Đường cong hấp thụ chất dinh dưỡng
Sự hấp thu chất dinh dưỡng đạt mức cao nhất trong quá trình phình ra của củ (quá trình tăng khối lượng chuyên sâu).
Lượng chất dinh dưỡng bị loại bỏ bởi một vụ khoai tây có liên quan chặt chẽ đến năng suất. Thông thường, năng suất gấp đôi sẽ dẫn đến việc loại bỏ chất dinh dưỡng gấp đôi. Các chất dinh dưỡng cần được bón càng chính xác càng tốt vào vùng hấp thu, trước một chút hoặc vào thời điểm cây trồng cần chúng. Nếu không đảm bảo rằng mỗi cây nhận được sự cân bằng chất dinh dưỡng thích hợp có thể làm hỏng chất lượng cây trồng và giảm năng suất.
Nhu cầu cao nhất đối với kali, như thể hiện trên Hình 4, là trong giai đoạn nảy mầm của củ. Sự ra hoa của cây khoai tây là một dấu hiệu khi giai đoạn hình thái này bắt đầu. Do đó, giai đoạn bón phụ lý tưởng với Multi-K ™ sẽ là trong giai đoạn nảy mầm của củ.
Hình 4: Sự hấp thụ dinh dưỡng đa lượng của toàn bộ cây khoai tây
Nguồn: Harris (1978)
Nhu cầu hàng ngày của củ khoai tây trong giai đoạn ép phồng quan trọng là 4.5 kg / ha N, 0.3 kg / ha P và 6.0 kg / ha K. Nhu cầu kali của củ khoai tây trong giai đoạn tạo vỏ là rất cao vì chúng được coi là những người tiêu dùng xa xỉ. của kali. Năng suất tăng hàng ngày trong giai đoạn tạo củ quan trọng có thể đạt 1000 - 1500 kg / ha / ngày. Vì vậy, điều quan trọng là cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trong giai đoạn ra củ với tỷ lệ NPK phù hợp và với số lượng phong phú.
Hình 5: Sự hấp thụ các chất dinh dưỡng vĩ mô và trung lượng nhờ dây leo và củ của cây khoai tây năng suất 55 tấn / ha
Nguồn: Reiz, 1991
Hình 6: Sự hấp thụ vi lượng của dây leo và củ của cây khoai tây năng suất 55 tấn / ha
2.2 Chức năng chính của chất dinh dưỡng thực vật
Bảng 1: Tóm tắt các chức năng chính của chất dinh dưỡng thực vật
Dinh dưỡng | Chức năng |
Nitơ (N) | Tổng hợp protein (tăng trưởng và năng suất). |
Photpho (P) | Sự phân chia tế bào và hình thành cấu trúc năng lượng. |
Kali (K) | Vận chuyển đường, kiểm soát khí khổng, đồng nhân tố của nhiều loại enzym, làm giảm tính nhạy cảm với bệnh cây. |
Canxi (Ca) | Một khối xây dựng chính trong thành tế bào và làm giảm khả năng mắc bệnh. |
Lưu huỳnh (S) | Tổng hợp các axit amin thiết yếu cystine và methionine. |
Magiê (Mg) | Phần trung tâm của phân tử diệp lục. |
Sắt (Fe) | Tổng hợp diệp lục tố. |
Mangan (Mn) | Cần thiết trong quá trình quang hợp. |
Bo (B) | Sự hình thành của thành tế bào. Sự nảy mầm và kéo dài ống phấn, tham gia vào quá trình chuyển hóa và vận chuyển đường. |
Kẽm (Zn) | Tổng hợp auxin. |
Đồng (Cu) | Ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa nitơ và carbohydrate. |
Molypden (Mo) | Thành phần của enzym nitrat-reductase và nitrogenase. |
Bảng 2: Ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng và nguồn kali đến chất lượng năng suất
Tham số | Tăng liều lượng | Ứng dụng của KCl so với K (-Cl) không chứa clorua | ||
nitơ | Photpho | kali | ||
Kích thước củ | ↑ | Không có tác dụng | ↑ | K không chứa clorua giúp tăng kích thước |
Nhạy cảm với hư hỏng cơ học | ↑ | ↓ | ↓ | Không có thông tin |
Thâm đen củ 1 | ↑ | Không có tác dụng | Không có tác dụng | KCl hiệu quả hơn (-Cl) |
% vật chất khô 2 | ↓ | ↑Hiệu ứng nhẹ | ↑ | Một số báo cáo tuyên bố rằng các ứng dụng nặng của KCl có thể dẫn đến chất khô thấp hơn, điều này có thể là do hiệu ứng clorua |
% tinh bột 3 | ↓ | ↑ | ↑ | Một số báo cáo cho rằng các ứng dụng nặng của KCl có thể dẫn đến chất khô thấp hơn, điều này có thể là do hiệu ứng clorua |
% chất đạm | ↑ | ↓ | Kết quả mâu thuẫn | K không chứa clorua giúp tăng hàm lượng |
% giảm lượng đường | Không nhất quán | ↑ | ↓ | Không khác nhau |
Nếm thử | ↓ | ↑ | Không có tác dụng | K không chứa clorua tốt hơn |
Làm đen sau khi nấu | ↑ | Không có tác dụng |
1 Da bị thâm đen là do quá trình oxy hóa các hợp chất phenol khi tiếp xúc với da.
2 Một tỷ lệ chất khô cao được yêu cầu trong khoai tây cho ngành công nghiệp.
3 Nồng độ cao là mong muốn. Đặc tính tương quan với trọng lượng riêng.
Nitơ (N)
Quản lý N thích hợp là một trong những yếu tố quan trọng nhất cần thiết để có được năng suất cao của khoai tây chất lượng cao (Hình 7). Cung cấp đầy đủ N đầu mùa là rất quan trọng để hỗ trợ sự phát triển sinh dưỡng.
Hình 7: Ảnh hưởng của nitơ (N) đến năng suất khoai tây
Quá nhiều N trong đất, bón vào cuối vụ sẽ làm chậm quá trình trưởng thành của củ và làm vỏ củ kém, ảnh hưởng đến chất lượng củ và đặc tính bảo quản. Khoai tây là một loại cây trồng có rễ ăn nông, thường phát triển trên đất pha cát, thoát nước tốt. Những điều kiện đất này thường xuyên gây khó khăn cho việc quản lý nước và N vì nitrat dễ bị rửa trôi. Trên các loại đất cát này, khoai tây được khuyến cáo bón phân N trong mùa sinh trưởng. Điều này liên quan đến việc áp dụng một số nhu cầu N tổng số trước khi trồng và bón phần còn lại trong mùa với các ứng dụng đầm bên hoặc thông qua hệ thống tưới tiêu bằng Nutrigation ™ (tưới phân).
Thời kỳ nhu cầu N cao nhất khác nhau tùy theo giống khoai tây và có liên quan đến các đặc tính của cây trồng, chẳng hạn như mật độ rễ và thời gian chín. Phân tích cuống lá trong mùa sinh trưởng là một công cụ hữu ích, cho phép người trồng xác định tình trạng N của cây trồng và phản ứng kịp thời với các chất dinh dưỡng thích hợp.
Tỷ lệ amoni / nitrat cân bằng là rất quan trọng tại thời điểm trồng. Quá nhiều nitơ amoni là một bất lợi vì nó làm giảm độ pH vùng rễ và do đó thúc đẩy bệnh Rhizoctonia. Nitrat-nitơ tăng cường sự hấp thụ các cation như canxi, kali và magiê, cần thiết cho các giá trị trọng lượng riêng nâng cao.
Hình 8: Phản ứng tương đối của sự phát triển của khoai tây với nồng độ nitrat-amoni trong dung dịch dinh dưỡng
Ở 12 mM N, thực vật biểu hiện độc tính giữa amoni với NH4+ dinh dưỡng nhưng tăng trưởng khỏe mạnh với KHÔNG3– dinh dưỡng. Như vậy, việc kiểm soát chặt chẽ NH4+ nồng độ cần thiết để giảm thiểu độc tính của amoni đối với cây khoai tây.
Hình 9: Ảnh hưởng của tỷ lệ Nitrat / Amoni và tỷ lệ N đến tổng năng suất củ UTD
Nguồn: Vegetables & Fruits, Feb./March, 2000. Nam Phi
Đánh giá nitơ
Kiểm tra đất đến độ sâu 60 cm. vào mùa xuân là rất quan trọng để lập kế hoạch một chương trình quản lý N hiệu quả và hiệu quả. Các mẫu đất sau thu hoạch có thể giúp người trồng lựa chọn các cây trồng kế tiếp, giúp tận dụng tối đa lượng N còn lại sau vụ khoai tây.
Nhu cầu nitơ của cây trồng trong quá trình tạo củ có thể là 2.2 đến 3.0 kg / ha / ngày. Lấy mẫu nitrat ở cuống lá cho phép theo dõi tình trạng dinh dưỡng của cây trồng trong mùa. Thu thập 4th cuống lá từ 30 - 50 cây được chọn ngẫu nhiên trên toàn ruộng (Hình 10) được khuyến khích. Các mẫu mô thường được thu thập hàng tuần để theo dõi sự thay đổi mức nitrat và lập kế hoạch bón phân bổ sung nếu mức giảm xuống dưới mức tối ưu.
Mức nitrat quan trọng trong cuống lá giảm khi cây khoai tây phát triển và trưởng thành. Nói chung, mức nitrate-N ở cuống lá khi nở củ là <10,000 ppm = thấp, 10,000-15,000 ppm = trung bình,> 15,000 ppm = đủ. (Hình 11)
Hình 10: Cấu tạo của lá thứ 4 trên cây khoai tây
Hình 11: Diễn giải mức N-NO3 trong cuống lá khoai tây ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau
Photpho (P)
Phốt pho rất quan trọng cho sự phát triển sớm của rễ và chồi, cung cấp năng lượng cho các quá trình của cây như hấp thụ và vận chuyển ion. Rễ chỉ hấp thụ các ion photphat khi chúng được hòa tan vào nước trong đất. Sự thiếu hụt lân có thể xảy ra ngay cả trong đất có lượng P dồi dào, nếu hạn hán, nhiệt độ thấp, hoặc dịch bệnh cản trở sự khuếch tán P đến rễ qua dung dịch đất. Những thiếu hụt này sẽ làm cho rễ cây còi cọc và không đủ chức năng.
Ở giai đoạn bắt đầu ra củ, cung cấp đầy đủ phốt pho đảm bảo rằng số lượng củ được hình thành tối ưu. Sau quá trình khởi tạo củ, phốt pho là thành phần thiết yếu để tổng hợp, vận chuyển và dự trữ tinh bột.
Nghiên cứu gần đây cho thấy rằng những thay đổi đối với phân bón P, chẳng hạn như phụ gia polyme, chất humic và chất phủ có thể có lợi trong việc cải thiện sự hấp thụ P và sản xuất khoai tây.
Kali (K)
Cây khoai tây hấp thụ một lượng lớn kali trong suốt mùa sinh trưởng. Kali có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát tình trạng nước của cây và nồng độ ion bên trong của các mô thực vật, đặc biệt tập trung vào hoạt động của khí khổng.
Kali đóng một vai trò tích cực lớn trong quá trình khử nitrat trong cây. Khi lượng lớn (ví dụ> 400 kg / ha K2O) sẽ được áp dụng, trong điều kiện ôn đới, nên chia các lần băng cách nhau 6-8 tuần.
Khoai tây cần một lượng lớn K trong đất, vì chất dinh dưỡng này rất quan trọng đối với các chức năng trao đổi chất như sự di chuyển của đường từ lá sang củ và chuyển hóa đường thành tinh bột khoai tây. Thiếu kali làm giảm năng suất, kích thước và chất lượng của cây khoai tây. Thiếu K trong đất cũng liên quan đến trọng lượng riêng của khoai tây thấp.
Sự thiếu hụt kali làm giảm khả năng chống chịu bệnh tật và khả năng chịu đựng của cây trồng đối với các áp lực như hạn hán và sương giá. Thường được khuyến cáo nhất là bón phân K với bón lót trước khi trồng. Nếu áp dụng dải K, tỷ lệ phải được giữ dưới 45 kg K2O / ha để tránh muối làm tổn thương mầm đang phát triển.
Lựa chọn phân bón K tốt nhất
Nguồn kali đóng vai trò quan trọng đối với chất lượng và sản lượng củ khoai tây. Bằng cách so sánh các nguồn K khác nhau, Multi-K ™ kali nitrat được tìm thấy làm tăng chất khô và năng suất cao hơn đáng kể so với các nguồn K khác (Hình 12 & 13). Nghiên cứu này được thực hiện trên các giống cây trồng khác nhau và tất cả chúng đều cho năng suất củ cao hơn khi xử lý Multi-K ™ (Hình 14).
Hình 12: Ảnh hưởng của các loại phân bón kali khác nhau đến năng suất củ khoai tây
Nguồn: Reiz, 1991
Hình 13: Ảnh hưởng của các loại phân bón kali khác nhau đến hàm lượng chất khô trong củ khoai tây
Nguồn: Reiz, 1991
Hình 14: Ảnh hưởng của các loại phân bón kali khác nhau đến năng suất khoai tây của các giống cây trồng khác nhau
Nguồn: Bester, 1986
Trọng lượng riêng của khoai tây và màu sắc của khoai tây chiên là những thông số quan trọng đối với ngành công nghiệp chế biến khoai tây. Cả hai thông số này đều đáp ứng thuận lợi với phương pháp xử lý Multi-K ™ kali nitrat so với các nguồn phân K khác (Hình 15, 16).
Hình 15: Ảnh hưởng của các loại phân bón kali khác nhau đến đánh giá màu sắc của chip
Nguồn: Reiz, 1991
Hình 16: Ảnh hưởng của các loại phân bón kali khác nhau đến trọng lượng riêng của củ khoai tây
Nguồn: Reiz, 1991
Bên cạnh tác dụng thuận lợi của Multi-K ™ đối với chất lượng và sản lượng củ khoai tây, nó còn cải thiện thời hạn sử dụng của củ trong bảo quản (Hình 17).
Hình 17: Ảnh hưởng của các loại phân K khác nhau làm mất khối lượng theo thời gian (@ 20oC, RH 66%)
Nguồn: Bester (1986)
Canxi (Ca)
Canxi là thành phần quan trọng của thành tế bào, giúp xây dựng cấu trúc vững chắc và đảm bảo sự ổn định của tế bào. Thành tế bào giàu canxi có khả năng chống lại sự tấn công của vi khuẩn hoặc nấm. Canxi cũng giúp cây trồng thích nghi với căng thẳng bằng cách ảnh hưởng đến chuỗi phản ứng tín hiệu khi căng thẳng xảy ra. Nó cũng có một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự vận chuyển tích cực của kali để mở khí khổng.
Magiê (Mg)
Magiê có vai trò trung tâm trong quá trình quang hợp, vì nguyên tử của nó hiện diện ở trung tâm của mỗi phân tử diệp lục. Nó cũng tham gia vào các bước quan trọng khác nhau của quá trình sản xuất đường và protein cũng như vận chuyển đường dưới dạng sucrose từ lá đến củ.
Năng suất tăng lên đến 10% đã đạt được trong các thử nghiệm trong đó thường xuyên bón phân magiê.
Lưu huỳnh (S)
Lưu huỳnh làm giảm mức độ vảy phấn và vảy thông thường. Hiệu ứng này liên quan đến việc giảm độ pH của đất nơi lưu huỳnh được sử dụng ở dạng nguyên tố.
2.3 Rối loạn dinh dưỡng trong khoai tây
nitơ
Sự thiếu hụt nitơ được biểu hiện bằng các lá nhợt nhạt tăng trưởng giảm, và làm giảm năng suất củ (kích thước và số lượng). Sự thiếu hụt càng trở nên tồi tệ hơn do độ pH của đất quá cao (thấp hoặc cao), chất hữu cơ thấp, điều kiện khô hạn hoặc tưới nhiều (Hình 18).
Thừa nitơ gây ra sự trưởng thành chậm, tăng trưởng quá mức, rỗng ruột & nứt sinh trưởng, tăng tính nhạy cảm với các bệnh sinh vật, giảm trọng lượng riêng của củ và khó 'đốt' cây trước khi thu hoạch.
Hình 18: Các triệu chứng thiếu nitơ (N) đặc trưng
Photpho
Các triệu chứng và hội chứng điển hình liên quan đến thiếu phốt pho là: ít củ hơn, củ nhỏ hơn, cây còi cọc, lá già bị vàng, lá non có màu xanh sẫm nhỏ (Hình 19).
Khi có quá nhiều phốt pho, liên kết với các nguyên tố khác như canxi và kẽm, do đó gây ra sự thiếu hụt của chúng.
Hình 19: Các triệu chứng đặc trưng khi thiếu phốt pho (P)
kali
Thiếu kali làm chậm quá trình hấp thu đạm, làm cây chậm phát triển và dẫn đến giảm năng suất, chất lượng kém và khả năng kháng bệnh kém. Các triệu chứng điển hình của thiếu K là hoại tử mép lá, lá già sớm (Hình 20)
Quá nhiều kali làm giảm trọng lượng riêng của củ và giảm khả năng hấp thu canxi và / hoặc magiê. Nó cũng làm suy thoái cấu trúc đất.
Hình 20: Các triệu chứng thiếu kali (K) đặc trưng
Calcium
Thiếu canxi sẽ cản trở sự phát triển của rễ, làm biến dạng các ngọn phát triển của tán lá, và có thể làm giảm năng suất và chất lượng kém. Củ khoai tây thiếu canxi khả năng bảo quản giảm. Hàm lượng canxi trong đất thấp dẫn đến cấu trúc đất kém hơn.
Các triệu chứng điển hình của thiếu canxi là vàng lá quăn ở phía trên, các đốt ở ngọn, lá mới úa vàng nhỏ. (Hình 21)
Quá nhiều canxi dẫn đến giảm hấp thu magiê, với các triệu chứng liên quan đến thiếu magiê.
Hình 21: Các triệu chứng thiếu canxi (Ca) đặc trưng
Magnesium
Vì magiê là nguyên tố quan trọng trong quá trình quang hợp, tốc độ của nó bị chậm lại trong điều kiện thiếu magiê, dẫn đến giảm sự hình thành củ và năng suất thấp hơn. Thiếu magiê nghiêm trọng có thể làm giảm sản lượng tới 15%. Củ thiếu magie dễ bị hỏng hơn trong quá trình nâng và bảo quản.
Triệu chứng thiếu hụt điển hình: Lá bị vàng và nâu; Lá héo và chết; Cây còi cọc, chín sớm; Vỏ của củ kém hoàn thiện. (Hình 22)
Quá nhiều magiê dẫn đến giảm hấp thu canxi, với các triệu chứng liên quan đến thiếu canxi.
Hình 22: Các triệu chứng thiếu magiê (Mg) đặc trưng
Lưu huỳnh
Thiếu lưu huỳnh (S) làm giảm tốc độ tăng trưởng và lá trở nên xanh nhạt hoặc vàng. Số lá bị giảm. (Hình 23)
Hình 23: Các triệu chứng đặc trưng khi thiếu lưu huỳnh (S)
Bàn là
Khi thiếu Sắt (Fe), các vùng giữa các gân lá bị nhiễm clo trong khi các gân lá vẫn có màu xanh lục. Trong trường hợp thiếu nặng, toàn bộ lá bị úa. (Hình 24). Các triệu chứng thiếu sắt trước hết xuất hiện trên các lá non nhất.
Hình 24: Các triệu chứng đặc trưng khi thiếu Sắt (Fe)
Boron
Boron (B) điều hòa sự vận chuyển đường qua màng, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân chia tế bào, phát triển tế bào và chuyển hóa auxin.
Trong điều kiện thiếu bo, chồi phát triển sẽ chết và cây mọc rậm rạp, có lóng ngắn hơn. Lá dày lên và cuộn lên trên; mô lá bị thâm đen và xẹp xuống. Trên củ xuất hiện các mảng hoại tử màu nâu và hình thành các đốm rỉ sắt bên trong. (Hình 25)
Hình 25: Các triệu chứng thiếu Boron (B) đặc trưng
Copper
Trong điều kiện thiếu đồng (Cu), các lá non trở nên mềm và héo, các chồi cuối rụng ở giai đoạn phát triển nụ hoa, và các ngọn lá bị hoại tử (Hình 26).
Hình 26: Các triệu chứng thiếu Boron (B) đặc trưng
Zinc
Triệu chứng thiếu kẽm: Các lá non bị úa (xanh nhạt hoặc vàng), hẹp lại, hướng lên trên và phát triển các đốt đầu. Các triệu chứng khác của lá là gân xanh, đốm mô chết, đốm và mọc thẳng. (Hình 27)
Hình 27: Các triệu chứng đặc trưng của thiếu Kẽm (Zn)
Mangan
Triệu chứng thiếu Mangan (Mn): đốm đen hoặc nâu trên lá non; lá úa vàng; vỏ kém của củ (Hình 28). Củ dễ bị hỏng hơn trong quá trình nâng hạ và bảo quản.
Hình 28: Các triệu chứng thiếu mangan (Mn) đặc trưng
Bảng 8: Các mức tham chiếu cho từng chất dinh dưỡng ở cấp độ lá:
Chất dinh dưỡng (%) | Thiếu | Thấp | bình thường | Cao | Quá đáng |
Nitơ (N) | <4.2 | 4.2-4.9 | 5.0-6.5 | > 6.5 | |
Photpho (P) | 0.23-0.29 | 0.3-0.55 | > 0.6 | ||
Kali (K) | 3.3-3.9 | 4.0-6.5 | 6.5-7.0 | > 7.0 | |
Canxi (Ca) | 0.6-0.8 | 0.8-2 | > 2.0 | ||
Magiê (Mg) | 0.22-0.24 | 0.25-0.5 | > 0.5 | ||
Lưu huỳnh (S) | 0.30-0.50 |
Chất dinh dưỡng (ppm) | Thiếu | Thấp | bình thường | Cao | Quá đáng |
Đồng (Cu) | <3 | 3.0-5.0 | 5.0-20 | 30-100 | |
Kẽm (Zn) | 15-19 | 20-50 | |||
Mangan (Mn) | 20-30 | 50-300 | 700-800 | > 800 | |
Sắt (Fe) | 50-150 | ||||
Bo (B) | 18-24 | 30-60 | |||
Natri (Na) | 0-0.4 | > 0.4 | |||
Clorua (Cl) | 0-3.0 | 3.0-3.5 | > 3.5 |
2.5 Yêu cầu dinh dưỡng của cây trồng
Bảng 9: Nhu cầu dinh dưỡng của khoai tây
Năng suất mong đợi (tấn / ha) | Loại bỏ theo năng suất (kg / ha) | Sử dụng toàn cây (kg / ha) | ||||||||
N | P2O5 | K2O | CaO | MgO | N | P2O5 | K2O | CaO | MgO | |
20 | 38 | 18 | 102 | 2 | 2 | 105 | 28 | 146 | 29 | 19 |
40 | 76 | 36 | 204 | 4 | 4 | 171 | 50 | 266 | 42 | 28 |
60 | 114 | 54 | 306 | 6 | 6 | 237 | 72 | 386 | 55 | 37 |
80 | 152 | 72 | 408 | 8 | 8 | 303 | 95 | 506 | 68 | 46 |
100 | 190 | 90 | 510 | 10 | 10 | 369 | 117 | 626 | 82 | 55 |
110 | 209 | 99 | 561 | 11 | 11 | 402 | 128 | 686 | 88 | 59 |