栄養摂取曲線
栄養素の取り込みは、塊茎のバルキング(集中的な量の増加プロセス)中に最大になります。
ジャガイモ作物によって除去される栄養素の量は、収量と密接に関係しています。 通常、収量がXNUMX倍になると、栄養素がXNUMX倍除去されます。 栄養素は、作物が栄養素を必要とする少し前、またはその時に、摂取ゾーンにできるだけ正確に適用する必要があります。 各植物が適切な栄養バランスを確保できないと、作物の品質が低下し、収穫量が減少する可能性があります。
図4に示すように、カリウムの最大要件は塊茎の増量段階です。 ジャガイモの開花は、この形態学的段階が始まる時期を示しています。 したがって、Multi-K™の理想的なサイドドレッシング期間は、塊茎のバルキング段階です。
図4:ジャガイモ植物全体による主要栄養素の取り込み
出典:ハリス(1978)
重要な増量段階でのジャガイモ塊茎の4.5日の必要量は、0.3 kg / ha N、6.0 kg / ha P、および1000 kg / ha Kです。増量段階でのジャガイモ塊茎のカリウム必要量は、高級消費者と見なされているため非常に高くなっています。カリウムの。 重要な塊茎の増量段階での1500日の収量増加は、XNUMX〜XNUMX kg / ha /日に達する可能性があります。 したがって、塊茎の増量段階で必要な植物栄養素を適切なNPK比で十分な量で供給することが重要です。
図5:55トン/ haのジャガイモ植物のつる植物と塊茎によるマクロ栄養素と二次栄養素の取り込み
出典:Reiz、1991
図6:55トン/ haのジャガイモ植物のつる植物と塊茎による微量栄養素の取り込み
2.2植物栄養素の主な機能
表1:植物栄養素の主な機能の要約
栄養素 | 機能 |
窒素(N) | タンパク質の合成(成長と収量)。 |
リン(P) | 細胞分裂とエネルギー構造の形成。 |
カリウム(K) | 糖の輸送、気孔の制御、多くの酵素の補因子は、植物の病気に対する感受性を低下させます。 |
カルシウム(Ca) | 細胞壁の主要な構成要素であり、病気への感受性を低下させます。 |
硫黄(S) | 必須アミノ酸であるシスチンとメチオニンの合成。 |
マグネシウム(Mg) | クロロフィル分子の中心部分。 |
鉄(Fe) | クロロフィル合成。 |
マンガン(Mn) | 光合成過程で必要です。 |
ホウ素(B) | 細胞壁の形成。 花粉管の発芽と伸長糖の代謝と輸送に関与します。 |
亜鉛(Zn) | オーキシン合成。 |
銅(Cu) | 窒素と炭水化物の代謝への影響。 |
モリブデン(Mo) | 硝酸レダクターゼおよびニトロゲナーゼ酵素の成分。 |
表2:収量の質に対する栄養素とカリウム源の影響
の投与量の増加 | 塩化物を含まないK(-Cl)と比較したKClの適用 | |||
窒素 | リン | カリウム | ||
塊茎のサイズ | ↑ | 効果なし | ↑ | 塩化物を含まないKはサイズを大きくするのに役立ちます |
機械的損傷に対する感度 | ↑ | ↓ | ↓ | 情報なし |
塊茎の黒化 1 | ↑ | 効果なし | 効果なし | KClは(-Cl)よりも効果的です |
% 乾物 2 | ↓ | ↑わずかな効果 | ↑ | いくつかの報告は、KClの大量の適用はより低い乾物をもたらすことができると主張します、これは塩化物効果によるかもしれません |
%でんぷん 3 | ↓ | ↑ | ↑ | いくつかの報告は、KClの大量の適用はより低い乾物をもたらすことができると主張します、これは塩化物効果によるかもしれません |
%タンパク質 | ↑ | ↓ | 競合する結果 | 塩化物を含まないKはコンテンツの増加に役立ちます |
%還元糖 | 不一致 | ↑ | ↓ | 変わりはない |
体験 | ↓ | ↑ | 効果なし | 塩化物を含まないKの方が優れています |
調理後の黒化 | ↑ | 効果なし |
1 黒化は、皮膚が露出したときのフェノール化合物の酸化によって引き起こされます。
2 産業用ジャガイモには高い割合の乾物が必要です。
3 高濃度が望ましい。 特性は比重と相関しています。
窒素(N)
適切なN管理は、高品質のジャガイモを高収量(図7)で得るために必要な最も重要な要素のXNUMXつです。 栄養成長をサポートするには、適切な初期のN供給が重要です。
図7:ジャガイモの収量に対する窒素(N)の影響
シーズン後半に施用された過剰な土壌Nは、塊茎の成熟を遅らせ、皮膚の固まりを悪くし、塊茎の品質と貯蔵特性を損ないます。 ジャガイモは根の浅い作物で、一般的に砂質で水はけの良い土壌で育ちます。 硝酸塩は浸出損失の影響を受けやすいため、これらの土壌条件はしばしば水と窒素の管理を困難にします。 これらの砂質土壌では、ジャガイモは成長期にNを分割して散布することをお勧めします。 これには、植える前に合計N要件の一部を適用し、残りをシーズン中にサイドドレスアプリケーションまたはNutrigation™(施肥)による灌漑システムを介して適用することが含まれます。
Nの需要が最も高い時期は、ジャガイモの品種によって異なり、根の密度や成熟までの時間などの品種の特性に関連しています。 生育期の葉柄分析は有用なツールであり、栽培者は作物のN状態を判断し、適切な栄養素でタイムリーに対応することができます。
バランスの取れたアンモニウム/硝酸塩比は、植え付け時に非常に重要です。 アンモニウム態窒素が多すぎると、根域のpHが低下し、リゾクトニア病が促進されるため、不利になります。 硝酸態窒素は、比重値の上昇に必要なカルシウム、カリウム、マグネシウムなどの陽イオンの取り込みを促進します。
図8:養液中の硝酸アンモニウム濃度に対するジャガイモの成長の相対的応答
12 mMのNで、植物はNHによる静脈内アンモニウム毒性を示した4+ 栄養はありますが、NOで健康的な成長3– 栄養。 したがって、NHの注意深い制御4+ ジャガイモ植物へのアンモニウム毒性を最小限に抑えるために濃度が必要です。
図9:UTD塊茎の総収量に対する硝酸塩/アンモニウム比とN比の影響
出典:Vegetables&Fruits、2000年XNUMX月/ XNUMX月。南アフリカ
窒素評価
60cmの深さまでの土壌試験。 春には、効果的かつ効率的なN管理プログラムを計画するために重要です。 収穫後の土壌サンプルは、栽培者が次の作物を選択するのに役立つ可能性があり、ジャガイモ作物の後の残留Nを最大限に活用します。
塊茎の増量中の作物による窒素需要は、2.2〜3.0kg / ha /日である可能性があります。 葉柄硝酸塩のサンプリングにより、作物の栄養状態を季節内で監視できます。 4を集めるth フィールド全体でランダムに選択された30〜50の植物からの葉柄(図10)が推奨されます。 組織サンプルは、硝酸塩レベルの変化を追跡し、レベルが最適値を下回った場合に補足的な肥料の適用を計画するために、毎週収集されることがよくあります。
ジャガイモの収穫が発達し成熟するにつれて、重要な葉柄の硝酸塩レベルは低下します。 一般に、塊茎のバルキングでの葉柄の硝酸態窒素レベルは、<10,000 ppm =低、10,000-15,000 ppm =中、> 15,000 ppm =十分です。 (図11)
図10:ジャガイモ植物の4番目の葉の構造
図11:成長のさまざまな段階でのジャガイモ葉柄のN-NO3レベルの解釈
リン(P)
リンは、初期の根と新芽の発達に重要であり、イオンの取り込みや輸送などの植物プロセスにエネルギーを提供します。 根は、土壌水に溶解した場合にのみリン酸イオンを吸収します。 リンの欠乏は、干ばつ、低温、または病気が土壌溶液を介した根へのPの拡散を妨げる場合、利用可能なPが豊富な土壌でも発生する可能性があります。 これらの欠陥は、スタントルートの発達と不十分な機能をもたらします。
塊茎の開始段階では、リンを適切に供給することで、最適な数の塊茎が形成されます。 塊茎の開始後、リンはデンプンの合成、輸送、貯蔵に不可欠な成分です。
最近の研究では、ポリマー添加物、腐植物質、コーティングなどのP肥料への変更が、Pの取り込みとジャガイモの生産を改善するのに有益である可能性があることが示唆されています。
カリウム(K)
ジャガイモ植物は、成長期を通して大量のカリウムを吸収します。 カリウムは、気孔の機能に特に焦点を当てて、植物の水分状態と植物組織の内部イオン濃度の制御に重要な役割を果たします。
カリウムは、植物内の硝酸塩還元の過程で大きなプラスの役割を果たします。 大量(例:> 400 kg / ha K2O)適用する必要があります。温帯の条件では、ドレッシングを6〜8週間離して分割することをお勧めします。
この栄養素は、葉から塊茎への糖の移動や糖の馬鈴薯澱粉への変換などの代謝機能に不可欠であるため、ジャガイモは大量の土壌Kを必要とします。 カリウムの欠乏は、ジャガイモ作物の収量、サイズ、品質を低下させます。 適切な土壌Kの不足は、ジャガイモの比重が低いことにも関連しています。
カリウムの欠乏は、病気に対する作物の抵抗力と、干ばつや霜などのストレスに耐える能力を損ないます。 植える前に放送用アプリケーションでK肥料を適用することが最も一般的に推奨されます。 Kがバンド適用される場合、レートは45 kgK未満に維持する必要があります2発芽中の芽への塩害を避けるためのO / ha。
最高のK肥料の選択
カリウムの供給源は、ジャガイモ塊茎の品質と収量に重要な役割を果たします。 さまざまなKの供給源を比較することにより、Multi-K™硝酸カリウムは乾物の意図と収量を他のKの供給源よりも大幅に増加させることがわかりました(図12および13)。 この研究はさまざまな栽培品種で行われ、それらすべてがMulti-K™処理に対してより高い塊茎収量で反応しました(図14)。
図12:ジャガイモ塊茎の収量に対するさまざまなカリウム肥料の影響
出典:Reiz、1991
図13:ジャガイモ塊茎の乾物含量に対するさまざまなカリウム肥料の影響
出典:Reiz、1991
図14:さまざまな栽培品種のジャガイモ収量に対するさまざまなカリウム肥料の影響
出典:Bester、1986
ジャガイモの比重とチップの色は、ジャガイモの加工産業にとって重要なパラメーターです。 これらのパラメーターは両方とも、他のK肥料源と比較して、Multi-K™硝酸カリウム処理に好意的に反応しています(図15、16)。
図15:チップの色の評価に対するさまざまなカリウム肥料の影響
出典:Reiz、1991
図16:ジャガイモ塊茎の比重に対するさまざまなカリウム肥料の影響
出典:Reiz、1991
ジャガイモ塊茎の品質と収量に対するMulti-K™の好ましい効果に加えて、貯蔵中の塊茎の貯蔵寿命も改善します(図17)。
図17:時間の経過に伴うさまざまなK肥料の質量損失の影響(@ 20oC、RH 66%)
出典:Bester(1986)
カルシウム(Ca)
カルシウムは細胞壁の重要な成分であり、強力な構造を構築し、細胞の安定性を確保するのに役立ちます。 カルシウムが豊富な細胞壁は、細菌や真菌の攻撃に対してより耐性があります。 カルシウムはまた、ストレスが発生したときにシグナルチェーン反応に影響を与えることにより、植物がストレスに適応するのを助けます。 また、気孔を開くためのカリウムの能動輸送を調節する上で重要な役割を果たします。
マグネシウム(Mg)
マグネシウムは、その原子が各クロロフィル分子の中心に存在するため、光合成において中心的な役割を果たします。 また、砂糖とタンパク質の生産のさまざまな重要なステップ、および葉から塊茎へのショ糖の形での砂糖の輸送にも関与しています。
マグネシウム肥料の定期的な施用が行われた試験では、最大10%の収量増加が得られました。
硫黄(S)
硫黄は、一般的で粉状のかさぶたのレベルを低下させます。 この効果は、硫黄が元素の形で適用される土壌のpHの低下に関連しています。
2.3ジャガイモの栄養障害
窒素
窒素欠乏は、成長の薄い葉の減少によって現れ、塊茎の収量(サイズと数)の減少をもたらします。 欠乏は、極限土壌のpH(低または高)、低有機物、干ばつ条件、または大量の灌漑によって悪化します(図18)。
窒素の過剰は、成熟の遅れ、過度の上部成長、中空の心臓と成長の亀裂、生物病への感受性の増加、塊茎の比重の減少、収穫前のブドウの「燃焼」の困難を引き起こします。
図18:特徴的な窒素(N)欠乏症状
リン
リン欠乏症に関連する典型的な症状と症候群は、塊茎の数が少ない、塊茎が小さい、発育不全の植物、古い葉の黄変、小さな濃い緑色の若い葉です(図19)。
過剰なリンは、存在する場合、カルシウムや亜鉛などの他の元素を拘束し、それによってそれらの欠乏を引き起こします。
図19:特徴的なリン(P)欠乏症状
カリウム
カリウムの欠乏は、窒素の取り込みを遅らせ、植物の成長を遅らせ、収量の低下、品質の低下、耐病性の低下につながります。 K欠乏症の典型的な症状は、葉の縁の壊死、葉の早期老化です(図20)。
カリウムが多すぎると、塊茎の比重が減少し、カルシウムやマグネシウムの摂取量が減少します。 また、土壌構造を劣化させます。
図20:特徴的なカリウム(K)欠乏症の症状
カルシウム
カルシウムの欠乏は、根の成長を妨げ、葉の成長の先端の変形を引き起こし、収量の低下と品質の低下をもたらす可能性があります。 カルシウムが不足しているジャガイモ塊茎は、貯蔵能力が低下しています。 土壌中のカルシウムレベルが低いと、土壌構造が悪くなります。
カルシウム欠乏症の典型的な症状は、上葉の黄色いカールした葉、先端のやけど、小さな白化した新しい葉です。 (図21)
カルシウムが過剰になると、マグネシウムの摂取が減少し、マグネシウムの欠乏に関連する症状が現れます。
図21:特徴的なカルシウム(Ca)欠乏症状
マグネシウム
マグネシウムは光合成の重要な要素であるため、マグネシウムが不足しているとその速度が遅くなり、塊茎の形成が減少し、収量が低下します。 重度のマグネシウム欠乏症は、収量を最大15%減少させる可能性があります。 マグネシウムが不足している塊茎は、持ち上げたり保管したりするときに損傷しやすくなります。
典型的な欠乏症状:葉は黄色と茶色になります。 葉はしおれて死んでしまいます。 発育不全の植物、初期の作物の成熟; 塊茎の皮膚の仕上がりが悪い。 (図22)
マグネシウムが過剰になると、カルシウムの摂取が減少し、カルシウム欠乏症に関連する症状が現れます。
図22:特徴的なマグネシウム(Mg)欠乏症の症状
硫黄
硫黄(S)が不足すると成長が低下し、葉は薄緑色または黄色になります。 葉の数が減ります。 (図23)
図23:特徴的な硫黄(S)欠乏症状
鉄
鉄(Fe)欠乏症では、静脈は緑色のままで、静脈間領域は白化する。 重度の欠乏症の場合、葉全体が白化しています。 (図24)。 鉄欠乏症状は、最初に最も若い葉に現れます。
図24:特徴的な鉄(Fe)欠乏症状
ボロン
ボロン(B)は、膜を介した糖の輸送を調節し、細胞分裂、細胞発達、オーキシン代謝においても重要な役割を果たします。
ホウ素欠乏の条件下では、成長している芽は死に、植物はふさふさして見え、節間が短くなります。 葉は厚くなり、上に転がります。 葉の組織が暗くなり、崩壊します。 塊茎に茶色の壊死斑が現れ、内部に錆びが発生します。 (図25)
図25:特徴的なホウ素(B)欠乏症状
銅
銅(Cu)欠乏下では、若い葉は弛緩してしおれ、花芽の発達時に末端の芽が落ち、葉の先端が壊死します(図26)。
図26:特徴的なホウ素(B)欠乏症状
亜鉛
亜鉛欠乏症の症状:若い葉は白化(薄緑色または黄色)になり、細くなり、上向きにカップ状になり、やけどを起こします。 他の葉の症状は、緑の静脈、死んだ組織の斑点、しみ、および直立した外観です。 (図27)
図27:特徴的な亜鉛(Zn)欠乏症状
マンガン
マンガン(Mn)欠乏症状:若い葉の黒いまたは茶色の斑点; 黄変した葉; 塊茎の皮膚の仕上がりが悪い(図28)。 塊茎は、持ち上げたり保管したりするときに損傷しやすくなります。
図28:特徴的なマンガン(Mn)欠乏症状
表8:葉レベルでの各栄養素の参照レベル:
栄養素(%) | 欠乏症 | ロー | ノーマル | ハイ | 過度の |
窒素(N) | <4.2 | 4.2-4.9 | 5.0-6.5 | > 6.5 | |
リン(P) | <0.23 | 0.23-0.29 | 0.3-0.55 | > 0.6 | |
カリウム(K) | <3.3 | 3.3-3.9 | 4.0-6.5 | 6.5-7.0 | > 7.0 |
カルシウム(Ca) | <0.6 | 0.6-0.8 | 0.8-2 | > 2.0 | |
マグネシウム(Mg) | <0.22 | 0.22-0.24 | 0.25-0.5 | > 0.5 | |
硫黄(S) | 0.30-0.50 |
栄養素(ppm) | 欠乏症 | ロー | ノーマル | ハイ | 過度の |
銅(Cu) | <3 | 3.0 -5.0 | 5.0 -20 | 30-100 | |
亜鉛(Zn) | <15 | 15-19 | 20-50 | ||
マンガン(Mn) | <20 | 20-30 | 50-300 | 700-800 | > 800 |
鉄(Fe) | 50-150 | ||||
ホウ素(B) | <15 | 18-24 | 30-60 | ||
ナトリウム(Na) | 0-0.4 | > 0.4 | |||
塩化物(Cl) | 0-3.0 | 3.0-3.5 | > 3.5 |
2.5植物栄養素の要件
表9:ジャガイモの栄養要件
期待収量(トン/ヘクタール) | 収量による除去(kg / ha) | 植物全体による吸収(kg / ha) | ||||||||
N | P2O5 | K2O | CaO | 酸化マグネシウム | N | P2O5 | K2O | CaO | 酸化マグネシウム | |
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 |