Schlüssel zur Maximierung des Knollenertrags bei Kartoffeln: richtige Bewässerung in der späten Saison

Ohne Bewässerung wäre eine rentable Kartoffelproduktion in regenarmen Regionen unwahrscheinlich. Die richtige Bodenfeuchtigkeit über die ganze Saison ist der Schlüssel zur Maximierung des Knollenertrags, der Qualität und des Ertrags des Züchters. 

In gut durchlässigen Böden ist es schwierig, Kartoffeln während des schnellen Kronenwachstums zu Beginn der Saison zu überwässern, da gesunde Pflanzen Wasser fast genauso schnell verbrauchen, wie es ausgebracht wird. Da das Kartoffeldach in der Mitte der Saison reift, sinkt der Pflanzenverbrauch erheblich, aber eine richtige Bewässerung ist immer noch wichtig. Sobald die Kartoffelkrone vollständig entwickelt ist, etwa Mitte Juli in Zentral-Washington, verlagert die Pflanze ihre Priorität vom vegetativen Wachstum auf die Knollenbildung. 

Zwischen den Pflanzenwachstumsstadien der Knollenbildung bis zur Reife haben wir diese Fragen untersucht: 

1. Wie viel Wasser braucht eine voll entwickelte Pflanze (Höhe von Kronendach und Wurzelmasse)? 
2. Wann wird die Bewässerung in der Spätsaison übermäßig?
3. Reagieren Sorten ähnlich?

Forschungsmethoden

In den Jahren 2018 bis 20 pflanzten wir jedes Jahr fünf Kartoffelsorten an – Alturas, Clearwater Russet, Ranger Russet, Russet Burbank und Umatilla Russet – in der Nähe von Othello, Washington – wurden zwischen Auflaufen und Mitte der Vegetationsperiode mit der üblichen Bewässerungsmethode der Anbauer angebaut. Die Bewässerung erfolgte mit 100 % der Evapotranspiration (ET), die mithilfe des webbasierten Bewässerungsplanungsprogramms der Washington State University (WSU) geschätzt wurde. 

Sobald die Pflanzenkrone und die Wurzeln ihren Höhepunkt im Wachstum erreichten – geschätzt auf 1500-Grad-Tage (Basistemperatur von 45 ° C, mit Obergrenze von 95 ° C), was zwischen 95 und 105 Tagen nach dem Pflanzen (DAP) lag – wurden fünf Bewässerungsstufen durchgeführt auf alle Sorten angewendet: 120 % ET, 100 % ET (als Züchterstandard betrachtet), 80 % ET, 60 % ET und 40 % ET. Die Bewässerungsbehandlungen wurden fortgesetzt, bis die Reben abgetötet oder tot waren (~150 DAP), und der Boden wurde bis zur Ernte feucht gehalten. Der Ertrag und die Qualität der Knollen wurden bewertet und der Ertrag des Züchters unter Verwendung eines Standard-Pommes-Frites-Verarbeitungsvertrags berechnet.

Ergebnisse und Diskussion

(Aus Gründen des Seitenraums werden nicht alle Daten gezeigt.) Der Gesamtertrag für die vier Nicht-Alturas-Sorten erreichte einen Höchstwert von 100 % ET, während Alturas einen Höchstwert von 80 % ET erreichte. Eine Bewässerung von mehr als 100 % ET konnte den Gesamtertrag der Sorten nicht signifikant verbessern. Bewässerungsniveaus in der Spätsaison unter 100 % ET führten zu Gesamtertragsminderungen von bis zu 26 % bei allen Sorten. Das prozessbereinigte Brutto wurde durch Bewässern zwischen 80 % ET und 100 % ET für alle Sorten optimiert (siehe Abbildung 1). 

Der Bruttoertrag der Sorten Alturas und Umatilla Russet erreichte seinen Höhepunkt bei einer Bewässerung im Spätsommer mit mindestens 80 % der Evapotranspiration (ET). Bei den Sorten Clearwater Russet und Ranger Russet wurde der Bruttoertrag durch eine 100%ige ET-Ersetzung maximiert. Russet Burbank (Abbildung 1). Bei 40 % ET sank der Bruttoertrag bei Clearwater Russet um bis zu 38 % und bei den anderen Sorten um weniger als 30 %. Der prozessbereinigte Bruttoertrag war typischerweise aufgrund geringerer marktfähiger Erträge und einer verminderten Knollenqualität reduziert. 

Mit abnehmendem Bewässerungsniveau stieg der Prozentsatz des Gesamtertrags, der aus Knollen der US-Qualität Nr. 1 besteht; höhere Bewässerungsmengen führten im Wesentlichen zu größeren, hässlicheren Knollen. Beispielsweise produzierten Alturas-Pflanzen mit zunehmender Bewässerung mehr von Wachstumsrissen betroffene Knollen (Abbildung 2). Nahezu 25 % der Alturas-Knollen wiesen bei übermäßiger Bewässerung Wachstumsrisse auf (120 % ET). 

Ein weiterer Faktor, der den Bruttoertrag für alle Sorten beeinflusste, war ein Verlust an spezifischem Gewicht bei steigendem Bewässerungsniveau (Abbildung 3). Pflanzen, die weniger bewässert wurden, produzierten Knollen mit mehr Trockensubstanz als solche, die stärker bewässert wurden. Die Farbe der Pommes Frites wurde bei allen Sorten reduziert, da die Bewässerung in der letzten Hälfte der Saison zugenommen hat; jedoch erfuhren nicht alle Sorten den gleichen Farbverlust der Jungfische und war auch nicht immer von Bedeutung für die Marktakzeptanz.

Schlussfolgerungen

Das Vermeiden von übermäßiger Bewässerung während der letzten Hälfte der Saison verbessert die Knollenqualität und reduziert Wachstumsrisse (Alturas). Alle Sorten produzierten den besten wirtschaftlichen Ertrag und Ertrag, wenn Sorten von der Mitte der Saison bis zum Absterben der Reben mit oder über 80% ET bewässert wurden. Wir empfehlen Alturas-Züchtern, während der letzten vier bis sechs Wochen des Wachstums bis zur Abtötung der Reben von 100 % ET auf 80 % ET zu senken. Dies sollte zu einem optimalen Ertrag für den Züchter führen, indem der Ertrag und das spezifische Gewicht beibehalten werden, während die Knollenwachstumsrisse minimiert werden. 

Für Clearwater Russet, Ranger Russet und Russet BurbankWir empfehlen eine Bewässerung mit 100 % ET (Verdauungseffizienz) im mittleren bis späten Wachstumsstadium und mit 80–100 % ET (Verdauungseffizienz) für Umatilla bis etwa drei Wochen vor dem Absterben der Pflanzen. Drei Wochen vor der Ernte empfehlen wir, die Bewässerung auf 80 % ET zu reduzieren, damit Pflanzen und Knollen auf natürliche Weise ausreifen können. 

Eine Reduzierung der Bewässerung in der späten Saison kann auch zu einer verbesserten Lagerfähigkeit der Knollen führen, da Krankheiten und die damit verbundene Fäulnis reduziert werden, die sich entwickeln können, wenn Knollen in feuchten oder nassen Böden auf die Ernte warten. Darüber hinaus ist die plötzliche Abnahme des verfügbaren Bodenwassers spät in der Saison entscheidend, um die durch die Reifung induzierten Effekte zu maximieren. Obwohl nicht genau, entspricht 100 % ET oft einem Bodenwassergehalt mit einem Bereich von 80-100 % der Feldkapazität während aktiver Bewässerung und Pflanzenwachstum. Das verfügbare Bodenwasser bei 80 % ET beträgt ungefähr 65-70 % der Feldkapazität. 

Die Autoren danken dem Northwest Potato Research Consortium, der Washington State Potato Commission und der Industrie sowie der Washington State University für die Finanzierung dieses Projekts. Francisco Gonzalez führte diese Forschung im Rahmen seines Ph.D. unter der Leitung von Mark Pavek, Washington State University Potato Research Group.

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