Kalium- und Schwefelversorgung von Kartoffeln Auswirkungen auf die Qualität unter Berücksichtigung von Sorte und Standort

Transkript

1 Kalium- und Schwefelversorgung von Kartoffeln Auswirkungen auf die Qualität unter Berücksichtigung von Sorte und Standort Prof. Dr. Elke Pawelzik Georg-August-Universität Göttingen Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung Qualität pflanzlicher Erzeugnisse

2 Kartoffelknollen mit K-Mangel K-Gehalt: 19,8 g kg -1 TM K-Gehalt: 18,7 g kg -1 TM K-Gehalt: 26,1g kg -1 TM 2

3 Einige Funktionen von K und S in der Zelle und ihre Bedeutung für die Kartoffelknolle Kalium Regulierung des osmotischen Druckes in der Zelle reduzierende Zucker Backfarbe Kationen-/Anionen- Gleichgewicht organische Säuren (Ascorbinsäure, Zitronensäure) Rohbreiverfärbung, Schwarzfleckigkeit, Kochdunklung Proteinsynthese ernährungsphysiologischer Wert Schwefel Bestandteil von Aminosäuren ernährungsphysiologischer Wert Bestandteil von Coenzym A Regulierung von Stoffwechselprozessen Beteiligt am N-Stoffwechsel 3

4 Einfluss der K-Düngung auf den K-Gehalt in Kartoffelknollen (Mittelwerte über 12 Standorte, 7 Sorten und 4 unterschiedliche Düngerformen für die Versuchsjahre 22-24) R² =,76** n=24 n=4 n=1 n=1 K-Dünger Sulfat K-Gehalt (g kg -1 TM) n=2 n=3 n=1 cde dce de e n=3 n=2 n=3 abc abc abcd dbc K-Düngung (kg ha -1 ) a ab Kaliumsulfat (5% K 2 O, 18 % S) Patentkali (3% K 2 O, 1% MgO, 17% S) Chlorid Kornkali (4% K 2 O, 6% MgO, 4% S, 3% Na) 6er Kali (6% K 2 O) 4

5 Standorte (Anbaujahr) Charakterisierung der Standorte Bodenarten Kaliumversorgungsstufen Söhlde (2, 3) Lu - Uls C Germersleben (2, 3) Lu (schluffiger Lehm) D Langwedel (2, 4) S (Sand) B Clarholz (3) Sl (lehmiger Sand) C Oetzendorf (3) S (Sand) C Kleinau (3) Su 2 (schwach schluffiger Sand) C Greven (4) Uls (sandig-lemiger Schluff) B Mahlsdorf (4) Sl 4 (stark lehmiger Sand) C B = niedrige, C = optimale, D = hohe K-Gehalte im Boden 5

6 Wirkung der unterschiedlichen Standorte auf den K-Gehalt in der Knolle und im Boden (Mittelwerte über alle Varianten) 35 D E D 2 15 B C C C C 1 C C B 5 B B 6 Söhlde'2 Germersleben'2 Langwedel'2 Sölde"1" '3 Söhlde"2" '3 Germersleben '3 Clarholz '3 O etzendorf '3 Kleinau '3 Greven '4 M ahlsdorf '4 Langwedel '4 K-Gehalt in Knole [g kg -1 TM] K-Gehalt in der Knolle (g kg -1 TM) K-Gehalt K-Gehalt im Boden in Boden (mg [mg 1g -1-1 )] K K in in der der Knolle Knolle K in Boden K im Boden B = niedrige, C = optimale, D = hohe K-Gehalte im Boden

7 Wirkung unterschiedlicher Düngerformen auf den Kaliumgehalt in der Knolle Sulfathaltige K-Dünger Chloridhaltige K-Dünger K-Gehalt (g kg -1 TM) a b a b a b a b a b a a K-Gehalt (g kg -1 TM) a b a b ba b Kaliumsulfat Patentkali K-Düngung (kg ha -1 ) Korn-Kali 6er K-Düngung (kg ha -1 ) 7

8 Wirkung von Kalium und Sulfat auf Stärkeund Proteingehalt der Knollen Stärke Protein 1 Kaliumsulfat 95 Patenkali R 2 =, Kaliumsulfat Patentkali R²=, g kg -1 TM g kg -1 TM Kaliumgehalt der Knollen (g kg -1 TM) Kaliumgehalt der Knollen (g kg -1 TM) 8

9 Sorte Einflussfaktoren auf den Gehalt an reduzierenden Zuckern Jahreswitterung Anbauort (Boden, Wasserversorgung) Düngung: wird oft überschätzt (Ausnahme: N- Düngung) Rangfolge der Einflussfaktoren: Sorte >> Düngung Physiologische Reife zum Zeitpunkt der Ernte Lagerung: Temperatur, Sorte, physiologische Reife 9

10 Reduzierende Zucker und Saccharose in Abhängigkeit vom K-Gehalt in den Knollen Reduzierende Zucker Saccharose Kaliumsulfat Patentkali g kg -1 TM g kg -1 TM Kalium-Gehalt der Knollen (g kg -1 TM) Kalium-Gehalt der Knollen (g kg -1 TM) 1

11 Reduzierende Zucker (g kg -1 TM) Reduzierende Zucker in Abhängigkeit vom K-Gehalt der Knollen Sulfat-Dünger Sulfat-Dünger (Kuras, Russet B., Cilena [Oe, Cl]) Sulfat- und Chlorid-Dünger Saturna (Sö) Morene (Ger) Saturna (La) Cilena (Gr) Solara (Ma) Lady Claire (La) K-Gehalt (g kg -1 TM) K-Gehalt (g kg -1 TM) Cilena (Sö) Russet B (Sö) Morene (Ge) Cilena (Cl) Cilena (Oe) Kuras (Kl) K-Gehalt (g kg -1 TM) Cl Clarholz (C), Ge Germershausen (D), Gr Greven (B), Kl Kleinau (C), La Langwedel (B), Ma Mahlsdorf (C), Oe Oetzendorf (C), Sö Söhlde (C) 11

12 (Putz, 24) 12

13 (Putz, 24) 13

14 Einfluss der K-Düngung (als K 2 SO 4 ) auf Inhaltsstoffe in den apikalen (Kronenende) bzw. basalen (Nabelende) Hälften von Kartoffeln ( Grata ) (Marschner u. Krauss, 198) Inhaltsstoff Stärke (% FM) 24 kg K 2 O/ha 34 kg K 2 O/ha Apikal Basal Apikal Basal 16,8 19,3 16,3 17,3 Konzentration an Kalium und reduzierenden Zuckern (Mol x 1-3 ) Reduzierende Zucker (% FM),12,34,6,26 Inhaltsstoff 24 kg K 2 O/ha Apikal Basal 34 kg K 2 O/ha Apikal Basal Saccharose (% FM),13,17,16,17 Kalium K (% TM) 2,12 1,66 2,15 Mg (% TM),14,14,2 P (% TM),2,13,2 1,86,14,14 Reduzierende Zucker Summe

15 Ascorbin- und Zitronensäure-Konzentrationen in den Knollen Ascorbinsäure,24 Kaliumsulfat Patentkali Plot 1 Regr, Zitronensäure Kaliumsulfat Patentkali R²=,453 g kg -1 TM,16,12 g kg -1 TM 4 3,8 2, Kalium-Gehalt der Knollen (g kg -1 TM) Kalium-Gehalt der Knollen (g kg -1 TM) 15

16 Ascorbinsäure in Abhängigkeit vom K-Gehalt in den Knollen unter Berücksichtigung weiterer Faktoren Ascorbinsäure (g kg -1 TM),24,2,16,12,8,4 Saturna (Sö) Morene (Ge) Saturna (La) Plot 1 Regr R² =,541,24,2,16,12,8,4,24,2,16,12,8,4 Cilena (Gr) Solara (Ma) Lady Claire (La), , , Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Cilena (Sö) Russet B. (Sö) Morene (Ger) Cilena (Cl) Cilena (Oe) Kuras (Kl) Cl Clarholz (C), Ge Germershausen (D), Gr Greven (B), Kl Kleinau (C), La Langwedel (B), Ma Mahlsdorf (C), Oe Oetzendorf (C), Sö Söhlde (C) 16

17 Zitronensäure in Abhängigkeit vom K-Gehalt in den Knollen unter Berücksichtigung weiterer Faktoren Zitronensäure (g kg -1 TM) Saturna (Sö) Morene (Ge) Saturna (La) 6 Cilena (Sö) Russet B. (Sö) 5 Morene (Ger) Cilena (Cl) Cilena (Oe) 4 Kuras (Kl) Cilena (Gr) Solara (Ma) Lady Claire (La) Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Cl Clarholz (C), Ge Germershausen (D), Gr Greven (B), Kl Kleinau (C), La Langwedel (B), Ma Mahlsdorf (C), Oe Oetzendorf (C), Sö Söhlde (C) 17

18 Äpfelsäure in Abhängigkeit vom K-Gehalt in den Knollen unter Berücksichtigung weiterer Faktoren Cilena (Gr) Solara (Ma) Lady Claire (La) Äpfelsäure (g kg -1 TM) R² =, Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Cilena (Sö) Russet B. (Sö) Morene (Ge) Cilena (Cl) Cilena (Oe) Kuras (Kl) Plot 1 Regr Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Cl Clarholz (C), Ge Germershausen (D), Gr Greven (B), Kl Kleinau (C), La Langwedel (B), Ma Mahlsdorf (C), Oe Oetzendorf (C), 18 Sö Söhlde (C)

19 Summe organischer Säuren Summe organischer Säuren (g kg -1 TM) Cilena (Sö) Russet B. (Sö) Morene (Ge) Cilena (Cl) Cilena (Oe) Kuras (Kl) Cilena (Gr) Solara (Ma) Lady Claire (La) Kalium-Gehalt (g kg -1 TM) Kaliumgehalt (g kg -1 TM) Cl Clarholz (C), Ge Germershausen (D), Gr Greven (B), Kl Kleinau (C), La Langwedel (B), Ma Mahlsdorf (C), Oe Oetzendorf (C), Sö Söhlde (C) 19

20 Zusammenfassung K-Düngung Art und Menge des zugeführten K-Düngers Einfluss auf K-Gehalt in der Knolle und Stärkegehalt Einfluss auch auf reduzierende Zucker und organische Säuren Sorten- Standort- und Jahreseinflüsse sowie Interaktionen Dominanz des Sorteneinflusses?? 2

21 Dank an Dr. Dietrich Lampe Msc. agr. Nataliya Katerynchuk Bettina Egger 21

22 Vielen Dank!