Bez nawadniania opłacalna produkcja ziemniaków byłaby mało prawdopodobna w regionach o niskich opadach deszczu. Właściwa wilgotność gleby przez cały sezon jest kluczem do maksymalizacji plonów, jakości i zwrotu z bulw.
Na dobrze przepuszczalnych glebach trudno jest przelać ziemniaki podczas szybkiego wzrostu korony na początku sezonu, ponieważ zdrowe rośliny zużywają wodę prawie tak szybko, jak jest ona stosowana. Ponieważ baldachim ziemniaka dojrzewa w połowie sezonu, zużycie roślin znacznie spada, ale właściwe nawadnianie jest nadal niezbędne. Gdy baldachim ziemniaka jest w pełni rozwinięty, mniej więcej w połowie lipca w środkowym Waszyngtonie, roślina przesuwa swój priorytet ze wzrostu wegetatywnego na pęcznienie bulw.
Pomiędzy etapami wzrostu roślin, od pęcznienia bulw do dojrzałości, zbadaliśmy następujące pytania:
- Ile wody potrzebuje w pełni rozwinięta roślina (szczyt korony i masa korzeniowa)?
- W którym momencie późne nawadnianie staje się nadmierne?
- Czy odmiany reagują podobnie?
Metody badawcze
Każdego roku w latach 2018-20 sadziliśmy pięć odmian ziemniaków — Alturas, Clearwater Russet, Ranger Russet, Russet Burbank i Umatilla Russet — w pobliżu Othello w stanie Waszyngton i produkowaliśmy je przy użyciu standardowego nawadniania od wschodów do połowy sezonu. Nawadnianie zgodne ze standardami hodowców zostało dostarczone przy 100% ewapotranspiracji (ET), oszacowanej przy użyciu internetowego programu do planowania nawadniania Uniwersytetu Stanu Waszyngton (WSU).
Gdy korona rośliny i korzenie osiągnęły szczyt wzrostu — szacowany na 1500 stopniodni wzrostu (temperatura podstawowa 45 ℉, z górną granicą 95 ℉), co miało miejsce między 95 a 105 dniem po posadzeniu (DAP) — zastosowano pięć poziomów nawadniania stosowane na wszystkich odmianach: 120% ET, 100% ET (uważane za standard hodowcy), 80% ET, 60% ET i 40% ET. Zabiegi irygacyjne kontynuowano do śmierci winorośli (~150 DAP), a glebę utrzymywano wilgotną aż do zbiorów. Oceniono plon i jakość bulw oraz obliczono zwrot hodowcy przy użyciu standardowej umowy na przetwórstwo frytek.
Wyniki i dyskusja
(Ze względu na miejsce na stronie nie przedstawiono wszystkich danych.) Całkowity plon czterech odmian innych niż Alturas osiągnął szczyt przy 100% ET, podczas gdy Alturas osiągnął szczyt przy 80% ET. Nawadnianie przekraczające 100% ET nie wpłynęło istotnie na poprawę całkowitego plonu różnych odmian. Poziomy nawadniania w późnym sezonie poniżej 100% ET doprowadziły do całkowitej redukcji plonów nawet o 26% w przypadku różnych odmian. Wartość brutto dostosowana do procesu została zoptymalizowana przez nawadnianie między 80% ET a 100% ET dla wszystkich odmian (patrz ryc. 1).
Zwrot brutto Alturas i Umatilla Russet osiągnął szczyt, gdy zastosowano nawadnianie w późnym sezonie przy lub powyżej 80% ET. Zwrot brutto został zmaksymalizowany dzięki 100% wymianie ET dla Clearwater Russet, Ranger Russet i Russet Burbank (Rysunek 1). Przy 40% ET zwrot brutto został zmniejszony nawet o 38% w przypadku Clearwater Russet i mniej niż 30% w przypadku innych odmian. Brutto dostosowane do procesu było zwykle zmniejszane z powodu utraty plonu handlowego i jakości bulw.
Wraz ze spadkiem poziomu nawadniania wzrósł procent całkowitego plonu składający się z bulw klasy US nr 1; wyższe poziomy nawadniania zasadniczo prowadziły do większych, brzydszych bulw. Na przykład rośliny Alturas produkowały więcej bulw dotkniętych pęknięciami wzrostowymi wraz ze wzrostem poziomu nawadniania (Rysunek 2). Blisko 25% bulw Alturas zawierało pęknięcia wzrostu, gdy nawadnianie było nadmierne (120% ET).
Innym czynnikiem wpływającym na zwrot brutto dla wszystkich odmian była utrata ciężaru właściwego wraz ze wzrostem poziomu nawadniania (ryc. 3). Rośliny otrzymujące mniej nawadniania wytwarzały bulwy o większej zawartości suchej masy niż rośliny o wyższym poziomie nawadniania. Kolor frytki dla wszystkich odmian zmniejszył się wraz ze wzrostem poziomu nawadniania w drugiej połowie sezonu; jednak nie wszystkie odmiany doświadczyły takiej samej utraty koloru narybku i nie zawsze miało to znaczenie dla akceptacji rynkowej.
wnioski
Unikanie nadmiernego nawadniania w drugiej połowie sezonu poprawi jakość bulw i zmniejszy pęknięcia wzrostowe (Alturas). Wszystkie odmiany przyniosły najlepszy zwrot ekonomiczny i plony, gdy odmiany były nawadniane przy lub powyżej 80% ET od połowy sezonu do śmierci winorośli. Zalecamy, aby hodowcy Alturas obniżyli ET ze 100% do 80% ET w ciągu ostatnich czterech do sześciu tygodni wzrostu prowadzącego do śmierci winorośli. Powinno to prowadzić do optymalnego zwrotu hodowcy poprzez utrzymanie plonu i ciężaru właściwego przy jednoczesnym zminimalizowaniu pękania bulw.
W przypadku Clearwater Russet, Ranger Russet i Russet Burbank zalecamy nawadnianie w połowie do późnego sezonu z 100% ET i Umatilla 80-100% ET, do około trzech tygodni przed zniszczeniem winorośli/przewidywaną śmiercią roślin. Na trzy tygodnie przed zbiorami zalecamy hodowcom ograniczenie ET do 80%, aby umożliwić naturalne dojrzewanie roślin i bulw.
Ograniczenie nawadniania w późnym sezonie może również prowadzić do poprawy zdolności przechowywania bulw ze względu na ograniczenie chorób i związanej z nimi gnicia, która może się rozwijać, gdy bulwy znajdują się w wilgotnych lub mokrych glebach w oczekiwaniu na zbiory. Co więcej, nagły spadek dostępnej wody glebowej pod koniec sezonu ma kluczowe znaczenie dla maksymalizacji efektów wywołanych dojrzewaniem. Chociaż nie jest to dokładne, 100% ET jest często równoważne zawartości wody w glebie w zakresie 80-100% pojemności pola podczas aktywnego nawadniania i wzrostu roślin. Dostępna woda glebowa przy 80% ET stanowi około 65-70% pojemności pola.
Autorzy dziękują Northwest Potato Research Consortium, Washington State Potato Commission i przemysłowi oraz Washington State University za sfinansowanie tego projektu. Francisco Gonzalez przeprowadził te badania w ramach swojego doktoratu. pod kierunkiem Marka Paveka z Grupy Badawczej ds. Ziemniaków Uniwersytetu Stanowego w Waszyngtonie.