اثر کاربرد کلسیم بر انباشت کربوهیدرات‌ها، کلسیم و بهبود انبارمانی ارقام سیب‌زمینی در شرایط تنش گرمایی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، جیرفت، ایران

2 کارشناس ارشد بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، جیرفت، ایران

چکیده

گرمای شدید آخر فصل رشد، همواره یکی از چالش‌های مهم نظام کشت زمستانه سیب‌زمینی در مناطق گرم کشور ازجمله جنوب استان کرمان است. تنش گرمایی از طریق افزایش میزان تنفس و تغییر در میزان انباشت قندها و نشاسته در غده‌ سیب‌زمینی، باعث کاهش عملکرد، کیفیت و مدت انبارمانی غده‌ها می‌شود. یکی از استراتژی‌های مناسب برای کاهش اثرات تنش گرمایی در سیب‌زمینی، استفاده از کلسیم به‌ویژه نیترات کلسیم می‌باشد که در این آزمایش موردبررسی قرارگرفته است. این آزمایش به‌صورت اسپلیت اسپلیت پلات در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 93-92 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی جنوب کرمان (جیرفت) اجرا شد. فاکتور اصلی تاریخ کاشت در دو سطح (تاریخ کاشت به‌موقع و تاریخ کاشت دیرهنگام)، فاکتور فرعی ارقام در سه سطح (سانته، ساتینا و میلوا) و فاکتور فرعی فرعی کاربرد کلسیم در چهار سطح شامل: عدم کاربرد کلسیم، محلول‌پاشی نیترات کلسیم به میزان ppm 2500 در دو مرحله و سه مرحله و مصرف خاکی نیترات کلسیم به میزان 75 کیلوگرم در هکتار در دو مرحله بودند. نتایج بررسی نشان داد که برهمکنش کاربرد کلسیم و تنش گرمایی آخر فصل سبب کاهش میزان قند کل، قندهای احیاکننده و افزایش میزان نشاسته، کلسیم غده و کلسیم برگ نسبت به شاهد (عدم کاربرد نیترات کلسیم در شرایط تنش) شد. مصرف خاکی نیترات کلسیم در شرایط تنش گرمایی، میزان فساد و افت وزن غده‌ها را پس از یک دوره 60 روزه انبارمانی نسبت به شاهد (عدم کاربرد کلسیم در شرایط مشابه) 30.5 درصد کاهش داد که احتمالاً به دلیل تأثیر کلسیم بر کاهش میزان قند غده و همچنین نقش آن در استحکام دیواره سلولی بافت غده می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


Aien, A., 2010. Impact of high temperature and CO2 on physiological and biochemical characteristics of potato cultivars. Ph.D. Dissertation. Indian Agricultural Research Institute. New Delhi, India.

Akula, N., Shashank, K., Pandey, C., Upadhyaya, P.J.H., Hyun, S.K., Se, C.C., Kim, D.H., Park, S.W., 2012. Role of Ca2+-mediated signaling in potato tuberization: An overview. Botanical Studies. 53, 177-189.

Azimi Gandomani, M., Faraji, H., Movahedi Dehnavi, M., Mirshekari, A., 2017. Interaction effect of calcium and jasmonic acid on some physiological traits and tuber yield of three potato cultivars. Crop Physiology Journal. 34(9), 37-59. [In Persian with English Summary].

Brown, C.R., Haynes, K.G., Moore, M., Pavek, M.J., Hane, D.C., Love, S.L., Novy, R.G., Miller, J.C., 2012. Stability and broad- sense heritability of mineral content in potato: calcium and magnesium. American Journal of Potato Research. 89, 255-61.

Bassu, S., Palta, J.P., 2006. Investigating the in vivo calcium transport path to developing potato tuber using 45Ca: A new concept in potato tuber calcium nutrition. Physiologia Plantarum. 128, 313-232.

Henare, M., Rezai, H.J., Doulati, H., Motalebi, A., 2010. Effects of calcium chloride spraying and cultivar on the shelf life of tomato. Journal of Food Research. 20/3(1), 47-56. [In Persian with English Summary].

Hodge, J.E., Hofreiter, B.T., 1962. Analysis and preparation of sugars. In: Whistler, R.L., Miller, J.N.B. (eds.), Methods in Carbohydrate Chemistry, 6th Edition. Academic Press, New York, 356-378.

Karlson Bjorn, H., Palta, J.P., Crump, P.M., 2006. Enhancing tuber calcium concentration may reduce incidence of blackspot bruise injury in potatoes. Horticulture Science. 41(5), 1213-1221.

Kumar, D., Minhas, J.S., 2001. Effect of calcium nitrate as foliar nutrient on potato crop grown under heat stress. Journal of Indian Potato Association. 28(1), 127-128.

Kumar, D., Minhas, J.S., Singh, B.P., 2007. Calcium as a supplementary nutrient for potatoes grown under heat stress in sub-tropics. Potato Journal. 34(3-4), 159-163.

Kumar, P., Rawal, S., Kumar, D., Kumar, R., Saini, N., Chand, R., Sandhu, K.S., 2015. Influence of calcium dose and time of application on tuber yield and processing quality of potato (Solanum tuberosum). Annals of Agricultural Research. 36(1), 28-37.

Lafta, A.M., Lorenzen, J.H., 1995. Effect of high temperature on plant growth and carbohydrate metabolism in potato. Plant Physiology. 109, 637-643.

Malakoti, M.J., Razaee. H., 2001. Role of Sulfur, Calcium and Magnesium on Improving Yield and Quality of Agricultural Productions. Agricultural Education Press, Karaj [In Persian].

Murayama, D., Tani, M., Ikeda, S., Palta, J.P., Pelpolage, S.E., Yamauchi, H., Koaze, H., 2017. Effects of Calcium concentration in potato tuber cells on the formation of cross-links between pectin molecules by Ca2+. American Journal of Potato Research. 94(5), 524-533.

Nelson, N., 1944. A photometric adaptation of the Somogyi method for the determination of glucose. Journal of Biological Chemistry. 153, 375-380.

Ngadze, E., Coutinho, T.A., Icishahayo, D., Van der Waals, J.E. 2014. Effect of calcium soil amendments on phenolic compounds and soft rot resistance in potato tubers. Crop Protection. 62, 40-45.

Ozgen, S., Karlsson, B.H., Palta, J.P., 2006. Response of potatoes (cv. Russet Burbank) to supplemental calcium application under field condition: tuber calcium, yield, and incidence of internal brown spot. American Journal of Potato Research. 83,195-204.

Ruitz, J.M., Hernandez, J., Castilla, N., Romero L., 2002. Effects of soil temperature on K and Ca concentration and on ATPase and Pyruvate Kinase activity in potato roots. Horticulture Science. 37(2), 325-328.

Ruiz, J.M., Rivero, R.M., Lo´pez-Cantarero, I., Romero, L., 2003. Role of Ca in the metabolism of phenolic compounds in tobacco leaves (Nicotiana tabacum L.). Plant Growth Regulaton. 41, 173-177.

Tawfik, A.A., Kleinhenz, M.D., Plata, J.P., 1996. Application of calcium and nitrogen for mitigating heat stress effects on potatoes. American Journal of Potato Research. 73, 261-273.

Thompson, A.L., Love, S.L., Sowokinos, J.R., Thornton, M.K., Shock, C.C., 2008. Review of the sugar end disorder in potato (Solanum tuberosum L.). American Journal of Potato Research. 85, 375-386.

Van Dam, J., Kooman, P.L., Struik, P.C., 1996. Effects of temperature and photoperiod on early growth and final number of tubers in potato (Solanum tuberosum L.). Potato Research. 39, 51-62.

Verma, M.K., Manoj, R., 2014. Effect of Calcium on growth, yield, quality and storage of potato (Solanum tuberosum L.). International Journal of Basic and Applied Agricultural Research. 12(2), 231-234.

White, P.J., Broadley, M.R., 2003. Calcium in plants. Annals of Botany. 92, 487-511.

Wolf, S., Marani, A., Rudich, J., 1991. Effect of temperature on carbohydrate metabolism in potato plants. Journal Experimental Botany. 42, 619-625.

Yang, S., Wang, F., Guo, F., Meng, J.J., Li, X.G., Wan, S.B., 2015. Calcium contributes to photoprotection and repair of photosystem II in peanut leaves during heat and high irradiance. Journal of Integrative Plant Biology. 57,486-495.