Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Peel quality of the potato tuber is becoming increasingly important in potato cultivation. Consumers primarily demand potatoes that have an even, smooth, and fine peel. Tubers that have different types of scabs or other stains are rejected. In addition, farmers get paid more at higher peel quality. The storage capacity is also positively affected by a high peel quality prior to storage. In recent years, calcium (Ca) has been increasingly discussed in connection with tuber quality, but most often regarding the inner quality of the tubers. Research on how and to what extent Ca affects diseases on the peel is lacking. However, due to the central role of Ca in the plant’s membranes and cell walls, Ca could potentially also affect the quality of the tuber peel. One hypothesis is that higher concentration of Ca in the soil and thus in the peel leads to an improved tuber peel quality, something that was tested in this work. In this field study, which was carried out on commercial farms in Småland and Östergötland counties in Sweden, the effect of the Ca concentration in the soil and in the peel on tuber peel quality of potatoes in freshly harvested and stored potatoes. A total of 22 fields were included in the study. In each field, three areas with varying concentrations of plant available Ca were selected to achieve a gradient across the field. In each area, samples of 2x15 kg of potato tubers were collected. Half of each sample was analysed ocularly immediately after harvesting, whereas the other half was stored for later analysis. The evaluated parameters were skin discolorations, black scurf, powdery scab, common scab, silver scurf and skin cracking and the results were presented as percentage of infected tubers. In addition, peel nutrient concentrations were determined. The results showed that a higher Ca concentration in the peel led to lower levels of peel discoloration in stored potatoes. The level of silver scurf after storage also decreased at higher levels of Ca in the peel. The opposite effect was noticed for black scurf in stored potatoes as higher Ca concentrations correlated with higher levels of black scurf. There was no correlation between the Ca content in the soil and the different analysed peel diseases. Soil Ca concentration in the field should according to recommendations be above 100 mg Ca/100 g soil to avoid Ca related quality defects on the tuber, and this assumption was also tested. The result did not agree with this recommendation, however, it turned out that the level of skin discoloration as well as the total amount of all skin diseases decreased as Ca-AL increased in the section below 100. In this study, the concentrations of other nutrients in the peel were also shown to correlate with skin quality. Positive correlations were found between manganese and phosphorus concentrations and the skin discoloration in freshly harvested tubers. In addition, there was a negative correlation between skin discolorations and the calcium-to-magnesium ratio and the calcium-to-potassium ratio, respectively. Furthermore, there was also a negative correlation between peel zinc concentration and the total amount of all skin diseases in stored potatoes. To minimize the risk of reduced potato peel quality, farmers need to focus more on Ca, especially when Ca-AL is below 100 mg Ca/100 g soil. The potential positive impact of zinc in stored potatoes should also be further investigated. In addition, there is a need to focus more on manganese, which is added regularly in today’s potato production, and which might have a negative impact on the peel quality.
Keywords: calcium, cultivation, manganese, peel finish, potato, potato quality, zinc

Potatisknölens skalkvalitet blir allt viktigare i dagens potatisodling. Konsumenten kräver framför allt potatisar som har ett jämt, slätt och fint skal. De knölar som har olika sorters skorv eller andra fläckar väljs bort. Dessutom får lantbrukaren bättre betalt ju bättre skalkvalitet potatisarna uppvisar och även lagringsdugligheten påverkas positivt ju finare skalet är vid inlagringen. De senaste åren har kalcium (Ca) diskuterats mer och mer i samband med potatisens kvalitet, dock framför allt när det gäller knölens inre kvalitet, och forskningsunderlaget om och i vilken omfattning kalcium påverkar sjukdomar på skalet är bristfälligt. På grund av kalciums centrala roll i växtens membran och cellväggar borde kalcium även kunna påverka skalets kvalitet. En hypotes är att mer kalcium i marken och därmed i skalet leder till en förbättrad skalkvalitet, vilket testades i det här arbetet. I den här fältstudien, som har genomförts på potatisgårdar i Småland och Östergötland, har det undersökts hur kalcium i marken och i skalet påverkar potatisens skalkvalitet i nyskördade och lagrade potatissorter. Totalt ingick 22 fält i studien och på varje fält valdes 3 områden ut som uppvisade en variation i växttillgänglig halt av Ca så att en gradient över fältet uppnåddes. På varje område togs det prover à 2x15kg. Hälften har analyserats av SMAK okulärt direkt efter upptaget, andra hälften lagrades in för senare analys. Parametrarna som SMAK tittade på var skalmissfärgningar, lackskorv, pulverskorv, vanlig skorv, silverskorv och skalbristning i % angripna knölar. YARA har genomfört en analys av näringsämneshalterna i skalet. Utvärderingen visade att en högre halt av Ca i skalet ledde till att lagrade potatisar uppvisade mindre nivåer av skalmissfärgningar. Även nivån av silverskorv minskade efter lagringen då högre halter Ca fanns i skalet. Det fanns tvärtom en tendens till högre angrepp av lackskorv vid högre kalciumhalt i skalet. Det fanns inga samband mellan kalciumhalten i marken och de olika skalsjukdomarna. Då det dock rekommenderas att Ca-talet i fält bör ligga över 100 mg Ca/100 g jord för att undvika Ca relaterade kvalitetsfel testades detta i arbetet. Resultatet stämde inte överens med denna hypotes, däremot visade sig att nivån av skalmissfärgningar samt den sammanlagda angreppsnivån minskade då Ca-AL-tal ökade i avsnittet under 100 mg Ca/100 mg jord. Även andra näringsämnen i skalet visade sig påverka skalkvalitet. Mangan och fosfor verkade öka skalmissfärgningar i nyskördade potatisar. En högre kvot av kalcium/magnesium respektive kalcium/ kalium verkade minska skalmissfärgningarna i lagrade potatisar. Dessutom tycks zink minska den sammanlagda angreppsnivån i lagrade potatisar. För att minimera risken för en sämre skalkvalitet behöver odlarna fokusera mer på Ca, speciellt när Ca-AL är under 100 mg Ca/100 g jord. Det bör även forskas mer kring den positiva påverkan av zink i lagrade potatisar. Dessutom behöver det fokuseras mer på mangan, som tillsätts regelbundet i dagens odlingar, och dess eventuella negativa påverkan på skalkvaliteten.
Nyckelord: kalcium, mangan, odling, potatis, potatiskvalitet, skalfinish, zink