Teelthandleiding zetmeelaardappelen - hoe komt de knolopbrengst van een gewas tot stand?

In dit deel van de teelthandleiding zetmeelaardappelen wordt ingegaan op de wijze waarop de knolopbrengst van het aardappelgewas tot stand komt.

De uiteindelijke knolopbrengst van een gewas zetmeelaardappelen wordt in hoofdzaak bepaald door de hoeveelheid droge stof die het gewas in de loop van het seizoen produceert (productie per dag maal aantal dagen), door de hoeveelheid die ...

Groeipatroon

De groei van de verschillende delen van de aardappelplant gedurende het groeiseizoen is een voor de aardappelplant karakteristiek proces. Er kunnen drie fasen worden onderscheiden:

• de periode tussen poten en opkomst;
• de periode van loofgroei;
• de periode van knolgroei.

De laatste twee fasen overlappen elkaar gedeeltelijk: tijdens de het eerste deel van de knolgroei vindt nog loofgroei plaats.

De hier geschetste opeenvolging van perioden is slechts een kwalitatieve weergave van het groeipatroon. In welke kwantitatieve verhoudingen in bovengenoemde fasen de droge stof wordt verdeeld over de verschillende plantendelen (loof, wortels, stolonen en knollen) wordt mede bepaald door een groot aantal factoren: temperatuur, daglengte, vochtvoorziening, lichtintensiteit, stikstofvoorziening, fysiologische leeftijd van de moederknol en plantdichtheid. De reactie op de verschillende factoren verschilt bovendien per ras.

De factoren die het groeipatroon van een aardappelgewas beïnvloeden, zijn in belangrijke mate bepalend voor opbrengstverschillen tussen percelen en regio's. Niet alle opbrengstverschillen kunnen namelijk worden verklaard uit verschillen in (netto) fotosynthese en de lengte van het groeiseizoen. Zo investeert bijvoorbeeld het ene ras een groter aandeel van de geproduceerde droge stof in de knollen dan het andere.

Periode tussen poten en opkomst

De vorming van kiemen, gevolgd door die van wortels en stengels, gebeurt met behulp van de drogestofreserve van de moederknol. Bij een ongekiemde poter wordt eerst de kiem gevormd, daarna de wortels en vervolgens de stengel. Voor het uitgroeien van de kiem en de vorming van wortels is vocht nodig en moet de bodemtemperatuur minimaal 7 à 8°C zijn.
Door het pootgoed voor te kiemen, vindt een deel van de ontwikkeling van de stengels en wortels al voor het poten plaats. Na het poten kunnen dan de kiemen doorgroeien, maar kunnen ook de wortels meteen beginnen te groeien. De opkomst wordt hierdoor versneld.

Periode van loof- en knolgroei

Na de opkomst groeien zowel loof als wortels in een min of meer vaste verhouding. Afhankelijk van het ras en de omstandigheden begint twee tot vier weken na de opkomst de aanleg van de knollen, die vanaf dat moment ook een deel van de geproduceerde droge stof opeisen. Na een langzame start blijft de groeisnelheid van de knollen lange tijd constant (Figuur 1).

Op groeizame dagen kan in Nederland de groeisnelheid van de knollen meer dan 1000 kg per hectare bedragen.
We onderscheiden twee gewastypen, een vroeg en een laat type. Bij een vroeg type gewas neemt de groeisnelheid van de knollen na de knolaanleg al snel sterk toe en blijft de loofontwikkeling beperkt. Dit betekent dat al vroeg een groot aandeel van de droge stof die door het loof wordt geproduceerd naar de knollen gaat. De maximale loofontwikkeling wordt eerder bereikt dan bij een laat type gewas en bovendien sterft het loof eerder af. Bij het late type gewas komt de knolgroei langzamer op gang en wordt in het eerste deel van het groeiseizoen een groter deel van de droge stof in het loof geïnvesteerd. Bij het late type gewas wordt in totaal meer loof gevormd dan bij het vroege type, bovendien gaat het late type langer door met het vormen van loof. Dit alles heeft tot gevolg dat het vroege type gewas al vroeg in het groeiseizoen een relatief hoge - hoger dan het late gewas - knolopbrengst heeft. Doordat het late gewas echter een langer groeiseizoen kan volmaken, kan dit gewas uiteindelijk een hogere knolopbrengst bereiken dan het vroege gewas. In Figuur 1 is weergegeven hoe de loof- en knolgroei van een vroeg en een laat type gewas zich in de loop van het groeiseizoen ontwikkelen.
Welk gewas de voorkeur heeft, hangt af van de bestemming (voormalers, lange bewaring) en de lengte van het groeiseizoen die het gewas maximaal tot haar beschikking heeft. Deze maximale lengte van het groeiseizoen kan door diverse factoren worden beperkt: vroegheid/laatheid van de grond, eventueel volggewas en optreden van droogteperioden of ziektedruk.

Factoren die het groeipatroon beïnvloeden

Periode tussen poten en opkomst

Hoge bodemtemperaturen en de beschikbaarheid van voldoende vocht zorgen voor een snelle opkomst. Een vochtige grond verhoogt ook de kans dat aanwezige kiemen inderdaad uitgroeien tot stengel. Dit laatste speelt vooral een rol in samenhang met de structuur van de grond. Wanneer de rug bestaat uit goed verkruimelde grond die de kiemen goed omsluit, kunnen de kiemen wortels vormen en uitgroeien. In een grofkluiterige, droge grond is de aansluiting van de grond op de kiemen minder goed en is de kans groot dat een aantal kiemen niet uitgroeit, met een lager aantal stengels tot gevolg.

Periode van loof- en knolgroei

Daglengte en temperatuur
Het groeipatroon van loof en knollen wordt in belangrijke mate beïnvloed door de daglengte en de temperatuur. Deze twee factoren worden samen behandeld, omdat ze een gecombineerd effect hebben op de groei van de aardappelplant.
Bij een korte daglengte wordt relatief weinig loof gevormd en worden knollen al snel na opkomst van het gewas aangelegd. Bij een lange daglengte vindt de knolaanleg later plaats en wordt meer loof gevormd. Onder welke condities een ras het best gedijt, hangt af van de gevoeligheid van dat ras voor daglengte. Ieder ras heeft een kritische daglengte. Dit betekent dat een ras alleen knollen gaat vormen wanneer de daglengte korter of gelijk is aan die kritische daglengte. Late rassen die in ons land (lange dag) worden geteeld, hebben een kortere kritische daglengte dan de vroegere rassen. Naarmate latere rassen bij kortere daglengte worden geteeld, gaan ze zich meer gedragen als vroege rassen. Sommige late rassen met een erg korte kritische daglengte vormen onder lange-dagcondities helemaal geen knollen.
Zoals gezegd speelt de temperatuur in het bovenstaande ook een belangrijke rol en bepaalt mede hoe het effect van een bepaalde daglengte er uitziet. In het algemeen vervroegen lage temperaturen, vooral lage nachttemperaturen, en een korte daglengte de knolaanleg. Omgekeerd vertragen een lange daglengte en hoge temperaturen de knolaanleg. Dit zorgde er bijvoorbeeld voor dat in de warme zomer van 1976 het ras Irene begin juli nog altijd geen knollen had gevormd. Dit effect wordt nog versterkt door een groot stikstofaanbod.
Het vervroegende effect van een kortere daglengte is bij lage en gematigde temperaturen (tot 20°C) bij late rassen sterker dan bij vroege rassen.
Wanneer de knollen eenmaal zijn gevormd, zijn de effecten van daglengte en temperatuur op het groeipatroon van het gewas minder groot. Extreem hoge temperaturen kunnen echter - vooral in combinatie met een niet-optimale vochtvoorziening - leiden tot vervroegd afsterven van het gewas.

Ras
Zoals hierboven is aangegeven, spelen de eigenschappen van een ras in combinatie met andere factoren een belangrijke rol. Bij rassen die bij een korte daglengte knollen vormen, wordt bij een lange dag de knolaanleg vertraagd of zelfs voorkomen. Rassen die zijn aangepast aan een lange daglengte gedragen zich bij korte dagen als vroegere rassen.

Lichtintensiteit
Hoge lichtintensiteit zorgt voor relatief minder loofgroei en bevordert de knolaanleg. Dit werkt in de richting van een vroeg gewastype. De verhouding tussen de droge stof die in het loof en de knollen wordt geïnvesteerd, verschuift in de richting van de knollen.

Fysiologische ouderdom van de moederknol
Naarmate knollen worden gepoot die fysiologisch ouder zijn, wordt een vroeger type ge-was gevormd. Wanneer echter poters worden gebruikt die sterk zijn verouderd, zijn opkomst en beginontwikkeling vertraagd.

Onder ongunstige bodem- en weersomstandigheden kan de opkomst zelfs geheel achterwege blijven en worden er aan de kiemen direct nieuwe knolletjes gevormd, zogenaamde onderzeeërs. Onder korte-dagcondities, kan fysiologisch oud pootgoed aanleiding geven tot een te beperkte loofontwikkeling.

Stikstof
Wanneer een gewas royaal met stikstof is bemest, wordt er meer loof gevormd. Dit heeft als regel tot gevolg dat de groei van de knollen trager op gang komt. Dit komt doordat er in verhouding meer droge stof naar het loof gaat en er dus minder over blijft voor de knollen.
Het betekent dat de maximale groeisnelheid van de knollen later wordt bereikt en dat de achterstand in knolopbrengst die het gewas in het begin van het groeiseizoen oploopt, blijft bestaan totdat de productie van een matiger bemest gewas begint terug te lopen en het zwaar bemeste gewas de achterstand kan inhalen. Soms is er geen gelegenheid om de achterstand in te halen, omdat het loof met het oog op een tijdige oogst moet worden vernietigd. Vooral bij laatrijpende rassen is daarom een gematigde stikstofbemesting van belang. In de eerste plaats kan een hoge stikstofbemesting opbrengst kosten, in de tweede plaats moet een onrijp gewas worden gedood (dikwijls doodgespoten met behulp van veel actieve stof) hetgeen nadelig is voor de kwaliteit van de te oogsten aardappelen.

Bij het streven naar een matige stikstofbemesting kan deling van de stikstofgift in combinatie met het gebruik van een bijbemestingssysteem een goed hulpmiddel zijn. De resultaten van onderzoek naar deze methoden zijn [INVALID URL] te vinden..

Water
Naarmate water gemakkelijker opneembaar is, is de loofgroei uitbundiger. Dit is één van de redenen waarom er op beregende en vochthoudende zand- en dalgrond vaak meer loof wordt gevormd dan op kleigronden. Hierin speelt echter ook stikstof een rol. Door de aanwezigheid van veel water is ook de aanwezige stikstof makkelijk opneembaar. Zoals hiervoor reeds is vermeld, zorgt ook stikstof voor de vorming van meer loof.

Plantdichtheid
Een hogere plantdichtheid en dus een hogere dichtheid van stengels stuurt in de richting van een vroeger gewas. Het gewas heeft de grond wat eerder volledig bedekt, de knolgroei komt sneller op gang en het gewas sterft ook iets eerder af. Dit heeft waarschijnlijk te maken met het feit dat er per stengel wat minder stikstof beschikbaar is. Vandaar ook dat de stikstofbemesting - zonder nadelige gevolgen - iets hoger kan zijn op gewassen met een hogere stengel- of plantdichtheid.

Dagelijkse productie van droge stof

Voor een hoge dagelijkse drogestofproductie is het in de eerste plaats noodzakelijk dat een zo groot mogelijk deel van het ingestraalde zonlicht wordt benut. Een volledige bedekking van de bodem met groen loof zorgt ervoor dat alle straling door het loof wordt onderschept. Om het loof de onderschepte straling zo goed mogelijk te laten benutten, moet de verzorging met water en nutriënten in orde zijn. Wanneer er bijvoorbeeld tekort aan water is, worden de huidmondjes gesloten. Hierdoor daalt de productie per dag. Het onderschepte licht kan dan niet maximaal worden benut. Naast water- en nutriëntenvoorziening moeten ook andere factoren, zoals de temperatuur, zich in de nabijheid van hun optimum bevinden. Alleen dan kan het gewas een productie bereiken die in de buurt komt van de productie die op een dag maximaal mogelijk is.

Seizoensproductie van droge stof

De mate van grondbedekking en de duur van de periode waarin de grond bedekt is met groen loof, bepaalt de hoeveelheid straling die in een seizoen kan worden opgevangen (Figuur 2).

De uiteindelijke opbrengst van een gewas blijkt een sterk verband te vertonen met deze totale hoeveelheid onderschepte straling.
Voor een hoge seizoensproductie is het daarom nodig dat de bodem zo lang mogelijk volledig met loof wordt bedekt. Dit vraagt een snelle beginontwikkeling en het lang groen blijven van het gewas.
Er zijn verschillende mogelijkheden om het groeiseizoen van een aardappelgewas te verlengen. Dit kan zowel aan het begin als aan het eind van het seizoen.
Een vroege start en een snelle beginontwikkeling kunnen worden bereikt door vroeg te poten en door het pootgoed voor te kiemen. Vroeg poten kan echter worden belemmerd door eigenschappen van ras en bodem en door de temperatuur. Sommige rassen verdragen het slecht om in een koude grond te worden gepoot. Wanneer een ras na voorkiemen niet meer in staat is om lang genoeg groen te blijven, gaat het voordeel van voorkiemen aan het eind van het seizoen weer verloren. Voorkiemen biedt ook de mogelijkheid om laatrijpende rassen eerder voldoende afgerijpt te oogsten. Bij voorkeur moet op het moment van loofdoding de grondbedekking met groen loof niet meer dan circa 40% bedragen. Dit komt de kwaliteit en ook de bewaarbaarheid ten goede.
Voor een voldoende lang groeiseizoen is het verder van belang dat de voorziening met nutriënten, in het bijzonder stikstof, en water toereikend is. Wanneer er aan één van de twee of beide een tekort ontstaat, kan de groeiperiode van het gewas ernstig worden bekort. De groeiperiode van een ras kan echter niet onbeperkt met stikstof worden verlengd. De rijptijd van het ras kan met extra stikstof één à twee weken worden verlengd.
De keuze voor een later rijpend ras is een andere mogelijkheid om het groeiseizoen te verlengen.

Drogestofverdeling

Voor een hoge knolopbrengst is het gunstig dat een groot deel van de geproduceerde droge stof in de knollen wordt geïnvesteerd. De verhouding tussen de hoeveelheid droge stof die uiteindelijk in de knollen wordt opgeslagen en de totale hoeveelheid droge stof in de hele plant wordt de oogstindex genoemd. Men zou kunnen zeggen dat het gewas efficiënter produceert naarmate de oogstindex hoger is. Wanneer meer droge stof in het loof wordt geïnvesteerd dan nodig is, gaat dat onnodig ten koste van de knolopbrengst en neemt de oogstindex af.
Welke factoren (de verhouding tussen) loof- en knolgroei beïnvloeden is [INVALID URL] beschreven.

Drogestofgehalte van de knollen

Het drogestofgehalte (onderwatergewicht) van de knollen verschilt per ras, per locatie en per jaar en wordt ook door (stikstof- en kali)bemesting beïnvloed. Wanneer bij dezelfde hoeveelheid droge stof per hectare het drogestofgehalte in de knollen lager is, dan zal de opbrengst hoger zijn, doordat de oogst meer water bevat. De invloed van teeltmaatregelen op het drogestofgehalte en de consequenties daarvan worden uitgebreider besproken in het hoofdstuk [INVALID URL].

Potentiële productie

Om te bepalen of een zeker opbrengstniveau van een gewas aardappelen relatief goed of slecht is, moet bekend zijn wat de theoretisch maximaal haalbare productie in een bepaald gebied is.

Een definitie van de potentiële opbrengst is 'de opbrengst van een gewas dat dankzij een goede voorziening met water en nutriënten ongestoord kan produceren, dat niet is aangetast door ziekten en plagen en dat de beschikbare groeiperiode ten volle benut'. Hiervoor is het nodig dat het gewas de bodem zo lang mogelijk volledig bedekt, zodat al het invallende zonlicht kan worden opgevangen. Daarnaast moet het aanwezige loof ongestoord kunnen functioneren.

Een gewas dat in ons land begin mei bovenkomt en tot eind september ongestoord kan produceren, is in staat om 22 ton droge stof in de knollen op te slaan. Omgerekend naar uitbetalingsgewicht betekent dit een knolopbrengst van ongeveer 100 ton. Om na te gaan in hoeverre het in het zetmeelaardappelteeltgebied mogelijk zou zijn om het niveau van de potentiële productie te halen, zijn omstreeks 1980 de zogenaamde 100-tons-proeven uitgevoerd. Dit is gebeurd op de proefboerderij Kooyenburg en de toenmalige proefboerderijen te Borgercompagnie en Emmercompascuum. Op de laatstgenoemde proefboerderijen lukte het om met het ras Astarte op een perceeltje van een halve hectare een opbrengst (uitbetalingsgewicht) te halen van 85 à 90 ton per ha. Deze proeven hebben laten zien, dat de potentiële productie dicht kan worden benaderd bij toepassing van de juiste teeltmaatregelen en voldoende regen.
Er zijn verschillende redenen waarom de potentiële productie meestal niet wordt gehaald. Om te beginnen kan het voorkomen dat het maximaal aantal groeidagen niet kan worden bereikt, bijvoorbeeld door laat poten of een trage beginontwikkeling. Het loof moet gedurende de gehele periode gezond en onbeschadigd blijven. Door slecht pootgoed, gebrek aan nutriënten en door ziekten en plagen kan de oppervlakte en/of het functioneren van het loof verminderen, waardoor eveneens de hoeveelheid onderschepte en/of benutte straling afneemt. Een zeer belangrijke factor is de vochtvoorziening. Wanneer de hoeveelheid bodemvocht beperkt is, sluit de plant tegen uitdroging haar huidmondjes. Hierdoor neemt echter ook de productiesnelheid af, waardoor de maximale dagproductie niet wordt gehaald.