Bei einer erhöhten Versorgung des Bodens mit verfügbarem Phosphor kann auch eine Steigerung des Phosphorgehalts in Kartoffelknollen beobachtet werden (Leonel et al. 2017). Dies hat auf zahlreiche qualitative Eigenschaften der Kartoffeln Einfluss:
Trockensubstanzgehalt
Untersuchungen aus dem Jahr 2017 von Leonel et al. bspw. zeigten, dass eine höhere Verfügbarkeit von Phosphor im Boden den Trockensubstanzgehalt von Kartoffelknollen positiv beeinflusst. Auf Grundlage früherer Studien wird dieser Zusammenhang vor allem darauf zurückgeführt, dass Phosphor durch seine bereits genannten Funktionen im pflanzlichen Stoffwechsel zum Wachstum der Pflanze und damit zur Steigerung der Blattfläche und -dichte beiträgt. Das führt wiederum dazu, dass die Pflanze einen höheren Anteil der täglich einfallenden Sonnenstrahlung abfangen, für die Produktion und Verteilung von Assimilaten in den Knollen nutzen und mehr Trockensubstanz aufbauen kann (Jenkins und Ali 1999).
Der Trockensubstanzgehalt der Knollen ist entscheidend für die Qualität und den Ertrag von frittierten und getrockneten Kartoffelprodukten. Ein höherer Feststoffgehalt erhöht die Ausbeute, reduziert die Ölaufnahme, senkt den Energieverbrauch und trägt zur knusprigen Textur des Endprodukts bei (Marwaha et al. 2010; Rommens et al. 2010).
Stärkegehalt
Die Phosphorverfügbarkeit im Boden hat weiterhin einen direkten Einfluss auf den Stärkegehalt von Kartoffelknollen und den Phospor-Gehalt dieser Stärke (Leonel et al. 2016; Leonel et al. 2017). Kartoffeln, die auf entsprechenden Böden wachsen, zeigen oft einen erhöhten Stärke- und darin einen gesteigerten Phosphor-Gehalt. Diese Korrelationen sind zum einen darauf zurückzuführen, dass P an der Aktivierung verschiedener Schlüsselenzyme beteiligt ist, die die Stärkesynthese regulieren. Zum anderen ist Phosphor auch selbst Teil der Stärkezusammensetzung und wird in Form von Phosphatester an die Amylopektin-Fraktion gebunden (Phosphorylierung der Stärke) (Nielsen et al. 1994).
Der Grad dieser Phosphorylierung wirkt sich stark auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Stärke aus, die insbesondere bei einer industriellen Nutzung und Verarbeitung der Kartoffeln von Bedeutung sind. Noda et al. (2007) konnten in einer Studie zeigen, dass eine Erhöhung des Stärkephosphats zu einem signifikanten Anstieg
- des Quellvermögens (Wasseraufnahmefähigkeit der Stärke),
- der Viskosität (Zähigkeit/ Dickflüssigkeit der Stärke bei Erwärmung)
- sowie zu einem geringen Anstieg der Anfangstemperaturen der Gelatinierung (Anfangstemperatur der Wasserabsorption/ Strukturveränderung von Stärke)
führte.
Zuckergehalt
Der Zuckergehalt von Kartoffelknollen ist ein wichtiger Qualitätsparameter. Bei der Herstellung von Produkten, wie Chips oder Pommes frites, reagieren reduzierende Zucker mit der Aminosäure Asparagin unter hoher Hitzeeinwirkung zu Acrylamid (Maillard-Reaktion). Metaboliten des Acrylamids wiederum, die nach dem Verzehr im Körper entstehen, gelten als krebserregend.
Leonel et al. (2017) beobachten, dass der Gesamtzuckergehalt in Kartoffeln, die auf Böden mit höherer Phosphor-Verfügbarkeit angebaut wurden, niedriger ist. Dies ist möglicherweise auf die bereits erwähnte Steigerung des Stärkegehalts der Knollen bei höher Phosphorverfügbarkeit zurückzuführen. Bei der Stärkesynthese werden Monosaccharide, wie Glucose, mit glykosidischen Bindungen zu den Polysacchariden Amylose und Amylopektin verbunden und damit aufgebraucht.
Phosphor-Düngemanagement – aber wie?
Wie die (P-) Düngung in der Praxis unter Einsatz verschiedener Düngemittel gelingen kann, wird nach der Vorstellung der anderen Nährstoffe in einem weiteren Blogbeitrag behandelt. Wer sich bis dahin selbst tiefergehend mit der Pflanzenernährung im Bio-Kartoffelanbau auseinandersetzen möchte, findet in den untenstehenden Veröffentlichungen weiterführende Informationen:
- Koch, M; Busse, M; Naumann, M; Jákli, B; Smit, I; Cakmak, I et al. (2019): Differential effects of varied potassium and magnesium nutrition on production and partitioning of photoassimilates in potato plants. In: Physiologia Plantarum 166 (4), S. 921–935. DOI: 10.1111/ppl.12846.
- Naumann, M; Koch, M; Thiel, H; Gransee, A; Pawelzik, E (2019): The Importance of Nutrient Management for Potato Production Part II: Plant Nutrition and Tuber Quality. In: Potato Res. 63 (1), S. 121–137. DOI: 10.1007/s11540-019-09430-3.
- Leonel, M; do Carmo, EL; Fernandes, AM; Soratto, RP; Ebúrneo, JAM; Garcia, ÉL; dos Santos, Thaís Paes Rodrigues (2017): Chemical composition of potato tubers: the effect of cultivars and growth conditions. In: J Food Sci Technol 54 (8), S. 2372–2378. DOI: 10.1007/s13197-017-2677-6.
