4. Februar 2010

Kartoffelqualitäten litten 2009 unter Nährstoffmangel

Regional unterschiedlich trat im letzten Jahr sowohl in Speise- als auch in Verarbeitungskartoffeln verstärkt Schwarzfleckigkeitsbefall auf.

Die Schwarzfleckigkeit wird nicht durch ein Pathogen sondern durch eine physiologische Veränderung innerhalb der Knolle hervorgerufen. Erst eine äußere mechanische Belastung kann im Inneren der Kartoffelknolle eine Beschädigung der Zellwände sowie der Zellmembranen hervorrufen, wodurch diese für Sauerstoff durchlässig werden und die subzelluläre Integrität abnimmt. Bricht die Tonoplastenmembran auf, können die phenolischen Verbindungen aus der Vakuole austreten und mit dem Enzym Polyphenoloxidase (PPO) reagieren, wodurch die Verfärbungsreaktion beginnt. In Anwesenheit von molekularem Sauerstoff kommt es zu einer Oxidation von Phenolen zu Melanin, das sich als dunkel gefärbte Pigmente unterhalb der Kartoffelschale zeigt.

Entscheidend für das Verständnis des Schwarzfleckigkeitsprozesses ist, dass die Schwarzfleckigkeit zwar auf einer äußeren mechanischen Belastung bzw. Einwirkung beruht, jedoch keine sichtbare mechanische Beschädigung vorliegen muss. Man geht davon aus, dass etwa 32 bis 40 % der Schwarzfleckigkeitsanfälligkeit genetisch fixiert sind.

Des Weiteren basiert die Schwarzfleckigkeitsneigung der Sorten auf einer unterschiedlichen Inhaltsstoffzusammensetzung. Spätreife Sorten neigen aufgrund der höheren Trockenmasse- und Tyrosingehalte oftmals zu höherer Schwarzfleckigkeit.

Anbaubedingungen

Die Witterung hat einen Einfluss auf die Ausprägung der Schwarzfleckigkeit. Bei hohen Durchschnittstemperaturen in der Hauptwachstumsphase ist die Neigung zu Schwarzfleckigkeit geringer. Mit zunehmender Temperatur und Trockenheit steigt der Gehalt an Ascorbinsäure, Zitronensäure und Äpfelsäure in der Kartoffelknolle an. Dieser positiven Auswirkung hoher Temperaturen steht jedoch das Ergebnis gegenüber, dass mit zunehmender Temperatur eine verstärkte Akkumulation von phenolischen Verbindungen, den Reaktionspartnern für die PPO, auftritt. Auch mangelnde Wasserversorgung während des Knollenwachstums induziert Stress für die Kartoffelpflanze, der eine erhöhte PPO-Aktivität zur Folge hat.

Düngung

Bei der Düngung ist zu beachten, dass einseitig gesteigerte N-Gaben einen Anstieg der Schwarzfleckigkeitsneigung aufgrund eines Anstiegs der Gehalte an Chlorogensäure und Tyrosin sowie Abnahme des Gehalts an organischen Säuren bewirken. Phosphordüngung beeinflusst die Schalenfestigkeit positiv, wodurch das Pflanzengewebe gestärkt wird und die Kartoffeln einen höheren Belastungswiderstand aufweisen. Phosphor übernimmt eine entscheidende Rolle in der Membran- und Zellwandausbildung.

In Feldversuchen bestätigte sich der Zusammenhang zwischen Schwarzfleckigkeit und Kaliumgehalt. Bei Kaliumgehalten von weniger als 2,5 % in der Kartoffeltrockenmasse nimmt die Schwarzfleckigkeit deutlich zu. Der Anstieg des Kaliumgehaltes in den Kartoffeln bewirkt im Sinne eines elektrostatischen Ausgleichs einen Anstieg des Säuregehaltes, wodurch die PPO-Aktivität gehemmt wird. Dabei wird mit steigenden Kaliumgaben bis 3 % Kalium in der Kartoffeltrockensubstanz vor allem der Gehalt an Zitronen und Ascorbinsäure angehoben und die Neigung zur Schwarzfleckigkeit sinkt (Abb.1, Abb. 2). Darüber hinaus nimmt gleichzeitig der Gehalt an freiem Tyrosin ab. Kaliumionen wirken als Coenzyme in der Proteinsynthese, wodurch ein Abbau bzw. Umbau von Tyrosin bewirkt wird. Kaliummangel sorgt dagegen für einen Anstieg an freien Aminosäuren, Amiden, reduzierenden Zuckern und Saccharose.