1
|
Coelho ARF, Lidon FC, Pessoa CC, Marques AC, Luís IC, Caleiro J, Simões M, Kullberg J, Legoinha P, Brito M, Guerra M, Leitão RG, Galhano C, Scotti-Campos P, Semedo JN, Silva MM, Pais IP, Silva MJ, Rodrigues AP, Pessoa MF, Ramalho JC, Reboredo FH. Can Foliar Pulverization with CaCl 2 and Ca(NO 3) 2 Trigger Ca Enrichment in Solanum tuberosum L. Tubers? Plants (Basel) 2021; 10:plants10020245. [PMID: 33513848 PMCID: PMC7911654 DOI: 10.3390/plants10020245] [Citation(s) in RCA: 22] [Impact Index Per Article: 7.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/20/2020] [Revised: 01/18/2021] [Accepted: 01/19/2021] [Indexed: 11/16/2022]
Abstract
This study aimed to assess the efficiency of Ca enrichment in tubers of three genotypes of Solanum tuberosum L., through foliar spraying with CaCl2 and Ca(NO3)2 solutions. In this context, soil heterogeneity of three potato-growing fields, as well as the implications of Ca accumulation among tissues and some quality parameters were assessed. Three potato varieties (Agria, Picasso and Rossi) were grown in three production fields and during the life cycle, four pulverizations with calcium chloride (3 and 6 kg ha−1) or calcium nitrate (0.5, 2 and 4 kg ha−1) were applied. For screening the potential phytotoxicity, using Agria as a test system, the potential synthesis of photoassimilates was determined, and it was found that after the 3rd Ca application, leaf gas exchanges were moderately (net photosynthesis), to strongly (stomatal conductance) affected, although without impact on Ca accumulation in tubers. At harvest, the average Ca biofortification index varied between 5–40%, 40–35% and 4.3–13% in Agria, Picasso and Rossi, respectively. Moreover, the equatorial region of the tubers in general showed that Ca accumulation prevailed in the epidermis and, in some cases, in inner areas of the potato tubers. Biofortified tubers with Ca also showed some significant changes in total soluble solids and colorimetric parameters. It is concluded that Ca enrichment of potato tubers through foliar spraying complemented the xylem mass flow of Ca from roots, through phloem redistribution. Both fertilizers showed similar efficiency, but Rossi revealed a lower index of Ca accumulation, eventually due to different metabolic characteristics. Although affected by Ca enrichment, potato tubers maintained a high quality for industrial processing.
Collapse
Affiliation(s)
- Ana Rita F. Coelho
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
- Correspondence:
| | - Fernando C. Lidon
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - Cláudia Campos Pessoa
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - Ana Coelho Marques
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - Inês Carmo Luís
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - João Caleiro
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
| | - Manuela Simões
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - José Kullberg
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - Paulo Legoinha
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - Maria Brito
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - Mauro Guerra
- LIBPhys-UNL, Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (M.G.); (R.G.L.)
| | - Roberta G. Leitão
- LIBPhys-UNL, Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (M.G.); (R.G.L.)
| | - Carlos Galhano
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - Paula Scotti-Campos
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
- INIAV-Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, Avenida da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - José N. Semedo
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
- INIAV-Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, Avenida da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Maria Manuela Silva
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
- ESEAG-COFAC, Avenida do Campo Grande 376, 1749-024 Lisboa, Portugal
| | - Isabel P. Pais
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
- INIAV-Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, Avenida da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Maria J. Silva
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, 1349-017 Lisboa, Portugal;
| | - Ana P. Rodrigues
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, 1349-017 Lisboa, Portugal;
| | - Maria F. Pessoa
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| | - José C. Ramalho
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, 1349-017 Lisboa, Portugal;
| | - Fernando H. Reboredo
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (C.C.P.); (A.C.M.); (I.C.L.); (J.C.); (M.S.); (J.K.); (P.L.); (M.B.); (C.G.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- GeoBioTec, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal; (P.S.-C.); (J.N.S.); (M.M.S.); (I.P.P.); (M.J.S.); (J.C.R.)
| |
Collapse
|