A Belgian research station shows early crop development

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A fertiliser programme for processing potatoes (cultivar Fontane), including Qrop® mix (20-10-16), Qrop® complex Top K (12-6-24) and Qrop® K PluS (12-0-46) was compared with two standard reference fertilisers urean + KCl, or calcium ammonium nitrate + KCl, in a randomised complete block design. In the SQM programme, the fertilisers were applied in split applications, compared to a full application of the standard references at planting.

At the same rate of total N applied, use of Qrop® fertilisers improved early crop development and increased marketable tuber yield with 7%.

Se comparó un programa de fertilización para papas para procesamiento (variedad Fontane) in-cluyendo Qrop® mix (20-10-16), Qrop® complex Top K (12-6-24) y Qrop® K PluS (12-0-46), con dos fertilizantes estándar de referencia, urea + KCl, o nitrato de amonio calcáreo (CAN) + KCl, en un diseño por bloque completo al azar. En el programa de SQM los fertilizantes fueron aplicados de manera fraccionada, en comparación con una única aplicación de los referentes estándar a la siembra.

Al aplicar la misma tasa de N total, el uso de fertilizantes Qrop® promovió precocidad en el desarrollo vegetativo e incrementó el rendimiento comercializable de los tubérculos en 7%.

A Belgian research station shows early crop development, improved yield, tuber number and higher underwater

weights of tubers with Qrop® fertilisers in potatoes destined for processing industry

Un centro de investigación belga demostró desarrollo temprano del cultivo, mayor rendimiento, número de tubérculos y mayor gravedad específica de los tubérculos con fertilizantes Qrop® aplicados a papas

destinadas a la industria de procesamiento

A Belgian research station shows early crop development, improved yield, tuber number and higher underwater

weights of tubers with Qrop® fertilisers in potatoes destined for processing industry

Un centro de investigación belga demostró precocidad en el desarrollo vegetativo del cultivo, mayor rendimiento, número de tubérculos y

mayor gravedad específica de los tubérculos con fertilizantes Qrop® aplicados a papas destinadas a la industria de procesamiento

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El uso de los fertilizantes Qrop® en el programa nutricional redujo la aplicación de cloruro de 193 a 0 kg Cl-/ha. Esta reducción de cloruro se demostró en la mayor gravedad especifica de los tubérculos en comparación con los tubérculos de los referentes estándares. Adicionalmente, el uso de fertilizantes Qrop® mejoró la relación NO3:NH4 de los programas, de 1:1 en el referente 2 a 2:1 o 3:1 en los programas de SQM. Combinado con la facilidad de aplicación de los fertilizantes Qrop® que permite la fertilización fraccionada del cultivo, durante la etapa de tuberización, esto fomentó el desarrollo del tubérculo y se tradujo en un rendimiento más alto.

Using Qrop® fertilisers to compose the nutrient programme reduced the application of chloride from 193 to 0 kg Cl-/ha. This reduction of chloride is evidenced in the higher underwater weights of tubers as compared to the two standard references. Additionally, use of Qrop® fertilisers improved the NO3:NH4 ratio of the programmes from at best 1:1 in reference 2 to 2:1 or 3:1 in the SQM programmes. Combined with the ease of application of Qrop® fertilisers, allowing to side-dress the crop during tuber set, this supported tuber development and translated into higher yield.

Figure 1. Trial area in Belgium inspected by Felipe Garziera, Global Market Development SQM International, planted with potato cultivar Fontane. This potato for processing covers 42% of the total potato area in Flanders.Figura 1. Área del estudio en Bélgica, plantada con variedad Fontane. Esta papa para procesamiento cubre 42% del total del área de papas en Flandes.

A Belgian research station shows early crop development, improved yield, tuber number and higher underwater weights of tubers with Qrop® fertilisers in potatoes destined for processing

industryUn centro de investigación belga demostró precocidad en el desarrollo vegetativo del cultivo, mayor rendimiento, número de tubérculos y mayor gravedad específica de los tubérculos con

fertilizantes Qrop® aplicados a papas destinadas a la industria de procesamiento

The positive results of this trial have assisted in promotion of potassium nitrate in Qrop® fertilisers for potato production on the European continent. Currently trials with producers in other processing potato growing areas in Poland and Eastern Europe are ongoing or being discussed for next season.

Los resultados positivos de este estudio han ayudado a la difusión del nitrato de potasio presente en los fertilizantes Qrop® para la producción de papas en el continente europeo. Actualmente, se están llevando a cabo estudios con productores en otras áreas de cultivo de papas de procesamiento en

Polonia y este europeo, o están siendo discutidos para la próxima temporada.

In Europe, processed potatoes (mainly as frozen chips and crisps) were worth 10 billion euro in 2017, or 1,5 % of the overall value of EU food industry output. Belgium and its neighboring country, the Netherlands, are important exporters of processed potato products, and a relatively high share of the total arable land is in use for processing potato production.

En Europa, las papas procesadas (principalmente como papas fritas congeladas – chips y crisps) alcanzaron un valor de 10 billones de euros en 2017, o 1,5% del valor total de la producción de la industria alimentaria de la UE. Bélgica y sus vecinos, los Países Bajos, son exportadores importantes de productos de papa procesados, y una cuota relativamente alta del total de tierras cultivables se usa para la producción de papas de procesamiento.

Koen Dhaeyer(Technical Development Manager)[email protected]

Two reference treatments were included in the trial, both applying potassium as potassium chloride. For nitrogen supply, one reference treatment was based on urea, the other based on ammonium nitrate. Both reflect potato-growing economics in different potato-growing regions and the trial clearly shows -again- that the most economical option does not yield the highest rewards.

Potassium nitrate is not commonly used as a potassium source for rain-fed potatoes grown in North-West Europe. The aim of this trial was to show the benefit of potassium nitrate over potassium chloride for tuber quality in processing potatoes. SQM has ample experience in improving storage parameters and dry matter content in potatoes by reducing chloride application and improving the NO3:NH4 balance in a programme with split applications. This experience, based on trials with Qrop® fertilisers world-wide, was translated to Belgium, and tested by a renowned institute in Kruishoutem, Flanders: PCA, center for applied research and extension in potatoes (Figures 1, 2).

Se incluyeron dos tratamientos de referencia en el estudio, ambos aplicando potasio en forma de cloruro de potasio. Para el suministro de nitrógeno, un tratamiento de referencia se basó en urea y el otro, en nitrato de amonio calcáreo (CAN). Ambos reflejan los costos del cultivo de papas en diferentes regiones de cultivo y el estudio claramente muestra – una vez más– que la opción más económica no resulta en el mejor retorno económico.

El nitrato de potasio no es usado comúnmente como una fuente de potasio para cultivos de papas en sistemas de secano en el noroeste de Europa. El objetivo de este estudio fue demostrar el beneficio del nitrato de potasio sobre el cloruro de potasio en la calidad del tubérculo en papas de procesamiento. SQM tiene una amplia experiencia en mejorar los parámetros de almacenamiento y contenido de materia seca en papas al reducir la aplicación de cloruro y ajustar el equilibrio entre NO3:NH4 en un programa con aplicaciones fraccionadas. Esta experiencia, basada en estudios con fertilizantes Qrop® en todo el mundo, fue llevada a Bélgica y probada por un renombrado instituto en Kruishoutem, Flandes: PCA, centro para investigación y extensión aplicadas en papas. (Figuras 1, 2).

A Belgian research station shows early crop development, improved yield, tuber number and higher

underwater weights of tubers with Qrop® fertilisers in potatoes destined for processing industry

Un centro de investigación belga demostró precocidad en el desarrollo vegetativo del cultivo, mayor rendimiento, número de tubérculos y mayor gravedad específica de

los tubérculos con fertilizantes Qrop® aplicados a papas destinadas a la industria de procesamiento

Figure 2. Koen d’Haeyer, Technical Service Support Manager SQM Europe with Jenny Heuvick and Pascal Dupont conducting the trial at PCA.Figura 2. Koen d’Haeyer, Technical Service Support Manager SQM Europe with Jenny Heuvick y Pascal Dupont conducting the trial at PCA.

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Trial details

The trial was conducted on a loam soil (pH 6,3 with 1% carbon), which was analysed for plant available nutrients to determine the recommended rate for cv. Fontane grown under optimal cultural practices. Recommended rates for macronutrients were determined as 150 kg N/ha, 50 kg P2O5/ha and 260 kg K2O/ha.

Five treatments (Table 1) were compared in a randomised block design with 4 replicates. The treatments varied in K source (KNO3 vs KCl), application timing (total amount applied at planting or divided in two applications: at planting and at tuber setting), and application of nitrogen as urean or CAN (calcium ammonium nitrate). P was applied with the Qrop® treatments, but not in the standard references.

During the trial crop growth was monitored, and harvest was evaluated on 11,5 m2 per replicated plot, taken over the middle rows from the gross treated area of 54 m2 (8 rows of 9 m per plot). The total tuber yield, the tuber grading and the underwater weight of the tubers were determined.

Diseño del estudio

El estudio se realizó en suelos limosos (pH 6.3 con 1% de carbono), en los cuales se analizaron los nutrientes disponibles para las plantas, con el fin de determinar la tasa recomendada para la variedad Fontane, cultivada bajo prácticas de cultivo óptimas. Las tasas recomendadas para macronutrientes fueron de 150 kg N/ha, 50 kg P2O5/ha y 260 kg K2O/ha.

Se compararon cinco tratamientos (Tabla 1) en un diseño aleatorio por bloque con 4 repeticiones. Los tratamientos variaron en la fuente de K (KNO3 vs. KCl), tiempos de aplicación (aplicación de la cantidad total a la siembra, o dividido en dos aplicaciones: a la siembra y en la tuberización, y aplicación de nitrógeno como urea o nitrato de amonio calcáreo (CAN). Se aplicó P con los tratamientos de Qrop®, pero no en los tratamientos estándar.

Durante el estudio, se monitoreó el crecimiento del cultivo y se evaluó la cosecha en 11.5 m2 por lote replicado, medido en las hileras del medio del área total tratada de 54 m2 (8 hileras de 9 m por lote). Se determinó el rendimiento total, la clasificación y la gravedad especifica de los tubérculos.

Table 1. Treatments. Fertiliser specifications: Urean 30% N: liquid urea with ammonium nitrate. CAN 27%N: calcium ammonium nitrate.KCl: Potassium chloride. SQM’s virtually chloride-free NPK: Qrop® mix 20-10-16 and Qrop® complex Top K 12-6-24: both containing magnesium, phosphorus and calcium. Qrop® K PluS 12-0-46: prilled potassium nitrate.Tabla 1. Tratamientos. Especificación de los fertilizantes: Urea 30%: urea líquida con nitrato de amonio. CAN 27%: nitrato de amonio calcáreo. KCl: Cloruro de potasio. NPK de SQM, virtualmente libre de cloruro: Qrop® mix 20-10-16 y Qrop® complex Top K 12-6-24: ambos contienen magnesio, fósforo y calcio. Qrop® K PluS 12-0-46: nitrato de potasio prilado.

Trt Tratamiento

Timing Periodo

Urean KCl Qrop® mix

Qrop® K Plus

Qrop® Complex CAN N-Total N-NO3 N-NH4 N-NH2 P2O5 K2O CaO MgO Cl

kg/ha kg/ha

Urean/KCl Planting A la siembra 500 420 150 37 37 77 0 257 0 0 193

CAN/KCl Planting A la siembra 420 550 149 74 74 0 0 257 33 22 193

all Qrop® fertilisers

Línea Qrop®

Planting A la siembra 500 100 51 49 50 80 15 10

Tuber set Tuberización 385 50 50 177

Total 500 385 150 101 49 0 50 257 15 10 0

CAN+Qrop® fertilisers

Planting A la siembra 400 200 102 63 39 24 96 24 16

Tuber set Tuberización 370 48 48 170

Total 370 400 200 150 111 39 0 24 266 24 16 0




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Results Highlights Resultados Destacados

Poco después de emerger en junio, las plantas en todos los tratamientos que incluyeron fertilizantes Qrop®, estaban significativamente más altas en comparación con las plantas en los tratamientos de referencia estándar, indicando un crecimiento inicial más rápido (Figura 3). Esto es beneficioso para el desarrollo del tubérculo, ya que el cierre de las líneas de siembra se alcanza antes.

Los rendimientos totales más altos se alcanzaron en el tratamiento que incluyó Qrop® complex Top K y Qrop® K PluS (67 TM/ha), y en el tratamiento que incluyó Qrop®mix y Qrop® K PluS (66 TM/ha). El incremento en el rendimiento de estos tratamientos comparados con ambos tratamientos de referencia fue estadísticamente significativa.

El incremento del rendimiento se explicó por una cantidad estadísticamente mayor de tubérculos formados en tamaño clase 35-50 mm: 35 tubérculos/m2 en el tratamiento de referencia vs. 43-44 tubérculos/m2 en los tratamientos de SQM.

El efecto negativo del cloruro en los fertilizantes potásicos aplicados en papas de procesamiento también se refleja en la gravedad especifica observada. Los tubérculos de plantas fertilizadas con KCl mostraron una gravedad especifica significativamente menor que los tubérculos de plantas fertilizadas con fertilizantes SQM. La gravedad especifica es importante para la producción de papas para freír: se puede producir una mayor cantidad de papas fritas congeladas a partir de un kg de papas cuando la gravedad específica es mayor. Una gravedad especifica de 419 g/5 kg es normal para la variedad Fontane y los contratos con los productores por lo general requieren un mínimo de entre 370 – 400 g/5 kg.

Basado en los costos adicionales de los programas de SQM en comparación con el primer referente estándar (Urea+KCl), solo es necesario producir 2,3 TM/ha adicionales para recuperar la inversión adicional en estos fertilizantes de alto rendimiento, con un precio teórico de 150 USD/TM de tubérculos clasificados para la producción de papas fritas congeladas. Este incremento del rendimiento se cumple ampliamente con 3,4 TM/ha resp. 4,4 TM/ha de producción adicional, en la clase correcta, en ambos tratamientos SQM, aún sin considerar la mejor gravedad especifica de estos tubérculos.

Shortly after emergence in June, the plants in all treatments that included Qrop® fertilisers were significantly taller compared to the plants in the reference treatments, indicating a faster initial growth (Figure 3). This is profitable for the tuber development since row closure is reached earlier.

The highest total yields were achieved in the treatment including both Qrop® complex Top K and Qrop® K PluS (67 MT/ha), and the treatment including Qrop®mix and Qrop® K PluS (66 MT/ha). The increase in yield of these treatments compared to both reference treatments was statistically significant.

The yield improvement could be explained by a statistically significant greater amount of tubers formed in size class 35-50 mm: 35 tubers/m2 in the reference treatment vs. 43-44 tubers/m2 in the SQM treatments.

The negative effect of chloride-containing potassium fertilisers on processing potatoes is also reflected in the observed underwater weights. Tubers of plants fertilized with KCl showed significantly lower underwater weights than tubers of plants fertilized with SQM fertilisers. Underwater weight is important for production of fries: more frozen fries can be produced out of a kg of potatoes when the underwater weight is higher. An underwater weight of 419 g/5 kg is normal for the cultivar Fontana, and farmers contracts usually require a minimum between 370-400 g/5 kg.

Based on extra costs for the SQM programmes compared to the first reference (Urean+KCl), only 2,3 MT/ha extra needs to be produced to return the extra investment in these high quality fertilisers, at a theoretical price of 150 USD/MT of quality tubers suitable for frozen fries production. This yield increase is amply met with 3,4 MT/ha resp. 4,4 MT/ha extra production of the right size class in both SQM-treatments, even without considering the better underwater weigh of these tubers.




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Figure 3. Crop height development 12 and 26 days after emergence (DAE). Treatments including Qrop® fertilisers showed an improved early canopy development. * Significantly different from control Urean/KCl (Tukey p=0,05) Figura 3. Desarrollo de la altura del cultivo 12 y 26 días después de la emergencia (DDE). Los tratamientos que incluyen los fertilizantes Qrop® mostraron un mejor y temprano desarrollo de la parte vegetativa. * Significativamente diferente del control Urea/KCl (Tukey p=0,05).

Figure 4. Total tuber yield and marketable yield (tubers > 35 mm). Treatments including Qrop® fertilisers resulted in higher total and marketable yield. Extra investment in the treatments including Qrop® fertilisers compared to Urean/KCl, is returned with an extra marketable yield of 2,3 MT/ha at a received price for frites-quality of 150 USD/MT * Significantly different from control Urean/KCl (Tukey p=0,05).Figura 4. Rendimiento de tubérculos total y comercializables (tubérculos > 35 mm). Los tratamientos que incluyeron fertilizantes Qrop® generaron un rendimiento total y comercializable más alto. La inversión adicional en los tratamientos que incluyen fertilizantes Qrop® comparados con Urea/KCl, se recupera con un rendimiento comercializable adicional de 2,3 TM/ha, considerando el precio recibido en la calidad de papas para freír de 150 USD/TM. *Significativamente diferente del control Urea/KCl (Tukey p=0,05).

80

60

40

20

0 12 DDE 26 DDE

Cro

p he

ight

(cm

)A

ltura

de

culti

vo (c

m)

Urean / KCl Qrop® line - Línea Qrop®

CAN / KCl CAN + Qrop®

191924* 24*

56 55

60*57

68

66

64

62

60

58

56

54 Total yield Marketable yield (>35 mm) Rendimiento total Rendimiento comercializable (>35 mm)

Tube

r yie

ld (M

T/ha

)Re

ndim

ient

o de

tubé

rcul

o (T

M/h

a)

6463

66*67*

59

6162*

63*

Urean / KCl

CAN / KCl

Qrop® line - Línea Qrop®

CAN + Qrop®

+2,3+3,3

+4,4




Figure 5. Underwater weight of harvested tubers. * Significantly different from control Urean/KCl (Tukey p=0,05). Figura 5. Gravedad específica de tubérculos cosechados. *Significativamente diferente del control Urea/KCl (Tukey p=0,05).

430

410

390

370Under water weight

Gravedad específica

g/5k

g

391397

412*

419*Urean / KCl

CAN / KCl

Qrop® line - Línea Qrop®

CAN + Qrop®




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