Otillräcklig tillförsel av K kan resultera i minskad skott-, rot- och frukttillväxt som ett resultat av minskat xylemsavflöde och kan också öka risken för torkstress [1]. Kaliumbrist leder till hämning av fotosyntesen och till att socker (sackaros) "fångas" i bladen, vilket negativt påverkar avkastningen, fruktmognaden och koncentrationen av bärlösliga fasta ämnen [1]. Medan druvodlare bör övervaka vinstockarnas hälsa för att undvika K-brist, bör de samtidigt också vara uppmärksamma på en överdriven koncentration av K i vinvävnader (t.ex. blad, bär) på grund av dess potentiella negativa inverkan på vinhälsa och vin. kvalitet.
När vi tittade tillbaka på tidigare förfrågningar från vinodlare i Pennsylvania relaterade till vinnäringsämnen eller näringsrelaterade problem, fann vi att antalet sådana som rörde för hög koncentration av K och relaterade problem (t.ex. högt/instabilt vin-pH) var vanligare än förfrågningar relaterade till K-brist, som mest förekom i unga vingårdar. Fördjupad information om upptagssätt och transport av K i växten och funktioner hos K finns i "A review of kaliumnutrition in grapevines with special emphasis on berry accumulation" av Mplelasoka et al. 2003 [2].
Varför kan en hög/överdriven koncentration av K i druvbären påverka vinkvaliteten negativt? Druvbär är en stark sänka för K under mognad. Kalium ansamlas huvudsakligen i bärens hudvävnader (Figur 1) och är den vanligaste katjonen (K+, hädanefter kallad K) i druvjuice [2]. Mogna druvor kan faktiskt ha nästan dubbelt så mycket K som kväve [1]; till exempel innehåller ett ton mogna druvor cirka 11 lbs (5 kg) K.
I förplanteringsstadiet, om marken som väljs för plantering av vingården har höga utbytbara K-nivåer, är ett alternativ att välja grundstammar som ackumulerar låg koncentration av K. Rotstammar, och vinstocksorter i allmänhet, skiljer sig i sin förmåga att ta upp K och translokation [2]. Till exempel grundstammar medV. berlandierigenetisk bakgrund tenderar att ha minskat K-upptag jämfört med andra, som de medV.champinisläktskap [12]. I norra Kalifornien, vinstockar Chardonnay, Cabernet Sauvignon och Zinfandel ympade på 101-14 Mgt och 3309C (V. riparia x V. rupestris), två vanligt använda grundstammar i östra USA, hade konsekvent bladskaft K-koncentrationer inom det mellanliggande området jämfört med de av samma sorter ympade påV. berlandieri(lägsta K-koncentrationer) ochV. champinii(högsta K-koncentrationer) korsar [12]. En studie utförd i Winchester, VA, av Tony Wolf forskargrupp fann att användningen av 420-A (V. berlandieri x V. riparia) grundstammen reducerade saftens pH i Cab Sauvignon-rankor jämfört med de som ympades på 101-14 Mgt och Riparia [6].
Det är dock viktigt att tänka på att grundstammarnas prestanda när det gäller K-upptag varierar beroende på kombinationen av grundstammen och trädstammen (dvs samma grundstam kan ha varierande effekter på olika trädsorter), jordtyp, klimat och skötselmetoder.
En annan aspekt att tänka på när man väljer grundstammar är deras kraft eller tillväxtpotential. Kraftiga grundstammar eller grundstammar som förmedlar hög vegetativ tillväxt och skördepotential till scion kan orsaka ökat K-upptag som ett resultat av ökande efterfrågan på vinstockar.
Tillväxt driver K-upptag: Faktorer som hög vinkraft, bladyta och omfattande rotsystem kan förbättra K-upptag, translokation och ackumulering i druvbären. Jordfuktighet ökar upplösningen av K från lerpartiklar, vilket underlättar K-tillförsel och upptag av rötterna. Hög tillgång på markvatten leder också till ökad vegetativ tillväxt som indirekt kan påverka K-upptaget och dess ansamling i bären.
Skuggade blad är en källa till K-translokation till druvbären: Mikroklimat i krontaket och främst skuggning av lövverk kan påverka ansamlingen av K i bären. Till exempel visade sig konstgjorda (skuggdukar) [13] eller naturliga (baldakin) skuggningar [14] öka K-koncentrationen i bär och juice. Vi vet inte exakt varför detta händer ännu, men det är möjligt att under förhållanden med låg sockerackumulering, som under lövskuggning, hjälper den ökande ansamlingen av K i bären till att reglera osmotisk potential, bibehålla cellturgor och därmed minimera minskningen av bärtillväxt som kan förekomma med låg sockerhalt.
