Kierunki użytkowania ziemniaków są wielostronne: od produkcji do bezpośredniego spożycia, przez produkcję sadzeniaków, przetwórstwo na chipsy i frytki, produkcję przemysłową. Każdy kierunek produkcji wymaga bulw o określonych cechach użytkowych.

Jedną z takich cech jest wielkość bulw.

Tylko bulwy o odpowiednim kalibrażu stanowią plon handlowy i są przedmiotem sprzedaży czy przetwarzania. Bulwy jadalne powinny mieć średnicę powyżej 35 mm, bulwy przeznaczone na frytki - powyżej 55 mm, a sadzeniaki od 25 do 55 mm.

Pomimo bardzo dużej liczby odmian znajdujących się w Polskim Rejestrze, nie zawsze można znaleźć odmiany spełniające wszystkie wymagania stawiane np. przez przetwórstwo czy producentów sadzeniaków. Częstym problemem jest liczba i wielkość wytwarzanych bulw przez odmiany cenne gospodarczo, tzn. z jednej strony zbyt mały współczynnik rozmnożenia - cecha istotna w produkcji nasiennej i z drugiej strony zbyt duże rozdrobnienie bulw i niewielka liczba bulw odpowiedniej wielkości - cecha istotna w przetwórstwie.

Na wielu spotkaniach z producentami i przetwórcami ziemniaków bardzo często spotykamy się z problemem dotyczącym tzw. odmian grubokłębowych.

Są to odmiany dające na ogół średni plon ogólny, ale wytwarzające niewielką liczbę bulw. Odmiany te, często bardzo wartościowe, stwarzają problemy głównie w produkcji nasiennej, w której chodzi o wyprodukowanie jak największej liczby sadzeniaków.

W przypadku tych odmian często występuje brak sadzeniaków, ze względu na ich bardzo niewielki współczynnik rozmnażania. Producenci sadzeniaków takich odmian mają duże trudności z uzyskaniem opłacalnego plonu bulw frakcji sadzeniakowej.

Drugim problemem, z którym występują najczęściej przetwórcy, są odmiany drobnokłębowe, o cechach odpowiednich dla produkcji frytek, ale wytwarzających zbyt małą liczbę bulw o właściwej wielkości. Wydajność tych odmian dla przetwórstwa jest bardzo mała. Często bardzo cenna pod względem cech użytkowych odmiana, zostaje wyeliminowana z przetwórstwa tylko ze względu na zbyt małą liczbę wytwarzanych bulw o odpowiednim kalibrażu.

Taka sytuacja miała miejsce w przypadku cennej gospodarczo odmiany Triada. Produkcja frytek z tej odmiany była nieopłacalna (pomimo dobrej ich jakości) ze względu na małą wydajność spowodowana niewielką liczbą bulw odpowiedniej wielkości.

O wielkości plonu bulw i udziale w nim bulw różnej wielkości decyduje wiele czynników. Są to przede wszystkim czynniki genetyczne, środowiskowe i agrotechniczne. Sam proces tuberyzacji, czyli tworzenia się bulw, jest jednym z mniej poznanych procesów fizjologicznych w rozwoju ziemniaka i trudno na niego oddziaływać. Dość ograniczony wpływ mamy również na warunki środowiskowe, tj. cieplne, wilgotnościowe, świetlne mające wpływ na liczbę tworzących się bulw. Dużo większe możliwości sterowania liczbą bulw daje nam odpowiednia agrotechnika. Jest wiele czynników, które decydują o strukturze plonu bulw. Jednym z głównych jest liczba pędów na jednostce powierzchni, która zależy od wielkości sadzeniaka i gęstości sadzenia. W miarę wzrostu liczby pędów w strukturze plonu zachodzą następujące zmiany: wzrasta plon całkowity; wzrasta udział i plon bulw małych; wzrasta udział bulw jadalnych, a plon tej frakcji bulw układa się według krzywej parabolicznej, osiągając maksimum przy 200-250 tys. pędów na 1 ha; maleje udział i plon bulw dużych.

Im większy sadzeniak, tym więcej wytwarza oczek i łodyg. Wieloletnie badania na dużej liczbie odmian wykazały, że z sadzeniaków o masie 20 g wyrasta ok. 2,5 łodygi, zaś przyrost na każde 20 g masy sadzeniaka wynosi 0,5-0,6 łodygi. Posiadając sadzeniaki o określonej wielkości, możemy przewidzieć liczbę wyrosłych z nich łodyg i tak ustalić gęstość sadzenia, aby uzyskać optymalną dla konkretnego kierunku liczbę pędów na jednostce powierzchni.

Innym, ważnym czynnikiem mającym wpływ na wielkość i strukturę plonu jest wiek fizjologiczny sadzeniaków, który oddziaływuje na liczbę wytworzonych kiełków, liczbę łodyg i wigor roślin. Wiek fizjologiczny sadzeniaków modyfikowany jest głównie przez warunki zewnętrzne w okresie wegetacji i przechowywania sadzeniaków (temperatura, światło, wilgotność). Najważniejszym czynnikiem modyfikującym wiek fizjologiczny bulw jest temperatura.

Bulwy sadzone w zbyt zaawansowanym wieku fizjologicznym wytwarzają mniejszą liczbę łodyg, mają mniejszy wigor, a to wpływa na wielkość plonu i jego strukturę. Odpowiednie przygotowanie sadzeniaków może zapobiec również dominacji kiełka wierzchołkowego, opóźniającego kiełkowanie pozostałych kiełków. W tym celu stosuje się tzw. szok termiczny (zmienną temperaturę w czasie przygotowania sadzeniaków).

Zabieg ten, wpływając bezpośrednio na liczbę wytarzanych kiełków, oddziałuje pośrednio na liczbę łodyg w roślinie i strukturę plonu bulw. W szeroko zakrojonych badaniach dotyczących zróżnicowania liczby łodyg w roślinach jako wpływu zróżnicowanego wieku fizjologicznego, a w konsekwencji zróżnicowania wielkości bulw w plonie stwierdzono, że przyrost 1 łodygi w roślinie zmniejsza masę bulwy potomnej od 10 do 27 g w zależności od odmiany. Możliwe jest więc manipulowanie wiekiem fizjologicznym sadzeniaków w taki sposób, aby otrzymać odpowiednią strukturę bulw w plonie uwzględniającą wymagania rynkowe dla poszczególnych kierunków produkcji.

Kolejnym czynnikiem oddziaływującym na liczbę i masę wytwarzanych bulw może być odpowiednie odżywianie roślin i stosowanie egzogennych regulatorów wzrostu. Wiadomo, że tuberyzacji sprzyja krótszy dzień i niższa temperatura powietrza. W okresie rozwoju stolonów poziom regulatorów wzrostu, szczególnie auksyn i giberelin, jest wysoki. Aktywność giberelin obniża się wyraźnie przed tuberyzacją, co potwierdza obserwacje o hamującym wpływie gibereliny na tuberyzację.

U odmian o długim okresie tuberyzacji regulatory wzrostu stymulują tworzenie dodatkowych miejsc tuberyzacji.

Dlatego zastosowanie biostymulatora wzrostu zawierającego naturalne auksyny i cytokininy może przyczynić się do wytwarzania większej liczby bulw, ale o mniejszej średnicy.

Dużą rolę w procesie tuberyzacji odgrywa również azot. Z doświadczeń prowadzonych w kulturach wodnych stwierdzono, że w warunkach wysokiego i stałego poziomu azotu w pożywce stolony rosną i nie tuberyzują. Wyłączenie azotu powoduje tuberyzację.

Wniosek ten potwierdzają obserwacje polowe, gdyż przy wysokim nawożeniu azotowym tuberyzacja nieco się opóźnia.

Szczegółowe badania przeprowadzone nad wpływem N podawanego w różnej formie, tj. w pożywce i dolistnie na roślinę wykazały, że azot działa hamująco na tworzenie się bulw tylko wówczas, jeśli zostanie pobrany przez korzenie. Nie ma natomiast związku między azotem w roślinie a tuberyzacją.

Przeciwnie, azot dostarczany przez liście wzmacnia ich aktywność fotosyntetyczną, co wyraża się zwiększoną liczbą bulw na roślinie, aczkolwiek przy większej liczbie bulw mniejszych.

Zastosowanie większej dawki azotu powoduje generalnie wzrost plonu bulw poprzez zwiększenie ich masy. Sterując dawką i sposobem stosowania azotu oraz stosując egzogenne regulatory wzrostu, możemy więc ingerować w proces kształtowania wielkości bulw w warunkach polowych.

Podsumowując, należy stwierdzić, że wykorzystując poznane do tej pory mechanizmy wpływające na sam proces tworzenia bulw, jak i wykorzystując odpowiednie metody agrotechniczne, jesteśmy w stanie w pewnym zakresie regulować liczbę i wielkość bulw w plonie w zależności od potrzeb wyznaczonych przez określony kierunek produkcji.