Effects of droght on the initiation,yeild, and size distribution of tubers ofSolanum tuberosum L. cv. Bintje

Summary Potato plants were grown in pot assemblies which allowed non-destructive observations. During tuberization, plants were exposed to dry or wet conditions in the stolon environment and normal or low osmotic potential of the nutrient solution. Drought in the stolon environment enhanced the initiation of stolons and tubers. Although this treatment caused a minor reduction in yield, more large tubers were produced because there were more large tubers on the early-initiated stolons. Drought in the root medium did not affect the final number of stolons or tubers initiated, but reduced tuber yield. It inhibited the formation of large tubers on the later-formed stolons. Drought conditions simultaneously in the stolon and root media slightly stimulated the initiation of stolons and tubers. Furthermore, it reduced the tuber yied and no large tubers were found on the latest-formed stolons. However, there were more large tubers on the early-formed stolons.

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Zusammenfassung In zwei Experimenten unter kontrollierten Bedingungen (Tabelle 1) wurden Pflanzenentwicklung, Knollenertrag und Knollengr?ssen-Verteilung vonSolanum tubersosum L. (Sorte Bintje) untersucht. Das speziel entwickelte Verfahren (Abb. 1) erlaubte fortw?hrende, nicht-destruktive Beobachtungen der Stolonenbildung und der Knokllweninitiiterung und erm?glichte separate Variierung der Wasserverfügbarkeit in der Umgebung von Wurzeln und Stolonen. Die Stolonne-Initiierung wurde duch ein trockenes Stolonen-Medium gef?rdert, w?hrend Trockenheit in der Wurzelumgebung die Stolonenbildung kaum beeinflusste (Abb. 2). Ebenso wurde Knolleninitiierung durch Trockenheit im Stolonenmedium stimuliert, w?hrend eingeschr?nkte Waseraufnahrne durch die basalen Wurzeln kaum Einfluss auf die Knollenbildung hatte (Abb. 3). Nicht alle Knollen wuchsen bis zu substanzieller Gr?sse. Trockenheit im Wurzelmedium reduzierte die Zahl der Knollen, die ein endgültiges Trockengewicht über 0,50 g errichten (Tabelle 2). Der Feuchtigkeitsgehalt des Stolonenmediums hatte hingegen keinen Einfuss auf diese Zahl. Trockenheit im Wurzelmedium reduzierte auch den Gesamtertrag an Knollentrockenmasse erheblich. Ein trockenes Stollonenmedium hatte lediglich einen geringen Einfluss (Tabelle 2). Offensichtlich reduziert Trockenheit de Zahl der Knoilen durch Reduktion des Knollenwaschtums und nicht durch Beeinflussung der Knollenbildung, und ist nur bei trockenen Verh?ltnissen im Wurzelbereich effektiv. Ein trockens Stolonenmedium w?hrend der Knollenbildung induziert eine Schub and Trockenmasse für h?here Knollengr?ssen: In beiden Versuchen ergab sich eine h?here Proportion des gesamten Knollenertrages in der h?chsten Klasse für Knollengr?ssen (Abb. 4). Wurden die Wurzeln trockenen Verh?ltnissen ausgesetzt, wurde relativ mehr Trocknmasse in den mittelgrossen Knollen festgelegt (Abb. 4.). Der beobachtete poisitive Effekt eines trockenen Stolonenmediums wurde durch einen Anstieg der Zahl grosser Knollen an früh-initiierten Stolonen verursacht (Abb. 5). Trockenheit im Wurzelmedium ergab weiniger gr?ssere Knollen an den sp?tinitiierten Stolonen (Abb. 5). Der einfluss von Trockenheit im Wurzelmedium stimmt mit den meisten Literaturdatend überein. Der Einfluss eines trockenen Stolonenmediums ist dagegen bemerkenswert und bedarf weiterer Untersuchung.

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Résumé Les effets de la sécheresse sur le développement de la plante, le rendement en tubercules et la répartition des calibres deSolanum tuberosum L. variété Bintje sont étudiés dans deux expérimentations en conditions controlées (tableau 1). Le dispositif spécial utilié (fig. 1) permet des observations non destructives fréquentes de la formation des stolons et de l'initiation des tubercules et rend possible des variations séparées de la disponibilité en eau au niveau des racines et des stolons. Un milueu sec au niveau des stolons favorise leur initiation tandis que des conditions sèches au niveau racinaire l'affecte (fig. 2). L'initiation des tubercules est stimuulée par des conditions dèches au niveaudes stolons tandis qu'une absorption d'eau réduite des racines de la base n'a aucun effet sur la tubérisation (fig. 3). Tous les tubercules n'atteignent pas un calibre important. Une sécheresse au niveau du milieu racinaire réduit le nombre de tubercules de poids sec final supérieur à 0,50 g (tableau 2) mais le degré d'humidité au niveau des stolons n'a aucun effet surce nombre. Une sécheresse du milieu racinaire diminue également fortement le rendement totalen matière sèche des tubercules. Une sécheresse uniquement au niveau des stolons n'a qu'un effet mineur (tableau 2). Apparemment, la sécheresse diminue le nombre de tubercules en réduisant le grossissement des tubercules et non pas en modifiant la tubérisation, et n'a d'effet que si les racines sont soumises aux conditions sèches. Un milieu sec au niveau des stolons durant la tubérisation induit un déplacement de la matière sèche vers les tubercules les plus gros: dans les deux expérimentations une plus grande proportion du rendement total en tubercules a été observée dans la classe des calibres les plus gros (fig. 4). Loorsque les racines sont soumises à des conditions sèches une quantité relativement plus importante de matière sèche est accumulée dans les tubercules de moyen calibre (fig. 4). L'effert positif observé dans le cas d'un milieu sec au niveau des stolons est la cause d'une augmentation du nombre de gros tubercules sur les stolons initiés précocement (fig. 5.). Une sécheresse du milieuracinaire a pour conséquence un faible nombre degros tubercules formés surles stolons initiés tardivement (fig. 5). Les effets d'une sécheresse racinaire concordent avec la plupart des données mentionnées dans la litérature. Les effets d'une sécheresse au niveau des stolons sont cependant singuliers et nécessitent des investigations comlémentaires.