The economic potential for stabilizing the price and supply of a basic foodstuff: The case for potato storage in Ecuador

American Journal of Potato Research - This article presents an economic feasibility study of storage potential for stabilizing potato prices and/or supplies in Ecuador, where the high potato price...     

Economics of potato storage

The economic history of potato storage was analyzed to discover the two common threads of value and ingenuity. Historical examples include the Inca Empire, the pioneer period of the American West and the development of U.S. storage technology since 1916. Storage technology has helped cause U.S. potato production to shift from South to North and from East to West. The technology has enhanced the profitability and value of storing fall crop potatoes. Costs of constructing potato storages in the U.S. range from $3.25 to $7.00 per cwt and ventilation systems from $0.30 to $0.60 per cwt. Analysis of storing Idaho potatoes for sale on the open market show that price volatility creates the opportunity to make money on storage but also the risk of losing money. Future storage technology will involve the tools of biotechnology and irradiation to control diseases and dormancy. There will be innovations in both cold storage and hot climate storage. Potato varieties and products of the future may have unique storage requirements.     

Prolonged storage of potato seeds

Summary A long-term storage experiment has shown that viability of potato seeds is preserved by either cool storage (5°C) or dry storage (over silica-gel). Seeds which lose viability in ordinary air storage in about 6 years can thus be preserved for at least 8 years and probably much longer. Dry storage is particularly effective in preserving dormancy, initially deeply dormant seeds still retaining some dormancy after as long as 8 years. Low temperature, by contrast, did not materially influence the rate of natural decline of dormancy with time.

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Zusammenfassung Ein langfristiger Lagerungsversuch mit Samen von kultivierten Kartoffeln wird beschrieben. Es wurden 64 Verfahren angewendet: diploid vs. tetraploid (Andigena-Gruppe); Luft- vs. Troekenlagerung; warme vs. kühle (5 C) Lagerung; und 8 Lagerunsperioden (0, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 90 Monate). Die Hauptergebnisse sind in Tabelle 1 enthalten. Varianzanalysen in Tabelle 2 und eine Zusammenfassung der Entwicklungstendenzen betreffend Keimruhe in Tabelle 3. Ergebnisse: Die diploiden Samen hatten eine kürzere Ruhezeit und waren weniger langlebig als die tetraploiden Samen, besonders unter feuchten und warmen Bedingungen (Tabelle 1); Trockenlagerung f?rderte die Langlebigkeit (mindestens unter warmen Bedingungen) und bewahrte die Keimruhe; Kühllagerung f?rderte die Langlebigkeit (besonders uner feuchten Bedingungen), hatte aber keinen signifikanten Einfluss auf die Keimruhe; dagegen bestand ein Hinweis (Tabelle 1), dass Kühllagerung eine leichte Verl?ngerung der Keimruhe von feuchten Samen bewirkt; es gab Anzeichen von leichter ‘sekund?rer Keimruhe’ nach einigen Jahren der Lagerung. Das Hauptergebnis war, dass die Langlebigkeit entweder durch kühle oder durch trockene Lagerung erhalten werden kann, aber dass bei Anwendung von Trockenlagerung eine Technik zur Brechung der Keimruhe notwendig w?re. Die Bezichung zwischen Keimruhe and Langlebigkeit ist noch unklar; es kann sien, dass die Langlebigkeit erst abzunehmen beginnt, wenn die Keimruhe vorbei ist. In diesem Falle w?ren für sehr lange Lagerungszeiten trockene Bedingungen besser als kühle. Diese vorl?ufige Schlussfolgerung geht jedoch nicht aus den hier vorgelegten Angaben hervor und verlangt eine unabh?ngige Untersuchung.

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Résumé L'auteur décrit une expérience de conservation de longue durée de semences de pommes de terre cultivées. Il applique 64 traitements: diplo?de et tétraplo?de (Groupe Andigena); conservation à l'air et conservation sèche; conservation chaude et conservation froide (5 C); huit durées de stockage (0, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 90 mois). Les principaux résultats sont donnés dans le Tableau 1, les analyses de la variance dans le Tableau 2 et le résumé des orientations de la dormance dans le Tableau 3. Ces résultats sont les suivants: les diplo?des ont une moindre durée de dormance et une durée moins longue de vie que les tétraplo?des spécialement en conditions humides et chaudes (Tableau 1); la conservation sèche favorise la longévité (au moins dans les conditions chaudes) et préserve la dormance; la conservation froide favorise la longévité (particulièrement en conditions humides) mais n'a pas d'effet significatif sur la dormance; il y a cependant une indication (Tableau 1) que la conservation froide tend légérement à prolonger la dormance des semences humides; il y a des signes d'une légère ‘dormance secondaire’ après plusieurs années de conservation. La principale conclusion est que la longévité peut être sauvegardéc par une conservation froide ou sèche mais que, en conservation séche, une technique pour rompre la dormance serait nécessaire. La relation entre la dormance et la longévité n'est pas encore claire; il se peut que la longévité commence à décliner seulement quand la dormance est passée, auquel cas les conditions séches seraient meilleures que les conditions froides pour une conservation très prolongée. Cette conclusion supposée ne découle cependant pas des données présentées ici et nécessite une expérimentation séparée.

     

Respiration and sugar content of potato tubers as influenced by storage temperature

American Journal of Potato Research - Tubers of Russet Burbank, Kennebec, Targhee, Pioneer, Norchip and Aberdeen selection A68678-1 were stored at 95% relative humidity and at 1.7, 4.4, 5.8, 7.2 or...     

The chemical composition in different parts of the potato tuber during storage

Summary The distribution patterns of dry matter, starch, reducing sugars and total nitrogen were studied in the varietyBintje, stored at 10 C with and without sprout inhibitor. The cortex contained more dry matter and starch, though less reducing sugars and total nitrogen than the medulla. The highest dry matter (starch) content was in the cortical layer of the middle part of the tuber. In the medullary region the lowest total nitrogen was towards the rose end. During storage the differences in carbohydrate contents between cortex and medulla increase. Storage appears to results in a small accumulation of sugars which was somewhat higher in the sprouting tubers not treated with inhibitor. There was no evidence of an influence of the sprout inhibitor (IPC, CIPC) on the distribution pattern.

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Zusammenfassung Die vorliegende Ver?ffentlichung befasst sich mit Untersuchungen über die Verteilung und die Ver?nderungen von Inhaltsstoffen, wie Trockensubstanz, St?rke, reduzierende Zucker und Gesamtstickstoff in morphologisch verschiedenen Teilen der Kartoffelknolle (SorteBintje) w?hrend der Aufbewahrung bei 10 C. Ein Teil der Knollen wurde zu Beginn der Lagerung mit einem Gemisch von IPC und CIPC behandelt. In Tabelle 1 sind die verwendeten Zeichen erkl?rt. Es wurden getrennte Analysen vom Kronenende, vom mittleren Teil und vom Nabelende vorgenommen, wobei diese Partien noch in Markgewebe (Medulla) und Rindengewebe (Cortex) unterteilt worden sind (Abb. 1). Von jedem Muster wurden w?hrend der Aufbewahrungszeit vom November 1964 bis April 1965 monatliche Analysen durchgeführt. In Tabelle 2 und 3 sind die Ergebnisse zusammengefasst. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse einer Varianzanalyse für die Gehalte und auch für die Gehaltsdifferenzen zwischen Cortex und Medulla. Tabelle 5 zeigt, welche Gehaltsdifferenzen in der Knolle signifikant sind, w?hrend Tabelle 6 den Einfluss der Zeit auf die Differenz zwischen Cortex und Medulla illustriert. Bezüglich der Verteilung der genannten Inhaltsstoffe l?sst sich folgendes beobachten. Trockensubstanz- und St?rkegehalt sind im Rindengewebe h?her als im Markgewebe. Das Rindengewebe im mittleren Teil der Knolle weist einen H?chstgehalt für diese Stoffgruppe auf. Der Gehalt an reduzierenden Zuckern ist im Markgewebe h?her als im Rindengewebe. W?hrend der Aufbewahrung bei 10 C zeigt sich für Trockensubstanz (St?rke) und Zuckergehalt eine zunehmende Divergenz zwischen Mark und Rinde. Auch der Abbau von Kohlehydraten ist im Markgewebe ausgepr?gter als im Rindengewebe. Der Gesamtstickstoffgehalt ist im Markgewebe h?her als im Rindengewebe. Im Markgewebe l?sst sich der niedrigste Gehalt am Kronenende feststellen. Der Einfluss der Aufbewahrungszeit kennzeichnet sich im allgemeinen durch eine geringe Anh?ufung von Zuckern, welche, im Vergleich zu den behandelten Knollen, in den unbehandelten Knollen etwas h?her ist. Da die Wasserverluste bei keimenden Knollen h?her sind, zeigt der anfangs abnehmende Trockensubstanzgehalt am Ende der Aufbewahrungsperiode wieder eine Zunahme. Es war in diesem Falle nicht m?glich, diese Unregelm?ssigkeit zu korrigieren, da die Analysen nicht zur Erhaltung von absoluten Werten vorgenommen worden sind. Es konnte kein Einfluss der Keimhemmungsmittel auf die Verteilung der Inhaltsstoffe in den Knollen nachgewiesen werden. M?glicherweise k?nnte ein solcher bei einer l?ngeren Aufbewahrungszeit unter h?heren Temperaturbedingungen noch eintreten. Die Ergebnisse k?nnen bei der Verarbeitung von Kartoffeln praktische Bedeutung haben, da beim Schneiden der Knollen mit dieser Verteilung zu rechnen ist.

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Résumé La présente publication relate les recherches sur la répartition et l'évolution des composants tels que substance sèche, amidon, sucres réducteurs et matière azotée totale dans les différentes parties morphologiques du tubercule (var.Bintje) au cours de la conservation à 10 C. Une partie des tubercules ont été traités au commencement de la conservation avec un mélange de IPC et CIPC. Tableau 1 donne la signification des symboles utilisés. On a exécuté des analyses séparées de l'extrémité de la couronne, de la section moyenne et du bout du hile, lesquelles parties ont en outre été partagées en tissu médullaire et tissu cortical (Fig. 1). Une analyse de contr?le était faite chaque mois sur chaque échantillon pendant la conservation de novembre 1964 à avril 1965. Les résultats sont rassemblés dans les Tableaux 2 et 3. Tableau 4 donne les résultats d'une analyse de la variance des teneurs et des différences de teneurs entre l'écorce et la moelle. Tableau 5 montre les différences de teneurs dans le tubercule qui sont significatives, tandis que le Tableau 6 illustre l'effet du temps sur les différences entre l'écorce et la moelle. On peut faire les observations suivantes au sujet de la répartition des composants sus-nommés. La matière sèche et la teneur en amidon sont plus élevées dans le tissu cortical que dans le tissu médullaire. Le tissu cortical de la partie médiane du tubercule montre la teneur la plus élevée des substances de ce groupe. La teneur en sucres réducteurs est plus élevée dans le tissu médullaire que dans le cortex. Pendant la conservation à 10 C, se révèle une divergence croissante entre la moelle et le cortex pour la matière sèche et la teneur en sucres. La dégénérescence des hydrates de carbone est également plus marquéc dans la moelle que dans le cortex. La teneur en matière azotéc totale est plus haute dans le tissu médullaire que dans le tissu cortical, tandis que dans la moelle la teneur la plus basse appara?t à la couronne. L'influence de la durée de conservation se caractérise d'une manière générale par une accumulation de sucres, laquelle est quelque peu plus haute dans les tubercules non traités que dans les tubercules traités. Comme les pertes d'eau sont plus élevées chez les tubercules en germination, la teneur en matières sèches, décroissante au commencement, montre de nouveau une augmentation à la fin de la période de conservation. Il n'a pas été possible de supprimer cette cause d'erreur car les analyses n'ont pas visé à des déterminations de valeurs absolues. On n'a décelé aucune influence des inhibiteurs de germination sur la répartition des composants du tubercule. Mais il est possible que cette influence se serait marquée par une période de conservation plus longue sous des conditions plus élevées de température. Ces résultats peuvent avoir une signification pratique pour l'industrie de la transformation des pommes de terre, puisque le sectionnement des tubercules met l'industriel devant cette répartition des composants.

     

Advantages of storage of potato pollen in liquid nitrogen

Summary Potato pollen stored in liquid nitrogen (−196 C) showed no significant decrease in percentage germination after nine months, whereas pollen stored at −20 C showed a decrease in germination to <1% over the same period.     

Some storage characteristics of potato cultivar Atlantic

The cultivars Atlantic, Kennebec and Katahdin were compared as to their storability and cooking qualities for the storage seasons 1974–75 and 1975–76. The studies show Atlantic was equal to Katahdin and Kennebec with regard to storability, except that at storage temperatures above 40°F (4.5°C) for 6 months, sprouting was excessive. Storage losses due to Fusarium tuber rots from natural infection were higher in Atlantic than either Katahdin or Kennebec. The processing quality for chips and French fries of Atlantic was equal or slightly better when compared to the other varieties tested.     

Light induced bio-control of potato storage pathogens in vitro

Summary The influence of freeze dried potato powder derived from tubers (cvs Désirée and Epicure) exposed to light as a culture medium on the growth, number and spore size of nine fungal pathogens was determined in vitro with particular emphasis on the role of glycoalkaloids. Greater reductions in pathogen growth reflected increased exposure to light of tubers prior to freeze drying. High correlations (% R² adj) were obtained between glycoalkaloid concentration and growth rate of the majority of pathogens tested. Where spores were produced, numbers were in general significantly less when cultured on freeze dried powder derived from tubers exposed to light. No effects on spore size ofFusarium species were recorded, but spore length of remaining pathogens was reduced and spore width increased, with the exception ofC. coccodes where spore length and width was increased following culture onto freeze dried powder derived from tubers exposed to light.     

The influence of storage factors on endogenous ethylene production by potato tubers

Throughout a 7-month storage period, Russet Burbank tubers continuously ventilated at 32 F (0 C) and 45 F (7.2 C) with atmospheres of 2% O₂, air, 4% CO₂, and intermittently ventilated with air, evolved ethylene at a rate no greater than 0.008 μ 1 Kg^?1 hr^?1. Tubers stored in 80% O₂ and 12% CO₂ produced ethylene at much higher rates. In all cases where sprouting occurred, the rate of ethylene production increased. Inoculation withFusarium roseum greatly stimulated ethylene production but inoculation withAlternaria solani did not.     

Tissue culture storage of potato germplasm. 1. Minimal growth storage

Summary The interval between transfers of organ cultures derived from fifteen potato cultivars has been extended from four weeks to twelve months or longer. Reduction of temperature from 22 °C to 6–12 °C particularly with temperature cycling (6 °C during an 8-hour nigh and 12 °C during a 16-hour day) was successful. Increasing medium volume and sucrose concentration from 3 to 8% also increased survival after long storage periods. There was variation between species which was partly related to the ability to form tubers in culture. Highest survival occurred of cultures of the frost-tolerant speciesS. curtilobum andS. juzepcjukii. However, 60% or more of cultures from all the species were capable of new growth on transfer after twelve months storage under the temperature cycling regime.

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Zusammenfassung Das Intervall zwischen den Uebertragungen von Organkulturen, die von fünfzehn Kartoffelsorten stammen, wurde von vier Wochen auf zw?lf Monate oder l?nger ausgedehnt. Die fünfzehn Züchtungen schlossen Muster von vier Ploidygraden ein und deckten den Schwankungsbereich innerhalb kultivierter Kartoffeln. Nodienkulturen wurden routinem?ssig alle vier Wochen übertragen und auf N?hrboden nach Murashige & Skoog (1962) ohne Hormone bei 22 °C bei einer Photoperiode von 16 Stunden herangezogen. Die nach der Lagerung überlebenden Pflanzen wurden auf frischen N?hrboden übertragen und dienten der Produktion der neuen Anzucht. 61% der Kulturen überlebten zw?lf Monate bei 6 °C, verglichen mit 14 % bei 22 °C, 17 % bei 2 °C und 39 % bei 10 °C. Doch überlebten von den sieben verwendeten Arten nur die Kulturen von vier Arten achtzehn Monate. Ein Temperaturzyklus (6 °C Nacht, 12 °C Tag) erh?hte die Ueberlebenschance auf 82 % und auf mehr als 60 % bei den k?lteempfindlichen ArtenS. goniocalyx, S. tuberosum undS. chaucha. Eine Erh?hung des N?hrbodenvolumens pro Kultur von 3,5 ml auf 60 ml erm?glichte das Ueberleben bis zu 88 % bei 10 °C. Dagegen war das Abdichten der Kulturen, um eine Verdunstung zu verhüten, verheered. Nur 8 % der Kulturen waren nach zw?lf Monaten noch am Leben. Die Anwendung von induzierenden Bedingungen, um Knollen in vitro (9 Std. Tag 10 °C) zu erzeugen, verbesserte generell das Ueberleben bei 10 °C von 42 % bis 56 %. Alle Arten bildeten Knollen, ausgenommenS. goniocalyx undS. chaucha. Diese Bedingungen erlaubten eine starke Verbesserung im Ueberleben der Tuberosum-Züchtungen, n?mlich von 24 % auf 56 %. Die Entfernung der organischen N?hrstoffkomponenten inklusive Saccharose und die Verwendung von N?hrb?den mit tieferen Salzkonzentrationen als Murashige & Skoog (1962) blieben ohne Erfolg. Die Errichtung von Kartoffel-Genbanken in Form von Gewebekulturen ist m?glich, wenn einfache Methoden zur Verl?ngerung der Zeitintervalle zwischen den Uebertragungen angewendet werden. Das Material kann in einer sterilen, krankheitsfreien Form vorr?tig sein und kann, wenn gewünscht, ohne Risiko der Infektion durch systemische Pathogene rasch vermehrt werden.

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Résumé L'intervalle entre la mise en culture d'organes issus de quinze variétés de pomme de terre et leur transfert a été étendu de quatre semaines à douze mois ou plus. Ces quinze variétés comprenaient quatre niveaux de plo?die et couvraient la gamme des variations observées à l'intérieur des pommes de terre cultivées. Les explantats issus des cultures ont été transférés régulièrement toutes les quatre semaines et cultivés sur le milieu de Murashige & Skoog (1962) sans hormones, à 22 °C sous une photopériode de 16 heures. Les cultures étaient faites une à quatre semaines avant leur transfert dans les conditions expérimentales. La survie des explantats s'est exprimée par la production d'une nouvelle croissance sur le milieu frais. La plupart (61 %) des explantats ont survécu douze mois à 6 °C, alors que la réussite n'a été que de 14 % à 22 °C, 17 % à 2 °C et 39 % à 10 °C; des sept espèces utilisées, seulement quatre ont survécu dix huit mois. Une alternance de températures (6 °C la nuit et 12 °C le jour) a amélioré le taux de survie, l'amenant à 82% et à 60 % pour les espèces thermosensibles:S. goniocalyx, S. tuberosum etS. chaucha. Une augmentation de la quantité du milieu de culture (3.5 ml d'une part, 60 ml d'autre part) a élevé le taux de survie à 88 % à 10 °C, mais la fermeture des récipients de culture pour limiter l'évaporation a eu un effet désastreux; seulement 8 % des explantats étaient en vie après 12 mois de culture. L'utilisation de conditions inductives pour la tubérisation in vitro (9 h de jour à 10 °C) a eu un effet favorable sur le taux de survie, de 42 à 56%; des tubercules se sont formés chez toutes les espèces, à l'exception deS. goniocalyx etS. chaucha. Ces conditions ont apporté une nette amélioration de la survie des variétés, de 24 à 56 %. La suppression des constituants organiques du milieu, y compris du saccharose, et l'utilisation d'un milieu moins concentré en sels que celui de Murashige & Skoog (1962) ont été infructueux. La création pour la pomme de terre d'une banque de gènes sous la forme de cultures de tissus est possible si l'on emploie ces méthodes simples de prolongation des périodes entre les transferts. Le matériel peut être utilisable à l'état stérile, exempt de virus et peut être multiplié rapidement, à l'abri de tout risque d'infection systémique si cela est nécessaire.

     

Sucrose accumulation during high-temperature storage of potato tubers

Summary Potato tubers stored in a farm store from April to October (monthly average temperature between 24.7 and 36.2°C) accumulated considerable quantities of total sugars. Sucrose was the main component though in the variety Kufri Chandramukhi reducing sugars accumulated in amounts equal to sucrose.     

Diffuse light potato seed storage as an example of technology transfer: a case study

An example of the adoption of a new technology, namely the storage of potato seed tubers in diffuse light, is described under conditions typical of many developing countries: lack of financial and technical resources etc. Progressive stages are shown within one farm. In addition, farmer awareness of seed-tuber quality and confidence in new technologies were increased so that other related technologies have been adopted prior to any apparent data on subsequent yields and economic returns, which have since been shown to be not inconsiderable.     

Carbon dioxide accumulation and flushing in potato storage bins

Carbon dioxide levels were measured in a commercial-size research bin, a model bin, and laboratory chambers during suberization and reconditioning periods. Patterns and magnitudes of CO₂ accumulation in the commercial bin differed from those in the laboratory chambers due to wind and locational effects that were present in the bin. Higher accumulations were measured in the chambers than in the storage. Excessive CO₂ accumulation can be avoided by 2 to 4 hours of continuous fan operation per day with closed dampers in the ventilation systems typically used in the Red River Valley. The basis for recommending this fan operation is discussed.     

The effect of storage environment on the infection of potato tubers byAlternaria solani

Manipulation of storage environment to provide favorable conditions for wound healing immediately after harvest reducedAlternaria solani tuber infection. Prestorage of tubers at 15.6°C for three weeks before final storage at 10°C normally maintained for commercial storage of potato chip stocks resulted in fewer and smaller lesions than constant storage at 10°C or 4.4°C or prestorage for varying periods at these temperatures. Prestorage of potatoes at a low temperature (4.4°C) for 1–3 months resulted in moreA. solani infection suggesting that low temperatures may inhibit the wound healing process more than they reduce rates ofA. solani infection or disease development. Variations in relative humidities above 75% did not have an appreciable effect on the wound healing process nor onA. solani infection.