Use of a systems synthesis approach to model nitrogen losses from dairy farms in south-west England

Nitrogen (N) budgets were determined for six typical, moderately intensive dairy farms in south‐west England. Proportionately, only 0·12–0·17 of the N input to the farms was recovered in agricultural products, leaving annual N surpluses equivalent to 249–376 kg N ha^?1. A sequence of models (MANNER, NCYCLE and SUNDIAL) was used, together with the estimated N balance of the dairy cows and standard ammonia emission factors, to estimate N losses for each farm. Total estimated losses were equivalent to 137–220 kg N ha^?1 year^?1. Leaching accounted for 0·26–0·45 of the total loss, ammonia volatilization for 0·27–0·39 and denitrification for 0·17–0·36. When residual N from manure applications was included, there appeared to be an annual accumulation of soil N, equivalent to 66–158 kg N ha^?1 when averaged over the whole farm area. The amounts of N lost by leaching, volatilization and denitrification, and accumulated as soil‐N, were determined by a combination of farm properties, including N input, soil type, drainage, characteristics of the manure produced and type of fertilizer. The sum of estimated losses and change in N retained on the farm was between 0·85 and 1·11 of the N surplus (input minus output) determined from the farm budget. This suggests that losses and the change in soil‐N were underestimated on some farms and overestimated on others (by up to ?50 and +23 kg N ha^?1 respectively). Much of the discrepancy between estimates and the surplus was attributed to difficulties of fully integrating inputs and outputs between the different models and stages of the modelling procedure.     

Intersprout competition in the potato I. Effects of tuber size,sprout number and temperature on sprout growth during storage

Summary The rate of growth per sprout during storage was an inverse function of the number of growing sprouts per tuber and a positive function of tuber weight. The time of onset and intensity of intersprout competition were positive functions of storage temperature between 7 and 20°C. Temperature appeared to have a differential effect on the potential growth rate of the sprouts and on the rate at which nutrients became available in the tuber. The onset and intensity of competition was not affected by the distance separating the competing sprouts, suggesting a relatively unrestricted path of flow between the sprouts and their source of nutrients in the tuber. Mobilization of the tuber reserves appeared to occur simultaneously throughout the tuber. A possible relationship between intersprout competition and the growth habit of the lateral branches of the sprout is discussed.

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Résumé On a étudié dans trois essais sur la variétéArran Pilot les influences sur la croissance du germe, de la grosseur du tubercule, du nombre de germes par tubercule, de la température de conservation et de la distance entre les germes en concurrence. La première expérience a révélé que tout changement qui tend à accro?tre l'apport de substrat “tubercule” potentiellement disponible pour les germes (augmentation du poids du tubercule ou réduction du nombre de germes en développement par tubercule par dégermage ou comme résultat d'inhibition corrélative) provoque un accroissement du degré de croissance des germes individuels. De tels traitements modifient de la même fa?on la longueur (Fig. 1), le poids see (Tableau 2) et le nombre de noeuds (Tableau 3) des germes. Le poids sec moyen des germes par tubercule (Tableau 1) augmente avec le volume de germes chez les tubercules les plus gros utilisés (200 g). L'expérience 2 a montré que la vitesse d'élongation des germes sur des tubercules de 80 g augmentait avec le temps jusqu'à une valeur maximum puis commen?ait alors à tomber pour tous les traitements sauf pour les traitements de germination 1 et 2 à 7 C (Fig. 3). La valeur maximum était atteinte aprés 1, 2 et 3 semaines respectivement à 20, 15 et 10 C et après 4 semaines dans le traitement de germination 4 à 7 C. La longueur moyenne du germe à partir de laquelle apparait le déclin de la vitesse d'élongation est une fonction inverse du nombre de germes par tubercule. La longueur moyenne du germe (Tableau 4) et le poids sec moyen par germe (Tableau 6) à la fin de l'expérience étaient des fonctions inverses du nombre de germes par tubercule à toutes les températures sauf à 7 C, et les fonctions positives de la température de conservation. A 7 C, les moyennes des poids sees des germes par tubercule (Tableau 5) dans les traitements de germination 1, 2 et 4 étaient dans la proportion approximative 1, 2 et 4 à laquelle on s'attendait en l'absence de compétition. A des températures plus élevées la moyenne des poids sees de germes par tubercule n'était pas significativement affectée par le nombre de germes. Ces résultats indiquent que la compétition entre les germes apparait plus t?t et est plus intense à haute qu'à basse température. La température semble avoir un effet différentiel sur la vitesse potentielle de croissance des germes individuels et sur la vitesse à laquelle les matières nutritives deviennent disponibles dans le tubercule, les deux augmentant avec la température mais à vitesses différentes. Les résultats de l'expérience 3 démontrent que l'importance de la compétition, la longueur moyenne par germe, la moyenne de poids sec par germe, le poids sec moyen des germes par tubercule ne sont pas affectés par la distance séparant les germes en compétition (Tableau 7). II semble que la mobilisation des réserves du tubercule appara?t simultanément dans toutes les parties du tubercule. La forme de croissance des branches latérales des germes (Fig. 2) passe du diagéotropisme à un géotropisme négatif à une telle hauteur de noeud qui est une fonction inverse du nombre de germes par tubercule et une fonction positive du poids du tubercule (Tableaux 3 et 8). L'auteur discute de la part jouée par la compétition dans le contr?le de la forme de croissance des pousses latérales.

     

Disease and sprout control in individually film wrapped potatoes

Potatoes (Solanum tuberosum L. cv Russet Burbank) were individually wrapped in Cryovac D-955, a biaxially oriented shrink film, and stored at 24°C. The wrapped potatoes were either treated with a fungicide (thiobendazole), or the film itself was coated with an antimicrobial agent (silicon quaternary ammonium salt) to control diseases that may appear during storage and marketing. Under film wrapped conditions, disease control using a fungicide or antimicrobial agent was not completely successful; however, the marketable qualities of the potatoes were not affected. Disease spread under film wrapped conditions was minimized if the potatoes were disinfected in chlorine (0.5% sodium hypochlorite) and wrapped after they were dried. In another study dormant and post-dormant potatoes were individually film wrapped after they were treated with maleic hydrazide (MH) (pre-harvest treatment) or isopropyl N-(3-chlorophenyl) carbamate (CIPC) (postharvest treatment) for sprout control. Under film wrapped conditions, MH decreased sprouting in the dormant potatoes but not in the post-dormant potatoes. CIPC inhibited sprouting in the post-dormant film wrapped potatoes but was less effective in the dormant potatoes.     

The inheritance,in diploid potatoes,of yield and of rate of sprout growth during storage

Summary In a breeding programme designed to combine a low rate of sprout growth on stored tubers with high yield, general combining ability was concluded as being more important than specific combining ability in governing the inheritance of both characters in diploid Phureja-Stenotomum potatoes. There was no direct genetic linkage between yield and sprout growth. Seedling performance is probably not sufficiently accurate as a guide to a clone or progeny's performance in later, clonal generations. The early evaluation of parents from seedling progenies would not therefore be meaningful. A simple scheme is suggested for further breeding work, involving the intermating of high yielding, slow sprouting clones.

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Zusammenfassung Vier Phureja Klon-Gruppen aus dem diploiden Massenselektionsschema der Schottischen Pflanzenzuchtstation wurden als weibliche Partner mit sieben Klon-Gruppen von Stenotomum nach dem North Carolina II Plan gekreuzt. Eine Analyse der Daten bezüglich des Ertrags und schneller Keimung w?hrend der Lagerung (zusammengefasst in Tabelle 1) zeigte, dass in diesem Material die allgemeine Kombinationseignung (GCA) wichtiger war als die spezifische Kombinationseignung (SCA) im Hinblick auf die Vererbung dieser beiden Merkmale (Tabelle 2). Der S?mlingsertrag war durch signifikante Differenzen (P<0.05) in der SCA gekennzeichnet. Tabelle zeigt, dass grosse Differenzen in der GCA innerhalb der elterlichen Gruppen auftraten. Die Daten des ersten Klonjahres sollten einen echten Hinweis für einen Klon oder die Nachkommenschaftsleistung der nachfolgenden Klongenerationen liefern, wenn die Methoden der Untersuchung die gleichen sind. Die S?mlingsleistungen wiesen gegenüber der ersten Klongeneration einen zu niedrigen Korrelationskoeffizienten auf (Tabelle 3a), so dass sie nicht für eine sichere Selektion für Klone und Nachkommenschaften genutzt werden k?nnen. Zus?tzlich zu den signifikanten Effekten der SCA unterscheidet sich der S?mlingsertrag vom Ertrag des 1. Klonjahres dadurch, dass er hoch signifikant mit der Keiml?nge korreliert ist (P<0.001, Tabelle 3b). Nachkommenschaftstestung der Eltern ist deshalb im S?mlingsjahr nicht m?glich. Jedoch k?nnen Eltern für weitere Kreuzungen auf Grund ihres Ph?notyps selektiert werden, da sehr hohe signifikante Differenzen der SCA (P<0.001. Tab. 2) und signifikante Differenzen (P<0.05) zwischen dem Ertrag des 1. Klonjahres und der Keiml?nge bestehen. Die Paarung zwischen hoch ertragreichen Klonen und jenen mit niedriger Keiml?nge sollte deshalb zu Verbesserungen in beiden Eigenschaften führen, zumindest bis die SCA die GCA an Bedeutung übertrifft.

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Résumé Quatre clones du groupe Phureja, issus d'une sélection massale d'obtention diplo?de de la Scottish Plant Breeding Station, ont été croisés en tant que géniteurs femelles avec sept clones du groupe Stenotomum. L'analyse des données de rendement et de croissance des germes pendant la conservation (résumée dans le tableau 1) montre que, avec ce matériel, l'aptitude à la recombinaison générale (GCA) est plus importante que l'aptitude à la recombinaison spécifique (SCA) dans la transmission des deux caractères (voir tableau 2). Le rendement de la plantule est affecté par l'aptitude à la SCA de manière significative (P<0.05). L'examen du tableau 1 montre qu'à l'intérieur des groupes parentaux apparaissent des différences importantes dans l'aptitude à la GCA. Les données du premier clone peuvent être un bon guide concernant les performances de la descendance des clones ou lignées car les méthodes d'évaluation sont identiques. Les coefficients de corrélation entre les données relatives aux plantules et aux premiers clones (tableau 3a) sont, cependant, trop faibles pour permettre un bon jugement des clones ou lignées à partir des performances des plantules. Le rendement des plantules diffère de celui du premier clone car, à l'effet significatif de l'aptitude à la SCA s'ajoute de manière très hautement significative une corrélation avec la longueur des germes (P<0.001) (tableau 3b). Le test de la descendance des parents par les plantules est donc impossible. Cependant, du fait de la très grande différence significative dans l'aptitude à la GCA (P<0.001) (tableau 2) et des différences significatives existant parmi les clones pour le rendement et la longueur des germes du premier clone (P<0.05), les parents peuvent être sélectionnés, selon leur phenotype, pour d'autres hybridations. Le croisement de clones à rendement élevé et faible germination peut donc être une amélioration des deux caractères tout au moins jusqu'à ce que l'aptitude à la SCA dépasse en importance l'aptitude à la GCA.

     

试管苗的玻璃化现象及其预防措施

本文阐述了试管玻璃苗的形态特征,分析了玻璃苗可能产生的因素和机理,并针对这些成因提出预防和改善的措施。     

South-west England grassland survey 1983. 2. Trends in cropping pattern, reseeding and sward composition 1970–83

Seventy-eight farms in south-west England, originally visited in 1970–72, were revisited in 1983 in order to identify changes in land use and re-seeding over the c. 12-year period; changes in sward composition were assessed on fifty-nine of these farms. The results were also compared with Ministry of Agriculture, Fisheries and Food (MAFF) Census results and MAFF Seeds Branch data.
The proportion of tillage had declined from 29 to 24%. This was in agreement with census results for the south-western counties, but contrasted with those for England and Wales as a whole, which showed an increase from 38.8 to 41.7% tillage. It is indicative of grass becoming more predominant in south-west England as east England has become more dominated by tillage cropping.
There had also been a decline in the amount of short-term grassland. In 1970–72 17% of the grassland was intended to last from 1 to 4 years; in 1983 the proportion was only 10%. That these intentions were being carried out was confirmed by the fact that in 1983 there was more grassland in each of the age categories 5·8,9·20 and over 20 years. The trend towards older grassland confirms that shown by regional and national census data, and the trend away from short-term swards is in line with deliveries of herbage seed which indicate reduced use of Italian ryegrass (Lolium multiflorum).
Botanical composition had changed appreciably, with the proportion of Lolium perenne having increased in swards of all ages, e.g. from 35 to 51% in swards 5–8 years old and from 17 to 31% in those aged over 20 years. Other sown species, predominantly Dactylis glomerata and Phleum pratense , had declined markedly in swards over 4 years old. The proportions of Agrostis spp., Festuca spp. and Poa trivialis had fallen, but Holcus lanatus had increased slightly. There had been a marked reduction in infestations of perennial broad-leaved weeds, particularly Ranunculus , but also Rumex and Cirsium spp.     

The relationship between temperature and sprout growth in stored seed potatoes

Summary Sprout growth in a range of European cultivars was studied over two seasons at constant temperatures from 2 to 25°C, with an additional 33 (day)/22°C (night) treatment in the second season. There were only minor differences in the response of the cultivars and the optimum for sprout growth was at 15–18°C in all cases, when measured over an extended period, but initially sprout growth was more rapid at 23–25°C. Sprout growth at 23–25°C was frequently arrested by sub-apical necrosis, and at these temperatures the sprouts remained short enough for the tubers to be planted by hand without desprouting.     

Far infrared irradiation alters total polyphenol,total flavonoid,antioxidant property and quercetin production in tartary buckwheat sprout powder

The effects of far infrared irradiation (FIR) on total polyphenol (TP), total flavonoid (TF) content, antioxidant properties and aglycone quercetin production in tartary buckwheat sprout (TBS) were investigated. The study showed that FIR treatment decreased the total antioxidant capacity and metal chelating property in TBS in a temperature dependent manner, however, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging activity increased with the temperature. Similarly, TP and TF content also increased with temperature. The HPLC result revealed that quercetin production was directly proportional to the temperature, and the maximum production (average 14.8 mg/g dw) of quercetin was at 120 °C which was 13.5 times higher than the untreated control sample of TBS. Overall, this research is expected to be helpful to improve the nutritional value of tartary buckwheat by optimizing the FIR conditions.     

Studies onFusarium wilt of potatoes. 2. Leaf,sprout and tuber infection in artificial inoculations

Summary In artificial inoculations it was found thatFusarium oxysporum f.sp.tuberosi is able to penetrate through potato leaves. The fungus was isolated from the stem of infected plants from all inoculated cultivars. Tubers were completely destroyed if they were inoculated before sprouting. Not any destruction was observed if inoculation was made before young sprouts are longer than 1–3 cm; plants from these sprouts were infected. Lesioned tubers were more sensitive than unlesioned ones, and tuber rot and sprout damage were increased significantly.     

Effects of calcium on sprout growth and sub-apical necrosis in Majestic potatoes

Summary Majestic potatoes sprouted in the dark at 20°C developed necrotic lesions in the elongating region of the sprout, about 3 to 5 mm below the apex. The name sub-apical necrosis is proposed to describe this condition. It was shown to be due to calcium deficiency and was fully controlled by frequent application of 0.01M calcium sulphate solution to the tips of the sprouts. The influence of several other factors was also studied. Calcium was necessary to maintain apical dominance of the sprout and prevent some of the changes which have been attributed to physiological ageing.

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Zusammenfassung Um den Einfluss von Kalzium auf das Keimwachstum von Kartoffeln der Sorte Majestic zu untersuchen, wurden Knollenstücke (sets) mit einem einzelnen Auge in Serien verwendet. Die Serien wurden in kalziumfreiem Sand bei 20°C in Dunkelkammern zum Keimen gebracht. Unter diesen Bedingungen entwickelten sich nekrotische L?sionen in einem 2–3 mm breiten Band an der Streckungsstelle des Keims, 3–4 mm unter der Spitze. Es wird vorgeschlagen, diesen Zustand mit ‘subapikale Nekrose’ zu bezeichnen. Die Nekrose dehnt sich zuletzt bis in das Gef?ssbündelsystem aus, die Spitze des Keims stirbt ab, und die apikale Dominanz geht verloren (Abb. 1). Subapikale Nekrosen wurden verhindert, wenn eine w?ssrige L?sung von 0,01m CaSO₄ regelm?ssig mit einer kleinen Bürste auf die Spitze der Keime gebracht wurde (Abb. 2). Wenn das Kalzium auf das Knollenstück gebracht wurde, nahmen sein Kalziumgehalt (Tabelle 2) und das Keimwachstum zu, aber die subapikale Nekrose wurde nicht verhindert (Abb. 3). Der Kalziumgehalt und das Keimwachstum waren bei Knollen aus einem Feld mit hohem, im Vergleich zu niedrigem pH, gr?sser (Tabelle 4). Bei Temperaturen bis zu 20°C erh?hte die Wurzelbildung die Keimwachstumsrate und verhinderte die subapikale Nekrose (Abb. 4). Wenn dem Wurzeln?hrboden Kalzium beigefügt wurde, konnte das verl?ngerte Wachstum auch bei h?heren Temperaturen erhalten werden (Abb. 3). Die Wachstumsrate und die Anf?lligkeit für subapikale Nekrose wurden durch Gr?sse, Form und Datum der Entnahme des Knollenstecklings der Serien beeinflusst (Tabellen 5 und 6). Diese Einflüsse schienen mit Unterschieden im Kalziumgehalt und mit dem Gleichgewicht zwischen Wachstumsregulatoren in den Knollenstücken im Zusammenhang zu stehen. Das Bedürfnis nach Kalzium, um das Wachstum der Hauptachse des Keims aufrechtzuerhalten und die apikale Dominanz zu bewahren, zeigt, dass dies mit dem Prozess des physiologischen Alterns im Zusammenhang steht.

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Résumé Les auteurs ont utilisé des fragments de tubercules avec un seul oeil pour étudier les effets du calcium sur la croissance du germe chez la pomme de terre Majestic. Les fragments ont germé dans du sable dépourvu de calcium à 20°C à l'obscurité. Dans ces conditions, ils se développent des lésions nécrotiques dans une bande de 2 à 3 mm de largeur autour de la région d'élongation du germe, environ 3 à 4 mm en-dessous du sommet. Les auteurs proposent la dénomination ‘nécrose sub-apicale’ pour décrire ce phénomène. La nécrose s'étend finalement dans le système vasculaire, le sommet du germe meurt et la dominance apicale se perd (fig. 1). La nécrose sub-apicale est empêchée par l'application fréquente de solution aqueuse à 0,01m de sulfate de calcium sur les pointes des germes avec une petite brosse (fig. 2). Le calcium appliqué aux fragments de tubercules accro?t leur teneur en calcium (tableau 2) et la vitesse de croissance du germe mais n'empêche pas la nécrose sub-apicale (fig. 3). La teneur en calcium et la vitesse de croissance du germe sont aussi plus élevées chez les tubercules poussés dans un champ à pH élevé que dans un champ à pH bas (tableau 4). Il se révèle que la production de racines acro?t la vitesse de croissance du germe et empêche la nécrose sub-apicale aux températures jusqu'à 20°C (fig. 4). Quand du calcium était ajouté au milieu radiculaire, la croissance prolongée des germes se maintient aussi à des températures plus élevées (fig. 3). La vitesse de croissance du germe et le début de la nécrose subapicale sont influencés par la grosseur, la forme et la date de sectionnement des fragments (tableaux 5 et 6). Ces effets paraissent liés aux différences de teneur en calcium et à la balance du régulateur de croissance dans les fragments. La nécessité du calcium pour maintenir la croissance de l'axe principal du germe, et pour conserver la dominance apicale, indique qu'il est impliqué dans le processus de vieillissement physiologique.

     

Effect of weight of potato minitubers on sprout growth,emergence and plant characteristics at emergence

Summary The behaviour of minitubers in five weight classes, having mid-point values between 0.19 and 3.00 g, was studied during sprouting and emergence under controlled conditions. Lighter tubers took longer to produce sprouts of 2 mm, and their sprouts grew more slowly between 2 and 4 mm and 4 and 6 mm. As sprouts lengthened their rate of growth increased. The influence of tuber weight was less for heavier tubers and also decreased as the sprouts grew longer. When tubers with sprouts of the same length were planted in pots, sprouts from lighter tubers took longer to emerge. Emergence was later and differences between weight classes were larger when tubers were planted deeper (6 or 9 cm) or when they had shorter sprouts at planting (2 or 4 mm). At emergence, plants from lighter tubers had thinner stems and lower stem and root weights, but higher stem weights proportional to tuber weights and higher shoot:root ratios.     

中茶111等四个优质、高产、早生茶树新品系的选育研究

优质、早生、高产、高抗茶树新品种的选育是提高茶叶生产效率、促进茶农增收、提高茶产业核心竞争力的重要途径。本研究以我国的优异品种资源为材料,从其实生群体后代中选育了一批新品系,在2004～2009年经过6年严格的品系比较试验,选育出品质、产量等性状比较优良的4个新品系,有望培育成新品种。     

Inhibition of potato sprout growth by carvone enantiomers and their bioconversion in sprouts

Summary The monoterpenes (R)-(−)-carvone and (S)-(+)-carvone inhibited sprout growth in a model system consisting of sprouts growing from potato eye pieces. The sprout tissue was not necrotic after carvone treatment and the inhibition was reversible, since after treatment the sprouts showed regrowth either by continued top growth or by branching. However, the effect of both isomers on sprout growth differed, and (S)-(+)-carvone inhibited the elongation of the sprouts sooner than did (R)-(−)-carvone. This might be explained by a faster uptake of the former, since the concentration of (S)-(+)-carvone and its derivatives was twice as high during the first 4 days compared with (R)-(−)-carvone-treated sprouts. The sprouts were able to reduce (R)-(−)-carvone mainly into neodihydrocarveol, and (S)-(+)-carvone into neoisodihydrocarveol; in addition hydroxylated compounds were also detected. To whom correspondence should be addressed     

Infestation of improved grasslands by Juncus effusus L. in the catchment of the River Tyne,Northern England: a field survey

Soft rush, Juncus efffusus L., is a widespread weed of managed grasslands. In 1991, a sample-based field survey of the weed's distribution in improved grasslands was conducted within the catchment of the River Tyne in Northern England. The land classes of the Institute of Terrestrial Ecology (ITE) environmental landscape classification system were used as sampling strata. In total, 182 I-km grid squares were surveyed. Areas of improved grassland and levels of J. effusus infestation differed significantly between land classes, but there was also wide variation between grid squares within land classes. Most squares within a land class had no J. effusus, while a proportion had large areas. Extra-polation from the sample data suggested that an area equivalent to 24·0% of the 3000km² land surface of the catchment supported improved grassland, of which 3·5% was infested with the rush. Infestation of improved grassland was estimated to be lowest in the lowlands (2·0% of improved grassland), intermediate in the marginal uplands (3·0% of improved grassland) and greatest in the uplands (10·8% of improved grassland). Data from the Farm Business Survey, on broad patterns of utilization of improved grassland for hay, silage and livestock in lowland, marginal upland, and upland landscapes in the catchment, do not readily explain the observed variation in infestation levels, which may reflect local factors and the availability of propagules from adjacent rough grazing land.