Effect of physiological age on growth vigour of seed potatoes of two cultivars. I. Influence of storage period and temperature on sprouting characteristics

Summary The influence of storage temperature and storage period on sprouting capacity and incubation period has been studied for 3 years with cvs. Jaerla and Désirée, stored at 4°C and 12°C, as a part of a combined study on the effect of physiological age on growth vigour. During storage the sprouting capacity gradually increased to a maximum and then declined. The maximum sprouting capacity was reached about 80 to 100 days earlier when tubers were stored at 12°C than at 4°C, and it was reached about 50 days earlier by cv. Jaerla than by cv. Désirée at both storage temperatures. The incubation period deereased linearly with time for both cultivars at both storage temperatures, being most rapid at 12°C, and the period was shorter for cv. Jacrla than for cv. Désirée during the whole storage period.

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Zusammenfassung In der allgemeinen Einführung wird das Ziel der gemeinsamen Forschung, den Einfluss des physiologischen Alters auf die Wachstumintensit?t zu untersuchen, beschrieben, und es werden spezielle Ausdrücke definiert, die in dieser und in den folgenden Mitteilungen verwendet werden. In dieser gemeinsamen dreij?hrigen Untersuchung (1979–1981) sind Pflanzknollen der Sorten Jaerla und Désirée aus gleicher Herkunft verwendet worden, die bei 4°C und 12°C gelagert wurden (Tab. 1). Es wird der Einfluss der Lagerzeit und der Temperatur auf das Keimgewicht diskutiert, auf den Gewichtsverlust durch Atmung und Verdunstung und auf die Keimungskapazit?t. die Keiml?nge und auf die Inkubationsperiode. Bei einer Lagertemperatur von 12°C wurden das Keimgewicht pro Knolle und der durch Atmung und Verdunstung bedingte Gewichtsverlust der Knollen und Keime kr?ftig stimuliert (Tab. 2). Bei beiden Sorten wurde w?hrend der Lagerung bei 12°C eine exponentielle Beziehung zwischen dem Keimgewicht und dem Gewichtsverlust durch Atmung und Verdunstung gefunden. wobei die Sorte Jaerla einen h?heren Gewichtverlust pro Keim aufwies (Abb. 1). Die bei 12°C gelagerten Knollen der Sorte Jaerla keimten früher als diejenigen der Sorte Désirée und erreichten eine h?heres durchschnittliches Keimgewicht. Die Keimungskapazit?t und die Inkubationsperiode wurden w?hrend der Lagerung in Abst?nden durch Entkeimen der Knollen und Wiederaustreiben lassen bei 18°C bestimmt. Die Keimungskapazit?t wurde nach 4 Wochen bestimmt an Hand des Keimfrischgewichtes pro Knolle, ausserdem wurde die L?nge des l?ngsten Keimes bestimmt. Die Inkubationsperiode wurde definiert als der Zeitraum zwischen der Keimung und der Bildung kleiner Knollen an den Keimen. Die Keimungskapazit?t erreichte w?hrend der Lagerung ein Maximum, um danach abzufallen (Abb. 2). Dieses Maximum wurde etwa 80 bis 100 Tage früher erreicht, wenn die Knollen bei 12°C gelagert wurden. Bei beiden Lagertemperaturen war die maximale Keimungskapazit?t bei der Sorte Jacrla etwa 50 Tage früher erreicht als bei der Sorte Désiréc. Die maximale L?nge des l?ngsten Keimes korrespondiert in nahezu allen F?llen mit der maximalen Keimunskapazit?t, wobei zwischen beiden Merkmalen cine gute bis sehr gute lineare Beziehung besteht (Tab. 3). Bei beiden Sorten und beiden Lagertemperaturen verringerte sich die Inkubationsperiode linear mit der Zeit, und zwar am schnellsten bei der h?chsten Lagertemperatur. Die Inkubationsperiode der Sorte Jaerla war in allen F?llen kürzer als diejenige der Sorte Désirée (Abb. 3). Wenn das Maximum der Keimkapazit?t überschritten wird, besteht bei beiden Sorten und bei beiden Temperaturen, 4°C und 12°C, eine postive lineare Bezichung zwischen dem Abfallen der Keimungskapazit?t und der Verringerung der Inkubationsperiode (Tab. 4).

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Résumé Dans l'introduction générale l'objectif des recherches concertées concernant l'influence de l'age physiologique sur la vigucur de croissance est décrit et plusieurs termes employés ici et dans plusieurs articles antérieurs sont définis. Les études ont été réalisées durant trois ans (1979–1981) avec des plants des variétés Jaerla et Désirée de même origine conservés à 4°C et 12°C (tableau 1). L'influence de la durée et de la température de conservation sur le poids de germes, les pertes de poids par évapotranspiration, la capacité germinative, la longueur des germes et la période d'incubation est discutée. Le poids de germes par tubercule, les pertes de poids dues à l'évapotranspiration et la germination sont fortement stimulés à 12°C (tableau 2). Il existe une relation exponentielle entre le poids de germes et les pertes de poids des tubercules dues à l'evapo-transpiration pour les deux variétés convervées à 12°C, avec toutefois une perte plus élevée par poids de germes pour la variété Jaerla (figure 1). Les tubercules de cette dernière conservés à 12°C germent plus rapidement que ceux de Désirée et ont un poids moyen de germes plus élevé. La capacité germinative et la période d'incubation sont déterminés à intervalles réguliers durant la conservation par égermage des tubercules suivi d'une germination à 18°C. La capacité germinative est déterminée après quatre semaines par la mesure du poids frais des germes par tubercule et la longueur du plus long germe. La période d'incubation est définie comme étant le temps s'écoulant entre le début de la germination et la formation de petits tubercules sur les germes. La capacité germinative durant la conservation augmente dans le temps puis décline (figure 2). Le maximum est d'environ 80 à 100 jours plus précoce lorsque les tubercules sont conservés à 12°C. Pour les deux températures de conservation, la capacité germinative maximum est pour Jaerla approximativement de 50 jours plus précoce que pour Désiréc. La longueur maximum du plus long germe correspond dans preque tous les cas au maximum de capacité germinative avec une haute ou très hute corrélation (tableau 3). La période d'incubation diminue linéairement avec le temps pour les deux variétés et les deux températures de conservation, bien que plus rapidement pour la température la plus élevée. La période d'incubation de la variété Jaerla est dans tous les cas plus courte que celle de Désirée (figure 3). Lorsque la capacité germinative maximum est passée, il existe une elation linéaire positive entre la diminution de celle-ci et la diminution de la période d'incubation au sein de la même variété pour 4°C et 12°C (tableau 4).

     

Effect of physiological age on growth vigour of seed potatoes of two cultivars. 4. Influence of storage period and storage temperature on growth and yield in the field

Summary The influence of storage period and temperature on growth and yield was investigated for 3 years in a field study with cvs. Jaerla and Désirée, stored at 4°C or 12°C, in darkness, as a part of a combined study on the effect of physiological age on growth vigour. The seed of cv. Jaerla proved to age more rapidly than that of cv. Désirée: ‘little potato’ occurred in Jaerla, but in Désirée only when seed had been stored at 12°C and planted late. The 4°C treatments emerged more rapidly, produced more stems per plant and the onset of senescence was earlier than the 12°C treatments. There was no difference in time of tuber initiation between the two treatments. There were usually more tubers per stem in the 12°C treatments. Final tuber yield of Jaerla 12°C was lower than that of Jaerla 4°C, but the difference was only statistically significant at early harvest. There was no difference in yield between Désirée 4°C and 12°C, except for the 2nd planting time in 1981, when the 12°C treatment yielded significantly less.

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Zusammenfassung In einer Feldstudie mit den Sorten Jaerla und Désirée wurde der Einfluss von Lagertemperatur und-periode in der Periode 1979–81 untersucht, bei Lagerung im Dunkeln bei 4°C oder 12°C, als Teil einer kombinierten Studie über die Auswirkung des physiologischen Alters auf die Wachstumsintensit?t der Pflanzknollen. 1979 wurden die Pflanzkollen einige Zeit vor Pflanzung entkeimt und anschliessend vorgekeimt. 1980 und 1981 dagegen wurden die Knollen unmittelbar vor der Pflanzung entkeimt. Die 12°C-Behandlungen liefen langsamer auf als bei 4°C gelagerte Pflanzknollen (Tabelle 1). Jaerla zeigte bei 12°C unvollst?ndigen Auflauf wegen der Bildung von Kn?llchen. Im Gegensatz zu den 4°C-Behandlungen liefen die Knollen bei 12°C unregelm?ssig auf. Bei den Behandlungen mit Désirée ergaben sich keine Unterschiede bei der Zeit der Knollen-Initiierung. Wegen des Auftretens von Kn?llchen konnte bei Jaerla kein zuverl?ssiger Vergleich gemacht werden. Das initiale Blattwachstum war bei den 4°C-Behandlungen schneller. Es ergaben sich bei den Behandlungen mit Désirée fast keine Unterschiede bei der lateralen Triebentwicklung oberhalb der ersten Blüte (Abb. 1). Es ergab sich eine unterschiedliche Rate bei der Seneszenz mit einem langsameren Rückgang der Bodenbedeckung bei den 12°C-Behandlungen (Tabelle 2). Bei beiden Sorten ergab junges Pflanzgut mehr Triebe pro Pflanze als ?lteres (Tabelle 3). Bei Désirée ergaben sich bei 12°C mehr Knollen pro Trieb als bei 4°C. Dennoch zeigte sich kein durchgehender Trend bei der Knollenzahl je Pflanze (Tabelle 4). In allen drei Jahren zeigte der Knollenertrag ein ?hnliches Muster (Tabelle 5). 1979 und 1980 waren die ‘sp?teren’ Knollenertr?ge von Jaerla bei 12°C niedriger als bei 4°C, aber der Unterschied war nur signifikant bei der früheren Ernte. 1979 und 1980 gab es keinen signifikanten Unterschied in dem Ertrag zwischen den zwei Behandlungen von Désirée. 1981 war kein Unterschied beim ‘sp?teren’ Ertrag zwischen den Temperatur-Behandlungen für das erste Pflanzdatum, der Ertrag von Désirée bei 12°C, bei Pflanzzeit II gepflanzt, war signifikant niedriger als bei 4°C.

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Résumé L'influence de la température et de la durée de conservation sur la croissance et le rendement sont évalués de 1979 à 1981 dans un champ d'essais avec les variétés Jaerla et Désirée, conservées à 4°C et 12°C, à l'obscurité, dans une étude concertée ayant pour objectif de mettre en évidence l'effet de l'age physiologique sur la vigueur du plant. En 1979, le plant était égermé quelque temps avant la plantation et remis en prégermination; en 1980 et 1981, il était égermé juste avant la plantation. Les plants traités à 12°C lèvent plus lentement que ceux conservés à 4°C (tableau 1). Jaerla à 12°C présente une levée incomplète résultant d'un boulage. A l'inverse du traitement à 4°C, le traitement à 12°C donne une levée irrégulière. Il n'y a pas de différence dans le temps d'initiation des tubercules de Désirée pour les deux traitements. Dans la mesure où Jaerla produit du boulage, il ne peut être établi de comparaison dans ce domaine. La croissance initiale du feuillage est plus rapide avec la conservation à 4°C. Il n'y a pratiquement pas de différence entre les deux traitements de Désirée pour le développement des pousses latérales au-dessus de la hampe florale (figure 1). On observe une différence au niveau de la senescence avec une plus lente déclinaison dans la couverture du sol pour le traitement à 12°C (tableau 2). Dans les deux variétés, le plant jeune produit plus de tiges par plante que le vieux plant (tableau 3). Il y a plus de tubercules par tige pour Désirée à 12°C qu'à 4°C, sans pour cela montrer une tendance logique à plus de tubercules par plante (tableau 4). Le rendement en tubercules montre un modèle identique pour les trois années (tableau 5). En 1979 et 1980, le rendement final en tubercules de la variété Jaerla conservée à 12°C est plus faible que celui de cette variété conservée à 4°C, mais la différence n'est significative que pour la récolte précoce. En 1979 et 1980, il n'y a pas de différence significative dans le rendement des deux traitements de Désirée. En 1981, il n'y a pas de différence dans le rendement final entre les deux températures de conservation pour la première date de plantation mais le rendement de Désirée conservée à 12°C et plantée à la deuxième date est significativement plus faible que celui obtenu avec du plant conservé à 4°C.

     

Effect of physiological age on growth vigour of seed potatoes of two cultivars. 3. Effect on plant growth under controlled conditions

Summary Experiments were carried out to characterize growth vigour of lots of seed potatoes of different age. The influence on plant growth under controlled conditions of the physiological age of seed tubers stored at 4°C or 12°C in darkness, was studied in three experiments with cultivars Jaerla and Désirée, as part of a combined study on the effect of physiological age on growth vigour. Seed tubers of the same lots were desprouted, allowed to resprout for a week and then planted in growth rooms under controlled conditions and harvested two months after planting. This procedure was repeated on several dates, i.e. after increasingly long storage periods. With young seed tubers, plants developed slowly and remained small. At later plantings there was more foliage growth but after prolonged storage (i.e. when the seed tubers were old) little or no foliage developed, but often ‘little potato’ tubers were formed. However, Désirée seed stored at 4°C formed plants even after more than a year. The higher storage temperature generally hastened the physiological ageing of seed tubers. The effects of storage duration and temperature on various growth characteristics of both cultivars are described.

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Zusammenfassung In drei Versuchen wurde der Einfluss des physiologischen Alters von Pflanzkartoffeln auf das Pflanzenwachstum unter kontrollierten Bedingungen untersucht — als Teil einer kombinierten Studie über den Einfluss des physiologischen Alters auf die Wachstumsintensit?t. Zweck der Untersuchungen war die Charakterisierung der Wachstumsintensit?t von Pflanzkartoffeleinheiten unterschiedlichen Alters. Pflanzknollen der Sorten Jaerla und Désirée wurden bei 4°C und 12°C im Dunkeln gelagert. Die Pflanzknollen wurden abgekeimt und eine Woche nach erneuter Keimung gepflanzt. Pflanzknollen der gleichen Einheiten wurden zu verschiedenen Terminen in Vegetationskammern unter gleichen kontrollierten Bedingungen w?hrend aufeinanderfolgender Wachstumsperioden gepflanzt. Die Pflanzen wurden zwei Monate nach der Pflanzung gerodet. Sowohl die Lagerperiode als auch die Lagertemperatur beeinflussten das nachfolgende Pflanzenwachstum. Bei jungen Pflanzknollen war der Auflauf (Abb. 1) ziemlich langsam. Dabei bildeten sich relativ kleine Pflanzen (Abb. 2). Nach l?ngerer Lagerung war der Auflauf rapider, es bildete sich mehr Blattfl?che. Zu den sp?testen Pflanzzeiten (alte Knollen) bildete sich kein oder fast kein Blattwerk, oft jedoch Kn?llchen (Tabelle 1). Triebl?nge (Abb. 2) und Zahl der Triebe (Abb. 3) stiegen mit l?nger werdender Lagerperiode, gingen jedoch bei ?lteren Pflanzknollen zurück. Blattfl?chenindex (Abb. 4) und Gesamt-Trockengewicht (Abb. 5) zeigten ebenfalls Optimumskurven mit zunehmenden Alter der Pflanzknollen. Die Lagerperiode beeinflusste die Verteilung der Trockenmasse; in viele F?llen ergaben sich maximales Trockengewicht der Bl?tter (Abb. 6) und der Triebe (Abb. 7) bei mittlerer Startzeit, danach ergab sich ein Rückgang. Die Trockengewichte der Knollen (Abb. 8) waren niedrig (bei nur zwei Monaten Wachstumszeit); Jaerla zeigte oft einen Anstieg bei sp?terer Pflanzung, bei Désirée folgte einem Anstieg ein gewisser Rückgang. Die beiden Sorten reagierten auf die Lagertemperatur unterschiedlich. Lagerung bei 12°C erh?hte bei Jaerla Auflauf und die Stengell?nge bei frühen Pflanzzeiten, Lagerung bei 4°C verz?gerte das Auftreten maximaler Werte bei Verschiedenen Wachstumsmerkmalen (Abb. 9) im Vergleich zu 12°C. ler Werte bei Verschiedenen Wachstumsmerkmalen (Abb. 9) im Vergleich zu 12°C. Lagerung bei 4°C senkte auch die Ersch?pfung der Pflanzknollen (demonstriert als ‘Nicht-Auflauf’ und als ‘Kn?llchen-Ph?nomen’), vor allem bei Désirée. Diese Sorte produzierte sogar nach mehr als einem Jahr Lagerung noch Pflanzen.

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Résumé L'influence de l'age physiologique des tubercules de semence sur la croissance de la plante en conditions contr?lées est étudiée durant trois années, dnas une expérimentation concertée ayant pour but de mettre en évidence l'effet de celui-ci sur la vigueur de croissance. L'objectif est de caractériser la vigueur de croissance de lots de plants de différents ages. Les tubercules de semence des variétés Jaerla et Désirée sont conservés à 4°C et 12°C, à l'obscurité. Ils sont égermés et plantés après une nouvelle mise en germination d'une semaine. Les tubercules d'un même lot sont plantés à plusieurs dates, en chambre de culture, dans les mêmes conditions contr?lées pendant des durées successives de croissance. Les plantes sont arrachées deux mois après plantation. La durée et la température de conservation affectent sensiblement la croissance des plantes. Avec du plant physiologiquement jeune (figure 1) la levée est plut?t lente et les plantes relativement petites (figure 2). Lorsque la durée de conservation est plus longue la levée est plus rapide et le feuillage plus abondant. Aux dates de plantation les plus tardives (vieux tubercules) les plantes développent peu ou pas de feuillage, mais souvent de petits tubercules se forment sur les pousses (tableau 1). La longueur des tiges (figure 2) et le nombre de tiges (figure 3) augmentent parallèlement à l'allongement de la durée de conservation, mais diminuent lorsque les tubercules sont très agés. L'index de surface foliaire (figure 4) et le poids sec total (figure 5) montrent aussi un optimum sur les courbes en fonction de l'age physiologique, du plant. La durée de conservation affecte la distribution de la matière sèche; dans de nombreux cas, le poids maximum de matière sèche des feuilles (figure, 6) et des tiges (figure 7) est trouvé pour un temps moyen de conservation, un temps plus long conduisant à une diminution du taux de matière sèche. Le poids sec des, tubercules (figure 8) est faible (la période de croissance n'est que de deux mois) mais souvent Jaerla montre une augmentation pour des dates de plantation plus tardives; chez Désirée, l'augmentation est suivie d'une nette diminution. Les deux variétés réagissent différemment vis-à-vis de la température de conservation. Aux dates précoces de plantation une conservation à 12°C présente une levée et une élongation des tiges plus rapide pour Jaerla, alors que la température de 4°C est plus favorable à Désirée. La conservation à 4°C retarde l'apparition des valeurs maximales de différentes caractéristiques liées à la croissance (figure 9) par rapport à la conservation à 12°C; elle retarde aussi l'épuisement des tubercules de semence (démontré par l'absence de levée et le phénomène de boulage) notamment chez Désirée qui peut souvent produire des plantes après une durée de conservation de plus d'un an.

     

Effect of physiological age on growth vigour of seed potatoes of two cultivars. 5. Review of literature and integration of some experimental results

Summary The most important literature on physiological age is discussed and an attempt is made to describe the relationship between the chronological age and growth vigour of seed of cvs. Jaerla and Désirée produced in three seasons and stored at 4 or 12°C in darkness. The seed of both cultivars reaches maximum growth vigour earlier when stored at 12°C, although this effect is greater in Jaerla than in Désirée. In both cultivars, storage at 12°C gives a lower maximum growth vigour and a shorter duration than storage at 4°C. Sprouting capacity seems to be the best measure of growth vigour, although peroxidase activity could also be a measure of growth vigour beyond its maximum. The incubation period might be useful to indicate the beginning and end of the phase of maximum growth vigour.

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Zusammenfassung Nach Durchsicht der wichtigsten Literatur über das physiologische Alter von Kartoffeln wird der Versuch gemacht, Ergebnisse über Untersuchungen an Pflanzknollen der Sorten Jaerla und Désirée in drei Wachstumsperioden sowie bei 4°C und 12°C zu integrieren (Hartmans & van Loon, 1987; van Es & Hartmans, 1987: Bodlaender & Marinus, 1987: van Loon, 1987). Zuerst werden die Zusammenh?nge zwischen dem chronoligischen Pflanzgutalter und den Pflanzen- bzw. Knollenwachstums-Merkmalen verglichen. Wichtige Elemente für die Beschreibung der Zusammenh?ngen zwischen Pflanzgutalter und Wachstumsintensit?t sind (1) das Ende der Ruheperiode. (2) der Anfang und das Ende des Maximums von einigen Knollen- und Pflanzenwachstums-Charakteristika (Tabelle 1), (3) die Zusammenh?nge zwischen dem Pflanzgutalter (Lagerungstage) und Keimungskapazit?t, Auflauf, Triebl?nge. Zahl der Triebe, Blattfl?chen-Index und gesamtem Pflanzegewicht rund 60 Tage nach Pflanzung (Hartmans & van Loon, 1987; Bodlaender & Marinus, 1987) und (4) die Zahl der Lagerungstage, bis einige oder alle gepflanzten Saatknollen ersch?pft sind (Tabelle 1). Aufgrund dieser Elemente wurde ein m?gliches Modell für den Zusammenhang zwischen Pflanzgutalter und relativer Wachstumsintensit?t (RGV) entwickelt (Abb. 2). Abbildung 2 zeigt klar, dass h?here Lagertemperatur (12°C) das Altern der Knollen beider Sorten underschiedlich beschleunigt. Dafür wurde des Ausdruck ‘physiologisches Alter’ übernommen. H?here Lagertemperatur f?rdert die maximale RGV für Saatknollen beider Sorten, obwohl Jaerla betr?chtlich st?rker als Désirée reagiert. Obwohl Désiréc ihre maximale RGV bei 12°C früher erreicht als bei 4°C, ist der RGV bei 4 °C-Lagerung im gleichen Moment h?her als der von Knollen, die bei 12°C gelagert werden. Desweiterent ist von Interesse, dass die maximale RGV bei beiden Sorten durch die h?here Temperatur gesenkt wird, und dass h?here Temperature die L?nge der Periode mit maximaler RGV verkürzt. Keimungskapazit?t und Inkubationsperiode zeigten im Ganzen die h?chsten Korrelationen mit der Wachstumsintensit?t (GV). w?hrend die Peroxydase-Aktivit?t auch dann gut korrelierte, nachdem die GV sich von ihrem Maximum entfernt hatte (Tabellen 4–6). Man kann annehmen, dass diese Studie die Keimungskapazit?t als bestes Mass zur Bestimmung der GV darstellt. Die Inkubationsperiode erscheint als brauchbare Methode zur Bestimmung des Anfangs und des Endes der Periode mit maximaler GV (Tabelle 7), welehe ein wichtiges Charakteristikum jeder Sorte ist. Der Einfluss des physiologischen Alters der Saatknollen auf den sp?teren Knollenertrag scheint oft gering zu sein. Den Ergebnissen dieser Studie und der Literatur zufolge wird angenommen, dass Pflanzgut mit ‘unterschiedlichem’ physiologischem Alter in Wirklichkeit noch an oder nahe an der maximalen GV ist: das war mit Pflanzgut von Désirée in unseren Versuchen der Fall. Zus?tzlich kann mit Madec (1981) angenommen werden, dass im zweiten Teil des Wachstumszyklus andere ertragsbestimmende Faktoren oft über die GV des Pflanzgutes dominieren.

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Résumé Après avoir passé en revue les plus importants articles de la littérature concernant l'age physiologique des tubercules, une tentative est faite pour intégrer les résultats des études sur les tubercules de semence de deux variétés, Jaerla et Désirée, produites pendant trois saisons et conservées à 4°C et 12°C (Hartmans & van Loon, 1987; van Es & Hartmans, 1987: Bodlaender & Marinus, 1987; van Loon, 1987). Premièrement, les relations entre l'age chronologique du plant et les caractéristiques se rapportant au développement du tubercule et de la plante sont comparées. Les éléments importants pour décrire les relations entre l'age du plant et la vigueur de croissance sont (1) la fin de la période de repos végétatif (2) le début et la fin du maximum atteints par quel-ques caractéristiques de croissance du tubercule et de la plante (tableau 1), (3) les relations entre l'age du plant (jours de conservation) et la capacité germinative, la levée, la longueur des tiges, le nombre de tiges, l'index de surface foliaire et le poids sec total de la plante environ 60 jours après la plantation (Hartmans & van Loon, 1987; Bodlaender & Marinus, 1987) et (4) le nombre de jours de conservation jusqu'à ce que quelques ou tous les tubercules plantés soient épuisés (tableau 1). Sur la base de ces éléments un modèle possible pour établir une relation entre l'age du plant et la vigueur de croissance relative (RGV) peut être établie (figure 2). La figure 2 montre clairement qu'une température de conservation élevée (12°C) accélère différemment le vieillissement des tubercules de semence de deux variétés. Par conséquent, le terme ‘age physiologique’ est adopté. Les plus hautes températures de conservation avancent la vigueur de croissance relative pour les deux variétés, bien que Jaerla réagisse considérablement plus fortement que Désirée et que celle-ci conservée à 12°C atteigne son maximum plus rapidement qu'à 4°C, la RGV du plant conservé à 4°C est à ce moment plus élevéc que celle du plant maintenu à 12°C. De plus, il est intéressant de noter que pour les deux variétés une température de conservation plus haute diminue la RGV maximum et raccoureit sa durée. La capacité germinative et la période d'incubation ont montré les corrélations les plus élevées avec la vigueur de croissance, tandis que l'activité péroxydasique présente une bonne corrélation avec la vigueur de croissance passé le maximum (tableux 4–6). On en conclut que cette étude fait appara?tre la capacité germinative comme la meilleure mesure pour déterminer la vigueur de croissance. La durée d'incubation constitue une méthode utile pour évaluer le début et la fin de la phase avec le maximum de la vigueur de croissance: ce dermier étant une caractéristique importante de chaque variété. Il semble que l'effet de l'age physiologique des tubercules de semence sur le rendement final en tubercules est souvent faible. Sur la base des résultats de ces essais et de la littérature on peut supposer que les plants d'ages physiologiques différents sont en réalité souvent au maximum ou près du maximum de la vigueur de croissance; cela est le cas du plant de la variété Désirée dans nos expériences. De plus on peut supposer, comme Madec (1981), que dans la seconde partie du cycle végétatif d'autres facteurs déterminant le rendement prédominent souvent sur la vigueur de croissance du plant.

     

Effects of tuber size on dry-matter content of tubers during growth of two maincrop potato varieties

Summary Two experiments are reported which examined the relationship between tuber size and dry-matter content during growth of the maincrop varieties, Desiree and Maris Piper. The relationship was negatively quadratic throughout growth in both varieties but the decline in dry-matter contents at large tuber sizes was more marked in Maris Piper than Desiree. Dry-matter content of individual tuber sizes increased during the early stages of their growth but later declined: the magnitude of these changes was large. The implications of these effects of tuber size and time of harvest are discussed in relation to the determination of accurate dry-matter contents of treatments and varieties.

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Zusammenfassung Es wird über zwei Versuche berichtet, in denen die Beziehung zwischen Knollengr?sse und Trockensubstanzgehalt w?hrend des Wachstums von zwei Sorten, Désirée und Maris Piper, untersucht wurde. Die Daten wurden mittels einer ?hnlichen orthogonal polynomialen Methode wie die von Wurr & Allen (1974), welche die Ergebnisse in gut geeigneten Kurven darstellten, analysiert. Die Beziehung zwischen Knollengr?sse und Trockensubstanzgehalt war an allen Erntedaten negativ quadratisch. Sie war aber für beide Sorten signifikant verschieden. Die Abnahme des Trockensubstanzgehaltes in grossen Knollen war bei Maris Piper ausgepr?gter als bei Désirée (Abb. 1 und 3). Die Trockensubstanzgehalte einzelner Knollengr?ssen stiegen w?hrend den frühen Stadien des Knollenwachstums an, erreichten ein Maximum und nahmen dann ab. Diese Aenderungen waren ziemlich gross, z.B. Knollen von 38–45 mm der Sorte Piper wiesen anf?nglich einen Trockensubstanzgehalt von ungef?hr 14% auf, der zu einem Maximum von 22% anstieg und bis zum letzten Erntedatum auf 20% sank. Die starken Einflüsse sowohl der Knollengr?sse als auch des Erntedatums machen es notwendig, dass beim Entscheid für Probeentnahme-Verfahren zur Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes beide Faktoren sorgf?ltig in Betracht gezogen werden. Die Verwendung nichtkalibrierter Knollenproben an nur einem Erntedatum kann für das Erfassen wirklicher Unterschiede ungenügend sein oder in gewissen F?llen die Unterschiede im Trockensubstanzgehalt verzerren.

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Résumé Il est rendu compte de deux expérimentations qui étudient la relation entre le calibre des tubercules et la teneur en matière sèche, durant la végétation, pour deux variétés: Désirée et Maris Piper. Les résultats sont analysés par la technique des polyn?mes orthogonaux, semblable à celle décrite par Wurr & Allen (1974), qui fournit des courbes bien ajustées aux données. La relation entre le calibre et la teneur en matière sèche est négativement quadratique pour toutes les dates de récolte et significativement différente pour les deux variétés. La diminution du taux de matière sèche des gros tubercules est plus marquée pour Maris Piper que pour Désirée (Fig. 1 et 3). La teneur en matière sèche de chaque tubercule augmente pendant les premières phases de la tubérisation, atteint un maximum puis décro?t. Cette évolution est importante pour Maris Piper dont les tubercules 38/45 mm passent d'une teneur en matière sèche de 14% à un maximum de 22%, puis diminuent à 20% pour la dernière date de récolte. Compte tenu de l'influence importante des deux facteurs, calibre et date de récolte, il est nécessaire de procéder avec soin à la prise d'échantillon pour déterminer la matière sèche. Un prélèvement effectué dans un stockage en vrac, non calibré, correspondant à une seule date de récolte, peut empêcher la détection de réelles différences ou, dans certains cas, modifier les différences de teneur en matière sèche.

     

Aspects of the physiological basis of cultivar differences in yield of potato under droughted and irrigated conditions

Summary Comparisons were made between droughted and irrigated crops in two field experiments conducted on cultivars of potato understood to exhibit a range of drought tolerance to identify important physiological attributes for drought tolerance. Drought reduced total dry matter production and tuber yields and increased tuber dry matter concentration. The better yield response of Désirée was due largely to the greater water content of its tubers. There were differences between cultivars in the number of tubers produced per unit area and in 1984 there were differences between treatments. Functional differences in canopy growth were revealed in differences in the fractions of incident solar radiation which were intercepted. The effects of drought were proportioned between components of yield, the principal effects being upon interception of solar radiation and on tuber dry matter concentration. Tuber number was an important factor influencing ware yield.

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Zusammenfassung In zwei Feldversuchen wurden Pflanzen, die unter trockenen oder beregneten Verh?ltnissen aufwuchsen, im Hinblick auf die Rangfolge der Sorten für Trockenheitstoleranz untersucht; dabei sollten die Reaktionen auf Trockenheit und wichtige physiologische Merkmale für Trockenheitstoleranz herausgestellt werden. Die Messungen umfassten Variabelen bei den Pflanzen, Bodenfeuchtigkeit (Abb. 1) und aufgefangene Sonnenstrahlung. Trockenheit reduzierte die Produktion an Gesamttrockenmasse (Tabelle 1), dabei ergaben sich jedoch keine signifikanten Sortenunterschiede, der Ernteindex (Tabelle 1) ?nderte sich durch Trockenheit nicht signifikant ausser bei einer der Ernten. Die Knollenertr?ge (Tabelle 2), sowohl insgesamt als auch bei Marktware, wurden durch Trockenheit reduziert, und 1984 ergaben sich dabei statistisch signifikante Sortenunterschiede, aber im Falle der Gesamt-Trockenmasse-Produktion waren die Wechselwirkungen zwischen Behandlung und Sorte nicht signifikant. In beiden Versuchen ergaben sich Unterschiede zwischen den Sorten bei der Knollenzahl pro Fl?cheneinheit (Tabelle 3), und 1984 zeigten sich Unterschiede zwischen den Behandlungen. Die Gesamt-Trockenmasse-Produktion bei den Knollen (Tabelle 2) differierte zwischen den Sorten bei jeder Ernte; Trockenheit erzeugte h?here Werte als Beregnung. Die bessere Ertragsleistung bei Désirée war vor allem auf ihren gr?sseren Gehalt an Knollenwasser zurückzuführen (Tabelle 2). Funktionale Unterschiede in der Kraufl?che zeigten sich anhand der Fraktionen von einfallenden Sonnenstrahlungen, die eingefangen wurden (Abb. 2, 3). Akkumulierte Werte der eingefangenen Sonneneinstrahlungen (Tabelle 4) wurden zur Integrierung von Effekten bei der langsameren und geringeren Krautfl?che-Expansion bei trockenem Aufwuchs verwendet, diese zeigten sich bei jeder Sorte als signifikant geringer unter trockenen als unter feuchten Verh?ltnissen. Unterschiede in den Verh?ltnissen von Gesamt-Trockenmasse-Produktion zur Akkumulation eingefangener Sonnenstrahlung (Lichtausbeute-Koeffizienten) (Tabelle 4) ware statistisch nicht abgesichert. Der Einfluss von Trockenheit wirkte sich anteilm?ssig auf die einzelnen Ertragskomponenten aus (Tabelle 5), die Haupteffekte beruhen auf das Einfangen der Sonneneinstrahlung und auf die Knollen-Trockenmasse-Produktion. Bei der Beeinflussung des Ertrages von Marktware war die Zahl der Knollen ein wichtiger Faktor.

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Résumé Des comparaisons ont été faites entre cultures non irriguées et irriguées dans deux champs d'expérimentation avec des variétés de pomme de terre présentant une gamme de tolérance à la sècheresse, de manière à étudier leur comportement et à déterminer les facteurs physiologiques les plus importants pour la résistance à la sècheresse. Les mesures étaient faites sur les variables de la plante, sur l'humidité du sol (figure 1) et les radiations solaires interceptées. La sècheresse réduisait la teneur totale en matière sèche (tableau 1) mais sans présenter de différences significatives entre les variétés. L'index de récolte (tableau 1) n'était pas perturbé significativement par la sècheresse à l'exception d'une date de récolte. Les rendements en tubercules (tableau 2) totaux et commercialisables étaient réduits par celle-ci et en 1984 des différences de rendement entre variétés étaient statistiquement significatives mais, comme pour la production de matière sèche totale, les intéractions entre traitements et variétés étaient non significatives Dans les deux expérimentations il y avait des différences entre variétés dans le nombre de tubercules produits par unité de surface (tableau 3) et en 1984, il y avait des différences entre traitements. La teneur en matière sèche des tubercules (tableau 2) différait selon les variétés pour chaque date de récolte et la sècheresse conduisait à un taux de matière sèche plus élevé que pour les cultures irriguées. Le meilleur rendement de Désirée était d?, en grande partie, à une forte teneur en eau de ses tubercules (tableau 2). Des différences dans la croissance du feuillage se retrouvaient dans les valeurs des radiations solaires incidentes interceptées (figures 2 et 3). Le cumul de celles-ci (tableau 4) était utilisé pour intégrer leur effet au niveau des plus lentes et des plus faibles croissances données par les cultures non irriguées pour chaque variété; il s'avérait être significativement inférieur dans les cultures non irriguées. Les différences trouvées dans les rapports entre la production de matière sèche et le cumul des radiations solaires interceptées (coefficient de conversion de la lumière) (tableau 4) étaient non significatives. Les effets de la sècheresse étaient proportionnels aux composantes du rendement (tableau 5) le principal effet étant celui de l'interception des radiations solaires sur la teneur en matière sèche des tubercules. Le nombre des tubercules était aussi un facteur important du rendement commercialisable.

     

Observations on the sprouting of seed potatoes

Summary The sprouting of seed potatoes and the influence of temperature on this is analysed by means of a large number of experiments done over a period of several years. Differences in sprouting capacity have been established between lots, varieties and different tubers, mature and immature, large and small ones and from sand and clay soil. There is a distinet seasonal trend in sprouting capacity, which is apparent, also when tubers are repeatedly desprouted. Weight losses from respiration and evaporation of tuber and sprout play an important part in sprout growth after desprouting. The relation between sprout weight and weight losses have been investigated and used to characterize the differences between lots.

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Zusammenfassung Die Dauer der Keimruhe ist je nach Sorte und Jahr verschieden (Tabelle 1). W?hrend dieser Zeit hat die Lagertemperatur nur einen geringen Einfluss, obwohl sich je nach der Sorte einige Unterschiede zeigen: beiBintje wird die Keimruhe durch h?here Temperaturen abgekürzt, w?hrend beiAlpha die Temperatur keinen Einfluss hat. Bei reifen und unreifen, grossen und kleinen Knollen von derselben Pflanze kann die Dauer der Keimruhe verschieden sein. W?hrend des Wachstums k?nnen verschiedene Faktoren, darunter Temperatur und Düngung, die Zeitdauer der nachfolgenden Keimruhe beeinflussen. Es besteht eine Korrelation zwischen Sortenunterschieden in der L?nge der Keimruhe und bestimmten Charakteristiken oder Unterschied-lichkeiten der Sorten, wie kr?ftigem Krautwuchs, Anf?lligkeit für Zwiewuchs und Resistenz gegen Trockenheit. Je niedriger die Lagertem-peratur w?hrend der Keimruhe, umso langsamer das sp?tere Wachstum der Keime (abb. 1). Je l?nger Knollen nach Beendung der Keimruhe am Keimen gehindert werden, umso schneller geht der Keimwuchs, wenn dieser schliesslich eintritt. Das maximale Wachstum der Keime tritt normalerweise ein, wenn die Knollen erstmalig im Juli oder August etwa ein Jahr nach der Ernte gekeimt werden (abb. 2). Die Art des Wachstums der Keime ?ndert sich im Laufe der Lagerzeit: je nachdem die Knollen altern, geht die Bildung von Einzelkeimen in die mehrfache Keimbildung über; sp?ter verzweigen sich die Keime, und nach einem Jahr kann Knollenbildung an den Keimen vorkommen. Die Wachstumsgeschwindigkeit der Anfangs-keimung ist je nach Partie, Jahr und Sorte verschieden. Durch Erh?hung der Temperatur, bei der die Knollen gelagert werden, von 2 auf 5 C wird der nachfolgende Keimwuchs beschleunigt, insbesondere nach l?ngerer Lagerzeit (abb. 3). Durch Entfernen der Keime wird eine Zunahme de je Zeiteinheit gebildeten Keimmasse bewirkt (abb. 4). Nahezu jedes Auge der Knolle kann einen Keim bilden (Tabflle. 2). Auch hier ist deutlich eine saisonale Tendenz zu beobachten (abb. 5) und lassen sich Unterschiede nach Sorten und Herkünften feststellen, auch zwischen Knollen von derselben Ernte, jedoch mit verschiedenem St?rke-oder Zuckergehalt. Bei der Entwicklung der Keime entstehen in der Knolle Gewichtsverluste durch Atmung und Verdunstung aus der Knolle und den Keimen. Je sp?ter in der Lagersaison, umso gr?sser sind die beim Keimen gemessenen Verluste. Diese Gewichtsverluste sind dem Keimgewicht nicht proportional (abb. 6). Das Verh?ltnis des Keimgewichts zu dem gleichzeitigen Gewichtsverlust durch Atmung und Verdunstung am Zeitpunkt der ersten Keimbildung ist charakteristisch für die betreffende Partie (abb. 7). Dies wurde deutlich durch die verschiedenen Versuche mit Entfernung der Keime gezeigt (abb. 8, 9 und 10). In dieser Weise lassen sich Unterschiede zwischen Herkünften nachweisen: die eine Herkunft kann einen geringeren Gewichtsverlust als eine andere aufweisen bei gleichem Gewicht der Keime. Sekund?re Zwie-wuchsknollen zeigen ein ausserordentlich ungünstiges Verh?ltnis zwischen Keimgewicht und Gewichtsverlust. Es besteht eine Korrelation zwischen dem nach wiederholter Entfernung der Keime gemessenen Keimgewicht und dem gesamten Gewichtsverlust der Knolle infolge der vorherigen Entfernung der Keime (Abb. 11). Der Gesamtgewichtsverlust pro entwickelter Keim von der Knolle erlitten infolge der wiederholten Entfernung der Keime, ist bei kleinen Knollen etwas niedriger als bei grossen, jedoch zeigen die gr?sseren Knollen ein h?heres verfügbares Knollengewicht pro Keim (Abb. 12).

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Résumé La durée de la dormance varie d'une variété à l'autre et d'une année à Tautre (Tableau 1). Pendant cette période, la température de stockage n'a qu'une influence minime, bien que cette influence ne soit pas égale pour toutes les variétés: chez la variétéBintje par exemple, les températures élevées abrègent la dormance tandis qu'elles n'ont pratiquement aucun effet sur celle de la variétéAlpha. La durée de la dormance peut varier chez les tubercules m?rs ou non, gros et petits, de la méme plante. Durant la période de croissance, différents facteurs, y compris la température et la fumure, peuvent influencer la durée de la période de dormance qui suivra. Les variations de la durée de la dormance d'une variété à l'autre sont en corrélation avec certaines caractéristiques ou différences variétales, telles que la vigueur des fanes, la susceptibilité d'une croissance secondaire et la résistance à la sécheresse. Plus la température de stockage durant la dormance est basse, plus la croissance du germe sera lente ensuite (Fig. 1). Plus l'on empéche longtemps la germination des tubercules après la fin de la dormance, plus la germination éventuelle s'effectuera rapidement par la suite. Normalement, la germination est la plus forte si on fait germer les tubercules pour la première fois en juillet ou en ao?t presque une année après la récolte (Fig. 2). La nature de la germination se modifie également au cours de la saison de stockage: à mesure que les tubercules „vieillissent”, ils passent de la phase monogerminale à la phase polygerminale; plus tard, les germes commencent à se ramifier, et après un an, il peut se produire une tubérisation sur les germes. La vitesse de germination initiale peut varier d'une provenance à l'autre, d'une année à l'autre et d'une variété à l'autre. Si l'on augmente de 2 à 5 C la température à laquelle les tubercules sont conservés avant la germination, on obtient ensuite une germination plus rapide, surtout après une longue période de stockage (Fig. 3). Le dégermage entraine une augmentation de la masse de germes formée par unité de temps (Fig. 4). Presque chaque oeil du tubercule est capable de produire un germe (Tableau 2). Ici encore, on peut constater une certaine variation saisonnière (Fig. 5) et établir des différences entre les variétés et les provenances, ainsi qu'entre les tuber-cules de la même récolte mais possédant une teneur différente en féculte ou en sucres. Lorsque le tubercule produit des germes, il perd du poids du fait de la respiration et de la évapovation du tubercule et du germe. Plus la saison de stockage est avancée, plus les pertes constatées à la germination seront importantes. Ces pertes de poids ne sont pas proportionnelles au poids des germes (Fig. 6). Le rapport entre le poids des germes et les pertes simultanées de poids par respiration et évaporation au moment de la formation des premiers germes est caractéristique pour la provenance en question (Fig. 7). Ce fait a été nettement démontré par différents essais de dégermage (Fig. 8, 9 et 10). De cette fa?on, il est possible de démontrer des différences d'une provenance à l'autre: il se peut que l'une présente une plus faible perte de poids que l'autre tandis que le poids des germes est égal. Les tubercules de croissance secondaire présentent un rapport très défavorable entre le poids des germes et les pertes de poids. Le poids des germes mesuré après dégermage répété est en corrélation avec la perte totale de poids subie par le tubercule par les dégermages précédents (Fig. 11). La perte totale de poids par germe formé, subie par le tubercule par suite du dégermage répété, est un peu plus faible dans les tubercules de petite dimension que dans les gros, mais pour ces derniers, le poids de tubercule disponible par germe est plus grand (Fig. 12).

     

Effects of silver scurf (Helminthosporium solani) on seed potatoes

Summary Seed tubers with severe (80–100% of surface affected) or slight (less than 20% of surface affected) silver scurf were selected from commercial stocks and planted at Rothamsted in 1979–81. Severely affected seed lost more weight (13%) than slightly affected seed (8%) during storage on trays, and produced more but smaller sprouts. Ground cover, leaf area and tuber yields were decreased by severe infection for up to 7 weeks after planting but thereafter effects of seed infection were non-significant. In two years, tubers produced from seed with severe silver scurf had less infection than those from slightly affected seed, but in 1980 most disease developed on tubers from seed with severe infection.

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Zusammenfassung In Rothamsted wurden in den drei Jahren zwischen 1979 und 1981 Pflanzkartoffeln mit starkem (80–100% Oberfl?chenbefall) oder schwachem (Weniger als 20%) Silberschorfbesatz gepflanzt, die aus Konsumanbau stammten. 1979 wurden auch Knollen mit mittlerem Befall (40–60%) einbezogen. Die verwendeten Sorten zeigt Tabelle 1: Ulster Sceptre und King Edward (1979), Désirée (1980), Wilja und King Edward (1981). In allen Jahren war der Gewichtsverlust w?hrend der Keimung bei den stark befallenen Pflanzknollen gr?sser als bei den wenig befallenen, und in drei von fünf Versuchen hatten die stark befallenen Knollen auch kürzere Keime. Das Gesamtgewicht der Keime wurde durch die Befallsst?rke nicht beeinflusst, stark befallene Knollen bildeten mehr Keime als schwach befallene (Tab. 2). Im Jahr 1979 war 4 Wochen nach der Pflanzung die Bodenbedeckung nach stark befallenem Pflanzgut gesichert schw?cher (Tab. 3), und in 1980 und 1981 waren sieben Wochen nach der Pflanzung die Blattfl?chenindizes von stark befallenem Pflanzgut geringer als von schwach befallenem. Die Einflüsse der Pflanzgutinfektion auf die Stengelzahl waren schwankend (Tab. 4): eine starke Infektion erh?hte die Stengelzahl in 1981 bei Wilja und verminderte sie in 1979 bei Ulster Sceptre und in 1981 bei King Edward. Im Jahr 1979 war sieben Wochen nach der Pflanzung von stark infiziertem Pflanzgut der Sorte Ulster Sceptre das Stengelgewicht gesichert niedriger, aber bei sp?teren Probennahmen anderer Jahre und Sorten ergaben sich keine gesicherten Unterschiede. In 1979 waren auch die Zahl der Knollen und deren Gewicht bei der Sorte Ulster Sceptre nach starker Pflanzgutinfektion bis zu sieben Wochen nach der Pflanzung reduziert (Tab. 5), bei sp?teren Probennahmen und bei anderen Sorten zeigten sich keine gesicherten Differenzen. Im Jahre 1979 hatten Knollen der Sorten King Edward und Ulster Sceptre nach stark infiziertem Pflanzgut weniger Befall als nach schwach infiziertem Pflanzgut (Tab. 6), und bei der Ernte und nach der Lagerung war in 1981 auf Knollen der Sorte Wilja und King Edward mehr Silberschorf nach schwach befallenem Pflanzgut als nach stark befallenem. Im Jahr 1980 war jedoch der Silberschorfbesatz bei der Ernte auf Knollen nach stark befallenem Pflanzgut am h?chsten.

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Résumé Au cours des années 1979 à 81, des tubercules de semence destinés à la commercialisation et atteints de gale argentée ont été prélevés et différenciés selon l'importance de la maladie: tubercules sévèrement atteints (80 à 100% de la surface couverte), tubercules légèrement atteints (moins de 20%). Les échantillons ont été plantés à la station de Rothamsted, ainsi que des lots moyennement atteints en 1979 (40 à 60% de la surface couverte). Les variétés Ulster Sceptre et King Edward ont été cultivées en 1979, Désirée en 1980, et Wilja et King Edward en 1981 (tableau 1). Tous les ans des pertes de poids plus importants pendant la germination sont observés pour les tubercules sévèrement atteints, donnant des germes plus courts dans trois cas sur cinq. La gravité de l'infection n'a pas d'incidence sur le poids sec total de germes, les tubercules sévèrement atteints donnant un nombre de germes plus élevé (tableau 2). En 1979, la couverture du sol 4 semaines après plantation est significativement plus faible pour le plant sévèrement atteint (tableau 3), et en 1980 et 1981 l'indice foliaire, 7 semaines après plantation, est inférieur pour les plantes provenant de semences fortement contaminées. L'effet de l'infection de la semence sur le nombre de tiges est controversé (tableau 4). Les plants sévèrement atteints ont donné en 1981 davantage de tiges pour Wilja et pert de tiges en 1979 et en 1981 pour respectivement Ulster Sceptre et King Edward. En 1979 le poids des fanes de la variété Ulster Sceptre est significativement plus faible 7 semaines après plantation dans le cas d'une infection grave, mais les poids ne sont pas significativement différents pour les autres conditions. En 1979, les nombres et les poids de tubercules de la variété Ulster Sceptre sont plus faibles dans le cas d'une infection grave durant les sept premières semaines après plantation (tableau 5), alors q'aucune différence significative n'est observée par ailleurs. En 1979, les tubercules issus de semences gravement atteints des variétés King Edward et Ulster Sceptre, sont moins infectés que ceux provenant de semences légèrement contaminées (tableau 6) tandis qu'à la récolte et après conservation en 1981, pour les variétés Wilja et King Edward, la gale argentée se rencontrait plus communément sur des tubercules issus de semences faiblement contaminées. Toutefois, en 1980, il a été observé plus de gale argentée sur des tubercules gravement atteints (tableau 7).

     

The pattern of starch and protein degradation in tubers

Summary Detectable breakdown of tuber starch and protein occurred some time after sprout emergence (planting depth 15 cm), and the rate of hydrolysis was independent of the number of sprouting eyes present. Reserve breakdown was first seen around regions of inner phloem, the zone of depletion subsequently spreading throughout the perimedulla. Tissue external to the vascular ring was depleted at a later date.

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Zusammenfassung Kinetik und makroskopische Verteilung des St?rke- und Proteinabbaues wurden an keimenden Knollen der Sorte Maris Piper untersucht. Dazu wurden zwei Serien von Knollen vorbereitet, eine Reihe mit einem keimenden Auge, die andere mit drei keimenden Augen, die anderen Augen wurden entfernt. Die Knollen wurden in feuchten Kompost bei 15°C im Dunkeln gepflanzt und in regelm?ssigen Intervallen innerhalb von 4 Monaten geerntet. W?hrend dieser Periode erreichten die Keime beider Serien ein Gesamttrockengewicht von ungef?hr 50% des Knollentrockengewichtes zum Zeitpunkt des Pflanzens. Wurde die Zunahme des Keimtrockengewichtesauf das Auge bezogen, so ergab sich eine Abnahme des Keimtrockengewichtes mit zunehmender Augenzahl (Abb. 1). Die Keime stehen daher in Konkurrenz zu den verfügbaren Reserven. Die Bedeutung dieser Konkurrenz nimmt mit der Zeit zu. Bei einer Pflanztiefe von 15 cm erschienen die Keime nach 20 Tagen, ein erkennbarer Zusammenbruch von St?rke- und Proteinreserven in den Knollen konnte aber erst weitere 20 Tage sp?ter beobachtet werden (Abb. 2a und b). Nach 120 Tagen betrugen die St?rke- und Proteingehalte nur noch 10% der ursprünglichen Gehalte, aber es zeigte sich kein überein-stimmender Einfluss der Zahl der keimenden Augen pro Knolle auf die Abbauraten der beiden Reservestoffe. Für vor und innerhalb des Gef?ssbündelringes gelegenes Gewebe waren die Abbauraten ?hnlich aber die St?rke-und Proteingehalte waren im Gewebe vor dem Gef?ssbündelring betr?chtlich h?her. Unterschiede in den St?rkegehalten dieser beiden Gewebe spiegelten den Intraknollengradienten im Trockenmassegehalt wieder und nicht Unterschiede im Prozentsatz der Trockenmasse verursacht durch St?rke (Tab. 1). Das Muster des Reservestoffabbaues wurde an 1 mm dicken L?ngs- und Querschnitten durch die Knollenmitte histochemisch unter-sucht. Der Abbau von St?rke und Protein begann in der Perimedulla in der N?he des Gef?ssbündelringes in Zonen, die mit der Verteilung des inneren Phloems übereinzustimmen schienen (Abb. 3 und 4). Die Abbauzone breitete sich dann in der gesamten Perimedulla aus. Das Gewebe vor dem Gef?ssbündelring zeigte als letztes den Abbau und auch hier ergaben sich Hinweise, dass der Abbau in den Phloemzonen erfolgte.

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Résumé La cinétique et la répartition macroscopique de la dégradation de l'amidon ainsi que des protéines sont étudiées au cours de la germination des tubercules de la variété Maris Piper. Deux lots de tubercules sont préparés. l'un composé de tubercules n'ayant qu'un seul germe et l'autre de tubercules porteurs de 3 germes. Les germes non désirés sont retirés. Les tubercules sont plantés dans un compost humide à 15°C, à l'obscurité puis prélevés régulièrement durant une période de 4 mois. Au delà de cette période, les germes des tubercules des deux lots atteignent un poids sec total d'environ 50% du poids sec des tubercules à la plantation. Lorsque l'accumulation du poids sec est exprimée en poids par germe, l'augmentation du nombre de germes réduit le taux de poids sec accumulé (fig.1). Ceci montre que les germes sont en compétition, quant à l'utilisation des réserves disponibles. L'importance de cette compétition augmente dans le temps. Four une plantation à 15 cm de profondeur, l'émergence des germes a lieu après 20 jours, mais la chute du taux d'amidon et des réserves en protéines n'est observée de fa?on notable qu'une vingtaine de jours plus tard (fig. 2a et 2b). Après 120 jours, les taux de protéines et d'amidon sont réduits à environ 10% des taux initiaux et l'augmentation du nombre de germes par tubercule n'entraine aucune diminution décelable de ceux-ci. Des taux similaires de dégradation sont apparus dans les tissus situés des deux c?tés de l'anneau vasculaire mais la teneur en amidon et en protéines est plus élevée dans le tissu externe. Des différences de teneurs entre ces tissus reflètent le gradient de matière sèche à l'intérieur du tubercule mais pas les différences du taux de matière sèche expliqué par l'amidon (tabl. 1). Une analyse histochimique de la localisation de la dégradation des réserves est réalisée à partir de coupes longitudinales et transversales d'l mm d'épaisseur prélevées dans la partie centrale du tubercule. La dégradation de l'amidon et des protéines commence dans la zone périmédullaire adjacente à l'anneau vasculaire, sous forme de taches qui semblent co?ncider avec le phloème interne (fig. 3 et 4). La zone de dégradation s'étend ensuite à travers toute la zone périmédullaire. Le tissu extérieur à l'anneau vasculaire subit cette dégradation en dernier, celle-ci apparaissant également au niveau du phloème.

     

Mother tuber reserves as factors limiting potato sprout growth

Summary The transfer of dry matter from potato tuber to sprout was followed for samples with either 1, 2 or 4 sprouting eyes per tuber and for samples grown in moist compost in the dark or in chitting trays either in the light or dark. Competition between sprouts for tuber reserves occurred in all treatments but it was reduced in the compost. Differences in dry-matter transfer could not be explained in terms of limited carbohydrate availability. Analysis of protein and total amino acid levels of sprouts and tubers did not implicate these nitrogenous compounds as major limiting factors. Limited sprout growth during storage in the dark was associated with the limited availability of calcium.

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Zusammenfassung Die Mobilisierung der Reservestoffe der Knolle wurde mit Proben, die 1,2 oder 4 keimende Augen pro Knolle hatten, untersucht. Die Inkubation erfolgte entweder in feuchtem Kompost im Dunkeln oder in Vorkeimkisten im Dunkeln oder unter Licht. Die Konkurrenz zwischen den Keimen, ausgedrückt durch eine verringerte Zunahme der Trockenmasse pro Auge, nahm mit der Zahl der keimende Augen zu (Abb. 1a). Wachstum im Kompost reduzierte die Konkurrenz und verursachte die schnellste Rate an Trockenmassetransfer, Bei dieser Behandlung war der Gehalt an St?rke in den Keimen gering, viel h?here Werte ergaben sich bei den im Dunkeln in Vorkeimkisten gewachsenen Proben (Tab. 2). Es wird angenommen, dass das die Bildung eines sekund?ren Sinks für translozierte Zucker in langsam wachsenden Keimen wiederspiegelt und anzeigt, dass die verfügbarkeit der Kohlenhydrate keinen begrenzenden Faktor darstellt. Die Analysen des Proteingehaltes und der Gesamtaminos?uren erbrachten ungenügende Ergebnisse, um annehmen zu k?nnen, dass die Synthese oder die Verfügbarkeit dieser Stickstoffverbindungen ein begrenzender Faktor sei (Tab. 1 und 2). Das traf auch auf die Mobilisierung von P, K und Mg zu (Tab. 3). Die Kalziumgehalte waren jedoch in den langsam wachsenden Keimen in den Vorkeimkisten 7 bis 10-fach geringer als in den im Kompost gewachsenen. Die Verfügbarkeit des Kalziums ist ein Hauptfaktor, der das Keimwachstum im Lager begrenzt.

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Résumé Le transfert des réserves du tubercule-mère est étudié sur des lots ayant incubés à l'obscurité dans des pots remplis de compost humide ou dans des clayettes mises à l'obscurité et à la lumière et présentant 1,2 ou 4 germes par tubercule. La concurrence entre les germes, constatée par la diminution du transfert de matière sèche par germe, est nettement plus sévère lorsque leur nombre augmente (fig. 1a). La croissance dans le compost limite la concurrence et provoque un transfert de matière sèche plus rapide. Par contre, le taux d'amidon dans les germes est beaucoup plus faible que dans ceux provenant des clayettes placées à l'obscurité (tableau 2). Ceci peut indiquer qu'il s'agit de l'induction d'une demande supplémentaire de sucres lors de la translation dans les germes à croissance lente et que la disponibilité en hydrates de carbone n'est pas un facteur limitant. L'analyse des protéines et des acides aminés totaux n'a pas suffisamment mis en évidence l'influence de la synthèse et de la disponibilité des composés azotés en tant que facteurs limitants majeurs (tableaux 1 et 2). Il en est de même de la mobilité de P, K et Mg (tableau 3). Cependant les taux de calcium ont été 7 à 10 fois inférieurs dans les germes à faible croissance issus des clayettes par rapport à ceux provenant du compost. La disponibilité en calcium est un facteur important de la réduction de croissance des germes en conservation.

     

Sprout development and subsequent plant growth

Summary During storage sprout growth was linearly related to the amount of available tuber substrate. Plants grown in nutrient solution were also highly dependent on the reserves of the parent tuber until a relatively late stage of development. Light intensity and daylength only slightly influenced sprout growth: temperature and variety were of considerable importance. Increase in sprout size at the time of planting caused earlier emergence and tuber initiation but the relative rate of plant growth was reduced. The principal weather factors which modified tuber initiation and growth were temperature and radiation: daylength was relatively unimportant. The different optimum temperatures during development suggest a technique for obtaining higher tuber yields.

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Zusammenfassung Das Wachstum der Kartoffelpflanze w?hrend verschiedener Entwicklungsstadien wurde in einer Reihe von Versuchen an der Landwirtschaftlichen Schule der Universit?t von Nottingham im Zeitraum 1956–60 studiert. Eine lineare Beziehung zwischen Keimwachstum w?hrend der Lagerung und der Menge an vorhandenem Substrat ergab sich durch Variation der Knollengr?sse und Anzahl der Keime bei der SorteKing Edward. In einer N?hrl?sung gezüchtete Pflanzen waren bis zu einem verh?ltnism?ssig sp?ten Entwicklungsstadium für ihr Reservesubstrat ebenfalls von der Knolle abh?ngig. Bei. Pflanzen mit 287 cm² Blattfl?che wurden 93% des Trockengewichts aus der Knolle bezogen und die Konzentration von N?hrstoffen in der ?usseren L?sung hatte geringen Einfluss auf das Wachstum. Lichtintensit?ten von 1.07 bis 28,8 cal/cm²/Tag und Tagesl?ngen von 8, 16 und 24 Stunden hatten nur einen geringen Einfluss auf das Wachstum von Keimen vonKing Edward w?hrend der Lagerung bei 15°C und keinen Einfluss auf die weitere Entwicklung nach dem Auspflanzen. Im Bereich von 4 bis 25°C bewirkte Temperaturerh?hung eine Beschleunigung des anf?nglichen Keimwachstums beiKing Edward undArran Pilot; die Wachstumsrate war jedoch geringer bei 30°C. Die wachsenden Spitzen starben nach einiger Zeit bei Aufbewahrung bei 20, 25 und 30°C ab, so dass schliesslich die l?ngsten Keime bei 15°C erzeugt wurden. Wenn die Knollen nach einem Raum mit anderer Temperatur verbracht wurden, nahmen sie sofort die Wachstumscharakteristik dieser Temperatur an. Aufgang und Knollenansatz traten früher ein bei gr?sserer Keiml?nge bis zu einem Optimalwert von ca. 1,5 cm. Die relativen Zunahmegeschwindigkeiten in Trockengewicht und Blattfl?che in den ersten Wachstumsstadien nach dem Aufgang gingen mit gr?sserer Keiml?nge zurück. Der Einfluss von Temperatur. Lichtst?rke und Tagesl?nge auf Pflanzen vonArran Pilot wurde in Pflanzenaufzuchtr?umen, im Gew?chshaus und auf dem Acker studiert. Der Aufgang war umso früher, je h?her die Temperatur beim Auspflanzen war, aber hohe Temperaturen nach dem Aufgang verz?gerten die Knollenbildung. Die Wachstumsrate war am h?chsten bei 20°C. Die Tagesl?nge hatte nur einen geringen Einfluss auf die Knollenbildung. Eine praktische Methode, frühere und h?here Knollenertr?ge zu erzielen, ergibt sich aus den verschiedenen Optimumtemperaturen w?hrend der Entwicklung. Sie besteht darin, ein früheres Aufgehen zu bewirken, indem Pflanzen von gekeimten Knollen im Gew?chshaus gezüchtet werden, und sodann eine frühere Knollenbildung durch Auspflanzen unter den niedrigen Temperaturbedingungen im Freien anzuregen.

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Résumé La croissance de la plante de pomme de terre dans les différentes phases de son développement a été étudié dans une série d’essais exécutés à l’Ecole d’Agriculture de l’Université de Nottingham pendant les années 1956–60. Un rapport linéaire entre le développement des germes durant la conservation et la quantité de substrat disponible fut établi en variant la grosseur des tubercules et le nombre de germes dans la variétéKing Edward. Les plantes cultivées dans une solution nutritive dépendaient également du tubercule pour les réserves de substrat jusqu’à un degré de développement relativement avancé. Chez les plantes dont le feuillage présentait une superficie de 287 cm², 93% du poids en matière sèche provenait du tubercule-mère et la concentration des substances nutritives dans la solution externe produisait peu d’effet sur la croissance. Des éclairements de 1,07 à 28.8 cal/cm²/jour et des longueurs de jour de 8, de 16 et de 24 heures influen?aient peu la croissance des germes deKing Edward pendant la conservation à 15°C et n’avaient aucun effet sur le développement ultérieur en plein champ. Entre 4 et 25°C, l’augmentation de température accélérait le développement des germes des variétésKing Edward etArran Pilot, mais cette vitesse de développement se trouvait abaissée à 30°C. Pendant la conservation à 20, 25 et 30°C, les points de végétation mouraient après quelque temps, de sorte qu’en définitive, les germes les plus longs furent produits à 15°C. Lorsque les tubercules étaient transférés d’une température à l’autre, la vitesse de croissance caractérisant cette nouvelle température se manifestait immédiatement. La levéc et le début de la formation de tubercules étaient plus précoces si les germes avaient atteint une plus grande longueur, jusqu’à une longueur optimale de 1,5 cm environ. La vitesse relative d’augmentation du poids en matière sèche et de la superficie des feuilles pendant le début du développement après la levée diminuait à mesure que les germes étaient plus longs. L’influence de la température, de l’éclairement et de la longueur de jour sur les plantes de la variétéArran Pilot fut étudiée dans des locaux de culture, des serres et en plein champ. La levée se produisait d’autant plus t?t que la température était plus élevée au moment de la plantation, mais les températures élevées après la levée retardaient la formation de tubercules. La croissance des tubercules était le plus rapide à 20°C. La longueur de jour n’avait qu’une faible influence sur la formation des tubercules. Les différentes températures optimales observées durant le développement montrent une possibilité pratique de réaliser une production plus précoce et un meilleur rendement en tubercules. Il s’agit d’obtenir une levée plus précoce en cultivant des plantes en serre à partir de tubercules germés et de stimuler ensuite la formation précoce des tubercules en transplantant dans le champ au températures plus basses.

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Paper read at the 1st Triennial Conference of the E.A.P.R., Braunschweig-V?lkenrode, Sept. 1960.     

Determination of physiological age of potato tubers with using sucrose,citric and malic acid as indicators

Summary The use of endogenous compounds as indicators of physiological age was studied in seed tubers of cv. Bintje produced at two locations. Dormancy and the incubation period of seed tubers were measured and sucrose, citric and malic acid analysed. Sucrose content in tubers was lowest at the beginning of sprouting, 0.1 to 0.2% of fresh weight (FW), and increased with time to 0.85–2% when tubers appeared on the sprouts. Shortly after harvest, the citric acid content was ca 0.4–0.5% of FW and malic acid 0.05–0.15%. Citric acid decreased during storage of the tubers but malic acid increased and reached 0.5% at the onset of tuberization. Dormancy was shorter in seed produced at high altitudes than in seed from lower altitudes. The incubation period was not markedly affected by season or provenance of the seed.

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Zusammenfassung An zwei Standorten wurde ein Vier-Jahres-Versuch mit der Sorte Bintje durchgeführt: Fey (650 m) und Bullet La Frêtaz (1200 m). Die Wachstumsperiode war für Saatgutproduktion typisch und schwankte von 90–100 Tage entsprechend der Vegetationsperiode. Nach der Ernte wurden die Knollen sortiert (40–50 mm), für drei Wochen bei 15°C einer Wundheilperiode ausgesetzt und anschliessend bei 18°C und 85–90% relativer Luftfeuchtigkeit im Dunkeln für 3 Wochen gelagert. Zur Ermittlung der Dormanz-und Inkubationsperioden wurden w?chentliche Kontrollen durchgeführt. Parallel mit visuellen Kontrollen wurden die Gehalte an Saccharose, Zitronen-und Aepfels?ure analysiert. W?hrend der Dormanz erreichte der Saccharosegehalt 0.1–0,2% des Frischgewichtes (FW). Beim Einsetzen der Keimung sank der Gehalt sehr langsam ab. In der Phase rapiden Keimwachstums stieg der Saccharosegehalt konsistent. Knollenbildung an Keimen erfolgte, wenn der Saccharosegehalt 0,85–2% des Frischgewichtes betrug, abh?ngig vom Jahr und der Knollenherkunft. Zitronens?ure-und Aepfels?uregehalt verhielten sich entgegengesetzt zum Altern der Knollen. Unmittelbar nach der Ernte schwankte der Gehalt an Zitronens?ure zwischen 0,4 und 0,5% des FW, und der Aepfels?uregehalt zwischen 0,05–0,15%. Die Zitronens?ure nahm w?hrend der Inkubationsperiode ab, die Aepfels?ure nahm zu und erreichte 0,5% zum Beginn der Knollenbildung (Abb. 1, 2 und 3). Die Dormanz wurde als Zeit von der Knolleninitiierung im Feld bis zur Keimung gemessen. Wichtige Unterschiede zwischen den Jahren liessen sich haupts?chlich bei der Temperatursumme w?hrend der Wachstumsperiode ermitteln. Die Dauer der Dormanz als Summe von Temperaturwerten (Tagesgrade) war bei in h?herer Lage angebautem Pflanzgut kürzer als bei Pflanzung in tieferer Lage. Die Inkubationsperiode wurde als Zeit zwischen dem Einsetzen der Keimung und dem Punkt, an dem 90% der Pflanzknollen Tochterknollen gebildet hatten, gemessen. Zwischen den Jahren ergaben sich keine wichtigen Unterschiede. Die Knollenbildung an, Trieben erfolgte, wenn der Gehalt an Trockenmasse zwischen 22–32% lag, entsprechend der Herkunft des Pflanzgutes (Abb. 4,5 und 6).

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Résumé Un essai sur quatre années a été réalisé dans deux localités: Fey (650 m) et Bullet la Frêtaz (1200 m) avec la variété Bintje. La durée de croissance était celle habituelle de la production de plants et variait de 90 à 100 jours en fonction de la saison. Après la récolte, les tubercules étaient calibrés (40–50 mm), maintenus pendant trois semaines à 15°C puis conservés à l'obscurité dans un local à 18°C et 85–90% d'humidité relative. Des observations hebdomadaires étaient faites pour déterminer les stades de dormance et d'incubation. Parallèlement aux observations visuelles, des analyses de saccharose, d'acides citrique et malique étaient effectuées. Durant la dormance, la teneur en saccharose était de 0,1 à 0,2% du poids frais. Au départ de la germination celle-ci diminuait très faiblement. Durant la phase de croissance rapide des germes, elle augmentait de manière conséquente. La tubérisation des germes survenait lorsque la teneur en saccharose atteignait 0,85 à 2% du poids frais, en fonction de l'année et de l'origine du tubercule. Les teneurs en acides citrique et malique se comportaient de fa?on inverse lors du vieillissement du tubercule. Immédiatement après la récolte, la teneur en acide citrique se situait entre 0,4 et 0,5% du poids frais et celle de l'acide malique entre 0,05 et 0,15%. L'acide citrique diminuait durant la période d'incubation et l'acide malique augmentait pour atteindre 0,5% au départ de la tubérisation (figures 1, 2 et 3). La dormance était évaluée par le temps s'écoulant entre l'initiation du tubercule au champ et la germination. Des différences importantes étaient observées en fonction des années, particulièrement en rapport, avec la somme des températures relevées pendant la période de croissance. La durée de la dormance, exprimée en somme de températures (degrés-jour) était plus courte pour les plants cultivés en haute altitude que pour ceux se développant à basse altitude. L'incubation était évaluée par le temps s'écoulant entre le départ de la germination et le moment où 90 % des tubercules de plant produisaient des tubercules-fils; aucune variation importante n'était observée en fonction des années. La tubérisation survenait sur les germes lorsque la teneur en matière sèche se situait entre 22 et 32% mais dépendait de l'origine des plants (figures 4, 5 et 6).

     

Intersprout competition in the potato II. Competition for nutrients during pre-emergence growth after planting

Summary The influence of temperature, number of sprouts per tuber and concentration of supplementary inorganic nutrients on sprout growth and intersprout competition for tuber substrates during emergence was investigated in the potato varietyArran Pilot. The rate of sprout growth was found to be a positive function of initial tuber fresh weight. Dry weight data at emergence indicated that individual sprouts on multi-sprout tubers exhibited mutual interference for substrates from the tuber. The intensity of this interference increased with temperature in the range 7 25 C, but interference was reduced, and in some cases eliminated, by supplying inorganic nutrients in the rooting medium. It was concluded that a component of the inorganic nutrient solution used could replace the tuber factor the supply of which limited sprout growth. The effects of temperature and inorganic nutrient concentration on the partitioning of dry matter within the plant are deseribed and diseussed.

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Zusammenfassung Die Einflüsse von Temperatur, ursprünglichem Knollengewicht, der Anzahl Keime pro Knolle und der Konzentration zus?tzlicher anorganischer N?hrstoffe auf das Keimwachstum sowie die Konkurrenz zwischen den Keimen um das Knollensubstrat w?hrend des Auflaufens wurden an der KartoffelsorteArran Pilot untersucht. Ween Knollen in ein n?hrstofffreies Medium gepflanzt wurden (Versuch 1), glich die Auflaufrate der Keime einer positiv linearen Funktion der Temperatur über einen Bereich von 7 C bis 25 C, aber sie war nicht signifikant beeinflusst durch die Zahl der Keime pro Knolle (Tabelle 1 und 2). Die einzelnen Keime von Knollen mit vielen Keimen konkurrierten um das Substrat der Mutterknolle, und die St?rke dieser Interferenz nahm mit steigender Temperatur w?hrend des Auflaufens zu (Abb. 1 und 2). In den Versuchen 2 und 3 wurde die Auflaufzeit durch die Beigabe einer anorganischen Volln?hrl?sung zum Wurzeln?hrboden verkürzt, aber sie wurde nicht signifikant beeinflusst durch die Zahl der Keime pro Knolle (Tabelle 4). Eine Erh?hung der N?hrstoffkonzentration in der anorganischen L?sung hatte eine Erh?hung des durchschnittlichen Trockengewichtes der Keime und des durchschnittlichen Trockengewichtes der Keime pro Knolle beim Auflaufen zur Folge (Abb. 4 und 5). In Versuch 2 setzte die Gabe von anorganischen N?hrstoffen die Intensit?t der Konkurrenz zwischen den Keimen um das Substrat aus der Knolle betr?chtlich herab, was darauf hindeutet, dass ein Bestandteil der verwendeten N?hrl?sung den “Knollenfaktor”, der das Keimwachstum begrenzt, ersetzen k?nnte. Im Versuch 3 dagegen wurde die Interferenz um die Substrate aus der Knolle durch die Konzentration der verwendeten N?hrstoffe nicht beeinflusst. Diese Abweichung zwischen den zwei Versuchen dürfte mit dem unterschiedlichen Grad der Interferenz zwischen den Wurzelsystemen der einzelnen Keime für die Zufuhr der verwendeten N?hrstoffe in Zusammenhang stehen (Tabelle 5). Die Temperatur nach dem Auspflanzen übte einen betr?chtlichen Einfluss auf die Verteilung der Trockensubstanz innerhalb des Stengel-systems aus. Anzahl, L?nge und Trockengewicht der Stolonen pro Keim (Abb. 3) und das Verh?ltnis des Stolonentrockengewichtes zum gesamten Trockengewicht der Stengel (Tabelle 3) waren in umgekehrter Bezichung von der Temperatur abh?ngig, in den Versuchen 1 und 3 stand das Verh?ltnis des Stolonentrockengewichtes zum gesamten Stengelgewicht in umgekehrter Bezichung zur Anzahl Keime pro Knolle: in Versuch 3 war diese Beziehung aber nicht signifikant beeinflusst durch die Konzentration der mineralischen N?hrstoffe. Diese Ergebnisse wiesen darauf hin, dass neben der Temperatur ein spezifischer Faktor in der Mutterknolle auf das Stolonenwachstum einwirkte und dass dieser Faktor nicht durch eine den Knollen zur Verfügung stehende mineralischen N?hrstoffl?sung ersetzt werden kann. In den Versuchen 2 und 3 erweiterte sich das Stengel/Wurzel-Verh?ltnis mit der Erh?hung der Konzentration der verwendeten anorganisehen N?hrstoffe, aber es war nicht signifikant beeinflusst durch die Zahl der Keime pro Knolle.

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Résumé L’auteur a recherché, sur la variété de Pomme de terreArran Pilot, l’influence de la température, du poids initial du tubercule, du nombre de germes par tubercule et de la concentration en éléments nutritifs inorganiques supplémentaires sur la croissance du germe et la compétition entre les germes pour les réserves du tubercule pendant la levée. Quand les tubercules sont plantés dans un milieu dépourvu d’éléments nutritifs (expérience 1), la vitesse d’émergence d’un germe est une fonction linéaire positive de la température dans les limites de 7 C à 25 C mais n’est pas significativement influencéc par le nombre de germes par tubercule (tableau 1 et 2). Les germes des tubercules à plusieurs germes rivalisent individuellement pour les réserves du tubercule-mère et il se révèle que l’intensité de cette interférence s’accro?t avec l’augmentation de la température pendant l’émergence (Fig. 1 et 2). Dans les expériences 2 et 3, le temps d’émergence est réduit par l’application au milieu d’enracinement d’une solution nutritive complète inorganique, mais n’est pas significativement influencé par le nombre de germes par tubercule (Tableau 4). Une augmentation de la concentration en éléments nutritifs inorganiques entra?ne, lors de l’émergence, une augmentation du poids sec moyen d’un germe et une augmentation du poids sec moyen de tous les germes du tubercule (Fig. 4 et 5). Dans l’expérience 2 l’application d’éléments nutritifs inorganiques réduit l’intensité de la compétition entre germes pour les réserves du tubercule, ce qui signifie qu’un composant de la solution nutritive utilisée remplace le facteur du tubercule qui limite la croissance du germe. Cependant, dans l’experience 3, la compétition pour les réserves du tubercule n’est pas influencée par la concentration des éléments nutritifs appliqués. La différence dans les deux expériences peut provenir des différences dans le degré d’interaction entre les systèmes radiculaires des germes individuels pour les approvisionnements en éléments nutritifs appliqués (Tableau 5). La température après plantation exerce une influence considérable sur la répartition de la matière sèche dans le système radiculaire. Le nombre, la longucur et le poids sec de stolons par germe (Fig. 3) et le rapport du poids sec des stolons au poids total sec des germes (Tableau 3) sont des fonctions inverses de la température. Dans les expériences 1 et 3 le rapport poids sec des stolons au poids total des germes est inversément relié au nombre de germes par tubercule, mais dans l’expérience 3 ce rapport n’est pas significativement influencé par la concentration externe des éléments minéraux. Ces résultats indiquent qu’en plus des effets de la température, un facteur spécifique provenant du tubercule-mère influe sur la croissance du stolon, et que ce facteur ne peut être remplacé par un apport externe d’éléments nutritifs minéraux. Dans les expériences 2 et 3 le rapport bourgeon/ racine augmente avec l’accroissement de la concentration en éléments nutritifs inorganiques appliqués mais n’est pas significativement influencé par le nombre de germes par tubercule.

     

Markers for maturity and senescence in the potato crop

Summary Maturity in the potato crop is, as yet, ill defined. In an experiment in which nitrogen was applied pre-planting in six treatments, the opportunity was taken to follow changes in growth and development together with changes in three possible measures of physiological activity. A sudden decline in the concentration of sugars in the petiole sap was best associated with changes in crop growth development and may be an appropriate indicator of the onset of maturity and then senescence.

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Zusammenfassung Das Einsetzen von Reife und Seneszenz bei Kartoffeln ist nicht genau definiert. Bekannt sind jedoch eine Reihe von Faktoren, um dieses zu modifizieren: zum Beispiel die Stickstoffversorgung. In einem Versuch wurde der Stickstoff (als Kalksalpeter, ‘nitrochalk’) ausgelassen (N0) oder mit 40, 80, 160 und 240 kg ha⁻¹ zur Pflanzzeit (N1 bis N4 entsprechend) verabreicht. Eine gesplittete Anwendung von N, 80 kg ha⁻¹ zur Pflanzung und 80 kg ha⁻¹ zur Pflanzung und 80 kg ha⁻¹ eine Woche nach Knollenbildung (N5) war eingeschlossen. Unterschiede im Blattfl?chenindex (LAI, Abb. 1), Gesamtproduktion an Trockenmasse (Abb. 2) und Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Abb. 3) wurden untersucht, um den Einfluss des Grades der Stickstoffanwendung auf das Einsetzen der Seneszenz (Abb. 1 und 2) und der Reife (Abb. 2 und 3) zu ermitteln. Die Konzentrationen an Gesamtchlorophyll (a+b) in ausgebreiteten Bl?ttern (Abb. 4 und 5) und die Zuckerkonzentration (Abb. 6) sowie die Nitrationen (Abb. 7) im Saft der Petiolen wurden untersucht, um m?gliche physiologische Indikatoren für das Einsetzen von Reife und Seneszenz zu erhalten. Die Konzentration des Gesamtchlorophylls in den Bl?ttern war zu jeder Zeit eine Funktion der H?he der Stickstoff-Applikation (Abb. 5) und sank graduell w?hrend des sp?teren Teils der Wachstumsperiode (Abb. 4). Es bedurfte keiner Kennzeichnung der Schwellenh?he für das Einsetzen der Seneszenz. Die Konzentration sowohl an Saccharose wie auch NO₃ im Petiolensaft zeigte scharfe Rückg?nge (Abb. 6 und 7), welche unter Einfluss hoher N-Gaben sp?ter erfolgten. Dennoch zeigt ein Vergleich der Zeiten dieser kurzen Rückg?nge mit Ver?nderung beim LAI, bei der Gesamttrockenmasse-Produktion und der Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Tabelle 1), dass die Ver?nderung in der NO₃-Konzentration nicht mit Ver?nderungen in Pflanzenwachstum und-entwicklung assoziiert war; der Abfall der Saccharose-Konzentration stimmte jedoch gut überein.

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Résumé Le début de la maturité et de la sénescence de la culture de pomme de terre n'est pas bien défini mais on connait un certain nombre de facteurs qui le modifient, par example la nutrition azotée. Dans cette expérimentation l'azote est apporté aux doses de 0-40-80-160 et 240 kg/ha à la plantation (respectivement N0 à N4). Un double apport d'azote, 80 kg/ha à la plantation et 80 kg/ha une semaine après la tubérisation (N5) est inclu à l'essai. La modification de l'index de Surface Foliaire (LAI) (fig. 1), de la production totale de matière sèche (fig. 2) et de la matière sèche des tubercules (fig. 3) est suivie pour montrer l'effet des doses d'azote apportées sur la date de sénescence (fig. 1 et 2) et de maturité (fig. 2 et 3). La concentration en chlorophylle totale (a+b) dans les feuilles bien développées (fig. 4 et 5) ainsi que celle des sucres (fig. 6) et des ions nitrate (fig. 7) dans le jus pétiolaire ont été étudiées en tant qu'indicateurs physiologiques possibles de la sńescence et de la maturité. La concentration en chlorophylle totale dans les feuilles dépendait des doses d'azote apportées (fig. 5) et diminuait progressivement au fur et à mesure de l'avancement de la saison culturale (fig. 4). Elle ne donnait pas de seuil limite pour le début de la sénescence. La concentration en saccharose et en NO₃ dans le jus pétiolaire montrait une chute importante mais tardive avec les fortes doses d'azote. Cependant, la comparaison de la durée de cette courte déclinaison avec les modifications du LAI, de la production totale de matière sèche et de la teneur en matière sèche des tubercules montrait que la variation du taux de NO₃ n'était pas associée à l'évolution du développement de la culture, tandis que celle de la teneur en saccharose concordait bien. Nous suggérons que lorsque la concentration en saccharose des pétioles de feuilles bien développées du sommet de la plante chute fortement, les potentiels de croissance et d'accumulation de matière sèche dans les tubercules (tableau 1) deviennent limités car ils ont atteint leur maximum.

     

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.

     

Factors influencing the production of stem cuttings by glasshouse-grown potato plants

Summary The effects of nitrogen nutrition, main stem number and degree of defoliation of potato mother plants on stem-cutting production were investigated in glasshouse experiments with the cultivars Désirée, Record and Sutton's Foremost. Defoliation of the mother plants increased the number of cuttings produced, the total axillary growth, and the rate of cutting production. An increase in the number of main stems on the mother plant from one to three increased the number of cuttings obtained from defoliated plants of Désirée but decreased the number obtained from defoliated plants of Record and from undefoliated plants of both Désirée and Record. Nitrogen nutrition did not influence cutting production. The results are considered in relation to the role of leaves, endogenous plant hormones and competition within plants in controlling the axillary growth which was removed as stem cuttings. Suggestions for improving the efficiency of stem-cutting production are made.

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Zusammenfassung In Gew?chshausversuchen wurde der Einfluss der Stickstoffern?hrung, der Zahl der Haupttriebe und des Grades der Entbl?tterung bei in T?pfen gewachsenen Mutterpflanzen der Sorten Désirée, Record und Sutton's Foremost auf die Zahl der produzierten Stengelabschnitte (stem cuttings) untersucht. In einem ersten Versuch wurden alle Triebe auf 30 cm zurückgeschnitten, wenn der l?ngste 40–45 cm erreichte. Die Mutterpflanzen erhielten vier unterschiedliche Stickstoffgaben (als NH₄NO₃), die entbl?tterten und nicht-entbl?tterten Pflanzen erhielten zwei Gaben (Tab. 1). Im zweiten Experiment wurden alle Pflanzen bis auf acht Nodien zurückgeschnitten, wenn der l?ngste Trieb 40–45 cm erreichte, deshalb auch die Bl?tter oberhalb der Kompostebene; die Entbl?tterungs-Behandlungen zur Zeit der Stengel-Dekapitation waren: keine Defoliation, komplette Defoliation, obere vier Bl?tter entfernt, alternierend Bl?tter entfernt und die unteren vier Bl?tter entfernt (Tab. 2, 3 und 4). In beiden Versuchen wurde die Zahl der Haupttriebe pro Pflanze auf ein Maximum von drei begrenzt. Die Stengelabschnitte (axillare Schosse) wurden bei 7,5 bis 12,5 cm L?nge entfernt. Die Zahl der Stengelabschnitte bei Désirée und Record wurde durch die Applikation von NH₄NO₃ nicht beeinflusst (Tab. 1). Komplette Entbl?tterung war dagegen hocheffektiv, durch die Erh?hung der Zahl der Abschnitte bei beiden Sorten, signifikant bei Désirée. Entbl?tterte Pflanzen von Désirée produzierten mit steigender Triebzahl mehr Abschnitte (Abb. 1, B), w?hrend nichtentbl?tterte Pflanzen von Désirée und sowohl entbl?tterte als auch nicht-entbl?tterte Pflanzen von Record mit steigender Triebzahl weniger Abschnitte produzierten (Abb. 1, A, C, D). Bei beiden Sorten bildeten entbl?tterte Pflanzen mehr Abschnitte als nicht-entbl?tterte Pflanzen. Im zweiten Experiment war komplette Entbl?tterung die effektivste Behandlung zur Erh?hung der Zahl der Abschnitte von Désirée, Record und Sutton's Foremost; signifikant war der Anstieg, relativ zu nicht-entbl?tterten Pflanzen, bei Désirée (Tab. 2). Messung des gesamten axill?ren Wachstums, ob Stengelabschnitt oder nicht, ergab signifikante Unterschiede im gesamten axill?ren Wachstum zwischen den Entbl?tterungs-Behandlungen bei allen drei Sorten (Tab. 3). Bei Désirée und Sutton's Foremost war komplette Entbl?tterung effektiver als alle anderen Behandlungen hinsichtlich des axill?ren Wachstums. Entbl?tterung steigerte auch die Quote der Produktion von Abschnitten (Prozentsatz Abschnitte, die in der ersten H?lfte der Untersuchungsperiode produziert wurden) (Tab. 4). Kombiniert für alle drei Sorten war die Rangordnung der Effektivit?t der Entbl?tterungs-Behandlungen bei der Stimulierung der Abschnitte-Produktion (Tab. 2), gesamten axill?rem Wachstum (Tab. 3) und der Produktionsrate für Abschnitte (Tab. 4) im Vergleich zu nicht-entbl?tterten Pflanzen dieselbe. Komplette Entbl?tterung war am effektivsten, es folgte Entfernung der oberen vier Bl?tter, Entfernung alternierender Bl?tter und die Entfernung der unteren vier Bl?tter. Die Zahl Stengelabschnitte von Kartoffelpflanzen k?nnte deshalb durch (1) komplette Entbl?tterung (die auch die Rate der Stengelabschnitt-Produktion erh?ht) und (2) Reduzierung der Zahl der Haupttriebe in Sorten wie Record erh?ht werden.

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Résumé L'influence de l'azote, du nombre de tiges principales et du degré de défoliation sur le nombre de boutures a été étudiée sous serre en mettant en pots des tubercules de semence des variétés Désirée, Record et Sutton's Foremost. Dans la première expérimentation, toutes les tiges de chaque plante ont été sectionnées à 30 cm lorsque la tige la plus longue avait atteint 40 à 45 cm. Les tubercules ont re?u 4 doses d'azote (NH₄NO₃) dont 2 sur plantes entières et sur plantes totalement défoliées (tabl. 1). Dans la deuxième expérimentation, toutes les tiges de chaque plante ont été également coupées lorsque la plus longue des tiges avait atteint 40–45 cm, en laissant toutefois 8 noeuds avec ainsi, certaines feuilles au dessus des pots. Au moment du sectionnement des tiges, différents traitements furent appliqués: aucune défoliation, une défoliation totale, la suppression des 4 feuilles supérieures, ou en alternance sur l'ensemble du feuillage ou des 4 feuilles inférieures (tabl. 2, 3 et 4). Dans les deux experiences, le nombre de tiges principales par plante a été limité à trois. Les boutures (tiges axillaires) d'une longueur comprise entre 7,5 et 12,5 cm ont été sectionnées. Le nombre de boutures par plante n'a pas varié avec les applications d'azote pour les variétés Désirée et Record (tabl. 1). Par contre, la défoliation complète a entra?né une nette augmentation du nombre de boutures pour ces deux variétés, la différence étant significative pour Désirée. L'augmentation du nombre de tiges entra?ne une augmentation de boutures dans le cas de la variété Désirée lorsque celle-ci est défoliée (fig. 1, B) tandis qu'une diminution du nombre de boutures est constatée lorsque cette variété est entière; pour la variété Record, le nombre de boutures est diminué dans les deux cas (fig. 1, A, C, D). Pour ces deux variétés, les plantes défoliées ont donné davantage de boutures que les plantes entières. Dans la deuxième expérimentation, la défoliation complète appara?t comme étant le traitement le plus efficace pour augmenter le nombre de boutures des variétés Désirée, Record et Sutton's Foremost, l'augmentation, par rapport au témoin non défolié, étant significative pour la variété Désirée (tabl. 2). L'analyse de la croissance axillaire, quelle que soit la longueur, montre des différences significatives de croissance totale entre les traitements de défoliation sur les trois variétés (tabl. 3). La défoliation complète de Désirée et Sutton's Foremost s'est avérée nettement plus productive en terme de croissance axillaire totale. Les traitements de défoliation ont augmenté également le taux de production de bouture (pourcentage de tiges obtenues dans la première moitié de la période d'observation) (tabl. 4). Le classement par efficacité des traitements de défoliation sur la production stimulée de boutures (tabl. 2), la croissance totale axillaire (tabl. 3) et le taux de production de boutures (tabl. 4), par rapport aux plantes entières, fut identique pour les trois variétés combinées. La défoliation complète fut la plus efficace, suivie de la suppression des quatres feuilles supérieures, puis de la suppression en alternance de celle des quatres feuilles inférieures. Le nombre de boutures obtenues à partir de planis de pomme de terre peut être par conséquent augmenté (1) par défoliation complète (ce qui augmente aussi le taux de production de boutures) et (2) par réduction du nombre de tiges principales avec des variétés comme Record par example.

     

Heterosis and combining ability ofSolanum tuberosum Group Andigena haploids

Summary Combining ability analysis was done on a diallel cross of a random sample of four different cultivated diploid potato populations (Solanum tuberosum Group Andigena haploid, Gp. Tuberosum haploid, Gp. Phureja and Gp. Stenotomum) to determine the amount of heterosis and the gene action involved in the inheritance of tuber yield, fresh vine yield, total plant accumulation (tuber+vine) fresh and dried, dry vine yield and density (specific gravity). The analyses of variance on data from two locations demonstrated significant general combining ability for most traits, indicating a preponderance of additive gene action. Specific combining ability was not significant for any of the traits. Heritabilities for the more important traits such as tuber yield and density were large enough to ensure progress from selection.

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Zusammenfassung Es wurde die Analyse der Kombinationsf?higkeit einer diallelen Kreuzung von einer zuf?lligen Auswahl aus vier verschiedenen kultivierten diploiden Kartoffelpopulationen —Solanum tuberosum Gruppe Andigena (haploid, AH), Gruppe Tuberosum (haploid, TH), Gruppe Phyreja (PHU) und Gruppe stenotomum (STN) — durchgeführt, um das Ausmass an Heterosis und Genwirkung zu ermitteln, welches an der Vererbung von Knollenertrag, Ertrag von frischem Kraut, gesamter pflanzlicher Akkumulation (Knollen und Kraut, frisch und getrocknet), trockenem Krautertrag und Dichte beteiligt war. Das mittlere Gesamtgewicht an Knollen (Tab. 2) war für die TH×STN-F₁-Hybriden (0,75 kg/Pflanze) am h?chsten, danach folgte TH×PHU (0,59 kg/Pflanze), AH×TH (0,38 kg/Pflanze) und AH×PHU (0,23 kg/Pflanze). Eine ?hnliche Folge der Mittelwerte war beim Gewicht von Knollen+Kraut und bei der Gesamtproduktion an Trockenmasse zu beobachten. Bei Gewicht von frischem und trockenem Kraut hatten gew?hnlich die AH-Hybriden den h?chsten Ertrag. Die STN-Hybriden ergaben hohe Dichte. Beim Vergleich mit den Elternmittel-Werten glichen oder übertrafen die Hybriden diese in allen sechs Eigenschaften (Tab. 2). Die TH, STN und PHU-Hybriden übertrafen das elterliche Mittel entsprechend um 135, 145 und 117%. Die Hybriden aller vier Elternpopulationen übertrafen das elterliche Mittel bei Gesamttrockenmasse und drei der vier Hybriden beim Gewicht von Knollen+Kraut. Die Dichte aller Hybriden glich dem Elternmittel-Wert, der potentielle Bereich des prozentualen elterlichen Mittels ist jedoch gering. Die F₁-Hybriden übertrafen ohne Ausnahme das elterliche Mittel für Gesamtgewicht der Knollen, Gewicht von Knollen+Kraut und Gesamtproduktion von Trockenmasse (Tab. 2). Die mittleren Quadrate der allgemeinen Kombinationsf?higkeit (GCA) waren hochsignifikant für Gesamtgewicht der Knollen, Gewicht des frischen Krautes, Trockengewicht des Krautes und Dichte, dagegen nichtsignifikant für die Gesamtakkumulation bei frischen und bei getrockneten Pflanzen (Knollen+Kraut, Tab. 3). Ebenso wenig waren die mittleren Quadrate für spezifische Kombinationsf?higkeit (SCA) für eine der Eigenschaften signifikant. Eine starke GCA×Standort-Wechselwirkung zeigte sich bei Gesamtgewicht an Knollen und bei Gesamttrockenmasse, sie wurde deshalb von GCA eliminiert, um die Vererbung dieser Eigenschaft in engerem Sinne zu berechnen. Gesamtgewicht der Knollen (h ² =0,875) und Dichte (h ²=0,703) zeigten hohe Vererbbarkeit, w?hrend gesamte pflanzliche Akkumulation (Knollen+Kraut) frisch (h ²=0,040) und trocken (h ²=0,184) niedrige Vererbbarkeit zeigten. Gewicht von frischem Kraut (h ²=0,499) und von getrocknetem Kraut (h ²=0,573) ergaben m?ssige Vererbbarkeit. Daraus wurde geschlossen, dass additive Geneffekte als wichtig bei der Verbesserung dieser Populationen anzusehen sind. Sogar bei bekannten nachteiligen Effekten wie grosser Tagesl?nge und hoher Temperatur auf die Knolleninitiierung und-entwicklung, erh?hten die im Kurztag kultivierten und in dieser Arbeit verwendeten südamerikanischen Gruppen AH, STN und PHU im Hybridstadium die Knollenbildung betr?chtlich, obwohl die maximale Vitalit?t der Hybriden hinsichtlich der Knollenbildung durch die ungünstige Photoperiode beeintr?chtigt war. Die gesamte pflanzliche Akkumulation (Knollen+Kraut) mag ein guter Indikator für Heterosis-bedingte Reaktionen sein, die gesamte Akkumulation an Trockenmasse (Knollen+Kraut) erscheint jedoch zur Ermittlung der Heterosis in nichtadaptiertem Material noch geeigneter.

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Résumé L'analyse de la capacité de combinaison a été faite sur un échantillon issu de croisement diallèle, pris au hasard dans les populations de quatre types de pommes de terre diplo?des cultivées:Solanum tuberosum groupe Andigena haplo?des (AH), groupe Tuberosum haplo?de (TH), groupe Phureja (PHU) et groupe Sténotonum (STN) pour déterminer le degré d'hétérosis et l'effet génétique dans la transmission du rendement en tubercules et en fanes, de la production totale (tubercules+fanes) par rapport à la matière fra?che et à la matière sèche, de la densité. La moyenne du poids total de tubercules (tableau 2) a été la plus élevée pour l'hybride F₁, TH×SIN (0,75 kg/butte) suivie par TH×PHU (0,59 kg/butte), AH×TH (0,38 kg/butte) et AH×STN (0,32 kg/butte). Un classement analogue des moyennes a été obtenu pour le poids des tubercules plus celui des fanes et la production totale de matière sèche. En ce qui concerne le poids des fanes fra?ches et sèches, les hybrides AH ont eu généralement le rendement le plus haut. Les hybrides STN ont donné une densité élevée. Quand les hybrides ont été comparés au ‘mid parent’ (voir définition tableau 2) leur valeur a généralement dépassé celle de ce dernier pour les six critères (tableau 2). Les hybrides TH, STN et PHU ont dépassé respectivement le rendement total en tubercules du ‘mid parent’ de 135, 145 et 117%. Les hybrides des quatre populations parentales ont dépassé le ‘mid parent’ pour la matière sèche totale, et trois d'entre eux pour les poids de tubercules plus fanes. La densité a égalé la valeur du ‘mid parent’ pour tous les hybrides, mais la fourchette du pourcentage au niveau de ce critère était petite pour le ‘mid parent’. Les performances des hybrides F₁ ont été supérieures à ce dernier pour le poids total de tubercules, le poids de tubercules plus fanes et la production totale de matière sèche (tableau 2). Les carrés des moyennes de la capacité générale de combinaison (GCA) ont été hautement significatifs pour le poids total des tubercules, le poids de fanes fra?ches et sèches et la densité; toutefois, il n'ont pas été significatifs pour la production de matière fra?che et sèche du total tubercules plus fanes (tableau 3). Les carrés des moyennes de la capacité spécifique de combinaisons (SCA) n'ont été significatifs pour aucun des critères. Une forte interaction GCA×localité a été observé pour le poids total des tubercules et la matière sèche totale; elle a été éliminée de la GCA pour le calcul précis de la transmission à ce niveau. On a déduit de ces résultats que l'effet des gènes additifs a été important vis à vis de ces populations. Même avec l'action des jours longs et des températures élevées, préjudiciables à l'initiation de la tubérisation et au développement des tubercules, les groupes Sud Américains cultivés AM, STN et PHU, atilisés dans cette étude, ont accru la tubérisation au stade hybride bien que leur vigueur maximum ait été pénalisée par une photopériode défavorable. La production totale de matière fra?che (tubercules+fanes) peut être un bon indicateur de la réponse à l'hétérosis, mais la production totale de matière sèche (tubercules+fanes) est souvent meilleure pour la détermination de l'hétérosis d'un matériel inadapté.

     

Wound-induced suberization and periderm development in potato tubers as affected by temperature and gamma irradiation

Summary Histochemical evaluation of the wound-induced suberization and periderm formation, the processes of wound healing, in potato tubers (Solanum tuberosum L.) showed that both the processes occur most rapidly at 25°C. Wound-healing is delayed at 10 or 15°C while a temperature of 35°C prevented periderm formation and retarded suberization. Gamma irradiation up to 100 Gy, the optimal dose for sprout inhibition, did not affect suberization, which suggests that the DNA-replicating mechanism is more radiation-sensitive than suberin biosynthesis. A dose of 20 to 30 Gy, which had no effect on sprouting inhibited wound periderm formation indicating that meristems in resting buds are apparently less sensitive to irradiation than nuclei of the potential periderm cells. It seems probable that a major cause for the bacterial soft rot occurring in tubers when stored under high tropical ambient temperatures or when irradiated for sprout inhibition is due to an impairment of the wound periderm formation.

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Zusammenfassung Um die m?glichen Gründe für den gesteigerten mikrobiellen Abbau von Kartoffeln w?hrend der Lagerung unter tropischen Umweltbedingungen oder nach der Bestrahlung mit R?ntgenstrahlen zur Keimhemmung aufzukl?ren, wurde der Einfluss von Temperatur und Bestrahlung auf die durch Verletzung induzierte Suberin-und Peridermentwicklung untersucht. Es zeigte sich, dass sowohl die Suberinisierung als auch die Peridermentwicklung bei 25°C schneller verlaufen, w?hrend sie bei 10–15°C verlangsamt sind. Temperaturen über 35°C verhindern die Peridermbildung und verz?gern die Suberinisierung (Tabelle 1). Das Ausmass der Polyphenolbildung war im 1 mm unter der Verletzung bei 20, 25 und 28–30°C ?hnlich der bei 10°C und 15°C w?hrend es bei 35°C verringert war (Abb. 2). Histochemische Untersuchungen zeigten, dass die Suberinisierung in unbestrahlten Knollen und in Knollen, die bis zu 100 Gy erhalten hatten, der optimalen Dosis für die Keimhemmung, im gleichen Ausmass erfolgte (Tabelle 2). Aus diesen Ergebnissen wird geschlossen, dass der Verdopplungsmechanismus der DNS auf Bestrahlung empfindlicher reagiert als die Suberinsynthese. Der Gehalt an Polyphenolen in den suberinisierten Zellschichten war in bestrahlten Knollen vergleichsweise h?her (Tabelle 3). 20–30 Gy an R?ntgenstrahlen reichten aus, um die Wundperidermbildung zu unterbinden (Tabelle 2 und Abb. 1), w?hrend für die Keimhemmung eine Minimaldosis von 50 Gy ben?tigt wurde. Das bedeutet, dass die Meristeme in den ruhenden Knospen auf die Bestrahlung weniger empfindlich reagieren als die Kerne in den potentiellen Peridermzellen. Die suberinisierten Zellschichten k?nnen von der Wundoberfl?che unbestrahlter Knollenh?lften leicht abgeschoben werden, w?hrend das bei Knollen, die einer Bestrahlung von 20 Gy und mehr ausgesetzt waren, nicht m?glich ist. Dieser Unterschied k?nnte als Methode zur Identifizierung bestrahlter Knollen verwendet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sch?digung der Wundperidermentwicklung ein Hauptgrund für die gesteigerte mikrobielle F?ule von Kartoffelknollen w?hrend der Lagerung bei tropischen Temperaturen oder nach Bestrahlung zur Keimhemmung ist.

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Résumé L'influence de la température et de l'irradiation sur la subérisation d'une blessure occasionnée et sur le développement du périderme a été étudiée, dans le but d'expliquer les déchets de pourritures microbiennes sur des tubercules mis en conservation sous des conditions de climat tropical ou à la suite d'une exposition aux rayons gamma en vue de l'inhibition de la germination. Le développement du périderme et la subérisation se sont effectués rapidement à 25°C mais les réactions ont été retardées à 10 ou 15°C. Une température de 35°C a empêché la formation de périderme et retardé la subérisation (tableau 1). Le taux de polyphénol dans la 1ère couche d'1 mm sous la blessure était sensiblement le même à 10, 15, 20, 25 et 28–30°C mais il avait diminué à 35°C (figure 2). Les résultats de l'analyse hystochimique ont montré que la subérisation avait progressé à vitesse égale pour des tubercules non-irradiés et des tubercules irradiés à plus de 100 Gy, dose optimale correspondant à l'inhibition de la germination. Ces résultats suggèrent que le mécanisme de réplication de l'ADN est plus sensible à la radiation que la biosynthèse de la subérine. Le niveau de polyphénols dans les couches cellulaires en voie de subérisation était plus élevé dans les tubercules irradiés que dans les tubercules non irradiés (tableau 3). 20 à 30 Gy de rayons gamma ont suffi pour empêcher la formation du périderme de cicatrisation (tableau 2 et figure 1) tandis que la dose minimale nécessaire à l'inhibition de la germination était de 50 Gy. Les méristèmes de germes en dormance seraient donc moins sensibles à l'irradiation que les noyaux des cellules du périderme potentiel. Les couches cellulaires subérisées peuvent facilement se détacher de la surface endommagée lorsqu'il s'agit de tubercules non irradiés, tandis qu'elles sont difficilement séparables dans le cas de tubercules exposés à 20 Gy ou plus. Cette différence peut conduire à une méthode d'identification des tubercules irradiés. La recrudescence des pourritures microbiennes sur tubercules mis en conservation à des températures tropicales ou exposés aux rayons gamma en vue d'inhibition de la germination, semble liée principalement au ralentisement du développement d'un périderme de cicatrisation.

     

Studies on potato sprout suppressants. 5. The effect of chlorpropham contamination on the performance of seed potatoes

Summary Potatoes of cv. Désirée and Pentland Crown, treated in February at 0, 0.6, 1.2, 2.5, 5, 10, and 20 mg kg¹ chlorpropham adsorbed on alumina, were sampled for analysis immediately before planting at the beginning of May. Chlorpropham was extracted using hexane as the solvent in the presence of anhydrous sodium sulphate. Emergence and yield data showed that low levels of chlorpropham (<0.3 mg kg⁻¹) that had little effect on total emergence, increased the mean emergence time and reduced yield. High levels of chlorpropham drastically reduced total emergence and yield.

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Zusammenfassung Chlorpropham (Isopropyl-N-(3-chlorophenyl) carbamat) ist ein weitverbreitetes Keimhemmungsmittel, das niemals bei Pflanzkartoffeln angewendet wird, da es ein die Zellteilung hemmendes Gift ist. Zuf?llige Kontamination kann jedoch erfolgen und es war daher der Sinn dieses Versuches, die Mengen an Chlorpropham zu bestimmen, die nachweislich den Auflauf, den Ertrag und die Gr?ssenverteilung der nachfolgenden Ernte beeinflussen. Zwei Proben von je 7,5 kg der Sorten Désirée und Pentland Crown wurden mit Chlorpropham in den Aufwandmengen von 0, 0,6, 1, 2, 2,5, 5, 10 und 20 mg/kg best?ubt. Nach der Lagerung bei 10°C in fest verschliessbaren Beh?ltern wurden sie zwei Wochen vor dem pflanzdatum vorgekeimt und 1 kg für die Rückstandsanalysen abgenommen. Der Rest wurde gepflanzt und Auflauf und Ertrag bestimmt. Die Extraktion von Chlorpropham erfolgte nach der Methode von Cerny & Blumenthal (1972) und es wurde eine neue Reinigungsmethode entwickelt, die den Einsatz eines Gaschromatographen mit einem Flammenionisationsdetektor erlaubt. Tabelle 1 zeigt die Rückstandswerte und die entsprechenden Angaben für den Feldbestand. Der Einfluss von Chlorpropham war bei der Sorte Pentland Crown deutlicher, aber allgemein verl?ngerten sehr kleine Rückstandswerte (<0.3 mg/kg) bereits die durchschnittliche Auflaufzeit und verringerten leicht den Ertrag, obwohl die gesamte Auflaufrate nahe bei 100% blieb. H?here Werte (0,3–1 mg/kg) verz?gerten den Auflauf und reduzierten den Ertrag. Rückst?nde über 1 mg/kg führten zu geringem Auflauf und einer drastischen Ertragseinbusse. Lagerh?user in denen Chlorpropham angewendet wird oder in denen behandelte Knollen gelagert werden sind offensichtlich Quellen der Kontamination mit geringen Mengen.

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Résumé Le chlorprophame (isoprophyl-N-(3 chlorophenyl) carbamate) est un inhibiteur de germination très employé mais jamais sur pomme de terre de semence parce que c'est un poison mitotique. Une contamination accidentelle peut avoir lieu et l'objet de cette expérimentation était de déterminer les taux de chlorprophame qui affectent de fa?on significative la germination, le rendement et la distribution par calibre de la culture suivante. Une expérimentation à 2 répétitions a été faite avec du chlorprophame par poudrage à différentes concentrations: 0, 0,6, 1,2, 2,5, 5, 10, et 20 mg/kg sur des échantillons de 7,5 kg pour les variétés Désirée et Pentland Crown. Ces échantillons ont été conservés à 10°C dans des bo?tes fermées hermétiquement et prégermés pendant 2 semaines avant la date de plantation tandis qu'un échantillon de 1 kg a été prélevé pour une analyse de résidus. Les tubercules restants ont été plantés et les notations de levée et de rendement ont été effectuées. La méthode de Cerny & Blumenthal (1972) a été employée pour extraire le chlorprophame et une nouvelle technique de lavage a été imaginé afin d'obtenir des échantillons adaptés á la chromatographie en phase gazeuse utilisant la détection thermoionique. Les teneurs en résidus et les notations au champ correspondantes sont indiquées dans le tableau 1. L'effet du chlorprophame était plus accentué pour les variétés Pentland Crown mais, en général, de faibles taux en résidus (<0,3 mg/kg) retardaient la durée de levée moyenne et réduisaient légèrement les rendements quoique la levée totale approchait 100%. Les taux de résidus plus élevés (0,3 → 1,0 mg/kg) retardaient également la levée et diminuaient les rendements. Les résidus supérieurs à 1,0 mg/kg provoquaient une mauvaise levée et des réductions sérieuses de rendement. Les locaux utilisés pour l'application du chlorprophame ou pour la conservation de tubercules traités sont indiscutablement des sources faibles de contamination.

     

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.