Soil temperature and moisture control in relation to screeningSolanum spp. for resistance to the potato cyst nematode (Globodera spp.) in greenhouses

Summary Recent improvements in screeningSolanum populations for resistance to the potato cyst nematode are described. Soil temperature control within the required optimum range is obtained in greenhouse by cooling the bench. The use of a cotton blanket (capillary matting) on the bench under the pots reduced the frequency of watering to once or twice a week. The system is reliable, and provides a large capacity/low cost facility for large-scale resistance screening.

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Zusammenfassung Es werden neuartige Verbesserungen zur Auslese vonSolanum-Hybriden auf Resistenz gegen Kartoffel-Zystennematoden beschrieben. Bei diesem Pathosystem ist das mass für die Resistenz quantitativ; ein Klon ist resistent, wenn die Vermehrungsrate des Nematoden an seinem Wurzelsystem 0,20 oder weniger ist (Kort et al., 1977). Verschiedene Faktoren beeinflussen die Vermehrung der Nematoden, von denen Bodentemperatur und Feuchtigkeit für die Zuverl?ssigkeit der Ergebnisse bei der Auslese oft entscheidend sind (Wallace, 1963; Clarce & Perry, 1977; Ferris, 1957; Trudgill, 1970). Um die Bodentemperatur innerhalb des Bereiches von 16 bis 23°C zu halten, wurde ein Kühlsystem errichtet, in dem gekühltes Wasser durch eine Hohlstruktur auf einem Gew?chshaustisch zirkulierte. Der Tisch war mit schwarzer Poly?thylenfolie wasserdicht gemacht worden, Kan?le entstanden durch Verwendung gewellter Polyesterplatten, die auf der Poly?thylenfolie auflagen und mit Kies bedeckt waren, um eine horizontale und flache Oberfl?che herzustellen. Auf dem Kies lag eine Poly?thylenmatte mit Kapillarbelag, auf diese wurden die Gef?sse mit verschiedenen Bodentypen gestellt. De Pflanzen in den Gef?ssen wurden ein- oder zweimal in der Woche gegossen. Der Effekt der Kühlung wird in Abbildung 1 gezeigt. Ein derartiges System scheint die Einhaltung der Bodentemperatur innerhalb des Optimalbereiches sogar unter ziemlich extremen Bedingungen in unseren Gew?chsh?usern gew?hrleisten. Wird die Frequenz des Giessens zur Erh?hung der Effizienz von einmal t?glich auf einoder zweimal w?chentlich reduziert, so wird es schwieriger, die Bodenfeuchtigkeit im optimalen Bereich zu halten. Wurde jedoch Erde mit hohem Gehalt an organischer Substanz verwendet, ergaben sich bei der Kombination mit kapillarischer Wasserführung keine Schwierigkeiten. Lehmiger Sand mit einer pF-Charakteristik nach Abb. 2 war ebenfalls verwendbar, mit einem Bodenwasser-Potential nahe dem Optimum von pF 2,3–2.4. Andere Bodentypen waren für diesen Zweck weniger gut geeignet (Tabelle 1). Die durchschnittliche Nematodenvermehrung war auf diesen Bodentypen meist geringer, und die Variationskoeffizienten stiegen an. Der Arbeitsaufwand für den Wurzelballentest reduzierte sich von zwei Minuten auf insgesamt eine Minute.

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Résumé Des améliorations récentes dans la recherche d'hybrides deSolanum pour leur résistance au nématode à kyste de la pomme de terre sont décrites. Dans ce système pathologique, la mesure de résistance est quantitative; un clone est résistant quand la multiplication du nématode sur le système racinaire est de 0,20 ou moins (Kort et al., 1977). De nombreux facteurs modifient la multiplication du nématode parmi lesquels la température et l'humidité du sol sont décisives pour une bonne fiabilité des résultats de recherche (Wallace, 1963; Clarke & Perry, 1977; Ferris, 1957; Trudgill, 1970). Pour contr?ler la température du sol à l'intérieur d'un intervalle 16–23°C, un système de refroidissement a été mis en place dans lequel de l'eau fra?che circulait à travers une structure évidée construite sur les tablettes d'une serre. La tablette a été rendue étanche par du polythène noir et des canaux ont été effectués avec des feuilles de polyester ondulées sur le polythène et recouverts de graviers afin d'obtenir une surface horizontale et plate. Un film de polythène avec un paillage capillaire a été étendu sur ce gravier et des pots de différents types de sol ont été déposés sur le paillage. Les plantes en pots ont été arrosées une à deux fois par semaine. L'effet de refroidissement sur la température du sol est indiqué dans la figure I. Un tel système permet de contr?ler la température du sol dans une échelle optimale même sous des conditions extrêmes dans notre serre. Quand la fréquence de l'arrosage est réduite de une fois par jour à une à deux fois par semaine pour augmenter l'efficacité, il devient plus difficile de contr?ler l'humidité dans une échelle optimale, mais lorsque une terre mise en pot contenant beaucoup de matière organique est utilisé avec un paillage capillaire, aucune difficulté n'apparait. Un sable argileux, avec un pF caractéristique comme il est indiqué dans la figure 2 peut être aussi utilisé avec un potentiel hydrique près de l'optimum de pF 2,3 à 2,4. D'autres types de sol étaient moins adaptés pour ce but (tableau 1). La multiplication moyenne de nématodes était généralement plus basse avec ces types de sol et les coefficients de variation augmentaient. Le temps nécessaire pour le test ‘Rootball’ étant réduit à un total de 1 minute par plante seulement, au lieu de 2 minutes, lorsque les pots étaient enterrés dans de la tourbe et arrosés une fois par jour.

     

Effects of a short period of drought on changes in tuber volume and specific leaf weight. II. Diurnal changes

Summary Single-stemmed potato plants, cv. Bintje, were grown on a nutrient solution under controlled conditions. They were exposed to a short drought stress, or remained untreated. Short-term changes in tuber volume and in specific leaf weight were measured non-destructively. Tubers from control plants increased rapidly in volume during the night and did not grow, or even shrivelled during the day. Tubers of stressed plants did not show a uniform response; some tubers markedly declined in volume during the day. The patterns of volume increase of stressed plants became erratic after the stress, mainly because some plants never fully recovered. Patterns of diurnal fluctuation in tuber volume were similar to diurnal changes in specific leaf weight; tubers within the same stressed plant sometimes reacted differently. In these cases the effects on the diurnal fluctuation partly reflected the long-term effects, reported in an earlier paper.     

The influence of growth regulators GA3, ABA,kinetin and IAA on sprout and root growth and plant development using excised potato buds

Summary In a potato bud bioassay GA₃ appeared to stimulate sprout growth and to inhibit root development. The inhibition of root growth retarded the development of the sprouts into plants. Kinetin and IAA stimulated root development. ABA has an initially retarding effect on sprout growth. But during prolongation of the experiment this delay becomes less, and at low concentrations turns into a stimulating effect. During the subsequent development into plants, there is again a stimulating effect of ABA at the higher concentrations.

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Zusammenfassung Pflanzenhormone spielen eine wichtige Rolle in dem Ph?nomen der Keimruhe und der Keimung. Der Einfluss dieser Stoffe auf die Keimung, die Wurzelbildung und die Pflanzenentwicklung wurde mit Hilfe eines bereits früher beschriebenen Biotests mit ausgeschnittenen Augen untersucht (van Es & Hartmans, 1969). In diesem Versuch wurden nur die Seitenknospen nahe des apikalen Auges benutzt, da die Keimf?higkeit von der Lage der Augen auf der Kartoffelknolle abh?ngig ist (Abb. 1). Das wiederum ist eine Folge der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung des die Augen umgebenden Knollengewebes. W?hrend der Keimungsversuche lagen die ausgeschnittenen Augen st?ndig in der Testl?sung. Mit Ausnahme in den Abb. 1, 11 und 12 wurde der Prozentsatz Hemmung oder F?rderung auf die Wasserkontrolle berechnet. Die Keimruhe schien von keiner der getesteten Substanzen beeinflusst zu sein, was durch das Brechen der Keimruhe durch den nach dem Schneiden erh?hten GA-Gehalt verursacht sein kann. Wir fanden, dass der Einfluss auf das Keim- und das Wurzelwachstum entweder hemmend oder f?rdernd war, abh?ngig vom physiologischen Zustand des Materials, der Konzentration der zugesetzen Chemikalien und der Versuchsdauer. Hohe Konzentrationen hemmten das Wachstum, wahrscheinlich ein toxischer Effekt. GA₃, IES und Kinetin f?rderten das L?ngenwachstum der Keime w?hrend ABA hemmte (Abb. 2, 3, 4). Die Hemmung durch ABA nahm jedoch nach wenigen Tagen ab und in geringen Konzentrationen trat sogar eine f?rdernde Wirkung auf (Abb. 5), vielleicht verursacht durch eine Induktion der GA-Synthese durch ABA. Die Wurzelbildung wurde durch GA₃, gehemmt (Abb. 7) und stark gef?rdert durch IES und Kinetin in geringen Konzentrationen (Abb. 8 und 9). ABA hemmte die Wurzelbildung bei hohen und niedrigen Konzentrationen (Abb. 10). Der letztere Effekt kann durch einen Anstieg des GA-Gehaltes verursacht sein, induziert durch ABA. der über die ABA letztlich dominiert. Pflanzen, entstanden aus mit GA₃ behandelten Augen, wuchsen langsam (Abb. 11b), eine Folge der verz?gerten Wurzelentwicklung. Andererseits zeigte mit ABA behandeltes Material ein beschleunigtes Wachstum, das mit den zugeführten Konzentrationen positiv korreliert war (Abb. 12b). Dieser Effekt ist auch durch eine von ABA induzierte Aktivit?t der GA verursacht und ist offensichtlich ein indirekter Effekt.

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Résumé Les hormones des plants jouent un r?le important en ce qui concerne les phénomènes de dormance et de germination. Les effets de ces composés sur la germination, la formation des racines et le dévelopement des plantes ont été examinés au préalable par bio-essai sur des bourgeons excisés (van Es & Hartmans, 1969). Dans cette expérimentation, seuls les bourgeons latéraux situés près du bourgeon apical ont été utilisés, puisque la capacité de germination est dépendante de la localisation des bourgeons sur le tubercule (fig. 1). Ceci est une conséquence de la différence de composition chimique des tissus, environnant les bourgeons. Durant les essais sur la germination, les bourgeons excisés étaient continuellement en contact avec la solution test. Les pourcentages d'inhibition ou de stimulation, (sauf pour les fig. 1, 11 et 12) ont été calculés par rapport au témoin eau. Aucun des composés expérimentés n'a semblé avoir une influence quelconque sur la dormance, laquelle pouvait être due à la rupture de dormance occasionnée par exemple par l'augmentation du taux d'acide gibberellique après blessure. Dépendamment de l'état physiologique du matériel, de la concentration des produits chimiques appliqués et de la durée de l'expérimentation, nous avons, trouvé que l'effet sur la croissance des germes et celle des racines était soit inhibiteur, soit stimulateur. De hautes concentrations ont inhibé la croissance, probablement est-ce le résultat des effets toxiques. L'acide gibberellique, l'acide indol-acétique et la kinétine ont favorisé l'élongation des germes tandis que l'acide abscissique l'a inhibé (fig. 2, 3 et 4). Cependant, l'inhibition due à l'acide abscissique déclinait après quelques jours et pouvait même se transformer en stimulation à basse concentration (fig. 5): peut-être était-ce d? à la synthèse de l'acide gibberellique induite par l'acide abscissique. La formation des racines était inhibée par l'acide gibberellique (fig. 7) et fortement stimuléc par l'acide indol-acétique et la kinétine à basse concentration (fig. 8 et 9). Les plantes issues de bourgeons excisés traités à l'acide gibberellique poussaient lentement (fig. 11b) en conséquence du développement retardé des racines. Le matériel traité à l'acide abscissique présentait une croissance accélérée qui était positivement en corrélation avee les concentrations appliquées (fig. 12b). Cet effet est aussi attribué à l'acide abscissique induit, à l'activité de l'acide gibberellique et est manifestement un effet indirect.

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GA₃=gibberellic acid; ABA=abscisic, acid; IAA=indolacetic acid; kinetin=6-furfuryl-amino-purine.     

The effect of soil temperatures on brown center development in potatoes

A study was conducted to determine the effect of different soil temperatures on the development of brown center in potatoes,Solanum tuberosum L. cv Russet Burbank. Plants were grown in 19 liter (5-gal) nursery pots under warm conditions, previously shown to be non-inductive to brown center development, until shortly after tuber formation. They were then moved to a cool growth room and grown in 4 soil temperature regimes until harvest. Soil temperatures of 10°C (50°F) and 15°C (60°F) produced greater development of brown center than either 4°C (40°F) or 21°C (70°F).     

Rapid multiplication of potatoes: Influence of environment and management on growth of juvenile apical cuttings

Seed tubers are costly and often unavailable in the warm tropics. Alternative methods of growing potatoes include the use of cuttings. Vigorous mother plants are needed to produce large quantities of cuttings particularly under warmer temperatures. This paper reports the influence of temperature, media fertility and hormones on the growth of apical cuttings and their subsequent productivity as mother plants in Vietnam. Subsoil or sand and dried sieved cow manure at a ratio of 1:3 was best for rooting and establishing cuttings as mother plants under high temperatures (minimum/maximum of 23.7/31°C). Weekly foliar sprays of diluted Knop’s media or complete NPK improved growth of rooted cuttings. Mother plants produced the greatest number of cuttings at the mid and high elevation locations (800 and 1300 m above sea level) where it is possible throughout the year. At the lowland site, temperatures went beyond the critical level from April to October for mother plant survival and apical cutting production. Kinetin or GA3 did not significantly improve cutting production while their combination did improve productivity compared to the control. Mother plants were generally productive for four months after their establishment.     

Potato production and utilization in the world

Zusammenfassung Die Zu- oder Abnahme von Fl?che. Hektarertrag und Gesamtproduktion in der Welt sowie in verschiedenen Regionen und L?ndern in den Jahren 1962 bis 1973 wurde diskutiert (Abb. 1–5). Mit Hilfe von Regressionsgleichungen wurde die Zu- oder Abnahme von Fl?che. Ertrag und Produktion errechnet und als Prozent der Situation im Jahre 1962 ausgedrückt. Die Regressionsgleichungen und die Korrelationskoeffizienten sind am Fuss der Abbildungen aufgeführt. Diesen kann auch die Fl?che. der Ertrag oder die Produktion im Jahre 1962 entnommen werden. Auffallend sind die Abnahme der Fl?che in Westeuropa. besonders in der Bundesrepublik Deutschland und in Frankreich, sowie die Zunahme der Fl?che und der Produktion in den Tropen. In Europa (ohne UdSSR) sank der Konsum j?hrlich um ungef?hr 1/2% (Abb. 6) und der Konsum pro Kopf um etwas mehr als 1% (Abb. 9). In den USA stieg der Gesamtverbrauch j?hrlich um etwa 1% (Abb. 8), und der Verbrauch pro Kopf schien ziemlich konstant zu sein (Abb. 9). In Europa (ohne UdSSR) nahm die Kartoffelst?rkeproduktion um 50% zu, und in den neun EG-L?ndern wurde diese Erzeugung nahezu verdoppelt (Abb. 7). In diesem Artikel wird angenommen, dass 25% der Speise- oder Saatkartoffelerzeugung Abfall sind (bei der Sortierung ausgelesene Knollen) und als Futterkartoffeln verwendet werden. In Europa (ohne UdSSR) wird ungef?hr die H?lfte der gesamten Produktion zur Verfütterung verwendet, und ungef?hr 40% wird eigens zu diesem Zweck angebaut und verwertet (Abb. 6). In den neun EG-L?ndern sank die Gesamtmenge, die als Futterkartoffeln verwendet wurde, von 40% auf 30% der Gesamterzeugung. Die Menge, die eigens als Futterkartoffeln angebaut und verwertet wurde, feil von 30% auf etwa 12% der Gesamtproduktion (Abb. 7). Es ist anzunehmen, dass der zukünftige Anbau von Futterkartoffeln vom Gewinn abh?ngt, den die Pflanzer daraus im Vergleich zu jenem aus dem Mais- oder Gerstenanbau ziehen. Auf Basis des Futterwertes von 1 kg Trockenkartoffeln (erhalten aus 4 kg Kartoffeln mit 23% Trockensubstanz (TS)) und von 1 kg Mais oder 1 kg Gerste betr?gt der Preis, bei welchem Kartoffeln mit Gerste oder Mais vergleichbar sind, für 1 kg Kartoffeln (23% TS): 1000/933×1/4×Preis für 1 kg Gerste oder 1000/1067×1/4 Preis für 1 kg Mais Abb. 10 und 11 zeigen die direktkostenfreien Ertr?ge für Mais. Gerste und Kartoffeln bei verschiedenen Preisen und für drei Ertr?ge pro ha (für die Berechnung des direktkostenfreien Ertrages siehe Anhang 1.2 und 3). Aus diesen Zahlen geht hervor, dass der Futterkartoffelanbau schwerlich mit der Mais-produktion konkurrieren kann, dass aber bei Preisen von etwa Hfl. 45 pro 100 kg Gerste die Kartoffelproduktion inklusive Trocknung mit der Gerstenerzeugung in Wettbewerb treten kann. Es darf also angenommen werden. dass bei Gerstenpreisen unter Hfl. 40 der Futterkartoffelanbau nur in jenen F?llen rentabel ist, wo der Kartoffelertrag im Vergleich zu Gerste hoch ist, oder auf Betrieben, wo ein Ueberschuss an Arbeitskr?ften besteht und das Eind?mpfen und Silieren der Kartoffeln wirtschaftlich tragbar ist. Wenn der Preis für Gerste für l?ngere Zeit über Hfl, 45 steigt, ist, eine Zunahme des Futterkartoffelanbaus zu erwarten, sofern Geld zur Investierung in Trocknungsanlagen verfügbar ist und die Inflation nicht zu stark ist. Die hohe Trockensubstanzproduktion pro ha Kartoffeln im Vergleich mit Weizen. Gerste und Mais (Tabelle 6) ist der Hauptgrund. weshalb bei hohen Gerstenpreisen die Futterkartoffeln eine Chance haben. Bei Kartoffeln für die St?rkeproduktion wurde das gleiche Vorgehen verfolgt. Die Beziehung zwischen den Preisen für Kartoffeln und Mais ist in Abb. 12 dargestellt. Aufgrund dieser Beziehung und des Anhanges 1 und 3 wurde die Abb. 13 erstellt. Diesen Daten entsprechend kann die Kartoffelst?rkeproduktion mit jener von Mais bei Maispreisen über Hfl. 35 pro 100 kg konkurrieren. Die Kartoffelproduktion pro Kopf in L?ndern zwischen 30° N und 30° S (Tabelle 1) ist ausserordentlich niedrig. Die Energie- und Proteinzerzeugung der Kartoffeln pro ha und pro Tag ist im Vergleich mit tropischen Kulturpflanzen hoch (Tabellen 7 und 8). Auch die Zunahme in der Produktion war bei Kartoffeln gr?sser als bei tropischen Kulturpflanzen (Tabelle 10). Der Anbau von Kartoffeln k?nnte helfen, die Ern?hrung der Bev?lkerung in vielen tropischen L?ndern zu verbessern und m?glicherweise auch den Mangel an Nahrungsmitteln zu verhüten, wenn die Erzeugungskosten pro kg Produkt durch Erh?hung des Hektarertrages gesenkt werden k?nnen.

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Résumé Durant la période 1962–1973. L'évolution des superficies, du rendement à l'hectare et de la production totale est présentée pour le monde entier et pour diverses régions et pays (fig. 1 à 5). Cette évolution est calculée à l'aide d'équations de régression et exprimée en pourcentage de l'année 1962. Les équations de régression et les coefficients de correlation ont été placés au bas des graphiques. La baisse des superficies en Europe de l'Ouest, particulièrement en Allemagne Fédérale et en France, et l'augmentation des surfaces et de la production sous les tropiques sont frappantes. En Europe (à l'exclusion de l'URSS), la consommation totale décroit annuellement d'environ 1/2% (fig. 6) et la consommation par habitant d'un peu plus de 1% (fig. 9). Aux USA la consommation totale augmente annuellement d'environ 1% (fig. 8) et la consommation par habitant semble étre constante (fig. 9). En Europe (URSS exclue), la production de pommes de terre féculières s'est accrue de 50% et dans les neuf pays du marché commun cette production a plus que doublé (fig. 7). Il est supposé que le quart de la production de plants et de pommes de terre de consommation est éliminé au triage et utilisé pour la consommation animale. En Europe (URSS exclue) environ la moitié de la production totale est consomméc par les animaux: 40% de la production totale sont cultivés à cette fin. Dans la zone du Marché Commun la quantité totale qui est utilisée pour l'alimentation animale a décrut de 40% à 30% de la production totale, et la part spécialement produite à cet effet a baissé de 30% à environ 12% de la production totale (fig. 7). Il est supposé que l'avenir de la production de pommes de terre pour la consommation animale dépend des gains que les producteurs obtiennent de cette culture comparés à ceux réalisés avec le ma?s ou l'orge. Basé sur la valeur alimentaire de 1 kg de tubercule déhydraté (obtenu à partir de 4 kg de pommes de terre à 23% de M.S.) et comparé à 1 kg de ma?s ou 1 kg d'orge, le prix à partir duquel la pomme de terre est compétitive est de 1000/933×0.25×le prix d'un kg d'orge. ou 1000/1067×0.25×le prix d'un kg de ma?s. Les fig. 10 et 11 montrent les marges brutes pour le ma?s. L'orge et la pomme de terre pour différents prix et pour trois rendements à l'hectare (pour le calcul des marges brutes voir appendices 1, 2, et 3). On voit que la pomme de terre de consommation animale ne concurrence pas facilement le ma?s, mais que au prix de Dfl (florins) 45 le quintal d'orge, la production de pommes de terre, déshydratation inclue, peut concurrencer l'orge. On voit également que pour un prix d'orge inférieur à Dfl 40. Ia production de pommes de terre est seulement profitable dans le cas où le rendement est élevé par rapport à l'orge ou encore dans le cas d'exploitations disposant d'un surplus de main d'oeuvre, et où la cuisson et l'ensilage sont économiquement possibles. Si les prix de l'orge se maintiennent au dessus de Dfl 45 durant une longue période on peut s'attendre à une augmentation de la production des pommes de terre pour la consommation animale, si toutefois les capitaux sont disponibles pour investir dans des usines de déshydratation et si l'inflation n'a pas été trop forte. Le rendement élevé de matière sèche à l'hectare des pommes de terre comparé à ceux du blé, de l'orge et du ma?s (tableau 6) fait que, à des prix élevés de l'orge, la pomme de terre pour alimentation animale est compétitive. La mème étude a été faite pour ce qui concerne la pomme de terre féculière. La relation entre son prix et celui du ma?s est donnée fig. 12. La fig. 13 illustre cette relation ainsi que les donnée des appendices 1 et 3. Il en résulte que la pomme de terre féculière peut concurrencer le ma?s pour la production d'amidon lorsque le prix du ma?s est supérieur à 35 florins le quintal. La production de pommes de terre par téte est extrèmement basse dans les régions comprises entre 30° de latitude nord et 30° de latitude sud (tableau 1). La production d'énergie et de protéines par hectare et par jour des pommes de terre est élevée, comparée aux cultures alimentaires tropicales (tableux 7 et 8). Aussi l'augmentation de production a été plus élevée pour la pomme de terre que pour ces cultures (tableau 10). La production de pommes de terre peut aider à améliorer l'alimentation des populations dans plusieurs pays tropicaux et ainsi prévenir la pénurie alimentaire si le cout de production peut être diminué par l'augmentation des rendements.

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Paper read at the Sixth Triennial Conference of the EAPR at Wageningen.     

Day versus night use of forest by red and roe deer as determined by Corine Land Cover and Copernicus Tree Cover Density: assessing use of geographic layers in movement ecology

Landscape Ecology - Diel use of forest and open habitats by large herbivores is linked to species-specific needs of multiple and heterogeneous resources. However, forest cover layers might deviate...     

Cultural ecosystem services in an urban park: understanding bundles,trade-offs,and synergies

Landscape Ecology - Sets of ecosystem services that occur together across space or time are called ‘bundles’, and the interactions among them can result in synergies or trade-offs....