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.