The influence of nitrogen and potassium fertilization on the cooking quality of potatoes

Summary The assessment system, worked out by the “Potato Quality” Working Group of the E.A.P.R. for the investigation of varieties, proved to be a useful system for investigating the influence of nitrogen and potassium fertilization on the cooking quality of potatoes. In addition to the influence of variety and “year” potassium, and especially nitrogen fertilization were in certain cases very important to the texture of cooked potatoes, but the response of the potatoes to fertilization greatly depends on other growing conditions, in this case possibly the quantity of water in the soil. Whenever nitrogen had any influence on texture properties, theEigenheimer variety always responded with a decrease in mealiness and dryness and with an increase in consistency, but the response of theLibertas variety was sometimes curvilinear. The influence of potassium was not very clear, although in most cases the specific gravity of the potatoes showed a marked response. No interaction between nitrogen and potassium fertilization with respect to texture was ever observed. The response of the foliage of the potatoes in the field, the yield and the specific gravity of the harvested potatoes afforded a very poor indication of the response of texture properties to fertilization. The colour of cooked potatoes of theEigenheimer variety was in some cases influenced by nitrogen fertilization, yellowness decreasing with increasing nitrogen fertilization. The influence of “year” on after-cooking discoloration was considerable, but fertilization also had a great influence, especially in the case of theLibertas variety, discoloration increasing with increasing nitrogen fertilization. Potassium fertilization sometimes counteracted to a certain extent the detrimental effect of nitrogen and in some cases the influence of nitrogen was greater when the potassium level was lower. As there were frequent interactions between “years” and fertilization this means that the response of after-cooking discoloration to fertilization probably depends on other growing conditions.

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Zusammenfassung Die w?hrend den Jahren 1957, 1958 und 1959 angelegten Feldversuche hatten den Zweck, den Einfluss der Stickstoff- und Kalidüngung auf die Speisequalit?t der Kartoffeln zu überprüfen. Als Düngermengen wurden den beiden VersuchssortenLibertas undEigenheimer 0, 60, 120, 180 und 240 kg N/ha in Kombination mit 0, 150 und 300 kg K₂O/ha abgegeben. Die Bonitierung der Speisequalit?t erfolgte nach dem durch die der Europ. Gesellschaft für Kartoffelforschung angeschlossenen Arbeitsgruppe “Qualit?tsprüfung” ausgearbeiteten Beurteilungsschema. Geprüft wurden jeweils drei Knollenmuster pro Düngungsnorm. Die Prüfungen wurden durch zwei eingearbeitete Experten getrennt durchgeführt. Nebst der Sorte und dem Versuchsjahr war unter bestimmten Bedingungen der Einfluss der Kali-und vor allem der Stickstoffdüngung auf die Textureigenschaften der Knolle bedeutend, doch letzteres trat nicht auf allen Versuchsfeldern in Erscheinung und schien auch ziemlich unabh?ngig vom Einfluss der Düngung auf den Ertrag und auf das spezifische Gewicht der Knolle zu sein. Es konnte auf mehreren Versuchsfeldern ein deutlicher Einfluss der Düngung auf die Krautentwicklung, den Ertrag und das spezifische Gewicht nachgewiesen werden, ohne dass sich dies auf eine Ver?nderung der Textureigenschaften der Knolle ausgewirkt h?tte. Teilweise konnte aber auch das Gegenteilige beobachtet werden. Wenn ein Einfluss der N-Düngung auf die Textur (Zerkochen, innere und ?ussere Mehligkeit, Trockenheit und Konsistenz) festzustellen war, so ?usserte er sich bei der SorteEigenheimer durch eine Abnahme der Mehligkeit und Trockenheit und eine Zunahme der Konsistenz, w?hrenddem sich beiLibertas eine Optimumkurve herausstellte. Der Einfluss von Kali war nicht deutlich. So nahm in einigen F?llen beiLibertas die Konsistenz, beiEigenheimer die Mehligkeit zu, doch konnte auch der umgekehrte Fall eintreten. Auf Grund der bisweilen zwischen dem Jahrgang und der Düngung festgestellten Interaktionen darf angenommen werden, dass der Einfluss der Düngung auf die Textureigenschaften deutlich von den übrigen Wachstumsbedingungen abh?ngig ist. In dieser Beziehung muss auch an die Unterschiede in der Bodenfeuchtigkeit gedacht werden, doch ist diesbezüglich unser Material zu gering, um sichere Rückschlüsse zu ziehen. Im Gegensatz zur SorteLibertas, wo die Düngung auf die Fleischafarbe der gekochten Knollen praktisch keinen Einfluss ausübte, war bei der SorteEigenheimer in einigen F?llen ein Aufhellen des Fleisches mit zunehmender N-Düngung feststellbar. Speziell beiLibertas übten Jahrgang und Düngung einen deutlichen Einfluss auf die Intensit?t der Verf?rbung des Knollenfleisches nach dem Kochprozess aus. Mit steigenden N-Gaben nahm die Verf?rbung merklich zu. Unter gewissen Bedingungen wirkte die Kalidüngung der nachteiligen Wirkung des Stickstoffes entgegen. Anderseits war in einigen F?llen eine Interaktion zwischen diesen beiden N?hrstoffen zu erkennen: mit abnehmender Kali-Düngung nahm der Einfluss des Stickstoffes zu. Im weitern kam manchmal auch eine Interaktion zwischen dem Jahrgang und der Düngung zum Ausdruck, so dass die Schlussfolgerung gezogen werden muss, dass die Reaktion der Verf?rbung des Knollenfleisches auf die Düngung ebenfalls von andern Wachstumsfaktoren beeinflusst wird.

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Résumé Dans le but d'apprécier l'influence de la fumure sur la qualité culinaire des pommes de terre, nous avons organisé nos essais de la fa?on suivante: Les diverses parcelles expérimentales re?urent: 0, 60, 120, 180 et 240 unités d'azote à l'hectare, ainsi que 0, 150 ou 300 unité de potasse à l'hectare pour les variétés considérées:Libertas etEigenheimer, durant les années 1957, 1958 et 1959. Les essais furent successivement conduits en sol sablonneux sec et en sol sablonneux humide. La qualité culinaire fut appréciée au moyen de trois échantillons pour chacune des deux variétés, par deux experts utilisant à cet effet un barème de taxation selon les dispositions définies par le groupe “Qualité de la pomme de terre” de l'Association européenne pour la recherche sur la pomme de terre. En dehors de l'effet attribuable à la variété et à l'année, la fumure potassique et surtout la fumure azotée ont une influence propre sur les propriétés de la texture. Cette influence ne se manifeste pas sur tous les champs d'essais et de plus, le rendement et le poids spécifique n'y sont guère sensibles. On pouvait remarquer dans quelques cas, soit une influence importante de la fumure sur le développement de l'appareil végétatif, sur le rendement et sur le poids spécifique et aucune sur la composition de la texture, soit le contraire. Si on observait une influence de la fumure azotée sur la texture (l'état farineux, la consistance de la chair et la sécheresse) celle-ci se manifestait avecEigenheimer par une diminution de l'état farineux, de la sécheresse et par une augmentation de la fermeté, tandis que surLibertas. on notait une courbe maxima. Dans certains cas, la consistance des tubercules deLibertas et l'état farineux desEigenheimer augmentaient avec la quantité de potasse apportée, mais on pouvait aussi constater le contraire. Comme il y avait un certain rapport entre l'année et la fumure apportée, on pouvait penser que la modification des propriétés de la texture lui est due. On pourrait aussi penser que l'humidité du sol joue un r?le, mais nos données sont insuffisantes pour pouvoir étre affirmatif. AvecLibertas, la couleur des tubercules cuits variat très peu en fonction de la fumure, mais avecEigenheimer ils devenaient moins jaunes avec une augmentation du nombre d'unités d'azote. Spécialement avecLibertas, le noircissement après cuisson, dont l'importance est proportionnelle à la quantité d'azote apportée, était aussi influencé par l'année. On put aussi remarquer que, dans certains cas, la potasse faisait diminuer l'effet du noircissement d? à l'azote. Enfin, comme on a vu qu'il peut y avoir une relation entre l'année et la fumure apportée, le fait d'observer une augmentation du noircissement en fonction de la fumure n'est pas suffisant pour conclure. Il faut aussi rechercher d'autres causes intervenant durant la végétation.

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The author was stationed at the Provinciaal Onderzoekeentru voor de Landbouw in Drenthe, Oostersingel 21a, Assen, Netherlands, by the Institute for Storage and Processing of Agricultural Produce (I.B.V.L.), Wageningen.