Summary
The relationship between water shortage and tuber initiation and development in the cv. Maris Piper was examined in glasshouse experiments with several severities of water-stress induced by withholding water at different stages of plant growth. There was a direct reduction in tuber numbers per stem with increasing duration of water stress in plants deprived of water from the time when 50% of plants had emerged but not when water was withheld from the time of onset of initiation. Using the data from both years a statistically significant negative correlation was established between tuber number per stem and the number of days of soil moisture potential <−25 kPa.
Zusammenfassung
Das Verhältnis zwischen Wassermangel im frühen Teil der Wachstumsperiode und der Knollenbildung bei der Sorte Maris Piper wurde in zweijährigen Gewächshausversuchen, bei unterschiedlichen Phasen und unterschiedlicher Schwere des Wassermangels, untersucht.
Die Pflanzen wuchsen in einem Torf-/ Sand-Gemisch in Behältern. Das Wasser wurde von der Zeit des Aufgangs, der Knollen-Initiierung oder des ‘kleine-Knollen-Stadiums’ zurückgehalten (Serien A, B und C der Behandlungen; Tabelle 1) und daran anschliessend verabreicht (Tabelle 1, Abb. la, b). Die Kontrollbehandlung wurde während der gesamten Wachstumszeit gut gewässert. Sinkende Raten bei der Transpiration während des Wassermangels könnten durch den Wechsel des Bodenwasser-Potentials (Abb. 1a, b) und der Bodenfeuchtigkeits-Abgabekurve des Kompostes (Abb. 2) verursacht worden sein.
In beiden Versuchen wurde die Knollenzahl pro Stengel in denjenigen Behandlungen reduziert, welche beim Auflaufen (A-Serien) begonnen worden waren. Die Knollenzahl war dagegen sogar bei ganz schwerem Stress nicht beeinträchtigt, wenn die Behandlung nach der Periode der Knollen-Initiierung begonnen worden war (B- und C-Serien; Tabellen 2 und 3). Bei Verwendung der Daten der Kontrolle und der A-Serie der Behandlungen in beiden Versuchen zeigte die Knollenzahl pro Stengel (N) zum letzten Erntetermin hin zwischen der Zahl der Tage(D) und dem Bodenwasser-Potential eine Regression <−25 kPa. Die Knollenzahl als Audruck einer Proportion(Q) des Wertes der Kontrollbehandlung ergab zuD ebenfalls eine Regression. Beide Verhältnisse:N=7,20–0,16D undN=1,001–0,020D waren statistisch signifikant (P<0,001) bei 85 bzw. 76% der Varianz.
Der Knollenertrag in Versuch 2 (Tabelle 3) war negativ korreliert mit der Dauer des Wasserstress(D) und die Gesamttrockenmasse zeigte den gleichen Trend. Der Trockenmassegehalt der Knollen zum letzten Erntetermin wurde durch die Behandlung nicht beeinflusst (21,2±1,5% und 23,0±0,7% in Versuch 1 bzw. 2).
Im Versuch 2 verursachten der kontrastierende Effekt bei Wassermangel in den A- und B-Serien der Behandlungen auf Ertrag und Knollenzahlen Unterschiede in der Verteilung der Knollengrösse (Abb. 3). In Behandlung A5 wurde die Reduktion der Knollenzahl durch die Ertragsreduzierung ausgeglichen, so dass sich die Knollengrössen von denen in der ungestressten Kontrolle nicht unterschieden. In Behandlung B5 dagegen war die mittlere Knollengrösse niedriger; ausserdem ergab sich hier eine signifikant höhere Proportion kleiner Knollen (Abb. 3).
Résumé
La relation entre un manque d'eau en début de végétation et l'initiation des tubercules est examinée sur deux années avec la variété Maris Piper. Les expériences ont lieu sous serre, à différents stades et différents degrés d'importance du déficit hydrique.
Les plantes sont cultivées en containers dans un mélange tourbe-sable. L'eau est apportée au moment de la levée, de l'initiation des tubercules ou à la formation des petits tubercules (séries A, B et C des traitements) (tableau 1) et est approvisionnée par la suite (tableau 1, fig. 1a, b). Le témoin est bien pourvu en eau pendant toute la période. Les baisses du taux de transpiration pendant le déficit hydrique peuvent être déduites à partir des changements du potentiel capillaire (fig. 1a, b) et à partir du profil hydrique du compost (fig. 2).
Dans les deux expériences, le nombre de tubercules par tige est réduit pour les traitements en début de levée (séries A) mais n'est pas modifié, même en cas assez grave de déficit hydrique, lorsque les traitements ont lieu après la période d'initiation des tubercules (séries B et C) (tableau 2, 3). A partir des valeurs du témoin et des séries A des deux expérimentations, il apparaît que le nombre de tubercules par tige(N) à la récolte finale diminue avec le nombre de jours(D) pour lesquels le potentiel capillaire est inférieur à 25 kPa.
Le nombre de tubercules par tige exprimé par le rapport(Q) des valeurs du traitement sur celles du témoin, diminue également avecD. Les deux relationsN=7.20–0.16D etN-1.001–0.020D sont hautement significatives (P<0.001) et expliquent respectivement 85 et 76% de la variance.
Dans la deuxième expérimentation (tableau 3) le rendement en tubercules est négativement correlé à la durée du déficit hydrique(D) et la production totale de matière sèche va dans le même sens. La teneur en matière sèche des tubercules à la récolte finale ne varie pas avec le traitement (21.2±1.5% et 23.1±0.7% respectivement pour les expérimentations 1 et 2).
Dans l'expérience 2, les effets opposés du déficit hydrique, pour les traitements des séries A et B, sur le rendement et le nombre de tubercules, entraînent des différences de répartition dans les calibres (fig. 3). Dans le traitement A5, la réduction du nombre de tubercules est reportée sur le rendement, ce qui ne modifie pas la répartition des calibres par rapport au témoin. Cependant, dans le traitement B5, le calibre moyen des tubercules est plus faible et la proportion de petits tubercules significativement plus élevée (fig. 3).
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MacKerron, D.K.L., Jefferies, R.A. The influence of early soil moisture stress on tuber numbers in potato. Potato Res 29, 299–312 (1986). https://doi.org/10.1007/BF02359959
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