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

Zusammenfassung

Die Einflüsse von Temperatur, ursprünglichem Knollengewicht, der Anzahl Keime pro Knolle und der Konzentration zusätzlicher anorganischer Nährstoffe auf das Keimwachstum sowie die Konkurrenz zwischen den Keimen um das Knollensubstrat während des Auflaufens wurden an der KartoffelsorteArran Pilot untersucht. Ween Knollen in ein nährstofffreies 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 Stärke dieser Interferenz nahm mit steigender Temperatur während des Auflaufens zu (Abb. 1 und 2). In den Versuchen 2 und 3 wurde die Auflaufzeit durch die Beigabe einer anorganischen Vollnährlösung zum Wurzelnährboden verkürzt, aber sie wurde nicht signifikant beeinflusst durch die Zahl der Keime pro Knolle (Tabelle 4). Eine Erhöhung der Nährstoffkonzentration in der anorganischen Lösung hatte eine Erhöhung 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 Nährstoffen die Intensität der Konkurrenz zwischen den Keimen um das Substrat aus der Knolle beträchtlich herab, was darauf hindeutet, dass ein Bestandteil der verwendeten Nährlösung den “Knollenfaktor”, der das Keimwachstum begrenzt, ersetzen könnte. Im Versuch 3 dagegen wurde die Interferenz um die Substrate aus der Knolle durch die Konzentration der verwendeten Nährstoffe 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 Nährstoffe in Zusammenhang stehen (Tabelle 5).

Die Temperatur nach dem Auspflanzen übte einen beträchtlichen Einfluss auf die Verteilung der Trockensubstanz innerhalb des Stengel-systems aus. Anzahl, Länge und Trockengewicht der Stolonen pro Keim (Abb. 3) und das Verhältnis des Stolonentrockengewichtes zum gesamten Trockengewicht der Stengel (Tabelle 3) waren in umgekehrter Bezichung von der Temperatur abhängig, in den Versuchen 1 und 3 stand das Verhältnis 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 Nährstoffe. 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 Nährstofflösung ersetzt werden kann.

In den Versuchen 2 und 3 erweiterte sich das Stengel/Wurzel-Verhältnis mit der Erhöhung der Konzentration der verwendeten anorganisehen Nährstoffe, aber es war nicht signifikant beeinflusst durch die Zahl der Keime pro Knolle.

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’accroît 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 entraîne, 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.