Potato Research

, Volume 26, Issue 2, pp 139–148 | Cite as

Studies on the foliar uptake of iron solutions into potato leaves

  • C. D. McPhail
  • H. J. Duncan
Article

Summary

The foliar uptake of iron into potato leaves was studied in five cultivars. Uptake was greater at high humidity levels and was also affected by differences in leaflet surface morphology between leaves from the top and mid regions of the canopy. Surface morphology effects were modified by the inclusion of additives, Tween 20 and urea. Leaflet surfaces were examined by scanning electron microscopy. In the field, there was greater uptake into leaves situated within the canopy than by those exposed at the top, an effect ascribed to the sheltering microlimate. Implications for the foliar uptake of agrochemicals in general by the potato crop are commented on.

Additional keywords

iron(II) sulphate relative humidity leaf morphology 

Zusammenfassung

Es wurde die Aufnahme von Eisen aus Eisensulfatlösungen in Kartoffelblätter untersucht, um zu klären, welche Rolle einige Umwelt- und Pflanzenfaktoren spielen. Einzeltropfen einer Eisenlösung wurden auf Blättchen aufgesetzt und die Aufnahme des Eisens durch den Eisenverlust bestimmt, der im Vergleich zur Kontrolle auftrat, wenn die Blättchen mit standardisierten Mengen von deionisiertem Wasser gewaschen wurden. Die Eisenkonzentration wurde durch Atomabsorptionsspektrophotometrie gemessen. Für die Untersuchungen wurden fünf Sorten verwendet: Désirée, Pentland Dell, Pentland Javelin, Record und Wilja, Laboruntersuchungen über den Einfluss der relativen Luftfeuchtigkeit (RH) und der Morphologie der Blattoberfläche von vier Sorten zeigten, dass die Aufnahme 4–9% betrug bei 60–65% RH und 33–44% bei 95–100% RH (Tab. 1).

Unterschiede in der Aufnahme zwischen Blättern von der Spitze oder aus der Mitte (Tab. 2) wurden auf eine unterschiedliche Oberflächenstruktur zurückgeführt, die den Kontakt mit den Tropfen beeinflusst und die auch durch ein Entspannungsmittel (Tween 20) oder ein Eindringungsmittel (Harnstoff) verändert werden konnten (Tab. 3). Rasterelektronenmikroskopische(SEM) Untersuchungen von Blattoberflächen ergaben Unterschiede sowhol zwischen den Sorten als auch zwischen den Blattpositionen innerhalb der Pflanzen (Abb. 1).

An der Haarbasis und über den Blattadern wurde mehr Eisen aufgenommen (Tab. 4). Auf dem Feld ergab sich eine grössere Aufnahme innerhalb der Pflanzen, wahrscheinlich bedingt durch das veränderte Mikroklima, das eine um 10% höhere RH aufwies als an der Spitze der Pflanzen (Tab. 5), was wiederum zu einem langsameren Abtrocknen der Tröpfchen führte und auch Einfluss auf die Blattkutikula hatte.

Insgesamt war die Eisenaufnahme gering, aber es gab gesicherte Unterschiede und sie waren mit der Aufnahme in das Blatt über eine wässrige Lösung verbunden. Ein besseres Verständnis der durch die Umwelt und die Pflanze bestimmten Faktoren, die die Aufnahme beeinflussen, könnten zu einer besser vorhersehbaren Antwort auf Blattspritzungen führen.

Résumé

L'absorption de solutions de fer, sous la forme de FeSO4, par les feuilles de pommes de terre a été étudiée dans le but de déterminer le rôle joué par quelques caractéristiques de la plante et facteurs d'environnement. De fines gouttes de solution de fer ont été pulvérisées sur les folioles et l'absorption a été évaluée en mesurant la perte en fer du liquide de rinçage des folioles, constitué d'eau déminéralisée, par comparaison au témoin. Les concentrations en fer ont été mesurées en spectrophotométrie d'absorption atomique.

Cinq variétés ont été utilisées dans ces essais: Désirée, Pentland Dell, Pentland Javelin, Record et Wilja.

Des études réalisées en laboratoire sur feuilles détachées de quatre variétés pour déterminer les effets de l'humidité ambiante et de la morphologie des surfaces foliaires ont montré que l'absorption était de 4–9% à 60–65% d'humidité relative (HR) et de 33–44% à 95–100% HR (tableau 1).

Les différences d'absorption observées entre les feuilles du sommet et les feuilles du milieu de la plante étaient dues aux différences de morphologie des surfaces foliaires, affectant le contact avec les gouttelettes; mais ce dernier pouvait être modifié par l'adjonction d'un agent tensio-actif (Tween 20) et d'un produit de pénétration (urée) (tableau 3).

L'examen de la surface des folioles au microscope électronique à balayage (SEM) (figure 1) révélait des différences entre variétés et entre feuilles, en fonction de leur position sur la plante.

Il y avait une absorption plus importante autour des poils de la feuille et sur les nervures (tableau 4). Dans l'essai, une plus grande absorption avait lieu dans les feuilles du milieu de la plante, probablement parce qu'au niveau du micro-climat l'HR était de quelques 10% plus élevé qu'à la surface des feuilles du sommet (tableau 5). On attribue ce fait au plus faible taux d'évaporation des gouttelettes en fonction de l'HR environna la cuticule des feuilles.

En définitive, l'absorption du fer a été faible, mais les quelques différences significatives observées ont montré qu'elle était compatible avec le processus d'absorption par le feuillage suivant la voie aqueuse. Une plus grande connaissance des caractéristiques de la plante et des facteurs d'environnement affectant l'absorption, pourraient conduire à une meilleure prévision des réponses de la plante aux pulvérisations foliaires.

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Copyright information

© Kluwer Academic Publishers 1983

Authors and Affiliations

  • C. D. McPhail
    • 1
  • H. J. Duncan
    • 1
  1. 1.Chemistry Department, University of GlasgowAgricultural Chemistry SectionGlasgowScotland

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