Tuber size distribution in cv. Sebago and quantitative effects ofRhizoctonia solani on yield

Summary

Plants dug at random from a commerical crop, cv. Sebago, were scored just prior to normal harvest date in two seasons for stem and stolon infection caused byR. solani. Tuber weights relative to stolon position were recorded. Yield was directly related to haulm fresh weight (F) and it was considered essential to includeF when interpreting yield reduction from stolon pruning. The probability of tuber size distribution fitted a proportional odds model; tuber sizes were not uniformly distributed down the stem profile and the top and bottom stolons had the lowest probabilities of bearing, marketable tubers (>45 g), but commonly bore them when stolons in the middle of the stem profile were pruned. Stem canker did not significantly affect haulm fresh weight or tuber yield and there was a stolon pruning threshold (18%) below which yield was not reduced. For every 20% increase in pruning above this threshold, yield was reduced by only 6%. The effects ofR. solani infection on yield were determined from a model based on an assumption of assimilate flow.

Zusammenfassung

Zufallsgemäss ausgewählte Pflanzen aus kommerziellem Anbau der Sorte Sebago wurden in 2 Vegetationsperioden kurz vor normalem Erntetermin auf Stolo- und Stengelinfektion durchR. solani ausgewertet (Abb. 1). Das Knollengewicht wurde in Relation zur Position der Stolonen ermittelt. Ertrag und Stolonenzahl stiegen mit steigendem Kraut-Frischgewicht pro Trieb (Tabellen 1, 2, 4), das Frischgewicht der Triebe war die ausschlaggebende Variable bei der Deutung des Ertragsrückganges aus der Rate für Stolo-Abschnürungen. In beiden Vegetationsperioden ergaben die Daten ein proportional schiefes Modell für die Wahrscheinlichkeit der Knollenverteilung senkrecht zum Stengelprofil (Tabelle 3). Die Knollen waren nicht einheitlich, verteilt: die basalen Stolonen wie auch diejenigen nahe der Bodenoberfläche zeigten die geringste Wahrscheinlichkeit für marktfähige Knollen (>45 g). Die grösste Wahrscheinlichkeit für marktfähige Knollen ergab sich beim dritten und vierten Stolo unterhalb der Bodenoberfläche (Abb. 2). Die beobachtete Knollenverteilung ist ein Ausdruck des Assimilat-Transfers.

Der Einfluss der Infektion durchR. solani wird durch ein Modell bestimmt, welches auf der Annahme eines Schwellenwertes beruht (α⁽²⁾, Tab. 5, 6), dass die Pflanze Abschnürung (Abb. 3) und Stengelkrankheit ausgleichen kann. Jenseits dieser, Schwelle wird ein proportionaler Rückgang im Assimilatfluss, also Ertrag, mit grösserem Erkrankungsgrad postuliert. Stengelbefall beeinflusste Kraut-Frischgewicht oder Ertrag (Abb. 4) nicht signifikant; für jeweils 20% Anstieg bei Stolo-Abschnürungen oberhalb der α-Schwelle wurde der Ertrag um 6% reduziert (Tab. 6). Es wird angenommen, dass bei Abschnürung von Knollen-Initialen an Original-Stolonen diese nicht im Gesamt-Rückgang eingeschlossen sind und dass es keinen Rückkopplungs-Mechanismus zur Senkung der Photosynthese und folglich des Assimilatflusses gibt. Jede Ertragsreduktion ist die Folge einer Verhinderung des Einsetzens neuer Knollen-Initiierungen und eine Folge der Position des ursprünglichen abgeschnürten Stolos im Verhältnis zu den Stolonen mit der grössten Auswirkung auf den Ertragsrückgang.

Résumé

Des plantes choisies au hasard dans une culture de la variété Sebago ont été classées au cours de deux années selon l'importance de leur contamination parR. solani sur tiges et sur stolons (figure 1), juste avant la date normale de récolte. Les poids de tubercules en fonction de leur position sur le stolon ont été enregistrés. On a noté un accroissement du rendement et du nombre de stolons avec le poids frais par tiges des fanes (tableaux 1, 2, 4) et le poids frais des fanes s'est avéré être une variable essentielle dans l'interprétation de la réduction des rendements due au sectionnement des stolons. Pour les deux années, les données suivent un modèle de distributions discontinues proportionnelles pour la probabilité des distributions de tubercules de long de la tige (tableau 3). Les tubercules ne sont pas distribués uniformément: les stolons de la base et ceux situés près de la surface du sol ont la probabilité la plus faible de porter des tubercules commercialisables (>45 g). La probabilité la plus forte de trouver un tubercule commercialisable se situe sur les troisième et quatrième stolons en dessous du niveau du sol (figure 2). La distribution des tubercules observée est attribuée au transfert des éléments assimilables.

Les effets de la contamination parR. solani sur la récolte ont été déterminés à partir d'un modèle basé sur l'hypothèse jusqu'à une valeur seuil (α⁽²⁾; tableaux 5 et 6) la plante peut s'adapter au sectionnement (figure 3) et aux attaques sur tige. Au delà de ce seuil, on suppose qu'il y aurait une diminution proportionnelle du transfert des éléments nutritifs et par conséquent de la récolte à l'accroissement de la maladie. Les attaques sur tiges n'ont affecté significativement ni le poids frais des fanes ni la récolte (figure 4), mais à chaque augmentation de 20% du sectionnement des stolons, au dessus du seuil, la récolte a chuté de 6% (tableau 6). On a supposé que si les initiations portées par les stolons originels sont détruites, elles ne sont pas incluses dans la force d'absorption totale de la plante et qu'il n'y a pas de mécanisme rétroactif pour diminuer la photosynthèse et donc le courant d'assimilation. Toute réduction du rendement résulte d'un retard d'initiation de nouveaux tubercules et de la position du stolon originel détruit par rapport aux stolons principaux.