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Potato Research

, Volume 30, Issue 2, pp 201–217 | Cite as

Aspects of the physiological basis of cultivar differences in yield of potato under droughted and irrigated conditions

  • R. A. Jefferies
  • D. K. L. Mackerron
Article

Summary

Comparisons were made between droughted and irrigated crops in two field experiments conducted on cultivars of potato understood to exhibit a range of drought tolerance to identify important physiological attributes for drought tolerance. Drought reduced total dry matter production and tuber yields and increased tuber dry matter concentration. The better yield response of Désirée was due largely to the greater water content of its tubers. There were differences between cultivars in the number of tubers produced per unit area and in 1984 there were differences between treatments.

Functional differences in canopy growth were revealed in differences in the fractions of incident solar radiation which were intercepted.

The effects of drought were proportioned between components of yield, the principal effects being upon interception of solar radiation and on tuber dry matter concentration. Tuber number was an important factor influencing ware yield.

Additional keywords

soil moisture solar radiation interception dry matter production tuber dry matter tuber number components of yield 

Zusammenfassung

In zwei Feldversuchen wurden Pflanzen, die unter trockenen oder beregneten Verhältnissen aufwuchsen, im Hinblick auf die Rangfolge der Sorten für Trockenheitstoleranz untersucht; dabei sollten die Reaktionen auf Trockenheit und wichtige physiologische Merkmale für Trockenheitstoleranz herausgestellt werden. Die Messungen umfassten Variabelen bei den Pflanzen, Bodenfeuchtigkeit (Abb. 1) und aufgefangene Sonnenstrahlung. Trockenheit reduzierte die Produktion an Gesamttrockenmasse (Tabelle 1), dabei ergaben sich jedoch keine signifikanten Sortenunterschiede, der Ernteindex (Tabelle 1) änderte sich durch Trockenheit nicht signifikant ausser bei einer der Ernten. Die Knollenerträge (Tabelle 2), sowohl insgesamt als auch bei Marktware, wurden durch Trockenheit reduziert, und 1984 ergaben sich dabei statistisch signifikante Sortenunterschiede, aber im Falle der Gesamt-Trockenmasse-Produktion waren die Wechselwirkungen zwischen Behandlung und Sorte nicht signifikant. In beiden Versuchen ergaben sich Unterschiede zwischen den Sorten bei der Knollenzahl pro Flächeneinheit (Tabelle 3), und 1984 zeigten sich Unterschiede zwischen den Behandlungen. Die Gesamt-Trockenmasse-Produktion bei den Knollen (Tabelle 2) differierte zwischen den Sorten bei jeder Ernte; Trockenheit erzeugte höhere Werte als Beregnung. Die bessere Ertragsleistung bei Désirée war vor allem auf ihren grösseren Gehalt an Knollenwasser zurückzuführen (Tabelle 2).

Funktionale Unterschiede in der Kraufläche zeigten sich anhand der Fraktionen von einfallenden Sonnenstrahlungen, die eingefangen wurden (Abb. 2, 3). Akkumulierte Werte der eingefangenen Sonneneinstrahlungen (Tabelle 4) wurden zur Integrierung von Effekten bei der langsameren und geringeren Krautfläche-Expansion bei trockenem Aufwuchs verwendet, diese zeigten sich bei jeder Sorte als signifikant geringer unter trockenen als unter feuchten Verhältnissen. Unterschiede in den Verhältnissen von Gesamt-Trockenmasse-Produktion zur Akkumulation eingefangener Sonnenstrahlung (Lichtausbeute-Koeffizienten) (Tabelle 4) ware statistisch nicht abgesichert.

Der Einfluss von Trockenheit wirkte sich anteilmässig auf die einzelnen Ertragskomponenten aus (Tabelle 5), die Haupteffekte beruhen auf das Einfangen der Sonneneinstrahlung und auf die Knollen-Trockenmasse-Produktion. Bei der Beeinflussung des Ertrages von Marktware war die Zahl der Knollen ein wichtiger Faktor.

Résumé

Des comparaisons ont été faites entre cultures non irriguées et irriguées dans deux champs d'expérimentation avec des variétés de pomme de terre présentant une gamme de tolérance à la sècheresse, de manière à étudier leur comportement et à déterminer les facteurs physiologiques les plus importants pour la résistance à la sècheresse. Les mesures étaient faites sur les variables de la plante, sur l'humidité du sol (figure 1) et les radiations solaires interceptées. La sècheresse réduisait la teneur totale en matière sèche (tableau 1) mais sans présenter de différences significatives entre les variétés. L'index de récolte (tableau 1) n'était pas perturbé significativement par la sècheresse à l'exception d'une date de récolte. Les rendements en tubercules (tableau 2) totaux et commercialisables étaient réduits par celle-ci et en 1984 des différences de rendement entre variétés étaient statistiquement significatives mais, comme pour la production de matière sèche totale, les intéractions entre traitements et variétés étaient non significatives

Dans les deux expérimentations il y avait des différences entre variétés dans le nombre de tubercules produits par unité de surface (tableau 3) et en 1984, il y avait des différences entre traitements. La teneur en matière sèche des tubercules (tableau 2) différait selon les variétés pour chaque date de récolte et la sècheresse conduisait à un taux de matière sèche plus élevé que pour les cultures irriguées. Le meilleur rendement de Désirée était dû, en grande partie, à une forte teneur en eau de ses tubercules (tableau 2).

Des différences dans la croissance du feuillage se retrouvaient dans les valeurs des radiations solaires incidentes interceptées (figures 2 et 3). Le cumul de celles-ci (tableau 4) était utilisé pour intégrer leur effet au niveau des plus lentes et des plus faibles croissances données par les cultures non irriguées pour chaque variété; il s'avérait être significativement inférieur dans les cultures non irriguées. Les différences trouvées dans les rapports entre la production de matière sèche et le cumul des radiations solaires interceptées (coefficient de conversion de la lumière) (tableau 4) étaient non significatives.

Les effets de la sècheresse étaient proportionnels aux composantes du rendement (tableau 5) le principal effet étant celui de l'interception des radiations solaires sur la teneur en matière sèche des tubercules. Le nombre des tubercules était aussi un facteur important du rendement commercialisable.

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Copyright information

© Kluwer Academic Publishers 1987

Authors and Affiliations

  • R. A. Jefferies
    • 1
  • D. K. L. Mackerron
    • 1
  1. 1.Scottish Crop Research InstituteDundeeScotland

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