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Potato Research

, Volume 29, Issue 4, pp 427–436 | Cite as

Markers for maturity and senescence in the potato crop

  • D. K. L. Mackerron
  • H. V. Davies
Article

Summary

Maturity in the potato crop is, as yet, ill defined. In an experiment in which nitrogen was applied pre-planting in six treatments, the opportunity was taken to follow changes in growth and development together with changes in three possible measures of physiological activity. A sudden decline in the concentration of sugars in the petiole sap was best associated with changes in crop growth development and may be an appropriate indicator of the onset of maturity and then senescence.

Additional keywords

leaf area tuber dry matter chlorophyll petiole sap sucrose nitrate 

Zusammenfassung

Das Einsetzen von Reife und Seneszenz bei Kartoffeln ist nicht genau definiert. Bekannt sind jedoch eine Reihe von Faktoren, um dieses zu modifizieren: zum Beispiel die Stickstoffversorgung. In einem Versuch wurde der Stickstoff (als Kalksalpeter, ‘nitrochalk’) ausgelassen (N0) oder mit 40, 80, 160 und 240 kg ha−1 zur Pflanzzeit (N1 bis N4 entsprechend) verabreicht. Eine gesplittete Anwendung von N, 80 kg ha−1 zur Pflanzung und 80 kg ha−1 zur Pflanzung und 80 kg ha−1 eine Woche nach Knollenbildung (N5) war eingeschlossen. Unterschiede im Blattflächenindex (LAI, Abb. 1), Gesamtproduktion an Trockenmasse (Abb. 2) und Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Abb. 3) wurden untersucht, um den Einfluss des Grades der Stickstoffanwendung auf das Einsetzen der Seneszenz (Abb. 1 und 2) und der Reife (Abb. 2 und 3) zu ermitteln. Die Konzentrationen an Gesamtchlorophyll (a+b) in ausgebreiteten Blättern (Abb. 4 und 5) und die Zuckerkonzentration (Abb. 6) sowie die Nitrationen (Abb. 7) im Saft der Petiolen wurden untersucht, um mögliche physiologische Indikatoren für das Einsetzen von Reife und Seneszenz zu erhalten.

Die Konzentration des Gesamtchlorophylls in den Blättern war zu jeder Zeit eine Funktion der Höhe der Stickstoff-Applikation (Abb. 5) und sank graduell während des späteren Teils der Wachstumsperiode (Abb. 4). Es bedurfte keiner Kennzeichnung der Schwellenhöhe für das Einsetzen der Seneszenz.

Die Konzentration sowohl an Saccharose wie auch NO3 im Petiolensaft zeigte scharfe Rückgänge (Abb. 6 und 7), welche unter Einfluss hoher N-Gaben später erfolgten. Dennoch zeigt ein Vergleich der Zeiten dieser kurzen Rückgänge mit Veränderung beim LAI, bei der Gesamttrockenmasse-Produktion und der Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Tabelle 1), dass die Veränderung in der NO3-Konzentration nicht mit Veränderungen in Pflanzenwachstum und-entwicklung assoziiert war; der Abfall der Saccharose-Konzentration stimmte jedoch gut überein.

Résumé

Le début de la maturité et de la sénescence de la culture de pomme de terre n'est pas bien défini mais on connait un certain nombre de facteurs qui le modifient, par example la nutrition azotée. Dans cette expérimentation l'azote est apporté aux doses de 0-40-80-160 et 240 kg/ha à la plantation (respectivement N0 à N4). Un double apport d'azote, 80 kg/ha à la plantation et 80 kg/ha une semaine après la tubérisation (N5) est inclu à l'essai. La modification de l'index de Surface Foliaire (LAI) (fig. 1), de la production totale de matière sèche (fig. 2) et de la matière sèche des tubercules (fig. 3) est suivie pour montrer l'effet des doses d'azote apportées sur la date de sénescence (fig. 1 et 2) et de maturité (fig. 2 et 3). La concentration en chlorophylle totale (a+b) dans les feuilles bien développées (fig. 4 et 5) ainsi que celle des sucres (fig. 6) et des ions nitrate (fig. 7) dans le jus pétiolaire ont été étudiées en tant qu'indicateurs physiologiques possibles de la sńescence et de la maturité.

La concentration en chlorophylle totale dans les feuilles dépendait des doses d'azote apportées (fig. 5) et diminuait progressivement au fur et à mesure de l'avancement de la saison culturale (fig. 4).

Elle ne donnait pas de seuil limite pour le début de la sénescence.

La concentration en saccharose et en NO3 dans le jus pétiolaire montrait une chute importante mais tardive avec les fortes doses d'azote. Cependant, la comparaison de la durée de cette courte déclinaison avec les modifications du LAI, de la production totale de matière sèche et de la teneur en matière sèche des tubercules montrait que la variation du taux de NO3 n'était pas associée à l'évolution du développement de la culture, tandis que celle de la teneur en saccharose concordait bien.

Nous suggérons que lorsque la concentration en saccharose des pétioles de feuilles bien développées du sommet de la plante chute fortement, les potentiels de croissance et d'accumulation de matière sèche dans les tubercules (tableau 1) deviennent limités car ils ont atteint leur maximum.

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Copyright information

© Kluwer Academic Publishers 1986

Authors and Affiliations

  • D. K. L. Mackerron
    • 1
  • H. V. Davies
    • 1
  1. 1.Scottish Crop Research InstituteDundeeScotland

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