The effect of temperature on two tuberousSolanum species

Summary

S. chacoense andS. demissum were raised in growth rooms in four temperature regimes and two photoperiods. Leaf number to flowering was less in a night temperature of 15°C than in a night temperature of 21°C. In some, and possibly in all, environments used, the weight of the whole plant at tuber initiation was least in a constant temperature of 21°C. Time to flowering and to tuber initiation was also reduced in environments which increased the growth rate.

The growth rate ofS. chacoense was increased more by raising the day and night temperature from 15°C to 21°C than that ofS. demissum. Temperature and photoperiod interacted in their effects upon growth and development of the two species (fig. 1). WithS. demissum growth of whole plants, tops, roots and stolons were affected differently by changes in temperature in the two photoperiod (fig. 1–4).

Differences in relative growth of tops and roots depended on the effect of temperature on time of initiation of stolons and tubers, rather than its effect in altering directly the balance between tops and roots (table 2). There were indications that this relationship would not hold in all environments.

Zusammenfassung

S. chacoense undS. demissum wurden in Klimakammern bei vier verschiedenen Temperaturbedingungen gezogen: 21°C (Lichtperiode)/21°C (Dunkelperiode); 21°/15°C, 15°/21°C, 15°/15°C. Dazu kamen zwei Photoperioden zur Anwendung, die eine von 10 Stunden bei 1000 f.c. (10753 Lux), die andere von insgesamt 14 Stunden, das heisst 10 Stunden bei 1000 f.c. plus 4 Stunden bei 15 f.c. (161 Lux).

Bei einer Nachttemperatur von 15°C blieb die Anzahl der Blätter unterhalb der ersten Blüten kleiner als bei einer Nachttemperatur von 21°C (tabelle 1). Unter einigen, möglicherweise aber unter allen angewandten Umweltsbedingungen war das Gewicht der ganzen Pflanze zu Beginn der Knollenbildung bei einer konstanten Temperatur von 21°C am geringsten (abb. 1).

Die Wachstumsrate vonS. chacoense stieg bei Erhöhung der Tag- und Nachttemperatur von 15°C auf 21°C unter der Voraussetzung, dass die Nachttemperatur nicht höher war als die Tagestemperatur. Die Wachstumsrate vonS. demissum nahm bei Erhöhung der Tagestemperatur nicht so stark zu wie jene vonS chacoense, und sie blieb unverändert oder nahm sogar ab, wenn die Nachttemperatur erhöht wurde (abb. 1–4).

Frühes Blühen trat ein beim Verfahren 21°/15°C, bei welchem die höhere Tagestemperatur die Wachstumsrate erhöhte und die tiefere Nachttemperatur die Zahl der Blätter unterhalb der ersten Blüten herabsetzie (tabelle 1).

Frühes Blühen trat ein beim Verfahren 21°/15°C, 21°/21°C, bei welchem die Wachstumsrate ebenso gross oder grösser war wie bei den andern Verfahren und das Gewicht der ganzen Pflanze zu Beginn der Knollenbildung ebenso niedrig oder niedriger blieb wie bei den andern Verfahren.

Photoperiode und Temperatur beeinflussten einander in ihrer Wirkung auf das Wachstum und die Entwicklung. Bei beiden Arten waren die Unterschiede in der Zahl der Blätter unterhalb der ersten Blüten bei den beiden Nachttemperaturen der 14stündigen Photoperiode grösser als in jener von 10 Stunden Dauer (Tabelle 1). BeiS. chacoense begann die Knollenbildung im Verfahren 21°/15°C früher als im Verfahren 15°/15°C bei der 10stündigen Photoperiode, doch wurde diese Reihenfolge in der 14stündigen Photoperiode umgekehrt (tabelle 1). BeiS. demissum wurde das Wachstum der ganzen Pflanzen, der oberirdischen Pflanzenteile, der Wurzeln und der Stolonen durch den Temperaturwechsel in den beiden Photoperioden (abb. 1–4) unterschiedlich beeinflusst.

Die Unterschiede im relativen Wachstum der overirdischen Pflanzenteile und der Wurzeln hingen eher von der Wirkung der Temperatur auf den Zeitpunkt der Stolonen- und der Knollenbildung ab als von ihrer Wirkung, das Gleichgewicht zwischen oberirdischen Pflanzenteilen und Wurzeln direkt zu verändern (tabelle 2). Es ergaben sich aber Anhaltspunkte, dass dieser Zusammenhang nicht unter allen Umweltsbedingungen gleich bleibt.

Résumé

On a fait pousser dans des chambres de croissanceS. chacoense etS. demissum à 4 régimes de température: 21°C (période de lumière)/21°C (période d'obscurité), 21°/15°C, 15°/21°C et 15°/21°/21°C, Deux photopériodes ont été utilisées: une de 10 h à 1000 f.c. (10.753 lux), l'autre de 10 h à 10.753 lux plus 4 h à 15 f.c. (161 lux).

Le nombre de feuilles jusqu'à la floraison était moindre à la température de nuit de 15°C qu'à la température de nuit de 21°C (tableau 1). Dans quelques et peut-être dans toutes les conditions de milieu réalisées, le poids de la plante entière lors de l'initiation des tubercules était le moindre à la température constante de 21°C (fig. 1).

La vitesse de croissance deS. chacoense augmentait à la suite de l'élévation de la température de jour et de nuit de 15°C à 21°C, pourvu que la température de nuit fut moins élevée que la température de jour. La vitesse de croissance deS. demissum n'augmentait pas autant que celle deS. chacoense à la suite de l'élévation de la température de jour et n'était pas affectée, ou même diminuait, lors de l'élévation de la température de nuit (figs, 1–4).

Une floraison précoce apparaissait au régime 21°/15°C dans lequel la température de jour plus élevée augmentait la vitesse de croissance, et la température plus basse de nuit diminuait le nombre de feuilles jusqu'à la floraison (tableau 1).

Une tubérisation précoce apparaissait au régime 21°/21°C, dans lequel la vitesse de croissance est aussi haute ou plus haute que dans tout autre régime, et le poids de la plante entière au moment de l'initiation des tubercules était aussi bas, ou plus bas, que dans tout autre régime.

La photopériode et la température avaient des actions réciproques dans leurs effets sur la croissance et le développement. Chez les deux espèces, les différences dans le nombre de feuilles jusqu'à la floraison aux deux températures de nuit étaient plus grandes dans la photopériode de 14 h que dans celle de 10 h (tableau 1). L'initiation des tubercules dansS. chacoense était plus précoce au régime 21°/15°C qu'à celui de 15°/15°C dans la photopériode de 10 h, mais l'ordre d'initiation était inversé dans la photopériode de 14 h (fig. 1). ChezS. demissum la croissance des plantes entières, des parties aériennes, des racines et des stolons étaient affectés différemment par les changements de température dans les deux photopériodes (fig. 1–4).

Les différences dans la croissance relative des parties aériennes et racines dépendaient de l'effet de la température sur le moment de l'initiation des stolons et tubercules, plutôt que d'un effet direct de modification de la balance entre parties aériennes et racines (tableau 2). Il y a des indications que ces relations ne se maintiendraient pas dans tous les milieux.