The distribution of dry matter during growth of a potato crop

The distribution of dry matter increments to the plant parts of a potato crop was determined by analysing data from experiments in which potato plants were harvested periodically during the early stages of their growth. The distribution tended to follow a regular pattern if expressed as a function of phenological development stage represented by the effective temperature sum. The influence of cultivar, soil type, nitrogen dressing, seed size, and plant density on this distribution pattern is discussed.

Die Verteilung des Trockensubstanzertrages in den verschiedenen Pflanzenteilen eines Kartoffelbestandes wird an Hand von Analysenwerten aus Versuchen bestimmt, in denen Kartoffelpflanzen während früher Wachstumsstadien in periodischen Abständen geerntet wurden.

Um die Zuordnung des Trockengewichtsertrages zu den verschiedenen Pflanzenteilen eines Kartoffelbestandes zu analysieren, wurde ein Verfahren verwendet, in dem der gesamte Trockengewichtszuwachs zwischen aufeinanderfolgenden Ernten berechnet und dessen Verteilung in den Organen als eine Fraktion von der gesamten Zunahme ausgedrückt wird. Die Verteilung steht in Beziehung zu einer effektiven Temperatursumme mit einer unteren Temperaturschwelle von 7°C, einer Optimaltemperatur von 18°C und einer Maximaltemperatur von 29°C. Aus Analysen einer grossen Anzahl von Versuchen ergab sich der Schluss, dass die Verteilungsmuster zwischen Blättern und Knollen approximiert werden können durch lineare Bezüge mit konstanten Neigungen, die für alle Situationen zutreffen. Abb. 1, A-F zeigt, dass Unterschiede zwischen den Sorten durch eine Verschiebung in der Geraden entlang der Temperatursummenachse dargestellt werden können.

Die den Stengeln zugeordnete Fraktion kann als Ergänzung zu derjenigen in den Blättern und Knollen betrachtet werden. Wenn die in den Blättern verteilte Fraktion vor dem Kollenansatz abnimmt, wie bei der Sorte Irene (Abb. 1, D), dann erhöht sich die Fraktion in den Stengeln.

Zusammen mit unzureichender Sinkkapazität konnte eine abnehmende Wachstumsrate im gesamten Bestand erwartet werden. In diesen Versuchen ergab sich deutlich eine Korrelation zwischen der Wachstumsrate während der linearen Wachstumsphase und der Zeit des Knollenansatzes, die als eine Temperatursumme ausgedrückt wird (Abb. 2).

Der Vergleich des Verteilungsmusters der Sorte Irene, die auf einem sandigen Boden wuchs (Abb. 1, D) mit demjenigen der gleichen Sorte von einem Lehmboden (Abb. 3) zeigt, dass nach den Masseinheiten der Temperatursummen der Knollenansatz auf dem Lehmboden früher erfolgte.

Ein höheres Stickstoffniveau verzögerte den Beginn des Knollenansatzes und verlängerte die Periode der konstanten Zuwanderung zu den Blättern. Gleichzeitig wird das Stengelwachstum gefördert (Abb. 4, A-D).

In Beständen, die aus grösseren Pflanzkartoffeln erwuchsen, wird der Knollenansatz beschleunigt und die Periode der konstanten Zuwanderung zu den Blättern verkürzt (Abb. 4, A-D).

In Versuchen mit unterschiedlichen Pflanzdichten wurde keine grössere Differenz im Verteilungsmuster der Biomasse beobachtet.

Versuche, in denen die Verteilung der Trockensubstanz durch die Behandlung mit einem Wachstumshemmer (Daminozid) beeinflusst werden sollte, zeigten unterschiedliche Ergebnisse. Manchmal wurde überhaupt keine Wirkung festgestellt (Abb. 5), in anderen Versuchen begünstigte der Wachstumshemmer jedoch die Zuwanderung der Trockensubstanz zu den Knollen auf Kosten der Stengel. Die Wirkung des Daminozids variierte auch in den Enderträgen, weil oft das Laub in der späteren Jahreszeit wieder austrieb.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die verschiedenen Abläufe im Bestand, wie die Beendigung der konstanten Zuwanderung zu den Blättern und der Beginn des Knollenansatzes durch genetische Faktoren, durch die Tempertur, die Stickstoffverfügbarkeit und die Pflanzgutgrösse beeinflusst werden. Ist einmal die zeitliche Regelung dieser Abläufe festgelegt, dann ist das Verteilungsmuster durch Verwendung der Verteilungsgraden mit konstanter Neigung quantitativ bestimmbar.

La distribution de la matière sèche au niveau des différentes parties des plantes d'une culture de pomme de terre est déterminée à partir de résultats d'essais dans lesquels on a procédé à plusieurs arrachages périodiques durant les premiers stades de la croissance.

A cet effet, on a calculé l'augmentation de matière sèche entre 2 récoltes successives et exprimé la répartition de celle-ci au niveau des différents organes en fraction de cette augmentation totale. La répartition est mise en relation avec la somme des températures effectives en considérant un seuil minimal de 7°C, une température optimale de 18°C et une température maximale de 29°C. L'analyse d'un grand nombre d'essais montre que le modèle de distribution entre les feuilles et les tubercules peut être évalué par des relations linéaires de pentes constantes, valables pour toutes les situations. La figure 1, A-F, montre que les différences entre les variétés peuvent être représentées par un déplacement des droites de distribution sur l'axe des sommes de températures.

La fraction attribuée aux tiges peut être considérée comme le complément de celle des feuilles et des tubercules. Lorsque la fraction accumulée au niveau des feuilles décroît avant l'initiation des tubercules, comme dans le cas de la variété Irène (fig. 1, D), celle des tiges augmente.

Lorsque la capacité d'absorption est insuffisante, on peut prévoir une diminution du taux de croissance de la culture. Dans ces essais, on observe en fait une corrélation entre le taux de croissance au cours de la phase linéaire de la croissance et le moment d'initiation des tubercules exprimé en somme de températures (fig. 2).

La comparaison du modèle de distribution de la variété Irène cultivée en sol sableux (fig. 1, D) avec celui de cette même variété cultivée en sol argileux (fig. 3) montre qu'en termes de sommes de température l'initiation des tubercules est plus précoce en sol argileux.

Un niveau élevé d'azote retarde le départ de la phase d'initiation des tubercules et allonge la durée d'accumulation constante au niveau des feuilles. En même temps, la croissance des tiges est favorisée (fig. 4, A-D).

Dans une culture issue de plants de gros calibres, l'initiation des tubercules est avancée et la durée d'accumulation constante au niveau des feuilles raccourcie (fig. 4, A-D).

Les études concernant la densité de plantation, n'ont montré aucune différence importante des modèles de distribution de la matière sèche.

Des essais conduits à l'aide de retardateurs de croissance (daminozide), dans le but de modifier la distribution de la matière sèche, aboutissent à des résultats variables. Parfois, aucun effet n'est observé (fig. 5), alors que dans d'autres essais, en effet, le retardateur de croissance favorise l'accumulation de matière sèche vers les tubercules au dépend des tiges. Au niveau du rendement final, les effets du daminozide varient également, en raison le plus souvent d'une reprise de la végétation en fin de saison.

En conclusion, les différentes phases d'une culture telles que la fin d'accumulation constante vers les feuilles et le début de l'initiation des tubercules sont influencées par les facteurs génétiques, la température, la disponibilité en azote et le calibre du plant. Une fois que le déroulement de ces phases est fixé, le modèle de distribution est quantifié par les droites de distribution à pente constante.

Authors and Affiliations

1. Centre for Agrobiological Research, (CABO), P.O. Box 14, Wageningen, Netherlands

   H. D. J. Van Heemst

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