Tuberization in potato plants as affected by applications of nitrogen to the roots and leaves

Summary

Tuberization can be prevented in water culture experiments with continuous nitrogen supply via the roots. Interruption of the nitrogen supply via the roots induces tuberization; simultaneous sprayings of the leaves with urea cannot delay or prevent tuberization. Nitrogen analyses show that there is no correlation between nitrogen content of the plants and tuberization. The results are discussed in terms of hormonal changes within the roots and shoots caused by the differences in nitrogen nutritional status of the roots.

Zusammenfassung

In Wasserkulturversuchen mit Kartoffelpflanzen (Solanum tuberosum L.. Sorte ‘Ostara’) wurde unter kontrollierten Umweltbedingungen (12 h Tageslänge, 20 C Tag und Nacht) der Einfluss von Stickstoffzufuhr über die Wurzeln bzw. über die Sprosse untersucht. Ein Teil der Pflanzen wuchs während der gesamten Versuchsdauer in vollständiger Nährlösung (kont. N), ein anderer wurde für 21 (Versuch 1) bzw. 9 (Versuch 2) Tage in Nährlösungen ohne Stickstoff (diskont. N) übertragen. Bei der Hälfte dieser Pflanzen in der Nährlösung ohne Stickstoff erfolgte Besprühen der Blätter mit Harnstofflösungen.

Verglichen mit den Pflanzen bei kont. N zeigten die Pflanzen beider Varianten mit diskont. N (±Harnstoff über die Sprosse) ein gestauchtes Wachstum (Abb. 1). Bei kont. N über die Wurzeln wurde die Knolleninduktion verhindert, bei diskont, N trat Knolleninduktion ein, auch bei gleichzeitiger Behandlung der Sprosse mit Harnstoff (Abb. 1 und Tabelle 2). Zwischen der Knolleninduktion und dem Gehalt der Pflanze an Gesamt-Stickstoff. Nitrat- und reduziertem Stickstoff bestanden keine Korrelationen (Abb. 1, 2 und Tabellen 1, 2).

Die Ergebnisse lassen vermuten, dass der die Knolleninduktion auslösende ‘Stimulus’ zwar aus dem Spross kommt, der Spross aber die Information über den speziellen Stickstoffernährungszustand der Wurzeln durch Verschiebungen im Spektrum der wurzelbürtigen Phytohormone erhält.

Résumé

L'influence de l'apport d'azote par les racines et par les feuilles de la pomme de terre (Solanum tuberosum L., variété ‘Ostara’) a été étudiéc avec des essais en hydroculture, dans un environnement contrôlé (longueur du jour 12 h, et 20 C jour et nuit). Une partie des plantes a été maintenue pendant toute la période d'essai dans une solution nutritive complète (N-continu); et l'autre partie a été transférée pendant 21 jours (essai 1) et 9 jours (essai 2) dans des solutions nutritives sans azote (N-discontinu). Sur la moitié des plantes cultivées dans le milieu sans azote, les feuilles ont été aspergées avec une solution d'urée.

Les plantes cultivées dans les deux variantes N-discontinu (application de ± d'urée sur les pousses) présentent une croissance moins élancée que celles cultivées en N-continu (fig. 1). Lors de l'apport continu d'azote aux racines il n'y a pas d'induction de la tubérisation (fig. 1, tableau 2). Par l'apport discontinu d'azote, l'induction de la tubérisation eut lieu, malgré l'application d'urée sur les pousses.

Il n'a pas été observé de corrélation entre l'induction de la tubérisation et la teneur totale d'azote, de nitrate, et d'azote réducteur des plantes (fig. 1, 2 et tableaux 1, 2).

Les résultats laissent présumer que le déclanchement du ‘stimulus’ de l'induction de la tubérisation provient de la pousse. Cependant, l'information arrive à la pousse par un changement du spectre des phytohormones, qui est causé par la nutrition particulière des racines en azote.