home    about    browse    search    latest    help 
Login | Create Account

Selectiestrategie voor de ontwikkeling van stikstofefficiënte biologische aardappelrassen: Onderzoeksrapport 2008 t/m 2011

Tiemens-Hulscher, Marjolein; Lammerts van Bueren, E.T. and Struik, Paul (2012) Selectiestrategie voor de ontwikkeling van stikstofefficiënte biologische aardappelrassen: Onderzoeksrapport 2008 t/m 2011. [Selection strategy to develop nitrogen efficient organic potato varieties: Research report 2008 t/m 2011.] Louis Bolk Instituut Publications, no. 2012-025 LbP. Louis Bolk Instituut, Driebergen.

[img]
Preview
PDF - Published Version
1752Kb

Summary

Zowel in de biologische als in de gangbare aardappelteelt is er behoefte aan rassen die met minder stikstof toe kunnen. In het biologische teeltsysteem is de hoeveelheid beschikbare stikstof vaak een beperkende factor. Zowel in de gangbare als de biologische teelt wordt er naar gestreefd om de stikstofgift te verminderen om verspilling en uitspoeling te voorkomen. Stikstofefficiëntie is een complexe eigenschap waar verschillende gewaseigenschappen aan bijdragen. In dit project werd onderzocht of er gewaseigenschappen zijn die gerelateerd zijn aan stikstofefficiëntie en waarop een veredelaar effectief kan selecteren. Stikstofefficiëntie werd daarbij gedefinieerd als het vermogen van een ras om bij een lage stikstofbeschikbaarheid, 100 -150 kg/ha, in een periode van half april tot ongeveer de derde week van juli, 90 - 95 dagen, een rendabele opbrengst te geven. Het onderzoek werd dan ook binnen deze randvoorwaarden uitgevoerd. In de jaren 2008 t/m 2011 werden hiertoe op twee locaties per jaar rassenproeven uitgevoerd waarin verschillende stikstofniveaus waren opgenomen. We identificeerden binnen een groep van 18 commercieel beschikbare rassen de meest stikstofefficiënte rassen en analyseerden welke gewaseigenschappen daarbij een rol spelen. De vroegheid van een ras speelde hierin een grote rol. Bij een groeiperiode van 90 á 95 dagen bleken late rassen meer stikstof op te nemen dan vroege rassen. De Harvest Index van de vroege rassen was op dat oogstmoment echter hoger dan dat van de late rassen, waardoor de totale hoeveelheid stikstof in de knol, uitgedrukt in kg/ha, voor vroege, middenvroege en late rassen vrijwel gelijk was. De middenvroege rassen bleken echter de stikstof in de knol het meest efficiënt om te zetten in droge stof, waardoor ze de hoogste droge-stofopbrengst per hectare hadden. Bij het zoeken naar gewaseigenschappen die gerelateerd zijn aan stikstofefficiëntie richtten we ons voornamelijk op de curve-fit-parameters van de bodembedekkingcurve (BBC). De correlaties tussen de curve-fit-parameters en de droge-stofopbrengst in de knol bleken sterk te variëren over de jaren en de locaties. Ook werd een raseffect in de correlaties gevonden. Van de gemeten curve-fit-parameters bleken de maximaal bereikte bodembedekking (Vx), de periode van maximale bodembedekking (T2 - T1) en de oppervlakte onder de bodembedekkingcurve (OOBBC) de meest robuuste correlatie met opbrengst te vertonen. Indien op alle jaar x locatie combinaties geselecteerd zou zijn op rassen met de hoogste Vx, de langste T2 - T1 of de hoogste OOBBC bij een lage stikstofbeschikbaarheid (ongeveer 90 - 100 kg N/ha), dan zouden 70% van de hoogst opbrengende rassen geselecteerd zijn. Dit percentage was bij de hoogste stikstofbeschikbaarheid (ongeveer 300 kg N/ha) beduidend lager. Vx en T2 - T1 bleken aanvullende curve-fit-parameters te zijn. Dat wil zeggen dat selectie door middel van ieder van deze parameters apart andere rassen opleverde. Het raseffect dat meespeelde in de correlatie tussen curve-fit-parameter en opbrengst had als consequentie dat selectie op rassen met een hoge Vx niet altijd de hoogst opbrengende rassen opleverde. Maar een hoge bodembedekking, ook bij een laag stikstofniveau, is in de (biologische) aardappelteelt ook van belang voor een goed onkruidonderdrukkend vermogen. Een ideaal biologisch aardappelras zou resistent moeten zijn tegen Phytophthora infestans en in staat moeten zijn om in 90 - 95 dagen (gerekend vanaf planten) bij een stikstofbeschikbaarheid van 100 -150 kg/ha in die periode, minimaal 30 ton/ha te produceren met voldoende onderwatergewicht (minimaal 340) en in staat moeten zijn het onkruid zo goed mogelijk te onderdrukken. Voor de ontwikkeling van een rendabel biologisch aardappelras bevelen we de volgende selectiestrategie aan (vanaf derde jaars klonen):
* Gebruik een selectieproefveld met een stikstofbeschikbaarheid van 100 tot 150 kg/ha gedurende een periode van half april tot ca. derde week juli.
* Zorg dan voor veldjes van minimaal 2 ruggen breed en 3 planten lang.
* Selecteer op vroege knolzetting (60 tot 70 dagen na planten)
* Selecteer in het veld op loofresistentie tegen Phytophthora infestans.
* Selecteer op middenvroege rassen (cijfer voor tijptijd 6 - 7) en daarbinnen op:
-rassen met een hoge maximale bodembedekking (Vx).
-rassen met een lange T2 - T1, indien het gewas al aan het afrijpen is.
* Evalueer de oogst op 90 - 95 dagen na poten en selecteer op:
- rassen met een hoog knoltal, hoge opbrengst en voldoende OWG (minimaal 340).
* Voer de selectie enkele jaren en op meerdere locaties uit.

Summary translation

Organic and conventional growers require potato varieties with reliable and stable yields under low nitrogen input. In organic systems the availability of nitrogen is often a limiting factor. Both conventional and organic agriculture strive to reduce nitrogen supply to prevent nitrate leaching. Nitrogen efficiency is a complex characteristic and is the resultant of many different crop traits. In this project we examined which crop traits are related to nitrogen efficiency and, if they do, whether they can be used by breeders in the selection process. We defined nitrogen efficiency as the ability of a potato variety to produce a reliable yield under low nitrogen availability (100 - 150 kg N/ha) in the period from mid-April to approximately the third week of July (90 - 95 days). The research was carried out with these growth restrictions. From 2008 to 2011 several trials were conducted each year at two locations with different nitrogen supplies. Within a group of 18 commercial varieties we identified the most efficient ones and analyzed the crop traits associated with nitrogen efficiency. Earliness of a variety played an important role. Within a growth period of 90 - 95 days, late varieties had a higher nitrogen uptake than early varieties. However, the harvest index of the early varieties at that harvest moment was higher than that of the late varieties, resulting in practically the same amount of nitrogen in the tubers (kg N/ha) for the early, mid-early and late varieties. On the other hand, the mid-early varieties converted this nitrogen more efficiently into dry matter in the tuber than early and late varieties, so this category gave the highest dry matter production per ha. During our search for crop traits related to nitrogen efficiency, we focused mainly on the parameters of the ground cover progress curve (GCPC). The correlations between the curve-fit parameters and the dry matter production varied considerably over the years and locations. The correlation was affected by the potato variety as well. The curve-fit parameters maximum ground cover (Vx), the period of maximum ground cover (T2 - T1) and the Area Under the Ground Cover Progress Curve (AUGCPC) showed the most robust correlation with yield. In retrospect, if varieties with the highest Vx, the longest T2 - T1 or the highest AUGCPC in all year x location combinations had been chosen under the lowest nitrogen level (total N availability of approx. 90 - 100 kg N/ha), 70% of the most productive varieties would have been selected. With selection under the highest nitrogen level (total N availability of approx. 300 kg N/ha) this percentage would have been much lower. The curve-fit parameters Vx and T2 - T1 appeared to provide additional, contrasting information. Selection by each of these curve-fit parameters separately resulted in different varieties. The variety effect in the correlation between the curve-fit parameter and dry matter production implies that the selection for a high Vx does not always result in the most productive varieties. However, a high percentage ground cover, also under low nitrogen conditions, is essential for adequate weed control in (organic) potato culture. Ideally an organic potato variety should be late blight resistant and produce a minimum of 30 Mg/ha within a growing period of 90 - 95 days (from planting), with a nitrogen availability between 100 to 150 kg/ha and have sufficient under water weight (minimum of 340) and the capacity to control weeds. We propose the following selection strategy to develop such organic potato varieties.
* Use a trial field with a nitrogen availability of 100 to 150 kg/ha in the period mid-April to ca. third week of July.
* In case of selection in the field for ground cover, use plots of at least 2 ridges and 3 plants long.
* Select for early tuber setting (60 to 70 days after planting).
* Select in the field for late blight resistance.
* Select for mid-early varieties (maturity types 6 - 7) and within these varieties for:
- varieties with a high Vx
- varieties with a long T2 - T1, in case the crop is already in the decline phase.
* Evaluate the harvest after 90 - 95 days after planting and select for
- varieties with many tubers, high yield and an under water weight of at least 340.
* Perform this selection for several subsequent years at different locations.

EPrint Type:Report
Keywords:stikstof efficientie, aardappel, biologische rassen, selectiestrategie, selectiecriteria, bodembedekking, gewasbedekkingsgraad, nitrogen efficiency, potato, organic varieties, selection strategy, selection criteria, soil cover, canopy cover
Subjects: Crop husbandry > Composting and manuring
Crop husbandry > Breeding, genetics and propagation
Crop husbandry > Production systems > Root crops
Research affiliation: Netherlands > Louis Bolk Institute
Netherlands > Wageningen University and Research Centre WUR
Deposited By: Steinbuch, Luc
ID Code:21646
Deposited On:29 Oct 2012 14:50
Last Modified:29 Oct 2012 14:50
Document Language:Dutch - Nederlands
Status:Published
Refereed:Not peer-reviewed

Repository Staff Only: item control page