Skip to main content
SpringerLink
Log in

Development, growth and chemical composition of the potato crop (solanum tuberosum L.). II. Tuber and whole plant

  • Published:
Potato Research Aims and scope Submit manuscript

Summary

This second paper of the review describes the development of the potato tuber and whole plant based on research data and literature. The development and growth, daily changes of fresh and dry matter, and of the contents of organic and inorganic components (dry matter, starch, sugars, organic acids, ascorbic acid, nitrogenous compounds, nitrate, crude lipid, glycoalkaloids, P, K, Ca, Mg, Mn, Na), discolouration indices, and physiological parameters (rate of assimilation and respiration, activity of enzymes) are reviewed.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  • Addiscott, T.M., 1976. Nutrient concentrations and interactions in young leaves of potato plants growing with and without tubers.Annals of Botany 40: 65–72.

    Google Scholar 

  • Aeppli, A., E.R. Keller & F. Schwendimann, 1981. Einfluß des Erntetermins auf die Blauempfindlichkeit von Kartoffelknollen.Zeitschrift für Acker-und Pflanzenbau 150: 372–381.

    Google Scholar 

  • Baumann, L., 1957. Über die Beziehung zwischen Hydratur und Ertrag.Berichte der Deutschen Botanikergesellschaft 70: 67–78.

    Google Scholar 

  • Berkeley, H.D. & T. Galliard, 1974. Lipids of potato tubers. III. Effect of growth and storage on lipid content of the potato tuber.Journal of the Science of Food and Agriculture 25: 861–867.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Bolling, H. & W. El Baya, 1973. Veränderung der Kartoffellipide während des Wachstums der Pflanze unter Berücksichtigung der Biosynthese der Fettsäuren.Zeitschrift für Pflanzenphysiologie 69: 402–408.

    CAS  Google Scholar 

  • Braun, I., 1989. Einfluß von physiologischer Ausreife und Lagerung auf einige qualitätsbestimmende Inhaltsstoffe verschiedener Kartoffelsorten unter besonderer Berücksichtigung der Zellwandsubstanzen und ihre Bedeutung für die Verarbeitung zu Kartoffeltrockenprodukten. PhD thesis, University of Göttingen, Germany.

    Google Scholar 

  • Brouwer, W., K. Caesar & L. Stählin, 1976. Die Kartoffel. In: W. Brouwer (Ed.), Handbuch des speziellen Pflanzenbaues, Band II, Paul Parey, Berlin, pp. 1–187.

    Google Scholar 

  • Caesar, K., K.B.A. Bodlaender, Chr. Hünicken, L. Roer & M. Umaerus, 1981. Growth of four potato varieties under different ecological conditions. Research report, Working Group Section Physiology of the European Association for Potato Research. Technical University of Berlin, Germany, pp. 1–111.

    Google Scholar 

  • Chinoy, N.J., 1984. The role of ascorbic acid in growth, differentiation and metabolism of plants. Martinus Nijhoff/Dr W Junk Publishers, The Hague.

    Google Scholar 

  • Christensen, D.H. & M.H. Madsen, 1996. Changes in potato starch quality during growth.Potato Research 39: 43–50.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Deffner, Chr., 1987. Zur Frage der Nährstoffaufnahme von Kartoffelpflanzen und-knollen im Verlauf der Vegetation, aufgezeigt am Beispiel der Sorten Grata und Hansa. Diploma thesis, Institute of Agricultural Chemistry, University of Göttingen, Germany.

    Google Scholar 

  • Desborough, S.L., 1985. Potato proteins. In: P.H. Li (Ed.), Potato physiology. Academic Press, Orlando, pp. 329–351.

    Google Scholar 

  • Engels, Chr., 1983. Wachstumsrate der Knollen vonSolanum tuberosum var. Ostara in Abhängigkeit von exogenen und endogenen Faktoren-Konkurrenz zwischen Einzelknollen um Assimilate. PhD thesis, University of Hohenheim, Germany.

    Google Scholar 

  • Engels, Chr. & H. Marschner, 1986. Allocation of photosynthate to individual tubers ofSolanum tuberosum L. I. Relationship between tuber growth rate and enzyme activities of the starch metabolism.Jounal of Experimental Botany 37: 1795–1803.

    CAS  Google Scholar 

  • Feddes, R.A., 1987. Agrometeorological aspects of emergence, water use, growth and dry matter yield of potatoes.Acta Horticulturae 214: 45–52.

    Google Scholar 

  • Frederiksen, T., 1957. Research on the growth of the potato plants.Landbouwkundig Tijdschrift 69: 237–250.

    Google Scholar 

  • Galliard, T., 1972. Fatty acid composition of immature potato tubers.Phytochemistry 11: 1899–1903.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Haase, N.U., 1993. Auswirkungen einer Knollensortierung auf die Qualität der Kartoffelstärke.Agribiological Research 46: 20–27.

    Google Scholar 

  • Haverkort, A.J., M. van de Waart & K.B.A. Bodlaender, 1990. Interrelationships of the number of initial sprouts, stems, stolons and tubers per potato plant.Potato Research 33: 269–274.

    Google Scholar 

  • Hawker, J.S., H. Marschner & A. Krauss, 1979. Starch synthesis in developing potato tubers.Physiologia Plantarum 46: 25–30.

    CAS  Google Scholar 

  • Heyland, K.-U., 1963. Wasserkulturversuche mit zeitlich gestaffelten NPK-Gaben zu Kartoffeln.Zeitschrift für Acker-und Pflanzenbau 120: 68–82.

    Google Scholar 

  • Hunnius, W., 1974. Die Entwicklung des Stärkegehaltes bei der Abreife der Kartoffel.Zeitschrift für Acker-und Pflanzenbau 139: 97–110.

    CAS  Google Scholar 

  • Hunnius, W., 1977. Die Entwicklung des Rohproteingehaltes der Kartoffel während der Abreife der verschiedenen Knollenfraktionen.Zeitschrift für Acker-und Pflanzenbau 144: 81–89.

    Google Scholar 

  • Ifenkwe, O.P. & E.J. Allen, 1978. Effects of tuber size on dry-matter content of tubers during growth of two maincrop potato varieties.Potato Research 21: 105–112.

    Google Scholar 

  • Ifenkwe, O.P., E.J. Allen & D.C.E. Wurr, 1974. Factors affecting the relationship between tuber size and dry-matter content.American Potato Journal 51: 233–242.

    Google Scholar 

  • Iritani, W.M. & L.D. Weller, 1977. Changes in sucrose and reducing sugar contents of Kennebec and Russet Burbank tubers during growth and post harvest holding temperatures.American Potato Journal 54: 395–404.

    Google Scholar 

  • Johnston, G.R. & R.G. Rowberry, 1962. Determination of tuber sizing and accumulation of total solids contents of four potato varieties harvested at several dates.American Potato Journal 39: 29–35.

    Google Scholar 

  • Kolbe, H., 1994. Einfluß des Wetters auf Ertrag und Zusammensetzung der Kartoffel. Wissenschaftsverlag Vauk, Kiel.

    Google Scholar 

  • Kolbe, H., 1995. Nährstoffversorgung und Qualität der Kartoffel. Potato Nutrition and Tuber Quality. Severin-Verlag, Göttingen.

    Google Scholar 

  • Kolbe, H. & S. Stephan-Beckmann, 1997. Development, growth and chemical composition of the potato crop (Solanum tuberosum L.). I. Leaf and stem.Potato Research 40: 111–130.

    Article  Google Scholar 

  • Kopp, R., 1973. Untersuchungen über die Beziehungen zwischen der Ertragsbildung und der stickstoffdüngung bei Kartoffeln. PhD thesis, University of Halle (Saale), Germany.

    Google Scholar 

  • Krijthe, N., 1955. Observations on the formation and growth of tubers on the potato plant.Netherlands Journal of Agricultural Science 3: 291–304.

    Google Scholar 

  • Lehmann, R., 1926. Untersuchungen über die Anatomie der Kartoffelknolle, unter besonderer Berücksichtigung des Dickenwachstums und der Zellgröße.Planta 2: 87–131.

    Article  Google Scholar 

  • Loomis, R.S., 1983. Productivity of agricultural systems.Encyclopedia of Plant Physiology, New Series 12D:151–172.

    Google Scholar 

  • MacKerron, D.K.L. & H.V. Davies, 1986. Markers for maturity and senescence in the potato crop.Potato Research 29: 427–436.

    Google Scholar 

  • Madsen, M.H. & D.H Christensen. 1996. Changes in viscosity properties of potato starch during growth.Starch/Stärke 48:245–249.

    CAS  Google Scholar 

  • Marshall, B., H.T. Holwerda & P.C. Struik, 1993. Synchronisation of tuber growth in potato (Solanum tuberosum): a statistical model.Field Crops Research 32:343–357.

    Article  Google Scholar 

  • Meltzer, H. von, 1992. Beziehungen zwischen Stengel-und Knollenanzahl bei Kartoffeln in Abhängigkeit von Wachstumsregulatoren.Potato Research 35:297–303.

    Article  Google Scholar 

  • Meredith, P., 1988a. The development and properties of the tuber of the potato (Solanum tuberosum). Part I: Variability of tubers.Starch/Stärke 40, Nr. 9:333–336.

    Google Scholar 

  • Meredith, P., 1988b. The development and properties of the tuber of the potato (Solanum tuberosum L.). Part II: The pattern of growth in the field: Bolbography.Starch/Stärke 40, Nr. 10: 369–374.

    Google Scholar 

  • Mica, B., 1970. Die Verteilung von Stärke und Amyloseanteilen in der Kartoffelknolle.Stärke 22:195–200.

    CAS  Google Scholar 

  • Millard, P & D.K.L. MacKerron, 1986. The effect of nitrogen application on growth and nitrogen distribution within the potato canapy.Annals of Applied Biology 109:427–437.

    Google Scholar 

  • Miskovic, P., 1987. Der Einfluß von Streß während des Wachstums von Kartoffeln auf die Qualität von Kartoffel-Chips und Pommes frites.Industrielle Obst- und Gemüseverwertung 72:316–321.

    Google Scholar 

  • Moll, A., 1982. Studien zur Ertragsphysiologie der Kartoffel. Habilitation thesis. Humboldt-University of Berlin. Germany.

    Google Scholar 

  • Moll, A., 1992a. Beziehung zwischen Stengel- und Knollenanzahl bei der Kartoffel in Abhängigkeit von wichtigen Einflußfaktoren. I. Der Einfluß der Pflanzgutvorbehandlung und der Sorte.Potato Research 35:279–285.

    Google Scholar 

  • Moll, A., 1992b. Beziehung zwischen Stengel- und Knollenanzahl bei der Kartoffel in Abhängigkeit von wichtigen Einflußfaktoren. II. Der Einfluß des Jahres.Potato Research 35: 287–295.

    Google Scholar 

  • Müller, K., 1975. Veränderungen wertgebender Inhaltsstoffe in der Kartoffelpflanze und-knolle im Verlauf der Vegetation und Lagerung, ihre Bedeutung für die Qualität der Knolle.Hefte für den Kartoffelbau 17:1–148.

    Google Scholar 

  • Müller, K.O. & R. Lehmann, 1926. Über Stärkekorn-und Zellengröße bei der Kartoffelknolle. unter besonderer Berücksichtigung der Bedeutung dieser Eigenschaften für die Stärkefabrikation.Angewandte Botanik 8:314–350.

    Google Scholar 

  • Nanda, K.K. & M.S. Tayal. 1976. Changes in ascorbic acid content during growth and development ofPanicum miliaceum.Plant Physiology 57:227–229.

    CAS  Google Scholar 

  • O'Brien, P.J. & E.J. Allen, 1992. Effects of seed crop husbandry, seed source, seed tuber weight and seed rate on the growth of ware potato crops.Journal of Agricultural Science 119: 355–366.

    Google Scholar 

  • Passeschnitschenko, W.A., 1957. (Der Solanin- und Chakoningehalt der Kartoffeln im Laufe der Vegetationsperiode).Biochimija 22:981–983.

    Google Scholar 

  • Pätzold, Chr. & H.W. Stricker, 1964. Untersuchungen über den Knollenansatz und Ertragszuwachs bei Kartoffeln.Zeitschrift für Acker- und Pflanzenbau 119:149–158.

    Google Scholar 

  • Putz, B., 1978. Die Reife der Kartoffel und ihre Bedeutung für die Veredlung. PhD thesis, University of Bonn, Germany.

    Google Scholar 

  • Putz, B., 1981. Über die Bedeutung der physiologischen Reife der Kartoffel für die in der Knolle enthaltenen Zucker.Kali-Briefe 15:569–579.

    Google Scholar 

  • Putz, B., 1984. Über die Streuung der Zuckergehalte zwischen Einzelpflanzen und Einzelknollen bei der Kartoffel.Kali-Briefe 17:173–185.

    Google Scholar 

  • Raeuber, A. & K.-H. Engel, 1966. Untersuchungen über den Verlauf der Massenzunahme bei Kartoffeln (Solanum tuberosum L.) in Abhängigkeit von Umwelt- und Erbguteinflüssen.Abhandlungen des Meteorologischen Dienstes der DDR Nr. 76:1–117.

    Google Scholar 

  • Reeve, R.M., H. Timm & M.L. Weaver, 1973. Cell wall thickness during growth of domestic and foreign potato cultivars.American Potato Journal 50:204–211.

    Google Scholar 

  • Reust, W. & J. Aerny, 1985. Determination of physiological age of potato tubers with using sucrose, citric and malic acid as indicators.Potato Research 28:251–261.

    CAS  Google Scholar 

  • Roberts, S. & R.E. McDole, 1985. Potassium nutrition of potatoes. In: R.D. Munson & W.D. Bishop (Eds), Potassium in agriculture. American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, Soil Science Society of America, Madison, WI, USA, pp. 799–818.

    Google Scholar 

  • Sabhlok, J.P. 1975. Effect of potato maturity and storage conditions on sugar content and potato chip quality. PhD thesis. North Oval Drive, Columbus, Ohio, USA.

    Google Scholar 

  • Sanders, D.C., R.E. Nylund, E.C. Quisumbing & K.V.P. Shetty, 1972. The influence of mist irrigation on the potato. IV. Tuber quality factors.American Potato Journal 49:243–254.

    Google Scholar 

  • Schiemichen, C., 1977. Veränderungen im Lipid- und Fettsäuregehalt in Kartoffelknollen verschiedener Sorten und Größen im Verlauf der Vegetation. Diploma thesis, Institute of Agricultural Chemistry, University of Göttingen, Germany.

    Google Scholar 

  • Schulz, V., 1994. Pflanzenverfügbarkeit von Kalium in norddeutschen Sandböden als Grundlage umweltschonender Kalium-Düngung von Ackerkulturen. Cuvillier Verlag, Göttingen.

    Google Scholar 

  • Schwardt, E., 1983. Veränderungen in den Gehalten an Glycoalkaloiden (α-Chaconin und α-Solanin) in Kartoffeln während der Lagerung sowie im Verlauf der industriellen Produktion daraus hergestellter Edelerzeugnisse (Chips, Püree und Trockenkartoffeln). PhD thesis, University of Göttingen, Germany.

    Google Scholar 

  • Sowokinos, J.R., 1971. Relationship of sucrose synthetase cleavage activity to the chemical and physical maturity of Norchip and kennebec potatoes.American Potato Journal 48:37–46.

    CAS  Google Scholar 

  • Sowokinos, J.R., 1973. Maturation ofSolanum tuberosum. I. Comparative sucrose and sucrose synthetase levels between several good and poor processing varieties.American Potato Journal 50:234–247.

    CAS  Google Scholar 

  • Sowokinos, J.R., 1976. Pyrophosphorylases inSolanum tuberosum. I. Changes in ADP-glucose and UDP-glucose pyrophosphorylase activities associated with starch biosynthesis during tuberization, maturation, and storage of potatoes.Plant Physiology 57:63–68.

    CAS  Google Scholar 

  • Sowokinos, J.R., 1978. Relationship of harvest sucrose content to processing maturity and storage life of potatoes.American Potato Journal 55:333–344.

    CAS  Google Scholar 

  • Stephan, S., 1989. Wachstumsphysiologisch bedingte Veränderungen einiger wertgebender Inhaltsstoffe in Kartoffeln verschiedener Sorten im Ablauf der Vegetation. Diploma thesis, Institute of Agricultural Chemistry, University of Göttingen. Germany.

    Google Scholar 

  • Struik, P.C., A.J. Haverkort, D. Vreugdenhil, C.B. Bus & R. Dankert, 1990. Manipulation of tuber-size distribution of a potato crop.Potato Research 33:417–432.

    Google Scholar 

  • Struik, P.C., E. van Heusden & K. Burger-Meijer, 1988. Effects of short periods of long days on the development, yield and size distribution of potato tubers.Netherlands Journal of Agricultural Science 36:11–22.

    Google Scholar 

  • Struik, P.C., D. Vreugdenhil, A.J. Haverkort, C.B. Bus & R. Dankert, 1991. Possible mechanisms of size hierarchy among tubers on one stem of a potato (Solanum tuberosum L.) plant.Potato Research 34:187–203.

    Google Scholar 

  • Verbist, J.F. & R. Monnet, 1979. A propos de la teneur en solanine des petits tubercules nouveaux de pomme de terre (Solanum tuberosum L.).Potato Research 22:239–244.

    CAS  Google Scholar 

  • Weaver, M.L. & H. Timm, 1983. Significance of the fructose/glucose ratio in screening potato breeding lines with processing potential.American Potato Journal 60:329–338.

    CAS  Google Scholar 

  • Wittstock, I.-M., 1962. Untersuchungen über die Entwicklung der Knollen an der Kartoffelpflanze. PhD thesis, University of Stuttgart-Hohenheim, Germany.

    Google Scholar 

  • Wünsch, A., 1964. Untersuchungen zur Kenntnis der Saccharose und der Hauptzucker der Kartoffel. PhD thesis, Technical University of München. Germany.

    Google Scholar 

  • Yamaguchi, M., J.W. Perdue & J.H. MacGillivray, 1960. Nutrient composition of White Rose potatoes during growth and after storage.American Potato Journal 37:73–76.

    CAS  Google Scholar 

  • Zgorska, K., 1987. Zellwandbestandteile von Kartoffelknollen in Abhängigkeit von der Reife.Kartoffel-Tagung 9:11–17.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Fachbereich Bodenkultur und Pflanzenbau, Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft, Gustav-Kühn-Str. 8, D-04159, Leipzig, Deutschland

    Hartmut Kolbe

  2. Springstr. 66, D-37077, Göttingen, Deutschland

    Sabine Stephan-beckmann

Authors
  1. Hartmut Kolbe
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Sabine Stephan-beckmann
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Kolbe, H., Stephan-beckmann, S. Development, growth and chemical composition of the potato crop (solanum tuberosum L.). II. Tuber and whole plant. Potato Res 40, 135–153 (1997). https://doi.org/10.1007/BF02358240

Download citation

  • Accepted:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02358240

Additional keywords

Search

Navigation