Potato minituber production by aeroponics: effects of plant origin and genotype

Abstract

Aeroponics is modern, soilless technology for potato cultivation that promotes the production of a large number of healthy minitubers (pre-basic seed potatoes). In aeroponics, roots and underground stems (stolons) of potato plants grow inside closed boxes (modules), suspended in the fine mist of a nutrient solution that recirculates through the system. As a result, a significant number of tubers larger than 1 cm can be formed on stolons during the growing period. The aim of this study was to evaluate the effects of the genotype and origin of planting material on the production of minituber in an aeroponic facility in Guča, Serbia. Our study encompassed three potato cultivars: Cleopatra, Kennebec and Désirée, and two types of planting material: acclimated microplants and plants originated from the previous season’s minitubers. Plants were aeroponically cultivated in the 2019 season (late May- December) with a planting density of 24 plants per m2 and ~14-day harvest intervals. The largest number of minitubers per plant (19.9) was recorded for cultivar Désirée, followed by the Kennebec (15.7) and Cleopatra (11.1). The average mass of minitubers of all the cultivars under consideration was significantly higher in the plants originating from minitubers than in plants of in vitro origin. The highest yield of minitubers, 10.27 kg m-2, was recorded for Kennebec plants of minituber origin. Besides, the plants originated from minitubers steadily tuberized during the entire cultivation period in the aeroponic facility.

Аеропоника је савремена технологија гајења биљака без земље која омогућава ефикасну производњу здравог предосновног семенског кромпира у форми миникртола. У аеропонском систему, коренови и столони биљака кромпира расту унутар затворених боксова (модула) у магли капљица хранљивог раствора који циркулише кроз систем. Као резултат оваквог гајења, значајан број кртола већих од 1 cm може се формирати на столонима биљака током вегетационог периода. Циљ овог истраживања био је да се процене ефекти генотипа кромпира и порекла садног материјала на производњу миникртола у објекту са аеропоником у Гучи, Србија. Наша студија је обухватила три сорте кромпира: Cleopatra, Kennebec и Désirée, и две врсте садног материјала: аклиматизоване микробиљке и биљке добијене из миникртола (род из претходне сезоне). Биљке су узгајане аеропонски у сезони 2019. (крај маја-децембар) са густином садње од 24 биљке по m2 и интервалима жетве од ~14 дана. Највећи број миникртола по биљци (19,9) формирала је сорта Désirée, затим Kennebec (15,7) и Cleopatra (11,1). Просечна маса миникртола свих испитиваних сорти била је значајно већа код биљака добијених из миникртола него код биљака in vitro порекла. Највећи принос миникртола, 10,27 kg m-2, установљен је код биљака сорте Kennebec узгојених из миникртола. Поред тога, биљке пореклом из миникртола су постојано формирале кртоле током читавог периода гајења у аеропонском систему.