Effect of water shortage on six potato genotypes in the highlands of Bolivia (II): water relations, physiological parameters

Christophe Tourneux; André Devaux; Maria René Camacho; Pablo Mamani; Jean-François Ledent

doi:doi:10.1051/agro:2002080

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Volume 23 / No 2 (March 2003)

Agronomie, 23 2 (2003) 181-190

Abstract

Issue		Agronomie Volume 23, Number 2, March 2003


Page(s)		181 - 190
DOI		https://doi.org/10.1051/agro:2002080

Agronomie 23 (2003) 181-190
DOI: 10.1051/agro:2002080

Effect of water shortage on six potato genotypes in the highlands of Bolivia (II): water relations, physiological parameters

Christophe Tourneux^a, André Devaux^b, Maria René Camacho^b, Pablo Mamani^b and Jean-François Ledent^c

^a ORSTOM, Casilla 9214, La Paz, Bolivia
^b IBTA and CIP scientists of the Programa de Investigación de la Papa PROINPA (IBTA-CIP-COSUDE), Casilla 4285, Cochabamba, Bolivia
^c Laboratoire d'Écologie des Grandes Cultures, Université Catholique de Louvain, place Croix du Sud, 2, bte 11, 1348 Louvain-la-Neuve, Belgium

(Received 22 August 2001; revised 11 March 2002; accepted 4 June 2002)

Abstract
Six potato genotypes were grown in containers in the highlands of Bolivia under three water regimes: R0 (well-irrigated controls); R1 (progressive drought after tuberisation and recovery period), and R2 (no recovery). Soil water content ( $\theta_{\rm w}$ ), leaf relative water deficit (RWD), leaf water potential ( $\Psi$ w), stomatal resistance (rs) and chlorophyll fluorescence were evaluated. The objective of this research was to characterise the drought adaptation of the potato genotypes studied, and to identify physiological indicators of drought tolerance. Under drought conditions, cultivar Alpha maintained the highest $\theta_{\rm w}$ and the lowest RWD. Cultivar Luky exhibited a high r $_{\rm s}$ and cultivar Alpha showed the lowest rs, especially at the end of the R2 treatment. The relations RWD- $\Psi$ w, $\theta_{\rm w}$ -RWD and $\theta{\rm m}$ - $\Psi$ w were not affected by genotype or treatment. Chlorophyll fluorescence measurements revealed, in all genotypes, a very high drought resistance of the photosynthetic apparatus, which was not affected in a RWD range of $0-50\%$ . No significant correlation was found between tuber yield and the measured physiological parameters.

Résumé
Effet du manque d'eau sur six génotypes de pomme de terre (II) : relations hydriques, résistance stomatique et fluorescence de la chlorophylle. Six génotypes de pomme de terre ont été cultivés en conteneurs dans les Andes Boliviennes, sous trois régimes hydriques : R0 (témoins bien irrigués), R1 (sécheresse suivie de récupération) et R2 (sécheresse sans récupération). La teneur en eau du sol $\theta_{\rm m}$ , le déficit relatif en eau des feuilles RWD, le potentiel hydrique foliaire $\Psi$ w, la résistance stomatique r $_{\rm s}$ et la fluorescence de la chlorophylle ont été mesurés. Notre objectif était de caractériser l'adaptation à la sécheresse des génotypes étudiés et d'identifier des indicateurs de tolérance à la sécheresse parmi les caractères physiologiques examinés. En conditions de sécheresse cultivar Alpha maintient le $\theta_{\rm m}$ le plus élevé et le RWD le plus faible, cultivar Luky montre un rs élevé et cultivar Alpha présente la r $_{\rm s}$ la plus basse particulièrement à la fin du traitement R2. Les relations RWD- $\Psi$ w, $\theta_{\rm w}$ -RWD and $\theta_{\rm m}$ - $\Psi$ w ne sont pas affectées par les génotypes et traitements. Les mesures de fluorescence de la chlorophylle révèlent chez tous les génotypes une résistance élevée à la sécheresse de l'appareil photosynthétique, qui n'est pas affecté dans une gamme de RWD allant de 0 à 50 %. Aucune corrélation significative entre le rendement en tubercules et les paramètres physiologiques n'a pu être mise en évidence.

Key words: drought / relative water content / leaf water potential / chlorophyll fluorescence / Andean Highlands

Mots clés : sécheresse / contenu relatif en eau / potentiel hydrique foliaire / fluorescence de la chlorophylle / Andes

Correspondence and reprints: Jean-François Ledent;
e-mail: ledent@ecop.ucl.ac.be; André Devaux;
e-mail: devaux@cgiar.org

Communicated by Gérard Guyot (Avignon, France)