G R O W TH AND D E V E L O P M E N T O F LY C O P E R S IC U M
E S C U L E N T U M AS A F F E C T E D BY T H E R M O ­
P E R IO D , P H O T O P E R IO D , C H E M IC A L
GROW TH REG U LA TO RS AND
N U T R IT IO N A L SPR A Y S

By
EDW ARD NORMAN L E A R N E R

A T H E S IS
S u b m i t t e d to t h e S c h o o l o f G r a d u a t e S t u d i e s o f M i c h i g a n
S ta te C o lle g e of A g r i c u l t u r e a n d A p p lie d S c ie n c e
in p a r t i a l fu lfillm e n t of th e r e q u ir e m e n t s
f o r t h e d e g r e e of

D O C T O R O F P H IL O S O P H Y

D e p a r t m e n t of H o r t i c u l t u r e

1952

ACKNOW LEDGM ENTS

T h e a u th o r e x p r e s s e s h is a p p r e c ia tio n fo r th e e n c o u r ­
a g e m e n t of D r . H . B . T u k e y , h e a d of th e D e p a r t m e n t of H o r t i ­
c u l t u r e , a n d to D r . S . H . W i t t w e r , w h o h a s d i r e c t e d a n d g u i d e d
th e i n v e s t i g a t i o n s to t h e c o n c l u s i o n o f t h i s m a n u s c r i p t .
A p p r e c i a t i o n i s d u e a l s o to t h e m e m b e r s of m y g u i d a n c e
c o m m itte e :

D r. G. P . S te in b a u e r, D r. J. R . V aughn, D r. L . M .

T u r k , a n d D r . R . L . C a r o l u s ; to D r . C . L . H a m n e r , D r . A . L .
K en w o rth y , and D r. E . J. B enne f o r th e ir ad d itio n a l a d v ic e .
T h e a u t h o r i s g r a t e f u l to t h e G r a n d R a p i d s G r e e n h o u s e
G r o w e r s A s s o c i a ti o n f o r i t s f in a n c ia l a s s i s t a n c e d u rin g th e
c o u r s e of m a n y of th e s e i n v e s t ig a t io n s .

TABLE

OF CO NTENTS

P age
I.

I N T R O D U C T I O N ..............................................................................

II. R E V I E W

OF

L I T E R A T U R E ..................................................

3

A.

S u p p l e m e n t a r y P h o t o p e r i o d ............................

3

B.

S u p p le m e n ta ry

4

C.

I n t e r a c t i o n o f S u p p le m e n ta l P h o to p e r io d
and

D.

F o lia r

T e m p e r a t u r e ............................

T h e r m o p e r i o d ..........................................

E.

S o il

6

A p p l i c a t i o n of S e l e c t i v e G r o w t h re g u la tin g

F.

5

A p p l i c a t i o n of C e r t a i n N u t r i e n t

E l e m e n t s ...............................................................

III.

1

C h e m i c a l s ...................................

8

I n t e r a c t i o n o f G ro w th R e g u l a to r s w ith
E n v i r o n m e n t a l F a c t o r s ............................

10

E X P E R I M E N T A L ..............................................................................

12

A.

In flu e n c e

of P h o t o p e r i o d a n d G r o w t h

R e g u la to rs

on S e e d lin g G ro w th an d

F lo w e rin g

R e s p o n s e of G r e e n h o u s e

T o m a t o e s ...............................................................

12

iv
Page

B.

1.

O b j e c t i v e ..........................................................

12

2.

M eth o d s a n d m a t e r i a l s

13

3.

R e s u l t s .........................................................

.

.

.

.

15

T h e I n t e r a c t i o n of N ig h t T e m p e r a t u r e s
a n d F r u i t S e ttin g H o r m o n e s o n th e

C..

Y i e l d o f T o m a t o P l a n t s ............................

22

1.

O b j e c t i v e ..........................................................

22

2.

M e th o d s an d m a t e r i a l s

22

3.

R e s u l t s ..........................................................

.

.

.

.

23

T h e I n f l u e n c e of F o l i a r A p p l i c a t i o n o f
C e rta in N u trie n t E le m e n ts and
S u c r o s e on th e Y ie ld of G re e n h o u s e

D.

T o m a t o e s ...............................................................

34

1.

O b j e c t i v e .........................................................

34

2.

M e th o d s an d m a t e r i a l s

35

3.

R e s u l t s .........................................................

.

.

.

.

36

T h e Y ie ld of T h r e e G r e e n h o u s e - g r o w n
T o m a to V a r ie tie s a s In flu e n c e d by
P h o t o p e r i o d ........................................................

44

1.

44

O b j e c t i v e .........................................................

V

Page

E.

2.

M e th o d s an d m a t e r i a l s

.

3.

R e s u l t s ....................................

.

.

.

45

46

T h e R e s p o n s e of G r e e n h o u s e T o m a to e s
to t h e I n t e r a c t i o n o f S u p p l e m e n t a r y
P h o to p e rio d and In c re a s e d T e m ­
p e ra tu re s

F.

...............................................................

1.

O b je c tiv e

.

.................................................

2.

M e th o d s an d m a t e r i a l s

3.

R e s u l t s .....................................

.

.

.

.

52
52
53

54

T h e E f f e c t of C e r t a i n G r o w t h - r e g u la t in g
C h e m ic a ls o n th e C a rb o h y d r a te
C o n t e n t o f T o m a t o P l a n t s w ith
S p e c i a l R e f e r e n c e to T h e i r S u b ­

IV .

s e q u e n t Y i e l d .....................................

65

1.

O b j e c t i v e .....................................

65

2.

M e th o d s an d m a t e r i a l s

3.

R e s u l t s .....................................

.

.

.

.

66

67

D I S C U S S I O N ....................................................................................
A.

T h e r m o p e r i o d ...........................................

80

B.

P h o t o p e r i o d ..................................................

85

80

vi
Page
C.

V.
V I.

I n t e r a c t i o n of T h e r m o p e r i o d a n d
P h o t o p e r i o d .........................................................

88

D.

F o l i a r N u t r i e n t S p r a y s .........................................

89

E.

C h e m i c a l H a r d e n i n g .................................................

90

S U M M A R Y ............................................................................................

94

L I T E R A T U R E C I T E D ........................................................;

97

.

L IS T O F

TABLES

TABLE
I.

Page
N u m b e r of d a y s to t h e f i r s t a n t h e s i s a s
a f f e c t e d b y p h o t o p e r i o d ................................................

II.

17

R a t i o o f n o r m a l to a b n o r m a l l y f o r m e d
p r i m a r y f lo w e r s of th e f i r s t c l u s t e r
i n r e s p o n s e to p h o t o p e r i o d ...................................

III.

18

T h e e f f e c t of g r o w t h r e g u l a t o r a n d p h o t o ­
p e r io d t r e a t m e n t s on to m a to s e e d lin g s
w i t h s p e c i f i c r e f e r e n c e to d r y w e i g h t s
o f p l a n t m a t e r i a l ........................................................

IV .

19

T h e e f f e c t of g r o w t h r e g u l a t o r a n d p h o t o ­
p e r i o d t r e a t m e n t s on to m a to s e e d lin g s
w i t h s p e c i f i c r e f e r e n c e to h e i g h t s of
to m a to

V.

se e d lin g s

........................................................

H e ig h ts of to m a to p la n ts a s in f lu e n c e d
b y n ig h t te m p e r a t u r e

V I.

20

andv a rie ty

.

.

.

.

25

E ffe c t of n ig h t te m p e r a t u r e and v a r ie ty
o n th e d r y w e ig h ts of th e f o lia g e of
t o m a t o p l a n t s ......................................................................

26

v iii
TABLE
V II.

Page
T h e y ie ld of i m m a t u r e to m a to f r u i t s a s
a ffe c te d by n ig h t t e m p e r a t u r e an d
v a r i e t y .....................................................................................

V III.

E x p la n a tio n of v a r ie ta l s y m b o ls u s e d in
T a b l e s IX a n d X

IX .

.........................................................

39

T h e f r u i t q u a l i t y o f 10 v a r i e t i e s of
g r e e n h o u s e - g r o w n t o m a t o e s ....................................

X I.

38

T he c o m p a ra tiv e y ie ld s of te n v a r ie tie s
o f g r e e n h o u s e - g r o w n t o m a t o e s .............................

X.

27

40

T he e ffe c ts of f o lia r a p p lie d s u c r o s e an d
m a j o r n u t r i e n t e l e m e n t s on th e y ie ld s
o f g r e e n h o u s e t o m a t o e s ...........................................

X II .

41

D a y s to h a r v e s t a s i n f l u e n c e d b y f o l i a r
s p r a y s of s u c r o s e an d c e r t a in m a jo r
n u t r i e n t e l e m e n t s .........................................................

X III.

E x t e r n a l and in t e r n a l q u a lity of to m a to
f r u it a s a ffected by fo lia r s p ra y s

X IV .

42

.

.

.

.

43

Y ie ld s of g r e e n h o u s e to m a to e s a s i n ­
flu e n c e d by d if f e r e n tia l lig h t
s u p p l e m e n t s .......................................................................

48

4

TABLE
XV.

T he e f f e c t of p h o to p e rio d on th e q u a lity
o f g r e e n h o u s e t o m a t o e s ...................................

X V I.

E x p la n a tio n of tr e a t m e n t s y m b o ls u se d
i n T a b l e s X V II, X V III a n d X IX .

X V II.

.

.

.

E f f e c ts of s u p p l e m e n t a r y p h o to p e r io d an d
t h e r m o p e r i o d o n h e i g h ts of to m a to
s e e d l i n g s ......................................................................

X V III.

Y ie ld s of g r e e n h o u s e t o m a t o e s a s
a f f e c t e d b y th e i n t e r a c t i o n of
p h o to p e rio d and th e rm o p e r io d

X IX .

.

Q u a lity of g re e n h o u s e to m a to e s a s
a f f e c t e d b y t h e i n t e r a c t i o n of
p h o to p e rio d and th e rm o p e rio d

XX.

.

E x p la n a tio n of t r e a t m e n t s y m b o ls u s e d
i n T a b l e s X X I, X X I I, X X III a n d X XIV

X X I.

W a t e r l o s s a n d h e ig h ts of to m a to

seed­

lin g s a s a ffe c te d by m o is tu r e and
te m p e ra tu re le v e ls and g ro w th r e g u l a t i n g c h e m i c a l s ..........................................

TABLE
X X II.

F r e s h a n d d r y w e ig h ts of to m a to
se e d lin g s a s in flu en ced by
o rg a n ic

c h e m ic a ls and lim ite d

m o i s t u r e a n d t e m p e r a t u r e ...................................
X X III.

T h e e f f e c t of o r g a n i c c h e m i c a l s a n d
lim ite d te m p e ra tu re and m o istu re
on to t a l s u g a r c o n te n t of to m a to
s e e d l i n g s ......................................................................

X X IV .

Y ie ld s of g re e n h o u s e to m a to e s

sub­

j e c t e d to m o i s t u r e a n d t e m p e r a t u r e
re d u c tio n s an d g ro w th r e g u la to r s

L IS T O F F IG U R E S

F IG U R E
1.

Page
T h e r e s p o n s e o f t o m a t o p l a n t s to s o i l
a p p l i c a t i o n s of a l p h a - o r t h o - c h l o r o p h e n o x y
p r o p i o n i c a c i d ........................................................................... 21

2.

T h e e f f e c t of n ig h t t e m p e r a t u r e s on th e
h e ig h ts of to m a to

3.

s e e d l i n g s .........................................

28

T h e e f f e c t s o f n i g h t t e m p e r a t u r e o n th e
d r y w e i g h t a c c u m u l a t i o n of t o m a t o
s e e d l i n g s ...................................................................................

4.

T h e g r o w t h r e s p o n s e of t o m a t o p l a n t s
a s in flu e n c e d by n ig h t te m p e r a t u r e s

5.

T he n ig h t te m p e r a tu r e

. . .

30

e ffe c ts on th e

y i e l d s of i m m a t u r e f r u i t ................................................
6.

29

31

T h e e f f e c t of n ig h t t e m p e r a t u r e on
t h e n u m b e r of d e v e l o p i n g t o m a t o
f r u i t .................................................................................................

7.

32

T he in flu e n c e of n ig h t t e m p e r a t u r e s
o n t h e f r u i t i n g r e s p o n s e of t o m a t o
p l a n t s ..........................................................................................

33

1

X ll

F IG U R E
8.

Page
T h e e f f e c t of p h o to p e r i o d on th e
a c c u m u la tiv e y ie ld of e a r l y
f r u i t ............................................................................................

9.

50

T he a c c u m u la tiv e n u m b e r of rip e
fr u it p ro d u c e d a s in flu e n c e d by
t h e p h o t o p e r i o d ................................................................

10.

51

T he a c c u m u la tiv e to ta l y ie ld of f r u it
a s i n f l u e n c e d b y t h e i n t e r a c t i o n of
p h o t o p e r i o d a n d t e m p e r a t u r e ............................

11.

T he in t e r a c t io n of s u p p le m e n ta ry
p h o to p e rio d an d te m p e r a tu r e
n u m b e r of f r u i t s

12.

61

o n th e

.........................................................

62

T h e g r o w t h r e s p o n s e of t o m a t o
s e e d li n g s a s in f lu e n c e d b y th e
i n t e r a c t i o n of p h o to p e rio d a n d
t e m p e r a t u r e ......................................................................

13 .

63

T h e e f f e c t of th e i n t e r a c t i o n of lig h t
a n d t e m p e r a t u r e on th e p la c e n ta l
t i s s u e i n t h e t o m a t o f r u i t .....................................

64

4

X lll

F IG U R E
14.

Page
M e t h o d u s e d to p r e v e n t w a t e r l o s s
f r o m a r e a s o th e r th a n th e fo lia g e

15.

. . .

68

G r o w th r e s p o n s e of s e e d li n g s a s
in f lu e n c e d b y s o il a p p lic a tio n of
4 -p h th a lim id o -2 ,6 -d im e th y l
p y r i m i d i n e ...................................................................................

16 .

76

T h e e f f e c t of g r o w t h r e g u l a t i v e
c h e m i c a l s o n t h e h e i g h t of t o m a t o
s e e d l i n g s ...................................................................................

17.

77

T he c o m p a r a ti v e h e ig h ts of to m a to
s e e d lin g s a s a ffe c te d by h a r d e n ­
in g t r e a t m e n t s .....................................................................

18.

78

T h e e f f e c t s of h a r d e n i n g t r e a t m e n t s
o n t h e e a r l y y i e l d o f f r u i t .........................................

79

I.

IN T R O D U C T IO N

T h e S t a t e of M i c h i g a n i s

g e o g ra p h ic a lly lo c a te d in an

a r e a h a v in g r e l a t i v e l y s h o r t p h o to p e r i o d s of lo w i n t e n s i t y p lu s
r e l a t i v e l y lo w t e m p e r a t u r e s d u r i n g t h e f a l l , w i n t e r a n d s p r i n g
m o n th s.

T hese

c lim a tic c o n d itio n s a r e

o f t e n c o n d u c i v e to p o o r

y i e l d s of m a r k e t a b l e f r u i t of g r e e n h o u s e g r o w n t o m a t o e s

(L yco-

p e rsic u m

of

e s c u l e n t u m ) (2 2 , 2 3 , 5 7 ) .

ex p erim en ts w ere
ic a lly -fe a sib le

T h e fo llo w in g s e r i e s

c o n d u c t e d i n a n e f f o r t to d e v e l o p e c o n o m -

s o l u t i o n s to s e v e r a l p o i g n a n t e n v i r o n m e n t a l

p r o b le m s a s s o c i a t e d w ith th e g r o w th a n d d e v e lo p m e n t of g r e e n ­
h o u se-g ro w n to m a to e s.
In v e stig a tio n s w e re

c a r r i e d o n i n a n e f f o r t to i n c r e a s e

th e n u m b e r o f n o r m a l f l o w e r s
"p e r cent s e t,"

c o n d u c i v e to n o r m a l f r u i t , t h e

a n d t h e q u a l i t y o f th e s u b s e q u e n t f r u i t w h i c h

d e v elo p f r o m th e e a r l y f lo w e r c l u s t e r s .

T he fo llo w in g m e th o d s

w e r e u t i l i z e d i n a n a t t e m p t to a c c o m p l i s h t h e s e o b j e c t i v e s :

(a )

a r t i f i c i a l l y l e n g t h e n i n g t h e p h o t o p e r i o d ; (b) a l t e r a t i o n o f t e m ­
p e r a t u r e i n a c c o r d a n c e w i t h a g e a n d s i z e o f p l a n t s ; (c) i n t e r ­
actio n } of t h e s u p p l e m e n t a r y p h o t o p e r i o d a n d t h e t h e r m a l v a r i ­
a b l e s ; (d) f o l i a r a p p l i c a t i o n o f c e r t a i n n u t r i e n t e l e m e n t s ;

(e)

2
s o i l a p p l i c a t i o n s of s e l e c t i v e g r o w t h - r e g u l a t i n g c h e m i c a l s ;
a n d c o m b i n a t i o n s of t h e a b o v e .

(f)

II.

R E V IE W O F L IT E R A T U R E

A.

S u p p le m e n ta ry P h o to p e rio d

V a r i a t i o n s o f t h e l e n g t h a n d i n t e n s i t y o f th e p h o t o p e r i o d
h a v e b e e n w i d e l y e m p l o y e d b y m a n y i n v e s t i g a t o r s to i n d u c e o r
in h ib it flo w e rin g in o n io n s, c h in a a s t e r ,

sto c k s, and co sm o s

u n d e r a g i v e n s e t o f c o n d i t i o n s (1 , 2, 2 0 , 3 8 , 4 0 ).
a tio n s f r o m

w hat is

c o n sid e re d

T h ese d e v i­

" n o r m a l 11 f o r a g i v e n p l a n t

h a v e b e e n e x t e n s i v e ly u n d e r ta k e n w ith m a n y of th e c o m m e r ­
c ia lly -g ro w n flo w e rs .

I n 1 922 H a r v e y (19) f o u n d t h a t m a n y

p l a n t s c o u l d b e s u c c e s s f u l l y g r o w n a n d i n d u c e d to s e t s e e d s
in a fa v o ra b le lig h t e n v iro n m e n t of f r o m
1 0 ,0 0 0 f o o t - c a n d l e s .

a p p r o x i m a t e l y 400 to

N a y l o r (3 5) f o u n d t h a t 600 f . c . o f f l u o r e s ­

c e n t l i g h t f o r 16 h o u r s d u r a t i o n p e r d a y p r o d u c e d e x c e l l e n t
g ro w th in r e d k id n e y b e a n p la n ts .
W i t h r o w a n d W i t h r o w (5 8) h a v e s u c c e s s f u l l y g r o w n t o ­
m a to

se e d lin g s u n d er a fo u r-h o u r

s u p p l e m e n t a l p h o t o p e r i o d of

500 f . c . ; t h e s e b e i n g s h o r t e r , s t o c k i e r , d a r k e r g r e e n i n c o l o r ,
a n d of s u p e r i o r g r o w t h i n c o m p a r i s o n to t h o s e n o t r e c e i v i n g
th e a d d itio n a l f l u o r e s c e n t lig h t.

I n l i k e m a n n e r , W i t h r o w (57)

4
o b ta in e d d e fin ite i n c r e a s e s in n u m b e r of f lo w e r s f o r m e d and
e a r ly f r u i t y ie ld s on th e f i r s t c l u s t e r s of a la te w in te r o r
e a rly s p rin g g r e e n h o u s e - g r o w n to m a to

B.

cro p .

S u p p le m e n ta ry T e m p e ra tu re

The te m p e ra tu re

r e q u ir e m e n ts of p la n ts fo r re p ro d u c tiv e

d e v e l o p m e n t h a v e f o r m a n y y e a r s h e l d t h e a t t e n t i o n of i n v e s t i ­
g a t o r s , a n d h a s r e s u l t e d in th e g a la x y of f u n d a m e n ta l i n f o r m a ­
tio n g a in e d th r o u g h th e e x p e r i m e n t s of L y s e n k o , G r e g o r y , P u r ­
v is , W h y te, C h o lo d n y , B la a u w (32).

H o w e v e r , o n ly th e p o s t ­

e m e r g e n c e p h a s e s o f t h e t h e r m a l r e q u i r e m e n t s of th e t o m a t o
p la n t w e r e

c o n s i d e r e d in th e s u c c e e d in g s e r i e s of e x p e r i m e n t s .

R esponses fro m

t e m p e r a t u r e s w i t h m a n y v e g e t a b l e c r o p s (2 0 ,

46, 4 8 ) a r e i n m a n y c a s e s c l o s e l y a s s o c i a t e d w i t h t h e p h o t o ­
p e rio d .

W h e t h e r th e n i g h t o r d a y t e m p e r a t u r e i s m o s t i m p o r ­

t a n t a n d t h e r e s p e c t i v e o p t i m u m s of e a c h h a v e n o t b e e n d e ­
te rm in e d fo r m an y sp e c ie s and v a rie tie s u n d er g reen h o u se co n d itio n s.

P o s t (38), h o w e v e r , c o n s i d e r s

7

o

to 10

o

C. d e s ir a b le

n ig h t t e m p e r a t u r e s f o r g r o w in g c a r n a t i o n s a n d s n a p d r a g o n s .
A c c o r d i n g to W e n t (5 1 , 5 2 ) , t h e c u l t i v a t e d t o m a t o h a s
o p t i m a l g r o w i n g c o n d i t i o n s , i . e . , o p t i m a l 1‘n y c t o t e m p e r a t u r e , 11

of 15
to 26

to 20
o

C.

C. w h e r e a s d u rin g p h o to te m p e r a tu r e it is

H o w e v e r, th e

c lo se r

" n y c t o t e m p e r a t u r e M o p tim u m d u rin g

th e s e e d l i n g s t a g e w a s a p p r o x i m a t e l y 3 0 ° C .; w h i c h g r a d u a l l y
f e l l to

18

o

C . d u r in g th e c o u r s e of th e p l a n t s ' d e v e lo p m e n t.

D o r l a n d a n d W e n t (11) n o t e d i n a n a n a l y s i s o f t h e t e m p e r a t u r e
r e s p o n s e s of th e c h ili p e p p e r ( C a p s ic u m an n u u m ) e s s e n ti a ll y
th e s a m e r e s u l t s .

A s w a s th e c a s e w ith th e to m a to , o p tim a l

g r o w th w a s o b ta in e d a t a p h o t o t e m p e r a t u r e o f 2 6 ° C ., a n d th e
o p tim a l " n y c to te m p e r a tu r e " d ro p p ed f r o m
p l a n t s to 8

o

C.

30° C. fo r young

C. f o r f u ll-g ro w n p la n ts .

I n t e r a c t i o n of S u p p le m e n ta l P h o to p e r i o d
and T h e rm o p e rio d

I n 1923 G a r n e r a n d A l l a r d a s s u m e d t h a t " t e m p e r a t u r e
u n d o u b te d ly i s th e m o s t i m p o r t a n t e n v i r o n m e n ta l f a c t o r in r e ­
l a t i o n to t h e a c t i o n o f t h e l i g h t p e r i o d o n p l a n t g r o w t h "

(1 2 ).

R o b e r t s a n d S t r u c k m e y e r (40) d e m o n s t r a t e d t h a t p o i n s e t t i a , a
c o m m o n l y c o n s i d e r e d s h o r t d a y p l a n t , f a i l e d to b l o o m u n d e r
s h o r t d a y s w h e n g r o w n a t a m i n i m u m t e m p e r a t u r e o f 1 2 . 3 ° C.
In a n a ly z in g th e p h o to p e r io d ic a n d t e m p e r a t u r e
so y b e a n s o b ta in e d f r o m

r e a c t i o n s of

d iffe re n t re g io n s , R udorf and S ch ro ck

6
(41) n o t e d t h a t t h e h i g h e r t e m p e r a t u r e s g i v e n o n l y i n t h e e a r l y
s t a g e s o f e x p o s u r e to s h o r t d a y s h a s t e n e d f l o w e r i n g .
W e n t i n 1 9 4 4 (5 1 ) m a i n t a i n e d t h a t th e c u l t i v a t e d t o m a t o ,
a p h o t o p e r i o d i c a l l y - n e u t r a l p l a n t , .s e ts f r u i t a b u n d a n t l y o n ly
w hen n ig h t t e m p e r a t u r e s a r e b e tw e e n

1 5 ° a n d 2 0 ° C . a n d th e

d a y t e m p e r a t u r e s a r e a b o u t 2 5 ° C .; w i t h l o w e r o r h i g h e r n i g h t
te m p e r a tu r e s fru itin g is

sig n ific a n tly re d u c e d o r a b se n t.

1948 W i t t w e r , e t a l . (6 1) m a d e
door to m a to e s .

In

s i m i l a r o b s e r v a t i o n s w ith o u t­

A c c o r d i n g to W e n t t h e s e t e m p e r a t u r e o p t i m u m s

a r e a ls o in flu e n c e d b y lig h t i n t e n s ity d u rin g th e p h o to p e rio d ,
b ein g lo w e r f o r lo w e r lig h t i n t e n s i t i e s .
In a d d i t i o n , h e c o n c l u d e d t h a t t h e o p t i m a l f o r s t e m
e lo n g a tio n is a lso o p tim a l f o r f r u i t s e t an d f r u i t g ro w th .

The

a f o r e - m e n t i o n e d o b s e r v a t i o n s f u r n i s h e d m u c h of th e s tim u lu s
f o r th e f o r th c o m in g in v e s t ig a t io n s

D.

re p o rte d h e re in .

F o l i a r A p p lic a tio n of C e r t a i n
N u trie n t E le m e n ts

T h e u s e of f o l i a r a p p l i c a t i o n o f t h e m a j o r n u t r i e n t e l e ­
m e n t s ( n i t r o g e n , p h o s p h o r u s , a n d p o t a s s i u m ) to v e g e t a b l e c r o p s
is n o t an e s ta b lis h e d p ra c tic e ..
f e r t i l i z a t i o n of v e g e ta b le

L i t e r a t u r e o n t h i s m e t h o d of

c ro p s is e x tre m e ly lim ite d .

W i th f e w

e x c e p tio n s a ll p re v io u s n u tr ie n t e le m e n t a p p lic a tio n s tu d ie s
w ere

c o n f i n e d to t h e p l a n t r o o t s a s o r g a n s of a d s o r p t i o n .

M o re r e c e n tly f o li a r a p p lic a tio n s of n u tr ie n ts have m e r i t e d in ­
v e stig a tio n .

C e r t a i n m i n o r - e l e m e n t d e f ic ie n c i e s of c i t r u s

h a v e b e e n c o r r e c t e d b y t h i s m e t h o d of a p p l i c a t i o n .
q u ire m e n ts fo r m a g n e siu m

The r e ­

and n itr o g e n of ap p le t r e e s h a s b e e n

m e t s u c c e s s fu lly by fo lia g e a p p lic a tio n of E p s o m
u r e a , r e s p e c t i v e l y (4, 5).

(63)

s a lts and

T he r e p o r t s of W ent and c o lle a g u e s

(54, 56) s u g g e s t s t h a t s u g a r i s a b s o r b e d t h r o u g h t h e l e a v e s of
s e v e ra l p la n ts.

T he now g e n e r a l e ffe c tiv e a p p lic a tio n of c e r ­

ta in g ro w th r e g u l a t o r s a s

s e l e c t i v e h e r b i c i d e s u t i l i z e s th e

a b ility of p la n t le a v e s f o r a b s o rb in g la rg e o rg a n ic m o le c u le s .
The n u tr i e n t p h o s p h o r u s h a s b e e n r e p o r t e d a s b ein g r e a d ily
a b s o r b e d t h r o u g h t h e l e a v e s (4 3 , 6 2 ) .

H o w e v e r , t h e l a c k of

i n f o r m a t io n on f o l i a r a p p lic a t io n s of m a j o r n u t r i e n t s i s
i n d i c a t e d b y r e c e n t r e v i e w s (2 5 ).

c le a rly

The n eed fo r fu rth e r in v e sti­

g a t i o n o f th e p o s s i b i l i t i e s of l e a f f e e d i n g w i t h p h o s p h o r u s , f o r
e x a m p l e , i s s u g g e s t e d b y r e c e n t t e s t s (45) o n f e r t i l i z e r u p t a k e
u sin g r a d i o a c t i v e p h o s p h o r u s .

R e p o r t s i n d i c a t e t h a t o n l y 22

p e r c e n t o f t h e p h o s p h o r u s a p p l i e d to th e s o i l w a s r e c o v e r e d
by th e w h e a t p la n t.

T h is

s u g g e s t s t h a t t h e e f f i c i e n c y of

8

u t i l i z a t i o n o f s o m e n u t r i e n t s a p p l i e d to t h e s o i l m a y b e o f lo w
ord er.

E.

S o il A p p lic a tio n of S e le c tiv e
G ro w th -re g u la tin g C h e m ic a ls

A s ea rly as
s p e c ia l s u b sta n c e s
of d i f f e r e n t o r g a n s .

I860 i t w as r e c o g n iz e d by J u liu s S a c h s th a t
are

r e s p o n s i b l e f o r th e f o r m a t i o n a n d g ro w th

H o w e v e r, o n ly r e c e n t l y h a v e g r o w t h - r e g u ­

la tin g c h e m ic a ls b e e n u s e d s u c c e s s f u lly fo r in c r e a s in g f r u i t
se t on m a n y h o r tic u ltu ra lly - im p o r ta n t s p e c ie s .

G u s t a f s o n (13)

in 1936 d i s c l o s e d t h a t s e v e r a l s y n th e t ic g r o w th r e g u l a t o r s w ill
in d u c e f r u i t d e v e lo p m e n t w ith o u t p o llin a tio n .

B y 1942 a b o u t

30 o r g a n i c c h e m i c a l s h a d b e e n f o u n d e f f e c t i v e i n f r u i t s e t t i n g
(6 7 ) .

M u r n e e k , W i t t w e r a n d H e m p h i l l (31 ) h a d s i g n i f i c a n t l y

i m p r o v e d f r u i t s e t a n d y i e l d s of g r e e n h o u s e t o m a t o e s w i t h
p la n t g r o w th - r e g u la to r s p r a y s w hen s u n lig h t w as d e fic ie n t.
In 194 8 p a r a - c h l o r o p h e n o x y - a c e t i c a c i d a s u s e d b y M u l l i s o n
a n d M u l l i s o n (30) i m p r o v e d f r u i t s e t o f s i x t o m a t o v a r i e t i e s
g ro w n u n d e r h ig h t e m p e r a t u r e s .

W i t t w e r (6 1 ) s u c c e s s f u l l y

o v e r c a m e th e p o o r f r u i t s e t on f ie l d - g r o w n to m a to p la n ts w h ich
w e re g ro w n a t r e la tiv e ly co o l n ig h t t e m p e r a t u r e s by u sin g
p a r a - c h l o r o p h e n o x y a c e t i c a c i d a t 25 p a r t s p e r m i l l i o n .

W ittw er

9
a n d M u r n e e k (6 0 ) h a v e s u c c e s s f u l l y u s e d p a r a - c h l o r o p h e n o x y a c e t i c a c i d t o i m p r o v e t o t a l y i e l d s of g r e e n b u s h s n a p b e a n s .
A l p h a - o r t h o - c h l o r o p h e n o x y p r o p i o n i c a c i d w a s f o u n d to a c t i v e l y
in f l u e n c e f r u i t s e t a n d l e a f m o d i f ic a t i o n of to m a to p la n ts (62).
U sin g 2 ,3 ,5 - tr i io d o b e n z o i c a c id (T IB ), Z i m m e r m a n a n d H itc h ­
c o c k (6 8 ) a n d W a a r d a n d R o o d e n b u r g (50) i n d u c e d i n c r e a s e s i n
t h e n u m b e r o f f l o w e r s o n t r e a t e d p l a n t s a n d c a u s e d f l o w e r s to
dev elo p f r o m v e g e ta tiv e ti s s u e .
A n u m b e r of d i f f e r e n t m e t h o d s o f a p p l i c a t i o n a r e b e i n g
u s e d f o r th e t r e a t m e n t of p la n ts w ith th e s e g r o w th - r e g u la tin g
c h e m ic a ls.

G u s t a f s o n (1 3 ) h a s r e p o r t e d o n t h e u s e o f l a n o l i n

p r e p a r a t i o n a p p l i e d to t h e e x c i s e d p i s t i l of o p e n f l o w e r s a n d
w a te r

s o l u t i o n s o r e m u l s i o n s a p p l i e d to o p e n f l o w e r s w i t h a n

a to m iz e r.

Z i m m e r m a n a n d H itc h c o c k in tro d u c e d th e v a p o r

m e t h o d , a n d t h e m e t h o d o f s p r a y i n g t h e e n t i r e p l a n t o r th e
e n tire

c lu s te r a t one tim e

(6 4 , 6 5 ).

R andhaw a and T hom pson

(39) h a v e a p p l i e d g r o w t h r e g u l a t o r s to t h e s o i l i n a n e f f o r t to
i n f l u e n c e g r o w t h a n d f r u i t i n g of t o m a t o p l a n t s .
A n o t h e r p h a s e o f t h e u t i l i z a t i o n of t h e s e

se le c tiv e o r ­

g a n i c c h e m i c a l s h a s r e c e n t l y b e e n i n t h e a l t e r a t i o n o f th e
p la n t's v a r io u s c o n s titu e n t c o m p o u n d s.

R e c e n tly , th e v ita m in

10
(3 1 ); t h e p r o t e i n , a n d a m i n o a c i d (1 5 , 16); s u g a r c o n t e n t (3 5 );
a n d t h e m i n e r a l c o n t e n t (7) o f s e v e r a l p l a n t s h a v e b e e n i n ­
c r e a s e d t h r o u g h t h e a p p l i c a t i o n o f g r o w t h r e g u l a t o r s to th e
s te m s and ro o ts .

F.

I n t e r a c t i o n of G ro w th R e g u l a t o r s w ith
E n v iro n m e n ta l F a c to rs

I t h a s lo n g b e e n k n o w n t h a t m a n y p l a n t s r e q u i r e a s p e ­
c i f i c p h o t o p e r i o d f o r t h e i n d u c t i o n of f l o w e r i n g .

The exact

m e c h a n i s m b y w h ic h th e p h o to p e r io d o r t e m p e r a t u r e
b lo s s o m in g o r fru itin g is n o t known.

It is

co n tro ls

su g g e ste d , h o w ev er,

t h a t s o m e th in g of th e n a t u r e of a h o r m o n e is p r o d u c e d in th e
l e a v e s of t h e s e p l a n t s i n w h i c h th e s u b s e q u e n t b l o s s o m i n g i s
c o n t r o l l e d b y t h e p h o t o p e r i o d a c c o r d i n g to H a m n e r a n d B o n n e r
(17).
H o w e v e r, w hen a lfa lfa p la n ts g ro w n d u rin g lo n g d ay s
w ere

s p r a y e d w i t h 0 .0 0 5 %

of 2 ,3 ,5 -triio d o b e n z o ic a c id an i n ­

c r e a s e i n t h e y i e l d o f s e e d o c c u r r e d (4 9 ) .

C a jla c h ja n and

Z d a n o v a (9) m a i n t a i n t h a t p l a n t s g r o w n u n d e r s h o r t p h o t o p e r i ­
o d s p o s s e s s lo w e r a u x in c o n te n t th a n p la n ts g ro w n u n d e r lo n g
p h o to p e rio d s.

In t h e i r i n v e s t i g a t i o n s w i t h f l o w e r i n d u c t i o n o f

X a n t h i u m b y a u x i n s , B o n n e r a n d T h u r l o w (3) p o s t u l a t e d t h a t a

11
p o ssib le

r o le of th e a u x in i s in p h o to p e r io d ic in d u c tio n .

The

ex act m e c h a n ism

r e s p o n s i b l e f o r f l o w e r i n g i n th e t o m a t o p l a n t

is

W e n t (51) a s s e r t s

still o b sc u re .

th a t if to m a to p la n ts a r e

g ro w n a t m in im u m n ig h t t e m p e r a t u r e s ab o v e o r b elo w th e ir
o p tim u m

15

o

to 20

o

C . p l u s d a y t e m p e r a t u r e a b o u t 26

fru itin g is re d u c e d o r ab se n t;

C. th a t

s u g g e s tin g a s im u l a ti o n of p h o to ­

p e rio d ic ity by th e rm o p e rio d ic ity .
p e ra tu re s

o

C o n sta n t day and n ig h t te m ­

o f 2 6 . 5 ° C . w e r e l e t h a l to t h e C a l i f o r n i a S p r i n g a n ­

n u a l B a e r i a c h r y so s t o m a , h o w e v e r , t h i s e f f e c t c o u l d b e c o u n t e r ­
a c t e d b y l e n g t h e n i n g t h e p h o t o p e r i o d (2 7 ).

•III.

E X P E R IM E N T A L

E x p e rim e n t A
I n f l u e n c e of P h o t o p e r i o d a n d G r o w t h R e g u l a t o r s o n S e e d l i n g
G r o w t h of F l o w e r i n g R . e s p o n s e o f G r e e n h o u s e T o m a t o e s

1.

O b je c tiv e .

A p r e l i m i n a r y e x p e r i m e n t w ith f o l i a r

a n d s o i l a p p l i c a t i o n s of a l p h a - o r t h o - c h l o r o p h e n o x y p r o p i o n i c
a c id ( a -o -c lp p ) i n t e r a c t e d w ith a 16 - h o u r s u p p le m e n ta r y il l u m i ­
n a t i o n of 3 0 0 f o o t - c a n d l e s

d u rin g th e r e la tiv e ly lig h t-d e fic ie n t

s p r i n g m o n t h s f a i l e d to y i e l d a s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e i n p l a n t
h e ig h ts , d r y w e ig h ts and p e r c e n ta g e of n o r m a l flo w e rs .
It w a s s u g g e s te d th a t an in c r e a s e d p h o to p e rio d m a y in
th e p r e s e n c e of a g r o w t h r e g u l a t o r

(a -o -c lp p ) have a sig n ifi­

c a n t in flu e n c e on f l o r a l d e v e lo p m e n t d u rin g th o s e m o n th s w hen
lig h t is lim itin g .

T h e o b j e c t i v e o f t h i s s t u d y w a s t h e n to d e ­

te r m in e w h e th e r th e c o m b in a tio n of p h o to p e rio d an d c h e m ic a l
g ro w th r e g u l a t o r s m i g h t s ti m u la t e a m o r e r a p i d e x p r e s s i o n of
th e r e p r o d u c t iv e

c y c le in to m a to

se e d lin g s.

13
2.

M e th o d s an d m a t e r i a l s .

to m a to e s w e re p la n te d in v e rm ic u lite -.1

Jo h n B a e r and R u tg e rs

Two d a y s a f t e r e m e r ­

g e n c e , t h e y w e r e w a t e r e d w i t h a 0 .7 8 p e r c e n t n u t r i e n t s o l u t i o n
of a n a l l - s o l u b l e f e r t i l i z e r c o n t a i n i n g t h e e q u i v a l e n t o f 10 p e r
cent n itro g e n ,

52 p e r c e n t P . O
a n d 17 p e r c e n t K O .
2 5
2

T h is

p r o c e d u r e w a s fo llo w e d e v e r y fiv e d a y s d u rin g th e e n t i r e c o u r s e
o f th e e x p e r i m e n t .
f i r s t p a i r of t r u e
4 -in c h clay p o ts .

O n e w e e k a f t e r th e d i f f e r e n tia t io n of th e
l e a v e s , t h e s e e d l i n g s w e r e t r a n s p l a n t e d to
H a lf of th e n u m b e r of p o ts c o n ta in e d a

s a n d y - lo a m ty p e of m i n e r a l s o il an d th e o th e r h a lf c o n ta in e d
a m u c k -ty p e

so il.

A ll p la n ts w e r e g ro w n in th e g r e e n h o u s e

a t 60° F , m i n im u m n ig h t t e m p e r a t u r e .

A n i n t e r v a l o f 14 d a y s

w as a llo tte d f o r th e r e c o v e r y f r o m tr a n s p la n tin g .
A s p lit - p l o t ty p e d e s ig n w as e m p lo y e d in th is a n d a ll
s u b s e q u e n t e x p e r i m e n t s w i t h t h e e x c e p t i o n of E x p e r i m e n t F ,
w h e r e a r a n d o m i z e d —b l o c k t y p e d e s i g n w a s u s e d .
w ere ra n d o m iz e d and re p lic a te d .
of p la n ts

A ll v a r ia b le s

O n e —h a l f of t h e t o t a l n u m b e r

(3 3 6 ) w e r e g i v e n 16 h o u r s ( 7 :0 0 a . m . to 1 1 :0 0 p . m . )

^ A n e x p a n d e d m i c a p u r c h a s e d u n d e r t h e t r a d e n a m e of
T e rra -L ite .

14
of 3 0 0 f o o t - c a n d l e s of s u p p l e m e n t a r y l i g h t

i n a d d i t i o n to t h e

p r e v a i l i n g m i d w i n t e r p h o t o p e r i o d w h i c h w a s a n a v e r a g e of 10
h o u r s p e r day d u r in g th e c o u r s e o f th e e x p e r i m e n t .

The lig h t

in t e n s i t y in th e g r e e n h o u s e d u r in g th e m a n y c lo u d y d a y s w a s
t o o lo w t o b e m e a s u r e d b y a n o r d i n a r y G e n e r a l E l e c t r i c g a l v i c c e l l ty p e lig h t m e t e r .

T h e in te n s ity d u rin g

s u n n y d a y s of D e ­

c e m b e r, J a n u a ry and F e b r u a r y w as a p p ro x im a te ly
1 ,5 0 0 f o o t - c a n d l e s .

1 ,2 0 0 to

S even w eeks a f te r e m e rg e n c e a p p lic a tio n s

of a lp h a -o rth o -c h lo ro p h e n o x y p ro p io n ic a c id (a -o -c lp p ) w ere
a d m i n i s t e r e d a s f o l l o w s , e a c h t r e a t m e n t g i v e n to 96 s e e d l i n g s :
K e y to T r e a t m e n t S y m b o l s :
1.

C o n t r o l s (N o t t r e a t e d ) .

2.

S in g le f o lia r

3.

S i n g l e f o l i a r s p r a y of 10 p a r t s p e r

m illio n .

4.

S i n g l e f o l i a r s p r a y of 2 0 p a r t s p e r

m illio n .

5.

S i n g l e s o i l a p p l i c a t i o n o f 0 .1 m g .

6.

S i n g l e s o i l a p p l i c a t i o n o f 0 .3 m g .

7.

S i n g l e s o i l a p p l i c a t i o n o f 0 .2 m g . ( a d d e d n i n e w e e k s

s p r a y of 5 p a r t s p e r m i l l i o n .

a fte r e m e rg e n c e ).

2

S u p p l e m e n t a r y l i g h t s o u r c e f r o m a s e r i e s o f 4 0 —w a t t
w h ite f l u o r e s c e n t b u lb s in w h ite e n a m e l r e f l e c t o r s .

15
3-.

R e su lts.

A d a ily in s p e c tio n of e a c h p la n t w as c a r ­

r i e d on a t w h ic h ti m e th e n u m b e r of d a y s r e q u i r e d f o r a n t h e s i s
a n d th e c o m p a r a t i v e n o r m a l i t y o r a b n o r m a l i t y of f i r s t f lo w e r
c lu ste r w as re c o rd e d .

N e i t h e r th e s o il ty p e n o r th e c o n c e n ­

tr a tio n , m e th o d o r tim e of a p p lic a tio n of g ro w th -re g u la tin g
c h e m i c a l h a d a n y s ig n if i c a n t in flu e n c e o n th e d a te s of a n t h e s i s
of f i r s t f l o w e r s .

The u s u a l v a r ie ta l d iffe re n c e s w e re o b s e rv e d .

H o w e v e r , t h e r e w a s a h i g h l y - s i g n i f i c a n t m e a n d e c r e a s e of 3 .2
days from
th e

th e f lo w e r in g t i m e in th e c a s e of p la n ts r e c e iv in g

s u p p l e m e n t a r y p h o t o p e r i o d ( d a t a s u m m a r i z e d i n T a b l e I).
The ra tio

o f n o r m a l to a b n o r m a l l y - f o r m e d p r i m a r y

f l o w e r s of th e f i r s t c l u s t e r w a s p e r h a p s
o n ly in th e c a s e of p la n ts

sig n ific a n tly in c re a s e d

r e c e iv in g th e a d d itio n a l il lu m i n a ti o n .

N o s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s w e r e o b t a i n e d w i t h r e s p e c t to s o i l
t y p e , v a r i e t y , c h e m i c a l c o n c e n t r a t i o n o r m e t h o d of a p p l i c a t i o n .
T h e s o i l a m e n d m e n t o f 20 p a r t s p e r m i l l i o n o f a l p h a o r th o - c h lo r o p h e n o x y p r o p io n ic a c id r e s u l t e d in s ig n ific a n t i n ­
c r e a s e s in th e d r y w e ig h ts of b o th fo lia g e a n d r o o t s .
cant in c re a s e s w ere
c r e a s e d p h o to p e rio d .

S ig n ifi­

s i m i l a r l y o b ta in e d a s a r e s u l t of th e i n ­
P l a n t s r e c e i v i n g 0 .3 m g . o f t h e c h e m i c a l

h a d th e d r y w e ig h t of b o th fo lia g e an d r o o t s s ig n if ic a n tly

16
d e c r e a s e d ( d a ta s u m m a r i z e d in T a b le III).

Two days a f te r a ll

p la n ts r e c e iv in g th e a d d itio n a l illu m in a tio n h ad f lo w e r e d , e a c h
tre a tm e n t w as h a rv e s te d by re p lic a tio n s fo r f r e s h and d ry
w eig h t c o m p a r is o n s .

W e e k ly m e a s u r e m e n t of th e s e e d lin g

h e ig h ts w e r e m a d e w ith f in a l a n a l y s i s b e in g b a s e d on d i f f e r ­
e n c e s b etw ee n in itia l and fin a l h e ig h ts.
a p p l i c a t i o n s o f 0 .2 m g . o r

A s a r e s u l t of th e s o il

0 .3 m g . o f a l p h a - o r t h o - c h l o r o p h e n o x y

p r o p i o n i c a c i d ( a - o - c l p p ) t h e h e i g h t s of t h e p l a n t s r e c e i v i n g
th e s e t r e a t m e n t s w e r e on th e a v e r a g e s ix c e n t i m e t e r s l e s s
th a n a ll o th e r s .

T h e p l a n t s e x p o s e d o n l y to t h e n o r m a l p h o t o ­

p e r io d w e r e a s ig n ific a n t n in e c e n t i m e t e r s
g iv e n th e

s h o r te r th a n th o se

16 - h o u r s u p p l e m e n t ( d a t a i n T a b l e IV ).

i n t e r e s t , a s m a y be s e e n in F ig u r e
h e ig h ts and s te m th ic k n e s s e s
of a - o - c l p p .

1 are

Of s p e c ia l

th e c o m p a r a t i v e

r e s u l t i n g f r o m th e s o i l a p p l i c a t i o n

17
TABLE I
N U M B E R O F DAYS T O T H E F IR S T A N T H E SIS AS
A F F E C T E D BY P H O T O P E R IO D
(M ean of 24 p la n ts )

S y m b o ls

T re a tm e n ts

N .L .

N o r m a l d aily p h o to p e rio d

6 6 .8

S .L .

N o r m a l d a ily p h o to p e rio d
p l u s 16 h o u r s o f 3 0 0 f . c .
s u p p le m e n t

6 3 .6

D iffe re n c e n e c e s s a r y f o r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

0.8 3

1% l e v e l

1. 22

18
T A B L E II
R A T IO O F N O R M A L TO A B N O R M A L L Y F O R M E D P R IM A R Y
F L O W E R S O F T H E F I R S T C L U S T E R IN R E S P O N S E
TO P H O T O P E R IO D
( r a t i o m e a n s of 2 4 p l a n t s )

S y m b o ls

N .L .

2 .5 :1

S .L .

6 .1 :1

D iffe re n c e n e c e s s a r y fo r

sig n ific a n c e :

5%

3 .6 :1

1%

5 .7 :1

19
T A B L E III
TH E E F F E C T OF GROW TH R EG U LA TO R AND
P H O T O P E R I O D T R E A T M E N T S ON T O M A T O
S E E D L IN G S W IT H S P E C I F I C R E F E R E N C E
TO DRY W E IG H T S O F P L A N T
M A T E R IA L
( m e a n g r a m s o f 12 p l a n t s p e r r e p l i c a t i o n )

F o lia g e
T re a tm e n t
S y m b o ls

R o o ts

G ro w th
R e g u la to r

P h o to p e rio d

G ro w th
R e g u la to r

P h o to p e rio d

1.

4 0 .6

^
3 9 .1

4.3

N .L .
4 .3

2.

4 3 .2

S .L .
, .
4 1 .6

4 .5

S .L .
5 .4

3.

3 9 .2

4 .5

4.

4 4 .4

5 .0

5.

4 3 .1

4 .7

6.

2 7 .0

3 .5

7.

4 8 .8

7 .3

L . S . D . 5%

3 .9

2 .0

0 .6 0

0 .3 1

1%

5 .2

2 .6

0 .9 1

0 .4 1

20

T A B L E IV
THE E F F E C T OF GROW TH REG U LA TO R AND
P H O T O P E R IO D T R E A T M E N T S ON T O M A T O
S E E D L I N G S W IT H S P E C I F I C R E F E R E N C E
TO H E IG H T S O F T O M A T O S E E D L IN G S
( m e a n c m . o f 12 p l a n t s p e r r e p l i c a t i o n )

G ro w th
R e g u la to r

P h o to p e rio d

.1.

3 3 .9

N . L . 2 6 .9

2.

3 3 .2

S .L .

3.

3 3 .1

4.

3 3 .9

5.

3 3 .9

6.

2 6 .3

7.

2 8 .3

T re a tm e n ts

L . S . D . a t 5% l e v e l
1%

2 .4

1.2

3 .1

1.6

3 5 .9

F ig u r e 1 .

The re s p o n s e o f to m a to p l a n t s t o s o i l a p p l i c a t i o n s o f
a l p h a - o r th o - c h lc r o p h e n o x y p r o p io n ic a c id * L e f t t o r i g h t ,
c o n t r o l ( n o n - t r e a t e d ) , s i n g l e s o i l a p p l i c a t i o n o f 0*1 mg,
( a t s e v s n w e e k s ) ,. s i n g l e s o i l a p p l i c a t i o n o f 0*3 mg. ( a t
se v e n w e e k s ), and s i n g l e s o i l a p p l i c a t i o n o f 0 ,2 mg, ( a t
n in e w e e k s ).

22

E x p erim en t B
T h e I n t e r a c t i o n of N ig h t T e m p e r a t u r e s an d
F r u i t S e ttin g H o r m o n e s on th e
Y ie l d of T o m a to P l a n t s

1.

O b je c tiv e .

ta in o p tim u m

F . W . W e n t ( 5 1 , 52) d e m o n s t r a t e d c e r ­

e n v i r o n m e n ta l f a c t o r s f o r th e g r o w th a n d d e v e l­

o p m e n t of t h e t o m a t o ; h o w e v e r , t h i s i n f o r m a t i o n w a s o b t a i n e d
u n d er c lim a tic
C a lifo rn ia .

c o n d itio n s p r e v a i l i n g in fiv e l o c a l s of s o u t h e r n

I t w as s u g g e s t e d th a t a s i m i l a r in v e s t ig a t io n be

c o n d u c te d in o r d e r to a s c e r t a i n th e o p tim u m n ig h t t e m p e r a t u r e
fo r f r u it s e t u n d e r c o n d itio n s

c o m m o n to M i c h i g a n .

j e c t i v e t h e r e f o r e , w a s to d e t e r m i n e
p e r a t u r e s fo r th re e to m a to v a r ie tie s

The ob­

sp e c ific o p tim a l n ig h t te m ­
a n d i f n e c e s s a r y to s u p ­

p le m e n t, b y f r u i t - s e t t i n g c h e m i c a l s , th e d e la y e d f r u i t s e t r e ­
su ltin g a t n o n o p tim a l t e m p e r a t u r e s .

2.

M e th o d s a n d m a t e r i a l s .

to m a to v a r ie tie s w e re

E a r ly , m id and la te

season

s e le c te d ; E a r l y C h a th a m , Jo h n B a e r , and

R u t g e r s , r e s p e c t iv e l y , th u s e n a b lin g a c o m p a r a tiv e
co m p a ssin g d iv e rg e n t v a r ie tie s .

stu d y e n ­

T h e p la n ts w e re g ro w n and

" h a r d e n e d " in a c c o r d a n c e w ith s t a n d a r d p r o c e d u r e s (47).

Seven

w e e k s a f t e r e m e r g e n c e th e p l a n t s w e r e d i v i d e d i n t o f o u r m a i n

23
g r o u p i n g s ; e a c h g r o u p w a s e x p o s e d to a d i f f e r e n t n i g h t t e m p e r ­
a t u r e of e i t h e r 4 0 ° F-., 5 0 ° F . ,

60° F . o r 70° F .,

re sp e c tiv e ly .

T h e e x p o s u r e w a s o f 12 h o u r s d u r a t i o n (6 :3 0 p . m . to 6:30 a . m . )
w ith a ll p la n ts r e c e iv in g th e s a m e o u td o o r p h o to p e rio d an d
te m p e ra tu re .

T h e s e t r e a t m e n t s w e re m a in ta in e d c o n tin u o u sly

f r o m M ay 7 u n til J u n e

15.

E a c h te m p e ra tu re group w as i n t e r ­

a c t e d w ith e a c h of th e a b o v e v a r i e t i e s p lu s t h r e e m e th o d s of
ap p ly in g a g r o w th - r e g u la tin g

c h e m i c a l to p r o m o t e f r u i t s e t .

W hen m a t u r e flo w e r s h ad d e v e lo p e d on e a c h v a r ie ty a t a g iv e n
t e m p e r a t u r e t r e a t m e n t , a n (a ) e n t i r e f o l i a r s p r a y (20 p a r t s p e r
m i l l i o n ) o r (b) c l u s t e r

s p r a y (50 p a r t s p e r m i l l i o n ) o r (c) s o i l

a m e n d m e n t (0 .7 5 m g s . ) o f a l p h a - o r t h o - c h l o r o p h e n o x y p r o p i o n i c
a c id w as a d m in is te re d .

3.

R e su lts.

T h e r e s u l t s h e r e i n p r e s e n t e d sh o w no a p ­

p a r e n t s ig n if ic a n c e e x i s t e d w h e n p la n t h e ig h t, d r y w e ig h t, a n d
t o t a l y ie ld s of p la n ts g ro w n o n th e m u c k an d u p la n d s o il ty p e s
o r m e th o d of c h e m ic a l a p p lic a tio n w e re c o m p a re d .
c a te d in T a b le V a n d F i g u r e s

A s in d i­

2 a n d 4, th e 60° F . n ig h t t e m ­

p e r a t u r e w a s r e s p o n s ib le f o r m o s t sig n ific a n t p la n t e lo n g a tio n ,
w i t h t h e e x c e p t i o n o f E a r l y C h a t h a m , w h e r e a s 40
in th e l e a s t v e r t i c a l g ro w th of a ll th e v a r i e t i e s .

o

F . re su lte d
John B aer

and R u tg e rs h o w e v e r, w e re n o t sig n ific a n tly d iffe re n t f r o m

each

o th e r.
U sin g d r y w e ig h ts of th e fo lia g e of p la n ts a s a n in d e x
o f c o m p a r i s o n , i t w i l l b e n o t e d i n T a b l e VI a n d F i g u r e
t h e 60

F . te m p e ra tu re

dry m a tte r.
crease

3 th a t

r e s u l t e d in th e g r e a t e s t i n c r e a s e in

H e r e th e v a r i e t y R u t g e r s m a d e th e g r e a t e s t i n ­

at all te m p e r a tu r e s .
T a b l e V II a n d F i g u r e s

5, 6 a n d 7 s u m m a r i z e t h e c o m ­

p a r a t i v e y ie ld s of i m m a t u r e f r u i t w h ic h d e v e lo p e d a t th e d if ­
f e r e n t te m p e r a tu r e le v e ls a t te rm in a tio n of e x p e rim e n t on Ju ly
15.

I t w i l l b e n o t e d t h a t t h e 70

o

F . n ig h t te m p e r a tu r e w as

m o s t c o n d u c i v e to i n c r e a s i n g t h e y i e l d .

W h i le t h e F a r l y

C h ath am

v a r i e t y y i e l d e d s i g n i f i c a n t l y m o r e f r u i t t h a n e i t h e r of t h e o t h e r
v a rie tie s

r e g a r d l e s s of t e m p e r a t u r e t r e a t m e n t .

25
TABLE V
H E IG H T S O F T O M A T O P L A N T S AS IN F L U E N C E D BY
N IG H T T E M P E R A T U R E A N D V A R IE T Y
( c e n t i m e t e r s p e r p l a n t p e r 12 r e p l i c a t i o n s )

V a rie tie s

V a rie ty
M ean

40 F .

50 F .

60 F .

70 F .

E a r ly C h ath am

3 3 .9

3 8 .5

3 6 .3

3 5 .8

36 .1

John B a e r

3 1 .5

3 9 .6

4 6 .4

4 0 .1

3 9 .4

R u tg e rs

2 9 .8

3 9 .0

4 5 .7

4 3 .4

3 9 .5

T em p eratu re
M ean

3 1 .7

3 9 .0

4 2 .8

3 9 .8

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :

5% l e v e l

1%

V a rie ty

1 .7

2 .6

T e m p e ra tu re

1 .-4

1.8

V a rie ty x T e m p e ra tu re

2 .4

3 .2

26
T A B L E VI
E F F E C T O F N IG H T T E M P E R A T U R E A N D V A R IE T Y O N TH E
D R Y W E IG H T S O F T H E F O L IA G E O F T O M A T O P L A N T S
( g r a m s o f d r y m a t t e r p e r p l a n t p e r 12 r e p l i c a t i o n s )

V a rie tie s

V a rie ty
M ean

40 F .

50 F .

60 F .

70 F .

E a rly C h ath am

1 0 .7

1 1 .9

12.1

1 0 ,4

1 1 .2

John B a e r

1 2 .0

1 4 .5

1 5 .9

1 3 .2

1 3 .9

R u tg e rs

1 1 .6

1 6 .9

2 0 .7

1 8 .6

1.6.9

T e m p e ra tu re
M ean

1 1 .4

1 4 .4

1 6 .2

1 4 .1

5% l e v e l

1%

V a rie ty

1.3

2 .0

T e m p e ra tu re

1.1

1.8

V a rie ty x T e m p e ra tu re

2 .3

3 .!

D iffe re n c e n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :

27
T A B L E V II
T H E Y IE L D O F IM M A T U R E T O M A T O F R U IT S AS A F F E C T E D
B Y N IG H T T E M P E R A T U R E A N D V A R I E T Y
( g r a m s o f f r u i t p e r p l a n t p e r 12 r e p l i c a t i o n s )

V a rie tie s

V a rie ty
M ean

40 F ,

50 F .

60 F .

2 2 .5

4 3 .6

97 .1

1 0 6 .2

67.3

John B a e r

3 .1

9 .9

5 1 .2

8 4 .7

3 7 .2

R u tg e rs

0.2

0 .9

1 6 .6

.57.1

18.7

T em p e ra tu re
M ean

8 .6

1 8 .1

5 4 .9

8 2 .6

E a r ly C h ath am

D iffe re n c e n e c e s s a r y fo r

sig n ific a n c e :

70 F .

5% l e v e l

1 °]o

V a rie ty

9 .3

14.1

T e m p e ra tu re

9-1

13.3

1 5 .2

2 1 .8

V a rie ty x T e m p e ra tu re

P la n t He ig h t, s
(c e n tim e te rs )
Vtt
O

G
cO
+-

W*
3*

(ft

C *'

Hi

G
r.-f
f' C

<6

O
3
C*

0

a>
G

H’
(ft
zr
o
Hj
O
3
!1*

-o

00

o
o

j— f
\~i.

3

m

CO

o

22

‘eight s
per p l a n t )

20

18

16

14
E a r l y Chatham
Jo h n B aer
R u tg e rs

12

10
10 F .

20 F .

30 F.

40 F.

50 F .
60 F .
70 F .
80 F .
F ig u re 3
The E f f e c t s o f N ig h t T em p eratu re on th e Dry 'Weight A ccu m u latio n b y Tomato S e e d lin g s

F ig u r e 4*

The grow th re s p o n s e o f to m ato p l a n t s a s in f lu e n c e d byn i g h t te m p e r a tu r e s .
L e f t s e t o f t h r e e p l a n t s - 4 0 ° F . n ig h t te m p e r a tu r e ; d aily o u td o o r te m p e r a t u r e ,
R ig h t s e t o f t h r e e p l a n t s - 6 0 °F . n ig h t te m p e r a tu r e ; d a i l y
o u td o o r te m p e r a t u r e .
L e ft t o R ig h t p e r S e t : E a r l y C hatham , John B a e r, and R u tg e r s ,

125

Total Yields
(grams per

of F r u r
p la n t)

100

75

50
.E a rly Chatham
— John B aer
25

• R utger:

/

1 0 °F .

2 0 °F .

3 0 °F .

40°F*

5 0 °F .
6 0 °F .
7 0 °F .
80°F .
F ig u r e 5
;
The N ig h t T em p eratu re A f f e c ts on th e Y ie ld s o f Im m ature Tomato F r u i t s

2 £ a rly Chatham
John B aer
— -R utgers

8.0

6.0

Number

of

F ru its

oer

F la n t

1 0 .0

4»0

2,0

0,
1 0°F .

2 0 °F ,

'

30°F .

4 0 °F .
50°F .
6 0 °F .
7 0 °F .
F ig u r e 6
The E f f e c t o f N ig h t T em p eratu re on th e Number o f D ev elo p in g Tomato F r u i t s

80°E,

F ig u re 7 .

The in f l u e n c e o f n i g h t te m p e r a tu r e on th e f r u i t i n g re s p o n s e
o f to m ato p l a n t s .
L e f t s e t o f t h r e e p l a n t s - 70oF. n ig h t te m p e r a tu r e ; d a i l y
o u td o o r te m p e r a t u r e .
R ig h t s e t o f t h r e e p l a n t s - 6 0 °F , n ig h t te m p e r a tu r e ; d a i l y
o u td o o r te m p e r a tu r e .
L e f t to R ig h t p e r S e t : iC arly Chatham , John B a e r, and R u tg e rs .

34
E x p e rim e n t C
T h e In flu e n c e of F o l i a r A p p lic a tio n of
C e rta in N u trie n t E le m e n ts and
S u c r o s e o n t h e Y i e l d of
G re e n h o u se T o m a to e s

1.

O b je c tiv e .

P r e v i o u s l y - r e p o r t e d u s e s (4, 5, 25) of

fo lia r-a p p lie d n u trie n t e le m e n ts a s

s u p p le m e n ta ry f e r tiliz e r

t r e a t m e n t s h a v e in d ic a te d s o m e a d v a n ta g e s in o v e r c o m in g c e r ­
t a in n u t r i e n t d e f ic i e n c i e s p lu s th e p o s s i b i l i t y of g r e a t e r
o v e r d e s ir e d fru itin g and v e g e ta tiv e re s p o n s e

co n tro l

(4 4 ).

T h e li m it e d p h o to p e rio d a n d in te n s ity of lig h t w h ic h a r e
p r e s e n t d u rin g th e w in te r and e a r l y

s p r i n g m o n t h s a r e th e

u n c o n t r o l l a b l e f a c t o r s r e s p o n s i b l e f o r r e d u c e d p h o to s y n t h e t i c
a c tiv ity .

If s u c r o s e i s

c o n s i d e r e d to b e o n e o f t h e f i r s t f r e e

s u g a r s f o r m e d (1 0 ) a n d s u c r o s e

c a n b e r e a d i ly a b s o r b e d th ro u g h

i n t a c t t o m a t o l e a v e s (5 4 ) t h e n o n e m a y s p e c u l a t e t h a t p a r t of
th e r e l a t i v e l y lo w c a r b o h y d r a t e

c o n t e n t w h i c h r e s u l t s f r o m th e

lim ite d p h o to s y n th e tic a c tiv ity m a y be p a r tia lly s u p p le m e n te d
by f o lia r a p p lic a tio n s of s u c r o s e .
p la n t r o o ts

W i t h r o w (5 8 ) h a s f o u n d t h a t

c a n a c c u m u l a t e i o n s o n l y i n th e p r e s e n c e of a n a d e ­

q u ate su p p ly of o x id iz a b le r e s p i r a t i o n
d ra te s.

s u b stra te s as carb o h y ­

T hus io n a c c u m u la tio n by g r e e n tis s u e is in d ire c tly

35
a c c e l e r a t e d b y l i g h t t h r o u g h th e p h o t o s y n t h e t i c p r o c e s s .
it w as

Thus

s u g g e s t e d t h a t i n a d d i t i o n to t h e u s e o f s u c r o s e , f o l i a r

a p p l i c a t i o n of n i t r o g e n , p h o s p h o r u s , a n d p o t a s s i u m b e i n c l u d e d
as a p o ssib le

s u p p l e m e n t to r o o t a b s o r p t i o n i n t h e n u t r i t i o n a l

n e e d s o f th e p l a n t .

2.

M eth o d s and m a t e r i a l s .

of to m a to e s w e re

T h e se e d of te n v a r ie tie s

s o w n o n J u l y 5, 1 9 5 0 , a n d s u b s e q u e n t l y g r o w n

in a c c o r d a n c e w ith e s t a b l i s h e d c o m m e r c i a l p r a c t i c e s of p r o ­
d u cin g p la n ts f o r a fa ll c r o p in th e g r e e n h o u s e .

A fte r eig h t

w e e k s t h e s e e d l i n g s w e r e t r a n s p l a n t e d to p r o d u c t i v e s o i l i n a
g r o u n d b e d a n d g r o w n a t 60

o

F . n ig h t te m p e r a tu r e .

days w e re a llo tte d fo r r e c o v e ry f r o m
s p ra y tr e a tm e n ts w e re a p p lie d .
th re e

Seven

tra n sp la n tin g b e fo re

T h e o p e n f l o w e r s of t h e f i r s t

c l u s t e r s w e r e s p r a y e d t w i c e w e e k l y w i t h 30 p a r t s p e r

m i l l i o n s o l u t i o n o f p a r a - c h l o r o p h e n o x y p r o p i o n i c a c i d to i n s u r e
re la tiv e ly u n ifo rm fru it se t.

T h ey w e r e c o n tin u e d a t w e e k ly

i n t e r v a l s u n t i l t h e t e r m i n a t i o n of h a r v e s t o n D e c e m b e r 2 4 ,
1950.

A ll fo lia r

su p p le m e n ts w e re in aqueous

t a i n i n g 0 .1 p e r c e n t D r e f t

3
D re ft.

3

to f a c i l i t a t e w e t t i n g .

A c o m m e rc ia l d e te rg e n t,

so lu tio n c o n A th re e -g a llo n

s o l d u n d e r t r a d e n a m e of

36
h a n d s p r a y e r w a s u s e d to a p p l y t h e s e m a t e r i a l s .

In a p p ly in g

t h e s p r a y , a s p e c i a l e f f o r t w a s m a d e to w e t b o t h u p p e r a n d
l o w e r s u r f a c e s of th e to m a to l e a f .
in d iv id u a lly , u sin g a la r g e

E a c h p la n t w as s p ra y e d

c o r r u g a t e d p a p e r - b o a r d s c r e e n to

p r o t e c t a d j a c e n t p l a n t s f r o m p o s s i b l e d r i f t of t h e c h e m i c a l
( t a b u l a r k e y to v a r i e t i e s

and fo lia r tre a tm e n ts a r e e n u m e ra te d

i n T a b l e s V III a n d X t) .

3.

Re s u its .

A p p r o x i m a t e l y t h r e e w e e k s f o l l o w i n g th e

o n s e t of th e s p r a y t r e a t m e n t s a m in o r d e g r e e of m a r g i n a l
le a f b u rn in g o c c u r r e d on th o se p la n ts re c e iv in g t r e a t m e n t E
( 0 .7 5 %

u r e a ) w a s th e o n ly v i s i b l e e f f e c ts o f th e f o l i a r a p p l i c a ­

tio n s.

T h is

s lig h t in ju ry , h o w e v e r, gave no a p p a re n t in d ic a ­

tio n s of r e d u c i n g th e p l a n t s ' o v e r - a l l e f f ic ie n c y .
S ev eral in te re stin g v a rie ta l re sp o n se s
T a b l e s V III, IX , a n d X .

T h e r e w e re no o b s e r v e d in t e r a c t io n s

b e tw e e n v a r ie ty and n u tr ie n t a p p lic a tio n .
0 .3 %

can be n o te d in

T h e a p p l i c a t i o n of

p h o s p h o ric a c id r e s u lte d in a sig n ific a n t d e c r e a s e in to ta l

p o u n d s o f f r u i t p r o d u c e d ( T a b l e X I) a n d i n c r e a s e d th e d a y s to
f i r s t h a r v e s t (T a b le X II).

H o w e v e r , th e

s u m m a r i z e d d a t a in

T a b l e X III i n d i c a t e d a d e c r e a s e i n t h e p e r c e n t o f g r e e n p l a ­
c e n t a l t i s s u e i n f r u i t s d e v e l o p e d o n t h e p l a n t s r e c e i v i n g th e

37
phosphorus fo lia r s p ra y s.
few er No. 1

4

P la n ts

s p r a y e d w ith u r e a p ro d u c e d

f r u i t , a n d th e f r u i t sh o w e d a g r e a t e r p e r c e n t a g e

o f g r e e n p u l p ( T a b l e s X I a n d X I I I) .
b u rn in g r e s u ltin g fr o m
sib le fo r th e s e

re su lts.

th e u r e a

P e r h a p s th e m a r g i n a l

s p r a y s w e re in p a r t r e s p o n ­

The p o ta s s iu m and s u c ro s e

sprays

h a d no a p p a r e n t in f lu e n c e on th e to m a to p la n ts u s e d in th is
in v e s tig a tio n .
The p e r
a rb itra rily

cent of g re e n p la c e n ta l tis s u e w as b a s e d on

s e le c te d s ta n d a rd s.

V a lu e s f r o m

o n e to f i v e i n ­

c l u s i v e w e r e a w a r d e d e a c h f r u i t h a r v e s t e d , d e p e n d in g u p o n th e
p r o p o r t i o n of o b s e r v a b l e p l a c e n t a .

F r u i t s w h ic h w e r e e x t e r ­

n a l ly r e d a n d i n t e r n a l l y d e v o id c o m p le te ly of an y g r e e n p ig ­
m e n ta tio n w ere
re d p e ric a rp

g iv e n a v a lu e of fiv e , w h e r e a s f r u i t s h av in g a

an d p la c e n ta l tis s u e

ta tio n w e re v a lu e d a t one.

sh o w in g v iv id g r e e n p ig m e n ­

T h e re w e re th re e in te rm e d ia te

v a l u e s , 2, 3 a n d 4, r e s p e c t i v e l y .

T h u s , t r e a t m e n t s w i t h th e

h i g h e s t v a l u e s e x h ib ite d f r u i t s w ith th e l e s s e r a m o u n t of g r e e n
p u lp .

The

s a m e p r o c e d u r e w a s fo llo w e d in th o s e e x p e r i m e n ts

u s in g p e r c e n t of " g r e e n p u l p " a s a c r i t e r i a f o r c o m p a r i s o n .
4

N o . 1 f r u i t r e f e r s to a l l r e d r i p e f r u i t f r e e of a n y
ty p e of e x t e r n a l b l e m i s h e s ; g lo b e s h a p e ; m i n i m u m d i a m e t e r
2 - 1 / 2 i n c h e s , a n d w e i g h t r a n g e o f 4 to 8 o u n c e s p e r f r u i t .

38
T A B L E V III
E X P L A N A T I O N O F V A R I E T A L S Y M B O L S U S E D IN
T A B L E S IX A N D X

S y m b o ls

V a rie tie s

A

U n if o r m G lo b e S

B

M ic h ig a n S ta te F o r c i n g x W a lth a m 4 th G e n e r a t io n

C

N o r th e r n H y b rid

D

E u r e k a H y b rid

E

L ong C aly x F o rc in g

F

M ic h ig a n S tate F o r c in g M e d iu m

G

M ic h ig a n S ta te F o r c i n g x W a lth a m 5 th

H

M ic h ig a n S ta te F o r c in g x Im p ro v e d P e a r s o n

I

S p a rta n H y b rid

J

W a sh in g to n S tate F o r c in g

4

39
T A B L E IX
T H E C O M P A R A T IV E Y IE L D S O F T E N V A R IE T IE S O F
G R E E N H O U S E -G R O W N TO M ATOES

T r e a t m e n t A v e r a g e s of F i r s t F i v e C l u s t e r s
V a rie ty
S y m b o ls

T o ta l Y ie ld s,
L b s . of F r u i t
p er P la n t

T o ta l Y ie ld s,
L b s . of N o. 1
F r u it p e r P la n t

N u m b e r of D a y s
F ro m E m ergence
to A n t h e s i s

A

1 .4 9

1.01

11 1 .5

B

2 .1 8

1.58

10 3 .9

C

2 .9 2

1 .2 6

1 0 2 .3

D

2 .6 8

1 .6 4

10 2 .8

E

2 .0 1

1 .4 2

1 1 0 .0

F

2 .3 1

1.52

1 1 4 .4

G

2 .5 6

1 .6 7

1 0 8 .9

H

2 .4 5

0 .5 9

1 0 2 .1

I

2 .6 5

1 .8 5

1 0 6 .6

J

1 .9 6

0 .8 0

1 0 5 .0

D iffe re n c e n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

0 .5 8

0 .3 9

5 .9

1% l e v e l

0 .7 7

0 .5 2

7.3

40
TABLE X
T H E F R U I T Q U A L I T Y O F 10 V A R I E T I E S O F
G R E E N H O U S E -G R O W N TO M A T O E S

T r e a t m e n t A v e r a g e s o f:
V a rie ty
S y m b o ls

B lo tc h in e ss
of F r u i t

G reen P la cen tal T issu e

E m p ty
L o cu le

(% )

(% )

(% )

A

1 .4

7^4

1.2

B

3 .0

1 1 .8

4.3

C

• 4 .1

1 3 .6

3.1

D

2 .2

1 4 .1

1.3

E

8 .0

8 .4

5 .2

F

2 .4

9 .3

1.7

G

2 .6

1 3 .2

2 .2

H

3 .2

1 5 .6

7.9

I

3 .7

1 1 .8

2 .2

J

2 .8

1 1 .9

3 .8

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r

sig n ific a n c e :

5% l e v e l

1 .4

2 .3

1.6

1% l e v e l

1.9

3 .1

2.1

41
T A B L E XI
THE E F F E C T S O F F O L IA R A P P L IE D SUCROSE AND M A JO R
N U T R IE N T E L E M E N T S ON T H E Y IE L D S O F
GREENHOUSE TOM ATOES

T o ta l Y ie ld s,
L b s . of F r u i t
p e r P la n t

T re a tm e n ts

I.

II.

III.

IV .

V.

L b s . of N o. 1
F r u it p e r P la n t

C o n tro l - No tr e a tm e n t
a f t e r s e ttin g in g ro u n d
bed

2 .5 7

1 .3 6

0 .3 p e r c e n t p o t a s s i u m
c h lo rid e fo lia g e s p r a y
w e e k ly

2 .3 5

1 .4 4

0 .3 p e r c e n t o r t h o p h o s p h o ric a c id fo lia g e
s p r a y w eek ly

1 .8 7

1.31

0 .7 5 p e r c e n t u r e a
w e e k ly

2 .4 2

1 .1 7

2 .4 1

1.38

sp ray

10 p e r c e n t s u c r o s e f o l i a g e
s p r a y w e e k ly

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

0 .3 1

0 .2 7

1 °]a l e v e l

0 .3 9

0 .3 5

42
T A B L E X II
DAYS TO H A R V E S T AS IN F L U E N C E D BY F O L I A R S P R A Y S
O F SU C R O SE A ND C E R T A IN M A JO R
N U T R IE N T E L E M E N T S

N u m b e r of D a y s
R eq u ired fo r
F ir s t H arvest

T re a tm e n ts

I.

II.

III.

IV .
V.

C o n tr o l - No t r e a t m e n t a f t e r s e ttin g in
ground bed

1 0 7 .5

0 .3 p e r c e n t p o t a s s i u m
s p r a y w e e k ly

1 0 7 .6

c h lo rid e fo lia g e

0 .3 p e r c e n t o r t h o - p h o s p h o r i c a c i d
fo lia g e s p r a y w e e k ly

1 0 9 .6

0 .7 5 p e r c e n t u r e a s p r a y w e e k l y

1 0 4 .7

10 p e r c e n t s u c r o s e f o l i a g e s p r a y
w e ek ly

10 4 .3

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

4 .0

1% l e v e l

5.3

43
T A B L E X III
E X T E R N A L A N D IN T E R N A L Q U A L IT Y O F T O M A T O F R U IT
A S A F F E C T E D BY F O L I A R S P R A Y S

B lo tc h in e ss
of F ru it

G re e n P la c e n ta l
T i s s u e in F r u i t

(% )

(% )

C o n tro l - No tr e a tm e n t
a f t e r s e ttin g in g ro u n d
bed

3.7

12.2

0 .3 p e r c e n t p o t a s s i u m
c h lo rid e fo lia g e s p r a y
w e ek ly

3.2

11 .0

0.3 p e r c e n t o r t h o - p h o s p h o r i c
a c id fo lia g e s p r a y w e e k ly

2 .6

10.3

0 .7 5 p e r c e n t u r e a s p r a y
w e e k ly

2 .9

12.5

10 p e r c e n t s u c r o s e f o l i a g e
s p r a y w eek ly

3 .8

12.0

T re a tm e n ts

I.

II.

III.

■IV.

V.

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r

sig n ific a n c e :

le v e l

1.0

1. 6

1% l e v e l

1.3

2. 1

5%

44
E x p e rim e n t D
Y ie ld of T h r e e G r e e n h o u s e - g r o w n T o m a to
V a r ie tie s a s In flu e n c e d by P h o to p e rio d

1.

O b je c tiv e .

P r e l i m i n a r y e x p e r i m e n t s w ith s u p p le ­

m e n t a l l i g h t to e x t e n d th e n o r m a l d a y l e n g t h to 16 h o u r s u s i n g
a l i g h t i n t e n s i t y o f 3 0 0 f o o t - c a n d l e s a p p l i e d to t h e f o l i a g e of
t o m a t o p l a n t s p r i o r to t r a n s p l a n t i n g t o t h e g r o u n d b e d , p r o ­
v id e d ev id e n c e th a t y ie ld s of f r u it s u b se q u e n tly h a r v e s te d fr o m
th e s e p la n ts w e re

sig n ific a n tly in c r e a s e d .

A lso , it h a s been

p r e v io u s l y i n d i c a t e d th a t th e a d d itio n of a s u p p le m e n ta l i l l u m i ­
n a t i o n to y o u n g t o m a t o p l a n t s d u r i n g t h e w i n t e r a n d e a r l y
m o n th s of th e y e a r w h en lig h t is th e lim itin g f a c t o r h a s
n if i c a n tl y i n c r e a s e d th e p e r c e n t a g e

of f r u i t s e t .

sp rin g
sig ­

F u r th e r e v i­

d e n c e of t h i s h a s b e e n g i v e n b y H o w l e t t (23) w h o m a i n t a i n e d
th a t to m a to p la n ts w ith a r e l a t i v e l y lo w c a r b o h y d r a t e a n d h ig h
n itr o g e n c o n te n t, w h ich r e s u lt e d w h e n lig h t w a s lim itin g , s e t
su b m a rg in a l p e rc e n ta g e s of fru it.
u t e d to t h e e l o n g a t e d p i s t i l s

r e s u l t i n g f r o m a d e c r e a s e i n th e

p h o to s y n th e tic p r o d u c t s w h ic h th u s
n o rm a l se lf-fe rtiliz a tio n .

T h is co n d itio n w as a t t r i b ­

s u c c e ssfu lly p re v e n te d

45
It w a s th e r e b y s u g g e s te d th a t to m a to

s e e d lin g s g row n

d u r i n g t h e w i n t e r m o n t h s b e s u b j e c t e d to a s u p p l e m e n t a l i l l u m ­
i n a t i o n to d e t e r m i n e w h a t i n f l u e n c e t h e a d d e d l i g h t w o u ld e x e r t
on s u b se q u e n t y ie ld s .

2.

M e th o d s an d m a t e r i a l s .

T h r e e v a r i e t i e s of t o m a t o ,

c o n s i d e r e d to b e o f t h e f o r c i n g t y p e (tw o s e l e c t i o n s o f S p a r t a n
H y b r id a n d W a s h in g to n S ta te F o r c in g ) w e r e g e r m i n a te d in
v e r m i c u l i t e in J a n u a r y of 1949.

The m in im u m n ig h t te m p e r a tu r e

t h r o u g h o u t t h i s i n v e s t i g a t i o n w a s 60

F.

A t e m e rg e n c e one fla t

c o n ta in in g a n e q u i v a le n t n u m b e r of s e e d li n g s of e a c h v a r i e t y
w a s e x p o s e d to a 1 6 - h o u r p h o t o p e r i o d b y w h i c h t h e n o r m a l d a y
l e n g t h w a s e x t e n d e d b y t h e u s e of w h i t e f l u o r e s c e n t b u l b s g i v ­
i n g a n i n t e n s i t y o f 3 0 0 f o o t - c a n d l e s a t t h e t i p s of t h e p l a n t s .
A sim ila r

s e e d i n g w a s e x p o s e d o n i y to t h e n o r m a l d a i l y p h o t o ­

p e rio d d u rin g th a t p e rio d .

T h e se d iffe re n t illu m in a tio n s w e re

c o n t i n u e d u n t i l a l l t h e p l a n t s m a t u r e d to " p r i c k i n g - o f f "

5

sta g e .

A l l p l a n t s w e r e t h e n t r a n s p l a n t e d to s t a n d a r d 4 - i n c h c l a y p o t s
a n d c u l t u r e d a c c o r d i n g to s t a n d a r d c o m m e r c i a l g r e e n h o u s e

5

A t e r m r e f e r r i n g to t h e p h y s i o l o g i c a l a g e of a t o m a t o
p la n t w h e n th e f i r s t p a i r of t r u e le a v e s h a v e v is ib l y f o r m e d .

46
p ro ced u res.

D u rin g th i s s ta g e of d e v e lo p m e n t a n d u n til t r a n s ­

p l a n t e d to t h e g r o u n d b e d a n e q u a l n u m b e r of p l a n t s o f e a c h
v a r i e t y w e r e e x p o s e d to o n e o f t h e f o l l o w i n g p h o t o p e r i o d i c t r e a t ­
m e n ts:

(a) n a t u r a l l y - o c c u r r i n g p h o to p e r i o d m a i n t a i n e d d u r in g

e n t i r e life

c y c l e ; (b) n a t u r a l l y - o c c u r r i n g p h o t o p e r i o d p l u s a d ­

d i t i o n a l l i g h t of 3 0 0 f o o t - c a n d l e s to e x t e n d t h e d a y l e n g t h to
16 h o u r s f r o m

" p r i c k i n g - o f f " u n t i l t r a n s p l a n t e d to g r o u n d b e d ;

(c ) n a t u r a l l y - o c c u r r i n g p h o t o p e r i o d p l u s
c an d les su p p le m e n t, m a in ta in e d f r o m

16 h o u r s o f 30 0 f o o t -

e m e rg e n c e u n til t r a n s ­

p l a n t e d to g r o u n d b e d .

3.

R e su lts.

I n t e r m s of t o t a l y i e l d s o f " r e d - r i p e "

f r u i t th e r e s u l t s o b t a i n e d w e r e of n e g a t i v e e c o n o m i c i m p o r ­
ta n c e .

D a t a i n T a b l e X IV a n d F i g u r e 9 i n d i c a t e a t r e n d t o ­

w a r d i n c r e a s i n g t o t a l y ie ld s w ith i n c r e a s i n g p h o to p e r io d , h o w ­
e v e r , th e r e s u l t s o f t h i s p h a s e of t h e e x p e r i m e n t w e r e n o t
s ig n ific a n t.

A l s o i n c l u d e d i n T a b l e X IV i s a n i n d i c a t i o n o f a n

i n c r e a s e i n t o t a l y i e l d of N o . 1 f r u i t a t t h e f i v e p e r c e n t l e v e l
r e s u lt in g f r o m th e s u p p le m e n ta l p h o to p e rio d .

H e re one m a y

s p e c u la te t h a t th e i n c r e a s e d lig h t m a y h a v e r e s u l t e d in a n i n ­
c r e a s e i n c a r b o h y d r a t e c o n t e n t w h i c h d e c r e a s e d t h e n u m b e r of
a b n o r m a l l y - s h a p e d f l o w e r s a s w a s r e p o r t e d b y H o w l e t t (2 3 ).

47
A 7 .9 %

d e c r e a s e i n t h e n u m b e r o f d a y s n e c e s s a r y to

h a r v e s t f r u i t w as o b ta in e d (d ata s u m m a r iz e d in T a b le XV and
F i g u r e 8) w i t h p l a n t s g i v e n t h e a d d i t i o n a l i l l u m i n a t i o n f r o m
e m e r g e n c e to g r o u n d b e d s e t t i n g .

T h is

s a m e tr e a tm e n t (T ab le

XV) y ie ld e d f r u i t w h ic h c o n ta in e d s ig n ific a n tly l e s s
p u lp ," a c o n d itio n w h ic h is

c o m m e rc ia lly d e sira b le .

d iffe re n c e s w e re n o t s ig n ific a n t.

"g reen
V a rie ta l

48
T A B L E X IV
Y IE L D S O F G R E E N H O U S E T O M A T O E S AS IN F L U E N C E D BY
D IF F E R E N T IA L L IG H T S U P P L E M E N T S

T re a tm e n t
S y m b o ls

T o t a l Y i e l d of
F ru it,
L b s. p e r P la n t

T o ta l Y ie ld of
N o. 1 F ru it,
L b s. p er P la n t

A

1 0 .6

7.0

B

1 1 .2

8 .0

C

1 1 .5

8 .2

D iffe re n c e s n e c e s s a r y f o r s ig n ific a n c e :
5% l e v e l

1.2

1.1

1% l e v e l

1.8

1.5

49
T A B L E XV
THE E F F E C T

T reatm en t
S y m b o ls

O F P H O T O P E R IO D ON T H E Q U A L IT Y O F
GREENHOUSE TOM ATOES

D a y s to
F ir s t H arv est

G reen P la ­
cen tal T is s u e
p e r P la n t
(% )

A

1 6 3 .9

1 1 .4

B

1 5 9 .5

12.3

C

1 5 1 .0

1 2 .7

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

12.3

1.2

1% l e v e l

1 7 .7

1.6

oOC
6 0 °F , i n orm al p h o to p e r io d .
6 0 °F .
from
-6 0 °F .
from

/,00

200

100
/
//
,7

5 /2 0

5 /2 7

6 /2

6 /9
6 /1 6
6 /2 3
6 /3 0
H a rv e s t D ates (1 9 5 0 )
F ig u re 8
The ..jf f e c t o f F h o to p e rio d on th e A ccu m u lativ e Y ie ld o f D a rly F r u it

I 16 h o u r su p p lem en t
p r i c k i n g o f f - t- r a n s p la n
le n t
i 16 h o u r supp
e m e r g e n c e - tr a n s p la

oO °F. 4- n o rm a l p h o to p e rio d .

1 3 .0

60 °F. 4 16 h o u r su p p lem en t
f o r e n t i r e s e e d lin g s ta g e
oO °F. 4- 16 h o u r su p p lem en t
s in c e p r i c k i n e - o f f .
11.0

u

•])
7 .0

1 .0

6 /3 0
6 /2!
6/9
6/16
6/23
7 /7
H a rv e s t D ates (1950)
F ig u r e 9
The A ccu m u lativ e Number o f R ipe F r u i t P roduced a s I n f lu e n c e d by th e P h o to p e rio d

5/20

52
E x p e rim e n t E
T h e R e s p o n s e of G r e e n h o u s e T o m a t o e s to t h e
I n t e r a c t i o n of S u p p l e m e n t a r y P h o t o p e r i o d
and In c re a se d T e m p e ra tu re s

1.

O b je c tiv e .

In E x p e r i m e n t B w h i c h w a s c o n d u c t e d

w i t h t o m a t o p l a n t s e x p o s e d to d i f f e r e n c i a l n i g h t t e m p e r a t u r e s
th e y ie ld d a ta in d ic a te d e fin ite o p tim a l n ig h t t e m p e r a t u r e s f o r
th e g r o w th a n d s u b s e q u e n t d e v e lo p m e n t of d if f e r e n t v a r i e t i e s
of to m a to e s .

In a d d i t i o n , t h e r e i s

so m e e v id e n c e th a t o p tim a l

te m p e ra tu re s

e x i s t f o r s p e c if ic p h a s e s w ith in th e d e v e lo p m e n ta l

p e r io d s of a n y g iv e n to m a to v a r ie ty .
th e se e x p e rim e n ts

R e s u lts o b ta in e d fro m

c o r r o b o r a t e d W e n t ' s f i n d i n g s c o v e r i n g th e

t h e r m o p e r i o d i c r e q u i r e m e n t s o f c e r t a i n p l a n t s (5 1 , 5 2 ) .
o p tim u m te m p e r a tu r e

T hese

r e q u i r e m e n t s w e r e f o u n d to v a r y n o t o n l y

w i t h r e f e r e n c e to a g i v e n p h y s i o l o g i c a l p r o c e s s o r s t a g e of
d ev elo p m en t but also v a rie d fo r th e se m e ta b o lic p h en o m en a a s
th e y w e r e in f lu e n c e d b y v a r i a t i o n s in th e e n v i r o n m e n t .

T hus it

w a s m a i n t a i n e d th a t th e v a r io u s o p tim u m t e m p e r a t u r e s w h e th e r
th e y b e d u r in g th e p h o to p e rio d o r d u rin g th e d a r k p e r io d , w e r e
h i g h e s t d u r in g th e s e e d lin g s ta g e , g r a d u a l ly d e c r e a s i n g w ith
ap p ro a c h in g m a tu rity .

It h a s f u r t h e r m o r e b e e n p o in te d out th a t th is o p tim u m
is

a l s o in f l u e n c e d by th e lig h t i n t e n s i t y d u rin g th e p h o to p e r io d ,

b ein g lo w e r f o r lo w e r lig h t in te n s itie s .

W i th t h i s i n f o r m a t i o n

a n d t h e d a t a p r e s e n t e d b y W i t h r o w a n d H o w l e t t (5 7 , 23), i t
m a y be h o p o th e c a te d th a t g re e n h o u s e -g ro w n to m a to e s ex p o sed
to s u p p l e m e n t a l p h o t o p e r i o d s d u r i n g l i g h t - d e f i c i e n t p e r i o d s m a y
r e s p o n d w ith s ig n if ic a n t d e c r e a s e s in f lo r a l a b n o r m a litie s a n d
i n c r e a s e th e p e r c e n t s e t, r e s p e c tiv e ly . • It w as th e r e f o r e
su g g e ste d th a t in c r e a s e d te m p e r a tu r e s and su p p le m e n ta ry p h o to p e r io d ic e x p o s u r e s be i n t e r a c t e d u n d e r th e p r e v a ilin g M ic h ­
ig a n e n v iro n m e n t.

2.

M e th o d s an d m a t e r i a l s .

O n J a n u a r y 5, 1 9 5 0 , s e e d

of M ic h ig a n S ta te F o r c i n g v a r ie ty of to m a to f r o m fiv e d if f e r ­
e n t s o u r c e s w e r e p l a n t e d i n s i x s e p a r a t e f l a t s of v e r m i c u l i t e .
T w o f l a t s w e r e t h e n e x p o s e d to e a c h of th e f o l l o w i n g m i n i m u m
n ig h t te m p e r a t u r e s :

60

F .,

70

F . , a n d 80

F.

One se e d in g

a t e a c h t e m p e r a t u r e w a s t h e n e x p o s e d to t h e n a t u r a l d a i l y
p h o t o p e r i o d w h e r e a s t h e o t h e r w a s p e r m i t t e d th e n a t u r a l d a i l y
i l l u m i n a t i o n p l u s a r t i f i c i a l l i g h t o f 3 00 f o o t - c a n d l e s f r o m a
s e r i e s o f 4 0 - w a t t w h i t e f l u o r e s c e n t b u l b s to e x t e n d t h e n o r m a l
d a y l e n g t h to 16 h o u r s .

54
T hese tre a tm e n ts
th e

" p ric k in g -o ff"

w e r e c o n tin u e d u n til th e p la n ts r e a c h e d

s ta g e . . A t th a t tim e th o s e p la n ts w h ic h w e re

g r o w n u n d e r e a c h of th e a f o r e - m e n t i o n e d t r e a t m e n t s a n d h a d
m a t u r e d s u f f i c i e n t l y to b e

" p r i c k e d o f f " w e r e t r a n s p l a n t e d to

s ta n d a r d f o u r - in c h clay p o ts .
In a ll t r e a t m e n t s th e o r ig in a lly - d e s ig n a te d p h o to p e rio d
w as c o n tin u e d .

H o w e v e r, th o se p la n ts

upon re a c h in g th e

s t a r t e d a t 80

o

F . w h ere­

"p ric k in g -o ff ” sta g e and tra n s p la n te d w e re

g iv e n a 1 0 - d e g r e e te m p e r a t u r e d e c r e a s e a s w e ll a s th o s e
s t a r t e d a t 70

o

F.

I n o t h e r w o r d s , w h e n th e p l a n t s u n d e r a

g i v e n t r e a t m e n t w e r e t r a n s p l a n t e d to i n d i v i d u a l 4 - i n c h c l a y
p o t s e a c h m i n i m u m n i g h t t e m p e r a t u r e w a s r e d u c e d 10
w i t h t h e e x c e p t i o n of t h e
c o n tin u a lly a t 60° F .
ta b u la r fo rm

o

F .,

60° F . tr e a t m e n t , w h ic h r e m a in e d

T h e six tr e a tm e n ts a r e p r e s e n te d in

in T a b le X V I.

A f t e r t r a n s p l a n t e d to t h e g r o u n d

b e d a l l p l a n t s w e r e g r o w n a t 60

o

F . m in im u m n ig h t t e m p e r a ­

tu r e a n d w ith th e n o r m a l d a ily p h o to p e rio d s p r e v a ilin g in
M ic h ig a n d u rin g th e la te w in te r a n d s p rin g m o n th s .

3.

R e su lts.

T h e tw o h i g h e r g e r m i n a t i n g t e m p e r a t u r e s

of 8 0 ° F . a n d 7 0 ° F . r e s u l t e d i n t h e s e e d l i n g s r e a c h i n g t h e
" p ric k in g -o ff"

s ta g e

14 d a y s e a r l i e r t h a n p l a n t s g r o w n a t 60

F.

55
T a b l e X V II a n d F i g u r e

12 i n d i c a t e t h a t t h e i n c r e a s e d t e m p e r a ­

tu r e w a s r e s p o n s ib le f o r th e v e r y s ig n ific a n t i n c r e a s e in s te m
elo n g a tio n .

T h i s i n f o r m a t i o n a g a i n w o u ld c o r r o b o r a t e W e n t 's

f in d in g s (51, 52).

A s i n d i c a t e d i n T a b l e X V III a n d F i g u r e s

10

a n d 11, t h e i n t e r a c t i o n of t h e i n c r e a s e d l i g h t a n d t e m p e r a t u r e
\

tre a tm e n t F

d id s ig n if ic a n tly i n c r e a s e th e to ta l w e ig h t and

n u m b e r of p o u n d s of N o . 1 f r u i t .

T h e s e fin d in g s fa v o ra b ly

a g r e e w ith th e d a ta o b ta in e d in p r e l i m i n a r y i n v e s t i g a t i o n s a p ­
p a r e n t l y th e s u p p l e m e n t a r y p h o to p e r io d h a d a m a r k e d in f lu e n c e
i n r e d u c i n g t h e n u m b e r of d a y s r e q u i r e d o f t h e f r u i t to r e a c h
m a t u r i t y ( d a t a s u m m a r i z e d i n T a b l e X IX a n d F i g u r e s

10 a n d 11).

In t h e s a m e t a b l e i t w i l l b e n o t e d t h a t t h e p e r c e n t o f g r e e n
p la c e n ta l t i s s u e w a s a l s o in d iv id u a lly in f lu e n c e d by b o th th e
ad d itio n a l illu m in a tio n and in c r e a s e d te m p e r a tu r e .

In F ig u r e

13 a f r u i t c o n t a i n i n g a r e l a t i v e l y h i g h p r o p o r t i o n of g r e e n
p la c e n ta l tis s u e is

c o m p a r e d w ith a c o m p le te ly r e d p u lp e d

fru it.
A lth o u g h fiv e d i f f e r e n t s e l e c t i o n s of M ic h ig a n S ta te
F o r c i n g v a r i e t y w e r e i n t e r a c t e d w ith th e s ix m a in t r e a t m e n t s ,
th e r e s u l t s o b ta in e d w e r e of no a p p a r e n t s ig n if ic a n c e .

56
T A B L E XVI
E X P L A N A T I O N O F T R E A T M E N T S Y M B O L S U S E D IN
T A B L E S X V I I, X V I I I A N D X IX

P h o to p e rio d and
L ig h t In te n sity
D u rin g T h e r ­
m al Phase

T re a t­
m ent
Sym bol

M in im u m
N ig h t T e m ­
p eratu re

D u r a t i o n of
M in im u m N ig h t
T e m p e ra tu re

A

60° F .

F r o m e m e r g e n c e u n til
t r a n s p l a n t e d to g r o u n d
bed

N o r m a l p h o to ­
p e rio d

B

60°

F r o m e m e r g e n c e u n til
t r a n s p l a n t e d to g r o u n d
bed

16 h o u r s p h o t o ­
p e r i o d , 300 f . c .
su p p le m e n t

C

70° F .

F r o m e m e r g e n c e u n til
"p ric k in g o ff"

N o r m a l p h o to ­
p e rio d

60° F .

F r o m " p ric k in g o ff"
to g r o u n d b e d

N o r m a l p h o to ­
p e rio d

70° F .

F r o m e m e r g e n c e u n til
"p ric k in g o ff"

16 h o u r s p h o t o ­
p e r i o d , 300 f . c .
su p p le m e n t

D

o
tn’

o

E

F r o m " p ric k in g o ff"
to g r o u n d b e d

80° F .

F r o m e m e rg e n c e u n til
" p ric k in g o ff"

N o rm a l p h o to p e rio d

70° F .

F r o m " p ric k in g o ff"
u n t i l t r a n s p l a n t e d to
g round bed

N o r m a l p h o to p e rio d

57
T A B L E XVI (C o n tin u ed )

T re a t­
m ent
Sym bol

F

M in im u m
N ig h t T e m ­
p e ra tu re

80

70

o

o

D u r a t i o n of
M in im u m N ig h t
T e m p e ra tu re

P h o to p e rio d and
L ig h t In te n sity
D u rin g T h e r ­
m al Phase

F.

F r o m e m e r g e n c e u n til
"p ric k in g o ff"

16 h o u r s p h o t o ­
p e r io d , 300 f .c .
su p p le m e n t

F.

F r o m " p ric k in g o ff"
u n t i l t r a n s p l a n t e d to
gro u n d bed

16-h o u r p h o to ­
p e rio d

58
T A B L E X V II
E F F E C T S O F S U P P L E M E N T A R Y P H O T O P E R IO D AND
T H E R M O P E R I O D ON H E I G H T S O F
T O M A T O S E E D L IN G S
T re a tm e n t
S y m b o ls

A v e r a g e H e ig h ts '^
(c m ./p la n t)

A

1 1 .7

B

15.1

C

2 3 .2

D

2 4 .8

E

3 4 .6

F

3 4 .2

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

1 0 .4

1% l e v e l

15.1

P l a n t h e i g h t s w e r e d e t e r m i n e d i m m e d i a t e l y p r i o r to
t r a n s p l a n t i n g to g r o u n d b e d ( p l a n t s w e r e 10 w e e k s o ld ) .

59
T A B L E X V III
Y IE L D S O F G R E E N H O U S E T O M A T O E S AS A F F E C T E D BY
T H E IN T E R A C T IO N O F P H O T O P E R IO D
AND T H E R M O PE R IO D

T re a tm e n t
S y m b o ls

T o ta l Y ie ld s,
L b s . of F r u i t
p er P la n t

T o ta l Y ie ld s,
L b s . of N o. 1
F r u it p er P la n t

A

5 .4

3 .5

B

5.9

4 .2

C

5.3

3 .4

D

5.9

4 .4

E

4.0

3.1

F

6.6

5.0

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

1.2

0.9

1% l e v e l

1.8

1.4

60

T A B L E X IX
Q U A L IT Y O F G R E E N H O U S E T O M A T O E S AS A F F E C T E D BY
TH E IN T E R A C T IO N O F P H O T O P E R IO D
AND T H E R M O P E R IO D

N u m b e r of D a y s
F ro m E m erg en ce
to F i r s t H a r v e s t

G reen P la c e n ta l
T issu e

A

1 6 7 .3

2 4 .8

B

1 6 4 .1

2 6 .1

C

1 6 5 .8

2 3 .7

D

1 5 7 .1

2 8 .1

E

1 6 8 .0

2 1 .3

F

1 5 4 .2

3 4 .5

T re atm en t
S y m b o ls

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r

(% )

sig n ific a n c e :

5% l e v e l

7 .5

2 .3

1% l e v e l

1 0 .6

3 .0

I

600

200
60°F, 4- n o rm al p h o to p e r io
____//

100

60°F . 4 16 h:
70°F

0

7/15
6 /2 4
7 /1
7 /8
H a rv e s t D ates (IV 50)
F ig u r e 10
A ccu m u lativ e T o ta l Y ie ld o f F r u i t a s I n f lu e n c e d by t h e
I n t e r a c t i o n ox P h o to p e rio d and T em p eratu re

6/10

6 /1 7

16 h r ♦ s u n p le m e n t.;

7/22

^d

6.0

F ru its
number

H a rv e ste d
per p l a n t )

5 .0

6 0 °F .

norm al p h o to p e rio d

_ 6 0 °F .

16 h r . s u p p le m e n t.

7 0 °F . + 16 h r . s u p p le m e n t.

1.0

C.O
>/l0

6/24

7 /2 2
7 /1 '
7/i
7 /15
H, a rv e s t D a te s (1 9 5 0 )
H
F ig u re 11
The I n t e r a c t i o n o f S u p p le m e n ta ry P h o to f-erio r’ ana T em p eratu re on a c c u m u la tiv e
6 /1 7

F ig u r e 1 2 .

The grow th r e s p o n s e o f to m ato s e e d li n g s a s in f l u e n c e d by
t h e i n t e r a c t i o n o f p h o to p e rio d and te m p e r a t u r e .
L e f t t o R ig h t:
6 0 °F . n i g h t te m p e r a tu r e ; n o rm al d a i l y p h o to p e r i c d ,
6 0 °F . n i g h t te m p e r a tu r e ; 16 h o u r s u p p le m e n t.
7 0 °F . n ig h t te m p e r a tu r e ; no rm al d a i l y p h o to p e r io d .
7 0 °F . n i g h t te m p e r a tu r e ; 16 h o u r s u p p le m e n t.

&

F ig u r e 13 .

The e f f e c t o f th e i n t e r a c t i o n o f l i g h t and te m p e r a tu r e on
th e p l a c e n t a l t i s s u e in th e to m ato f r u i t .
Top to B ottom :
60 °F . n ig h t te m p e r a tu r e ; n o rm al d a i l y p h o to p e rio d .
60°F , n ig h t te m p e r a tu r e ; n o rm al d a i l y p h o to p e ric d p lu s
16 h o u rs o f 300 f . c . d a i l y s u p p le m e n t.

E x p e rim e n t F
T h e E f f e c t o f C e r t a i n G r o w t h —r e g u l a t i n g C h e m i c a l s
on th e C a r b o h y d r a t e C o n te n t of T o m a to P l a n t s
W i t h S p e c i a l R e f e r e n c e to T h e i r
S u b s e q u e n t Y ie ld

1.

O b je c tiv e .

The c l a s s i c a l in v e stig a tio n s of K ra u s

a n d K r a y b i l l (2 6 ), a n d t h o s e o f H o w l e t t (2 2 , 2 3 ), a n d W i t h r o w
a n d W i t h r o w (58) h a v e i n d i c a t e d t h a t t h e l o w c a r b o h y d r a t e p l u s
a h ig h n i t r o g e n c o n te n t r e s u l t i n g d u r in g th e w in te r an d e a r l y
s p r i n g m o n t h s i s r e s p o n s i b l e f o r t h e lo w p e r c e n t a g e o f f r u i t
s e t on g r e e n h o u s e - g r o w n to m a to e s .
t o r s of t e m p e r a t u r e
degree a re
tio n .

The e n v iro n m e n ta l f a c ­

a n d m o i s t u r e , w h e n l i m i t e d to a c e r t a i n

c o n s i d e r e d to r e d u c e t h e p l a n t ' s r a t e o f r e s p i r a ­

T h i s i n t u r n t h e o r e t i c a l l y c a u s e s a n a c c u m u l a t i o n of

c a rb o h y d rates.
It w a s t h e r e b y s u g g e s te d t h a t a c c u m u la tio n of c a r b o ­
h y d r a t e s m i g h t b e a c c o m p l i s h e d b y th e u s e of o r g a n ic c h e m ­
ic a ls

sin c e r e c e n t r e s u lt s in d ic a te th a t c e r ta in g r o w th - r e g u la t­

i n g c o m p o u n d s h a v e b e e n f o u n d to a l t e r t h e m i n e r a l c o m p o s i t i o n
(7); a m i n o - a c i d ( 1 5 ) ; v i t a m i n C (29) a n d c a r b o h y d r a t e c o n t e n t
o f p l a n t s (1 6 , 66).

66
2.

M e th o d s and m a t e r i a l s .

S e e d of M ic h ig a n S ta te

F o r c i n g v a r i e t y o f t o m a t o w e r e s o w n o n J a n u a r y 2, 1 9 5 0 , a n d
g r o w n a c c o r d i n g to a c c e p t e d c o m m e r c i a l p r o c e d u r e s .

F eb ru ary

25, t e n d a y s p r i o r to t r a n s p l a n t i n g to t h e g r o u n d b e d , t h e t o ­
m a to

s e e d l i n g s ( f iv e r e p l i c a t i o n s o f f i v e p l a n t s p e r r e p l i c a t i o n )

w e r e s u b j e c t e d to o n e o f e i g h t d i f f e r e n t t r e a t m e n t s .
m e n t s w e r e o f tw o g e n e r a l c l a s s e s :
i n t e r a c t i o n of r e d u c e d t e m p e r a t u r e

The t r e a t ­

th e f i r s t f o u r b e i n g th e
a n d m o i s t u r e le v e l s w h ile

th e r e m a i n i n g f o u r w e r e o f a q u e o u s s o i l a d d i t i o n s o f s e v e r a l
g r o w th - r e g u la tin g c h e m ic a ls h av in g s e le c tiv e in h ib ito ry p r o p e r ­
tie s.

M a l e i c h y d r a z i d e w a s f o u n d b y S c h o e n e a n d H o f f m a n (43)

to b e a u n i q u e g r o w t h r e g u l a n t .

H a m n e r (14 ) o b s e r v e d t h a t

r o o ts of k id n e y b e a n p la n ts d id n o t g r o w in to o r th r o u g h s o il
to w h i c h b e t a - m e t h y l U m b e l l i f e r o n e h a d b e e n a d d e d .

The ro o t-

i n d u c i n g a c t i v i t y of p h e n o x y a c i d s w a s d e t e r m i n e d b y Z i m m e r ­
m a n a n d H itc h c o c k (66).

T he h e re to fo re unknown com pound,
£

4 -p h th a lim id o -2 ,6 -d im e th y l p y rim id in e

w as also u sed .

(T re a t­

m e n t s a n d t h e i r a b b r e v i a t e d s y m b o l s a r e l i s t e d i n T a b l e X X .)

£
S u p p l i e d t h r o u g h t h e c o u r t e s y o f D r . L.. D . G o o d h u e
of T h e P h i l l i p s P e t r o l e u m

Com pany.

E i g h t d a y s f o l l o w i n g t r e a t m e n t th e w a t e r l o s s f r o m

each

p la n t w as d e te r m in e d s ix c o n se c u tiv e tim e s a t e ig h t-h o u r i n t e r ­
v a ls

( 8 :0 0 a . m . , 4 : 0 0 p . m . , a n d 1 2 :0 0 m i d n i g h t ) .

e n c lo s e d in a p lio film b ag (F ig u re

E a c h pot w as

14) f a s t e n e d a t t h e b a s e o f

t h e s t e m , t h u s e x p o s i n g o n l y t h e f o l i a g e to c a u s e a w e i g h t d i f ­
f e r e n c e w h ic h w o u ld r e s u l t in w a t e r lo s t.
T r e a t m e n t III w a s c o n s i d e r e d a s th e c o n t r o l f o r th e e x p e n m e n t.

/

T r e a t m e n t s V , V I, V II a n d VIII w e r e a l l a t 60

m in im u m n ig h t te m p e r a t u r e .

o

F.

A l l o t h e r t e m p e r a t u r e s of th e

e x p e r im e n t w e r e m in im u m n ig h t t e m p e r a t u r e s .

P l a n t s of a l l

t r e a t m e n t s w e r e t h e n t r a n s p l a n t e d to th e g r o u n d b e d a n d g r o w n
a c c o r d i n g to s t a n d a r d g r e e n h o u s e p r o c e d u r e s .

3.

R e su lts.

M a le i c H y d r a z id e w a s th e o n ly t r e a t m e n t

w h ic h d id n o t s ig n if i c a n tl y r e d u c e w e ig h t o f w a te r l o s s a s d e ­
t e r m i n e d b y c o m p a r in g w e ig h t d i f f e r e n c e s a t end of th e e ig h t
d a y p e r i o d f o l l o w i n g e x p o s u r e to t r e a t m e n t s .
th e t r e a t e d

The h e ig h ts of

s e e d li n g s w e r e a p p a r e n t l y d e c r e a s e d o n ly b y th e

in f lu e n c e of th e 4 0 ° t e m p e r a t u r e

( d a t a s u m m a r i z e d i n T a b l e X X I).

T h e f r e s h a n d d r y w e i g h t s o f t h e r o o t s w e r e d e c r e a s e d b y th e
M a le ic h y d ra z id e

a p p l i c a t i o n ( T a b l e X X II).

The b e ta -m e th y l

u m b e l l i f e r o n e t r e a t m e n t w a s o n l y e f f e c t i v e i n r e d u c i n g th e

F ig u re 11

Method u sed t o p r e v e n t v /a te r .lo ss ,1'rora a r e a s o t h e r th a n
th e f o l i a g e .

69
f r e s h w e ig h t of r o o ts .

C ool t e m p e r a t u r e a n d / o r lo w m o i s t u r e

i n t e r a c t i o n r e s u l t e d in d e f in ite r e d u c t i o n s in a l l in d e x e s of
f r e s h a n d d r y w e ig h ts of th e f o lia g e a s w e ll a s of th e r o o t s .
The re m a in in g g ro w th r e g u la to r s , a lp h a -o rth o -c h lo ro p h e n o x y
p ro p io n ic a c id and 4 -p h th a lim id o -2 ,6 -d im e th y l p y rim id in e , had
no a p p a r e n t e f f e c t o n t h e f r e s h a n d d r y w e i g h t s of f o l i a g e o r
r o o t s ( d a t a s u m m a r i z e d i n T a b l e X X II a n d F i g u r e

15).

th o u g h th e r e i s an i n t e r e s tin g

g ro w th r e ­

sp o n se a s illu s tr a te d in F ig u r e

c o m p a r i s o n of s t e m

A l­

16.

T h e d a t a i n T a b l e X X III g i v e s e v i d e n c e to t h e p r e v i o u s
a s s u m p tio n th a t, if a p la n f 's r e s p i r a t o r y p r o c e s s e s

are r e ­

d u c e d , a n a c c u m u l a t i o n of c a r b o h y d r a t e s w i l l r e s u l t ; t h u s w e
s e e t h a t l i m i t e d w a t e r s u p p l y a t b o t h t e m p e r a t u r e s , 40
60° F .,

F . and

r e s p e c t i v e l y , c a u s e d a n a p p r o x i m a t e 25 to 30 p e r c e n t

of t o t a l s u g a r s

7

i n t h e t o p s of p l a n t s

so e x p o s e d .

The ro o ts,

h o w e v e r , h a d t h e i r c o n s t i t u e n t s u g a r s i n c r e a s e d o n l y b y th e
r e d u c e d m o i s t u r e l e v e l w h e n g r o w n a t t h e 40

7

o

F . le v e l.

Q u a n tita tiv e a n a l y s i s of p e r c e n t to ta l s u g a r s a c c o r d ­
i n g to S c o t t M e t h o d s a n d s t a n d a r d A . O . A . C . p r o c e d u r e s o n
a d ry -w e ig h t b a s is .

70
The o rg a n ic -c h e m ic a l tr e a tm e n t of a lp h a -o r th o -c h lo r o p h e n o x y p r o p io n ic a c id i n c r e a s e d th e p e r c e n ta g e of s u g a r s in
th e to p s w h ile d e c r e a s i n g th e m in th e r o o t s .

M a le ic h y d ra z id e

o n t h e o t h e r h a n d d i d n o t s i g n i f i c a n t l y a l t e r th e p h o to s y n t h e t i c
p r o d u c t s i n t h e t o p s , b u t d i d c a u s e a n a c c u m u l a t i o n of s u g a r s
45 p e r c e n t g r e a t e r t h a n t h a t o f t h e c o n t r o l p l a n t s ( T r e a t m e n t
I II ) .

T h e s e o b v i o u s a l t e r a t i o n s i n t h e r a t i o of t h e p e r c e n t of

to t a l s u g a r in th e fo lia g e an d r o o t s

can be seen by c o m p a rin g

r a t i o s e n u m e r a t e d i n T a b l e X X II I .
T he to ta l y ie ld s

( T a b l e X X IV ) of f r u i t w e r e i n c r e a s e d

b y t r e a t m e n t s IV a n d V III, b u t n o t s i g n i f i c a n t l y .

T h e y i e l d s of

p la n ts t r e a t e d w ith M a le ic h y d r a z id e w e r e d r a s tic a lly re d u c e d ,
in d ic a tin g th a t th e c o n c e n tr a ti o n e m p lo y e d in th is in v e s tig a tio n
w as o b v io u sly to x ic .

T h e a f o r e - m e n tio n e d d ata c o n c e rn in g

M a l e i c h y d r a z i d e w o u l d w a r r a n t f u r t h e r i n v e s t i g a t i o n w ith
s p e c i a l e m p h a s i s o n i t s a b i l i t y to i n d u c e c a r b o h y d r a t e a c c u m u ­
la tio n in th e r o o t s p e r h a p s a t l e s s to x ic c o n c e n tr a ti o n s .

71
T A B L E XX
E X P L A N A T I O N O F T R E A T M E N T S Y M B O L S U S E D IN
T A B L E S X X I, X X I I , X X II I A N D X X IV
T reatm en t
S y m b o ls

T re a tm e n ts

I

40

F . +. h i g h m o i s t u r e l e v e l (200 m l . / 3

II

40

F . + lo w m o i s t u r e

III

6 0 ° F . + h ig h m o i s t u r e

IV

6 0 ° F . + lo w m o i s t u r e

V
VI

l e v e l (50 m l . / 3

days)

l e v e l (200 m l . / 3
l e v e l (50 m l . / 3

days)

days)

days)

M a l e i c H y d r a z i d e a t 0 .2 5 m g . / p l a n t
b e t a - M e th y l U m b e llif e r o n e (lig h tly d u s te d on
i n s i d e w a l l of p o t a s i t i s n o t w a t e r s o l u b l e

.V II

a l p h a —o r t h o - c h l o r o p h e n o x y p r o p i o n i c a c i d a t 0 .2 5
m g ./p la n t

VIII

4 - p h t h a l i m i d o - 2 , 6 - d i m e t h y l p y r i m i d i n e a t 0 .2 5
m g ./p la n t

T re a tm e n t III w a s u s e d as c o n tro l

72
T A B L E XXI
W A T E R L O SS A N D H E IG H T S O F T O M A T O S E E D L IN G S AS
A F F E C T E D BY M O IS T U R E AND T E M P E R A T U R E
L E V E L S A N D G R O W T H -R E G U L A T IN G
C H E M IC A L S

T re a tm e n t A v erag es
T re a tm e n t
S y m b o ls

W ater L o s s
(g m s./p la n t)

H e ig h ts
(c m s./p la n t)

I

14.9

1 7 .5

II

6 .4

1 5 .0

III

6 5 .6

2 5 .2

IV

2 3 .5

2 0 .2

V

55.1-

2 6 .1

VI

3 4 .8

2 0 .6

VII

3 7 .7

2 3 .6

VIII

4 7 .4

2 1 .7

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

9 .9

6 -2

1% l e v e l

1 3 .9

8 -7

73
T A B L E X X II
F R E S H A N D DRY W E IG H T S O F T O M A T O S E E D L IN G S AS
IN F L U E N C E D BY O R G A N IC C H E M IC A L S A ND
L IM IT E D M O IS T U R E A ND T E M P E R A T U R E

T re a tm e n t A v erag es
T re a tm e n t
S y m b o ls

F o lia g e W e ig h ts
(g in s ./p la n t)

R o o t W e ig h ts
(gm s ./p la n t)

F resh

D ry

F resh

D ry

6 8 .7

17.3

3 9 .7

8 .7

5 1 .0

1 5 .5

3 4 .2

8 .5

Ill

9 1 .7

2 0 .2

7 0 .6

1 2 .0

IV

7 5 .0

1 8 .4

5 1 .0

1 3 .5

V

1 1 3 .7

2 3.. 9

3 6 .3

8 .0

VI

• 8 1 .3

1 9 .4

5 2 .3

10.8

V II

8 6 .7

19.8

5 9 .6

1 1.8

V III

7 2 .7

18.2

6 7 .6

1 1 .5

I
II

-

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r s ig n ific a n c e :
5% l e v e l

2 1 .3

3.0

1 2 .9

3 .4

1% l e v e l

2 9 .7

4 .3

1 7 .9

4 .6

74
T A B L E X X III
T H E E F F E C T O F O R G A N IC C H E M IC A L S A N D L I M I T E D
T E M P E R A T U R E A N D M O I S T U R E ON T O T A L S U G A R
C O N T E N T O F T O M A T O S E E D L IN G S
T o tal P e r
C ent Sugar

T reatm en t
S y m b o ls

R a tio -P e r
C ent Sugar

F o li a g e

R o o ts

F o lia g e /R o o t

I

8.9

3.6

2 .5 :1

II

12.1

5.7

2 .1 :1

III

9.7

4 .0

2 .4 :1

IV

11.3

3.9

2 .8 :1

V

8.2

7.3

1 .1:1

VI

9.0

3.0

3 .0 :1

VII

10.5

1.3

8 .1 :1

VIII

8.2

3.2

2 .5 :1

D iffe re n c e s n e c e s s a r y fo r sig n ific a n c e :
5% l e v e l

0.9

0 .4

1% l e v e l

1.4

0 .6

75
T A B L E X X IY
Y IE L D S O F G R E E N H O U S E T O M A T O E S S U B J E C T E D TO
M O I S T U R E A N D T E M P E R A T U R E R E D U C T IO N S
AND GROW TH R EG U LA TO RS

T re a tm e n t
S y m b o ls

T o ta l Y ie ld s,
L b s , of F r u i t
p e r P la n t

T o ta l Y ie ld s,
(No. p e r P l a n t )

I

4.5

19.0

II

3 .4

17.0

III

4 .4

23.5

IV

5.5

24.6

V

0.9

3.5

VI

4.3

21.8

VII

4 .2

20 .6

VIII

5.0

26.9

D iffe re n c e s n e c e s s a r y f o r sig n ific an c e :
5% l e v e l

1.3

1.9

1% l e v e l

1.8

2.6

1

F ig u re 15.

Growth responses of s e e d lin g s a s i n f l u
applications of 4-phthalim ido—2 , 6 —d i m
Left to rig h t, control ( n o n - t r e a t e d ) ,
m illio n of L-phthalimido-2, o - d i m e t h y l

e n c e d by s o i l
e t h y l p y rim id in e .
a n d . 25 p a r t s p er
p y rim id in e .

F ig u re 1 6 ,

The e f f e c t o f grow th r e g u la tin g ch em ica ls on th e h e ig h ts
o f to m ato s e e d lin g s .
L e f t to R ig h t:
25 p a r t s p er m i lli o n o f 4 -p h th a lim id o -2 ,6 -d im e th y l p y rim id in e ,
b e ta -m e th y l U m b ellifero n e d u ste d on in s id e o f p o t.
25 p a r t s p er m i lli o n o f a lp h a -o rth o -c h lo ro p h e n o x y p ro p io n ic
a c id .

F ig u re 17*

'The co m p arativ e h e ig h ts of s e e d lin g s a s a f f e c t e d by
"h ard en in g " tr e a tm e n ts .
L e ft to R ig h t:
60°F. n ig h t te m p e ra tu re ; h ig h m o istu re l e v e l .
60°F. n ig h t te m p e ra tu re ; low m o istu re l e v e l .
60°F. n ig h t te m p e ra tu re ; 25 p a r ts p e r m illio n M aleic h y d razid e

VIII
/
t

/

I
/

M .X

YIELDS

121VIII -

1

3

2

4

5

WEEKS

F.igure IS
The E f f e c t o f "H ardening” T reatm en ts on th e E a rly Y ield o f F r u it

IV .

A.

D ISCU SSION

T h e rm o p e rio d

T he o p tim u m e n v iro n m e n ta l co n d itio n s hav e b e e n d e ­
te r m in e d fo r m a n y p la n t s p e c ie s e ith e r by a g r a r i a n p ra c titio n ­
e r s o r by c a re fu lly -c o n tro lle d in v e stig a tio n s .

It is sig n ific a n t

to n o t e t h a t m a n y of th e d i f f e r e n t d e v e l o p m e n t a l p r o c e s s e s i n
p la n ts a r e no t n e c e s s a r i l y c o r r e l a t e d w ith e a c h o th e r .

S im ­

i l a r l y , i t h a s b e e n a p tly d e m o n s t r a te d th a t co n d itio n s e s s e n ti a l
f o r th e e x p r e s s i o n o r a t t a i n m e n t of one p h a s e of d e v e l o p m e n t
m u s t be fu lfille d b e fo re a su c c e e d in g p r o c e s s can be b ro u g h t
a b o u t; e s s e n t i a l l y e x e m p l i f y i n g L y s e n k o ' s (28) c o n c e p t s of
p h asic d ev elo p m en t.
F . W. W e n t (51 , 52, 53), who h a s d e t e r m i n e d m a n y of
th e o p t i m u m e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s n e c e s s a r y f o r th e d e ­
v e l o p m e n t of th e t o m a t o p l a n t , h a s d e m o n s t r a t e d t h a t m a n y of
t h i s p l a n t ' s p h y s i o l o g i c a l m a n i f e s t a t i o n s a r e due p r i m a r i l y to
a phenom enon te rm e d T h e rm o p e rio d ic ity .

Ju st as H a rtse m a ,

L u y t e n , a n d B l a a u w (18) h a v e s h o w n t h a t s lid i n g t e m p e r a t u r e
o p t i m u m s in v o l v in g s e a s o n a l v a r i a t i o n s a r e n e c e s s a r y to

81
c o m p l e t e th e life c y c l e of t u l i p s , so W e n t h a s a s s e r t e d t h a t
c e r t a i n p l a n t r e s p o n s e s w h e t h e r th e y b e g r o w th , f l o w e r i n g , o r
f r u i t i n g , a r e d u e to t e m p e r a t u r e d i f f e r e n t i a l s d u r in g th e l i g h t
a n d d a r k p e r i o d s (5 1 ).

S te m e lo n g a tio n a s d e te r m in e d by

p l a n t h e i g h t s w a s f o u n d to b e s i g n i f i c a n t l y a l t e r e d w h e n g r o w n
a t v a r io u s n ig h t t e m p e r a t u r e s .
F i g u r e 2 a n d T a b l e s V, VI, a n d VII of th e r e s u l t s of
E x p e r i m e n t B h e r e i n i l l u s t r a t e th e m a r k e d i n f l u e n c e t h a t n i g h t
t e m p e r a t u r e s h a d o n th e v a r i e t i e s s t u d i e d , a p p a r e n t l y b e i n g
b e t w e e n 55

o

F . a n d 65

o

F . f o r b o th Jo h n B a e r and R u tg e r s

w h e re a s E a r l y C h a th a m to m a to s e e d lin g s a tta in e d g r e a t e r
e l o n g a t i o n a t a p o i n t 10 d e g r e e s l o w e r .

S e e d l i n g s of M ic h i g a n

S ta te F o r c in g h o w e v e r a tta in e d th e ir g r e a t e s t h eig h t a t a n ig h t
t e m p e r a t u r e of a p p r o x i m a t e l y 7 5° F .

T h u s, th e s e fin d in g s a r e

i n p a r t s u b s t a n t i a t e d b y W e n t 's o b s e r v a t i o n s , a l th o u g h s p e c i f i c
c o m p a r i s o n s to th e t h e r m o p e r i o d i c i n v e s t i g a t i o n s c a n n o t b e m a d e
due of c o u r s e to t h e d i s s i m i l a r i t y of th e v a r i a b l e s e m p l o y e d
su c h a s d iu rn a l t e m p e r a t u r e , v a r i e t i e s , p h o to p e rio d s, and lig h t
in te n s ity .

O u r d a t a h o w e v e r c o n c u r w ith t h o s e of W e n t 's (51,

52) i n t h a t p l a n t s g r o w n w ith l o w e r n i g h t t h a n d a y t e m p e r a t u r e s
a tta in m o r e sig n ific a n t h eig h t in c r e a s e s .

82
Tom ato p l a n t s of a l l v a r i e t i e s g r o w n o u t of d o o r s d u r —
in g t h e day a n d a t a 60

o

F . m in im u m n ig h t t e m p e r a t u r e d u r ­

in g M a y and J u n e o f 1949 h a d a n i n c r e a s e d d r y w e i g h t o v e r
p l a n t s g row n a t a n y of th e o t h e r m i n i m u m n i g h t t e m p e r a t u r e s ,
40

o

F . , 50

m e n t B ).

o

F - , a n d 70

o

F .,

r e s p e c t i v e l y ( F i g u r e 3, E x p e r i ­

The p l a n t s g r o w n a t n i g h t t e m p e r a t u r e s l o w e r t h a n

6 0 ° F . d e v e lo p e d v a r y i n g d e g r e e s o f n u t r i t i o n a l d e f i c i e n c y
s y m p to m s d esp ite

s o i l t e s t s w h ic h r e v e a l e d a n a m p l e s u p p ly .

T he co n g lo m e ra te n e c ro tic a n d c h lo ro tic le s io n s m a d e sp e c ific
e l e m e n t a l d e f i c i e n c y d i a g n o s i s a l m o s t i m p o s s i b l e , h o w e v e r , th e
sp e c ta c u la r b lu e -p u rp le c o lo ra tio n re su ltin g fro m ph osphorus
d efic ien cies w as d is c e rn ib le .
T he d r y w e i g h t s of t h e s e e d l i n g s , w h ic h m a y s p e c u l a t i v e l y b e c o n s i d e r e d an i n d e x of a c c u m u l a t i o n of th e p r o d u c t s
of p h o t o s y n t h e s i s , w e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r w h e n th e p l a n t s
w e r e g ro w n a t a 6 0
g r o w n a t 40

0

a n d 50

F. n ig h t te m p e r a tu r e , w h e re a s th o se
o

F. n o c t u r n a l m in im u m y ie ld e d o b v io u sly

l e s s d r y w eight ( F i g u r e s 3 a n d 4).

T h i s w o u ld s u g g e s t o p p o ­

s i t i o n to the t h e o r e t i c a l c o n c e p t o f a c a r b o h y d r a t e a c c u m u l a t i o n
w h i c h m a y r e s u l t i f the p l a n t s ' r e s p i r a t i o n i s r e d u c e d .

The

d a t a i n Table X X I I I will i n p a r t s u b s t a n t i a t e p e r c e n t of t o t a l

83
s u g a r a c c u m u la tio n ca u sed by re d u c e d m o is tu re le v e ls, but
th e r e i s so m e d is a g r e e m e n t w hen te m p e r a t u r e i s c o n s id e re d .
If o n e c a n c o n s i d e r w a t e r l o s s o r t r a n s p i r a t i o n , w h ic h w a s
m a r k e d l y i n f l u e n c e d b y t e m p e r a t u r e , a s a n i n d i c a t i o n of a d e ­
c r e a s e i n th e r e s p i r a t o r y r a t e s of a p l a n t , th e n t h e s e d a t a
h e r e i n c o n t a i n e d c a n a g a i n b e c o r r o b o r a t e d ( T a b l e X XI).
F l o w e r i n g h a s b e e n a s u b j e c t of m u c h c o n c e r n in r e ­
cent y e a rs .

T h o m p s o n (46) fo u n d t h a t a n e x p o s u r e f o r a s

s h o r t a p e r i o d a s tw o d a y s a t 40
in c e p tio n in c e le r y .

o

to 50

o

F . caused flo ra l

T h i s w a s t r u e w h e t h e r th e lo w t e m p e r ­

a t u r e t r e a t m e n t w a s g iv e n d u r i n g th e d a r k o r l i g h t p h a s e of
th e 2 4 - h o u r c y c l e .

T h e d e v e l o p m e n t of th e tu l ip i s c o n t r o l l e d

b y v a r i a t i o n s i n t e m p e r a t u r e a n d c e s s a t i o n of i t s d e v e l o p m e n t
c o u ld b e a c c o m p l i s h e d b y t e m p e r a t u r e e i t h e r a b o v e o r b e lo w
th e o p t i m u m (18).

P r e m a t u r e s e e d in g of l e t t u c e , a c c o r d i n g to

T h o m p s o n a n d K n o tt (48) i s p r i m a r i l y d u e to r e l a t i v e l y h ig h
te m p e ra tu re s.

T h e r e i s , h o w e v e r, v e r y little d a ta a v ailab le

a t p r e s e n t w ith r e s p e c t to t e m p e r a t u r e e f f e c t s o n f l o w e r i n g i n
th e t o m a t o .
T h e d a ta h e r e i n in d ic a te th a t th e r e is so m e r e la tio n
b e tw e e n t e m p e r a t u r e and flo w e rin g in th e to m a to .

T a b l e VII

84
a n d F i g u r e 6 i l l u s t r a t e th e n u m b e r of f r u i t s h a r v e s t e d w ith
r e s p e c t to th e m i n i m u m n i g h t t e m p e r a t u r e ; t h i s m a y i n d i c a t e
t h a t a t th e h i g h e r t e m p e r a t u r e o f 7 0° F . m o r e f l o w e r s a r e
d e v elo p ed .

A lth o u g h th e e x a c t n u m b e r of f l o w e r s i n i t i a t e d o n

t h e i n d i v i d u a l c l u s t e r s w h e n p l a n t s w e r e s u b j e c t e d to v a r i o u s
n i g h t t e m p e r a t u r e s i s n o t i n c l u d e d , th e s u b s e q u e n t f r u i t c o u n t
m a y b e u s e d a s s u c h a n i n d e x ( F i g u r e s 6 a n d 7).

T his m a y

b e d e f e n d e d o n th e b a s i s t h a t th e d e v e l o p in g s e e d l i n g s w e r e
i n s p e c t e d d a i l y a n d a n y f l o w e r s v i s i b l y o p e n w e r e s p r a y e d w ith
30 p a r t s p e r m i l l i o n of p a r a - c h l o r o p h e n o x y a c e t i c a c i d to i n ­
s u r e f r u i t s e t , th u s g iv in g i n d i r e c t e v i d e n c e of t h e f l o w e r s
w h ich had d e v elo p ed .

T h e d a t a r e p r e s e n t i n g th e f i r s t t h r e e

h a r v e s t s a r e of s p e c i a l i n t e r e s t i n t h a t t h e s e f r u i t s d e v e l o p e d
f r o m th e f i r s t a n d s e c o n d f l o w e r c l u s t e r s .

The la te r - d e v e lo p ­

in g c l u s t e r s a r e of l e s s s i g n i f i c a n c e i n t h i s r e s p e c t s i n c e a s
th e s e a s o n p r o g r e s s e d n a t u r a l t e m p e r a t u r e a n d p h o t o p e r i o d
i n c r e a s e d , th e r e b y m a k in g m in im u m e n v iro n m e n ta l co n d itio n s
w i t h i n th e g r e e n h o u s e i m p o s s i b l e .

T h u s a s i n d i c a t e d b y th e

d a t a p r e s e n t e d , t h e r e w e r e m o r e f r u i t s p r o d u c e d a t th e r e l a t i v e l y h i g h e r m i n i m u m n y c t u r n a l t e m p e r a t u r e s of 60 ° to 70 °
F.

T h is w as a lso tru e f o r f r u it d e v e lo p m e n t e x p r e s s e d in

85
w e ig h t of f r u it w h ic h w as

sig n ific a n tly g r e a t e r f r o m

th o se

s e e d l i n g s w h ic h w e r e g iv e n th e h i g h e r m i n i m u m n ig h t t e m ­
p e ra tu re s

d u r i n g t h e f i r s t n i n e to t e n w e e k s of t h e i r l i f e c y c l e .

B.

P h o to p e rio d

E v id e n c e h a s b e e n p re s e n te d by p re v io u s in v e stig a tio n s
w i t h m a n y p l a n t s p e c i e s o f th e i m p o r t a n c e
p e rio d ic

e x p o su re befo re

of a g i v e n p h o t o -

c e r t a in d e v e lo p m e n ta l p h a s e s c a n be

a t t a i n e d ; th e i n d u c t i o n o f f l o w e r i n g b e i n g o f c a r d i n a l i n t e r e s t .
The in v e s tig a tio n s h e r e in a r e
w h ic h i s

c o n c e r n e d o n ly w ith th e to m a to ,

g e n e r a l l y c o n s i d e r e d to b e d a y - n e u t r a l .

H o w ev er, it

h a s b e e n fo u n d th a t w h en s u p p le m e n ta l lig h tin g i s g iv e n to m a to
p l a n t s g ro .w n i n t h e g r e e n h o u s e d u r i n g t h e f a l l , w i n t e r a n d
early

s p r in g m o n th s th e s u p p le m e n t m a y e x e r t a d e fin ite in ­

f lu e n c e on th e p l a n t s ' g ro w th a n d d e v e lo p m e n t.
e v e r, a carb o h y d rate

Of th is, how ­

re la tio n s h ip h as b e e n su sp e c te d .

K rau s

a n d K r a y b i l l (2 6 ) i n d i c a t e d t h e v e g e t a t i v e a n d r e p r o d u c t i v e
r e s p o n s e o f t h e t o m a t o to b e p r i m a r i l y a f u n c t i o n o f t h e r e l ­
a t i v e c a r b o h y d r a t e —n i t r o g e n c o n t e n t of t h e p l a n t s ; t h a t d r a s t i c
r a t i o s o f o n e c o n s t i t u e n t to t h e o t h e r w i l l a p p r e c i a b l y a l t e r
th e n o r m a l c o u r s e of d e v e lo p m e n t.

86

A c c o r d i n g to B u r k (8) a d a i l y p h o t o p e r i o d o f e i g h t h o u r s
c a u s e d a n i n c r e a s e in th e p is ti l le n g th w h e r e a s p la n ts g iv e n a
s ix te e n - h o u r p h o to p e rio d e x h ib ite d no a b n o rm a l p is til e lo n g a ­
tio n .

M ic ro sp o re

d e g e n e r a tio n w ith its r e s u ltin g p o lle n s t e r i l ­

i t y a n d m o d i f i c a t i o n i n t h e r e l a t i v e l e n g t h s of t h e p i s t i l s a n d
s ta m e n s of L .y c o p e rs ic u m e s c u le n tu m w e re a ttr ib u te d by H o w l e t t ( 2 2 , 2 3 ) to d e f i c i e n c i e s o f t h e p r o d u c t s o f p h o t o s y n t h e s i s
re su ltin g fro m

s h o r t p h o t o p e r i o d s o f lo w l i g h t i n t e n s i t y .

W ith ­

r o w (5 7 ) l o g i c a l l y a s s u m e s t h a t t h e c a r b o h y d r a t e c o n t e n t of
t h e p l a n t c o u l d b e m a t e r i a l l y i n c r e a s e d b y t h e d a i l y u s e of
h ig h i r r a d i a n c e s f r o m

a rtific ia l so u rces.

C e r t a i n o b v io u s d if­

f ic u ltie s a s s o c i a t e d w ith g r e e n h o u s e e x p e r im e n t s in v o lv in g m a ­
tu r e p ro d u c tiv e to m a to p la n ts g ro w n u n d e r a r tif ic ia l illu m in a ­
t i o n , m a d e i t n e c e s s a r y to s t u d y t h e r e s i d u a l e f f e c t s o f t h e
s u p p le m e n ta l p h o to p e rio d a n d in te n s ity on m a tu r e p la n ts w h ic h
w e r e e x p o s e d to d i f f e r e n t i a l i l l u m i n a t i o n s d u r i n g t h e i r s e e d l i n g
s ta g e , w h ic h o b v io u s ly w o u ld , if p r o v e n s a t i s f a c t o r y , b e of m o r e
e c o n o m ic f e a s ib ility f o r p o s s ib le c o m m e r c ia l a d a p ta tio n .
W h en v ie w in g th e d a ta p r e s e n te d o n e q u ic k ly c a n s e e
a g r e e m e n t w i t h t h e a f o r e —m e n t i o n e d i n v e s t i g a t o r s .
d u c e d u n d e r th e a d d i tio n a l lig h t w e r e

P la n ts p ro ­

sto c k ie r, d a rk e r g re e n ,

87
an d of s u p e r io r g ro w th a s

s h o w n by the greater d ry w e i g h t

d e c r e a s i n g n u m b e r o f d a y s r e q u i r e d for the firs t a n t h e s i s
XV a n d X V II, a n d F i g u r e

12).

and.
(T a b le s

T h e s e re s u lts f a v o r a b l y a g r e e

w i t h p r e v i o u s l y - p u b l i s h e d i n f o r m a t i o n by Withrow (5 7 ).

The

r a t i o o f t h e n u m b e r o f n o r m a l to ab n o rm a lly -fo rm ed f l o w e r s
w a s s i g n i f i c a n t l y a n d f a v o r a b l y a l t e r e d ; thereby i n c r e a s i n g

th e

n u m b e r o f m o r e m a r k e t a b l y - a c c e p t a b l e fru it which w o u l d

sub­

se q u e n tly d ev elo p f r o m

y ie ld s

th e m .

I t was also found th a t t h e

of e a r l y h a r v e s t e d f r u i t , p r e s u m a b l y those developing f r o m

th e

f i r s t tw o o r t h r e e f o r m e d f l o w e r c l u s t e r s , were s i g n i f i c a n t l y
i n c r e a s e d b y t h e s u p p l e m e n t a l ph o to p e rio d .

This w o u l d i n

p art

a n s w e r t h e q u e s t i o n o f t e n a s k e d by co m m ercial g r e e n h o u s e
g ro w ers,

" H o w c a n w e f o r c e s o m e of those firs t f l o w e r

buds

to o p e n d u r i n g t h e d a r k w i n t e r an d e a rly spring d a y s ? "
F ig u re s

8 a n d 9 i l l u s t r a t e th a t the critically c o n c e r n e d

p e r i o d d u r i n g w h i c h t h e a d d i t i o n a l illumination is m o s t e f f i ­
c i e n t a p p e a r s to e x t e n d f r o m th e " p ric k in g -o ff" s t a g e
t r a n s p l a n t i n g to t h e g r o u n d b e d .

T h ere fo re , it m a y b e

u n til
sug­

g e s t e d t h a t t h e l i g h t i s o f m i n o r im p o rtan ce to the c o t y l e d o n s ,
but is

e f f i c i e n t l y u t i l i z e d b y th e t r u e leaves.

This i s

fu rth e r

s u b s t a n t i a t e d w h e n o n e c o n s i d e r s th a t the " p r i c k i n g - o f f "

s ta g e

i s d e s i g n a t e d a s t h a t p h a s e o f g r o w t h w h e n t h e f i r s t p a i r of
tru e le a v e s a r e

d isc e rn ib le .

A n o th e r c o m m e r c ia lly - im p o r ta n t

p h a s e of th e in f lu e n c e a p p a r e n t l y e x e r t e d b y th e s u p p le m e n ta r y
lig h t i s in th e p l a c e n t a l c o lo r a tio n .
p u lp "

T he p e rc e n ta g e of " g r e e n -

w a s in p a r t r e d u c e d w ith in th o s e e a r l i e r m a tu r in g f r u i t s

b y th e lig h t s u p p le m e n t ( T a b le XV a n d F i g u r e
f o r m e d on th e

13).

The fru its

s u b s e q u e n t c l u s t e r s w e r e in d u c e d a n d in itia te d

l a t e r in th e s e a s o n w h e n th e n a t u r a l l y - o c c u r r i n g d a ily p h o to ­
p e rio d s had a d v an c ed beyond co n tro l.

C.

I n t e r a c t i o n of T h e r m o p e r i o d an d P h o to p e r i o d

In th e d i s c u s s i o n of p h o to p e rio d , r e f e r e n c e w a s n o t
m a d e to th e p o s s i b l e i n t e r a c t i o n s o f i n c r e a s e d n i g h t t e m p e r a ­
t u r e s a n d th e

s u p p le m e n ta l p h o to p e rio d .

In t h i s r e s p e c t th e

r e s u l t s of t h e s e i n v e s t i g a t i o n s p r o v e d e n l i g h t e n i n g ,
S e e d l i n g s w h i c h w e r e g r o w n u n d e r th e h i g h m i n i m u m
n ig h t t e m p e r a t u r e of 70° F . p lu s th e

16 h o u r s o f 3 0 0 f o o t -

c a n d le s d a ily lig h t s u p p le m e n t h ad th e ir g ro w th and d e v e lo p ­
m e n t fav o rab ly a lte re d .

T he m o s t sig n ific a n t a d v a n ta g e s w e re

fo u n d in th e i n c r e a s e d n u m b e r a n d w e ig h t of f r u i t h a r v e s t e d
f r o m th e f i r s t f lo w e r c l u s t e r s ( F ig u r e s

10 a n d 11 ).

In n o r m a l

89
greenhouse

c u l t u r e t h i s w o u ld b e a d v a n t a g e o u s i n t h e e a r l y

s p r i n g , a t a ti m e w h e n th e m a r k e t d e m a n d is h ig h f o r th e
g ree n h o u se -g ro w n fru it.
th e d a ta o b ta in e d f r o m
n i g h t s o f 70

C o r r e s p o n d i n g l y , t h e i n d i c a t i o n s of
th e se

s e e d lin g s w h ic h w e r e g ro w n a t

F . a t n o r m a l p h o t o p e r i o d ( T a b l e X V II) a r e

such

t h a t t h e i r l i g h t a l l o t m e n t w a s i n s u f f i c i e n t to s u p p l y t h e p l a n t s '
i n c r e a s e d r e s p i r a t o r y n e e d s r e s u l t i n g f r o m th e h ig h e r t e m p e r ­
a tu re s.

T h o s e p l a n t s w h i c h w e r e g r o w n a t th e 6 0 ° F . n i g h t

t e m p e r a t u r e s i n a d d i t i o n to t h e d a i l y s u p p l e m e n t a r y i l l u m i n a ­
tio n g a v e
expressed

s t r o n g i n d i c a t i o n s of t h e i r p o t e n t i a l i t y , b u t w e r e n o t
s ig n ific a n tly u n til g ro w n a t a te n d e g re e h ig h e r

m in im u m n ig h t te m p e r a t u r e .

D.

F o lia r N u trie n t S p ray s

U n f o r t u n a t e l y , d u e to t h e r e l a t i v e n e w n e s s o f t h i s f i e l d
o f e n d e a v o r , f e w i n v e s t i g a t i o n s h a v e b e e n r e p o r t e d a s to th e
e f f e c t o f f o l i a r - a p p l i e d n u t r i e n t s p r a y s to p l a n t s .

The m e a g e r

e x p e r i m e n t h e r e i n r e p o r t e d s u f f i c e d o n l y to s t i m u l a t e i n t e r e s t
in f u r t h e r in v e s tig a tio n s alo n g th is lin e , b u t tim e an d f a c i lit ie s
d id n o t p e r m i t .

T h e r e a p p e a r e d no a p p a r e n t s ig n ific a n c e in

t h e r e s u l t s o t h e r t h a n t h a t t h e y d e m o n s t r a t e d t h a t c e r t a i n of

A

i

t h e e m p l o y e d t r e a t m e n t s w e r e a p p a r e n t l y o f to o t o x i c a c o n c e n ­
tr a t i o n f o r th e e x is tin g v a r i a b l e s

( T a b l e s X I a n d X III).

g
E.

C h e m ic a l H a rd e n in g

T h is in v e s tig a tio n w as co n d u cted p r im a r ily in an a tte m p t
to d e t e r m i n e w h a t e f f e c t c e r t a i n g r o w t h - r e g u l a t i n g c h e m i c a l s ,
k n o w n to h a v e s e l e c t i v e i n h i b i t o r y p r o p e r t i e s , h a v e u p o n th e
m e ta b o lic p ro c e s s e s

a s s o c i a t e d w i t h h a r d e n i n g of t o m a t o p l a n t s .

In g e n e r a l th e m o s t s tr i k i n g in f o r m a tio n w a s o b ta in e d
w i t h t h e 0 .2 5 m g . p e r p l a n t s o i l a m e n d m e n t of 4 - p h t h a l i m i d o 2 ,6 -d im e th y l p y rim id in e .

It r e s u lt e d in a n in c r e a s e in e a r l y

y i e l d o f t o m a t o f r u i t a s w e l l a s i n c r e a s i n g th e t o t a l n u m b e r of
fru it h a rv e s te d (F ig u re

18 a n d T a b l e X X IV ).

I n a l l of t h e r e ­

m a in in g in d e x e s of c o m p a r i s o n i t d id n o t d if f e r f r o m th e n o n ­
tre a te d

c o n tro l p la n ts.
M a le ic h y d r a z id e , h o w e v e r, y ie ld e d s trik in g r e s u l t s in

a ll tr e a t m e n t in d e x e s in v o lv e d in th is in v e s tig a tio n .

A lth o u g h

c a u s i n g a c c u m u l a t i o n i n t h e r o o t s o f 45 p e r c e n t m o r e t o t a l

8

A t e r m a p p l i e d to a n y t r e a t m e n t t h a t r e s u l t s i n a
f i r m i n g o r h a r d e n i n g o f t h e t i s s u e of t h e p l a n t , t h u s e n a b l i n g
i t to b e t t e r w i t h s t a n d u n f a v o r a b l e e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s .

91
s u g a r s t h a n t h e n o n t r e a t e d s a m p l e s , i t h a d no e f f e c t o n i n ­
c r e a s i n g th e y ie ld o f f r u i t .

M a le i c h y d r a z i d e w a s th e o n ly

t r e a t m e n t w h ic h d id n o t d r a s t i c a l l y r e d u c e a m o u n t of w a t e r
lo s s ;

s u g g e s tin g p e r h a p s th a t a ll t r e a tm e n ts o th e r th a n M a le ic

h y d r a z i d e e x e r t e d a d e f in ite in h i b ito r y e f f e c t o n c e r t a i n of th e
p la n ts m e ta b o lic p r o c e s s e s , e s p e c ia lly th o s e a s s o c ia te d w ith
tra n sp ira tio n ..

T h i s o b s e r v a t i o n w a s s u b s t a n t i a t e d b y th e s i g ­

n i f i c a n t l y g r e a t e r f r e s h a n d d r y w e i g h t s o f th e f o l i a g e of p l a n t s
t r e a t e d w i t h M a l e i c h y d r a z i d e ( T a b l e X X II).

An in te re stin g

c o m p a r i s o n o f g r o w t h r e s p o n s e to M a l e i c h y d r a z i d e c a n b e
s e e n in F i g u r e

17.

W h en o n e c o m p a r e s th e p e r c e n t of to ta l s u g a r s (T a b le
X X III) i t i s r e a d i l y s e e n t h a t t h e l o w e r m o i s t u r e l e v e l r a t h e r
th a n te m p e r a t u r e
la tio n .

c a u s e d th e g r e a t e s t c a r b o h y d r a t e a c c u m u ­

E v e n m o r e i n t e r e s t i n g t h a n t h e c o m p a r i s o n of p e r

cent

of to t a l s u g a r of th e f o lia g e a n d r o o t s i s a c o m p a r i s o n of
t h e i r r a t i o s to o n e a n o t h e r .

H e re it is

s e e n th a t th e m e a n

r a t i o s o f m o s t of t h e t r e a t m e n t s i s a p p r o x i m a t e l y Z.5 to 1
w h e r e a s M a l e i c h y d r a z i d e a n d a l p h a —o r t h o - c h l o r o p h e n o x y p r o ­
p i o n i c a c i d y i e l d r a t i o s o f 1.1 to

1 a n d 8 .1 to 1, r e s p e c t i v e l y

( T a b l e X X III); i n d i c a t i n g t h a t M a l e i c h y d r a z i d e c a u s e d s u g a r s

92
to a c c u m u l a t e i n t h e r o o t s w h i l e a l p h a —o r t h o —c h l o r o p h e n o x y
p r o p io n i c a c i d in d u c e d th e a c c u m u la tio n in th e f o lia g e .
a c c u m u l a t i o n of c a r b o h y d r a t e s
th e

ste m

The

can a ls o be s e e n b y c o m p a rin g

s i z e s of th e p la n ts in F i g u r e

ce iv in g th e s e c h e m ic a l tr e a tm e n ts

16.

T he p la n ts r e ­

r e s u l t e d in lo w e r y ie ld s .

A n i n t e r e s t i n g q u e s t i o n i s b r o u g h t to m i n d — d o e s a c o r ­
re la tio n o r re la tio n sh ip

e x i s t b e t w e e n th e t o t a l s u g a r c o n t e n t

of th e p l a n t s ' s t o r a g e o r g a n s a n d i t s fin a l y ie ld of f r u i t ?
T h e s e d a ta in d ic a te th a t th e re is
b e tw e e n th e r a tio

so m e re la tio n sh ip at le a s t

of p e r c e n t of to t a l s u g a r s in fo lia g e a n d

r o o t s to y i e l d s , a n d t h a t a n y d e v i a t i o n a b o v e o r b e l o w t h e m e a n
ra tio

r e s u l t s in d e p r e s s i o n s of y ie ld .

v isu a liz e

H e re one m a y p e r h a p s

a s i m i l a r i t y to K r a u s a n d K r a y b i l l (26) a n d H o w l e t t

(2 2) t h e o r i e s of c a r b o h y d r a t e - n i t r o g e n r e l a t i o n s to v e g e t a t i v e
a n d f r u it in g r e s p o n s e s of th e to m a to .
A p r a c t i c a l a p p lic a tio n of t h e s e c h e m ic a l s o il t r e a t m e n t s
m ay be

su g g e ste d .

If t h e s e t r e a t m e n t s , b y f u r t h e r i n v e s t i g a ­

t i o n , a r e f o u n d to b e s u i t a b l e , w h a t o b j e c t i o n s w o u l d t h e r e b e
in u sin g th e m a s p o s s ib le h a rd e n in g a g e n ts .

R e d u ctio n of e a r ly

f r u i t p r o d u c t i o n h a s b e e n t h e m a i n o p p o s i t i o n to t h e u s e o f
h a r d e n i n g p r a c t i c e s (6 ).

H o w e v e r , t h e 0 .2 5 m g . c o n c e n t r a t i o n

93
of 4 - p h t h a l i m i d o - 2 ,6 - d i m e t h y l p y r i m i d i n e i n c r e a s e d th e e a r l y
y ie ld s w h e n c o m p a r e d w ith th e t r e a t m e n t s w h ich a r e g e n e r a lly
a c c e p t e d m e th o d s of h a r d e n i n g .

W ith l a b o r c o s t h ig h th e n e e d

f o r e x t r a h a n d lin g an d s p e c ia l w a te r an d te m p e r a t u r e h o u s e s
m a y b e e l im i n a te d ; th e c h e m i c a l c a n be a d d e d in th e r o u tin e
w a te rin g p r o c e s s .

F ig u re s

1 a n d 16 o f f e r a n o t h e r p o s s i b l e

fie ld a p p lic a tio n c o n c e rn in g in c r e a s e d s te m th ic k n e s s re s u ltin g
fro m

s o i l a p p l i c a t i o n o f 20 to 25 p a r t s p e r m i l l i o n of a - o - c l p p .

T h is in c r e a s e d

ste m

g r o w t h of f i e l d t r a n s p l a n t s m a y b e a b l e

to w i t h s t a n d w i n d w h i p p i n g m o r e a d v a n t a g e o u s l y .

i

V.

T o m a to

SUM M ARY

s e e d l i n g s g r o w n i n a n e n v i r o n m e n t i n w h i c h th e

n o r m a l p h o t o p e r i o d i c e x p o s u r e w a s e x t e n d e d to 16 h o u r s byu s i n g 300 f o o t - c a n d l e s of w h i t e f l u o r e s c e n t l i g h t h a d s i g n i f i ­
c a n t l y g r e a t e r h e i g h t s a n d d r y w e i g h t s of f o l i a g e a n d r o o t s .
T h e n u m b e r o f d a y s r e q u i r e d f o r t h e p l a n t s r e c e i v i n g th e a d d i ­
t i o n a l i l l u m i n a t i o n to a t t a i n t h e i r f i r s t a n t h e s i s w a s o n t h e a v ­
erag e

3 .2 d a y s l e s s t h a n w a s n e c e s s a r y f o r t h o s e g r o w n u n d e r

th e n o r m a l d a i l y p h o t o p e r i o d a n d i n t e n s i t y .
T h e m i n i m u m n i g h t t e m p e r a t u r e of 60
n ific a n t in c r e a s e in s te m

o

F . cau sed sig ­

e lo n g a tio n and d ry w e ig h ts, w h e re a s

m i n i m u m n i g h t t e m p e r a t u r e s of 7 0 ° F . r e s u l t e d i n t h e m o s t
s ig n if ic a n t i n c r e a s e in th e y ie ld of i m m a t u r e f r u i t .
W e e k ly f o l i a r s p r a y a p p l ic a tio n s of m i n e r a l n u t r i e n ts
c o n s i s t i n g o f 0 .3 p e r c e n t p o t a s s i u m

c h l o r i d e , 0 .3 p e r c e n t

o r t h o p h o s p h o r i c a c i d , o r 0 .7 5 p e r c e n t u r e a a n d 10 .0 p e r
c e n t s u c r o s e to t e n v a r i e t i e s of g r e e n h o u s e - g r o w n t o m a t o e s
d u r i n g t h e w i n t e r o f 1949 a n d 1 9 5 0 a t 6 0 ° F . n i g h t t e m p e r a t u r e
y ie ld e d li ttl e in th e m a n n e r of a n e c o n o m ic a d v a n ta g e .

The

w e e k l y f o l i a r a p p l i c a t i o n o f 0 .3 p e r c e n t o r t h o p h o s p h o r i c a c i d

s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d t h e p e r c e n t o f g r e e n p l a c e n t a l t i s s u e of
t h e f r u i t s u b s e q u e n t l y p r o d u c e d , b u t f a i l e d to i n c r e a s e y i e l d s .
S e e d l i n g s o f f iv e s e l e c t i o n s o f M i c h i g a n S t a t e F o r c i n g
to m a to w h ic h w e r e g e r m in a te d an d g ro w n u n d e r n ig h t t e m p e r a t u r e s of 70

o

F . p l u s a n a d d i t i o n a l l i g h t s u p p l e m e n t of 16 h o u r s

o f 3 0 0 f o o t - c a n d l e s o f w h i t e f l u o r e s c e n t l i g h t y i e l d e d 18 p e r
c e n t g r e a t e r t o t a l w e i g h t o f f r u i t a n d 30 p e r c e n t i n c r e a s e in
t o t a l w e i g h t of N o . 1 f r u i t .

C o rre sp o n d in g ly , th e se

s a m e p la n ts

p r o d u c e d f r u i t s f o r h a r v e s t 13.1 d a y s e a r l i e r a n d f r u i t w h i c h
c o n t a i n e d 29 p e r c e n t l e s s g r e e n p l a c e n t a l t i s s u e .
The in v e stig a tio n s

c o n c e rn in g th e a f f e c ts of g r o w t h - r e g u ­

la tin g c h e m ic a ls a s h a rd e n in g a g e n ts w e re a s fo llo w s:

T o tal

w e i g h t o f t h e f i r s t tw o w e e k s o f h a r v e s t o f m a t u r e f r u i t f r o m
p l a n t s h a r d e n e d w i t h 25 p a r t s p e r m i l l i o n o f 4 - p h t h a l i m i d o - 2 , 6 d i m e t h y l p y r i m i d i n e w a s i n c r e a s e d b y 12 p e r c e n t o r 2 5 0 g r a m s .
A s o i l a p p l i c a t i o n o f 25 p a r t s p e r m i l l i o n o f M a l e i c H y d r a z i d e
i n d u c e d a 45 p e r c e n t g r e a t e r a c c u m u l a t i o n o f t o t a l s u g a r s i n
th e r o o t s a n d a d r a s t i c
c ip ie n t to m a to p la n ts .

r e d u c t i o n o f t h e f r u i t y i e l d of t h e r e ­
A lp h a -o rth o -c h lo ro p h e n o x y p ro p io n ic

a c i d a t 25 p a r t s p e r m i l l i o n , w h e n a p p l i e d to t h e s o i l , r e s u l t e d
i n a 67 p e r c e n t d e c r e a s e i n p e r c e n t o f t o t a l s u g a r i n t h e

96
r o o t s a n d a s u b s e q u e n t 12 p e r
of rip e f r u it h a r v e s te d .

c e n t re d u c tio n in to ta l n u m b e r

V I.

L IT E R A T U R E C IT E D

1.

B IE B E L , J.
T e m p e r a tu r e , p h o to p e rio d , flo w e rin g and
m o r p h o lo g y in C o s m o s a n d C h in a A s t e r .
P ro c.
A m e r . S o c. H o r t. S c i. 34: 6 3 5 -6 4 3 .
1937.

2.

BONNER, J.
m os.

3.

B O N N E R , J . , a n d J . T H U R L O W . I n h i b i t i o n of p h o t o p e r i o d ic in d u c tio n in X a n th iu m by a p p lie d a u x in .
B o t.
G a z . v o l . 11 0, N o . 4. J u n e , 1 9 4 9 ..

4.

B O U L D , C ., a n d J . T O D L U R S T .
R e p o r t o n t h e u s e of
fo lia g e s p r a y s f o r th e c o n t r o l of m a g n e s i u m d e f i ­
c ie n c y in a p p le s .
B r i s t o l U n iv . A g r . a n d H o r t .
R e s . S ta . A n n . R p t. 1948: 5 1 -5 9 .
1949-

5.

BOYNTON, D.
F o lia r n itro g e n s p ra y s fo r f r u it tr e e s .
M ic h . S ta . H o r t. S o c. 7 9 th A n n . R p t. P p . 8 1 -8 4 .

E f f e c t s o f a p p l i c a t i o n o f t h i a m i n e to C o s ­
B o t . G a z . 104: 4 7 5 - 4 7 9 .
1943.

1949.
6.

BRASHER, E . P .
G ro w th an d y ie ld of th e to m a to p la n t
w h en h a r d e n e d w ith c e r t a i n n u t r i e n t s o lu tio n s .
P ro c.
A m e r . S o c . H o r t. S c i. 38: 6 2 9 -6 3 2 .
1941.

7.

B R U N S T E T T E R , B . C ., A . T . M Y E R S , J . W. M IT C H E L L ,
W . S. S T E W A R T a n d M . W , K A U F M A N .
M in e ra l
• c o m p o s itio n of b e a n s te m s tr e a te d w ith 3 - in d o le a c e tic acid .
B o t . G a z . 109 : 2 6 8 - 2 7 6 .
194 8.

8.

BURK, E . F .
T h e r o l e of p i s t i l l e n g t h i n t h e d e v e l o p ­
m e n t of fo rc in g to m a to e s .
P r o c . A m e r . Soc. H o rt.
S c i . 26: 2 3 9 - 2 4 0 .
1930.

9.

C A J L A C H J A N , M . H ., a n d L . P . Z D A N O V A .
H o rm o n es
of g r o w th in f o r m a t i o n p r o c e s s e s . I. P h o t o p e r i o d i s m a n d c r e a t i o n of g r o w t h h o r m o n e s .
C o m p t. R end.
( D o k la d y ) A c a d , S c i . U . R . S . S . 19: 1 0 7—1 1 1 .
1938.

98
10 .

C A L V IN , M ., a n d A . A . B E N S O N .
T h e p a th of c a r b o n in
p h o to sy n th e sis.
S c i . N .S . 10 9: 1 4 0 - 1 4 2 .
1949.

11.

D O R L A N D , R . E ., a n d F . W. W E N T .
P la n t g ro w th u n d e r
c o n tro lle d c o n d itio n s.
V III. G r o w t h a n d f r u i t i n g of
t h e C h i l i P e p p e r ( C a p s i c u m , a n n u u m ) . A m . J o u r , of
B o t . 34: 3 9 3 - 4 0 1 .
19 4 7 .

12 .

G A R N E R , W . W ., a n d H . A . A L L A R D .
F u r t h e r stu d ie s
i n p h o t o p e r i o d i s m , t h e r e s p o n s e of t h e p l a n t to r e l ­
a tiv e le n g th of d ay a n d n ig h t.
J o u r -. A g r . R e s . 23:
871-92 0.
192 3-

13.

G U S T A F S O N , F . G . I n d u c e m e n t of f r u i t d e v e l o p m e n t b y
g ro w th -p ro m o tin g c h e m ic a ls .
P r o c . N a t. A c a d . S c i.
22 : 6 2 8 - 6 3 6 . 1 9 3 6 .

14.

H A M N E R , C . L . , H . M . S E L L , W. K L O M P A R E N S a n d J .
R . V A U G H N . S e l e c t i v e i n h i b i t i o n o f t h e g r o w t h of
g re e n p la n ts and fungi by b e ta m e th y l u m b e llif e r o n e .
B o t . G a z . 11 2, N o . 1: 1 3 5 - 1 3 7 ,
1950.

15.

H A M N E R , C . L . , H . M . S E L L a n d R . W. L U E C K E . E f ­
f e c t of 2 - 4 - d ic h lo r o p h e n o x y a c e t i c a c id on th e c o n ­
te n t of th i a m i n e , r ib o f la v in , n ic o tin ic a c id , p a n to ­
t h e n i c a c i d a n d c a r o t e n e o n s t e m s a n d l e a v e s of
r e d k id n e y b e a n p la n ts .
P l a n t P h y s i o l . 2 5: (N o . 3)
546-548.
1949.

16.

H A M N E R , C . L . , H . M . S E L L , L . W E L L E R a n d R . W.
LUECKE.
C h a n g e s i n c h e m i c a l c o m p o s i t i o n of th e
l e a v e s a n d r o o t s of r e d k id n e y b e a n p la n ts t r e a t e d
w ith 2 ,4 -d ic h lo r o p h e n o x y a c e tic a c id .
P la n t P h y sio l.
25 : ( N o . 2) 2 8 9 - 2 9 3 .
1950.

17.

H A M N E R , K . C ., a n d J . B O N N E R .
P h o to p e rio d is m in r e ­
l a t i o n to h o r m o n e s a s f a c t o r s i n f l o r a l i n i t i a t i o n a n d
d e v e lo p m e n t. B o t. G a z . 100; 3 8 8 -4 3 1 .
1939-

99
18.

H A R T S E M A , A . M ., I. L U Y T E N a n d A . H. B LA A U W .
The
o p t i m a l t e m p e r a t u r e s f r o m f l o w e r f o r m a t i o n to f l o w ­
e r i n g ( R a p i d f l o w e r i n g o f D a r w i n t u l i p s II).
V erhand e l . K . A kad.. W e t e n s c h o p . A m s t e r d a m II 2 7 , N o . 1:
1-46.
1930.

1 9.

HARVEY, R. B.
G ro w th of p la n ts in a r t i f i c i a l lig h t.
G a z . 74 : 4 4 7 - 4 5 1 .
1922.

20.

H E A T H , O. V. S. S tu d ie s in th e p h y s io lo g y of th e o n io n
p la n t. A n n . A p p l. B io l. 30: 3 0 8 -3 1 9 .
1943.

21.

H IT C H C O C K , A . E ., a n d P . W. Z IM M E R M A N .
C om para­
t i v e r o o t - i n d u c i n g a c t i v i t y of p h e n o x y a c i d s .
P ro c.
A m e r . S oc. H o r t. S c i. 4 5: 1 8 7 -1 8 9 .
1944.

22.

H O W L E T T , F . S.
T h e e f f e c t of c a r b o h y d r a t e a n d n it r o g e n
d e f ic ie n c y u pon m i c r o s p o r a g e n s i s a n d th e d e v e lo p ­
m e n t o f t h e m a l e g a m e t o p h y t e i n th e t o m a t o ( L y c o p e r s i c u m e s c u l e n t u m ) . A n n . B o t . 50: 7 6 7 - 8 0 3 .
1936 .

23.

H O W L E T T , F . S.
T h e m o d if ic a tio n of f lo w e r s t r u c t u r e by
e n v i r o n m e n t in v a r i e t i e s of L y c o p e r s i c u m e s c u l e n ­
tu m .
J o u r . A g r . R e s . 58: N o . 2 . 7 9 - 1 1 7 .
1939.

24.

H O W L E T T , F . S. E f f e c t of i n d o l e b u ty r i c a c id u p o n t o ­
m a to f r u it s e t and d ev elo p m en t. P r o c . A m e r. Soc.
H o r t . S c i . 39 : 2 1 7 - 2 2 7 .
1941.

25.

JO N E S, R . J ., and H. T . RO G ERS. N ew f e r t i l i z e r s and
f e r t i l i z e r p r a c t i c e s . A d v . i n A g r o n o m y 1: 3 9 - 7 6 .

B o t.

1949.
26.

KRAUS, E . J ., and H. R . KRAY B IL L .
V e g e ta tio n an d r e ­
p r o d u c t i o n w i t h s p e c i a l r e f e r e n c e to t h e t o m a t o .
O r e g o n A g r . E x p . S t a . B u i . 14919 1 8 .

27.

L E W I S , H ., a n d F . W . W E N T . P l a n t g r o w t h u n d e r c o n ­
t r o l l e d c o n d itio n s . IV . R e s p o n s e of C a l if o r n ia a n ­
n u a l s to p h o t o p e r i o d a n d t e m p e r a t u r e . A m e r . J o u r ,
o f B o t . 32 : 1 - 1 2 .

1945.

100
28.

LY SEN KO , T. D.
(E x c e rp t) C ro p p ro d u c tio n and e n v iro n ­
m e n t b y R . O. W h y te.
F a b e r an d F a b e r , L td .,
London,
pp. 3 6 -4 1 .
1949.

29.

M I T C H E L L , J , W ., B . D . E Z E L L a n d M . S . W I L C O X .
E f f e c t of p - c h l o r o p h e n o x y a c e t ic a c id o n th e v it a m i n
C c o n t e n t of s n a p b e a n s . S c i . 109: 2 0 2 - 2 0 3 .
1949.

30.

M U L L IS O N , W. R ., a n d E . M U L L IS O N . E f f e c t of s e v e r a l
p la n t g ro w th r e g u la to r s on f r u i t s e t, y ie ld and
b l o s s o m - e n d r o t of s i x t o m a t o v a r i e t i e s g r o w n u n ­
d e r h ig h te m p e ra tu re s-.
B o t . G a z . 199: N o . 4.
J u n e , 1948.

31.

M U R N E E K , A . E ., S. H. W IT T W E R and D. D. H E M P H IL L .
S u p p le m e n ta ry h o rm o n e s p r a y s fo r g re e n h o u s e grow n
to m a to e s.
P r o c . A m e r . S o c. H o r t. S c i. 45: 3 7 1 -3 8 1 .
1944.

32.

M U R N E E K , A . E . , a n d R . O . W H Y T E . M e c h a n i s m of
p h o to p e rio d is m fro m a sy m p o siu m .
V e rn a liz a tio n
and p h o to p e rio d ism .
P p . 1-61.
1948.

33.

N A Y L O R , A . W . A c c u m u l a t i o n of s u c r o s e i n m a i z e f o l ­
lo w i n g t r e a t m e n t w i t h M a l e i c h y d r a z i d e . A r c h .
B i o c h e m . B i o p h y s i c s . 33 : 3 4 0 - 3 4 2 .
S e p t e m b e r , 1951 .

34.

N A Y L O R , A . W ., a n d E . A . D A V IS . M a l e i c h y d r a z i d e a s
a p la n t g ro w th in h ib ito r.
B o t . G a z . 112 : 113 —12 6.
1950.

35.

N A Y L O R , A . W ., a n d G . G E R N E R .
F lu o re s c e n t la m p s
a s a s o u r c e of lig h t f o r g ro w in g p la n ts .
B o t. G a z .
101: 7 1 5 - 7 1 6 .
1940 .

36.

P O S T , K. V.
T he e ffe c ts of day le n g th a n d lig h t in te n ­
s i t y o n v e g e t a t i v e g r o w t h a n d f l o w e r i n g of th e c h i n a
a s t e r (C a lliste p h u s c h in e n sis).
P r o c . A m e r . Soc.
H o r t. S c i. 32: 6 2 6 -6 3 0 .
1935.

101
37.

P O S T , K. V. S o m e e ffe c ts of te m p e r a t u r e an d lig h t upon
t h e f l o w e r b u d f o r m a t i o n a n d l e a f c h a r a c t e r of
s to c k s (M a tth io la in c a n a ). P r o c . A m e r . Soc. H o rt.
S c i. 33: 6 4 9 -6 5 2 .
1936.

38.

P O S T , K . V . E f f e c t s of d a y l e n g t h a n d t e m p e r a t u r e o n
g ro w th and flo w e rin g of so m e f lo r i s t c r o p s . N ew
Y o r k ( C o r n e l l ) A g r . E x p . S t a . B u i . .7 8 7 .
1942.

39.

R A N D H A W A , G. S ., an d H . C . T H O M P S O N . G ro w th a n d
fr u itin g of to m a to p la n ts a s in flu e n c e d by g ro w th r e g u l a t i n g s u b s t a n c e s a p p l i e d to th e s o i l . S c i e n c e
108: 7 1 8 -7 1 9 .
1948.

40.

R O B E R T S , R . H ., a n d B . E . S T R U C K M E Y E R .
The ef­
f e c t s of t e m p e r a t u r e a n d o t h e r e n v i r o n m e n t a l f a c ­
t o r s u p o n t h e p h o t o p e r i o d i c r e s p o n s e s of p l a n t s .
J o u r . A g r . R e s . 56: 6 3 3 - 6 7 8 .
193 8.

41.

R U D O R F , W ., a n d O . S C H R O C K . Z e i t s c h r . P l a n z e n z . 24:
1 0 8 -133.
1941.
(E x c e rp t f r o m V e rn a liz a tio n and
p h o to p e rio d ism , a sy m p o siu m by A. E . M u rn eek ■
a n d R . O. W h y te.
C h r o n ic a B o ta n ic a C o. P . 50.
1948.

42.

SANKARAN, R.
U n i v . of L o n d o n T h e s i s .
1936.
(Q u o ted
b y G . F . G r e g o r y , M i n e r a l N u tr itio n of p la n ts . A nn.
R e v . B i o c h e m . 6: 5 5 7 - 5 7 8 .
1 9 3 7 .)

43.

S C H O E N E , D. L ., a n d O. L . H O F F M A N . M a le ic H y d r a z id e
a u n iq u e g ro w th r e g u la n t.
S c i e n c e , 109 : 5 8 8 - 5 9 0 .
1949.

44.

S IL B E R S T E IN , O. O ., a n d S. H. W IT T W E R . F o l i a r a p ­
p l i c a t i o n o f p h o s p h a t i c n u t r i e n t s to v e g e t a b l e c r o p s .
(In P r e s s ) .
1951.

45.

S P I N K S , J . W . T . , a n d S . A . B A R B E R . S tu d y of f e r t i l i z e r
u p ta k e u sin g ra d io a c tiv e p h o s p h o ru s .
S c i . A g r . 27:
145-156 .
1947.

102
46.

T H O M PSO N , H. C.
P r e m a t u r e s e e d in g of c e l e r y . N ew
Y o r k ( C o r n e l l ) A g r . E x p . S t a . B u i ’. 4 8 0 .
1929.

47.

T H O M PSO N , H. C.
V e g e ta b le C r o p s .
M c G ra w -H ill P u b ­
l i s h i n g C o ., N e w Y o r k .
pp. 4 5 3 -486.
1939.

48.

T H O M P S O N , H . C ., a n d J . E . K N O T T .
T he e ffe c t of t e m ­
p e r a t u r e a n d p h o to p e r io d on th e g ro w th of le ttu c e .
P r o c . A m e r . S o c . H o r t . S c i . 30: 5 0 7 - 5 0 9 .
1933.

49.

T R U M A N O V , I I ., a n d A . A . L I Z A N D R .
On th e p h y s io lo g i­
c a l a c t i o n of t r i i o d o b e n z o i c a c i d u p o n p l a n t s .
(E n­
g lish s u m m a ry ).
J o u r . B o t . de l 'U . R . S . S . 31 (3):
2 0-21.
1946.

50.

W E A R D , J . D ., a n d J . W. M . R O O D E N B U R G . P r e m a t u r e
f lo w e r -b u d in itia tio n in to m a to se e d lin g s c a u s e d by
2 ,3 ,5 -triio d o b e n z o ic ac id .
P r o c . A kad. W eten sch ,
A m s t e r d a m 51: 2 4 8 -2 5 1 .
1948 .

51.

W ENT, F .
W. P la n t
g ro w th u n d e r c o n tro lle d c o n d itio n s.
I I . T h e r m o p e r i o d i c i t y i n g r o w t h a n d f r u i t i n g of t h e
t o m a t o . A m e r . J o u r . B o t . 31: 1 3 5 - 1 5 0 . 19 4 4 .

52.

W ENT, F .
W. P la n t
g ro w th u n d e r c o n tro lle d c o n d itio n s.
III. C o r r e l a t i o n b e t w e e n v a r i o u s p h y s i o l o g i c a l p r o c ­
e s s e s a n d g r o w th in th e to m a to p la n t. A m e r . J o u r .
B o t. 31: 5 9 7 -6 1 8 .
1944a.

53.

W ENT, F ,
W. P l a n t
g ro w th u n d e r c o n tro lle d c o n d itio n s.
V. T h e r e l a t i o n b e tw e e n a g e , lig h t, v a r i e t y , and
t h e r m o p e r i o d i c i t y of t o m a t o e s . A m e r . J o u r . B o t .
32: 4 6 9 -4 7 9 .
1945a.

54.

W E N T , F . W ., a n d M . C A R T E R . G r o w t h r e s p o n s e s of
t o m a t o p l a n t s to a p p l i e d s u c r o s e . A m e r . J o u r .
B o t . 35: 9 5 - 1 0 6 .
19 4 8 .

55.

W E N T , F . W ., a n d L . C A S P E R . P l a n t g r o w t h u n d e r c o n ­
t r o l l e d c o n d i t i o n s . A m e r . J o u r . B o t . 32 : (10) 6 4 3 654.
19 4 5 .

103
56.

W E N T , F.. W ., a n d M . C . J U H R E N . G r o w t h i n d a r k n e s s
of squash- p la n ts fe d w ith s u c r o s e . A m e r . J o u r .
B o t. 36: 5 5 2 -5 5 9 .
1949.

57.

W IT H R O W , A . P .
C o m p a r a t i v e e f f e c t s of r a d i a t i o n a n d
in d o le b u ty r ic a c id e m u ls io n on to m ato f r u i t p r o d u c ­
tio n .
P r o c . A m e r . S o c . H o r t . S c i . 46: 3 2 9 - 3 3 5 .
1945.

58.

W IT H R O W , A . P . , a n d R . B . W IT H R O W . P l a n t g r o w th
w i t h a r t i f i c i a l s o u r c e s of r a d i a n t e n e r g y .
P lan t
P h y s i o l . 2.2: 4 9 4 - 5 1 3 .
19 4 7 .

59.

W IT H R A M , R . B .
L ig h t a s a m o d ify in g in flu e n c e on th e
m i n e r a l n u t r i t i o n of p l a n t s , " M i n e r a l n u t r i t i o n o f
p la n ts ."
E d i t e d b y E . T . R u o g , U n iv . o f W i s e .
P r e s s , pp. 389-410.
1951.

60.

W I T T W E R , S . H ., a n d A . E . M U R N E E K . F u r t h e r i n v e s t i ­
g a tio n s on th e v a lu e of " H o r m o n e " s p r a y s an d d u s ts
fo r g re e n b u sh snap b e a n s.
P r o c . A m e r . Soc. H o rt.
S c i. 47: 2 8 5 -2 9 3 .
1946.

61.

W I T T W E R , S . H ., H . S T A L L W O R T H a n d M . J . H O W E L L .
T h e v a l u e of a " H o r m o n e " s p r a y fo r o v e r c o m in g
d e la y e d f r u i t s e t an d in c r e a s in g y ie ld s of o u td o o r
to m a to e s.
P r o c . A m e r . S oc. H o r t. S c i. 51: 3 7 1 380.
1948.

62.

W O L F E N B A R G E R , D . O . N u t r i t i o n a l v a l u e of p h o s p h a t i c
in s e c tic id e s .
J o u r . E c o n . E n t . 41 : 8 1 8 —8 1 9 .
1949-

63.

W OODHAM S, G. E .
M in o r e le m e n t s p ra y s in S an B e r n a d in o C o u n ty .
C a l i f . C i t r o g r a p h 32: 1 1 2 - 1 1 3 .
1947.

64.

Z I M M E R M A N , P . W . G r o w t h r e g u l a t o r s of p l a n t s a n d
f o r m a t i v e e f f e c ts in d u c e d w ith b e ta -n a p h th o x y c o m ­
pounds.
P r o c . N a t . A c a d . S c i . 27: 3 8 1 —3 8 8 .
1941.

65.

Z IM M E R M A N , P . W.
T he fo rm a tiv e in flu e n c e s and c o m ­
p a r a tiv e e f f e c tiv e n e s s of v a r io u s p la n t h o r m o n e ­
lik e c o m p o u n d s .
T o r r e y a 4 3 : 9 8 —115.
1944.

104
66.

Z I M M E R M A N , P . W ., a n d A . E . H I T C H C O C K . S u b s t i t u t e d
p h e n o x y a n d b e n z o i c a c i d g r o w t h s u b s t a n c e s a n d th e
r e l a t i o n of s t r u c t u r e of p h y s io lo g ic a l a c t iv it y .
Cont r i b . B o y c e T h o m p s . I n s t . 12: 3 2 1 - 3 4 3 .
1942.

67.

Z I M M E R M A N , P . W ., a n d A . E . H I T C H C O C K . S u b s t a n c e s
e ffe c tiv e f o r i n c r e a s i n g f r u i t s e t a n d in d u c in g s e e d ­
le s s to m a to e s.
P r o c . A m e r . S o c . H o r t . S c i . 45:
353-361.
1944.

68.

Z I M M E R M A N , P . W ., a n d A . E . H I T C H C O C K . T r i i o d o b e n z o ic a c id in f l u e n c e s f lo w e r f o r m a t io n of t o m a ­
to e s.
C o n t r i b . B o y c e T h o m p s . I n s t . 1 5(7): 3 5 3 361.
1 9 4 9 .'

i

GROWTH AND DEVELOPMENT OP LYCOPERSICUM ESCULENTUM
AS AFFECTED BY THERMOPERIOD, PHOTOPERIOD,
CHEMICAL GROWTH REGULATORS AND
NUTRITIONAL SPRAYS

By
E dw ard Norman L e a r n e r

AN ABSTRACT OF THESIS

S u b m i t t e d t o t h e S c h o o l o f G r a d u a t e S t u d i e s o f M i c h ig a n
S t a t e C o lle g e o f A g r i c u l t u r e and A p p lie d S c ien c e
in p a r t i a l f u l f i l l m e n t of th e re q u ire m e n ts
f o r th e d eg ree of
DOCTOR OF PHILOSOPHY

D e p a r tm e n t o f H o r t i c u l t u r e
1952

1

The o b j e c t i v e s o f t h e s e s t u d i e s w e re t o d e v e l o p e c o n o m i ­
c a l l y f e a s i b l e m e th o d s o f I m p r o v in g o r I n c r e a s i n g t h e n u n f b e r o f
n o rm al f lo w e r s , p e r c e n t s e t , and su b se q u e n t f r u i t q u a l i t y
th e f i r s t

of

t h r e e c l u s t e r s d e v e l o p i n g on t o m a t o p l a n t s g r o w n In

M i c h ig a n g r e e n h o u s e s d u r i n g t h e l i g h t d e f i c i e n t w i n t e r a n d .
e a r l y s p r i n g m o n th s .

A d ju stm en ts o f th e p h o to p e r io d s ,

tiie rm o -

p e r l o d s , l i g h t i n t e n s i t i e s and th e a p p l i c a t i o n o f c e r t a i n

n u trie n t

e le m e n t s p r a y s a n d g ro w th r e g u l a t i n g c h e m ic a ls w ere u t i l i z e d .
S e v e n w eek o l d s e e d l i n g s o f E a r l y C hatham , J o h n Baer* and
R u t g e r s v a r i e t i e s w h ic h w e re grown o u t d o o r s d u r i n g t h e d a y were
e x p o s e d t o minimum n i g h t t e m p e r a t u r e s o f ^ 0 ° F . , 5 0 ° F . , 6 0 ° F . ,
o r 70°F. f o r f i v e w eeks.

S i g n i f i c a n t i n c r e a s e s i n s te m e l o n g a t i o n

a n d d r y w e i g h t s r e s u l t e d fro m n i g h t t e m p e r a t u r e e x p o s u r e s

o f 60°F .

w h e r e a s t h e m o s t s i g n i f i c a n t y i e l d o f im m a tu re f r u i t r e s u l t e d a t
th e 70°F. e x p o s u re .
8even co m m erc ial s e l e c t i o n s o f g re e n h o u se f o r c i n g t o m a t o
v a r i e t i e s w e re s u b j e c t e d t o minimum n i g h t t e m p e r a t u r e s of* 6 0 ° F . ,
7 0 ° F ., o r 80°F. u n t i l

" p r i c k l n g - o f f ” ; 60°F. o r 70° F. n i g t i t

e x p o s u r e s w e re e m p lo y e d u n t i l t r a n s p l a n t i n g t o t h e g ro u n d , b e d ,
an d 60°F. f o r th e r e m a in in g d e v e lo p m e n ta l p e r i o d s .
lig h t

A d a lly

s u p p l e m e n t o f 16 h o u r s o f w h i t e f l u o r e s c e n t l i g h t

of* 300 f . c .

i n t e n s i t y s u p e r i m p o s e d upon t h e n o r m a l l i g h t I n t e n s i t y a n d

day-

l e n g t h was I n t e r a c t e d a t a l l minimum n i g h t t e m p e r a t u r e s p r i o r
t o g ro u n d b ed p l a n t i n g .

N ig h t te m p e r a tu re e x p o su re s o f ? 0 ° F .

p l u s t h e 1 6 h o u r l i g h t s u p p l e m e n t r e s u l t e d i n a n 18 p e r c e n t
g r e a t e r t o t a l w e ig h t o f f r u i t ,

30 p e r c e n t i n c r e a s e i n t o t a l

w e i g h t o f No. 1 f r u i t , a 1 3 . 1 d a y e a r l i e r h a r v e e t , a n d 29 p e r
c e n t l e s s g reen p la c e n ta l t is s u e

in f r u i t h a rv e ste d .

W eekly f o l i a r s p r a y a p p l i c a t i o n s o f a q u e o u s s o l u t i o n s
o f 0 .3 p e r c e n t o f

0 . 3 p e r c e n t KOI; 0 . 7 5 p e r c e n t

u r e a a n d 10 p e r c e n t s u c r o s e w e r e a p p l i e d t o t w e l v e week o l d
g r e e n h o u s e grow n to m a t o p l a n t s o f t e n d i f f e r e n t f o r c i n g v a r i e
tie s .

No e c o n o m ic a d v a n t a g e r e s u l t e d f ro m s u c c e s s i v e a p p l i ­

c a tio n s of th e se n u tr ie n ts

t o t h e l e a v e s o f t h e to m a t o p l a n t s

N in e week o l d t o m a t o p l a n t s w ere s u b j e c t e d t o one o f
th e fo llo w in g tr e a tm e n ts :

b 0 ° F.

o r 60° F. minimum n i g h t

t e m p e r a t u r e s a n d / o r h i g h o r lo w m o is u r e l e v e l s ;

s o il a p p li­

c a t i o n s o f 0 . 2 5 mg. p e r p l a n t o f M a le ic h y d r a z i d e , a l p h a o r t h o - c h l o r o p h e n o x y p r o p i o n i c a c i d , o r h—p h t h a l i m i d o 2 , 6- d i m e t h y l p y r i m i d i n e ;

or I n te r io r of pot lig h tly

d u s te d w ith b e ta -m e th y l U m b e llife ro n e .
The M a l e i c h y d r a z i d e t r e a t m e n t r e s u l t e d i n a 4-5 p e r
c e n t g r e a t e r a c c u m u la tio n o f t o t a l su g a rs in th e p l a n t r o o ts ,
w h ile a lp h a -o rth o -c h lo ro p h e n o x y p ro p io n ic a c id r e s u l t e d
in 6? p e r c e n t d e c re a s e o f t o t a l sugar i n th e r o o t s .

B o th

t r e a t m e n t s r e d u c e d t h e num ber o f f r u i t h a r v e s t e d .
T o t a l w e i g h t s o f f r u i t o f t h e f i r s t two w eeks o f h a r v e s t

w e r e I n c r e a s e d 1 2 p e r c e n t by ^ - p h t h a l i m l d o - 2 , 6 - d i m e t h y l
p y rim id in e .