Advertisement

Biologia Plantarum

, 11:119 | Cite as

Water balance in leaf tissue

  • Jana Pospíšilová
Article

Abstract

Samples of the leaf tissue (14cm2) were placed in a plexiglass chamber which consisted of three parts. Water absorbed by the leaf tissue on one side of the sample was transported through the middle part of the sample to the opposite side and was transpirated there. The intensity of transpiration the intensity of water absorption and water saturation deficit (w.s.d.) were determined simultaneously in this tissue by gravimetry. Water balance was studied either in saturated samples of leaf tissue or in tissue where w.s.d. (10%, 20%, 30%, 40%) was established in advance. Although conditions for water absorption in leaf segments were optimal, w.s.d. originated in the saturated leaf tissue under all given external conditions (evaporation from 41.7 to 17.8 mg cm−2 h−1). W.s.d. which was established in advance for the most part increased during the experiment and reached even high values (more than 60%). the equilibration was reached only under conditions of low evaporation and initial w.s.d. higher than 20% in young leaves and higher than 30% in adult leaves. A positive correlation between the ratio of the intensity of water absorption to the intensity of transpiration and w.s.d. was found only under conditions of lower evaporation (17.8 and 23.2mg cm−2h−1). The maximal values of w.s.d. were limited in this way.

Water balance was studied: 1. in leaf tissue of upper, middle and lower leaves of fodder cabbage, 2. in leaf tissue of middle leaves of young and adult plants of fodder cabbage, 3. in leaf tissue of dicots (fodder cabbage) with different vessel orientation in respect to water transport, 4. in leaf tissue of monocots (banana-tree) with water transport upright to the vessel orientation.

Considerable change of water balance was observed when the water transport was prolonged by two incisions in the middle part of the sample.

Results of all these experiments revealed the possibility of water stress origin even in leaf tissue sufficiently supplied with water.

Keywords

Water Absorption Leaf Tissue Water Balance Water Transport Lower Evaporation 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Vodní bilance listového pletiva

Водный баланс листовой ткани

Abstract

Vzorky listového pletiva byly umístěny v trojdílných plexitových komůrkách tak, že voda absorbovaná listovým pletivem na jedné straně vzorku byla transportována střední části tohoto vzorku do jeho protilehlé části, kde byla vydávána transpirací. Gravimetrickou metodou byla současně měřena intensita transpirace, intensita absorpce vody a vodní sytostní deficit (v. s. d.) tohoto pletiva. Vodní bilance byla sledována jednak u nasycených vzorků listového pletiva, jednak u vzorků s určitým předem navozeným deficitem (10%, 20%, 30%, 40%). Ačkoliv podmínky pro absorpci vody byly optimální, vznikal při všech zvolených typech vnějších podmínek (výparnost 41,7 až 17,8 mgcm−2 h−1) v nasyceném listovém pletivu deficit. Také předem navozený deficit během pokusu většinou stoupal a dosahoval i vysokých hodnot (přes 60%). K vyrovnané vodní bilanci docházelo pouze při podmínkách nejnižší výparnosti a počátečním deficitu větším než 20% u mladých listů a větším než 30% u starších listů. Také pouze při podmínkách nižší výparnosti (17,8 a 23,2 mgcm−2 h−1) byla zjištěna kladná korelace mezi poměrem intensity absorpce vody a intensity transpirace a v. s. d., takže byly chraničeny hodnoty maximálního deficitu.

Vodní bilance byla sledována: 1. u listového pletiva horních, středních a dolních listů kapusty, 2. u listového pletiva středních listů mladších a starších rostlin kapusty, 3. při různé orientaci žilek vzhledem ke směru transportu vody u listů dvouděložné rostliny (kapusta), 4. při transportu kolmo na směr žilek u listů jednoděložné rostliny (banánovník).

Značné zhoršení vodní bilance bylo zjištěno při prodloužení transportní dráhy dvěma zářezy ve střední části vzorků listového pletiva.

Výsledky všech těchto pokusů ukázaly reálnou možnost vzniku vodního defieitu v listovém pletivu i při jeho dostatečném zásobování vodou.

Abstract

Образцы листовой ткани были помешены в плекситовой камере состояшей из трех одинаковых частей таким способом, что вода принятая тканью на одной стороне образца транспортировалась через среднюю часть образца и расходовалась при транснирации противоположной частью ткани. Одновременно была гравиметрически определена интенсивность транспирации, интенсивность абсорбции воды и водный дефицит ткани. Водный баланс исследовался не только у образцов с полным насыщением, но и у образцов с некоторым дефицитом (10, 20, 30 и 40%). Хотя условия абсорбции воды были онтимальными в насыщенной ткани листа возникал водный дефицит при всех избранных типах внешних условий (эвапорация от 11,7 до 17,8 мг см−2 ч−1) Также дефициты 10, 20, 30 и 40% в течение опытов увеличивались и достигали даже более 60%. Равноесный водный баланс происходил только в условиях самой низкой звапорации (17,8 мт см−2 ч−1) и первоначального дефицита около 20% у молодых листьев и около 30% у старших листьев. Также лишь в условиях самой низкой эвапорации (17,8 и 23,2 мт см−2 ч−1) была установлена положительная корреляция между отношением абсорбции и транспирации и водным дефицитом листовой ткани и таким способом найден максимальный дефицит. Исследовался водный баланс 1. ткани верхних, средних и нижних листьев капусты, 2. ткани средних листьев младших и старших растений капусты, 3. при различной ориентировке нерватуры по отношению к направлению транспорта воды у листьев двухдольного растения (капуста) 4. при транспорте воды перпендикулярно к направлению нерватуры у однодольното растения (банан).

Значительное ухудшение водного баланса было найдено в случае удлинения пути транспорта воды двумя зарубинами в средней части образцов листовой ткани.

Результаты всех этих экспериментов показали реальную возможность возникновения водного дефицита в ткани листьев даже при его достаточном снабжении водой.

References

  1. Čatský, J.: Water saturation deficit in the wilting plant. The preference of young leaves and the translocation of water from old into young leaves.—Biol. Plant.4: 306–314, 1962.CrossRefGoogle Scholar
  2. Kamia, N., Tazawa, M.: Studies on water permeability of a single plant cell by means of transcellular osmosis.—Protoplasma46: 394–422, 1956.CrossRefGoogle Scholar
  3. Kramer, P. J.: The relation between rate of transpiration and rate of absorption of water in plants.—Am. J. Bot.24: 10–15, 1937.CrossRefGoogle Scholar
  4. Küster, H. J.: Untersuchungen über die Abhängigkeit der Wasserbilanz vonTradescantia fluminensis Vell. von äuseren und inneren Faktoren.—Z. Bot.48: 488–535, 1960.Google Scholar
  5. Pospíšilová, J.: Úloha transportu vody v listu při vzniku vodního deficitu. [Role of transport of water in the leaf in origin of water stress.]—CSc. Thesis, Inst. Exp. Bot., Czechosl. Acad. Sci., Praha 1967.Google Scholar
  6. Tarlowski, J.: Nowa metoda jednoczesnego oznaczania transpiracji i absorpeji wody przez rośliny w kulturach wodnych II. [New method for simultaneous measurement of transpiration and absorption in hydroponia culture.]—Acta Soc. Bot. Pol.24: 706–722, 1955.Google Scholar
  7. Tarlowski, J.: Nowa metoda jednoczesnego oznaczania transpiracji i absorpcji wody przez rośliny w kulturach wodnych II. [New method for simultaneous measurement of transpiration and absorption in hydroponic culture II]—Acta Soc. Bot. Pol.25: 401–408, 1956.Google Scholar
  8. Totsuka, T., Monsi, M.: Effect of water economy on plant growth. I. Influence of water level lowering on the growth of water cultured tobacco plants.—Bot. Mag. (Tokyo)72: 367–374, 1959.Google Scholar
  9. Totsuka, T., Monsi, M.: Effect of water economy on plant growth. II. An analysis of water economy of water cultured tobacco plants.—Bot. Mag. (Tokyo)73: 14–21, 1960.Google Scholar

Copyright information

© Institute of Experimental Botany 1969

Authors and Affiliations

  • Jana Pospíšilová
    • 1
  1. 1.Institute of Experimental BotanyCzechoslovak Academy of SciencesPraha

Personalised recommendations