Einfluß einer abgestuften Wasserversorgung auf CO₂-Assimilation, Transpiration, Substanzproduktion und Wasserverbrauch vonAvena sativa

Zusammenfassung

Gefäßkulturen von Hafer in Sand und Erde mit abgestuftem, jeweils gleichbleibend gehaltenem Wasserangebot von 100, 75, 50, 30 und 15% der Boden wasserkapazität ergaben die höchsten Erträge an Gesamttrockenmasse in der Regel bei voller Wassersättigung des Bodens in Verbindung mit gleichzeitig maximalem Wasserverbrauch (bestimmt durch tägliches Wägen der Gefäße). Abnehmende Wasserversorgung verringerte auch Trockenmasse und Wasserverbrauch der Pflanzen. In trockenem Boden und bei reichlicher Wasserzufuhr entwickelte sich die Wurzelmasse im Vergleich mit den oberirdischen Organen stärker als bei mittlerer Bodenfeuchtigkeit. Klimatische Einflüsse, Aussaatzeit und Witterung sowie die Bodenart modifizierten die vom Wasserzustand des Bodens ausgehenden Wirkungen auf Trockenmasseproduktion und Wasserverbrauch, z. B. wurde bei Sommeraussaat gegenüber der Frühjahrsaussaat die Blattentwicklung bedeutend gefördert.

Mit registrierenden Infrarot-Gasanalysatoren wurden Tagesgänge von CO₂-Aufnahme, Nachtatmung und Transpiration unter natürlichen Bedingungen gemessen. Bei trockenem Boden war die photosynthetische Leistung der Pflanzen zu Beginn ihrer Entwicklung deutlich gehemmt; sie steigerte sich allmählich und war später merklich größer als bei hohen Wassergaben. Die Transpiration verlief im allgemeinen gleichsinnig wie die Netto-Assimilationsrate, wurde jedoch auch nachts meist auf einer gewissen Höhe fortgesetzt. Die Nachtatmung der sehr trocken gehaltenen Pflanzen war gegenüber den anderen Wasserstufen meist erhöht. Die Trockenkulturen zeigten einen größeren Lichtbedarf; der Lichtkompensationspunkt wurde gewöhnlich erst bei höherer Beleuchtungsstärke erreicht als bei guter Wasserversorgung. Daraus wird auf erhöhten Energiebedarf der sehr trocken kultivierten Pflanzen geschlossen. Das Verhältnis zwischen CO₂-Aufnahme und Transpiration wurde durch unterschiedliche Bodenwasserversorgung meist nur wenig beeinflußt. Die Ergebnisse der CO₂-Assimilationsmessungen stehen im großen und ganzen mit dem wöchentlich festgestellten Trockensubstanzgewinn in Einklang.

Summary

Cultures ofAvena sativa L. grown in pots with sand or garden soil with a graduated, in each case fairly constant water supply of 100, 75, 50, 30, and 15% of field capacity yielded maximum total dry weight, as a rule, in fully water-saturated soils combined with maximum water consumption (measured by daily weighing). Decreasing water supply reduced dry matter production and water consumption of plants. In dry soil and at high degrees of water saturation roots developed more dry matter in comparison to the shoots than at medium soil moisture. Results in dry matter production and water consumption, as caused by water relations in soil, are modified additionally by climatic factors, sowing date and weather, and soil type, e.g. sowing in summer considerably favoured leaf development, compared with the spring seed.

Daily courses of CO₂-uptake, night respiration and transpiration were registered by infrared-gasanalyzers. In very dry soil photosynthetic activity of plants was distinctly hampered during the first weeks of development; it gradually increased, and at a later stage photosynthetic activity was markedly higher than at abundant water supply. In general transpiration followed the net assimilation rate, it was continued, however, even over night on a certain level. Night respiration of plants growing in dry soil was higher in relation to the other water stages. Those plants, too, required more light for dry matter production; their light compensation point arrived at higher light intensity than under abundant water supply. This behaviour seems to indicate higher energy requirement of plants distinctly influenced by water stress. Relations between CO₂-uptake and transpiration were but slightly influenced by different soil water level. Results of gas exchange measurements on CO₂-assimilation agreed, as a rule, with the weekly dry matter measurements by weighting.

Крамкое со¶rt;ержанце

В вегетационных сосудах с песком и землей культивировался овес при постоянной влажности почвы в 100, 75, 50, 30 и 15%. Наиболее высокие урожаи общей сухой массы, как правило, давали варианты опыта с полным влагонасыщением почвы, причем ¶rt;ти же варианты отличались максимальным потреблением воды (ежедневное взвещивание сосудов). Уменьшение водоснабжения уменьщало как сухоЙ вес, так и потребление воды растениями. Корневая масса (в сравнении с надэемными органами) раэвивалась лучше при сухой или обильно ублажненной почве, чем при средней влажности. Климатические влияния, время посева, погода и тип почвы модифицировали влияния водного режима на продукцию сыхого вещества и потребление воды растением; так напр. при летнем посеве листья раэвивались эначительно лучше, чем при посеве весной.

При помощи специального аппарата (с инфракрасными лучами) в естественных условиях регистрировался суточный баланс гаэов (поглощение СО₂, ночное дыхание и транспирация). Фотосинтетическая продуктивность растений в сухой почве была эаметно угнетена в начале их раэвнтия; постепенно она воэрастала и наконец достигала более высокого уровня, чем у растений обильно снабжаемых водой. Транспирация в общем шла параллельно чистой продукции ассимиляции, однако, на определенном уровне, продолжалась и ночью. Ночное дыхание растений, содержащихся в наиболее сухих сосудах было, в большинстве случаев, более интенсивным, чем у растений во влажных сосудах. «Сухие» культуры проявили большую потребность в свете; точка световой компенсации достигалась легче при более сильном освещении, чем при хорощем водоснабжении. Делается эаключение о том, что растения содержащиеся особенно сухо, потребляют больше ¶rt;нергии. Соотношение поглощения СО₂ и транспирацин, в большинстве случаев, мало эависит от степени снабженности почвы водой. Реэультаты иэмерений ассимиляции СО₂ в общих чертах соответствуют еженедельно устанавливаемой продукции сухого вещества.