Abstract
Intensity of transpiration, intensity of water absorption, water saturation deficit (w.s.d.) in different parts of samples and rate of water transport was investigated in samples from leaf tissue of fodder cabbage and banana-tree.
In all experiments (at initial w.s.d. 0% and 20%, in samples from upper, middle and lower leaves of fodder cabbage and from leaves of banana-tree) a distinct gradient of w.s.d. in the direction of transport of water was determined, therefore the limiting factor in the water balance was rate of water transport and not rate of water absorption.
The lowest amount of water was always transported within transpiring part of sample. When the initial w.s.d. was 0% not only the water transported by tissue from the environment, but also the water of the leaf tissue itself took part in water lost by transpiration and therefore water stress originated in the whole sample. At an initial w.s.d. of 20%, the rate of water absorption was higher than the rate of water transport and therefore the increase of w.s.d. in the transpiring part of the sample was accompanied by a simultaneous decrease of w.s.d. in the transporting part.
An increase in the value of w.s.d. in leaf tissue proportionally increased the resistance of water transport in the liquid phase (on the average from 1·7 . 103 to 6·7 . 103 atm min cm2 g−1) and also in the gaseous phase (on the average from 2·7 . 10−2 to 14·0 . 10−2 min cm−1).
It was proved that insufficient rate of water transport can be responsible for the origin of water stress. At the same time the rate of water transport was influenced by the value of the w.s.d. since every change of w.s.d. in leaf tissue not only the gradient of water potential changed but also the resistance to water transport.
Abstract
U vzorků listového pletiva krmné kapusty a banánovníku byla sledována intensita transpirace, intensita absorpce vody, vodní sytostní deficit (v. s. d.) v různých částech vzorku a rychlost transportu vody.
Ve všech pokusech (tj. při počátečním deficitu 0% i 20%, u horních, středních a dolních listů kapusty, u listů banánovníku) byl ve směru transportu vody zjištěn značný gradient v. s.d. limitujícím faktorem ve vodní bilanci tohoto pletiva byla tedy rychlost transportu vody a nikoli rychlost příjmu vody.
Nejmenší množství vody bylo vždy transportováno uvnitř transpirující části. Při počátečním deficitu 0% se na vodě vydávané transpirací podílela nejen voda transportovaná pletivem z vnějšího prostředí, ale též vlastní voda listového pletiva a tím vznikal v celém vzorku deficit. Při počátečním deficitu 20% rychlost absorpce vody byla vyšší než rychlost transportu vody a proto zároveň se zvyšováním v. s. d. v transpirující části docházelo k poklesu v. s. d. v části transportní.
Se stoupající hodnotou deficitu v listovém pletivu stoupal odpor transportu vody a to jak v kapalné fázi (v průměru 1·7 . 103 až 6·7 . 103 atm min cm2 g−1) tak i v plynné fázi (v průměru 2·7 . 10−2 až 14·0 . 10−2 min cm−1).
Bylo prokázáno, že nedostatečná rychlost transportu vody může být příčinou vzniku vodního deficitu. Zároveň rychlost transportu vody byla ovlivňována hodnotou tohoto deficitu, nebot při změně v. s. d. v listovém pletivu měnil se jak gradient vodního potenciálu tak i odpor transportu vody.
Abstract
Исследовалась интенсивность транспирации, интенсивность абсорпции воды, водный дефицит в различных частях образцов и скорость транспорта воды в образцах ткани листьев кормовой капусты и банана.
Во всех опытах (первоначальный дефицит 0 и 20%, ткань верхних, средних и нижних листьев капусты, ткань листьев банана) установлен значительный градиент водного дефицита в направлении транспорта воды. Решающим фактором в водном балансе этих тканей была скорость транспорта воды а не скорость абсорбции.
Наименьшее количество воды всегда транспортировалось внутри транспирирующей части образца. При первоначальном дефиците 0% в доле воды расходованной транспирацией участвовала не только вода транспортированная тканью из внешней среды, но и собственная вода листовой ткани и тем возникал дефицит в целом образце. При исходном дефиците 20% скорость абсорбции воды была выше чем скорость транспорта и вследствие этого наряду с увеличением водного дефицита в транспирирующей части понижался дефицит в транспортирующей части.
С повышением водного дефицита в листовой ткани повьппалось сопротивление транспорту воды как в жидком состоянии (в среднем от 1,7 . 103 до 6,7 . 103 атм мин см2г−1) так в газообразном состоянии (в среднем от 2,7 . 10−2 до 14,0 . 10−2 мин см−1).
Было установлено, что недостаточная скорость транспорта воды может быть причиной возникновения водного дефицита. Одновременно на скорость транспорта воды имел влияние этот дефицит, так как при изменении водного дефицита изменялся как градиент водного иотенциала так и сопротивление транспорту воды.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
References
Gaastra, P.: Photosynthesis of crop plants as influenced by light, carbon dioxide and stomatal diffusion resistance.—Med. Landbouwgeschool Wageningen59: 1–68, 1959.
Hygen, G.: Studies in plant transpiration II.—Physiol. Plant.6: 106–133, 1953.
Jarvis, P. G.: Comparative studies in plant water relations.—Acta Univ. Upsal.27: 3–13, 1963.
Jensen, R. D., Taylor, S. A., Wiebe, H. H.: Negative transport and resistance to water flow through plants.—Plant Physiol.36: 633–638, 1961.
Lemon, E.: Energy and water balance of plant communities.—In:Evans, L. T. (ed.): Environmental control of plant growth pp. 55–78, Acad. Press New York 1963.
Macklon, E. S., Weatherley, P. E.: Controlled environmental studies of the nature and origin of water deficits in plants.—New Phytol.64: 414–427, 1965.
Meyer, B. S.: The hydrodynamic system.—In:Ruhland, W. (ed.): Encyclopedia of Plant Physiology III. pp. 596–614, Berlin-Göttingen-Heidelberg 1956.
Philip, J. R.: The osmotic cell, solute diffusibility, and plant water economy.—Plant Physiol.33: 264–271, 1958.
Pospíšilová, J.: Úloha transportu vody v listu při vzniku vodního deficitu. [Role of Water transport in the leaf in origin of water stress.]—CSs Thesis, Inst. Exp. Bot., Czechosl. Acad. Sci., Praha 1967.
Pospíšilová, J.: Water balance of leaf tissue.—Biol. Plant.11: 119–129, 1969.
Raschke, K.: Zur Steuerung der Transpiration durch Photosynthese.—Ber. Dtsch. bot. Ges.80: 138–144, 1967.
Rawlins, S. L.: Resistance to water flow in transpiration stream.—In:Zelitch, I. (ed.): Stomata and Water Relations in Plants. pp. 69–85, 1963.
Slatyer, R. O.: Absorption of water by plants.—Bot. Rev.26: 331–392, 1960.
Tinklin, R., Weatherley, P. E.: On the relationship between transpiration rate and leaf water potential.—New Phytol.65: 509–517, 1966.
Vaadia, Y.: Transmission of water: soil to plant to atmosphere.—In:Altman, P. L., Dittmer, D. S. (ed.): Environmental Biology. pp. 466–467, Fed. Amer. Soc. Exp. Biol., Bethesda, Maryland 1966.
Weatherley, P. E.: Some investigations on water deficits and transpiration under controlled condition.—In:Slavík, B. (ed.): Water Stress in Plants pp. 63–71, Academia, Praha 1965.
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Address: Flemingovo nám. 2, Praha 6, Czechoslovakia.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Pospíšilová, J. Role of water transport in origin of water stress. Biol Plant 11, 130–138 (1969). https://doi.org/10.1007/BF02921731
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02921731