Skip to main content
Log in

Compensation of Root Suction Force within a Single

Vyrovnávání savých sil kořenů v rámci jednoho koŕenového systému

Выравнпвание сосущей силы корней к орневой системы одно го растення

  • Published:
Biologia Plantarum

Abstract

A modified refractometric method (compensation in sucrose solution) was used for measuring the suction force (water potential) of active roots ofFraxinas excelsior L. in pot experiments and in the field under natural humidity conditions in two soil types. It was shown that if one part of the root system was in soil with low humidity as compared with the remaining predominant part, the suction force of roots in the “dry” soil did not rise in proportion with the rise of the suction force of the drying soil but, due to gradients of suction forces between these root parts, water was translocated into roots in the “dry” soil and thus their suction force was decreased to the relatively lowest value of suction force within the whole root system. The suction force of roots surrounded by soil of humidity below the availability limit was in these cases very low or else its value changed in parallel with changes of the suction force of the remaining part of the root system. It was completely independent of the soil water content in which it existed. The root system is thus a hydrodynamic unit, the individual parts of which do not respond to changes in soil humidity separately by changes in their suction force, but rather in mutual relationship which is brought about by gradients in suction force. These gradients are the cause of water translocation between individual branches of the root system.

Abstract

Modifikovanou refraktometrickou metodou (vyrovnávání v roztoku sacharosy) byla měřena savá síla (vodní potenciál) aktivních kořenůFraxinus excelsior L. v nádobových pokusech, při pokuseeh terénních i v přirozených vlhkostních podmínkách na dvou stanovištních typech. Ukázalo se, že v případě, že převažující část koř enového systému byla v půdě s nizkou půdní vlhkostí nož zbývající část, nezvyšovala se savá síla kořenů v ,,suché“ půdě rovnoměrně se vzestupem savé síly vysychající půdy, ale následkem vzniklých gradientů savých sil mezi tě mito kořenovými částmi docházelo k translokaci vody do kořenů v ,,suché” půdě, a tím ke snižování jejich savé síly k relativně nejnižší hodnotě savé síly v rámci kořenové ho systému. Savá síla kořenů obklopených půdou s vlhkostí i pod hranicí dostupnosti byla v těchto případech nízká, popř. její hodnota se měnila paralelně se změnami savé síly zbývající části koř enového systému. Byla zcela nezávislá na obsahu vody v půdě, ve kterě se vyskytovala. Kořenový systém je tedy hydrodynamický colok, jehož jednotlivé části nereagují na změny půdní vlhkosti změnami savé síly samostatně, nýbrž ve vzájemné korelaci, která je podmíněna gradienty savé sily. Tyto gradienty jsou příčinou translokace .vody mezi jednotlivými větvemi kořenového systému.

Abstract

Модифицированным ре фрактометрическим м етодом (выравнивание в растворе саха-розы) измерялась сосу щая сила (водпый потен циал) активных корнейFraxinus excelsior L. в опытах с растени ями в сосудах, на откры том пространстве и в м естO-обитании двух типов. О казалось, что B случае, когда часть корневой системы нахсо-дилась в почве с более низкой влажностьюо, ч см остаюощаяся часть, сосущая сила корней в «сухой почве не повы шалась паралпельно с повышением сосущей с илы высыхающей почвч, но вследствие в озникшиX rрадиентов со сущих сил между этими частями корневой системы проис ходило nеремещение воды в кор ни растущие в «суxой по чве» н тем самым понижение сосущей си лы до величины относи тельно самой низкой в данной корневой системе. Сосущая сила корней в почве с влажн остью даже ниже грани цы доступности была в этих случаях ни зкой, или же ее величин а изменялась паралле льно изменениям сосущей силы остающе йся части корневой си стемы. Она ока.залась в полне независи-мой от содержания вод ы в почве, окружаощей д аннные корпи. Корневая система оар азует, таким обра:зом, е динуюо гидродинамич ескуюо систему. отдельяые части кото рой не отвечают на изм енения почв0нной влаж ности изменением сосущей силы самосто ятельно, но во взаимно й корреляции, обус,лов ленной градиентами сосущей си.лы. ЭTи гради енты являIотся причин ой перемещoния воды ме жду отдель-ными ветвями корнево й системы.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  • Ashby, E., Wolf, R.: A critical examination of the gravimetric method of determining suction force. — Ann. Bot.11: 261–268, 1947.

    Google Scholar 

  • Auchteb, E. C.: Is there normally a cross transfer of foods, water and mineral nutrients in woody plants ? — Maryland Agr. Exp. Sta. Bull. 257, 1923.

  • Bormann, F. H.: Moisture transfer between plants through intertwined root systems. — Plant Physiol.32: 48–55, 1957.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Breazeale, J. F.: Maintenance of moisture equilibrium and nutrition of plants at and below the wilting percentage. — Agr. Expt. Sta., Univ. Arizona, Tech. Bull. 29, 1930. — Cited from Hunter A. S. a Kelley O. J. 1946.

  • Breazeale, E. L., Mcgeorge, W. T., Breazeale, J. F.: Moisture adsorption by plants growing in an atmosphere of high humidity. — Plant Physiol.25: 413–419, 1950.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Breazeale, E. L., Mcgeorge, W. T., Berazeale, J. F.: Water absorption and transpiration by leaves. — Soil Sci.72: 239–244, 1951.

    Article  Google Scholar 

  • Breazeale, E. L., Mcgeorge, W. T.: Exudation pressure in roots of tomato plants under humid conditions. — Soil Sci.75: 293–298, 1953a.

    Article  Google Scholar 

  • Breazeale, E. L., Mcgeoege, W. T.: Influence of atmospheric humidity on root growth. — Soil Sci.76: 361–365, 1953b.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Furr, J. R.: The cross-transfer of water in nature lemon trees. — Proc. Amer. Soc. Hort. Sci.30: 45–51, 1933.

    Google Scholar 

  • Greenidge, K. N. H.: Observation of the movement of moisture in large woody stems. — Canadian J. Bot.33: 202–221, 1955.

    Google Scholar 

  • Haines, F. M.: The absorption of water by leaves in an atmosphere of high humidity. — J. expt. Bot.3 : 95–98, 1952.

    Article  Google Scholar 

  • Haines, F. M.: The absorption of water by leaves in fogged air. — J. exp. Bot.4 : 106–107, 1953.

    Article  Google Scholar 

  • Hunter, A. S., Kelley, O. J.: The extension of plant roots into dry soil. — Plant Physiol.21: 445–451, 1946.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Jensen, R. D., Taylor, S. A., Wiebe, H. R.: Negative transport and resistance to water flow through plants. — Plant. Physiol.36: 633–638, 1961.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Kuntz, J. E., Riker, A. J.: Oak wilt in Wisconsin. — Agr. Expt. Sta., Univ. Wisconsin Stencil Bull. 9, 1950, 1957. — Cited from Bormann 1957.

    Google Scholar 

  • Magistad, O. C., Breazeale, J. F.: Plant and soil relations at and below the wilting percentage. — Arizona Agr. Exp. Sta. Tech.-Bull. 25:1–366, 1929. Cited from HUNTER and KELLEY 1946.

    Google Scholar 

  • MÜller-Stoll, W. R.: The problem of water outflow from roots. — In: Slavx00CC;K, B. (ed.): Water Stress in Plants. — Proc. Symp. Praha 1963, Publ. House of the Czechosl. Acad. of Sci. Praha, pp. 21-29, 1965.

  • NovotnÀ, Z., Samek, V.: LužnÌ lesy stř odnÌho polabÌ. [Flood-plain forests of the central Labe river basin.] — ZprÀvy VÙLH, Zbraslav-Strnady, p. 42, ms., 1957.

  • Postlethwait, S. N., Rogebs, B.: Tracing the path of the transpiration stream in trees by the use of radiactive isotopes. — Amer. J. Bot.45: 753–757, 1958.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Slatyer, R. C.: Absorption of water from atmospheres of different humidity and its transport through plants. — Austr. J. Biol. Sci.9(4): 552–558, 1956.

    Google Scholar 

  • Slatyer, R. C.: The significance of the permanent wilting percentage in studies of plant and soil water relations. — Bot. Rev.23: 585–636, 1957.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • SlavÌkovÀ, J.: Eine ökologische Methode zur Wurzelsaugkraftmessung. — Preslia35 : 241–242, 1963a.

    Google Scholar 

  • SlavÌkovÀ, J. : A critical evalution of the determination of the root suction force. — Acta Univ. Carolinae 245-254, 1963b.

  • SlavÌkovÀ, J.: Horizontaler Gradient der Saugkraft eines Wurzelastes und sein Zusammenhangmit dem Wassertransport in der Wurzel. — Acta Horti bot. Pragensis1963: 73–79, 1964.

    Google Scholar 

  • SlavÌkovÀ, J.: Die maximale Wurzelsaugkraft als ökologischer Faktor. — Preslia 37 : 419–428. 1965.

    Google Scholar 

  • Stone, E. C., Shachori, A. Y., Stanley, R. G.: Water absorption by needles of Ponderosa pine seedlings and its internal distribution. — Plant Physiol.31: 120–126, 1956.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Stout, P. R., Hoaglund, D. R.: Upward and lateral movement of salt in certain plants as indieated by radio isotopes of potassium, sodium and phosphorus absorbed by the roots. — Amer. J. Bot.26: 320–324, 1939.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Volk, G. M.: Significance of moisture translocation from soil zones of low moisture tension to zones of high moisture tension by plant roots. — J. Amer. Soc. Agron.39: 93–106, 1947.

    CAS  Google Scholar 

  • Wadsworth, H. A.: Light showers and dew as a source of moisture for the cane plant. — Hawaijan Planters Research38: 257–264, 1933. Cited from Kozlowski, T. V.: Water transport in trees. — Tropical Ecology3 : 84-100, 1962.

    Google Scholar 

  • Yli-Vakkuri, P.: Untersuchungen Über organische Wurzelverbindungen zwischen Bäumen in Kieferbeständen. — Acta forest, fenica60: 1–117, 1954.

    Google Scholar 

  • Kojioco\, M. H.: norjioTirrejiraan .Hghtcjiijiioctij Kophgblix ciic.Tem Pacteiniü. — II3a. AH CCCP, 383, 1962. [Koix>sov, I. I.: Absorption activity of plant root systems.]

  • Makchmob, H. A., Iiethhob, H. C.: Onpeaejiemic Cocymcii Emití Jihctbeb Toflom Kom-Nehcaiihh H C Nomomtio Pe^Paktomgtpa. — Joiui. AH CCCP 62: 537—540, 1948. [MAKSIMOV, N. A., PETIKOV, N. S.: Determination of the suction force of leaves by the compensation refractometric method.]

    Google Scholar 

  • КолоДов, И. И.: ПоглотИт ельная деятельность корневых сие.тем раст ений. — Изд. AH CCCP, 383, 1962. [KoLosov, I. I.: Absorption activity of plant root systems.]

  • МаксИмов, Н. А., ПетИк ов, Н. С: Определение с осущей силы листьев м етодом компенсации и с помощыо реФрактоме тра. — Докл. AH CCCP 62: 537—540, 1948. [Maksimov, N. A., Petikov, N. S.: Determination of the suction force of leaves by the compensation refractometric method.]

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

SlavĨkovã, J. Compensation of Root Suction Force within a Single. Biol Plant 9, 20–27 (1967). https://doi.org/10.1007/BF02930731

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02930731

Keywords

Navigation