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.
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.
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.
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.
Breazeale, E. L., Mcgeorge, W. T., Berazeale, J. F.: Water absorption and transpiration by leaves. — Soil Sci.72: 239–244, 1951.
Breazeale, E. L., Mcgeorge, W. T.: Exudation pressure in roots of tomato plants under humid conditions. — Soil Sci.75: 293–298, 1953a.
Breazeale, E. L., Mcgeoege, W. T.: Influence of atmospheric humidity on root growth. — Soil Sci.76: 361–365, 1953b.
Furr, J. R.: The cross-transfer of water in nature lemon trees. — Proc. Amer. Soc. Hort. Sci.30: 45–51, 1933.
Greenidge, K. N. H.: Observation of the movement of moisture in large woody stems. — Canadian J. Bot.33: 202–221, 1955.
Haines, F. M.: The absorption of water by leaves in an atmosphere of high humidity. — J. expt. Bot.3 : 95–98, 1952.
Haines, F. M.: The absorption of water by leaves in fogged air. — J. exp. Bot.4 : 106–107, 1953.
Hunter, A. S., Kelley, O. J.: The extension of plant roots into dry soil. — Plant Physiol.21: 445–451, 1946.
Jensen, R. D., Taylor, S. A., Wiebe, H. R.: Negative transport and resistance to water flow through plants. — Plant. Physiol.36: 633–638, 1961.
Kuntz, J. E., Riker, A. J.: Oak wilt in Wisconsin. — Agr. Expt. Sta., Univ. Wisconsin Stencil Bull. 9, 1950, 1957. — Cited from Bormann 1957.
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.
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.
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.
Slatyer, R. C.: The significance of the permanent wilting percentage in studies of plant and soil water relations. — Bot. Rev.23: 585–636, 1957.
SlavÌkovÀ, J.: Eine ökologische Methode zur Wurzelsaugkraftmessung. — Preslia35 : 241–242, 1963a.
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.
SlavÌkovÀ, J.: Die maximale Wurzelsaugkraft als ökologischer Faktor. — Preslia 37 : 419–428. 1965.
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.
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.
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.
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.
Yli-Vakkuri, P.: Untersuchungen Über organische Wurzelverbindungen zwischen Bäumen in Kieferbeständen. — Acta forest, fenica60: 1–117, 1954.
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.]
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.]
Author information
Authors and Affiliations
Rights 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
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02930731