Abstract
Changes in water uptake immediately following the application of high concentrations of 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid (MCPA) into the root medium of whole plants ofPisum sativum andVicia faba were investigated potometrically under controlled conditions. It was found that concentrations between 10−2 and 10−5 m bring about a sudden, pronounced and lasting inhibition of water uptake. Its rate depends directly on MCPA concentration. At 10−2 m, sudden inhibition of water uptake becomes apparent as early as 10 min after application. With decreasing concentrations the appearance of inhibition is retarded but the inhibition is still sudden and well-pronounced. The inhibition of water uptake observed after MCPA application to the root medium of whole plants agrees with the sudden striking reduction in transpiration intensity observed byAllerup (1964) after the application of similar concentrations of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. The presence of MCPA in the nutrient medium causes inhibition of water uptake even in cut plants. Its rate again depends on the concentration of the growth substance. The inhibition does not appear here as quickly and is not as sudden and pronounced. High concentrations of MCPA during application to over-ground plant organs do not bring about immediate inhibition of water uptake by the root.
Abstract
V kontrolovaných podmienkách sa potometricky sledovali zmeny v príjme vody bezprostredne po aplikácii vysokých koncentrácii kyseliny 2-metyl-4-chlórfenoxyoctovej (MCPA) do koreňového prostredia celých rastlínPisum sativum aVicia faba. Zistilo sa, že koncentrácie 10−2 m až 10−5 m vyvolávajú náhlu, výraznú a kontinuálnu inhibíciu príjmu vody. Jej rýchlost závisí priamo na koncentrácii MCPA. Pri koncentrácii 10−2 m je náhla inhibícia príjmu vody koreňom dobre identifikovatelná už v 10. minúte po aplikácii. So znižováním koncentrácie sa objavenie inhibície časove oddaluje. Inhibícia však zostáva náhla a výrazná. Zistená inhibícia príjmu vody po aplikácii MCPA do koreňového prostredia celých rastlín sa zhoduje s náhlou a výraznou rodukeiou intenzity transpirácie, ktorú pozorovalAllerup (1964) po aplikácii rovnakých koncentrácii kyseliny 2,4-dichlórfenoxycetovej. Prítomnost' MCPA v živnom roztoku vyvoláva inhibíciu príjmu vody aj u odrezaných rastlín. Jej rýchlost' závisí rovnako ako u rastlín s koreňmi od koncentrácie rastovej látky. Inhibícai sa však neobjavuje tak rýchlo, nie je taká náhla a výrazná. Vysoké koncentrácie MCPA pri aplikácii na nadzemné orgány celých rastlín novyvolávajú bezprostredne po aplikácii inhibíciu príjmu vody koreňom.
Abstract
В контролированных условиях исследовали нотометрическим методом изменения в иоглощении воды непосредственно после примепения высоко концентрированных растворов 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты (МХФУ) в корневую среду целых растенийPisum sativum аVicia faba. Было установлено, что концентрации от 10−2 до 10−5 вызывают резкое континуальное ингибирование поглощение воды. Срок появления ингибиции находится в прямой зависнмости от концентрации МХФУ. При концентрации 10−2 М внезанная ингибиция поглощения воды хорошо идентифицируется уже 10 минут после применения ростового вещества. Со снижением концентрации наступление ингибиции отдаляется по времени, притом сохраняет свой внезапный и выразительный характер. Установленное подавление поглощения воды после воздействия МХФУ через корневую среду соответствует данным о резком и внезанном подавлении интензивности транспирации после применения 2,4 дихлорфеноксиуксусной кислоты в тех же концентрациях (Аллеруп, 1964). МХФУ в иитательном растворе подавляет поглощение воды и у срезаниых растений. Время наступления подавления зависит равным образом от концентрации ростового вещества. Подавление однако, появляется не так рано и не так выразительно и внезапно. При применении высоких концентраций МХФУ на надземные органы целых растений не происходит непосредственного после применения подавления поглощения воды корнем.
Similar content being viewed by others
References
Allerup, S.: Induced transpiration changes: Effects of some growth substances added to the root medium.—Physiol. Plant.17: 899–908, 1964.
Ballantyne, D. J.: Senescence of daffodil (Narcissus pseudonarcissus) cut flowers treated with benzyladenide and auxin.—Nature205: 819, 1965.
Beal, J. M.: Some telemorphie effects induced in sweet pea by application of 4-chlorophenoxyacetic acid.—Bot. Gaz.105: 471–474, 1944.
Bond, L.: Responses of pea roots to application of certain growth regulating substances.—Bot. Gaz.109: 435–447, 1948.
Brandbury, D., Ennis, W.: Effects of ammonium 2,4-dichlorophenoxyacetate on stomata behaviour.—Amer. J. Bot.36: 821–830, 1949.
Brandbury, D., Ennis, W.: Stomatal closure in kidney bean plants treated with ammonium 2,4-dichlorophenoxyacetate.—Amer. J. Bot.39: 324–328, 1952.
Brown, J. W.: Effect of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid on the water relations, the accumulation and distribution of solid matter and the respiration of bean plants.—Bot. Gaz.108: 332 to 343, 1946.
Carlton, W. M.: Histological and cytological responses of roots to growth-regulating substances. —Bot. Gaz.105: 268–281, 1943.
Elliasson, L.: Growth response of pea roots to 2,4-D applied to the hypocotyl.—Physiol. Plant.12: 834–840, 1959.
Ferri, M. G., Lex, A.: Stomatal behaviour as influenced by treatment with beta-naphthoxyacetic acid.—Contrib. Boyee Thompson Inst.15: 283–290, 1948.
Ferri, M. G., Rachid, M.: Further information on the stomatal behaviour as influenced by treatment with hormone-like substances.—Annals Acad. Bras. Cienc.21: 155–161, 1949.
Freiberg, S. R., Clark, H. E.: Effects of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid upon the nitrogen metabolism and water relations of soybean plants grown at different nitrogen levels.—Bot. Gaz.113: 322–333, 1952.
Guttenberg, H. von,Beythien, A.: Über den Einfluss von Wirkstoffen auf die Wasserpermeabilität des Protoplasmas.—Planta40: 36–69, 1951.
Johansen, S.: Effect of indole-acetic acid on stomata and photosynthesis.—Physiol. Plant.7: 531–537, 1954.
Kasperlik, H.: Vergleichende physiologische Untersuchungen an 2,4-D-empfindlichen und resistonten Pflanzen.—Flora142: 306–342, 1955.
Key, J. L., Hanson, J. B., Bills, R. F.: Effect of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid application on activity and composition of mitochondria from soybeans.—Plant Physiol.35: 177–183, 1960.
Kozinka, V.: Changes of transpiration intensity caused by 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid.—Biológia19: 809–819, 1964.
Levine, M., Lein, J.: The effects of various growth substances on the number and the length of roots ofAllium cepa.—Amer. J. Bot.28: 163–168, 1941.
Maciejewska-Potapczyk, W.: Wplyw 2,4-D na niektóre enzymy komórek szparkowych. (The action of 2,4-D on some of the enzymes of the stomatal cells.).—Acta Soc. Bot. Pol.24: 639–645, 1955.
Michniewicz, M.: Wplyw auksyn i gibereliny na intensywnošé transpiracji pomidorów. [The influence of auxins and gibberellin on transpiration intensity of tomatoes.]—Acta Soc. Bot. Pol.30: 133–148, 1961.
Pallas, J. E.: Effects of temperature and humidity on foliar absorption and translocation of 2,4-dichlorophenoxyacetic and benzoic acid.—Plant Physiol.35: 575–580, 1960.
Pallas, J. E., Donald, G. H., Elkins, C. B., Bertrand, A. R.: Effects of certain chemicals on transpiration.—Research in plant transpiration: 1961—Agric. research service U.S. Depart. agric. No.70: 25–30, 1963.
Player, M. A.: Effects of some growth regulating substances on the transpiration ofZea mays L. andRicinus communis L.—Plant Physiol.25: 469–477, 1950.
Repp, G.: Zur Kenntnis der Selektivwirkungen von 2,4-D-Verbindungen I.—Pflanzenschutzberichte9: 161–181, 1952.
Rufelt, H.: Changes in the transpiration of wheat leaves caused by changes in the properties of the root medium.—Physiol. Plant.12: 390–399, 1959.
Smith, Don, Buchholtz, K. P.: Modification of plant transpiration rate with chemicals.— Plant Physiol.39: 572–578, 1964.
Takaoki, T.: Relationships between plant hydrature and respiration III. Water absorption of plants treated with auxin in culture solution.—J. of Sc. of Hiroshima Univ., Ser. B, Div.2 (Botany),9: 185–197, 1962.
Tarlowski, J.: Nowa metoda jednoczesnego oznaezania transpiracji i absorpeji wody przez rósliny w kulturach wodnych. (A new method for simultaneous determination of transpiration and absorption in water cultures.).—Acta Soc. Bot. Pol.24: 705–721, 1955.
Wilde, M. W.: Anatomical modification of bean roots following treatment with 2,4-D..—Amer. J. Bot.38: 79–91, 1951.
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Address: Bratislava IX, Dúbravská 26.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Kozinka, V. The effect of high concentrations of growth substances on water uptake. Biol Plant 8, 235–245 (1966). https://doi.org/10.1007/BF02930784
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02930784