Skip to main content
Log in

The effect of high concentrations of growth substances on water uptake

Vplyv vysokých koncentrácii rastových látok na príjem vody

Влияние высоких концентрацпй ростовых веществ на поглощение воды

  • Published:
Biologia Plantarum

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.

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

  • Allerup, S.: Induced transpiration changes: Effects of some growth substances added to the root medium.—Physiol. Plant.17: 899–908, 1964.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Ballantyne, D. J.: Senescence of daffodil (Narcissus pseudonarcissus) cut flowers treated with benzyladenide and auxin.—Nature205: 819, 1965.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Beal, J. M.: Some telemorphie effects induced in sweet pea by application of 4-chlorophenoxyacetic acid.—Bot. Gaz.105: 471–474, 1944.

    Article  Google Scholar 

  • Bond, L.: Responses of pea roots to application of certain growth regulating substances.—Bot. Gaz.109: 435–447, 1948.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Brandbury, D., Ennis, W.: Effects of ammonium 2,4-dichlorophenoxyacetate on stomata behaviour.—Amer. J. Bot.36: 821–830, 1949.

    Google Scholar 

  • Brandbury, D., Ennis, W.: Stomatal closure in kidney bean plants treated with ammonium 2,4-dichlorophenoxyacetate.—Amer. J. Bot.39: 324–328, 1952.

    Article  Google Scholar 

  • 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.

    Article  Google Scholar 

  • Carlton, W. M.: Histological and cytological responses of roots to growth-regulating substances. —Bot. Gaz.105: 268–281, 1943.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Elliasson, L.: Growth response of pea roots to 2,4-D applied to the hypocotyl.—Physiol. Plant.12: 834–840, 1959.

    Article  Google Scholar 

  • Ferri, M. G., Lex, A.: Stomatal behaviour as influenced by treatment with beta-naphthoxyacetic acid.—Contrib. Boyee Thompson Inst.15: 283–290, 1948.

    CAS  Google Scholar 

  • 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.

    Google Scholar 

  • 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.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Guttenberg, H. von,Beythien, A.: Über den Einfluss von Wirkstoffen auf die Wasserpermeabilität des Protoplasmas.—Planta40: 36–69, 1951.

    Article  Google Scholar 

  • Johansen, S.: Effect of indole-acetic acid on stomata and photosynthesis.—Physiol. Plant.7: 531–537, 1954.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Kasperlik, H.: Vergleichende physiologische Untersuchungen an 2,4-D-empfindlichen und resistonten Pflanzen.—Flora142: 306–342, 1955.

    Google Scholar 

  • 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.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Kozinka, V.: Changes of transpiration intensity caused by 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid.—Biológia19: 809–819, 1964.

    CAS  Google Scholar 

  • 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.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • 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.

    Google Scholar 

  • 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.

    CAS  Google Scholar 

  • 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.

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • 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.

    Google Scholar 

  • Player, M. A.: Effects of some growth regulating substances on the transpiration ofZea mays L. andRicinus communis L.—Plant Physiol.25: 469–477, 1950.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Repp, G.: Zur Kenntnis der Selektivwirkungen von 2,4-D-Verbindungen I.—Pflanzenschutzberichte9: 161–181, 1952.

    CAS  Google Scholar 

  • 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.

    Article  Google Scholar 

  • Smith, Don, Buchholtz, K. P.: Modification of plant transpiration rate with chemicals.— Plant Physiol.39: 572–578, 1964.

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • 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.

    Google Scholar 

  • 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.

    Google Scholar 

  • Wilde, M. W.: Anatomical modification of bean roots following treatment with 2,4-D..—Amer. J. Bot.38: 79–91, 1951.

    Article  CAS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Address: Bratislava IX, Dúbravská 26.

Rights and permissions

Reprints 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

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02930784

Keywords

Navigation