The distribution pattern of transpiration rate, water saturation deficit, stomata number and size, photosynthetic and respiration rate in the area of the tobacco leaf blade

Abstract

Již dříve zjištěné (Slavík 1959a) rozložení hodnot osmotického tlaku buněčné štávy na ploše listové čepele dvouděložného typu (apex >base, okraj > centrální část), nezávislé na vodní bilanci a nezměněné i při nulovém deficitu difusního tlaku (DPD)in situ bylo doplnéno dalším sledováním fysiologické heterogenity listové čepele u dospělých listůNicotiana sanderae hort., především hlavních indikátorů vodního provozu a výměny CO₂. Intensita transpirace s intaktního povrehu listů, vypočtená z vážkových měření na discích, vyseknutých z čepele, je v apikální části o 50 až 70%, nižší než na basi. Rovněž pžirozený trvalý vodní deficit, stanovený diskovou metodou (Čatský 1960), byl v apikální části o 10% nižší než na basi. Hustota průduchů byla jak uNicotiana sanderae, tak u další pokusné rostliny u cukrovky v apikální části průměrně o 40% nižší, zatím co velikost průduchů byla v apikální části naopak průměrně o 30% větší. Relativní index plochy průduchových skulin na plochu čepele (počet × čtverec délky na svrchní plus spodní straně) se na obou místěch průkazně nelišil. Intensita fotosynthesy (na plochu), měřená gazometricky infračerveným analysátorem, byla při plném nasycení pletiva vodou v apikální části průkazně o 17% nižší než v části basální, ačkoliv obsah chlorofylu na plochu je v tlustší, apikální části větší. Rovněž intensita dýchání, manometricky měřená jako Q_O2, byla v apikální části průkazně nižší, a to jak v přepočtu na sušinu (o 12%), tak na plochu. Podobné, avšak podstatně menší rozdíly byly zjištěny také mezi okrajem a centrální částí čepele.

Fysiologická heterogenita listové čepele je kauzálně založena na různé hydratační úrovni, takže studium aktivity různých fysiologických procesů, na různých místech čepele je vhodné pro sledování jejich vztahu k různé úrovni hydratace.

Summary

The previously found (Slavík, 1959) distribution pattern of osmotic pressure of cell sap in the area of the leaf blade of dicotyledonous type which is independent of the water balance and unchanged even with zero diffusion pressure deficit, was complemented by further data concerning the physiological heterogeneity of the adult leaf blade ofNicotiana sanderae hort. in relation to water relations and CO₂ exchange.

The transpiration rate from the intact leaf surface was found to be about 50 to 70 per cent lower in the apical part of the blade than in the basal part. The natural permanent water saturation deficit was found to be about 10 per cent lower in the apical part. The stomata density in tobacco as well as in sugar beet leaves were on an average 40 per cent lower in the apical part, their size being here 30 per cent higher. The relative index of the area of the stomata pores (density × square of the pore length) did not differ significantly in the two places. The photosynthetic rate (per area) in fully water saturated leaves was found to be 17 per cent lower in the apical part of the blade, the chlorophyll content (per unit area) being greater in the thicker apical part. Respiration rate measured manometrically as Q_O2 was significantly lower in the apical part, both when calculated according to area and to dry weight (12 per cent). Similar but much lower differences were found between the edge and the central part of the leaf blade.

This physiological heterogeneity and polarity of the leaf blade originating in the ontogenesis of its extension growth is causally based on the different relative hydration levels. Thus the study of various physiological processes in different parts of the leaf blade is suitable for the investigation of their relationship to different hydration levels.

Abstract

Уже раньше найденное (Slavík 1959a) распределение значений осмотического давления клеточного сока на площади листовой пластинки (вершина > основание, край > центральная часть), независимое на водном балансе и неизмененное даже при нулевом дефиците диффузното давления (DPD)in situ, было дополнено дальнейшим изучением физиологической разпородности листовой пластинки у зрелых листьевNicotiana sanderae hort., прежде всего изучением главных индикаторов водного режима и обмена CO₂. Интенсивность транснирации на нетронутой площади листа вычисленная на основе взвешивания дисков высеченных из пластинки листа, является в апикальной части на 50–70% меньшей чем на базальной части листа. Также естественный длительный водный дефицит определенный с помощью дисковČatský 1960) был в апикальной части на 10% низший чем в основании листа. Густота устьиц была как уNicotiana sanderae так и у следующего опытного растения—сахарной свеклы в апикальной части в среднем на 40% меньше и наоборот размеры устьиц были в апикальной части в среднем на 30% больше. Относительный индеке площади устьичных щелей на площадь листовой пластинки (число устьиц×квадрат длины на верхней + нижней стороне листа) у обеих листьев достоверно не отличалось. Интенсивность Фотосинтеза (на площадь) измеряемая газометрически с помощью инфракрасного газоанализатора была при полном насыщении тканей водой в апикальной части достоверно на 17% меньше чем у основания листа, хотя содержание хлорофилла на нлощадь в более толстой апикальной части больше. Тоже интенсивность дыхания измеряемая газометрически как Q_O2 была в апикальной части достоверно пизшая как при расчете на сухой вес (на 12%) так и на площадь. Та же самая разница, однако не так большая, была найдена при сравиении края листа и сго пентральной части.

Физиологическая неоднородность листовой пластинки находится в причинной связи с различным уровнем гидратации и позтому изучение активности разных физиологических продессов в разных частях пластинки листа является нодходящим для исследования их связи с различным уровнем гидратации.