Which water potential? Differences between isopiestic thermocouple psychrometer measurements of intact and excised plant materials

Publisher Website
Google Scholar
Abstract
Water potentials of leaves from well-watered plants were measured. There were species-specific differences in both the total and the osmotic potentials of pea (Pisum sativum), tradescantia (Tradescantia versicolor), rose (Rosa hybrida), bitter lemon (Citrus aurantium) and olive (Olea europaea). With tradescantia the potential measured after the destruction of turgor by freezing was less negative than before, a result which suggests that the value obtained is not identical with the real osmotic potential of the leaf. detached leaves of all species showed less negative water potential readings, and those of pea even a less negative osmotic potential, when cut into five pieces than when measured intact. Application of vaseline to the cut surface of the leaves reduced this effect with rose and olive, though not with tradescantia and pea. Measurements were also made of the water potentials of comparable leaves of tradescantia and bitter lemon, attached to and detached from their plants; when bitter lemon leaves were detached and watered through their petioles which protruded outside the thermocouple chamber, their potential became considerably less negative than when the same leaves had been attached to well watered plants. However, similar leaves whose cut petioles were introduced into the thermocouple chamber registered an even less negative potential. The results are consistent with the hypothesis that when a leaf is cut off a plant, and even more so when it is cut into sections, the water previously held by matrix forces becomes available to dilute the “spilled” cell sap and to be absorbed by adjacent cells and thereby to increase their turgor and render the net water potential of the leaf less negative. Similarly, the apparent negative turgor of the succulent, tradescantia leaves is likely to be due to dilution of the osmotic component by cell wall water. The discrepancies between the readings of attached and detached leaves indicate a considerable whole-plant matrix component, and the results as a whole suglest that thermocouple psychrometer readings carried out on detached and even more on cut-up leaves may be artifacts and that it is desirable to determine water potentials on leaves attached to their plants. The work was supported by a Government of Israel Fellowship and was conducted at the Department of Pomology and Viticulture, Faculty of Agriculture of the Hebrew University of Jerusalem, Rehovot, Israel. Byl měřen potenciál listů rostlin dobře zásobených vodou. Jak v celkovém, tak i v osmotickém potenciálu hrachu (Pisum sctivum), podeňky (tradescantia versicolor), růže (Rosa hybrida), citroníku (Citrus aurantium) a olivy (Olea europaea) byly druhové rozdíly. U podeňky byl potenciál měřený po zrušení turgoru zmrazením méně negativní než předtím; to naznačuje, že zjištěná hodnota není totožná se skutečným osmotickým potenciálem listu. Odříznuté listy všech druhů měly méně negativní vodní potenciál, a u hrachu také méně negativní osmotický potenciál, jestliže byly rozřezány na pět částí než byly-li ponechány vcelku. Potření řezných ploch listů vaselinou snížilo tento efekt u růže a olivy, ne však u podeňky a hrachu. Byl také měřen vodní potenciál srovnatelných listů podeňky a citroníku na rostlině a odříznutých, byly-li odříznuté listy citroníku zásobovány vodou řapíky vyčnívajícími z měrné komůrky termočlánku, jejich potenciál byl podstatně méně negativní než u týchž listů na rostlinách dobře zásobených vodou. Avšak podobné listy, jejichž uříznuté řapíky byly umístěny do komůrky termočlánku měly ještě méně negativní potenciál. Výsledky odpovídají hypotéze, že v listu odříznutém od rostliny nebo dokonce rozřezaném na části se uvolňuje voda, dříve vázaná matričními silami, ředí „rozlitou” buněčnou št'ávu, je nasáta sousedními buňkami, zvyšuje jejich turgor a tím upravuje vodní potenciál listu na méně negativní hodnotu. Podobně zjevný negativní turgor št'avnatých listů podeňky je pravděpodobně působen zředěním osmotické složky vodou buněčných stěn. Rozdíly ve výsledcích u listů na rostlině a odříznutých svědčí pro značnou složku celorostlinné matrice, a výsledky vcelku naznačují, že měření termočlánkovým psychrometrem na odříznutých a tím spíše na rozřezaných listech jsou pravděpodobně artefakty a že je vhodnější určovat vodní potenciál neodříznutých listů přímo na rostlinách.