Bohdan Slavík

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

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 QO2, 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.SummaryThe 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 QO2 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.AbstractУже 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 QO2 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.

Relationship between the osmotic potential of cell sap and the water saturation deficit during the wilting of leaf tissue

Byly zjišťovány změny osmotického potenciálu (osmotického tlaku) buněčné šťávy (vylisované z listových pletiv usmrcených při 100°C) při pasivní vodní bilanci (vadnutí) částí čepele v závislosti na zvětšujícím se vodním deficitu (na ztrátě vody). Teoreticky by totiž bylo možno předpokládat, že voda vydaná při pasivní vodní bilanci pochází rovnoměrně z veškeré vody buněčné, tedy také poměrně z podílu, obsaženého v buněčné šťávě. V tom případě by se buněčná šťáva koncentrovala úměrně vznikajícímu deficitu. V naprosté většině pozorovaných případů stoupal však osmotický tlak (klesal osmotický potenciál) strměji než teoreticky odpovídá současné ztrátě vody. Ze zjištěných rozdílů mezi zmíněným teoretickým průběhem a mezi nalezenými hodmotami byl vypočítán odhad percentuálního podílu „mobilní” vody v buňce, tj. toho podílu, kterého se vždy bezprostředně týkají změny obsahu vody v buňce. Tento podíl „mobilní” vody byl u dospělých listů kolem 70 až 80%. Velikost podílu „mobilní” vody závisela na rychlosti vzniku vodního deficitu: Při rychlém vadnutí byl u dospělých listů zjištěn menší podíl než při vadnutí pomalém. To svěděí o tom, že „mobilní” podíl buněčné vody je vymezován podle vodní bilance buňky dynamickou rovnováhu intracelulárních difusních proudů vody podle gradientů difusního tlaku vody mezi jednotlivými podíly buněčné vody, jež jsou určeny různou vazbou („vázaná” voda) i různou lokalisací v buňce.SummaryChanges in the osmotic potential of the cell sap in passive water balance (wilting) of parts of the leaf blade were determined in relation to increasing water saturation deficit. Theoretically it could be assumed that the water lost in passive water balance comes from the total cell water equally, hence also from an aliquot part from the water contained in the cell sap. In that case the concentration of the cell sap would increase in proportion to the growing water saturation deficit. In the absolute majority of investigated cases, the osmotic pressure increased (the osmotic potential fell) more steeply than corresponded theoretically to the loss of water at the time. From the difference observed between the mentioned theoretical course and the values found, an estimate of the percentage of “mobile” water in the cell, i.e. that part which was always directly involved in changes in the water content in the cell, was calculated. This “mobile” water in adult leaves constituted about 70 to 80 per cent. The proportion of “mobile” water was dependent on the rate of development of the water saturation deficit: When the wilting was rapid the amount observed in adult leaves was smaller than in the case of slow wilting. This proved that the “mobile” proportion of the cell water is determined according to the water balance by a dynamic equilibrium of intracellular diffusion currents of water according to gradients of the potential between the different parts of cell water which are determined by different linkage (“bound” water) as well as different localization in the cell.AbstractИзучались изменения осмотического давления клеточного сока (отжатого из тканей листа убитых при 100 гр. Ц) при пассивной водной билланции (завядании) частей пластинки листа в зависимости от возрастающего водного дефицита (потери воды). В подавляющем числе наблюдаемых случаев возрастало осмотическое давление более круто чем это теоретически отвечает осмотической потере воды. Теоретически возможно предполагать, что вода, выданная при пассивной водной билланции происходит равномерно из всей клеточной воды, следовательно, тоже в соответствующем количестве из той части, которая содержится в клеточном соке, который концентрируется соответственно возникающему дефициту. Из установленных различий между этим теоретическим ходом и между найденными величинами высчитано определение процентной части «мобильной» воды в клетке, т. е. той части, которой всегда непосредственно касаются изменения содержания воды в клетке. Эта часть «мобильной» воды в клетке у зрелых листьев составляет около 70–80%. Величина доли «мобильной» воды зависела от скорости возникновения водного дефицита: при быстром завядании у зрелых листьев установлена меньшая доля по сравнению с медленным завяданием. Это свидетельствует о том, что «мобильная» доля клеточной воды определяется по водной билланции клетки динqaмическим равновесием интрацеллюлярных диффузных течений воды по ггадиентам диффузного давления воды среди отдельными долями клеточной воды, которые определяются разной связью и разной локализацией в Клетке.

Gradients of osmotic pressure of cell sap in the area of one leaf blade

SouhrnNejen podle výšky inserce (zákon Zalenského), nýbrž také v rámci jedné listové čepele existují rozdíly v hydrataci. Byly zjištěny znaěné délkové, transversálni i plošné gradienty osmotického tlaku buněčné štávy (stanovení nepřímo indexem lomu podle empiricky zjištěné korelace mezi indexem lomu a osmotickým tlakem kryoskopicky změřeným [obr. 1]) v rozsahu jedné listové čepele cukrovky. Gradient base ěepele-vrchol se pohyboval kolem+40 % osmotického tlaku buněčně štávy na basi. Tento a ostatní gradienty ani jejich rozložení se zřetelně nezměnily ani při umělém dosycení listů vodou ani při vzniku nebo vyrovnání vodního deficitu aktuálními změnami vodní bilance. (Při těchto pokusech byla zaehována polarita transpiračního proudu.) Tato zjištěná stabilita různého stupně hydratace jednotlivých částí dospělé čepele je důkazem toho, že toto rozrůznění je dáno předchozím ontogenickým vývojem listu jako polárního orgánu, a že se v dospělosti listu udržuje v podstatě bez ohledu na aktuální změny vodního provozu listu. Zjištěná heterogenita listu, pokud se týče uvedene veličiny, je výrazem fysiologické heterogenity listové čepele.SummaryWithin one leaf blade there are considerable differences in hydration of its parts. Marked longitudinal, transverse and area gradients of the osmotic pressure of cell sap were ascertained within the leaf blade of sugar beet. The osmotic pressure was determined indirectly by the refractive index according to the empirically established correlation refractive index: osmotic pressure (measured cryoscopically) cf. fig. 1. The gradient from the base of the blade to the tip ranged around plus 40% of the osmotic pressure at the base. This and other gradients mentioned were not noticably changed even when the leaves were artificially saturated with water or when water deficit arose or was adjusted by actual changes in the water balance. (In all these experiments the polarity of the transpiration stream was maintained.) The stability found in various degrees of hydration of individual parts of the adult leaf blade indicates that the variability is a result of the previous ontogenetical development of the leaf as a polar organ and of the fact that the adult leaf remains essentially unchanged by the actual changes in the water exchange. The heterogeneity found in the leaf with regard to the values here dealt with is an expression of the physiological heterogeneity of the leaf blade. ation intensity is concerned, it has been theoretically established that only after the reduction of turgor to nought does increased osmotic pressure of cell sap start to act as a factor in reducing transpiration, and that this reduction is under normal conditions comparatively small (Renner 1915, Stalfelt 1956).РезюмеСуществуют значителъные различия в степе гидратации не только в зависимости от яруса (закон Заленского), но и в пределах пластинки одного листа. Выли найдены значительные продольные, поперечные и плоскостные градиенты осмотичеекого давления клеточного сока [определявщиеся косвенно, в зависимости от индекса преломлениг,по змпирически установленной корреляпии между индексом преломления и криоскопически определяемым осмотическим давлением (рис. 1.)] в пределах пластинки одного листа сахарной свеклы. Градиент основание пластинки — верхущка пластинки колебался около+40% осмотического давления клеточного сока в основании листа. Ни этот, ни остальные градиенты, ни их распрсделепие не менялись сколько-нибудь эамено даже при икусственном дополнении насыщения листьев водой или при возникновении или же устранении водного деϕицита в результата актуальных изменений водного баланса. (При этих опытах оставалась неизменной полярность транспирационного тока.) Установленная нами устойчивсотв различных степеней гидратации отдельных частей взрослого листа является доказательством того, что эти раэличия обусловлены предшествующим онтогентическимраз витиемлиста как полярнго органа и что в стадии взрослого листа оа сна сохраняется, ло существу, независимо от актуальных иэменений водного балнса она сохраняется, ло существу, независимо от актуальных нием ϕизиологической гетерогенности пластинки листа. Эта гетерогенность касается, несомнено, не только водного режима листа, но и остальпых его ϕизиологических свойств.

The relation of the refractive index of plant cell sap to its osmotic pressure

SouhrnByla provedena paralelní měření osmotického tlaku (stanoven kryoskopiekou metodou) a indexu lomu buněěné štávy u 246 vzorků ze sedmi druhů rostlin (bylin i dřevin). Zároveň byly zjištěny obě hodnoty a jejich závislost u vodných roztoků některých cukrů, organických kyselin a anorganických solí. Závislost obou hodnot u těchto modelových roztoků je u různých látek různá. Kvantitativni složení osmotieky působícíeh složek buněěně štávy se měné v průběhu ontogenese a tím se mění i závislost indexu lomu a osmotickěho tlaku. Tímto srovnánim bylo ukázáno, že spolehlivá a velmi dobře prakticky využitelná vice méně lineární závislost obou veličin plati vždy pro omezený ěasový úsek ontogenese pokusně rostliny. Stanoveni osmotického tlaku buněěné štávy podle jejího indexu lomu, jehož hlavními přednostmi je rychlost a malý potřbný objem štávy (0,02 ml), je spolehlivé tehdy, sestavíme-li pro pokusnou rostlinu a omezený úsek ontogenese empirickyad hoc příslušný korelaění graf.SummaryParallel measurements of the osmotic pressure (cryoscopic method) and the refractive index of cell sap were carried out on 246 samples from seven plant species. At the same time both values were ascertained as well as their relation for aqueous solutions of some sugars, organic acids and inorganic salts. The relations found with these model solutions are different for different substances. The quantitative composition of osmotically active components of cell sap changes in the course of ontogenesis and as a result the relation of refractive index and osmotic pressure also changes. By this comparison it has been shown that a reliable and more or less linear relation of the two values, which is advantageous for practical application, is only valid for a limited period in the ontogenesis of the experimental plant. The determination of the osmotic pressure of cell sap from the refractive index, the main advantage of which is its quickness and the small volume of sap required (0-02 ml.), is reliable if we construct empiricallyad hoc the appropriate correlation graph for the experimental plant for a limited ontogenetic period.РезюмеБыли лролэведены лараллеле иэмерения осмотического давления (с помощвю криосконического метода) и индекса преломлекия клеточного сока у 246 обраэцов 7 видов растений (травянистих и древесных пород). Одновременно опредедядисв оба покаэателя и их эависимость у водных растворов некоторых сахаров, органических кнсдот и неорганических содеи – в качестве моделн. Эависимоств обоих покаэателей в этих растпорах не одинакова для раэличных всщсств. Колнчественный состав осмотически лействующих комшонентов кдеточного сока меняется в течение онтогенеэа, и в свяэи с этнм мепястся и эавнсимость индскса преломлсния и осмотнческого давления Это сравнение покаэывает, что надежная и весвма удобная практического исполь-зования более или меиее линейпая завксимость обоих показателей остается в силе всегда дишь для органиченного во времени отреэка онтогенеэϕ подопытного растения, Определение осмотического давления клеточного сока по его нидексу преломления, главным удобством которого является быстрота и потрбность в небольших количествах сока (0,02 мл), надежно в тех случаях, если для подопытного растения и определенного отрезка времени можно эмпирически аd hoc составить соответетвенный корреляционный граϕик.

Eine Neue Anwendung Der Co2-Bestimmung Nach Kauko Zu Assimilationsmessungen

ZusammenfassungIn der vorliegenden Arbeit sind zwei Modifikationen der Co2-Bestimmung nachKauko zur Messung der Assimilationsintensität beschrieben, welche die Hauptunzulänglichkeit der Ålvikschen Methode, das allzu langsame Einspielen des Gleichgewichtes zwischen Luft und Natriumbicarbonatlösung, beseitigen. Durch die Verwendung von zwei Indicatoren für verschiedene pH-Bereiche wird eine genauere colorimetrische pH-Schätzung möglich, welche ja bei dieser Methode der limitierende Faktor der Genauigkeit ist. Bei deiden Anordnungen läßt man die zu analysierende Luft durch die Natriumbicarbonatlösung durchperlen. Dee erstere Modifikation verwendet einen geschlossenen Luffstromkreis zwischen der Cuvette mit dem exponierten Blatt und dem Durchperlungsgefäß (s. Abb. 1), wodurch auch der störende Einfluß des Mikroklimas in der Cuvette verringert wird. Die zweite Modifikation, welche für viele ökologische Messungen vorteilhafter ist, bewahrt die Vorteile der Assimilationsmessung unter ständig strömendem Luftstrom: Kontinuität der Bestimmungen, Regulierbarkeit des Mikroklimas in der Cuvette, Einfachheit der Kammer und ihre leichte Aufsetzbarkeit auf das Blatt resp. den Zweig. Dazu gewährleistet sie auch noch die Vorteile des Ålvikschen Verfahrens: unmittelbare Ablesbarkeit der Resultate während des Versuches, einfacher, für das Gelände vortailhafter Aufbau. Die beschriebene Einrichtung eignet sich auch zur Bestimmung und zur einfachen Kontrolle des CO2-Faktors bei vielen Gelände- und Laboratoriumsarbeiten.

Differentially measuring infrared analyzer with an air-conditioned exposure chamber for photosynthetic rate measurements

Je popsáno laboratorní gazometrické zařízení pro stanovení intensity fotosynthesy v regulovaných podmínkách, umožňující difereněním zapojením infračerveného analysátoru dosáhnout vysoké přesnosti při stanovení rozdílu v koncentraci CO2 mezi kontrolnín vzduchem a vzduchem ochuzeným o asimilovaný CO2. Infračervený analysátor je zapojen tak, že jednou trubicí trvale prochází vzduch kontrolní a druhou “ochuzený” vzduch pokusný, takže výchylka registrujícího přístroje, kterou je možno značně zesílit, odpovídá přímo absolutní hodnotě ochuzení, tedy při známém průtoku přímo intensitě fotosynthesy. Tak je průměrná chyba stanovení intensity fotosynthesy vyjádřena chybou stanovení koncentrace CO2 přístrojem při použitém zesílení v procentech diference a nikoliv v procentech několikánásobně vyšší absolutní koncentrace CO2, jak je tomu při absolutním zapojení. Případné kolísání koncentrace CO2 v kontrolním vzduchu je registrováno druhým infračerveným analysátorem, který je zapojen normálně, tj. absolutně.K exposici rostliny běhern pokusu je používáno jednoduché klimatisované komory s regulovanou teplotou (±0,2° C) a vlhkostí (±2 až 5% rel. vlhkosti) vzduchu s vysokou regulovancu stabilní intensitou osvětlení (až do cca 3,2. 106 erg. cm−2. sec−1) a s možností zvyšovat koncentraci CO2 vevzduchu.SummaryA laboratory gasometric device for the determination of photosynthetic rate under controlled conditions, using differential measurement with an infrared analyzer which permits the reaching of high precision in the determination of the difference in CO2 content of the control lair and the impoverished air of the assimilated CO2, is described. The infrared analyzer, is used so that control air continually passes through one of its tubes and the investigated impoverished air through the other, thus the deviation of the recorder, which can easily be amplified, corresponds directly to the absolute value of impoverishment, i.e. in the case of a known flow-rate, to the photosynthetic rate. Possible fluctuations of the CO2 content in the control air are recorded by a second infrared analyzer which measures normally, i.e. absolutely.For the exposure of the plant during the experiment a simple air-conditioned chamber with a controlled temperature (±0.2° C) and air humidity (±2 to 5 per cent of relative humidity), with a controlled high and stable illumination intensity (up to about 3·2×105 erg. cm.−2. sec.−1) and the possibility of increasing the CO2 content of the air, was used.AbstractОписано лабораторное газометрическое устройство для определения интенсивности фотосинтеза в регулированных, условиях, дающее возможность достигнуть с номошью дифференциального включения инфракрасного газоанализатора боляной точности при определении разницы в концентрации CO2 между контрольным воздухом и воздухом лишенным ассимилированного CO2. Инфракрасняй газоанализатор включен таким образом, что через одну кювету проходит постоянно контрольный воздух и через другую лишенный CO2 опытный воздух; таким образом отклонение регистрирующего устройства, которое можно значительно увеличить, отвечает нрямо абсолютному значению лишения CO2, значит что отвечает при известном тске воздуха прямо интенсивности фотосинтеза. Отнсительная ошибка определения интенсивности фотосинтеза потом выражена ошибкой опредения концентрации CO2 газоанализатором при использованном увеличении в продентах разницы а не выражена в процентах на много раз высшей абсолютной концентрации CO2 как в случае абсолютного включения. Случайное колебание концентрации CO2 в контрольном воздухе регистрировапно вторым инфракрасным газознализатором, который включен нормально, э. ан. абсолУтно. Во время опыта растение помещено в климатизированной камере с регулированной темнературой (±0,2° C) и влажностью (2–5% относит. влажн.) воздуха с высокой регулированной стабильной интенсивностью освещения (до сса 3,2. 105 эрг. см−2. .сес−1) и с предоставленной возможностью для повышения концентрации CO во воздухе.

Supply of Water to Plants

From the epidermal cells of their roots, where water enters, to the intercellular spores and epidermal cells of their leaves, where water is lost, water flows through plants and is distributed among the various tissues according to the physical and physicochemical laws of diffusion, cohesion, colloids, solutes, and evaporation. Nevertheless, the reason for studying the supply of water to plants is the fact that their life depends upon it as well as the fact that nearly three-quarters of the water received by a land such as the United States is lost by evapotransipration from farm and forest and grassland (Ackerman and Lof, 1959).

Transpiration rate and intercellular diffusive resistance in the tobacco leaf

The increase in the measured transpiration rate in tobacco leaves due to the experimentally decreased humidity of the bulk air was found to be significantly lower than the theoretical value calculated from the change of water vapour concentration gradients. Boundary layer and stomatal diffusive resistances remained unchanged under experimental conditions with no change of net photosynthetic CO2 uptake. This suggests an increase in intercellular diffusive resistance with an increase in water vapour concentration gradient which is the driving force of water vapour diffusive part of transpiration flux.The increase can be ascribed to the lengthening of intercellular diffusive pathway as steeper water vapour concentration gradient in intercellular spaces results in an increased evaporating surface of intercellular cells thus moving the effective plane of vaporization in leaf mesophyll further inwards. Due to different and independent changes of concentration gradients for water vapour and CO2, different length of intercellular diffusive pathways for CO2 and water vapour may be expected.AbstractVzestup měřené rychlosti transpirace listů tabáku následkem snížené vlkosti vzduchu byl průkazně nižší než teoretická hodnota, vypočtená podle změny gradientu koncentrace vodní páry. Difusní odpor hraniční vrstvy vzduchu a průduchů zůstal nezměněn, o čemž svědčil nezměněný čistý fotosynthetický příjem kysličníku uhličitého.Z uvedeného vyplývá, že zvýšeným gradientem koncentrace vodní páry, který je hnací silou transpirace, se zvětšil intercelulární difusní odpor. Jeho zvětšení je zřejmě důsledkem prodloužení intercelulární difusní dráhy, protože strmější gradient koncentrace vodní páry v intercelulárních prostorech způsobí zvětšení výparného povrchu buněk v intercelulárách, které má za následek posunutí efektivní roviny výparu dále dovnitř listového mezofylu. Následkem rozdílných, navzájem nezávislých změn koncentračních gradientů vodní páry a CO2 může být očekávána různá efektivní délka difusní cesty v intercelulárách pro oba plyny.

Ecophysiological significance of the height gradient of the equivalent evaporation power of the atmosphere

SouhrnPro výparnost ovzduší, měřenou jako relativní výpar z výparoměru, který do značné míry napodobuje fysikální poměry při transpiraci, rostlinného listu (např. Picheův výparoměr), je navrhován termín ekvivalentní výparnost.Byla stanovena výšková závislost ekvivalentní výparnosti ve výšce od 5 do 500 cm na „volné ploše”, v porostu cukrovky, kukuřice, v listnatém lese mýtního stáří, v jeho obnovním kotlíku a na pasece. Čím vyšší, byly absolutní hodnoty výparu, tím nižší byl výškový gradient, který s výškou ve všech případech pochopitelně progresivně klesá (obr. 1 a 2). Porosty snižují průměrnou ekvivalentní výparnost ve výškovém intervalu, sahajícím nad jejich výšku. Rozdíly relativních hodnot ekvivalentní výparnosti atmosférického prostředí, které obklopuje různé listy téže rostliny, je často podstatně vyšší než rozdíly mezi ekoklimaticky naprosto odlišnými stanovišti (např. mezi lesním porostem a pasekou).Byla zjištěna statisticky průkazná kladná korelace mezi váhově stanovenou celodenní sumou transpirace semenáčkůFagus silvatica L. aAcer platanoides L., volně exponovaných v malých lysimetrech po celou vegetaění sezonu, a mezi celodenní sumou ekvivalentní výparnosti. Pro počet dnín=95 byl průměrný korelační koeficient r=+0,58±3. 0,031 u buku a r=+0,56±3. 0,046 u javoru. Regresní koeficient, lineárně úměrný listové ploše, byl níżký a je důkazem silné biologické regulace transpirace.Při současných měřeních transpirace (váżkové) listůSyringa vulgaris L. (n=95) a ekvivalentní výparnosti v 10, 50 a 150 cm nad povrchem na „volné ploše” bylo ukázáno, že výškový gradient ekvivalentní výparnosti ovzduší v přirozených podmínkách ovlivňuje intensitu transpirace v různých výškách (obr. 3).Zjištěná fakta je nutno bezpochyby spojovat se vznikem xerofytního či mezofytního charakteru listů, umístěných v různé výšce na téže rostlině, tedy také se zákonemZalenského.SummaryThe term “equivalent evaporation power” is suggested to denote the evaporation power of the atmosphere measured as the relative evaporation from an evaporimeter which resembles to a great extent the physical conditions occurring during transpiration of a plant leaf (e.g. the Piche evaporimeter).The height dependence of equivalent evaporation power at heights between 5 and 500 cm. in an “open area”, in a field of sugar beet, maize, in a mature deciduous wood, in its small circular rejuvenation clearing and on a great clearing was investigated. The higher the absolute values of evaporation the lower the height gradient which is obviously observed to decrease progressively with height in all cases (Figs. 1 and 2). The stands decrease the average equivalent evaporation power in the height interval exceeding their height. Differences between the relative values of equivalent evaporation power of atmospheric environment surrounding different leaves of one plant are frequently considerably higher than those between ecoclimatically completely distinct localities (e.g. between a forest stand and a clearing).A statistically significant positive correlation was found to exist between the gravimetrically determined all-day total of transpiration of seedlings ofFagus silvatica L. andAcer platanoides L., freely exposed in small lysimeters for the entire vegetation season and between the all-day total of equivalent evaporation power. For the number of days n=95 the mean correlation coefficient r was +0·58±3.0·031 for the beech and +0·56±3.0·046 for the maple. The regression coefficient, which is linearly proportional to the leaf area, was low and provides evidence for the biological regulation of transpiration.It was shown by simultaneous measurements of transpiration (gravimetrically) of leaves ofSyringa vulgaris L. (n=95) and of equivalent evaporation power at the height of 10, 50 and 150 cm. above the ground in an “open area” that the height gradient of equivalent evaporation power of the atmosphere under natural conditions affects the intensity of transpiration at different heights (Fig. 3).The observed facts are undoubtedly to be associated with the formation of the xerophytic or mesophytic character of leaves located at different levels of the same plant, and thus withZalensky’s law.РезюмеДля испаряемости атмосферы, измеряемой как испарение из соответствуюшего прибора для измерения испарения, в значительной мере имитируюшего физические условия транспирации листа растения (напр. прибор Пище), предлагается нами термин эквивалентная испаряемость.Установлена зависимость от высоты эквивалентной испаряемости на высоте от 5 до 500 см на «свободной плошади», в культуре сахарной свеклы, кукурузы, в лиственном лесу продуктивного возраста, в его возобновленном котлике и на лесосоке. Чем выше абсолютные значения испарения, тем ниже высотный градиент, который, естественно, во всех случаях в зависимости от высоты прогрессивно падает (рис. № 1 и 2). Культура снижает среднюю эквивалентную испаряемость в интервале высот, превышающем их собственную среднюю высоту. Различия относительных значений эквивалентной испаряемости атмосферной среды, которая окружает разные листяя одного и того же растения, зачастую значительно вьппе различий между экоклиматически совершенно различными экотопами (напр. между лесным насаждением и лесосокой).Установлена статистически достоверная положительная корреляция между взвешиванием установленной суточной суммой транспирации сеянцевFagus silvatica L. иAcer platanoides L., свободно культивированных в малых лизиметрах в течение всего вегетационного сезона, и между суточной суммой эквивалентной испаряемости. Для числа дней n=95 средний корреляционный козффициент r=+0,58±3.0,031 для бука и r=+0,56±3.0,046 для клена. Коеффициент регрессии, находящийся в прямой зависимости от поверхности листа, весяма низок и является доказательством сильной биологической регуляции транспирации в опыте.В одновременных измерениях трахспирации (взвешиванием) листьевSyringa vulgaris L. (n=95) и эквивалентной испаряемости на высоте 10, 50 и 150 см от поверхности почвы на «свободной площади» указало, что высотный градиент эквивалентной испаряемости атмосферы в естественных условиях оказывает влияние на интенсивность транспирации в разных высотах (риц. № 3).Установленные данные необходимо, несоменпо, связывать с возникновением ксерофитного или мезофитного характера листьев, расположенных на разной высоте того же растения, следовательно, также с законом Заленского.

Yield and yield components in flue-cured tobacco and their genetic analysis

Five cultivars and the half diallel set of 10 F1 hybrids of flue-cured tobacco (Nicotiana tabacum L.) were grown in two seasons. Highly significant differences were assessed between genotypes as concerns flowering time, plant height, number of leaves, leaf length and width and yield per plot. High to moderate values for heritability in the broad sense were obtained in all cases. Hybrids, in general, flowered earlier, were taller, had fewer but shorter and wider leaves and slightly increased yield when compared with the mean value of all parents. The variance associated with general combining ability (GCA) was highly significant in all characters. The estimates of SCA were significant in most cases. High GCA/SCA ratios which largely exceeded the unity were obtained for most attributes. The negative and positive alleles were unequally distributed in the parents for all the studied traits. A small number of effective genes was obtained for all characters except plant height, where one to two groups of genes were distinguished