Técnicas basadas en isótopos para investigar los factores que influyen en la eficiencia del uso del agua en las hojas durante el crecimiento de las plantas
Autores: Fang, Tiantian; Jin, Guangze; Liu, Zhili
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Técnicas basadas en isótopos para investigar los factores que influyen en la eficiencia del uso del agua en las hojas durante el crecimiento de las plantas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Planta
Eficiencia en el uso del agua
Crecimiento
Desarrollo
Factores abióticos
Ambiente lumínico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
La eficiencia en el uso del agua por las plantas (WUE) es un indicador fisiológico integral del crecimiento de las plantas y su capacidad para adaptarse a la sequía. Sin embargo, la investigación sobre los mecanismos que controlan la WUE durante el crecimiento y desarrollo de las plantas sigue siendo débil. Aquí, estudiamos una especie típica de conífera perenne en el noreste de China. Después de recolectar 80 muestras de árboles con diámetros a la altura del pecho (DBH) variables, medimos C y O como indicadores de WUE, morfología de las hojas (volumen, peso seco y área epidérmica total), estequiometría ecológica (contenido de carbono, nitrógeno y fósforo) y factores abióticos (entorno lumínico, pH del suelo, contenido de agua en el suelo y contenido de nutrientes en el suelo). El análisis correlacional de estas variables reveló diferencias distintas entre plantas más pequeñas/jóvenes y más grandes/ viejas: (1) En plantas con DBH menor a 52 cm, C se relacionó positivamente con DBH, y O se relacionó negativamente con DBH. Las plantas con DBH mayor a 52 cm no mostraron relación entre C y DBH, y O se relacionó positivamente con DBH. (2) En plantas con DBH menor a 52 cm, hubo una correlación negativa entre C y O y entre C y el contenido de fósforo en las hojas (LP), pero una correlación positiva entre C y DBH, masa de hojas por área (LMA) y densidad de hojas (LD). Las pendientes de las correlaciones DBH-C, O-C, contenido de nitrógeno en hojas (LN)-C y LMA-C fueron mayores en plantas más pequeñas que en plantas grandes. (3) La modelización de ecuaciones estructurales mostró que en plantas más pequeñas, DBH tuvo un efecto positivo directo sobre el contenido de C y un efecto negativo directo sobre O, y hubo un efecto positivo directo del entorno lumínico sobre O. En plantas más grandes, hubo un efecto negativo directo del entorno lumínico sobre C y un efecto positivo directo de DBH sobre el entorno lumínico, así como un efecto negativo del contenido de nitrógeno en el suelo sobre el nitrógeno en las hojas. En plantas más pequeñas, DBH fue el factor más importante que influyó en C, seguido de O y la humedad del suelo, con la luz y el pH del suelo mostrando una influencia mínima. En plantas más grandes, el entorno lumínico influyó más en C, seguido del contenido de nitrógeno en el suelo y el contenido de humedad del suelo, con el nitrógeno en las hojas y DBH contribuyendo poco. Los resultados sugieren que las estrategias de eficiencia en el uso del agua varían según la etapa de crecimiento, y los efectos de los factores abióticos y rasgos funcionales varían en diferentes etapas de crecimiento.
Descripción
La eficiencia en el uso del agua por las plantas (WUE) es un indicador fisiológico integral del crecimiento de las plantas y su capacidad para adaptarse a la sequía. Sin embargo, la investigación sobre los mecanismos que controlan la WUE durante el crecimiento y desarrollo de las plantas sigue siendo débil. Aquí, estudiamos una especie típica de conífera perenne en el noreste de China. Después de recolectar 80 muestras de árboles con diámetros a la altura del pecho (DBH) variables, medimos C y O como indicadores de WUE, morfología de las hojas (volumen, peso seco y área epidérmica total), estequiometría ecológica (contenido de carbono, nitrógeno y fósforo) y factores abióticos (entorno lumínico, pH del suelo, contenido de agua en el suelo y contenido de nutrientes en el suelo). El análisis correlacional de estas variables reveló diferencias distintas entre plantas más pequeñas/jóvenes y más grandes/ viejas: (1) En plantas con DBH menor a 52 cm, C se relacionó positivamente con DBH, y O se relacionó negativamente con DBH. Las plantas con DBH mayor a 52 cm no mostraron relación entre C y DBH, y O se relacionó positivamente con DBH. (2) En plantas con DBH menor a 52 cm, hubo una correlación negativa entre C y O y entre C y el contenido de fósforo en las hojas (LP), pero una correlación positiva entre C y DBH, masa de hojas por área (LMA) y densidad de hojas (LD). Las pendientes de las correlaciones DBH-C, O-C, contenido de nitrógeno en hojas (LN)-C y LMA-C fueron mayores en plantas más pequeñas que en plantas grandes. (3) La modelización de ecuaciones estructurales mostró que en plantas más pequeñas, DBH tuvo un efecto positivo directo sobre el contenido de C y un efecto negativo directo sobre O, y hubo un efecto positivo directo del entorno lumínico sobre O. En plantas más grandes, hubo un efecto negativo directo del entorno lumínico sobre C y un efecto positivo directo de DBH sobre el entorno lumínico, así como un efecto negativo del contenido de nitrógeno en el suelo sobre el nitrógeno en las hojas. En plantas más pequeñas, DBH fue el factor más importante que influyó en C, seguido de O y la humedad del suelo, con la luz y el pH del suelo mostrando una influencia mínima. En plantas más grandes, el entorno lumínico influyó más en C, seguido del contenido de nitrógeno en el suelo y el contenido de humedad del suelo, con el nitrógeno en las hojas y DBH contribuyendo poco. Los resultados sugieren que las estrategias de eficiencia en el uso del agua varían según la etapa de crecimiento, y los efectos de los factores abióticos y rasgos funcionales varían en diferentes etapas de crecimiento.