Abstract. Water status plays an imp

Abstract. Water status plays an important role for fruit quality and quantity in tomato (Solanum lycopersicum L.).
However, determination of the plant water status via measurements of sap flow (FH2O) or stem diameter (D) cannot be done
unambiguously since these variables are influenced by other effectors than the water status. We performed a semi-seasonal
and a diurnal analysis of the simultaneous response of FH2O and D to environmental conditions, which allowed us to
distinguish different influences on DD such as plant age, fruit load and water status and to reveal close diurnal relationships
between FH2O and DD. In addition, an analysis of the diurnal mechanistic link between both variables was done by applying
a slightly modified version of a water flow and storage model for trees. Tomato stems, in contrast with trees, seemed to
maintain growth while transpiring because a large difference between turgor pressure (Yp) and the yield threshold (G) was
maintained. Finally, the simultaneous response of D and FH2O on irrigation events showed a possibility to detect water
shortages
Introduction
Because of its economic importance, tomato (Solanum
lycopersicum L.) is widely studied, in particular, its traits for
improving fruit organoleptic and nutritional quality (Dorais et al.
2001). Many reports (Mitchell et al. 1991; Cuartero and
Fernandez-Munoz 1999; Veit-Köhler et al. 1999; Plaut et al.
2004) show that salinity and water deficit influence the tomato
fruit soluble solids content and thus quality. Therefore, plant
water status appears to influence fruit quality to a large extent.
However, because previous research has reported an inverse
relationship between fruit soluble solids content and fresh
yield, a compromise must be found between reduced fruit
production and enhanced fruit quality. This balance is as
difficult to achieve as it is to maintain because the growth and
the development of a fruit is part of the integrated processes in the
whole plant in which water economy and intra-plant competition
mechanisms play a substantial role. Therefore, an understanding
of the plant’s water status and the mechanisms between water
status and growth is a topic of great interest.
Currently, several methods are available for automated
monitoring of plant water status. First, measurements of stem
sap flow (FH2O) can give information on the plant’s water status
since high transpiration rates (and thus high FH2O) lead to more
negative tensions inside the stem xylem. Vermeulen et al. (2007)
described the possibility of using stem sap flow measurements as
an indicator of water deficit. Since FH2O is a direct response of the
plant to the environmental conditions such as the atmospheric
water demand andthe substrate water supply,its measurement has
potential in the perspective of estimating plant water status (Jones
2004). However, data on FH2O cannot be unequivocally
interpreted because FH2O results from both atmospheric
conditions and substrate water availability. As such, low
midday sap flow rates might result from low water availability
(drought stress) as well as from low water demand by the
atmosphere (low vapour pressure deficit, VPD) (De Swaef
et al. 2009).
A second automated method consists of measuring the stem
diameter variations (DD). These variations result from the radial
water transport between xylem and the surrounding storage
tissues. In trees, the interaction mechanism between DD and
water status has been studied extensively (e.g. Zweifel et al.
1999; Génard et al. 2001; Steppe et al. 2006), while the
application in tomato is rather limited (Gallardo et al. 2006;
Vermeulen et al. 2008). In trees, DD does not provide
unambiguous information about plant water status since other
factors such as plant age and fruit load affect DD (Intrigliolo and
Castel 2006; Intrigliolo and Castel 2007). The underlying
mechanisms of these influences are probably similar for
herbaceous vascular plants such as tomato. However, the
anatomical and dimensional differences between trees and
herbaceous plants may lead to a different response of DD in
tomato compared with trees. In addition, tomato plants have a
rather constant fruit load throughout a large part of
the growing season because fruits are set and picked
continuously. In contrast, tree fruits generally set, grow and
ripen simultaneously.
Both FH2O and DD measurements have important information
with respect to plant water status. However, an unambiguous
determination and interpretation of the plant water status could
only be achieved by simultaneously considering both variables
and mechanistic modelling. Based on measurements of FH2O
and DD, the mathematical flow and storage model of Steppe
et al. (2006) enabled simulation of physiological variables in
young trees which are not easy to measure such as stem water
potential (Y) and stem turgor pressure (Yp). Furthermore,
simulation of Yp revealed the relationship between FH2O and
DD since it was a main driving variable for irreversible cell
(and tissue) expansion. The equation of irreversible relative
cell expansion by Lockhart (1965) could be applied on tissue,
and as such, directly links stem water status and content to radial
stem growth:
Relative irreversible cell expansion ¼ f ðYp GÞ ð1Þ
where f is cell wall extensibility (MPa–1 h–1
) and G is the
threshold pressure at which wall yielding occurs (MPa).
Ortega (1985) complemented this model of irreversible
(i.e. plastic) cell expansion with a term for reversible (i.e.
elastic) cell dimensional changes. Steppe et al. (2006)
implemented these principles in a model for young trees to
directly link FH2O and DD via the simulation of Yp. This
approach allows making a distinction between reversible and
irreversible cell expansion.
This study focuses on the discrimination of three different
effectors (plant age, fruit load and plant water status) on DD in
tomato by considering the simultaneous response of FH2O and D
to environmental conditions on a semi-seasonal and a diurnal
scale. It also reports on the analysis of the diurnal mechanistic link
between both variables and the distinction between irreversible
growth and reversible DD by applying the slightly modified
model of Steppe et al.
Materials and methods
Plant material and experimental setup
The experiment consisted of two parts: a spring experiment and
an autumn experiment, in each of which 12 truss tomato plants
(Solanum lycopersicum L. cv. Dirk) were cultivated at a plant
density of 2.4 plants m–2 inside a small greenhouse compartment
(2 2.5 4 m) at the faculty of Bioscience Engineering, Ghent
University, Belgium. For the spring experiment, plants were
sown on 10 January 2008 and transplanted into 15-L rockwool
slabs (Expert; Grodan, Hedehusene, Denmark) with three
plants per slab on 5 March 2008. For the autumn experiment,
seeds were sown on 1 July 2008 and transplanted into rockwool
slabs on 21 August 2008. Trusses were pruned to five fruits per
truss as soon as the sixth fruit was set. Plants were topped just
below the fourth truss on 30 March and 22 September in the
spring and autumn experiments, respectively. A trickle irrigation
system provided a nutrient solution with an EC of ~3 mS cm–1 at
fixed times. In each experiment, four central plants were
monitored continuously to eliminate possible border effects.
For the spring experiment, continuous measurements were
restricted to 28 days, while the autumn experiment covered
~50 days. In the autumn experiment, additional lighting was
supplied to extend the photoperiod to 16 h from 10 October
until the end of the experiment.
Microclimatic measurements
Photosynthetically active radiation (PAR) was measured with a
quantum sensor (Li-190S, Li-COR, Lincoln, NE, USA) in the
greenhouse above the plant tops. Relative humidity (RH) and air
temperature (Ta) were measured using an integrated relative
humidity sensor (Type HIH-3605-A, Honeywell, Morristown,
NJ, USA), inserted in a radiation shield at ~1.5 m above the
ground. Vapour pressure deficit (VPD) of the air was calculated
based on measurements of Ta and RH, as the difference between
the air’s potential saturated vapour pressure value (e
0
) and actual
value (e) (Jones 1992).
Plant physiological measurements
Sap flow rates (FH2O) were measured continuously at the base of
the stem (~30 cm above the substrate) of four different plants with
heat balance sap flow sensors (Model SGA10-WS, Dynamax
Inc., Houston, TX, USA), and were installed according to the
operation manual (van Bavel and van Bavel 1990). Stem diameter
variations (DD) were measured on the same plants using a linear
variable displacement transducer (LVDT) (model 2.5 DF,
Solartron Metrology, Bognor Regis, UK) installed just below
the sap flow sensors. The LVDT was attached to the stem by a
custom-made stainless steel holder. All sensor signals were
logged (CR1000, Campbell Scientific Inc., Logan, Utah, USA)
at 30-s intervals and averaged every 5 min.
Fruit diameter dynamics were measured continuously using
dendrometers (Model DEX100, Dynamax Inc.) on two fruits.
Daily measurements of fruit diameter were conducted on the third
fruit of three trusses per plant using an electronic calliper. These
diameter measurements were then used to calculate the total plant
fruit load based on a predetermined allometric relationship
between individual fruit fresh mass (Mf in g) and fruit
diameter (Df in mm):
Mf ¼ 5:5961 104
D2:9426
f ðR2 ¼ 0:9938; n ¼ 100Þ ð2Þ
Finally, stem water potential (Y) measurements were done on
leaflets, which were located closest to the stem. These selected
leaves were enclosed, while still attached to the plant, in plastic
bags covered with aluminium foil for ~2 h before measurement
(Begg and Turner 1970). Leaves were detached just before the
measurement and their water potential was determined with a
pressure chamber (PMS Instrument Co., Corvallis, OR, USA).
Simulation of stem water potential and turgor pressure
Measurements of Y and turgor p

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อ สถานะของน้ำมีบทบาทสำคัญสำหรับคุณภาพของผลไม้และปริมาณในมะเขือเทศ (Solanum lycopersicum L.)อย่างไรก็ตาม ความมุ่งมั่นของโรงงานน้ำสถานะผ่านวัดซับกระแส (FH2O) หรือเกิดเส้นผ่าศูนย์กลาง (D) ไม่สามารถทำอย่างชัดเจนเนื่องจากตัวแปรเหล่านี้เป็นผลมาจากเบสอื่น ๆ กว่าสถานะน้ำ เราทำตามฤดูกาลกึ่งและวิเคราะห์แบบ diurnal ตอบพร้อม FH2O และ D สภาพแวดล้อม ซึ่งทำให้เราแยกอิทธิพลต่าง ๆ ใน DD เช่นอายุโรงงาน สถานะการผลิตและน้ำผลไม้และ การเปิดเผยความสัมพันธ์ diurnal ปิดระหว่าง FH2O และ DD. นอกจากนี้ การวิเคราะห์เชื่อมโยงกลไกการทำ diurnal ระหว่างตัวแปรทั้งสองถูกทำ โดยใช้รุ่นที่ถูกปรับเปลี่ยนเล็กน้อยของน้ำไหลและการจัดเก็บแบบสำหรับต้นไม้ ดูเหมือนลำต้นมะเขือเทศ in contrast with ต้นรักษาการเจริญเติบโตในขณะที่ transpiring เนื่องจากความแตกต่างขนาดใหญ่ระหว่างความดัน turgor (Yp) และขีดจำกัดของผลผลิต (กรัม)รักษา สุดท้าย คำตอบพร้อมของ D และ FH2O ชลประทานเหตุการณ์แสดงให้เห็นว่าสามารถตรวจพบน้ำขาดแคลนแนะนำเนื่องจากความสำคัญทางเศรษฐกิจ มะเขือ (Solanumlycopersicum L.) กันศึกษา เฉพาะ ลักษณะของการการพัฒนาผลไม้ organoleptic และโภชนาการ (Dorais et al2001) รายงานหลายฉบับ (Mitchell et al. 1991 Cuartero และน่าโชว์เฟอร์นานเด 1999 Al. ร้อยเอ็ด Veit Köhler 1999 Plaut et al2004) ดูว่า เค็มและดุลของน้ำมีผลมะเขือเทศผลไม้ละลายของแข็งดังนั้นคุณภาพ และเนื้อหา ดังนั้น โรงงานน้ำสถานะจะ มีผลต่อคุณภาพผลไม้ระดับใหญ่แล้วอย่างไรก็ตาม เนื่องจากงานวิจัยก่อนหน้านี้มีรายงานการผกผันความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อหาของแข็งละลายน้ำผลไม้สดผลตอบแทน การประนีประนอมต้องพบระหว่างผลไม้ลดลงผลิตและคุณภาพของผลไม้เพิ่มขึ้น ดุลนี้จะเป็นยากที่จะประสบความสำเร็จก็คือการรักษาเนื่องจากการเจริญเติบโต และการพัฒนาของผลไม้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการบูรณาการในการโรงงานทั้งหมดที่น้ำเศรษฐกิจและโรงงานอินทราแข่งขันกลไกมีบทบาทพบ ดังนั้น ความเข้าใจสถานะของพืชน้ำและกลไกระหว่างน้ำสถานะและการเจริญเติบโตเป็นหัวข้อน่าสนใจมากปัจจุบัน วิธีการต่าง ๆ ได้อย่างอัตโนมัติตรวจสอบสถานะการน้ำของพืช ก้านวัดแรกซับกระแส (FH2O) สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของพืชน้ำตั้งแต่ transpiration สูงราคาถูก (และ FH2O สูง) นำไปสู่การเพิ่มเติมความตึงเครียดเชิงลบภายใน xylem ก้าน Al. ร้อยเอ็ด Vermeulen (2007)อธิบายการใช้ก้านวัดกระแสของ sap เป็นตัวบ่งชี้ของดุลน้ำ เนื่องจาก FH2O การตอบสนองโดยตรงของการพืชกับสภาพแวดล้อมเช่นในอากาศน้ำและพื้นผิวน้ำ การวัดได้ศักยภาพในมุมมองของการประเมินสถานะการน้ำพืช (โจนส์2004) . อย่างไรก็ตาม ข้อมูล FH2O ไม่ unequivocallyแปลความหมายเนื่องจาก FH2O ผลจากทั้งบรรยากาศเงื่อนไขและความพร้อมพื้นผิวน้ำ ต่ำเช่นราคากลางวันซับไหลอาจทำให้น้ำน้อยค่ะ(ความเครียดภัยแล้ง) เป็นอย่างดีเนื่องจากความต้องการน้ำน้อยโดยบรรยากาศ (ไอต่ำความดันดุล VPD) (เดอ Swaefร้อยเอ็ด al. 2009)วิธีสองประกอบด้วยก้านวัดเส้นผ่าศูนย์กลางรูปแบบ (ดีดี) รูปแบบเหล่านี้เป็นผลมาจากรัศมีการการลำเลียงน้ำ xylem และเก็บรอบ ๆเนื้อเยื่อ ในต้นไม้ กลไกการโต้ตอบระหว่างดีดี และสถานะของน้ำมีการศึกษาอย่างกว้างขวาง (เช่น Zweifel et alปี 1999 Génard et al. 2001 ทุ่งหญ้าสเตปป์ et al. 2006), ในขณะแอพลิเคชันในมะเขือเทศมีค่อนข้างจำกัด (โฮสเทลกัลลาร์โด et al. 2006Vermeulen et al. 2008) ในต้นไม้ ดีดีไม่ให้ข้อมูลชัดเจนเกี่ยวกับสถานะของน้ำพืชตั้งแต่อื่น ๆปัจจัยต่าง ๆ เช่นอายุและผลไม้ผลิตพืชผลดีดี (Intrigliolo และปี 2006 คาสเทล Intrigliolo กคาสเทล 2007) ต้นแบบกลไกของอิทธิพลเหล่านี้จะคงเหมือนในherbaceous สคิวพืชเช่นมะเขือเทศ อย่างไรก็ตาม การกายวิภาค และมิติความแตกต่างระหว่างต้นไม้ และพืช herbaceous อาจนำไปสู่การตอบสนองต่าง ๆ ของดีดีในมะเขือเทศเปรียบเทียบกับต้นไม้ นอกจากนี้ มะเขือเทศพืชมีการโหลดผลไม้ค่อนข้างคงที่ตลอดส่วนใหญ่ของการปลูกฤดูกาลเนื่องจากผลไม้มีตั้ง และเบิกต่อเนื่อง ในทางตรงกันข้าม การเติบโตของต้นไม้ผลไม้โดยทั่วไปตั้ง และสุกงอมพร้อมกันวัด FH2O และดีดีมีข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับสถานะของพืชน้ำ อย่างไรก็ตาม ที่ชัดเจนสามารถกำหนดและตีความสถานะน้ำพืชเท่านั้น ทำได้ โดยพิจารณาตัวแปรทั้งสองพร้อมกันและกลไกการทำแบบจำลอง ตามขนาดของ FH2Oและ DD ขั้นตอนทางคณิตศาสตร์ และจัดเก็บแบบจำลองของทุ่งหญ้าสเตปป์et al. (2006) การเปิดใช้งานตัวแปรสรีรวิทยาในการจำลองต้นไม้เล็กที่ไม่ต้องวัดเช่นเกิดน้ำศักยภาพ (Y) และความดัน turgor ก้าน (Yp) นอกจากนี้จำลองของ Yp เปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่าง FH2O และดีดีเนื่องจากมันเป็นตัวแปรหลักผลักดันให้เซลล์(และเนื้อเยื่อ) ขยายตัว สมการของญาติให้ขยายเซลล์ โดย Lockhart (1965) ที่สามารถใช้กับเนื้อเยื่อและเช่น โดยตรงการเชื่อมโยงเกิดน้ำสถานะและเนื้อหาเป็นแบบรัศมีเกิดการเจริญเติบโต:เซลล์แบบสัมพัทธ์ให้ขยาย¼ f ðYp GÞ ð1Þโดยที่ f คือ ผนังเซลล์เพิ่มความสามารถ (แรง – 1 h-1) และ Gความดันของขีดจำกัดที่ผนังซึ่งผลผลิตเกิดขึ้น (แรง)รูปแบบนี้ให้ครบครัน Ortega (1985)(เช่นพลาสติก) เซลล์ขยายตัวระยะการย้อนกลับ (เช่นเปลี่ยนแปลงมิติเซลล์ยืดหยุ่น) ทุ่งหญ้าสเตปป์ et al. (2006)นำหลักการเหล่านี้ในรุ่นสำหรับเด็กนี่ตรงลิงค์ FH2O และดีดีผ่านการจำลองของ Yp นี้วิธีช่วยทำให้ความแตกต่างระหว่างตัวอย่าง และการขยายตัวของเซลล์ให้การศึกษานี้เน้นการแบ่งแยกของสามแตกต่างกันเบส (พืชอายุ ผลไม้โหลดและพืชน้ำสถานะ) ใน DD ในมะเขือเทศ โดยการพิจารณาตอบรับพร้อม FH2O และ Dกับสภาพแวดล้อมฤดูกาลกึ่งและ diurnal เป็นมาตราส่วน นอกจากนี้รายงานในการวิเคราะห์การเชื่อมโยงกลไกการทำ diurnalระหว่างตัวแปรและความแตกต่างระหว่างให้เจริญเติบโตและดีดีกลับ โดยใช้การปรับเปลี่ยนเล็กน้อยแบบจำลองของทุ่งหญ้าสเตปป์ et alวัสดุและวิธีการวัสดุโรงงานและติดตั้งทดลองทดลองประกอบด้วยสองส่วน: ทดลองสปริง และทดลองเป็นฤดูใบไม้ร่วง ในแต่ละพืชมะเขือเทศที่ทรัส 12(Solanum lycopersicum L. พันธุ์ Dirk) ได้ปลูกพืชที่ความหนาแน่นของ 2.4 ไม้ m-2 ภายในช่องเล็กเรือนกระจก(2 2.5 4 ม.) ที่คณะวิทยาศาสตร์ชีวภาพวิศวกรรม เกนต์มหาวิทยาลัย เบลเยียม ในการทดลองฤดูใบไม้ผลิ พืชได้หว่านใน 10 2008 มกราคม และ transplanted เป็น rockwool 15 Lแผ่นคอนกรีต (ผู้เชี่ยวชาญ Grodan, Hedehusene เดนมาร์ก) กับสามพืชต่อพื้นวันที่ 5 2551 มีนาคม ในการทดลองฤดูใบไม้ร่วงเมล็ดถูกหว่านวันที่ 1 2551 กรกฎาคม และ transplanted เป็น rockwoolแผ่นวันที่ 21 2551 สิงหาคม Trusses ถูกล้างผลไม้ห้าต่อไปทรัสเป็นผลไม้หกถูกตั้งค่า มีราดพืชเพียงด้านล่างทรัสสี่ 30 มีนาคมและ 22 กันยายนในการฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงทดลอง ตามลำดับ ชลประทานที่ไหลระบบมีปัญหาธาตุอาหาร EC เป็น mS ~ 3 ซม. 1ถาวรครั้ง ในการทดลองแต่ละ พืชสี่กลางได้ติดตามอย่างต่อเนื่องเพื่อกำจัดลักษณะเส้นขอบได้ในการทดลองฤดูใบไม้ผลิ ถูกประเมินอย่างต่อเนื่องจำกัด 28 วัน ในขณะที่ครอบคลุมการทดลองฤดูใบไม้ร่วง~ 50 วัน ในการทดลองฤดูใบไม้ร่วง มีแสงสว่างเพิ่มเติมให้ขยายชั่วโมงการ 16 h ตุลาคม 10จนกระทั่งสิ้นสุดการทดลองวัด microclimaticรังสี photosynthetically active (หุ้น) ถูกวัดด้วยการเซนเซอร์ของควอนตัม (Li-190S หลี่ประกอบ ลินคอล์น NE สหรัฐอเมริกา) ในการเรือนกระจกข้างท็อปส์ซูพืช อากาศและความชื้นสัมพัทธ์ (RH)อุณหภูมิ (ตา) ถูกวัดโดยใช้การรวมญาติเซนเซอร์ความชื้น (ชนิดเจ้า-3605-A, Honeywell, MorristownNJ สหรัฐอเมริกา), แทรกในป้องกันรังสี ~1.5 เมตรข้างในพื้นดิน ไอความดันดุล (VPD) ของอากาศถูกคำนวณตามขนาดของตาและ RH ส่วนต่างระหว่างของอากาศเป็นไออิ่มตัวความดันค่า (e0) และแท้จริงค่า (e) (โจนส์ 1992)วัดสรีรวิทยาของพืชราคาไหลซับ (FH2O) ถูกวัดอย่างต่อเนื่องในก้าน (~ 30 เซนติเมตรเหนือพื้นผิวการ) ของพืชแตกต่างกันสี่ด้วยความร้อนสมดุลซับกระแสเซ็นเซอร์ (รุ่น SGA10-WS, Dynamaxอิงค์ Houston, TX สหรัฐอเมริกา), และติดตั้งตามคู่มือการดำเนินงาน (van Bavel และ van Bavel 1990) เส้นผ่าศูนย์กลางของก้านรูปแบบ (DD) ถูกวัดในพืชเดียวกันที่ใช้เป็นเส้นตัวแปรแทนพิกัด (LVDT) (รุ่น 2.5 DFมาตรวิทยา Solartron จิ Bognor, UK) ติดตั้งเพียงแค่ด้านล่างเซนเซอร์กระแสของ sap LVDT ถูกแนบกับก้านโดยใส่ภาพสแตนเลส สัญญาณเซนเซอร์ทั้งหมดได้เข้าสู่ระบบ (CR1000, Campbell วิทยาศาสตร์ Inc. โล ยูทาห์ สหรัฐอเมริกา)ในช่วงเวลา 30 s และ averaged ทุก 5 นาทีDynamics เส้นผ่าศูนย์กลางผลไม้ถูกวัดอย่างต่อเนื่องโดยใช้dendrometers (รุ่น DEX100, Dynamax Inc.) ในผลไม้สองวัดเส้นผ่าศูนย์กลางผลไม้ทุกวันมีวิธีการที่สามผลไม้ของ trusses สามต่อพืชใช้ calliper มีอิเล็กทรอนิกส์ เหล่านี้วัดเส้นผ่าศูนย์กลางแล้วใช้ในการคำนวณรวมโรงงานโหลดผลไม้ตามความสัมพันธ์ allometric กำหนดไว้ระหว่างแต่ละผลไม้สดจำนวนมาก (Mf ใน g) และผลไม้เส้นผ่าศูนย์กลาง (Df mm):Mf ¼ 5:5961 104D2:9426f ðR2 ¼ 0:9938 ð2Þ 100Þ n ¼เกิดวัด (Y) อาจทำในน้ำสุดท้ายแผ่นพับ ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับก้าน เหล่านี้เลือกใบไม้ที่อยู่ ในขณะที่ยัง กับโรงงาน ในพลาสติกถุงครอบคลุม ด้วยอลูมิเนียมฟอยล์สำหรับ h ~ 2 ก่อนวัด(Begg และ Turner 1970) ใบไม้ถูกเดี่ยวเพียงก่อนวัดและน้ำศักยภาพของพวกเขาถูกกำหนดด้วยการหอความดัน (จำกัดตราสาร PMS, Corvallis หรือ สหรัฐอเมริกา)จำลองของก้านศักยภาพและ turgor แรงดันน้ำวัดของ Y และ turgor p

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นามธรรม. สถานะน้ำมีบทบาทสำคัญในด้านคุณภาพผลไม้และปริมาณในมะเขือเทศ (Solanum lycopersicum L. ).
อย่างไรก็ตามการกำหนดสถานะพืชน้ำผ่านการวัดการไหลของน้ำนม (FH2O) หรือมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางลำต้น (D)
ไม่สามารถทำได้อย่างไม่น่าสงสัยเนื่องจากตัวแปรเหล่านี้เป็นได้รับอิทธิพลจากเอฟเฟคอื่น ๆ กว่าสถานะน้ำ เราดำเนินการกึ่งตามฤดูกาลและการวิเคราะห์รายวันของการตอบสนองพร้อมกันของ FH2O และ D เพื่อสภาพแวดล้อมที่ช่วยให้เราสามารถแยกแยะความแตกต่างมีอิทธิพลแตกต่างกันในDD เช่นอายุพืชโหลดผลไม้และสถานะของน้ำและการที่จะเปิดเผยความสัมพันธ์รายวันใกล้ระหว่างFH2O และ DD นอกจากนี้การวิเคราะห์ของการเชื่อมโยงกลไกรายวันระหว่างตัวแปรทั้งสองได้กระทำโดยใช้รุ่นที่ปรับเปลี่ยนเล็กน้อยของการไหลของน้ำและรูปแบบการจัดเก็บข้อมูลสำหรับต้นไม้ ก้านมะเขือเทศในทางตรงกันข้ามกับต้นไม้ดูเหมือนจะรักษาอัตราการเติบโตในขณะที่ transpiring เพราะความแตกต่างขนาดใหญ่ระหว่างความดัน turgor (Yp) และเกณฑ์ผลผลิต (G) ได้รับการเก็บรักษาไว้ ในที่สุดการตอบสนองพร้อมกันของ D และ FH2O เกี่ยวกับเหตุการณ์การชลประทานแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ในการตรวจสอบน้ำขาดแคลนบทนำเพราะความสำคัญทางเศรษฐกิจของมะเขือเทศ(Solanum lycopersicum L. ) มีการศึกษากันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะสำหรับการปรับปรุงทางประสาทสัมผัสและผลไม้ที่มีคุณภาพทางโภชนาการ( Dorais et al. 2001) รายงานจำนวนมาก (มิทเชลล์ et al, 1991;. Cuartero และเฟอร์นันเดโว1999; Veit-Köhler et al, 1999;.. Plaut et al, 2004) แสดงให้เห็นว่ามีความเค็มและน้ำที่มีอิทธิพลต่อการขาดดุลมะเขือเทศเนื้อหาของแข็งที่ละลายน้ำผลไม้และทำให้มีคุณภาพ ดังนั้นโรงงานสถานะน้ำดูเหมือนจะมีผลต่อคุณภาพผลไม้ในระดับมาก. แต่เนื่องจากการวิจัยก่อนหน้านี้ได้รายงานผกผันความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อหาของแข็งที่ละลายน้ำผลไม้สดและผลตอบแทนการประนีประนอมจะต้องพบกันระหว่างผลไม้ลดการผลิตและคุณภาพของผลไม้ที่เพิ่มขึ้น ความสมดุลนี้จะเป็นเรื่องยากที่จะประสบความสำเร็จในขณะที่มันคือการรักษาเนื่องจากการเจริญเติบโตและการพัฒนาของผลไม้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการบูรณาการในโรงงานทั้งหมดที่น้ำเศรษฐกิจและการแข่งขันภายในโรงงานกลไกที่มีบทบาทสำคัญ ดังนั้นความเข้าใจในสถานะของน้ำของพืชและกลไกระหว่างน้ำสถานะและการเจริญเติบโตเป็นหัวข้อที่น่าสนใจดี. ปัจจุบันหลายวิธีที่ใช้ได้สำหรับอัตโนมัติตรวจสอบสถานะของพืชน้ำ ครั้งแรกที่วัดต้นกำเนิดไหลของน้ำนม (FH2O) สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะการน้ำของพืชเนื่องจากอัตราการคายสูง(และ FH2O จึงสูง) มากขึ้นนำไปสู่ความตึงเครียดในเชิงลบภายในท่อน้ำลำต้น Vermeulen et al, (2007) อธิบายความเป็นไปได้ของการใช้การวัดการไหลของน้ำนมต้นกำเนิดเป็นตัวบ่งชี้ของการขาดดุลน้ำ ตั้งแต่ FH2O คือการตอบสนองโดยตรงของพืชเพื่อสภาพแวดล้อมเช่นบรรยากาศน้ำมีความต้องการน้ำประปาพื้นผิวandthe วัดที่มีศักยภาพในมุมมองของการประเมินสถานะน้ำพืช(โจนส์2004) อย่างไรก็ตามข้อมูลใน FH2O ไม่สามารถแจ่มแจ้งตีความเพราะFH2O เป็นผลมาจากทั้งบรรยากาศและสภาพพื้นผิวที่มีน้ำ เช่นต่ำอัตราการไหลของน้ำนมเที่ยงอาจจะเป็นผลมาจากความพร้อมน้ำต่ำ(ความเครียดภัยแล้ง) รวมทั้งจากความต้องการน้ำต่ำโดยบรรยากาศ(ต่ำกว่าความดันไอต่ำ VPD) (De Swaef et al. 2009). วิธีการอัตโนมัติที่สองประกอบด้วย วัดต้นกำเนิดรูปแบบขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง(DD) การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นผลมาจากรัศมีการขนส่งทางน้ำระหว่างท่อน้ำและการเก็บรักษาโดยรอบเนื้อเยื่อ ในต้นไม้กลไกการทำงานร่วมกันระหว่าง DD และสถานะของน้ำได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง(เช่น Zweifel et al. 1999; Génard et al, 2001;.. บริภาษ et al, 2006) ในขณะที่. การประยุกต์ใช้ในมะเขือเทศค่อนข้าง จำกัด (Gallardo et al, 2006 ; Vermeulen et al, 2008). ในต้นไม้ DD ไม่ได้ให้ข้อมูลที่ชัดเจนเกี่ยวกับสถานะของพืชน้ำอื่นๆ เนื่องจากปัจจัยเช่นอายุของพืชและผลไม้ที่ส่งผลกระทบต่อภาระDD (Intrigliolo และCastel 2006 Intrigliolo และปราสาท 2007) พื้นฐานกลไกของอิทธิพลเหล่านี้อาจจะคล้ายกันสำหรับต้นไม้เขียวสมุนไพรเช่นมะเขือเทศ อย่างไรก็ตามความแตกต่างทางกายวิภาคและมิติระหว่างต้นไม้และพืชสมุนไพรอาจนำไปสู่การตอบสนองที่แตกต่างกันของDD ในมะเขือเทศเมื่อเทียบกับต้นไม้ นอกจากนี้มะเขือเทศมีโหลดผลไม้ที่ค่อนข้างคงที่ตลอดส่วนใหญ่ของฤดูปลูกผลไม้เพราะมีการตั้งค่าและหยิบอย่างต่อเนื่อง ในทางตรงกันข้าม, ผลไม้ต้นไม้ที่ตั้งโดยทั่วไปเติบโตและทำให้สุกพร้อมกัน. ทั้งสอง FH2O และการวัด DD มีข้อมูลสำคัญที่เกี่ยวกับสถานะพืชน้ำ อย่างไรก็ตามโปร่งใสความมุ่งมั่นและความหมายของสถานะน้ำพืชที่สามารถทำได้โดยการพิจารณาพร้อมกันทั้งสองตัวแปรและการสร้างแบบจำลองกลไก ขึ้นอยู่กับการตรวจวัด FH2O และ DD การไหลทางคณิตศาสตร์และรูปแบบการจัดเก็บบริภาษet al, (2006) ที่เปิดใช้งานการจำลองของตัวแปรทางสรีรวิทยาในต้นไม้เล็กที่ไม่ได้เป็นเรื่องง่ายที่จะวัดเช่นต้นกำเนิดน้ำที่มีศักยภาพ(Y) และลำต้นดัน turgor (Yp) นอกจากนี้แบบจำลองของ Yp เปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่าง FH2O และ DD เพราะมันเป็นตัวแปรผลักดันหลักสำหรับเซลล์กลับไม่ได้(และเนื้อเยื่อ) การขยายตัว สมการของญาติกลับไม่ได้การขยายตัวของเซลล์โดยการล็อกฮาร์ต (1965) สามารถนำไปใช้ในเนื้อเยื่อและเป็นเช่นนี้การเชื่อมโยงโดยตรงเกิดสถานะของน้ำและเนื้อหาที่จะรัศมีการเจริญเติบโตของต้นกำเนิด: ญาติการขยายตัวของเซลล์กลับไม่ได้¼ฉ DYP GTH ð1Þที่ฉเป็นผนังเซลล์ขยาย( MPa-1 H-1) และ G เป็นความดันเกณฑ์ที่ผนังผลผลิตที่เกิดขึ้น(MPa). กาซา (1985) ครบครันรูปแบบของกลับไม่ได้(เช่นพลาสติก) การขยายตัวของเซลล์ที่มีระยะเวลาในการย้อนกลับ (เช่นยางยืด) เซลล์เปลี่ยนแปลงมิติ บริภาษ et al, (2006) นำมาใช้หลักการเหล่านี้ในรูปแบบสำหรับต้นไม้หนุ่มสาวที่จะเชื่อมโยง FH2O และ DD โดยตรงผ่านทางแบบจำลองของ Yp ซึ่งวิธีการที่จะช่วยทำให้ความแตกต่างระหว่างย้อนกลับและการขยายตัวของเซลล์กลับไม่ได้. การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่การเลือกปฏิบัติในสามที่แตกต่างกันเอฟเฟค (อายุพืชโหลดผลไม้และสถานะพืชน้ำ) บน DD ในมะเขือเทศโดยพิจารณาจากการตอบสนองพร้อมกันของFH2O และ D ต่อสภาพแวดล้อม ในครึ่งฤดูกาลและรายวันขนาด นอกจากนี้ยังมีรายงานเกี่ยวกับการวิเคราะห์ของการเชื่อมโยงกลไกรายวันระหว่างตัวแปรทั้งสองและความแตกต่างระหว่างกลับไม่ได้การเจริญเติบโตและDD ย้อนกลับได้โดยใช้การแก้ไขเล็กน้อยรูปแบบของบริภาษet al. วัสดุและวิธีการวัสดุอาคารและการติดตั้งการทดลองการทดลองประกอบด้วยสองส่วนคือฤดูใบไม้ผลิและการทดลองการทดลองในฤดูใบไม้ร่วงในแต่ละแห่งที่ 12 มะเขือเทศมัด (Solanum lycopersicum ลิตรพันธุ์. เดิร์ค) ได้รับการปลูกฝังที่โรงงานมีความหนาแน่นของพืช2.4 เมตร 2 ช่องภายในเรือนกระจกขนาดเล็ก(2 2.5 4 เมตร) ที่คณะ ของชีววิทยาศาสตร์วิศวกรรม, เกนท์มหาวิทยาลัยเบลเยียม สำหรับการทดสอบในฤดูใบไม้ผลิพืชที่ถูกหว่านลงวันที่ 10 มกราคม 2008 และย้ายปลูกลง 15-L rockwool แผ่น (ผู้เชี่ยวชาญ; Grodan, Hedehusene, เดนมาร์ก) มีสามพืชต่อแผ่นในวันที่5 มีนาคม 2008 สำหรับการทดสอบฤดูใบไม้ร่วงเมล็ดถูกหว่านวันที่1 กรกฎาคม 2008 และย้ายปลูกลง rockwool แผ่นที่ 21 สิงหาคม 2008 ได้รับการตัดแต่งโครงถักห้าผลไม้ต่อนั่งร้านเร็วที่สุดเท่าที่เป็นผลไม้ที่หกได้รับการตั้งค่า พืชที่ถูกราดเพียงด้านล่างยึดที่สี่วันที่ 30 มีนาคมและ 22 กันยายนในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงทดลองตามลำดับ ชลประทานหยดระบบให้สารละลายธาตุอาหารที่มี EC จาก ~ 3 มิลลิเซนติเมตร 1 ครั้งคงที่ ในการทดลองแต่ละสี่พืชกลางได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเพื่อลดผลชายแดนที่เป็นไปได้. สำหรับการทดสอบในฤดูใบไม้ผลิที่วัดอย่างต่อเนื่องถูกจำกัด ถึง 28 วันในขณะที่การทดลองในฤดูใบไม้ร่วงที่ครอบคลุม~ 50 วัน ในการทดลองฤดูใบไม้ร่วงแสงเพิ่มเติมได้จ่ายให้กับขยายช่วงแสง 16 ชั่วโมงตั้งแต่วันที่ 10 ตุลาคมจนถึงวันสิ้นสุดของการทดลอง. microclimatic วัดรังสีที่ใช้งานสังเคราะห์(PAR) วัดที่มีเซ็นเซอร์ควอนตัม(Li-190S, Li-COR ลิงคอล์น , NE, สหรัฐอเมริกา) ในเรือนกระจกข้างต้นพืชที่ท็อปส์ซู ความชื้นสัมพัทธ์ (RH) และอากาศอุณหภูมิ(ตา) ได้รับการวัดโดยใช้ญาติแบบบูรณาการเซ็นเซอร์ความชื้น(พิมพ์หวัง-3605-A, Honeywell, มอร์ริส, นิวเจอร์ซีย์, สหรัฐอเมริกา) ที่แทรกอยู่ในโล่รังสีที่ ~ 1.5 เมตรเหนือพื้นดิน การขาดดุลความดันไอ (VPD) ของอากาศที่คำนวณได้ขึ้นอยู่กับการตรวจวัดตาและRH เป็นความแตกต่างระหว่างศักยภาพทางอากาศของค่าความดันไออิ่มตัว(จ0) และที่เกิดขึ้นจริงค่า(จ) (โจนส์ 1992). พืชวัดทางสรีรวิทยาการไหลทรัพย์อัตรา (FH2O) ถูกวัดอย่างต่อเนื่องที่ฐานของลำต้น(~ 30 เซนติเมตรเหนือพื้นผิว) สี่พืชที่แตกต่างกับเซ็นเซอร์การไหลของน้ำนมสมดุลความร้อน(SGA10 รุ่น WS-, Dynamax อิงค์, ฮูสตัน, TX, USA) และมี ติดตั้งตามคู่มือการใช้งาน(รถตู้และรถตู้ Bavel Bavel 1990) ต้นกำเนิดเส้นผ่าศูนย์กลางรูปแบบ (DD) เป็นวัดในพืชเดียวกันโดยใช้เส้น transducer รางตัวแปร (LVDT) (รุ่น 2.5 DF, โซลาร์ตรอนมาตรวิทยา Bognor Regis สหราชอาณาจักร) ที่ติดตั้งอยู่ด้านล่างของเซ็นเซอร์การไหลของน้ำนม LVDT ติดอยู่กับต้นกำเนิดโดยที่ผู้ถือสแตนเลสที่กำหนดเองทำ สัญญาณเซ็นเซอร์ทั้งหมดถูกบันทึกไว้ (CR1000 แคมป์เบลทางวิทยาศาสตร์อิงค์โลแกน, ยูทาห์สหรัฐอเมริกา) ในช่วงเวลา 30 และเฉลี่ยทุก ๆ 5 นาที. การเปลี่ยนแปลงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางผลไม้ถูกวัดอย่างต่อเนื่องโดยใช้dendrometers (รุ่น DEX100, Dynamax อิงค์) สองผลไม้วัดเส้นผ่าศูนย์กลางประจำวันของผลไม้ได้ดำเนินการที่สามผลไม้สามปิดปากต่อต้นใช้ calliper อิเล็กทรอนิกส์ เหล่านี้วัดเส้นผ่าศูนย์กลางได้ถูกนำมาใช้ในการคำนวณพืชรวมโหลดผลไม้ที่อยู่บนพื้นฐานของความสัมพันธ์allometric ที่กำหนดไว้ระหว่างมวลแต่ละผลไม้สด(Mf ในช) และผลไม้ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง(Df ใน mm): Mf ¼ที่ 5: 5961 104 D2: 9426 ฉðR2¼ 0: 9938; n ¼ 100TH ð2Þสุดท้ายที่มีศักยภาพน้ำต้นกำเนิด(Y) วัดได้กระทำในแผ่นพับซึ่งตั้งอยู่ใกล้เคียงกับต้นกำเนิด เลือกเหล่านี้ใบถูกปิดล้อมขณะที่ยังคงติดอยู่กับพืชที่อยู่ในถุงพลาสติกถุงหุ้มด้วยอลูมิเนียมสำหรับ~ 2 ชั่วโมงก่อนที่จะวัด(เบ็กก์และเทอร์เนอ 1970) ใบเดี่ยวก่อนการวัดและการที่มีศักยภาพน้ำของพวกเขาถูกกำหนดด้วยห้องความดัน(PMS Instrument Co. , Corvallis, OR, USA). จำลองที่มีศักยภาพน้ำต้นกำเนิดและความดัน turgor วัด Y และ turgor พี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม สถานะการน้ำมีบทบาทสำคัญต่อคุณภาพผลและปริมาณในมะเขือเทศ ( ไม่สามารถจะยอมรับได้ lycopersicum L )
แต่ปริมาณน้ำพืชสถานะผ่านการวัดการไหลของ SAP ( fh2o ) หรือขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ( D ) ไม่สามารถทำ
กันตั้งแต่ตัวแปรเหล่านี้ได้รับอิทธิพลจากอีกครั้งหนึ่ง นอกจากน้ำ สถานะ เราแสดงกึ่งฤดูกาล
และการวิเคราะห์ที่วันของการตอบสนองพร้อมกัน fh2o และ D เพื่อสภาวะแวดล้อม ซึ่งอนุญาตให้เรา
แยกแยะอิทธิพลแตกต่างกันใน DD เช่นอายุพืช ผลไม้ และน้ำโหลดสถานะและเปิดเผยความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างและระหว่าง fh2o
DD นอกจากนี้การวิเคราะห์กลไกในการเชื่อมโยงระหว่างตัวแปรทั้งสอง ถูกทำโดยการใช้
เล็กน้อยแก้ไขเวอร์ชันของแบบจำลองการไหลของน้ำ และกระเป๋าสำหรับต้นไม้ ต้นมะเขือเทศ ในทางตรงกันข้ามกับต้นไม้ดู

คงการเจริญเติบโตในขณะที่ transpiring เพราะความแตกต่างใหญ่ระหว่างความดันแล้วรู้สึก ( YP ) และผลผลิตธรณีประตู ( g )
รักษา ในที่สุด การตอบสนองพร้อมกันของ D และ fh2o เหตุการณ์ชลประทานพบความเป็นไปได้ที่จะตรวจจับน้ำขาดแคลน


แนะนำเพราะความสำคัญของเศรษฐกิจ มะเขือเทศ ( โซลานัม
lycopersicum L . ) มีการศึกษาอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะของลักษณะทางประสาทสัมผัสและคุณค่าทางโภชนาการของผลไม้สำหรับ
การปรับปรุงคุณภาพ ( dorais et al .
2001 ) รายงานหลายคน ( Mitchell et al . 1991 ; cuartero และ
เฟอร์นานเดซ มูนอซ 1999 ; veit-k ö hler et al . 2542 ; พล็อต et al . 2004 ) แสดงให้เห็นว่าค่า

ขาดน้ำมะเขือเทศและอิทธิพลปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ผลและคุณภาพจึง ดังนั้น สถานภาพน้ำพืช
ดูเหมือนจะมีอิทธิพลต่อคุณภาพผลไม้เพื่อขอบเขตขนาดใหญ่ .
แต่เพราะงานวิจัยก่อนหน้านี้มีรายงานความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ผกผัน
ผลไม้และผลผลิตสด
, การประนีประนอมจะต้องพบระหว่างลดการผลิตผลไม้
และเพิ่มคุณภาพของผล ความสมดุลนี้เป็น
ยากที่จะบรรลุมันเป็นในการรักษาเนื่องจากการเจริญเติบโตและ
การพัฒนาผลไม้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการรวมในโรงงานทั้งหมดที่น้ำ

ภายในกลไกเศรษฐกิจและการแข่งขันพืชมีบทบาทอย่างมาก ดังนั้น ความเข้าใจ
สภาพน้ำของพืชและกลไกระหว่างสถานภาพน้ำ
และการเจริญเติบโตเป็นหัวข้อที่น่าสนใจมาก .
ในปัจจุบันหลายวิธีที่ใช้ได้สำหรับการติดตามอัตโนมัติ
น้ำพืชสถานะ แรก , วัดการไหลของ SAP ต้น
( fh2o ) สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของน้ำพืช
เนื่องจากอัตราการคายน้ำสูง ( และดังนั้นจึง fh2o สูง ) นำไปสู่ความตึงเครียดมากขึ้น
ลบภายในลำต้นไซเลม . vermeulen et al . ( 2007 )
อธิบายถึงความเป็นไปได้ของการใช้วัดการไหลของ SAP ก้านเป็น
เป็นตัวบ่งชี้ของการขาดน้ำ .ตั้งแต่ fh2o คือการตอบสนองโดยตรงจากโรงงาน สภาพสิ่งแวดล้อม

เช่น บรรยากาศและพื้นผิวน้ำประปา วัดได้
ศักยภาพในมุมมองของประมาณน้ำพืช สถานะ ( โจนส์
2004 ) อย่างไรก็ตาม ข้อมูลใน fh2o ไม่สามารถตีความ เพราะผลจาก fh2o ชัดเจน

( ทั้งสภาวะอากาศและน้ำมี เช่นอัตราการไหลของ SAP
เที่ยงต่ำอาจเกิดจาก
เครื่องต่ำ ( ภาวะแล้ง ) รวมทั้งจากความต้องการน้ำต่ำโดย
บรรยากาศ ( ดุล ความดันไอต่ํา VPD ( เดอ ) swaef
et al . 2009 )
2 เครื่องมืออัตโนมัติประกอบด้วยการวัดเส้นผ่าศูนย์กลางลำต้น
รูปแบบ ( DD ) การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นผลจากเรเดียล
น้ำการขนส่งระหว่างไซเลม และเนื้อเยื่อรอบกระเป๋า

ในต้นไม้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างน้ำและกลไก dd
สถานะได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง เช่น ชไวเฟิล et al .
2542 ; g éนาร์ด et al . 2001 ทุ่งหญ้าสเตปป์ et al . 2006 ) ในขณะที่
ใบสมัครในมะเขือเทศจะค่อนข้างจำกัด ( Gallardo et al . 2006 ;
vermeulen et al . 2008 ) ในต้นไม้ , DD ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของน้ำชัดเจน

ตั้งแต่พืชอื่น ๆ