Temperature effect on transpiration response of maize plants to vapour pressure deficit

Yang, Zuguang; Sinclair, Thomas R.; Zhu, Maggie M.; Messina, Carlos D.; Cooper, Mark; Hammer, Graeme

doi:10.1016/j.envexpbot.2011.12.034

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“…Aos 78 DAS, fase vegetativa da safra de verão, no horário das 09:00h a vegetação estava acoplada com a atmosfera, sendo observado um acréscimo no Ω a partir das 10:00h, que pode estar relacionado com a baixa velocidade do vento (Figura 8) e baixa ra (Figura 9). O pico de resistência foliar à difusão de vapor medida ocorreu em torno das 14:00h, conforme Figura 9 e, devido ao horário com temperaturas elevadas, favorecendo as atividades metabólicas da planta, ao fixar mais CO2 e perder mais água por transpiração através do fechamento estomático parcial sob alto déficit de pressão de vapor (DPV), que pode ocorrer frequentemente próximo ao meiodia sendo um mecanismo fisiológico da planta para o controle e uso mais eficiente da água disponível (Yang et al, 2012). Aos 103 DAS, período em que a cultura se encontrava na fase reprodutiva, a atmosfera estava acoplada com a atmosfera as 08:00h com aumento no valor de Ω no decorrer do dia.…”

Section: Resultsunclassified

“…De acordo com Jarvis (1985), o Ω tende a ser gradualmente menor em culturas ásperas e altas devido a uma redução da resistência aerodinâmica do dossel causada por uma mistura de ar forte e uma elevada rugosidade da cultura. O fechamento dos estômatos em resposta a alta DPV provoca equilíbrio entre a perda de vapor de água da transpiração e o fluxo de água para as células de guarda (Yang et al, 2012). …”

Section: Resultsunclassified

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Regime de acoplamento planta-atmosfera em lavouras de milho cultivadas em duas épocas (Atmosphere plant-coupling scheme in corn harvest in two times)

Souza

Martins

Vianna

et al. 2017

Rev. Bras. Geog. Fis.

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. fabio.marin@usp.br.Artigo recebido em 12/04/2017 e aceito em 05/08/2017 R E S U M O O milho é considerado uma das culturas mais cultivadas mundialmente porem, rendimento da cultura depende da relação intrínseca estabelecida entre a planta e o ambiente em que se encontra, sendo o acoplamento responsável pela intensidade do fluxo de massa e energia entre a interação planta-atmosfera. Objetivou-se analisar a variação do acoplamento (Ω) de milho cultivado no verão e outono a fim de compreender a interação existente entre vegetação-atmosfera. Foram conduzidos dois experimentos, o primeiro na época do outono e os segundos no verão, ambos instalados no município de Piracicaba-SP. O fator de acoplamento (Ω) foi calculado pela equação proposta por McNaughton e Jarvis (1983) e os dados de transpiração para o período do outono foram estimados por meio do modelo CERES-MAIZE. Verificou-se acoplamento da vegetação com a atmosfera na safra de outono devido à ação conjunta entre os componentes aerodinâmicos e radiativos no controle da troca de vapor de água com a atmosfera; na safra de verão houve desacoplamento devido à ocorrência de temperaturas elevadas, o que favoreceu as atividades metabólicas da planta. Concluiu-se que na safra de outono, o acoplamento das plantas de milho com a atmosfera ocorreu com o aumento da velocidade do vento, redução da resistência aerodinâmica e da camada limite foliar, com queda na transpiração; temperaturas entre 25 a 30 °C favoreceram o desacoplamento das plantas de milho com a atmosfera, na safra de verão. Palavras-chave: transpiração, ceres-maize, estômatos. Atmosphere plant-coupling scheme in corn harvest in two times A B S T R A C TMaize is considered to be one of the most cultivated crops worldwide, crop yield depends on the intrinsic relationship established between the plant and the environment in which it is found, and coupling is responsible for the intensity of mass and energy flux between the plant-atmosphere interaction. The objective of this study was to analyze the coupling variation (Ω) of maize grown in summer and autumn in order to understand the interaction between vegetation and atmosphere. Two experiments were conducted, the first in the fall season and the second in the summer, both installed in the municipality of Piracicaba-SP. The coupling factor (Ω) was calculated by the equation proposed by McNaughton and Jarvis (1983) and the transpiration data for the autumn period were estimated using the CERES-MAIZE model. It was verified the coupling of the vegetation with the atmosphere in the fall harvest due to the joint action between aerodynamic and radiative components in the control of the exchange of water vapor with the atmosphere; In the summer crop there was decoupling due to the occurrence of high temperatures, which favored the metabolic activities of the plant. It was concluded that in the autumn harvest the coupling of corn plants with the atmosphere occurred with the increase of wind speed, reduction of aerodynamic resistance and leaf boundary layer, with decrea...

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Section: Resultsunclassified

Regime de acoplamento planta-atmosfera em lavouras de milho cultivadas em duas épocas (Atmosphere plant-coupling scheme in corn harvest in two times)

Souza

Martins

Vianna

et al. 2017

Rev. Bras. Geog. Fis.

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“…Elevados valores de FATS crítica indicam que os sinais hidráulicos emitidos pelas folhas causam o fechamento estomático precoce, a fim de minimizar as perdas de água para a atmosfera e conservar o conteúdo de água no solo (STRECK, 2004;SOUZA et al, 2014). De maneira geral, considerando os dados totais, os valores de FATS foram menores para TR, NF e AF em condição de alto DPV e elevados em condições de baixo DPV, contrário ao esperado, que são valores de FATS maiores em condições de alta demanda evaporativa, já que se acredita que ocorra maior fluxo de água do solo para a planta e, consequentemente, maior transpiração em dias de alto DPV (RAY et al, 2002;YANG et al, 2012;SCHOPPACH;SADOK, 2012). Esse fato demonstra que a C. citriodora é tolerante à deficiência hídrica no solo, principalmente em condições de alto DPV, e que a demanda evaporativa da atmosfera é o principal fator que governa o consumo de água em C. citriodora.…”

Section: Discussionunclassified

“…Assim, a demanda evaporativa do ar, representada pelo déficit de pressão de vapor (DPV), pode afetar a FATS crítica, uma vez que a taxa de transpiração depende da condutância estomática que, por sua vez, também depende do DPV (SCHOPPACH; SADOK, 2012;YANG et al, 2012). Portanto, as estratégias de conservação de água através de diferentes sensibilidades da transpiração e, consequentemente, na FATS crítica em relação ao DPV devem ser consideradas.…”

Section: Introductionunclassified

VALORES LIMÍTROFES PARA TRANSPIRAÇÃO, DESENVOLVIMENTO E CRESCIMENTO DE Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson EM RESPOSTA À DEFICIÊNCIA HÍDRICA NO SOLO1

et al. 2015

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RESUMO -Quando a disponibilidade de água no solo é reduzida, as plantas respondem diminuindo a taxa de transpiração, o crescimento e o desenvolvimento, na tentativa de aclimatação à deficiência hídrica. Com o objetivo de quantificar essas respostas em mudas de Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson, foi utilizada a metodologia da fração de água transpirável no solo (FATS), em um experimento conduzido em casa de vegetação, sob o delineamento inteiramente casualizado, sendo dois níveis de suplementação hídrica, duas épocas de aplicação da deficiência hídrica e nove repetições. A FATS e os parâmetros de transpiração, crescimento e desenvolvimento foram medidos diariamente durante a aplicação da deficiência hídrica. A FATS crítica, em que a transpiração, o crescimento e desenvolvimento começam a ser reduzidos, foi distinta nas épocas de aplicação da deficiência hídrica devido à diferença das condições meteorológicas. Os valores elevados de FATS indicaram que a espécie possuiu boa aclimatação à deficiência hídrica no solo, quando comparada com as espécies anuais e outras perenes.Palavras-chave: Relações hídricas; Déficit de pressão de vapor; Fechamento estomático. THRESHOLDS FOR TRANSPIRATION, DEVELOPMENT AND GROWTH OF Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson IN RESPONSE TO SOIL WATER STRESSABSTRACT -When water availability in the soil is reduced, plants respond decreasing transpiration rate, growth and development in an attempt to acclimate to water deficit. To quantify these responses in seedlings of Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson, we used the methodology of the Fraction of Transpirable Soil Water (FTSW), in an experiment conducted in a greenhouse, in a completely randomized design with two levels of water supplementation, two application times of water deficiency and nine replicates. The FTSW and the transpiration, growth and development parameters were measured daily during the application of water deficiency. The FTSW threshold, in which transpiration, growth and development begin to be reduced, was variable for different application times of water stress due to the difference in weather conditions. The high values of FTSW indicate that the species has good acclimation to soil water deficit compared to annuals and other perennials species.

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“…A crop's reaction to the decrease soil water capacity is different for dissimilar crop species. High evapotranspiration requirements of the environment may cause loss of soil water supplies through excessive transpiration in non-sensitive plants (Yang et al, 2012).…”

Section: Introductionmentioning

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Maize transpiration in response to meteorological conditions

Klimešová

Středová

Středa

2013

Contributions to Geophysics and Geodesy

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Differences in transpiration of maize (Zea mays L.) plants in four soil moisture regimes were quantified in a pot experiment. The transpiration was measured by the "Stem Heat Balance" method. The dependence of transpiration on air temperature, air humidity, global solar radiation, soil moisture, wind speed and leaf surface temperature were quantified. Significant relationships among transpiration, global radiation and air temperature (in the first vegetation period in the drought non-stressed variant, r = 0.881**, r = 0.934**) were found. Conclusive dependence of transpiration on leaf temperature (r = 0.820**) and wind speed (r = 0.710**) was found. Transpiration was significantly influenced by soil moisture (r = 0.395**, r = 0.528**) under moderate and severe drought stress. The dependence of transpiration on meteorological factors decreased with increasing deficiency of water. Correlation between transpiration and plant dry matter weight (r = 0.997**), plant height (r = 0.973**) and weight of corn cob (r = 0.987**) was found. The results of instrumental measuring of field crops transpiration under diverse moisture conditions at a concurrent monitoring of the meteorological elements spectra are rather unique. These results will be utilized in the effort to make calculations of the evapotranspiration in computing models more accurate.

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Temperature effect on transpiration response of maize plants to vapour pressure deficit

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Regime de acoplamento planta-atmosfera em lavouras de milho cultivadas em duas épocas (Atmosphere plant-coupling scheme in corn harvest in two times)

Regime de acoplamento planta-atmosfera em lavouras de milho cultivadas em duas épocas (Atmosphere plant-coupling scheme in corn harvest in two times)

VALORES LIMÍTROFES PARA TRANSPIRAÇÃO, DESENVOLVIMENTO E CRESCIMENTO DE Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson EM RESPOSTA À DEFICIÊNCIA HÍDRICA NO SOLO1

Maize transpiration in response to meteorological conditions

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