Vapour pressure deficit control in relation to water transport and water productivity in greenhouse tomato production during summer

Abstract

Although atmospheric vapour pressure deficit (VPD) has been widely recognized as the evaporative driving force for water transport, the potential to reduce plant water consumption and improve water productivity by regulating VPD is highly uncertain. To bridge this gap, water transport in combination with plant productivity was examined in tomato (Solanum lycopersicum L.) plants grown under contrasting VPD gradients. The driving force for water transport was substantially reduced in low-VPD treatment, which consequently decreased water loss rate and moderated plant water stress: leaf desiccation, hydraulic limitation and excessive negative water potential were prevented by maintaining water balance. Alleviation in water stress by reducing VPD sustained stomatal function and photosynthesis, with concomitant improvements in biomass and fruit production. From physiological perspectives, suppression of the driving force and water flow rate substantially reduced cumulative transpiration by 19.9%. In accordance with physiological principles, irrigation water use efficiency as criterions of biomass and fruit yield in low-VPD treatment was significantly increased by 36.8% and 39.1%, respectively. The reduction in irrigation was counterbalanced by input of fogging water to some extent. Net water saving can be increased by enabling greater planting densities and improving the evaporative efficiency of the mechanical system.

Flujo de savia y potencial hídrico en plantas de tomate (<i>Solanum lycopersicum</i> L.) bajo condiciones de invernadero

“…2A). La tendencia de ᴪ presentado en el cultivo de tomate fue similar a la reportada por Zhang et al (2017) quienes mencionan valores entre -0,23 y -1,03 MPa cuando valores de DPV estuvo alrededor de 1 a 2 kPa. Al ser el ᴪ de la planta menos negativo se reduce sustancialmente la fuerza motriz para el transporte de agua y por lo tanto se disminuye su perdida y a su vez se regula el estrés hídrico (Fricke, 2016).…”

“…Por el contrario, el F H2O presento correlación positiva con RAFA (0,87; P<0,0001), T a (0,82; P<0,0001) y DPV (0,81; P<0,0001) y negativa para HR a (-0,83; P<0,0001). La poca correlación de ᴪ es explicada por las fluctuaciones de las variables ambientales en el transcurso del monitoreo afectado principalmente por la radiación (RAFA) y del déficit presión de vapor (DPV, García et al, 2010;Zhang et al, 2017).…”

“…De esta forma repercute directamente en la absorción y transporte de líquidos a través de la planta, procesos esenciales para el incremento de la actividad fotosintética y de la productividad (Guangcheng et al, 2016). Un DPV elevado (mayor a -1,5 MPa) implica una respuesta fisiológica inmediata en la planta, donde sus estomas expresarían un cierre parcial para evitar las pérdidas de agua, principalmente en forma de vapor (Qiu et al, 2015;Zhang et al, 2017). En consecuencia, se afectarían procesos esenciales como el intercambio gaseoso, la actividad fotosintética y el rendimiento de la planta, siendo este último de gran importancia económica, dado que se reduce el potencial productivo de la especie (Bobich et al, 2010).…”

“…En consecuencia, se afectarían procesos esenciales como el intercambio gaseoso, la actividad fotosintética y el rendimiento de la planta, siendo este último de gran importancia económica, dado que se reduce el potencial productivo de la especie (Bobich et al, 2010). Caso contrario es visto para un DPV bajo y optimo en el cual la planta aumentaría el desempeño de sus actividades fisiológicas (Zhang et al, 2017). se expresa como el gradiente del potencial hídrico varia directamente por el contenido de agua presente en los tejidos de almacenamiento, generando así una mayor tensión en el xilema que impulsara el flujo vertical de agua a través del tallo (De Swaef et al, 2013).…”

“…Los resultados obtenidos de las modelaciones se encuentran entre los rangos reportados por la literatura, compartiendo las mismas tendencias diarias obtenidos en otros estudios (De Swaef y De Swaef et al, 2013;Qiu et al, 2015;Guangcheng et al, 2016;Zhang et al, 2017), a su vez se encontró una alta correlación (0,82; P<0,0001).…”