Il metodo del flusso evaporativo qui presentata consente relativamente rapido (30 min) determinazione della conduttanza idraulica foglia in laboratorio con misurazione simultanea di conduttanza stomale.
L'EFM è finora il metodo che più si segue il percorso naturale di acqua nelle foglie, dato che l'acqua evapora negli spazi aerei foglie e diffonde dal stomi 15. Un certo numero di altri metodi sperimentali per la determinazione foglia K esistono 25, con tre sono particolarmente comuni. (1) Nel metodo di flusso ad alta pressione (HPFM), l'acqua viene spinta attraverso la foglia sotto alta pressione 15,26. Tuttavia, curve di vulnerabilità non può essere ottenuto con questo metodo perché applicate pressioni positive venga riempito emboli e reidratare tessuto mesofillo. (2) Nel metodo di reidratazione cinetica (RKM), K foglia viene calcolato utilizzando l'analogia tra la reidratazione di fogli disidratati con la charging di un condensatore in serie ad una resistenza 27,28. Questo metodo è veloce, ma non riprodurre l'intero sistema di traspirazione vie naturali nella foglia e non è facilmente modificato per consentire la misurazione di foglie acclimatati per irraggiamento elevato. (3) Nel metodo pompa a vuoto (VPM) la foglia viene posto in una camera, il suo picciuolo collegato ad una fonte di acqua su una bilancia, mentre vuoti di diversa intensità vengono applicati alla perdita di acqua di guida foglia dalla foglia 15,26. Questo metodo può richiedere molto tempo. Misurazioni con tutti e tre i metodi sono stati trovati per dare risultati coerenti 15,28,29, e quindi la EFM viene frequentemente usato dato perché si basa sul movimento acqua per traspirazione, e la sua relativa rapidità e la sua modifica per misurare foglia K in diverse condizioni.
Tutti i metodi tipicamente utilizzati per determinare foglia K comportano un livello di incertezza nella quantificazione accurately la forza motrice corrispondente alla traspirazione 25. Nel EFM, la foglia ΔΨ utilizzato per calcolare foglia K è inferiore al vero motore, in quanto si basa sulla foglia bulk Ψ dopo la foglia è equilibrata per la bomba pressione. A questo punto, la foglia bulk Ψ non rappresenta necessariamente il potenziale dell'acqua delle cellule alla fine del percorso idraulico, in cui l'acqua evapora, ma piuttosto un volume media ponderata per le cellule relativamente pochi potenziale acqua bassa dove l'acqua è movimento e evaporazione, e per le cellule più numerose potenziale dell'acqua alta che può essere isolato dal flusso di traspirazione. Quanto la foglia Ψ è diverso dal vero motore dipende quindi dove l'acqua sta evaporando nella foglia. Se l'acqua evapora tutta la foglia, la foglia di massa Ψ può essere vicino al vero motore, e se l'acqua evapora solo da relativamente pochi cells vicino gli stomi, la foglia bulk Ψ può sostanzialmente sottostimare la vera forza di guida, cioè, il potenziale dell'acqua di tali cellule può essere molto più bassa, e quindi foglia K effettiva sarebbe inferiore a quello determinato con l'EFM. Così, il grado di foglia K determinato dal EFM rappresenta la foglia vera K è sensibile ai percorsi di flusso dell'acqua, che ancora non sono ben compresi. Mentre la EFM fornisce i dati che corrispondono a quelli di altri metodi di misurazione K foglia (vedi sopra), ed è eccellente per uso comparativo, la possibilità di specie variazione nei percorsi di flusso d'acqua attraverso il mesofillo necessita di ulteriori indagini. In effetti, anche per foglie di data specie, queste vie d'acqua può variare in condizioni diverse, ad esempio, sotto irradianza diversi e carichi di calore 4,30 o dello stato delle acque diversa (dato restringimento del tessuto) 31. Ulteriori conoscenzedelle vie di trasporto dell'acqua sarebbe quindi consentire la EFM da utilizzare per risolvere gli effetti dei percorsi cambiamento sul trasporto foglia idraulico complessivo.
La misurazione della conduttanza stomale in EFM ha il vantaggio di permettere la determinazione di risposte a irraggiamento e disidratazione, e fornire risposte appaiate g s con foglia K. Inoltre, l'effetto della disidratazione foglia precedente seguito da reidratazione in g s può essere valutata con questo metodo. Tuttavia, questo metodo ha due inconvenienti potenziali. Primo, questa misura g s è fatta su una foglia asportato, piuttosto che su una pianta intatta, e la seconda, la determinazione della conduttanza stomale si basa sulla misura del clima certa distanza dalla foglia, piuttosto vicino alla foglia come in una camera porometro , anche se la ventilazione della foglia con il ventilatore equilibra la superficie del foglio con l'aria circostante. Per alcune specie, escissefoglie possono mostrare diverse risposte stomatiche che per le foglie su una pianta intatta 16,32. Tuttavia, per varie specie g s stimato utilizzando la EFM era simile ai valori misurati su piante intere con un porometro per ante a metà giornata Ψ foglia 16 (Fig. 2).
L'EFM può essere applicato per fisiologica intuizione, cioè, indagare le dinamiche di K foglia, la sua base nella struttura e anatomia, e le sue risposte ai fattori ambientali. Inoltre, il metodo può essere usato per confrontare piante della data specie coltivate in condizioni diverse, o di età diverse, o per confrontare piante di diverse specie adattate ad ambienti differenti.
Con la costruzione di curve di vulnerabilità foglia, si possono ottenere informazioni sui meccanismi di tolleranza specie alla siccità. Durante la siccità, cavitazione e collasso cellule hanno dimostrato di essere in xilema foglia di alcuni specie, e ritiro cellula del mesofillo durante la disidratazione potrebbe anche avere un impatto il movimento dell'acqua (recensione in 14). I futuri studi saranno necessari per determinare l'importanza relativa di ciascuno di questi processi nel guidare il declino di K foglia e chiusura degli stomi.
Irraggiamento è anche un forte fattore che influenza K foglia e l'EFM è particolarmente adatto per misure in alto irraggiamento. La risposta combinata di acquaporine per irraggiamento e la siccità dovrebbe guadagnare molto interesse. Irradianza alta porta ad un'aumentata espressione e / o attivazione delle acquaporine che permettono il flusso di acqua più velocemente attraverso cellule viventi, aumentando foglia K, che conduce alla disidratazione ridotta espressione e / o de-activatation di acquaporine, riducendo foglia K. L'impatto combinato di irraggiamento e di acqua sulla foglia K richiedono ulteriori indagini 4,10,16,33.
tenda "> Inoltre, tra le specie,
K foglia e la sua vulnerabilità è relativa a distribuzione delle specie per quanto riguarda la fornitura di acqua luce e di altre risorse
3,13,24. Specie da zone aride tendono a mostrare una maggiore resistenza al declino idraulica, di fronte più negativi potenziali idrici del suolo, e mantenendo una
foglia alta
K da più potenziali idrici negativi, possono mantenere alta
g s e continuare la cattura della CO
2 per la fotosintesi
13,14. Pertanto, lo studio delle proprietà idrauliche foglia fornisce intuizioni a livello di cella, foglia, e intero impianto e le sue risposte per l'ambiente, e rischia di produrre numerose importanti scoperte nuove a tutte le scale.