Published January 28, 2012 | Version v1
Publication Open

Arbuscular mycorrhizal fungi enhance photosynthesis, water use efficiency, and growth of frankincense seedlings under pulsed water availability conditions

Creators

  • 1. Wageningen University & Research
  • 2. Addis Ababa University

Description

Under drought conditions, arbuscular mycorrhizal (AM) fungi alter water relationships of plants and improve their resistance to drought. In a factorial greenhouse experiment, we tested the effects of the AM symbiosis and precipitation regime on the performance (growth, gas exchange, nutrient status and mycorrhizal responsiveness) of Boswellia papyrifera seedlings. A continuous precipitation regime was imitated by continuous watering of plants to field capacity every other day during 4 months, and irregular precipitation by pulsed watering of plants where watering was switched every 15 days during these 4 months, with 15 days of watering followed by 15 days without watering. There were significantly higher levels of AM colonization under irregular precipitation regime than under continuous precipitation. Mycorrhizal seedlings had higher biomass than control seedlings. Stomatal conductance and phosphorus mass fraction in shoot and root were also significantly higher for mycorrhizal seedlings. Mycorrhizal seedlings under irregular watering had the highest biomass. Both a larger leaf area and higher assimilation rates contributed to higher biomass. Under irregular watering, the water use efficiency increased in non-mycorrhizal seedlings through a reduction in transpiration, while in mycorrhizal seedlings irregular watering increased transpiration. Because assimilation rates increased even more, mycorrhizal seedlings achieved an even higher water use efficiency. Boswellia seedlings allocated almost all carbon to the storage root. Boswellia seedlings had higher mass fractions of N, P, and K in roots than in shoots. Irregular precipitation conditions apparently benefit Boswellia seedlings when they are mycorrhizal.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في ظل ظروف الجفاف، تغير الفطريات الجذرية الشجرية (AM) العلاقات المائية للنباتات وتحسن مقاومتها للجفاف. في تجربة العوامل المسببة للاحتباس الحراري، اختبرنا تأثيرات تعايش AM ونظام هطول الأمطار على أداء (النمو، وتبادل الغازات، وحالة المغذيات والاستجابة الفطرية الجذرية) لشتلات بوزويليا البردي. تم تقليد نظام هطول الأمطار المستمر من خلال الري المستمر للنباتات إلى القدرة الميدانية كل يومين خلال 4 أشهر، وهطول الأمطار غير المنتظم عن طريق الري النبضي للنباتات حيث تم تبديل الري كل 15 يومًا خلال هذه الأشهر الأربعة، مع 15 يومًا من الري متبوعًا بـ 15 يومًا دون سقي. كانت هناك مستويات أعلى بكثير من استعمار AM في ظل نظام هطول الأمطار غير المنتظم مقارنة بهطول الأمطار المستمر. تحتوي الشتلات الفطرية الجذرية على كتلة حيوية أعلى من الشتلات المتحكمة. كانت الموصلية الفموية وكسر كتلة الفوسفور في البراعم والجذور أعلى بكثير بالنسبة للشتلات الفطرية الجذرية. كان للشتلات الفطرية الجذرية تحت الري غير المنتظم أعلى كتلة حيوية. ساهمت كل من مساحة الورقة الأكبر ومعدلات الاستيعاب الأعلى في ارتفاع الكتلة الحيوية. في ظل الري غير المنتظم، زادت كفاءة استخدام المياه في الشتلات غير الفطرية من خلال انخفاض النتح، بينما في الشتلات الفطرية غير المنتظمة زاد النتح. ونظرًا لزيادة معدلات الاستيعاب بشكل أكبر، حققت الشتلات الفطرية الجذرية كفاءة أعلى في استخدام المياه. خصصت شتلات بوسويليا كل الكربون تقريبًا لجذر التخزين. تحتوي شتلات البوسويلية على كسور كتلية أعلى من N و P و K في الجذور مقارنة بالبراعم. يبدو أن ظروف هطول الأمطار غير المنتظمة تفيد شتلات البوسويلية عندما تكون فطرية جذرية.

Translated Description (French)

Dans des conditions de sécheresse, les champignons mycorhiziens arbusculaires (MA) modifient les relations hydriques des plantes et améliorent leur résistance à la sécheresse. Dans une expérience factorielle en serre, nous avons testé les effets de la symbiose MA et du régime de précipitation sur la performance (croissance, échange gazeux, état nutritionnel et réactivité mycorhizienne) des plants de Boswellia papyrifera. Un régime de précipitations continu a été imité par un arrosage continu des plantes à la capacité du champ tous les deux jours pendant 4 mois, et des précipitations irrégulières par arrosage pulsé des plantes où l'arrosage a été commuté tous les 15 jours pendant ces 4 mois, avec 15 jours d'arrosage suivis de 15 jours sans arrosage. Il y avait des niveaux significativement plus élevés de colonisation AM sous un régime de précipitations irrégulières que sous des précipitations continues. Les semis mycorhiziens avaient une biomasse plus élevée que les semis témoins. La conductance stomatique et la fraction massique de phosphore dans les pousses et les racines étaient également significativement plus élevées chez les semis mycorhiziens. Les semis mycorhiziens soumis à un arrosage irrégulier avaient la biomasse la plus élevée. Une plus grande surface foliaire et des taux d'assimilation plus élevés ont contribué à une biomasse plus élevée. En cas d'arrosage irrégulier, l'efficacité de l'utilisation de l'eau a augmenté chez les semis non mycorhiziens grâce à une réduction de la transpiration, tandis que chez les semis mycorhiziens, l'arrosage irrégulier a augmenté la transpiration. Parce que les taux d'assimilation augmentaient encore plus, les semis mycorhiziens ont atteint une efficacité d'utilisation de l'eau encore plus élevée. Les plants de Boswellia ont alloué presque tout le carbone à la racine de stockage. Les plantules de Boswellia avaient des fractions massiques plus élevées de N, P et K dans les racines que dans les pousses. Les conditions de précipitations irrégulières semblent bénéficier aux semis de Boswellia lorsqu'ils sont mycorhiziens.

Translated Description (Spanish)

En condiciones de sequía, los hongos micorrízicos arbusculares (AM) alteran las relaciones hídricas de las plantas y mejoran su resistencia a la sequía. En un experimento factorial de invernadero, probamos los efectos de la simbiosis AM y el régimen de precipitación en el rendimiento (crecimiento, intercambio de gases, estado de nutrientes y capacidad de respuesta micorrízica) de las plántulas de Boswellia papyrifera. Un régimen de precipitación continua fue imitado por el riego continuo de las plantas a la capacidad de campo cada dos días durante 4 meses, y la precipitación irregular por riego pulsado de las plantas donde el riego se cambió cada 15 días durante estos 4 meses, con 15 días de riego seguido de 15 días sin riego. Hubo niveles significativamente más altos de colonización de AM bajo un régimen de precipitación irregular que bajo precipitación continua. Las plántulas micorrícicas tenían mayor biomasa que las plántulas de control. La conductancia estomática y la fracción de masa de fósforo en el brote y la raíz también fueron significativamente mayores para las plántulas micorrícicas. Las plántulas micorrícicas bajo riego irregular tuvieron la biomasa más alta. Tanto una mayor área foliar como mayores tasas de asimilación contribuyeron a una mayor biomasa. Bajo riego irregular, la eficiencia del uso del agua aumentó en las plántulas no micorrícicas a través de una reducción en la transpiración, mientras que en las plántulas micorrícicas el riego irregular aumentó la transpiración. Debido a que las tasas de asimilación aumentaron aún más, las plántulas micorrícicas lograron una eficiencia de uso del agua aún mayor. Las plántulas de Boswellia asignaron casi todo el carbono a la raíz de almacenamiento. Las plántulas de Boswellia tenían mayores fracciones de masa de N, P y K en las raíces que en los brotes. Las condiciones de precipitación irregulares aparentemente benefician a las plántulas de Boswellia cuando son micorrizas.

Files

s00442-012-2258-3.pdf.pdf

Files (496.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:462237b4ba24b03768ccdf1feacc6446
496.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعمل الفطريات الفطرية الجذرية الشجرية على تعزيز التمثيل الضوئي وكفاءة استخدام المياه ونمو شتلات اللبان في ظل ظروف توفر المياه النبضية
Translated title (French)
Les champignons mycorhiziens arbusculaires améliorent la photosynthèse, l'efficacité de l'utilisation de l'eau et la croissance des plants d'encens dans des conditions de disponibilité en eau pulsée
Translated title (Spanish)
Los hongos micorrícicos arbusculares mejoran la fotosíntesis, la eficiencia del uso del agua y el crecimiento de las plántulas de incienso en condiciones de disponibilidad de agua pulsada

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2155249584
DOI
10.1007/s00442-012-2258-3

Is supplement to
https://openalex.org/W2512713712 (Other)
https://openalex.org/W2391600186 (Other)
https://openalex.org/W2364294440 (Other)
https://openalex.org/W2362170410 (Other)
https://openalex.org/W2352340891 (Other)
https://openalex.org/W2303945795 (Other)
https://openalex.org/W2302700958 (Other)
https://openalex.org/W2104823949 (Other)
https://openalex.org/W202317677 (Other)
https://openalex.org/W1743194206 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W103307878
  • https://openalex.org/W1547519816
  • https://openalex.org/W186353946
  • https://openalex.org/W1980049572
  • https://openalex.org/W1981996424
  • https://openalex.org/W1989385802
  • https://openalex.org/W2002161740
  • https://openalex.org/W2007207672
  • https://openalex.org/W2027373859
  • https://openalex.org/W2034269484
  • https://openalex.org/W2043806671
  • https://openalex.org/W2073074633
  • https://openalex.org/W2075881954
  • https://openalex.org/W2083778516
  • https://openalex.org/W2084003925
  • https://openalex.org/W2097674174
  • https://openalex.org/W2104006665
  • https://openalex.org/W2106288473
  • https://openalex.org/W2108806592
  • https://openalex.org/W2113617438
  • https://openalex.org/W2115841368
  • https://openalex.org/W2122006960
  • https://openalex.org/W2124649255
  • https://openalex.org/W2124781214
  • https://openalex.org/W2125135712
  • https://openalex.org/W2131935694
  • https://openalex.org/W2144282014
  • https://openalex.org/W2145710698
  • https://openalex.org/W2150572318
  • https://openalex.org/W2154050055
  • https://openalex.org/W2155332308
  • https://openalex.org/W2159470078
  • https://openalex.org/W2171322695
  • https://openalex.org/W2175455955
  • https://openalex.org/W4210953298
  • https://openalex.org/W4211008664
  • https://openalex.org/W4300434900