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Ann. For. Sci.
Volume 57, Number 3, March-April 2000
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Page(s) | 209 - 218 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2000112 |
DOI: 10.1051/forest:2000112
Ann. For. Sci. 57 (2000) 209-218
Consequences of an excess Al and a deficiency in Ca and Mg for stomatal functioning and net carbon assimilation of beech leaves
Michèle Ridolfi - Jean-Pierre Garrec
Équipe Pollution Atmosphérique, Unité d'Écophysiologie Forestière,
INRA Nancy, F-54280 Champenoux, France
(
Abstract:
Stomatal function and photosynthesis were investigated in beech seedlings
submitted to excess Al, or/and to a deficiency in Ca and Mg. Excess Al in the nutrient
solution promoted a decrease of Ca and Mg leaf contents, while K was increased. Stomatal
responses to darkness, ABA and ambient CO2 remained normal. In contrast, steady-state
stomatal conductance in light was significantly smaller and correlated to a lower
accumulation of K in the guard cells. Similar stomatal responses were observed for Ca-Mg
deficient plants. In response to combined Al stress and low Ca and Mg nutrition, stomata
remained almost insensitive to the different stimuli. The constancy in K guard cell
concentration revealed a disturbance in K fluxes. Lower CO2 assimilation rates and
chlorophyll contents, on a leaf area basis, were recorded in response to all treatments. In
conclusion, excess Al associated to low Ca and Mg nutrition lead to a strong stomatal
dysfonction and reduced photosynthesis of beech seedlings.
Keywords:
aluminium / mineral deficiencies / stomata / photosynthesis / Fagus sylvatica
Résumé:
Conséquences d'un excès d'Al et d'une carence en Ca et Mg sur le fonctionnement
stomatique et l'assimilation nette de carbone de jeunes hêtres. Cette étude présente les
effets de l'aluminium, d'une double carence en Ca et Mg ou de la combinaison de ces deux
traitements sur le fonctionnement stomatique et la photosynthèse de jeunes hêtres. Le stress
aluminique a provoqué une carence en Ca et Mg, et une accumulation de K dans les feuilles. La
réponse des stomates à l'obscurité, l'ABA et au CO2 n'était pas perturbée. Par contre, les
conductances stomatiques à la lumière étaient réduites et corrélées à une accumulation
relative de K dans les cellules stomatiques plus faible. Les plants carencés en Ca et Mg
présentaient des réponses stomatiques comparables à celles observées pour le traitement Al.
Les plantes soumises à un stress aluminique et une carence calcico magnésienne présentaient
une perte importante de sensibilité des stomates aux différents stimuli, associée à un
dysfonctionnement des flux de K. Une réduction de la photosynthèse et des teneurs en
chlorophylles, par unité de surface, fut enregistrée pour chaque traitement. En conclusion,
un excès d'aluminium associé à une nutrition minérale pauvre en Ca et Mg provoque un
dysfonctionnement important des complexes stomatiques et une réduction de la photosynthèse.
Mots clé :
aluminium / carences minérales / stomate / photosynthèse / Fagus sylvatica
Correspondence and reprints: Jean-Pierre Garrec
Tel. 33-3 83 39 40 97; garrec@nancy.inra.fr
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