"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7736
ETF7736 "Öine veekasutus puittaimedel - dünaamika ja seda põhjustavad tegurid (1.01.2009−31.12.2012)", Priit Kupper, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7736
Öine veekasutus puittaimedel - dünaamika ja seda põhjustavad tegurid
Night-time water use of trees - dynamics and inducing factors
1.01.2009
31.12.2012
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB270 Taimeökoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
PerioodSumma
01.01.2009−31.12.2009194 365,00 EEK (12 422,19 EUR)
01.01.2010−31.12.2010194 365,00 EEK (12 422,19 EUR)
01.01.2011−31.12.201112 422,40 EUR
01.01.2012−31.12.201212 422,40 EUR
49 689,18 EUR

Projekti põhieesmärgiks on selgitada välja atmosfääri ja mulla tingimuste (niiskus, toitainete sisaldus) mõju öise transpiratsiooni-ja ksüleemivoo kujunemisele, samuti hinnata juurestiku hüdraulilise juhtivuse ja juure–võrse kommunikatsiooni osatähtsust nimetatud protsessis. Vaatleme öise veekasutuse (transpiratsiooni ja ksüleemi laadimise) sesoonset dünaamikat ja sõltuvust puude kasvutsüklist. Lõpptulemusena otsime vastust küsimusele, kas ja millistes kasvutingimustes on öise transpiratsiooni näol tegemist adaptatiivse või passiivse nähtusega. Töö põhihüpoteesid on järgmised: 1. suurenenud öine transpiratsioon on iseloomulik toitainete vaeguses kasvavatele veega hästi varustatud puudele. 2. juurestiku ja lehtede hüdrauliline juhtivus, eeskätt selle sümplastne komponent määravad öise veekasutuse intensiivsuse ja on taime poolt aktiivselt reguleeritavad. 3. öise veekasutuse ja selle komponentide osatähtsus varieerub sesoonselt, olles suurim inteniivsel kasvuperioodil mil toitainete vajadus on suurim. Käesolev uurimus võimaldab luua terviklikumat pilti puude öise veekasutuse protsessist ja seda põhjustavatest teguritest. Lisaks annavad läbiviidavad eksperimendid väärtuslikku teavet öist transpiratsiooni tingivate mehhanismide kohta, keskendades atmosfääri tegurite kõrval tähelepanu ka juurestiku hüdraulilisele juhtivusele, samuti juurte ja lehestiku vahelise veevoo ööpäevasele regulatsioonile. Kui senised arvukad tööd on keskendunud eelkõige öise transpiratsiooni olemasolu või puudumisele uurimisele sõltuvalt liigilisest kuuluvusest ja atmosfääri tingimustest, siis käesolev uurimus liigub loogilise sammuna edasi mehhanismide suunas, mis öise veekasutuse protsessi taimes tervikuna juhivad. Eeldatavad tulemused võimaldavad täpsustada ja täiendada mudeleid, mis tegelevad puistu või ka koosluse tasemel veeringe uurimisega lähtuvalt atmosfääri- ja mullatingimustest. Väetamis- ja niisutuskatsed annavad kasulikku teavet kiirekasvuliste ja majanduslikult oluliste puuliikide kasvu ja veekasutuse osas, võimaldades arendada teaduspõhiseid majandamismudeleid sõltuvalt puude kasvukeskkonnast.
The main objective of the current study is to estimate the effect of atmospheric and soil conditions (moisture, nutrient content) on formation of night-time transpiration and xylem sap flow. Furthermore, we will valuate the relative importance of root system hydraulic conductivity and root-to-shoot communication in nocturnal water use process. We investigate seasonal dynamics of night-time water use and its components (transpiration, xylem refilling), also their dependency on tree’s seasonal growth pattern. Finally, we are looking answer to the question whether the nocturnal water use has a passive or adaptive nature. We have three main hypothesis to prove: 1. the intensity of the night-time transpiration increases on well-watered trees in deficiency of soil mineral nutrients. 2. the hydraulic conductivity of the root system and leaves is actively regulated by plant, and it determines the intensity of the night-time water use. 3. nocturnal water use and the relative importance of its components vary seasonally being highest within the period of rapid growth when the need for mineral nutrients is highest. This research project will improve our knowledge about the process of tree’s night-time water use relating to the factors generating it. Our experimental data give valuable information about the mechanisms causing tree’s nocturnal transpiration, concentrating the attention beside atmospheric factors also on root’s hydraulic conductivity and on a regulation of water transfer between roots and foliage. Furthermore, we will move towards the mechanisms conducting the night-time water use in a plant as a whole. Our presumptive results enable to specify and improve models dealing with water cycling on stand and ecosystem scale depending on atmospheric and soil conditions. The fertilizing and moistening experiments give valuable information about growth and water use of fast growing economically important tree species allowing to evolve science-based economy models depending on tree’s growth conditions.