Agronomie 19 (1999) 591-601
DOI: 10.1051/agro:19990703

Foliar senescence in maize plants grown under different water regimes

Arturo Alvino^a, Sebastiano Delfine^a and Mauro Mori<sup>b

a</sup>  Dipartimento S.A.V.A., Università degli Studi del Molise, via De Sanctis, 86100 Campobasso, Italy
^b  Dipartimento di Scienze Agronomiche, Università Federico di Napoli, via Università 100, 80055 Portici-Napoli, Italy

Abstract - The leaf ontogeny of potted maize plants subjected to severe water stress was carried out in a greenhouse. The water stress cycle started at the onset of the vegetative stage (five-leaf stage). Control and water-stressed plants received 100 and 50 % of the water evapotranspired, respectively. After 30 days half of the water-stressed plants were fully irrigated to control levels. Water stress lowered osmotic potentials of all leaves along the plant profile as well as their chlorophyll concentration and photosynthetic rate. Leaf area of stressed plants was reduced, while leaf nitrogen concentration was higher than in control plants at the end of the vegetative stage. After re-watering, recovered plants increased their leaf photosynthetic rate and leaf turgor, although they remained lower than in control plants. At the end of the vegetative stage, leaf nitrogen concentration of re-watered plants was similar to that of the stressed plants, while leaf growth was not resumed though relative death rate was slowed to that of the control treatment. This suggests that severe water-stressed plants, when fully re-irrigated, were able to re-establish good physiological processes although at a level lower than in the control, because chlorophyll concentration was not fully recovered. (© 1999 Inra/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS.)

Résumé - Sénescence foliaire chez les plants de maïs cultivés sous différents régimes hydriques. On a étudié en serre la formation des feuilles de plants de maïs en pot soumis à des stress hydriques sévères. Le cycle de stress hydrique a commencé au début du stade végétatif (stade cinq feuilles). Les plants témoins et les plants stressés ont reçu respectivement 100 et 50 % de l'eau d'évapotranspiration. Dix jours plus tard la moitié des plants subissant le stress hydrique ont été irrigués au même niveau que les témoins. Le stress hydrique a diminué le potentiel osmotique de toutes les feuilles le long du plant, ainsi que leur concentration en chlorophylle et le taux de photosynthèse. La surface de la feuille des plants stressés était réduite, tandis que la concentration des feuilles en azote était plus élevée que chez les témoins à la fin du stade végétatif. Après avoir été à nouveau arrosés, les plants ont récupéré et leur taux de photosynthèse foliaire ainsi que la turgescence des feuilles ont augmenté, tout en restant inférieurs à ceux des témoins. A la fin du stade végétatif, la concentration en azote des feuilles des plants ré-arrosés était semblable à celles des plants stressés, mais la croissance foliaire n'avait pas repris bien que le taux relatif de mort soit descendu au niveau de celui des plants témoins. Ceci suggère que les plants ayant subi un stress hydrique sévère sont capables, lorsqu'ils sont arrosés à nouveau, de bien rétablir les processus physiologiques, à un moindre niveau toutefois que celui des témoins parce que la concentration en chlorophylle n'est pas totalement récupérée. (© 1999 Inra/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS.)

Key words: leaf senescence / leaf photosynthesis / maize / relative death rate / soil water stress

Mots clés : sénescence / photosynthèse / maïs / taux de mortalité / stress hydrique du sol