Agronomie 23 (2003) 29-36
DOI: 10.1051/agro:2002066

Plant indicators of available soil water in the perennial herbaceous crop Miscanthus giganteus Greef et Deu

Salvatore Foti^a, Salvatore L. Cosentino^b, Cristina Patanè^c, Venera Copani^a and Emanuele Sanzone<sup>a

a</sup>  Dipartimento di Scienze Agronomiche, Agrochimiche e delle Produzioni Animali (DACPA) - Sezione Scienze Agronomiche, Università di Catania, via Valdisavoia 5, 95123 Catania, Italy
^b  Dipartimento di Produzione vegetale - Università della Basilicata, via Nazario Sauro, 84, Potenza, Italy
^c  Centro di Studio Sulle Colture Erbacee Strategiche del Mediterraneo, CNR, via Valdisavoia 5, 95123 Catania, Italy

(Received 14 August 2001; revised 8 February 2002; accepted 26 Februray 2002)

Abstract
Miscanthus giganteus is a potential crop for biomass. In order to evaluate the tolerance of the species to low soil water availability, which in the Mediterranean environment occurs during the warm and dry summertime, a 2-year research experiment was carried out in the field on the eastern coast of Sicily (Southern Italy), comparing the physiological responses of the crop to three levels of ETm restoration (25%, 50% and 100%). All the studied plant indicators (pre-dawn and midday leaf water potential, leaf transpiration and stomatal conductance) were affected by soil water deficit according to a relationship described by an asymptotic curve. However, the pre-dawn leaf water potential was more strictly related to soil water content, among those tested, due to its relative independence from weather conditions and thus may represent a valid indicator of plant water status for irrigation scheduling. Indeed, the variations in leaf water potential, transpiration and stomatal conductance, measured during the warmest hours of the day, were related to the air vapour pressure deficit in the well-irrigated treatment (100

Résumé
Indicateurs physiologiques de l'eau disponible du sol dans une culture herbacée vivace Miscanthus giganteus Greef et Deu. Miscanthus giganteus est une espèce à haut potentiel de production de biomasse. Dans le but d'évaluer la tolérance de l'espèce à la disponibilité d'eau réduite dans le sol qui se produit au cours de l'été sec et chaud en climat méditerranéen, une expérimentation de deux ans a été conduite dans un site de la côte orientale de la Sicile (Sud de l'Italie) où la réponse physiologique de la culture à trois niveaux de restitution de l'ETM (25 %, 50 % et 100 %) a été étudiée. Tous les indicateurs physiologiques étudiés (le potentiel hydrique foliaire mesuré au lever du jour et à midi, la transpiration, la conductance stomatique) ont été influencés par le déficit hydrique du sol selon une relation décrite par une fonction asymptotique. Toutefois, le potentiel hydrique mesuré au lever du jour montre une relation étroite avec la teneur en eau du sol, parmi les indicateurs testés, à cause de sa relative indépendance par rapport aux conditions climatiques et il pourrait donc être un indicateur valable de l'état hydrique des plants et un outil pour la programmation de l'irrigation. Par contre, la variabilité du potentiel hydrique foliaire, de la transpiration et de la conductance stomatique, mesurées dans les heures les plus chaudes de la journée, était liée au déficit de pression de vapeur de l'air dans le traitement bien irrigué (restitution du 100 % de l'ETM).

Key words: Miscanthus giganteus / mediterranean environment / plant water status / stomatal conductance / vapour pressure deficit

Mots clés : Miscanthus giganteus / environnement méditerranéen / état hydrique de la plante / conductance stomatique / déficit de pression de vapeur

Correspondence and reprints: Salvatore L. Cosentino
    e-mail: agronomi@mbox.fagr.unict.it

Communicated by Serge Rambal (Montpellier, France)

© INRA, EDP Sciences 2003