Plant–Water Relations of Kidney Bean Plants Treated with NaCl and Foliarly Applied Glycinebetaine

Salinity is at present one of the most serious environmental problems influencing crop growth. It has been extensively demonstrated that salinity affects several physiological processes in the plant, including the plant–water relations of most salt-sensitive crops species. In this study, the effects of salinity on the plant–water relations of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) and the possibility that foliarly applied glycinebetaine improves these water relations are examined. Kidney bean plants were grown in a greenhouse and treated with 0, 30, 50 and 100 mM NaCl, combined with 0, 10 and 30 mM glycinebetaine in foliar applications. Increased salinity levels decreased stomatal conductance, photosynthetic rate, transpiration and leaf relative water content in the 30, 50 and 100 mM treatments relative to the control treatment. Glycinebetaine applications of 10 mM increased stomatal conductance at 50 mM NaCl, ameliorating significantly the effect of salinity on water relations through increases in the leaf relative water content. At 100 mM NaCl, 30 mM glycinebetaine applications in particular contributed to osmotic stress, and had an adverse effect on plants. Our experiment suggests that glycinebetaine can be used as an alternative treatment to reduce the effects of salt stress on the water relations of salt-sensitive plants, but only to limited salinity levels. Furthermore, the improvement in the water status of kidney beans was dose dependent, suggesting that the concentration of glycinebetaine essential for the survival of salt-sensitive plants is species specific and must be determined individually for each plant species. Pflanzen–Wasser-Beziehungen von NaCl-behandelten und mit Glycinbetain bespruhten Blattern von Gartenbohnenpflanzen Versalzung ist zur Zeit eine der am meisten wirksamen Umweltprobleme im Hinblick auf das Wachstum von Kulturpflanzen. Es hat umfangreiche Untersuchungen gegeben, die Versalzungswirkungen in ihrem Einfluss auf zahlreiche physiologische Vorgange in der Pflanze zu untersuchen; hierbei wurden auch die Pflanzen–Wasser-Beziehungen von hochsalzempfindlichen Pflanzenarten beruck-sichtigt. In dieser Untersuchung wurden die Einflusse der Versalzung auf die Pflanzen–Wasser-Beziehungen bei Buschbohnen (Phaseolus vulgaris L.) und die Moglichkeit uber Blattbespruhungen mit Glycinbetain die Wasser-Beziehungen zu verbessern, untersucht. Die Buschbohnen wurden im Gewachshaus angezogen und mit 0, 30, 50 mM NaCl in Kombination mit 0, 10, 30 mM Glycinbetain Blattbehandlungen angezogen. Eine Erhohung der Versalzung fuhrte zu einer Abnahme der stomataren Konduktanz, der Photosyntheserate, der Transpiration und des relativen Blattwassergehaltes bei den Behandlungen mit 30, 50 und 100 mM im Vergleich zur Kontrolle. Glysinbetainanwendungen von 10mM erhohten die stomatare Konduktanz bei 50 mM NaCl und verbesserten signifikant den ungunstigen Einfluss der Versalzung auf die Wasser-Beziehungen uber eine Erhohung des relativen Blattwassergehaltes. Verwendung von 100 mM NaCl und 30 mM GB trug zu dem osmotischen Stres durch Versalzung bei und hatten einen ungunstigen Einfluss auf die Pflanzen. Unser Experiment weist darauf hin, dass Glycinbetain eine alternative Moglichkeit ist, um die Einflusse des Salzstresses auf die Wasser-Beziehungen von salzempfindlichen Pflanzen abzuschwachen; es bestehen aber Begrenzungen bezuglich des Versalzungsgrades, bei denen eine gunstige Wirkung nachgewiesen werden kann. Ausserdem ist die Verbesserung im Wasserzustand der Buschbohnen von der Anwendungsstarke abhangig, so dass die Konzentration von GB wesentlich fur das Uberleben der salzempfindlichen Pflanzenart spezifisch ist und fur jede Pflanzenart untersucht werden.