葉の水の取り込み：プロセス、経路、および植物の水予算への統合

ほとんどの主要なバイオームで表されるほぼすべての植物科は、葉を通して直接水を吸収します。この現象は、一般的に葉の水摂取と呼ばれます。最近の研究では、葉の水吸収が複数の空間的および時間的スケールにわたって植物の水と炭素バランスの両方に影響を与える可能性のある重要な水補助金を提供することが示唆されています。それにもかかわらず、葉の表面を通していつ、どこで、どのように、どのように吸収されるかについての私たちの機械的な理解は限られたままです。まず、葉の水の取り込みが発生するのに必要な生物物理学的条件の証拠をレビューし、水流の勾配を作成するために必要な植物と大気の水の可能性に焦点を当てています。次に、葉の中に入ると、摂取のためのさまざまな経路と、水の潜在的な運命を検討します。葉の吸収による水の運命は、葉の水のポテンシャルを増加させ、蒸散の需要に貢献することであることを考えると、葉の水電位の観察された変化率と葉の総流束の定量的合成も提供します。最後に、植物の水の動きの伝統的な枠組みに葉の水の取り込みを効果的に組み込むために対処すべき重要な研究テーマを特定します。

Nearly all plant families, represented across most major biomes, absorb water directly through their leaves. This phenomenon is commonly referred to as foliar water uptake. Recent studies have suggested that foliar water uptake provides a significant water subsidy that can influence both plant water and carbon balance across multiple spatial and temporal scales. Despite this, our mechanistic understanding of when, where, how, and to what end water is absorbed through leaf surfaces remains limited. We first review the evidence for the biophysical conditions necessary for foliar water uptake to occur, focusing on the plant and atmospheric water potentials necessary to create a gradient for water flow. We then consider the different pathways for uptake, as well as the potential fates of the water once inside the leaf. Given that one fate of water from foliar uptake is to increase leaf water potentials and contribute to the demands of transpiration, we also provide a quantitative synthesis of observed rates of change in leaf water potential and total fluxes of water into the leaf. Finally, we identify critical research themes that should be addressed to effectively incorporate foliar water uptake into traditional frameworks of plant water movement.