Título en español.

Effects of water stress on growth, sugar production and enzymology of sugarcane were evaluated in two greenhouse experiments in which sugarcane of the variety P.R. 980 was grown in sand culture with controlled nutrient supply. At 14 weeks of age, four water regimes were created for each of the two experiments: No water, normal water (2 liters daily), normal water plus night flooding, and continuous flooding. One experiment was pretreated with a 0.01-percent solution of active gibberellic acid (GA) 10 days before water variables were initiated. Samples of leaf, leaf sheath, immature storage tissue and stalk tissue were harvested at 0, 2, 5, and 9 days. Enzyme assays were conducted with leaf and immature storage tissue preparations for acid invertase, adenosine triphosphatase (ATP-ase), and ß-amylase. The following results were obtained: 1. Foliar symptoms appeared between the fifth and ninth day among the low-water and continuous flooding regimes. Wilting of leaves and leaf sheaths, yellowing of leaf tips, extensive yellowing of older leaves and leaf sheaths, and severe curling of spindle tissues was general among both treatments. Symptoms were delayed but not prevented by GA pretreatment. Normal water and night flooding produced no visible effects. Whorls of adventitious roots grew from submerged nodes of continuously flooded plants. 2. Sheath moisture values ultimately declined in water-deficient and water-toxic plants regardless of GA treatment. Continuously flooded plants increased total fresh weight, regardless of leaf and sheath desiccation, when pretreated with GA. A GA role in promoting water uptake is suggested. 3. Leaf sucrose declined in water-deficient and continuously flooded sugarcane but increased in immature storage tissues. This was taken as evidence of continued sucrose transport under moisture conditions restrictive against sugar synthesis. Polarization values for milled juice indicated that GA pretreatment caused a decline of storage sucrose under a normal water regime, but GA prevented storage sucrose losses under a regime of continuous flooding. The former GA effect is interpreted in terms of growth stimulation, the latter in terms of GA involvement in sugar accumulation processes effective in transport of sucrose to storage areas. 4. Invertase was suppressed both by deficient and excessive water regimes and by GA pretreatment. Night flooding produced little effect. 5. ATP-ase was strongly suppressed by night flooding but no consistent effects were produced by the other water regimes. The ATP-ase suppression by excessive night water was interpreted as a perturbation of normal diurnal-nocturnal rhythms rather than a sensitivity of synthesis mechanisms to flooding per se. GA pretreatment suppressed ATP-ase among all water regimes. Assuming that foliar ATP-ase is a functional entity of photosynthetic phosphorylation, the GA effect was taken as further evidence of a GA influence upon sugarcane photosynthesis. 6. Foliar amylase remained at a constant level in water-deficient cane, while other water regimes tended to increase the enzyme. Amylase was less sensitive to water regime than invertase and appeared to be synthesized under flood conditions highly repressive for invertase. It is concluded that low- and high-water regimes tend to produce common effects upon the overall synthesis and utilization of sugar in the cane plant. Hormone level may affect the rate of sugar utilization within high and low water regimes without altering the outward manifestations of these regimes. Hydrolytic enzyme level is apparently affected indirectly by prolonged water stress or by perturbation of endogenous day-night rhythms. However, the enzymes measured were not sufficiently sensitive to changing water supply to serve as indicators of water status.En dos experimentos de invernadero se evaluaron los efectos de un régimen controlado de agua sobre el crecimiento, producción y enzimología de la caña de azúcar, en los cuales la variedad de caña de azúcar P.R. 980 se cultivó en arena con un suministro controlado de los nutrimentos. A las 14 semanas de edad se establecieron cuatro regímenes de agua para cada uno de los experimentos: ausencia total de agua, suministro normal de agua (2 litros diarios), suministro normal de agua más inundación nocturna e inundación continua. Las plantas de uno de los experimentos fueron pretratadas con una solución de ácido giberélico activo al 0.01 por ciento 10 días antes de iniciarse la aplicación de las variables de agua. A los 2,5 y 9 días se cosecharon muestras de la hoja, yagua, tejido tierno y canuto de la caña. Se hicieron análisis de la invertasa ácida, la trifosfatasa de adenosina (ATP-asa) y la ß-amilasa en extractos acuosos de la hoja y tejido tierno reservante. Se lograron los siguientes resultados: 1. Al quinto y noveno día aparecieron síntomas foliares entre las plantas sometidas a los regímenes de poca agua e inundación continua. La marchitez de las hojas y yaguas, el amarillamiento de la punta de las hojas, una extensa amarillez en las hojas y yaguas viejas y un enroscamiento severo del cogollo fueron síntomas generales en ambos tratamientos. Se demoró pero no se evitó la aparición de los síntomas mediante el pretratamiento con AG. Los regímenes de suministro normal de agua e inundación nocturna no produjeron efectos visibles. De los nudos sumergidos crecieron verticilos de raíces adventicias en las plantas sometidas a una inundación continua. 2. Los valores de humedad en las yaguas descendieron en las plantas con deficiencia de agua independientemente del tratamiento que se les diera con AG. Las plantas expuestas a una inundación continua y pretratadas con AG aumentaron en peso fresco independientemente de la desecación de la hoja y la yagua. Se sugiere que el AG es un factor que promueve la absorción de agua. 3. El contenido de sacarosa en la hoja disminuyó, tanto en la caña con deficiencia de agua como la expuesta a una inundación continua pero aumentó en el tejido tierno reservante. Esto se interpretó como evidencia de un continuo transporte de la sacarosa bajo condiciones de humedad desfavorables a la síntesis de azúcar. Los valores de polarización para el guarapo de la caña molturable indicaron que el pretratamiento con AG causó una disminución del azúcar almacenada bajo un régimen normal de agua, aunque evitó pérdidas de la sacarosa almacenada bajo un régimen de inundación continua. El primer efecto del AG se interpretó en términos de un estímulo en el crecimiento y el último, en términos de una participación del AG en los procesos de acumulación de la sacarosa al ser transportada a áreas de almacenamiento. 4. La invertasa quedó reprimida tanto por regímenes de suministro excesivo y suministro deficiente de agua como por el pretratamiento con AG. La inundación nocturna tuvo muy poco efecto. 5. La ATP-asa se reprimió grandemente bajo un régimen de inundación nocturna pero no se observaron efectos consistentes producidos por los otros regímenes de agua. La represión de la ATP-asa mediante el exceso de agua durante la noche se interpretó como una perturbación de los ritmos normales del día y la noche, más que como expresión de sensibilidad de los mecanismos sintéticos a la inundación per se. El pretratamiento con AG reprimió la ATP-asa en todos los regímenes de agua. Suponiendo que la ATP-asa foliar es una entidad funcional de la fosforilación fotosintética, el efecto del AG se consideró como una evidencia adicional de la influencia que el AG ejerce sobre la fotosíntesis de la caña. 6. La amilasa foliar permaneció a un nivel constante en la caña que tuvo una deficiencia de agua mientras que los otros regímenes tendieron a aumentarla cantidad de enzima. La amilasa se mostró menos sensitiva a un régimen de agua que la invertasa y pareció sintetizarse bajo condiciones de inundación que son muy represivas para la invertasa. Se concluye que tanto los regímenes altos como los bajos de agua tienden a producir los mismos efectos en la síntesis y la utilización del azúcar en la caña. El nivel de las hormonas puede afectar la tasa de utilización del azúcar en el caso de ambos regímenes sin alterar las manifestaciones exteriores de tales regímenes. El nivel de las enzimas hidrolíticas parece afectarse indirectamente por un prolongado régimen controlado de agua o por la perturbación de los ritmos endógenos del día y la noche. Sin embargo, las enzimas que se midieron no fueron lo suficientemente sensitivas a los cambios en el suministro de agua como para servir de indicadores respecto a la importancia del factor agua