A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas geram a energia necessária para o seu crescimento e desenvolvimento. Vários fatores exercem influência sobre este processo, vamos conhecer alguns?
A ilustração a seguir mostra que a luz, a concentração de CO2 e de oxigênio na atmosfera, a temperatura e a água exercem influência sobre o processo fotossintético, e consequentemente, sobre o crescimento das plantas, de forma positiva ou negativa.
Principais fatores determinantes no crescimento de plantas
Luz
Este elemento é decorrente da radiação solar incidente, seja ela direta ou difusa, que atua sobre o dossel das plantas, é essencial para o crescimento e desenvolvimento das espécies, sendo que a absorção e a utilização da energia luminosa estão relacionadas com a quantidade, a qualidade (espectro), a intensidade e a duração dos raios luminosos. Espécies com metabolismo C3 saturam-se rapidamente de energia luminosa quando comparadas às espécies C4. Estas são mais competitivas e eficientes em interceptar e absorver luz. Fatores como número e disposição das folhas, angulação, arquitetura e pigmentação dos tecidos influenciam a interceptação de luz pelo dossel.
CO2
Apresenta baixas concentrações na atmosfera, e é imprescindível ao aparato fotossintético das plantas. Diante disto, o incremento da fração de gás carbônico pode aumentar a taxa fotossintética, desde que não exista algum fator limitante.
Temperatura
As plantas possuem a capacidade de fotossintetizar em grande amplitude térmica, de modo que a fase fotoquímica se apresenta independente da temperatura. No entanto, a fase bioquímica é regulada por várias enzimas e por suas ações. Espécies tropicais (C4) realizam fotossíntese em temperaturas de até 55°C, e geralmente priorizam temperaturas entre 30 a 40°C; em contrapartida, espécies C3 revelam uma amplitude térmica ótima entre 15 e 30°C.
Em temperaturas baixas pode ocorrer a redução da taxa fotossintética das plantas, pois algumas enzimas minimizam suas atividades, ocorre a modificação da arquitetura e a conformação celular, no entanto, temperaturas altas podem reduzir a taxa fotossintética por meio da degradação das estruturas protoplasmáticas e reações enzimáticas. Desta forma, esta variável meteorológica determina as atividades metabólicas, enzimáticas, participa da divisão e expansão celular, da taxa de crescimento, do acúmulo de matéria seca e da produção de sementes.
Durante o dia, priorizam-se temperaturas ótimas para incrementar a taxa fotossintética, e à noite as temperaturas devem ser menores, com o intuito de manter um saldo positivo de energia (assimilados) e minimizar os gastos através do metabolismo respiratório das plantas. As temperaturas ótimas para as espécies forrageiras são dependentes dos estádios fenológicos, do hábito de crescimento, da duração do período vegetativo e reprodutivo, da profundidade do sistema radicular, da área e da arquitetura foliar.
O crescimento das plantas e a taxa respiratória são influenciados pela taxa fotossintética e pela temperatura. Diante disto, as C4 apresentam menor capacidade de aclimatar-se em regiões baixas e temperadas, devido à menor capacidade de emissão de folhas, sendo a produção das espécies C4 reduzidas em função do cultivo em baixas latitudes e climas temperados.
Água
Este elemento atua indiretamente no processo fotossintético, auxilia na termorregulação dos tecidos da planta e na dinâmica de abertura estomática. Plantas em déficit hídrico podem reduzir sua taxa fotossintética e incrementar a taxa respiratória, reduzir o acúmulo de assimilados nos tecidos e minimizar a produtividade. Neste contexto, apenas uma pequena fração da água absorvida pela planta é utilizada no processo metabólico e na fotossíntese, parte desta sofre evapotranspiração devido à intensidade de radiação solar incidente, à elevada temperatura do ar e à umidade relativa. Desta forma, a água afeta a produção e a translocação de mono e dissacarídeos (produtos da fotossíntese), contribui para a regulação do balanço entre as fontes e drenos de assimilados na planta e compromete o particionamento de assimilados.
Oxigênio
Sua concentração em níveis normais na atmosfera pode inibir a taxa fotossintética em até 21% nas espécies C3, pois ocorre a redução na fração de CO2 disponível. Desta forma, as espécies que apresentam este metabolismo tendem a realizar a fotorrespiração, em que a enzima rubisco catalisa o oxigênio disponível e não o gás carbônico. Mas geralmente as plantas não ficam expostas a efeitos notórios das altas concentrações de oxigênio na atmosfera, tendo efeitos mínimos na taxa fotossintética.
Relação C3 x C4
A tabela a seguir mostra as diferenças entre as plantas C3 e C4, quanto à resposta à luminosidade, à temperatura e ao seu comportamento em relação às reações da fotossíntese. E aqui você pode entender mais sobre as diferenças entre C3 e C4.
Referências
CARVALHO, I. R.; NARDINO, M.; SOUZA, V. Q. Melhoramento e Cultivo da Soja. 1. ed. Porto Alegre: Cidadela, 2017. v. 100.
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SILVA, J. A. G.; CARVALHO, I. R.; MAGANO, D. A. A cultura da aveia: da semente ao sabor de uma espécie multifuncional. 1. ed. Curitiba, PR: CRV, 2020. v. 1000.
