A fotossíntese é um dos principais processos se não o principal que rege a vida na Terra, o termo fotossíntese significa, “síntese utilizando a luz”. Os organismos fotossintetizantes utilizam a energia solar para sintetizar compostos carbonados complexos, mais especificamente, a energia luminosa impulsiona a síntese de carboidratos e a liberação de oxigênio a partir de dióxido de carbono e água. A energia armazenada nessas moléculas pode ser utilizada mais tarde para impulsionar processos celulares na planta e servir como fonte de energia para todas as formas de vida (Taiz et al., 2017).

A fotossíntese é um processo complexo que compreende muitas reações físicas e químicas, que ocorrem de maneira coordenada em sistemas de proteínas, pigmentos e outros compostos associados a membranas (Guarda & Campos, 2014).  Basicamente há três ciclos fotossintéticos, conhecidos como ciclo C3, C4 e CAM. Agronomicamente os mais importantes e presentes em culturas comerciais são o ciclo C3, a exemplo da soja e o ciclo C4, a exemplo de gramíneas como o milho.

Conforme destacado por Yepes et al., plantas C4 possuem um sistema que permite à folha o armazenamento de ácidos com 4 carbonos antes de estes serem captados pela RUBISCO. Em tese plantas C4 tentem a apresentar maior eficiência fotossintética especialmente em situações de elevadas temperaturas.

Assim como a radiação solar e CO2 a temperatura apresenta relação direta com a eficiência fotossintética das plantas, e plantas C4 têm desempenho constante em temperaturas que variam entre 10 e 40oC,  em comparação a plantas C3 as quais apresentam uma queda linear em desempenho quando se aumenta a temperatura (Yepes et al.)

Figura 1. Rendimento Quântico de plantas C3 e C4 em função da temperatura.

Fonte: Yepes et al.

Infelizmente o Caruru  (Amaranthus spp.) é considerada uma planta C4, o que aliado a sua elevada produção de sementes faz dele uma planta daninha altamente competitiva. Como um dos grandes problemas das plantas é a perda de água pelos estômatos quando estes estão abertos para permitir a entrada do CO2, o mecanismo C4, ao aumentar em dez vezes a concentração deste gás nas células da bainha vascular, acaba evitando a perda de água, pois o aproveitamento do CO2 é muito melhor do que em plantas C3 (Yepes et al.,).

Esse fato proporciona ao caruru maior capacidade em resistir a períodos de estresse hídrico sem perder eficiência fotossintética em comparação a plantas C4, característica que vem sendo observada a campo, destacando ainda mais a capacidade do caruru em infestar áreas de soja.

Figura 2. Plantas de soja e caruru sob efeito de déficit hídrico.

 

Além disso, Yepes et al., destacam que por plantas C4 responderem melhor a temperaturas mais altas também permitem que seus sistemas de captação de luz possam suportar intensidades luminosas muito maiores. Com isto, enquanto as plantas C3 funcionam bem entre 400 a 500 µmoles de fótons.m-2.s-1, as plantas C4 podem funcionar em intensidades maiores do que 2000 µmoles de fótons.m-2.s-1 (Yepes et al.,).


Veja mais: MISSÃO CARURU – Episódio 3 – Quais as principais espécies de caruru?


Ou seja, por se tratar de uma planta C4, o caruru apresenta elevada habilidade competitiva conferida por sua alta eficiência fotossintética, o que promove características à planta como rápido crescimento e desenvolvimento, fazendo do caruru uma preocupante planta daninhas.

Confira abaixo mais um episódio da MISSÃO CARURU onde o Professor do IFRS – Campus Sertão, Anderson Nunes aborda as vantagens competitivas do caruru.


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Referências:

GUARDA, V. D. A.; CAMPOS, L. J. M. BASES ECOFISIOLÓGICAS DA ASSIMILAÇÃO DE CARBONO E SUAS IMPLICAÇÕES NA PRODUÇÃO DE FORRAGEM. Embrapa, Documentos, n. 7, 2014. Disponível em: < https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/1008387/1/CNPASA2014DOC7.pdf >, acesso em: 26/05/2021.

TAIZ, L. et al. FISIOLOGIA E DESENVOLVIMENTO VEGETAL. Porto Alegre, Ed. 6, 2017. Disponível em: < https://grupos.moodle.ufsc.br/pluginfile.php/474835/mod_resource/content/0/Fisiologia%20e%20desenvolvimento%20vegetal%20-%20Zair%206%C2%AAed.pdf >, acesso em: 26/05/2021.

YEPES, A. et al. COMPARAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS FOTOSSINTÉTICOS C3 E C4. Disponível em: < https://saulcarvalho.com.br/wp-content/uploads/2016/10/sistemas-c3-c4.pdf >, acesso em: 26/05/2021.

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