É resumidamente a maneira que a planta sintetiza seus próprios alimentos, este alimento que é utilizado pela planta para execução de várias funções vitais. Sendo sua eficiência fator determinante da produtividade agrícola. A energia armazenada nesse alimento é liberada através da respiração.
Tendo a luz solar como principal fonte, as plantas, algas e alguns tipos de bactérias convertem a energia física da luz solar em energia química, que é essencial para a manutenção de todas a formas de vida aqui existentes. A fotossíntese pode ser definida como um processo físico-químico, endotérmico e anabólico, mediante qual os organismos fotossintéticos sintetizam compostos orgânicos a partir de matéria-prima inorgânica, na presença de luz solar, isto é, há incorporação de energia e construção de matéria orgânica. O processo fotossintético das plantas ocorre nos cloroplastos e resulta na liberação de oxigênio molecular e na captura de dióxido de carbono da atmosfera, que é utilizado para sintetizar carboidratos.
A respiração é um processo exotérmico e catabólico, ou seja, ocorre liberação de energia e desdobramento (destruição) da matéria orgânica. Do equilíbrio entre estes dois processos dependem, em grande parte, a nutrição e o desenvolvimento da planta.
Fotossíntese:
12 H2O + 6 CO2 à C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Luz Clorofila
Respiração:
C6H12O6 + 6 O2 à 6 H2O + 6 CO2
Durante o dia, as plantas respiram e fazem a fotossíntese e, durante a noite, apenas respiram. Quando a fotossíntese é mais intensa que a respiração, a planta desenvolve-se bem e acumula material de reserva. O material de reserva deve ser suficiente para garantir a vida da planta durante o dia e durante a noite, pois o consumo é constante. Plantas que consomem mais do que produzem tendem a definhar.
Até certo ponto, aumentando a intensidade da luz, há aumento na intensidade da fotossíntese. Já a respiração é um processo que independe da intensidade luminosa; este pode aumentar sem que haja aumento de taxa respiratória.
A intensidade luminosa na qual a taxa de fotossíntese se iguala a da respiração é denominada ponto de compensação fótica, ou ponto de compensação. Nessa intensidade de luz, todo o açúcar e O2 produzidos pela fotossíntese são consumidos pela respiração, e todo CO2 produzido na respiração é utilizado pela fotossíntese, não havendo energia de sobra, ou saldo energético, diz-se então que a planta está em equilíbrio energético.
Abaixo do ponto de compensação, a taxa de fotossíntese é menor que a de respiração e, portanto, a planta está consumindo mais do que produz. As plantas não podem permanecer muito tempo abaixo do ponto de compensação nem exatamente nele, pois não teriam reservas para o período que apenas respiram. Acima do Ponto de Compensação elas tem condições de armazenar reservas , importantes para a sua sobrevivência.
O Valor do Ponto de Compensação varia dependendo da espécie. Algumas estão adaptadas a viver em locais expostos ao sol, necessitando altas intensidades de luz para a realização eficiente da fotossíntese. Essas plantas possuem um alto Ponto de Compensação e são chamadas plantas de sol ou heliófilas. Outras, ao contrário, estão adaptadas a viver em locais mais protegidos da luz, realizando fotossíntese de modo eficiente mesmo em intensidade luminosa baixa. Estas plantas possuem baixo Ponto de Compensação e são chamadas plantas de sombra ou umbrófilas.
Em plantas cultivadas, uma análise dos avanços agrícolas mostra que uma vez atingido um alto nível de tecnologia de manejo agrícola, a produtividade das principais culturas apresenta uma tendência de estabilização. Investigações fisiológicas e genéticas da produtividade das plantas mostram que a produtividade potencial ainda não foi atingida inteiramente, sendo o primeiro fator a ser citado como limitante da produtividade é a fotossíntese, cuja eficiência é extremamente baixa. Ainda que ganhos de produtividade tenho sido conseguidos nas culturas pelo aumento da área foliar, por mudanças na relação de biomassa vegetativa e reprodutiva, além de outras propriedades morfológicas, é bastante evidente que as pesquisas de melhoramento de plantas não foram dirigidas para o aperfeiçoamento do aparato fotossintético (fotossíntese).
A experiência mundial mostra que as possibilidades de incremento de produtividade pela melhor utilização de água, nutrientes, energia luminosa e outros fatores, estão relacionados com o melhoramento da estrutura de copa do aparato fotossintético em bases genéticas e fisiológicas. Por outro lado a relação entre fotossíntese e produtividade é muito complexa, a inexistência de uma relação sempre direta entre elas é provavelmente explicada pela dependência da produtividade por outros fatores, como a assimilação líquida, duração do período vegetativo, respiração, etc.
A produtividade da planta é resultado de processos e reações complexas e diversas que ocorrem com influência das condições externas. A produtividade final depende:
- quantidade de energia incidente
- quantidade da energia interceptada e absorvida (excitação eletrônica)
- quantidade de energia convertida (fixação de CO2)
- quantidade de energia transportada para as partes úteis da planta (participação de assimilados)
- metabolismo nas partes úteis da planta (eficiência na utilização)
O primeiro fator depende quase que exclusivamente das condições de isolação, sendo manejado a nível de campo através de sombreamento, ou a nível de laboratório por filtração ou iluminação controladas. Os demais fatores podem ser manipulados geneticamente e por manejo cultural.
A formação do dossel e sua influência sobre a fotossíntese e a produtividade das plantas está principalmente relacionada com a quantidade de energia interceptada e absorvida e com a quantidade de energia que incide sobre as plantas, os outros fatores dependem muito mais da eficiência de passos bioquímicos e da morfologia vascular.
Na soja, (em específico) o crescimento e o desenvolvimento são medidos pela quantidade de massa seca (matéria seca) acumulada na planta. Com exceção da água, a massa seca consiste em tudo que se encontra na planta, incluindo carboidratos, proteínas, lipídeos e nutrientes minerais. A planta de soja produz a maior parte da sua massa seca por meio de um processo único, denominado fotossíntese. Durante a fotossíntese, a energia luminosa gerada pelo sol promove um processo no interior da planta, onde o dióxido de carbono proveniente do ar junto com a água proveniente do solo combinam-se para produzir açúcares (compostos carbonados longos).
Esses açúcares produzidos pela fotossíntese, junto com os nutrientes minerais obtidos do solo, são os ingredientes básicos necessários para a elaboração dos carboidratos, proteínas e lipídeos da matéria seca. Na prática, o crescimento, desenvolvimento e rendimento da soja resultam da interação entre o potencial genético de um determinado cultivar com o ambiente. Existe interação perfeita entre a planta de soja e o ambiente, de maneira que, quando ocorrem mudanças no ambiente, também ocorrem no desenvolvimento da planta. Todos os cultivares têm um potencial máximo de rendimento que é geneticamente determinado. Esse potencial de rendimento genético somente é obtido quando as condições ambientais são perfeitas, sendo que estas não existem naturalmente.
Em condições de campo, a natureza proporciona a maior parte das influências ambientais sobre o desenvolvimento e rendimento da soja. Entretanto, os produtores, através de práticas de manejo já comprovadas, podem manipular o ambiente de produção.
Logo, é tarefa do produtor providenciar o melhor ambiente possível para o crescimento da soja, usando práticas de manejo tais como cultivo e adubação criteriosa do solo, seleção dos cultivares e densidade de plantas mais adequada, controle das plantas daninhas e das pragas, além de muitas outras.
As combinações dessas práticas variam em diferentes situações de produção e níveis de manejo. Entretanto, independente de uma situação específica, o produtor precisa saber como a soja cresce e se desenvolve. O produtor que conhece a planta de soja pode usar de maneira mais eficiente as práticas de manejo para obter maiores rendimentos e lucros.
Literatura Citada
· Lopes, Sônia. Fotossíntese e Quimiossíntese. Bio Volume 1, 5ª Edição 1999, p. 175-182, Editora Saraiva.
· Bernardes, Marcos Silveira. Ecofisiologia da Produção Agrícola, Associação Brasileira para Pesquisa da Potassa e Fosfato, p. 13-17, Editora Gráfica Ltda.
· www.ufv.br