Φωτοσυνθετική ικανότητα

Γενικές πληροφορίες

Η φωτοσυνθετική ικανότητα μπορεί να προσδιοριστεί με πολλούς τρόπους. Η πιο κατάλληλη μέθοδος για τα καρποφόρα δένδρα είναι ο προσδιορισμός της προσαύξησης του ξηρού βάρους σε σχέση με τη φυλλική επιφάνεια. Χρησιμοποιούνται αναλυτικά δεδομένα αύξησης και διαιρούντες την ολική επί ξηρού βάρους προσαύξηση δια της φυλλικής επιφάνειας ο Proctor και άλλοι ερευνητές πήραν τις τιμές 1.07 και 0.62Kg m^-2 σε δένδρα μηλιάς με καρπούς και χωρίς καρπούς, αντιστοίχως, κατά τη βλαστική περίοδο.

Οι τιμές αυτές βρίσκονται πολύ κοντά στις τιμές που ο Avery πήρε στη μηλιά και που ήταν 0.81 και 0.60 για τα καρποφορήσαντα και μη δένδρα, αντίστοιχα. Ο Forshey και άλλοι ερευνητές πήραν χαμηλότερες τιμές ήτοι της τάξεως των 0.40 Kg m^-2. Η παραγωγικότητα στη ροδακινιά φαίνεται να είναι μικρότερη. Άλλοι ερευνητές προσδιόρισαν τις τιμές 0.33 και 0.27Kg m^-2 στις μη αραιωμένες και αραιωμένες ροδακινιές, αντίστοιχα.

Η μέγιστη φωτοσυνθετική ικανότητα καθορίζεται από την παρουσία των κέντρων συσσώρευσης υδατανθράκων, τα οποία είναι και ο πιο σημαντικός παράγοντας. Ο Priestley επανεξεργάστηκε τα δεδομένα του Magness από το 1931, τα οποία έδειξαν ότι, όταν η σχέση φύλλων: καρπού είναι υψηλή (30) η παραγωγή του ξηρού βάρους ήταν 0.63 - 0.94 Κg m^-2. Κατά το ίδιο διάστημα φύλλα με μικρή σχέση φύλλων: καρπό (2) παρήγαγαν περισσότερο ξηρό βάρος ήτοι 0.94 - 1.46 Kg m^-2. Επομένως η φωτοσυνθετική ικανότητα πρέπει να προσδιορίζεται με τον προσδιορισμό του μεγέθους των κέντρων συσσώρευσης υδατανθράκων.

Επίδραση των καρπών στην φωτοσύνθεση

Το μεγάλο φορτίο στις μηλιές μπορεί να μειώσει σημαντικά τη φυλλική επιφάνεια τους, συγκριτικά με εκείνες που δεν έχουν καρπούς, αλλά το ολικό ξηρό βάρος κατά τη συγκομιδή είναι υψηλότερο στα καρποφορήσαντα δένδρα. Αυτό αποδεικνύει την υψηλότερη φωτοσυνθετική ικανότητα των φύλλων ή του φωτοσυνθετικού ρυθμού δια των καρπών. Μελέτες σχετικές με την παραγωγικότητα έδειξαν ότι οι υδατάνθρακες, που μεταφέρθηκαν στους καρπούς ήταν περισσότεροι, από την καταστολή της βλάστησης που προκλήθηκε από τους καρπούς. Ο άμεσος προσδιορισμός τους με τη χρησιμοποίηση ραδιενεργού CO₂ αποδεικνύει ότι ο καρπός ενεργεί ως ισχυρό κέντρο συσσώρευσης υδατανθράκων και συμβάλλει στην ικανοποιητική μεταφορά φωτοσυνθετικών υλικών από τα φύλλα στους καρπούς.

O Hensen προσδιόρισε τον καθαρό ρυθμό αφομοίωσης σε διάφορες σχέσεις καρπού / φύλλων. Όταν η φυλλική επιφάνεια αυξήθηκε από 200 σε 800 cm² ανά καρπό, ο καθαρός ρυθμός αφομοίωσης μειώθηκε κατά 40% και τα φύλλα συγκέντρωσαν άμυλο με ανάλογη αύξηση του ειδικού βάρους τους. Η αντίδραση του φύλλου στο ρόρο του καρπού ως κέντρου συσσώρευσης υδατάνθρακων είναι ταχεία. Η απομάκρυνση των καρπών στη μηλιά συνέβαλε σε μείωση της μεταφοράς των υδατανθράκων από τα γύρω φύλλα σε χρονικό διάστημα 24 ως 48 ωρών. Η απορροφητική δύναμη του καρπού δεν είναι ομοιόμορφη καθ' όλη τη βλαστική περίοδο.

Η αύξηση των καρπών των πυρηνόκαρπων γίνεται σε τρεις ευκρινείς φάσεις. Η επίδραση του καρπού επί της φωτοσυνθέσεως επισυμβαίνει κατά την τρίτη ή τελική φάση αυξήσεως του καρπού, όταν οι περισσότεροι υδατάνθρακες συσσωρεύονται στον καρπό. Ο καρπός στη ροδακινιά μπορεί να επηρεάσει τη φωτοσύνθεση των φύλλων που βρίσκονται μέχρι 45 cm μακριά απ' αυτόν.

Ο Lenz αναφέρει ότι η δέσμευση του CO₂ (φωτοσύνθεση) κατά τη διάρκεια εκθέσεως των καρπών στο φως ήταν αρκετά υψηλή στους καρπούς μέχρι του σημείου εξισορρόπησης στην ποικιλία Golden delicious, αλλά όχι και στην Cox Orange Pippin. Συνεπώς, είναι φανερό ότι ο φωτοσυνθετικός ρυθμός του καρπού μπορεί να αναπληρώσει την αναπνοή στο φως, ιδιαίτερα, στις αρχικές φάσεις αυξήσεως του καρπού, αλλά όχι στο σκότος ή κατά τη διάρκεια των τελευταίων σταδίων αυξήσεως του, όταν τα στομάτια δεν είναι λειτουργικά. Το γεγονός ότι το μήλο είναι ικανό να δεσμεύει CO₂ με σχηματισμό υδατανθράκων στο σκοτάδι μέσω του φωσφοενολοπυροσταφυλικού περιπλέκει τις μετρήσεις και απαιτείται προσεκτικός διαχωρισμός της δέσμευσης του CO₂, που οφείλεται σε δέσμευση στο σκοτάδι κατά τη φωτοσύνθεση.

Απαιτούμενη φυλλική επιφάνεια για παραγωγικότητα

Από τα πιο πάνω φαίνεται καθαρά ότι η φωτοσυνθετική ικανότητα είναι απόλυτα υπεύθυνη για τις ανάγκες σε φωτοσυνθετικά υλικά των άλλων μερών του δένδρου. Οι ερευνητές Hensen και Stoyanov υπολόγισαν ότι 200 cm² φυλλικής επιφάνειας χρειάζονται για τη παραγωγή καρπού 100 gr (νωπό βάρος). Για κάθε προσαύξηση καρπού της τάξεως των 25 gr χρειάζεται επιπρόσθετη φυλλική επιφάνεια 75 cm².

Με τη χρησιμοποίηση ραδιενεργού άνθρακα οι έρευνες έδειξαν ότι σε φυλλική επιφάνεια 300cm² ανά καρπό, το 55-75% του άνθρακα μεταφέρθηκε στους καρπούς του ίδιου κλάδου. Όταν όμως η φυλλική επιφάνεια αυξήθηκε σε 500cm² ανά καρπό, μόνο το 35-45% του άνθρακα μεταφέρθηκε στους καρπούς, το δε υπόλοιπο ποσοστό βρέθηκε στα ξυλώδη μέρη του δένδρου. Επομένως, μια φυλλική επιφάνεια διπλάσια του μεγέθους, που απαιτείται για να ικανοποιήσει τις ανάγκες των καρπών, χρειάζεται για να ικανοποιηθούν και οι ανάγκες του δένδρου για μια ικανοποιητική αύξηση της βλάστησης του.

Σχετικές σελίδες

Γενικές πληροφορίες για την φωτοσυνθετική ικανότητα

Επίδραση των καρπών στην φωτοσύνθεση

Απαιτούμενη φυλλική επιφάνεια για παραγωγικότητα