Tại sao các cây xương rồng, thuốc bỏng,… thường sinh trưởng và phát triển chậm hơn so với các cây thuộc nhóm thực vật C₃, C₄?

- Giải thích tên gọi của các nhóm thực vật:

+ Gọi là thực vật C₃ vì sản phẩm đầu tiên khi cố định CO₂ là hợp chất có 3 carbon (3 – PGA).

+ Gọi là thực vật C₄ vì sản phẩm đầu tiên khi cố định CO₂ là hợp chất có 4 carbon (oxaloacetic acid – OAA).

+ Gọi là thực vật CAM (Crassulacean Acid Metabolism) vì chúng cố định CO₂ bằng con đường CAM (diễn ra gồm 2 giai đoạn tương tự thực vật C₄ nhưng diễn ra trên cùng một tế bào ở hai thời điểm khác nhau) và được đặt tên theo họ thực vật mà cơ chế này lần đầu tiên được phát hiện ra - họ Crassulacean.

- Sự thích nghi với điều kiện sống trong quá trình quang hợp ở 3 nhóm thực vật:

+ Nhóm thực vật C₃ thích nghi với điều kiện khí hậu vùng ôn đới và cận nhiệt đới (điều kiện nhiệt độ, ánh sáng, nước,… thường ổn định không quá cao cũng không quá thấp). Do đó, thực vật C₃ chỉ cần tiến hành cố định CO₂ theo chu trình C₃ (Calvin) khi có ánh sáng.

+ Hai nhóm thực vật C₄ và CAM có quá trình quang hợp thích nghi với điều kiện sống không thuận lợi: nhóm thực vật C₄ thích nghi với điều kiện khí hậu vùng nhiệt đới và cận nhiệt (cường độ ánh sáng cao); nhóm thực vật CAM thích nghi với khí hậu sa mạc hoặc các điều kiện hạn chế về nước (cường độ ánh sáng cao, thiếu nước). Do đó, pha tối ở cây C₄ và CAM có thêm chu trình sơ bộ cố định CO₂ (dưới tác dụng của enzyme PEP – carboxylase có ái lực cao với CO₂, cây C₄ và CAM có thể cố định nhanh CO₂ ở nồng độ rất thấp) đảm bảo nguồn cung cấp CO₂ cho quang hợp trong điều kiện khí khổng chủ động đóng một phần để tránh mất nước khi trời nắng, hạn.

Trong sản xuất nông nghiệp, muốn cây sinh trưởng, phát triển tốt và cho năng suất cao thì không nên trồng với mật độ quá dày vì: Khi trồng ở mật độ quá dày cây sẽ thu nhận được ít ánh sáng, hạn chế về nguồn nước và chất dinh dưỡng,… dẫn đến hoạt động quang hợp của cây trồng kém hiệu quả khiến sự tổng hợp và tích lũy chất hữu cơ của cây sụt giảm. Hậu quả là cây sẽ sinh trưởng, phát triển kém và cho năng suất thấp.