Fitting of photosynthetic response curves to photosynthetically active radiation in oil palm

Ajuste de las curvas de respuesta fotosintética a la radiación fotosintéticamente activa en palma de aceite

Light saturation curves represent the response of the net photosynthetic rate to the photosynthetically active radiation. These curves were obtained from individual leaves of oil palm genotypes (Elaeis guineensis, E. oleifera and the O.G interspecific hybrid) without any type of biotic or abiotic stress, fitting three nonlinear models: the rectangular hyperbolic model (Michaelis-Menten), the non-rectangular hyperbolic model (Prioul and Chartier) and the exponential model (Mitscherlich). The research was conducted at Barrancabermeja (Santander, Colombia) with the aim to compare the adaptations of these models and to identify the most suitable model for the crop. The rectangular hyperbolic model was qualitatively and quantitatively the most appropriate to describe the oil palm response under different conditions, in terms of the coefficient of determination (R2 a), the mean squared error (MSE) and the standard error (SE); therefore, using this model, the photosynthetic parameters showed higher and more realistic correlation (r) with the measured values. The non-rectangular hyperbolic model was the least appropriate model to estimate the maximum photosynthesis, dark respiration, saturation points, light compensation and photosynthetic efficiency. Thus, the rectangular hyperbolic model is the fastest, simplest and most appropriate option to access the light curve information in oil palms and can be incorporated into the gas exchange and growth models into the whole palm production system.

Las curvas de saturacion de luz representan la respuesta de la tasa de fotosintesis neta a la radiacion fotosinteticamente activa. Estas se obtuvieron a partir de hojas individuales de genotipos de palma de aceite (Elaeis guineensis, E. oleífera y el hibrido interespecifico O.G) sin ningun tipo de estres biotico o abiotico, y fueron utilizadas para ajustar tres modelos no lineales: el hiperbolico rectangular (Michaelis-Menten), el hiperbólico no rectangular (Prioul y Chartier), y el exponencial (Mitscherlich). La investigacion se llevo a cabo en Barrancabermeja (Santander, Colombia), y busco comparar las adecuaciones de cada modelo e identificar el mas preciso para el cultivo. La hiperbola rectangular fue cualitativa y cuantitativamente el modelo mas adecuado para describir tal respuesta en todas las condiciones de estudio, en terminos de coeficiente de determinación ajustado (R2a), cuadrado medio del error (CME) y error estandar (EE); y por ello sus parametros fotosintéticos mostraron una correlacion (r) mas alta y realista con los valores medidos. El modelo hiperbolico no rectangular fue el menos adecuado para estimar la fotosintesis maxima, la respiración oscura, los puntos de saturacion y compensacion de luz, y la eficiencia fotosintetica. Asi, el modelo hiperbolico rectangular es la opcion mas rapida, sencilla y robusta para acceder a la informacion de las curvas de luz en palma de aceite, que puede ser incorporada en modelos de crecimiento a nivel de planta y sistema productivo.