I carboidrati e le proteine sono due fra le principali sostanze alimentari prodotte dalle piante e che sono essenziali alla vita umana ed animale (Lehninger, 1975). Il contenuto annuo di CO2 nell’atmosfera terrestre aumenta al ritmo di circa 1.5 ppmv (parti par milioni in volume) l’anno. Questo fenomeno, che è in primo luogo effetto delle emissioni umane, ha portato dai livelli pre-industriali di 280 ppm (1750) ad un livello attuale di circa 400 ppmv. Come noto tale incremento ha stimolato la fotosintesi (Tonzig e Marré, 1968) traducendosi in un incremento produttivo diretto di circa il 37% per le piante C3 come frumento, riso e orzo e di circa il 17% per le C4 come mais, sorgo e canna da zucchero (Penning de Vries et al., 1989).
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