تأثير شدة الضوء على نمو النبات

يعتمد نمو النبات على سلسلة من التفاعلات التي تنطوي على وجود الضوء. يمكّن التمثيل الضوئي عمليات التمثيل الغذائي للنبات من أن يحدث ويوفر الطاقة التي تغذي هذه العمليات. يمكن أن يكون لمستويات شدة الضوء تأثير كبير على معدلات البناء الضوئي ، والتي ترتبط مباشرة بقدرة النبات على النمو.

تتضمن عمليات نمو النبات استخدام الضوء وثاني أكسيد الكربون والمياه لتصنيع الأغذية لاستخدام النبات ، وفقًا لخدمة الإرشاد الزراعي بجامعة تكساس إيه آند إم. وبينما تساعد مغذيات التربة على تقوية الهياكل النباتية ، يعتبر الضوء مكونًا أساسيًا في إنتاج الغذاء الفعلي للنبات. كما هو الحال مع الكائنات الحية الأخرى ، يفي الطعام بمتطلب حيوي للصحة والنمو بشكل عام ، لذلك يمكن أن يكون لوجود الضوء تأثير مباشر على معدل نمو النبات. ترتبط شدة الضوء بكمية الطاقة الضوئية المتاحة للمصنع ، والتي يمكن أن تختلف وفقًا للون والقوة الفعلية للضوء.

تمكن عمليات البناء الضوئي الكائنات النباتية من إنتاج الإمدادات الغذائية اللازمة. وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء ، يحدث التمثيل الضوئي عندما تمتص أوراق النبات الطاقة الموجودة داخل الضوء. تصبح هذه الطاقة الوقود المستخدم في تصنيع جزيئات الجلوكوز أو السكر. عادةً ما تكون النباتات أكثر استجابة للضوء الذي يقع ضمن نطاقات الضوء الأزرق والأحمر. إلى جانب الطاقة الخفيفة ، تستخدم الأوراق أيضًا ثاني أكسيد الكربون والماء كمصادر لتصنيع المواد الغذائية. في الواقع ، توفر شدة الضوء العالية مزيدًا من الطاقة المتاحة لإجراء عمليات التمثيل الضوئي للنبات.

يمثل لون الضوء ترددات الطاقة المختلفة الموجودة داخل جزء الضوء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي. وفقًا لامتداد جامعة ميسوري ، تحمل الألوان الحمراء أدنى ترددات للطاقة ، في حين أن تلك الموجودة باتجاه نهاية البنفسج الأزرق تحمل أعلى الترددات. في الواقع ، يمكن أن تختلف شدة الضوء اعتمادًا على نوع اللون المستخدم بالإضافة إلى كمية القوة الكهربائية الموجودة في المصباح. تحفز كثافة الطاقة التي يوفرها الضوء الأحمر النمو الكلي في جميع أنحاء جسم النبات ، بينما يساعد الضوء الأزرق على تنظيم معدلات النمو داخل الأوراق والسيقان والزهور.

تحتوي أوراق النبات على خلايا متخصصة تمتص الضوء تسمى البلاستيدات الخضراء. وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء ، تنتج البلاستيدات الخضراء مادة صباغية تسمى الكلوروفيل. تستجيب مواد الكلوروفيل لشدة الضوء المختلفة ، والتي تأتي في الألوان المختلفة الممتصة. عندما يمتص الكلوروفيل الضوء ، فإن طاقته تثير إلكترونًا مرتبطًا بجزيء الكلوروفيل. ثم ينقل الإلكترون طاقته إلى جزيء الماء ، مما يجعله ينقسم إلى الأجزاء المكونة له ، الهيدروجين والأكسجين. يمكن بعد ذلك تصنيع جزيئات السكر من الطاقة التي توفرها ذرات الهيدروجين.

يوفر أكثر الموائل الطبيعية للنبات شدة الضوء اللازمة للنمو الأمثل. ونتيجة لذلك ، قد تتطلب أنواع النباتات المختلفة شدة ضوء مختلفة. وفقًا لجامعة Missouri Extension ، تقع النباتات عادةً ضمن إحدى فئات الإضاءة الثلاث - منخفضة ومتوسطة وعالية. يمكن أن تزدهر النباتات ذات الإضاءة المنخفضة تحت لمبة 10 إلى 15 واط بشرط أن تصل هذه الكمية من القوة الكهربائية إلى كل قدم احتياطي داخل منطقة النمو. يمكن أن تنمو النباتات الخفيفة والمتوسطة في نطاق 15 واط ، ولكن شدة الضوء العالية يمكن أن تعزز معدلات نمو أسرع. تتطلب النباتات عالية الإضاءة ما لا يقل عن 20 واط لكل قدم مربع من المساحة المتزايدة ، على الرغم من أن الكثافة العالية ستعزز النمو والإزهار.