Η επίδραση της ελαφριάς έντασης στην ανάπτυξη των φυτών

Η ανάπτυξη των φυτών βασίζεται σε μια σειρά αλληλεπιδράσεων που περιλαμβάνουν την παρουσία φωτός. Η φωτοσύνθεση επιτρέπει τη διεξαγωγή διεργασιών μεταβολισμού των φυτών και παρέχει την ενέργεια που τροφοδοτεί αυτές τις διαδικασίες. Τα επίπεδα έντασης φωτός μπορούν να έχουν σημαντική επίδραση στους ρυθμούς φωτοσύνθεσης, οι οποίοι σχετίζονται άμεσα με την ικανότητα ανάπτυξης ενός φυτού.

Οι διαδικασίες ανάπτυξης των φυτών περιλαμβάνουν τη χρήση φωτός, διοξειδίου του άνθρακα και νερού για την παραγωγή τροφίμων για τη χρήση του φυτού, σύμφωνα με την Υπηρεσία Αγροτικής Επέκτασης του Πανεπιστημίου Texas A&M. Και ενώ τα θρεπτικά συστατικά του εδάφους βοηθούν στην ενίσχυση της δομής των φυτών, το φως είναι βασικό συστατικό στην παραγωγή πραγματικών τροφίμων για το φυτό. Όπως και με άλλους ζωντανούς οργανισμούς, η τροφή πληροί μια ζωτική απαίτηση για τη γενική υγεία και ανάπτυξη, οπότε η παρουσία του φωτός μπορεί να έχει άμεση επίδραση στον ρυθμό ανάπτυξης ενός φυτού. Η ένταση του φωτός σχετίζεται με την ποσότητα της φωτεινής ενέργειας που διατίθεται σε μια εγκατάσταση, η οποία μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το χρώμα και την πραγματική ισχύ του φωτός.

Οι διαδικασίες φωτοσύνθεσης επιτρέπουν στους φυτικούς οργανισμούς να παράγουν τις απαραίτητες προμήθειες τροφίμων. Σύμφωνα με τη Βασιλική Εταιρεία Χημείας, η φωτοσύνθεση συμβαίνει όταν τα φυτικά φύλλα απορροφούν την ενέργεια που περιέχεται στο εσωτερικό του φωτός. Αυτή η ενέργεια γίνεται το καύσιμο που χρησιμοποιείται για την παραγωγή γλυκόζης ή μορίων σακχάρου. Τα φυτά συνήθως ανταποκρίνονται περισσότερο στο φως που εμπίπτει στις περιοχές μπλε και κόκκινου φωτός. Μαζί με την ελαφριά ενέργεια, τα φύλλα χρησιμοποιούν επίσης διοξείδιο του άνθρακα και νερό ως πηγές για την παραγωγή τροφίμων. Στην πραγματικότητα, οι υψηλότερες εντάσεις φωτός καθιστούν περισσότερη ενέργεια διαθέσιμη για τις διαδικασίες φωτοσύνθεσης των φυτών.

Το ανοιχτό χρώμα αντιπροσωπεύει τις διαφορετικές ενεργειακές συχνότητες που περιέχονται εντός του ορατού φωτός του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Σύμφωνα με το University of Missouri Extension, τα κόκκινα χρώματα φέρουν τις χαμηλότερες ενεργειακές συχνότητες, ενώ εκείνα προς το μπλε-μοβ άκρο φέρουν τις υψηλότερες συχνότητες. Στην πραγματικότητα, η ένταση του φωτός μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τον τύπο του χρώματος που χρησιμοποιείται καθώς και την ποσότητα ισχύος που περιέχεται σε έναν λαμπτήρα. Η ενεργειακή ένταση που παρέχεται από το κόκκινο φως διεγείρει τη συνολική ανάπτυξη σε όλο το σώμα του φυτού, ενώ το μπλε φως βοηθά στη ρύθμιση των ρυθμών ανάπτυξης στα φύλλα, τους μίσχους και τα λουλούδια.

Τα φυτικά φύλλα περιέχουν εξειδικευμένα, απορροφητικά κύτταρα που ονομάζονται χλωροπλάστες. Σύμφωνα με τη Βασιλική Εταιρεία Χημείας, οι χλωροπλάστες παράγουν ένα χρωστικό υλικό που ονομάζεται χλωροφύλλη. Τα υλικά χλωροφύλλης ανταποκρίνονται σε διαφορετικές εντάσεις φωτός, οι οποίες συναντώνται στα διαφορετικά χρώματα που απορροφώνται. Όταν η χλωροφύλλη απορροφά φως, η ενέργειά του διεγείρει ένα ηλεκτρόνιο συνδεδεμένο με ένα μόριο χλωροφύλλης. Στη συνέχεια, το ηλεκτρόνιο μεταφέρει την ενέργειά του σε ένα μόριο νερού, το οποίο το αναγκάζει να χωριστεί στα συστατικά του μέρη, υδρογόνο και οξυγόνο. Τα μόρια ζάχαρης μπορούν στη συνέχεια να κατασκευαστούν από την ενέργεια που παρέχεται από τα άτομα υδρογόνου.

Ο πιο φυσικός βιότοπος ενός φυτού παρέχει την ένταση του φωτός που απαιτείται για τη βέλτιστη ανάπτυξη. Ως αποτέλεσμα, διαφορετικοί τύποι φυτών μπορεί να απαιτούν διαφορετικές εντάσεις φωτός. Σύμφωνα με το University of Missouri Extension, τα φυτά συνήθως εμπίπτουν σε μία από τις τρεις κατηγορίες φωτισμού - χαμηλή, μεσαία και υψηλή. Τα φυτά χαμηλού φωτισμού μπορούν να αναπτυχθούν κάτω από έναν λαμπτήρα 10 έως 15 watt, υπό τον όρο ότι αυτή η ποσότητα ισχύος φτάνει σε κάθε εφεδρικό πόδι εντός της αναπτυσσόμενης περιοχής. Τα μεσαία ελαφριά φυτά μπορούν να αναπτυχθούν στην περιοχή των 15 watt, αλλά οι υψηλότερες εντάσεις φωτός μπορούν να προωθήσουν ταχύτερους ρυθμούς ανάπτυξης. Τα φυτά με υψηλό φως απαιτούν τουλάχιστον 20 watt ανά τετραγωνικό πόδι αναπτυσσόμενου χώρου, αν και υψηλότερες εντάσεις θα προωθήσουν περαιτέρω την ανάπτυξη και την άνθηση.