Valguse intensiivsuse mõju taimede kasvule

Taimede kasv sõltub mitmest vastasmõjust, mis hõlmavad valguse olemasolu. Fotosüntees võimaldab toimuda taimede ainevahetusprotsessidel ja annab energiat, mis neid protsesse toidab. Valguse intensiivsuse tase võib mõjutada märkimisväärselt fotosünteesi kiirust, mis on otseselt seotud taime võimega kasvada.

Texase A&M ülikooli põllumajanduse laiendusteenistuse andmetel hõlmavad taimede kasvuprotsessid valguse, süsinikdioksiidi ja vee kasutamist taime jaoks mõeldud toidu valmistamiseks. Ja kuigi mulla toitained aitavad taimede struktuure tugevdada, on valgus taime jaoks tegeliku toidu tootmisel oluline komponent. Nagu teiste elusorganismide puhul, täidab toit üldise tervise ja kasvu olulist nõuet, nii et valguse olemasolu võib otseselt mõjutada taime kasvukiirust. Valguse intensiivsus on seotud taimele eraldatava valgusenergia kogusega, mis võib varieeruda sõltuvalt värvist ja valguse tegelikust tugevusest.

Fotosünteesi protsessid võimaldavad taimeorganismidel toota vajalikke toiduvarusid. Kuningliku keemiaühingu andmetel toimub fotosüntees siis, kui taimelehed neelavad valguses sisalduvat energiat. Sellest energiast saab glükoosi või suhkru molekulide tootmiseks kasutatav kütus. Tavaliselt reageerivad taimed valgusele, mis jääb sinise ja punase valguse vahemikku. Kerge energia kõrval kasutavad lehed toidu tootmisel ka süsinikdioksiidi ja vett. Tegelikult muudavad suuremad valguse intensiivsused taimede fotosünteesi toimumiseks rohkem energiat kättesaadavaks.

Hele värv tähistab elektromagnetilise spektri nähtava valguse osa erinevaid energiasagedusi. Missouri ülikooli pikenduse kohaselt kannavad punased värvid madalaimaid energiasagedusi, samas kui sinakasvioletse otsa poole jäävad kõrgeimad sagedused. Valguse intensiivsus võib varieeruda sõltuvalt kasutatud värvi tüübist ja pirnides sisalduvast võimsusest. Punase tulega saadav energia intensiivsus stimuleerib üldist kasvu kogu taimekehas, sinine tuli aitab aga reguleerida kasvu lehtedes, vartes ja õites.

Taimelehed sisaldavad spetsialiseeritud, valgust neelavaid rakke, mida nimetatakse kloroplastideks. Kuningliku keemiaühingu andmetel toodavad kloroplastid pigmendimaterjali, mida nimetatakse klorofülliks. Klorofüllmaterjalid reageerivad erinevale valguse intensiivsusele, mis puutub kokku erinevates neeldunud värvides. Kui klorofüll neelab valgust, ergastab selle energia klorofülli molekuli külge kinnitatud elektroni. Seejärel kannab elektron oma energia veemolekulile, mille tagajärjel see jaguneb selle komponentideks, vesinikuks ja hapnikuks. Seejärel saab vesinikuaatomite pakutavast energiast valmistada suhkru molekule.

Taime kõige looduslikum elupaik annab optimaalseks kasvuks vajaliku valguse intensiivsuse. Selle tulemusel võivad erinevad taimetüübid vajada erinevat valguse intensiivsust. Missouri ülikooli juurdeehituse kohaselt kuuluvad taimed tavaliselt ühte kolmest valgustuskategooriast - madala, keskmise ja kõrge. Hämaras taimed võivad jõudsalt areneda 10–15-vatise pirni all, kui see vatt jõuab kasvuala igale tagajalale. Keskmiselt kerged taimed võivad kasvada vahemikus 15 vatti, kuid suurem valguse intensiivsus võib kiiremat kasvukiirust soodustada. Väga kerged taimed vajavad vähemalt 20 vatti kasvuruumi ruutjalga kohta, ehkki kõrgem intensiivsus soodustab kasvu ja õitsemist veelgi.