Šviesos intensyvumo poveikis augalų augimui

Augalų augimas priklauso nuo daugybės sąveikų, susijusių su šviesos buvimu. Fotosintezė įgalina augalų metabolizmo procesus ir suteikia energijos, kuri šiuos procesus skatina. Šviesos intensyvumas gali turėti reikšmingos įtakos fotosintezės greičiui, kuris yra tiesiogiai susijęs su augalo galimybėmis augti.

Anot Teksaso A&M universiteto žemės ūkio išplėtimo tarnybos, augalų augimo procesai yra susiję su šviesos, anglies dioksido ir vandens panaudojimu augalui gaminti. Ir nors dirvožemio maistinės medžiagos padeda sustiprinti augalų struktūras, šviesa yra esminis komponentas gaminant tikrą maistą augalui. Kaip ir kiti gyvi organizmai, maistas atitinka gyvybiškai svarbų bendros sveikatos ir augimo reikalavimą, todėl šviesos buvimas gali tiesiogiai paveikti augalo augimo greitį. Šviesos intensyvumas yra susijęs su augalui suteikiamos šviesos energijos kiekiu, kuris gali skirtis priklausomai nuo spalvos ir tikrojo šviesos stiprio.

Fotosintezės procesai leidžia augalų organizmams gaminti reikalingus maisto produktus. Karališkosios chemijos draugijos duomenimis, fotosintezė įvyksta tada, kai augalų lapai sugeria šviesą, esančią šviesos viduje. Ši energija tampa degalais, naudojamais gliukozės arba cukraus molekulių gamybai. Paprastai augalai jautriausiai reaguoja į šviesą, patenkančią į mėlynos ir raudonos šviesos diapazonus. Be šviesos energijos, lapai kaip maisto šaltiniai taip pat naudoja anglies dioksidą ir vandenį. Iš tikrųjų didesnis šviesos intensyvumas suteikia daugiau energijos augalų fotosintezės procesams vykti.

Šviesos spalva parodo skirtingus energijos dažnius, esančius matomoje elektromagnetinio spektro dalyje. Remiantis Misūrio universiteto išplėtimu, raudonos spalvos turi žemiausius energijos dažnius, o link mėlynos-violetinės galo - aukščiausius dažnius. Faktiškai šviesos intensyvumas gali skirtis priklausomai nuo naudojamos spalvos rūšies, taip pat nuo lemputės galios galios. Raudonos šviesos teikiamas energijos intensyvumas stimuliuoja bendrą augimą visame augalo kūne, o mėlyna šviesa padeda reguliuoti lapų, stiebų ir žiedų augimo greitį.

Augalų lapuose yra specializuotų, šviesą sugeriančių ląstelių, vadinamų chloroplastais. Karališkosios chemijos draugijos duomenimis, chloroplastai gamina pigmento medžiagą, vadinamą chlorofilu. Chlorofilo medžiagos reaguoja į skirtingą šviesos intensyvumą, kurį patiria skirtingos spalvos. Kai chlorofilas sugeria šviesą, jo energija sužadina elektroną, prijungtą prie chlorofilo molekulės. Tada elektronas perduoda savo energiją vandens molekulėje, dėl kurios ji suskaidoma į sudedamąsias dalis, vandenilį ir deguonį. Cukraus molekulės gali būti pagamintos iš energijos, kurią teikia vandenilio atomai.

Natūraliausia augalo buveinė suteikia optimaliam augimui reikalingą šviesos intensyvumą. Dėl to skirtingoms augalų rūšims gali reikėti skirtingo šviesos intensyvumo. Misūrio universiteto išplėtimo duomenimis, augalai paprastai patenka į vieną iš trijų apšvietimo kategorijų - žemą, vidutinį ir aukštą. Žemo apšvietimo augalai gali klestėti po 10–15 vatų lempute, jei šis galios kiekis pasiekia kiekvieną atsarginę koją auginimo vietoje. Vidutiniškai lengvi augalai gali augti 15 vatų diapazone, tačiau didesnis šviesos intensyvumas gali skatinti spartesnį augimą. Labai šviesiems augalams reikia ne mažiau kaip 20 vatų augimo ploto kvadratinei kojai, nors didesnis intensyvumas dar labiau paskatins augimą ir žydėjimą.