Het effect van lichtintensiteit op plantengroei

Plantengroei is afhankelijk van een reeks interacties waarbij de aanwezigheid van licht betrokken is. Fotosynthese maakt het mogelijk dat stofwisselingsprocessen van planten plaatsvinden en levert de energie die deze processen van brandstof voorziet. Lichtintensiteitsniveaus kunnen een aanzienlijk effect hebben op de fotosynthesesnelheden, die rechtstreeks verband houden met het vermogen van een plant om te groeien.

Plantengroeiprocessen omvatten het gebruik van licht, kooldioxide en water om voedsel te produceren voor gebruik door de plant, volgens de Texas A&M University Agricultural Extension Service. En hoewel bodemvoedingsstoffen de plantstructuren helpen versterken, is licht een essentieel onderdeel bij het produceren van daadwerkelijk voedsel voor de plant. Net als bij andere levende organismen, voldoet voedsel aan een essentiële vereiste voor algehele gezondheid en groei, dus de aanwezigheid van licht kan een directe invloed hebben op de groeisnelheid van een plant. Lichtintensiteit heeft te maken met de hoeveelheid lichtenergie die aan een plant ter beschikking wordt gesteld, die kan variëren naargelang de kleur en de daadwerkelijke lichtsterkte.

Fotosyntheseprocessen stellen plantenorganismen in staat de benodigde voedselvoorraden te produceren. Volgens de Royal Society of Chemistry vindt fotosynthese plaats wanneer plantenbladeren de energie in het licht absorberen. Deze energie wordt de brandstof die wordt gebruikt om glucose of suikermoleculen te maken. Planten reageren meestal het meest op licht dat binnen het blauwe en rode lichtbereik valt. Naast lichtenergie gebruiken bladeren ook kooldioxide en water als bronnen voor de productie van voedsel. In feite maken hogere lichtintensiteiten meer energie beschikbaar voor het uitvoeren van fotosyntheseprocessen van planten.

Lichtkleur vertegenwoordigt de verschillende energiefrequenties binnen het zichtbare lichtgedeelte van het elektromagnetische spectrum. Volgens de University of Missouri Extension dragen rode kleuren de laagste energiefrequenties, terwijl die naar het blauwviolette uiteinde de hoogste frequenties dragen. In feite kan de lichtintensiteit variëren, afhankelijk van het type kleur dat wordt gebruikt, evenals het wattage in een lamp. De energie-intensiteit van rood licht stimuleert de algehele groei door het hele plantenlichaam, terwijl blauw licht de groeisnelheden in de bladeren, stelen en bloemen helpt reguleren.

Plantenbladeren bevatten gespecialiseerde, lichtabsorberende cellen die chloroplasten worden genoemd. Volgens de Royal Society of Chemistry produceren chloroplasten een pigmentmateriaal dat chlorofyl wordt genoemd. Chlorofylmaterialen reageren op verschillende lichtintensiteiten, die overkomen in de verschillende geabsorbeerde kleuren. Wanneer chlorofyl licht absorbeert, wekt zijn energie een elektron op dat aan een chlorofylmolecuul is bevestigd. Het elektron brengt zijn energie vervolgens over naar een watermolecuul, waardoor het zich splitst in zijn samenstellende delen, waterstof en zuurstof. Uit de energie van de waterstofatomen kunnen dan suikermoleculen worden vervaardigd.

De meest natuurlijke habitat van een plant zorgt voor de intensiteit van het licht dat nodig is voor een optimale groei. Hierdoor kunnen verschillende plantensoorten verschillende lichtintensiteiten vereisen. Volgens de University of Missouri Extension vallen planten doorgaans binnen een van de drie verlichtingscategorieën: laag, gemiddeld en hoog. Planten met weinig licht kunnen gedijen onder een lamp van 10 tot 15 watt, op voorwaarde dat dit wattage elke reservevoet binnen het groeigebied bereikt. Medium lichte planten kunnen groeien in het bereik van 15 watt, maar hogere lichtintensiteiten kunnen snellere groeisnelheden bevorderen. Planten met veel licht hebben minimaal 20 watt per vierkante voet groeiruimte nodig, hoewel hogere intensiteiten de groei en bloei verder zullen bevorderen.