Η ανάπτυξη των φυτών βασίζεται σε μια σειρά αλληλεπιδράσεων που περιλαμβάνουν την παρουσία φωτός. Η φωτοσύνθεση επιτρέπει τη διεξαγωγή των διαδικασιών μεταβολισμού των φυτών και παρέχει την ενέργεια που καταναλώνει αυτές τις διεργασίες. Τα επίπεδα έντασης φωτός μπορούν να έχουν σημαντική επίδραση στους ρυθμούς φωτοσύνθεσης, οι οποίοι συνδέονται άμεσα με την ικανότητα ανάπτυξης ενός φυτού.
Η ένταση φωτός μπορεί να επηρεάσει τα ποσοστά μεταβολισμού των φυτών.Ανάπτυξη φυτού
Οι μέθοδοι ανάπτυξης 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 συμβάλλουν στην ενίσχυση των δομών των φυτών, το φως είναι ένα βασικό συστατικό στην παραγωγή της πραγματικής τροφής για το φυτό. Όπως και με άλλους ζωντανούς οργανισμούς, τα τρόφιμα ικανοποιούν μια ζωτική απαίτηση για γενική υγεία και ανάπτυξη, έτσι ώστε η παρουσία φωτός να έχει άμεση σχέση με το ρυθμό ανάπτυξης ενός φυτού. Η ένταση φωτός έχει σχέση με την ποσότητα φωτεινής ενέργειας που διατίθεται σε μια εγκατάσταση, η οποία μπορεί να ποικίλει ανάλογα με το χρώμα και την πραγματική ισχύ του φωτός.
Φωτοσύνθεση
Οι διεργασίες φωτοσύνθεσης επιτρέπουν στους φυτικούς οργανισμούς να παράγουν τις απαραίτητες προμήθειες τροφίμων. Σύμφωνα με την Βασιλική Εταιρεία Χημείας, η φωτοσύνθεση συμβαίνει όταν το φυτό αφήνει να απορροφήσει την ενέργεια που περιέχεται στο φως. Αυτή η ενέργεια γίνεται το καύσιμο που χρησιμοποιείται για την παραγωγή γλυκόζης ή μορίων ζάχαρης. Τα φυτά τυπικά ανταποκρίνονται περισσότερο στο φως που εμπίπτει στην περιοχή κυανού και κόκκινου φωτός. Μαζί με την φωτεινή ενέργεια, τα φύλλα χρησιμοποιούν επίσης το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό ως πηγές για την παραγωγή τροφίμων. Πράγματι, υψηλότερες εντάσεις φωτός καθιστούν περισσότερη ενέργεια διαθέσιμη για να διεξαχθούν οι διαδικασίες φωτοσύνθεσης των φυτών.
Υπάρχοντα
Το χρώμα φωτός αντιπροσωπεύει τις διαφορετικές συχνότητες ενέργειας που περιέχονται στο τμήμα ορατού φωτός του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Σύμφωνα με την Επέκταση του Πανεπιστημίου του Μισσούρι, τα κόκκινα χρώματα φέρουν τις χαμηλότερες συχνότητες ενέργειας, ενώ εκείνες προς το μπλε-ιώδες άκρο φέρουν τις υψηλότερες συχνότητες. Στην πραγματικότητα, η ένταση φωτός μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τον τύπο χρώματος που χρησιμοποιείται καθώς και την ποσότητα ισχύος που περιέχεται σε έναν λαμπτήρα. Η ένταση ενέργειας 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 μέσα στα φύλλα, τα στελέχη και τα λουλούδια.
Λειτουργία
Τα φύλλα των φυτών περιέχουν εξειδικευμένα, απορροφητικά κύτταρα που ονομάζονται χλωροπλάστες. Σύμφωνα με την Royal Society of Chemistry, οι χλωροπλάστες παράγουν ένα υλικό χρωστικής που ονομάζεται χλωροφύλλη. Τα υλικά χλωροφύλλης ανταποκρίνονται σε διαφορετικές εντάσεις φωτός, που συναντάμε στα διάφορα απορροφημένα χρώματα. Όταν η χλωροφύλλη απορροφά το φως, η ενέργεια της διεγείρει ένα ηλεκτρόνιο συνδεδεμένο με ένα μόριο χλωροφύλλης. Το ηλεκτρόνιο στη συνέχεια μεταφέρει την ενέργεια του σε ένα μόριο νερού, το οποίο το κάνει να χωριστεί στα συστατικά μέρη του, υδρογόνο και οξυγόνο. Τα μόρια ζάχαρης μπορούν στη συνέχεια να κατασκευαστούν από την ενέργεια που παρέχεται από τα άτομα υδρογόνου.
Βέλτιστη ανάπτυξη
Ο πιο φυσικός οικότοπος ενός φυτού παρέχει την ένταση του φωτός που απαιτείται για τη βέλτιστη ανάπτυξη. Ως αποτέλεσμα, διαφορετικοί τύποι εγκαταστάσεων μπορεί να απαιτούν διαφορετικές εντάσεις φωτός. Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Missouri Extension, τα φυτά συνήθως εμπίπτουν σε μία από τις τρεις κατηγορίες φωτισμού - χαμηλή, μεσαία και υψηλή. Τα φυτά χαμηλού φωτισμού μπορούν να ευδοκιμήσουν κάτω από έναν λαμπτήρα 10 έως 15 watt υπό την προϋπόθεση ότι αυτή η ποσότητα ισχύος φτάνει σε κάθε εφεδρικό πόδι εντός της περιοχής καλλιέργειας. Τα μεσαία φωτεινά φυτά μπορούν να αναπτυχθούν στο εύρος 15-watt, αλλά υψηλότερες εντάσεις φωτός μπορούν να προωθήσουν ταχύτερους ρυθμούς ανάπτυξης. Τα φωτεινά φυτά απαιτούν τουλάχιστον 20 βατ ανά τετραγωνικό πόδι του αναπτυσσόμενου χώρου, αν και υψηλότερες εντάσεις θα προωθήσουν περαιτέρω την ανάπτυξη και την ανθοφορία.
