Fotosynteza jest złożonym procesem zachodzącym w roślinach zielonych, w którym z prostych związków nieorganicznych (wody i dwutlenku węgla), przy udziale energii światła słonecznego, tworzone są związki organiczne magazynowane lub wykorzystywane przez rośliny w procesach wzrostowych.
Proces fotosyntezy jest szeregiem skomplikowanych reakcji fotochemicznych i biochemicznych. Zachodzące reakcje możemy podzielić na dwie fazy: świetlną i ciemną.
Intensywność procesu fotosyntezy ulega zmianom pod wpływem czynników wewnętrznych (np. zawartości chlorofilu, budowy liści) i zewnętrznych (np. zawartości dwutlenku węgla, wody, temperatury, natężenia światła, zawartości składników mineralnych).
Zawartość chlorofilu w liściach przeciętnie wynosi od 4 do 7 mg/dm2. Czysty chlorofil stanowi około 10% chloroplastu. Na zawartość chlorofilu i jego odpowiedni poziom duży wpływ mają składniki pokarmowe, a szczególnie magnez.
Światło. Ilość energii świetlnej wykorzystanej bezpośrednio w procesie fotosyntezy jest niewielka i może wynosić maksymalnie od 3,5 do 5%. Ilość światła zaabsorbowana przez liście zależy od wielu czynników, m.in. optycznych właściwości liści, zawartości barwników, kąta ustawienia liści, kąta i kierunku padania promieni słonecznych.
Zawartość dwutlenku węgla. Średnie stężenie CO2 w przyziemnej warstwie atmosfery wynosi około 0,04%. Głównym źródłem dwutlenku węgla w atmosferze są procesy spalania substancji zawierających węgiel. Zachodzą one przede wszystkim w glebie przy udziale mikroorganizmów. Dwutlenek węgla produkowany jest także w wyniku oddychania wszystkich żywych organizmów oraz w procesach spalania paliw towarzyszących działalności człowieka. CO2 wnika do roślin głównie przez aparaty szparkowe.
Proces fotosyntezy jest głównym procesem redukującym CO2 (biosekwestracja)
Woda. Wpływ wody na przebieg procesu fotosyntezy jest duży. Jej niedobór w organizmie rośliny powoduje zamykanie się aparatów szparkowych i odcięcie dopływu dwutlenku węgla do miękiszu asymilacyjnego. Niedobór wody zmniejsza także ogólną aktywność biochemiczną chloroplastów, w których zachodzi fotosynteza.
Temperatura. Fotosynteza teoretycznie może zachodzić w temperaturze, w której enzymy zachowują aktywność, czyli od 0°C do 50°C. Optymalna temperatura dla fotosyntezy większości roślin klimatu umiarkowanego wynosi około 25°C. Jeśli jednak temperatura liści przekroczy 35°C, intensywność fotosyntezy na ogół spada. Temperatura zbliżona do maksymalnej powoduje inaktywację enzymów zaangażowanych w fazę ciemną fotosyntezy.
Składniki mineralne - pokarmowe
Odczyn gleb. Odpowiedni odczyn gleb ph właściwy dla danej rośliny warunkuje rozwój systemu korzeniowego, dostępność składników pokarmowych, makro- i mikroelementów, prawidłowy rozwój i plonowanie roślin.
W produkcji ogrodniczej niektóre czynniki można modyfikować - światło, temperaturę, zawartość dwutlenku węgla, wodę, zawartość makro- i mikroskładników, zawartość substancji organicznej.
W produkcji rolniczej ważny jest termin siewu, gęstość siewu, woda - wodna retencja glebowa. Szczególnie ważna jest zawartość makro- i mikroelementów oraz odczyn gleby i zawartość substancji organicznej gleby.
Krzysztof Domagała