Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler Nelerdir?

Fotosentez hızını; ışık şiddeti, ışığın dalga boyu, sıcaklık, CO₂ yoğunlu­ğu ve klorofil miktarı gibi faktörler belirler. Bu faktörlerden birinin yetersiz olması fotosentezin yavaşlamasına ya da durmasına neden olur. Fotosentez hızını, miktarı en düşük olan faktörün belirlemesine minimum kuralı de­nir.

a- Işık Şiddeti

Fotosentez, ışık enerjisi olmadan gerçekleşemez. Işık şiddetinin artması fotosentezi hızlandırır. Fotosenteze etki eden diğer faktörler sınırlı olduğundan bir süre sonra ışık şiddetindeki artış fotosentez hızını etkilemez.

b- Işığın Dalga Boyu

Işığın dalga boyu da fotosentezin hızına etki eden önemli faktörlerden biridir. Fotosentez hızı kırmızı ve mor ışıkta en yüksek değerde iken yeşil ışıkta en düşük değerdedir. Çünkü klorofil molekülü en çok kırmızı ve mor dalga boyla­rındaki ışığı soğurur. Yeşil ışığın ise çoğunu yansıtır.

Işığın dalga boyunun fotosentez hızını nasıl etkilediğini, Alman botanikçi Theodor Wilhelm Engelmann 1883 yılında gerçekleştirdiği deneyle göstermiştir. Engelmann, bu deneyinde oksijenli solunum yapan bakteriler (aerob) ile ipliksi bir alg kullanmıştır.

Engelmann; ışığı prizmadan geçirerek elde ettiği kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor ışıkları ipliksi alg üzerine düşürmüştür. Deney sonucunda mor, mavi ve kırmızı ışıkların alg üzerine düştüğü bölgelerde oksijenli solunum yapan bakterilerin daha fazla toplandığı görülmüştür.

Bakteri­lerin toplanması, fotosentezin bu bölgelerde daha hızlı gerçekleştiğini, dolayısıyla daha fazla oksijen üretildiğini göstermiştir. Yeşil ışığın düştüğü bölge ise bakteri­lerin en az bulunduğu yerdir. Çünkü algler, yeşil ışığın çok az bölümünü soğurur. Bu nedenle bu bölgede fotosentez hızı daha düşük olur.

c- Sıcaklık

Sıcaklık artışı, fotosentez hızını belli bir değere kadar artırır. Bu değerden sonra ışıktan bağımsız reaksiyonlarda görev yapan enzimle­rin yapısı bozulduğundan fotosentez hızı düşer. Sıcaklığın 35 ^oC’nin üzerine çıkması, genellikle birçok bitkide fotosentez hızının düşmesi­ne neden olur.

ç- Klorofil miktarı

Fotosentez yapan bütün canlılarda klorofil pigmenti bulunur. Klorofil, ışığı soğuran (emen, absorbe eden) mole­küldür. Bitkide klorofil miktarının fazla olması fotosentez hızını artırır.

d- Karbondioksit miktarı

CO₂, fotosentezin ışıktan bağımsız tepkimelerinin başlaması için gereklidir. CO₂miktarı arttığında fotosentez hızı belirli bir değere kadar artar. Sonra da sabit kalır. Havadaki CO₂yoğunluğu belirli bir sınırın altına düşerse bitki CO₂bağlayamaz ve fotosentez durur.

Karbondioksit miktarı ve ışık şiddeti beraber düşünüldüğü zaman fotosentez hızında değişiklikler görülür. Karbondioksit miktarı yeterli ise fotosentez hızı ışık şiddetine göre değişir.

Eğer bitkinin fotosentez yaptığı ortama kireç suyu, KOH veya Ba(OH)₂ (Baryum hidroksit) maddeleri konulursa fotosentez olumsuz etkilenir. Çünkü bu moleküller karbondioksit tutucudurlar; ortamdaki karbondioksiti tutarak canlının fotosentez yapmasını engeller ve fotosentez hızını düşürür.

Tarımsal Ürün Miktarını Artırmada Yapay Işıklandırma Uygulamaları

Işık, insan ve diğer canlıların hayatında her zaman çok önemli bir yer tutmuştur. En büyük ışık kaynağı olan güne­şin battığı ya da ışınlarının daha az geldiği zamanlarda yapay aydınlatma gündeme gelmiştir. Bu amaçla teknolojiler geliştirilmiştir. LED tipi aydınlatma araçları da bu amaca yönelik yapılan çalışmaların bir ürünüdür.

Kış aylarında ışık seviyesinin yetersiz olması, bitkilerin büyümesini ve gelişimini olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle bitkinin büyümesi ve gelişimi açısından yapay aydınlatma sistemleri, seraların önemli bir bileşeni olarak kullanılmaktadır. Sera içerisindeki ışık seviyesini; güneş ışığının gelme açısı, gün uzunluğu, güneşlenme süresi, bulutluluk, yapısal gölgelenme, bitki yoğunluğu, örtü malzemesi ve kirlilik gibi birçok faktör düşürmektedir. Ortalama güneşlenme süresi 4,5 saatten az olan bölgelerde yapay aydınlatma uygulaması iyi sonuçlar verir.

Bitkisel üretimde yapay ışık kaynaklarının kullanımı, güneş ışığına destek amaçlıdır. Bitkide güneş ışığına tepki vermesini tetiklemek amacıyla kullanılmaktadır. Tamamen yapay aydınlatmaya dayalı uygulamalar bitki yetiştirme kabinleri veya dolaplarında kullanılmaktadır. Bu ortamlar ışıkla birlikte diğer tüm çevresel etmenlerin de kontrol al­tında tutulduğu, özel amaçlı tohum ya da bitki üretiminin yapıldığı yerlerdir.