光合成に影響を与える要因

光合成は、葉緑体に含まれるクロロフィルが光エネルギーを利用し、二酸化炭素と水から有機物と酸素を生成する化学反応です。光と葉緑体に加えて、二酸化炭素濃度、pH、光強度、温度などの環境要因が光合成速度に大きく影響します。

光強度

光の強さは光合成速度を直接左右します。低光量では光合成が抑制され、光強度が上がると速度も上がりますが、約10,000ルクスを超えるとほぼ飽和し、さらに強くするとクロロフィルが漂白し逆に速度が低下します。

二酸化炭素が多いほど光合成は効率的に進みます。大気中の濃度は0.03〜0.04％で十分ですが、温室栽培では0.1％近くに上げると成長が速く、収量も増加します。

光合成に関与する酵素は適温で活性が最大です。0℃付近では酵素が不活性化し、35℃以上になると変性して光合成が阻害されます。最適温度は25〜35℃とされています。

光を吸収するクロロフィルがなければ光合成は起こりません。病害、ミネラル不足、老化などでクロロフィルが減少すると光合成能力が低下します。

水は光合成の原料であり、植物の生命線です。水分が不足すると葉の気孔が閉じ、二酸化炭素の取り込みも減少します。

大気汚染は光合成速度を約15％低下させます。工業排ガスやすすが葉面に付着し気孔を塞ぐほか、汚染水は水生植物の光合成を阻害します。

光合成を安定して高効率に保つには、上記の要因がすべて最適なレベルで存在することが必要です。