Die Abhängigkeit der Photosynthese von Umweltfaktoren

1. Einfluss des Lichtes

Die Ansprüche an das Licht sind nicht bei allen Pflanzen gleich. Die Langtagspflanzen (Sonnenpflanzen) zeichnen sich durch einen hohen Lichtbedarf aus und sterben bei Beschattung allmählich ab. Schattenpflanzen (Kurztagspflanzen) dagegen gedeihen im Streulicht am besten,längerzeitige volle Bestrahlung ist für sie tödlich. Bei Langtagspflanzen finden wir häufig kleinere,aber dicke,derbe Blätter mit mehrschichtigem Palisadengewebe. Oft haben sie noch Überzüge von Wachs oder toten Haaren, durch welche die Strahlung stärker reflektiert wird und damit die Verdunstung abgeschwächt wird. Schattenpflanzen besitzen meist dünne und zarte Blätter,die sich flach ausbreiten,sodass sie möglichst viel von dem spärlichen Licht auffangen. Beide Blattformen können an ein und derselben Pflanze vorkommen , zum Beispiel an einem Baum. Die Langtagspflanzen erreichen die höchste Photosyntheserate nur bei vollem Lichtgenuss. Die erzielten Werte übertreffen dabei weit die der Schattenpflanzen. Die Schattenpflanzen weisen dagegen auch unter recht dürftigen Lichtverhältnissen noch eine Nettoproduktion auf. Bei einer bestimmten Lichtintensität verbraucht eine Pflanze durch Photosynthese genauso viel Kohlenstoffdioxid,wie sie bei der Atmung bildet. Der Verlust organischer Stoffe infolge der Atmung wird durch die Photosynthese kompensiert.Die Lichtintensität,bei der diese Bedingung erfüllt ist,heißt Lichtkompensationspunkt der Photosynthese. Sie ist bei Langtagspflanzen höher als bei Schattenpflanzen. Letztere gelangen also bei einer niedrigen Lichtintensität in den Bereich der Nettoprimärproduktion.

2. Einfluss der Temperatur

Die meisten reaktionen bei der Photosynthese sind temperaturabhängig. Die photosynthesevorgänge setzen bei einer Mindesttemperatur ein (bei frostharten Pflanzen etwa bei -1 Grad Celsius),nehmen mit steigender Temperatur an Geschwindigkeit zu und nach Erreichen eines Optimums wieder ab. Die Photosynthese hört schließlich bei einer maximalen Temperatur ganz auf. Die Minimum-, Optimum- und Maximum-Temperatur der Photosynthese ist artverschieden . Bei der Kultur einer Nutzpflanze in Gewächshäusern kann ihr Temperatur-Optimum eingestellt werden.

3.Einfluss des Kohlenstoffdioxids

Die Photosyntheseleistung wird bei hinreichender Lichtintensität durch eine Erhöhung des CO2-Gehaltes der Luft verbessert. Düngung mit Stallmist und Kompost reichert die bodennahe Luftschicht mit CO2 an,weil die organischen Stoffe dieser Dünger durch Mikroorganismen zersetzt werden.

4.Einfluss des Wassers

Bei Trockenheit schließen sich die Spaltöffnungen;dadurch sinkt die Aufnahme von CO2 und damit die Photosyntheseleistung. Künstliche Bewässerung in Trockenzeiten erhöht die Luftfeuchtigkeit in Kulturen,dadurch die Spaltöffnungsweite und somit auch die Stoffproduktion.

In der Natur sind die erwähnten Faktoren stets gemeinsam wirksam. die Stoffproduktion hängt deshalb immer von demjenigen Faktor ab,der im Minimum vorhanden ist.