植物はどの程度有効に太陽エネルギーを利用できるのであろうか.この値は理論的に求めることができる.まず,植物が利用できるのは0.4から0.7ミクロンの波長の可視光線だけである.この領域の光は光合成に活性という意味で光合成有効放射と表現され,全光放射エネルギーの約50%に相当する.しかし,これがすべて有効に利用されるわけではない.このうち有効に利用できるのは,地球表面に到達する光合成に活性なエネルギーの80%程度であり,残りは反射や吸収で失われる.さらに,植物体により1分子のC02が炭水化物として岡定されるためには,実験によれば8〜10個の光量子が必要であるが,植物内に取り込まれるのはわずか3個であるので光量子の約30%である.さらには,取り込んだエネルギーの40%が,光介成とは逆の呼吸により消費されている.従ぅて光合成の最大効率は,下式のように7.2%となる.しかし,太陽エネルギーが散乱などで失われる分か少なければ,この値は向上するので絶対値が意味をもっているわけではない.こでは光合成効率の最大値を式により求める.
バイオトイレ

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