Fotosintesis adalah proses yang digunakan tanaman untuk membuat makanan, menggunakan energi cahaya, karbon dioksida, dan air. Proses ini diperlukan untuk pertumbuhan, dan berlanjut sepanjang siklus hidup tanaman. Tingkat fotosintesis pada tanaman tergantung pada ketersediaan ketiga elemen ini. Kekuatan cahaya yang tersedia untuk tanaman, konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, dan jumlah air yang tersedia untuk tanaman semuanya dapat mendorong atau memperlambat proses fotosintesis. Harus ada kombinasi optimal dari ketiga elemen penting ini agar reaksi kimia fotosintesis terjadi. Tanpa keseimbangan yang tepat, fotosintesis dapat melambat, atau berhenti total.
Cahaya
Kekuatan cahaya yang tersedia untuk tanaman mempengaruhi proses fotosintesis. Tahap fotosintesis yang bergantung pada cahaya hanya dapat terjadi jika ada cukup cahaya yang bisa diserap tanaman. Ketika tidak ada cukup cahaya, pigmen seperti klorofil tidak dapat menyerap energi cahaya yang cukup untuk membuat adenosin trifosfat, juga dikenal sebagai ATP. ATP adalah bahan kimia yang digunakan oleh pabrik untuk menyimpan energi, dan merupakan komponen yang diperlukan dalam fase kedua fotosintesis, yang disebut fase independen cahaya. Karena alasan ini, walaupun fotosintesis hanya dapat dimulai pada siang hari, begitu ATP dibuat, prosesnya dapat diselesaikan kapan saja dengan ketersediaan air dan karbon dioksida yang sesuai.
Karbon Dioksida dan Air
Fotosintesis membutuhkan sejumlah karbon dioksida agar berhasil. Jumlah karbon dioksida yang tersedia di atmosfer berkurang pada ketinggian yang lebih tinggi, yang memperlambat proses fotosintesis. Pada ketinggian yang sangat tinggi, kekurangan karbon dioksida dapat mencegah proses seluruhnya. Selain karbon dioksida, tanaman juga membutuhkan air untuk reaksi kimia yang menghasilkan gula. Setiap molekul gula yang diproduksi oleh pabrik membutuhkan enam molekul air. Molekul air menyediakan hidrogen, meninggalkan oksigen yang tersisa sebagai produk limbah. Jika jumlah air yang tersedia tidak cukup untuk menyelesaikan proses, fotosintesis berhenti sampai lebih banyak air tersedia.
Jangka waktu
Meskipun laju fotosintesis berbeda antara spesies tanaman dan faktor lingkungan, dimungkinkan untuk menentukan tingkat fotosintesis yang tepat dari tanaman tertentu. Dalam percobaan yang dilakukan di University of Colorado, tingkat fotosintesis yang dicapai oleh daun pohon gugur diuji. Dalam percobaan ini, ditentukan bahwa daun yang diuji memproses 44,14 ppm (bagian per juta) gas karbon dioksida dalam setiap menit fotosintesis untuk setiap gram permukaan daun.
