月光會讓植物進行光合作用嗎?

月光會讓植物進行光合作用嗎？

這個問題可以從兩個方面分析：月光下能否「有」光合作用，以及月光下的光合作用能否「維持」植物的生長。

第一個問題：月光下能否「有」光合作用。答案是能。

光合作用可以大體分為兩個過程，一個叫光反應，只能在光照條件下進行，靠葉綠素或其它色素（下文以葉綠素指代）吸收光能，然後利用光能分解水，產生氧氣、還原氫以及 ATP, 為下一步暗反應提供還原劑和能量。另一個暗反應不需要光，主要利用前一步產生的還原氫和 ATP, 來還原二氧化碳，得到葡萄糖等能量物質。

所以只要考慮光反應這一步。和光照有關的是兩個因素：葉綠素吸收光譜範圍和葉綠素工作的最小光強。

葉綠素吸收光譜範圍主要集中在紅橙光和藍紫光，但是其它色素各有不同的光譜區。利用光譜分析日光光譜和月關光譜，結果表明：月光光譜和日光的光譜在可見光區基本沒有區別。日常生活中，我們看到的月光基本也是白色的，和日光非常接近。

請注意圖中 sunlight （陽光）和 daylight （日光）的區別。陽光是指太陽的直射光線，而日光是指直射的陽光加上各種散射反射等等。植物感受到的是日光。而上面提到，月光下的光譜和日光光譜非常接近，只是強度相對比較低。所以可以認為白天晚上植物感受到的光譜分布是相同的，只是強度變化很大（上圖淺藍色對應的曲線），所以對應的光合色素是可以激活的。

那麼，葉綠素工作的時候會不會因為光照總強度太低而「罷工」呢？

答案是不會。葉綠素吸收光能是以量子形式進行的（Quantum mechanics explains efficiency of photosynthesis）。我們看到的光可以認為是由大批光子構成的，不同波長對應不同的光子而光，強則是由單位時間內的光子數決定的。所以，月光下雖然總光子數少了，但葉綠素只要遇見一個合適波長的光子，就能吸收這個光子的能量並繼續光合作用。雖然光合作用減慢，但還是在進行的。

第二個問題：月光下的光合作用能否「維持」植物的生長？答案是：不能。

晴朗夜空下滿月的光強大家估算的值大約是 0.5 nmol/(m^2s) 到 5 nmol/(m^2s)，而植物正常生長所需的最低光強是 10 nmol/(m^2s)。再考慮到陰天，以及月相變化之類，如果植物只受到月光的照射，所獲得的能量是不足以維持正常生長的。