ผลผลิตพืชต่อหน่วยพื้นที่นั้นขึนกับการกระจายของความหนาแน่นของพื้นที่ใบ (Leaf Area Density) ทิศทางของแถวปลูก; ความลาดเอียงของพื้นที่; และดัชนีพื้นที่ใบ (Leaf Area Index, LAI) ... Ludlow (1980) ได้ประมาณศักยภาพในการเจริญเติบโตของพืชปลูกในเขตร้อนชื้นได้ประมาณ 63 กรัมต่อตารางเมตรต่อวัน หรือคิดเป็นประสิทธิภาพในการเปลี่ยนรังสีดวงอาทิตย์ได้เท่ากับ 6.5%

       การเจริญเติบโตของพืชในแง่ของการการสะสมน้ำหนักแห้ง เริ่มต้นมาจากพื้นฐานของกระบวนการทางสรีรวิทยา 4 กระบวนได้แก่ การสังเคราะห์ด้วยแสง การหายใจ การสูญเสีย และการเคลื่อนย้าย ดังสมการนี้
Dry weight = Photosynthesis - Respiration - Loss - Translocation

       ระหว่างที่พืชกำลังเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วนั้น กระบวนการ loss และtranslocation เกือบไม่มีผลต่อการสะสมน้ำหนักแห้งของต้นพืชทั้งต้นเลย ดังนั้นจึงอาจกล่าวอย่างง่าย ๆ ได้ว่า การเจริญเติบโตของพืชนั้นขึ้นอยู่กับสมดุลของกระบวนการหลัก 2 กระบวนการ คือการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis หรือ Pn) และการหายใจ (respiration หรือ Res.)

Loomis และ Williams (1963) ได้เสนอข้อคิดเห็นไว้ว่าแนวทางในการปรับปรุงการเจริญเติบโตของพืชสามารถทำได้ 3 ทางคือ
1.เพิ่มความสามารถของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
2.เพิ่มพื้นที่ใบ และเพิ่มการรับรังสีสุริยะของพืชปลูก และ
3. เพิ่มปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ให้แก่พืช

The Fermat spiral found in the spiraling pattern of florets in sunflowers has inspired a more efficient CSP plant layout...Concentrated Solar Power (CSP) plants, such as the Gemsolar and PS10 plants in Spain, use arrays of mirrors (or heliostats) to focus a large area of the Sun's rays onto a small area, where the concentrated light is converted to heat that is used to generate electricity...Sunflowers inspire more efficient Concentrated Solar Power plant layout

เทคนิคการออกแบบวางแผนผังโซ่เซลนี้น่าจะนำมาประยุกต์กับการปลูกต้นไม้ให้สามารถรับแสงอาทิตย์เพื่อการสังเคราะห์แสงได้สูงสุด ?

เทคนิคการเพิ่มผลผลิตพืชพลังงานพวกข้าวโพดพลังงานของเยอรมันนี มีแนวทางดังนี้

1.พืชมีประสิทธิภาพในการสังเคราะแสงต่ำ... Photosynthesis as a solar energy conversion process is an inefficient process (5-15%)
2.จัดการเพิ่มประสิทธิภาพให้พืชสังเคราะห์แสงได้ตลอดปี... Intensive use of the solar radiation (over the year)
3.รักษาการเจริญเติบโตด้านลำต้นให้ได้สูงสุด... prolonged vegetative growth phase–short flowering-fruit formation-maturity phase
4.การเพิ่มความหนาแน่นพืชต่อหน่วยพื้นที่... Agronomical techniques (e.g. Density)

Ludlow (1981)  ได้นำหลักการต่าง ๆ มาปรับปรุงเป็นเทคนิคในการวิเคราะห์การเจริญเติบโตของพืช โดยให้ข้อสมมุติฐานว่าการสะสมน้ำหนักแห้งของพืชนั้นเป็นผลมาจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นจึงสามารถวิเคราะห์การเจริญเติบโตของพืชได้จากปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่พืชรับได้ทั้งหมด