De inzichten in de rol van licht bij de fotosynthese zijn de afgelopen tien jaar sterk gegroeid. Daaruit is gebleken dat veel gewassen vaak meer licht aankunnen dan voorheen werd aangenomen. In de praktijk heeft dat tot veranderde teeltmaatregelen geleid. Toch blijven er misverstanden bestaan op dit gebied.
[wcm_nonmember]
Voor het bekijken van deze content heeft u een lidmaatschap nodig, of log in als u al een lidmaatschap heeft.
[/wcm_nonmember]
[wcm_restrict]
Licht (van de zon en assimilatielampen) levert de energie voor de fotosynthese, de basis van alle productie. De totale hoeveelheid licht die een gewas per dag krijgt, heet de lichtsom. Die kan worden uitgedrukt in energie-eenheden zoals joule (J), megajoule (MJ) of hoeveelheid lichtdeeltjes (mol of µmol).
Is genoeg echt genoeg?
In de praktijk vormt zich regelmatig het idee dat het gewas op een gegeven moment genoeg heeft gehad. ‘Als hij zijn lichtsom heeft gehaald, kun je op die dag verder licht wegschermen’, is soms letterlijk te horen. Dit klopt niet. Alleen CAM-planten (zoals phalaenopsis) kunnen ‘vol’ zitten. Ze hebben een beperkte capaciteit om ’s nachts CO2 vast te leggen in de vorm van malaat; dat verwerken ze overdag in het licht tot suikers. Een tweede kanttekening geldt voor schaduwplanten die kwetsbaar zijn voor veel licht (zie verderop).
Maar zelfs bij lichtminnende vruchtgroenten en snijbloemen hoor je nog wel opvattingen als: ‘Tomaat kan er niets mee als hij meer dan 2.000 J/cm2 per dag krijgt.’ Het voormalige proefstation Naaldwijk heeft vanwege dit soort geluiden al in de jaren ’90 onderzocht of de sterkste lichtpieken konden worden weggeschermd. Dit leidde echter tot productieverlies in vergelijking met niet schermen. Het gewas benutte die lichtpieken dus wel.
Beter verdelen
Nu bestaat er wel degelijk lichtverzadiging en zelfs lichtschade. Wanneer de lichtintensiteit tijdelijk te hoog wordt, veranderen de ‘antennes’ waarmee het bladgroen het licht opvangt van vorm en geven het teveel aan licht als energie af als warmte. Dat doen ze om zichzelf te beschermen. In deze toestand verloopt de fotosynthese veel minder efficiënt. Het duurt enige tijd voordat ze weer terugkeren naar de efficiënte toestand. Verder kan een erg hoge dosis straling er ook voor zorgen dat er vrije radicalen worden gevormd: dat zijn schadelijke stoffen die membranen, eiwitten en DNA kunnen aantasten.
Let wel: het gaat om tijdelijk te veel licht en dus niet om een te hoge lichtsom per dag. Veelal krijgt de top van het gewas tijdens zo’n lichtpiek even te veel. Maar het gewas als geheel kan de hoeveelheid licht nog best aan. Dus is het zaak het licht beter te verdelen en felle lichtvlekken te voorkomen. Diffuus glas of een diffuse coating zorgen daarom voor een betere productie omdat ze het licht beter verspreiden en ervoor zorgen dat de toppen van de planten niet in de stress raken.
Een ander aspect is dat de zonnestraling de planttemperatuur flink kan opdrijven. Dat kan zeker tot schade leiden en om die reden is het dan nodig om te schermen. Dus niet vanwege te veel licht, maar vanwege de oplopende planttemperatuur.
Meer licht, hogere productie
Potplanten die oorspronkelijk afkomstig zijn uit de onderlaag van oerwouden, staan bekend als licht- en warmtegevoelig. Het project ‘Grip op Licht’ van Wageningen University & Research heeft echter de opvattingen op dit vlak verschoven. Wanneer het licht diffuus is, de luchtvochtigheid hoog en de planttemperatuur binnen de perken blijft, kan de plant veel straling aan. De productie steeg onder de hogere lichtintensiteiten met sprongen.
Veelzeggend is ook dat de onderzoekers bewust permanente lichtschade probeerden op te wekken bij een proef in een klimaatkamer. Zelfs bij 1.100 µmol/m2/s lukte dat niet als de luchtvochtigheid hoog bleef. Telers van phalaenopsis en anthurium durfden na deze onderzoeken meer licht toe te laten, resulterend in hogere producties. Voorwaarde is een goede beheersing van luchtvochtigheid en temperatuur.
Te weinig licht
Een gewas krijgt dus niet snel te veel licht, maar te weinig kan wel. In de winter is het in Nederland niet mogelijk om tomaten te produceren onder natuurlijk licht. Dat komt omdat de fotosynthese bij een volgroeid gewas in de winter volledig nodig zou zijn voor de onderhoudsademhaling. Er is nog wel enige vegetatieve groei mogelijk, maar er blijft niets over voor groei van de vruchten of nieuwe vruchtzetting.
Het onderhoud is recht evenredig met het gewicht van het gewas per m2 kasoppervlak. Jonge planten kunnen onder het lage winterlichtniveau wel groeien, simpelweg omdat ze nog weinig onderhoud nodig hebben door hun lage gewicht.
1% licht = 1% productie?
Om het verband tussen de hoeveelheid licht en de productie aan te geven, geldt vaak de stelregel: 1% meer licht = 1% meer productie. Dat ligt echter wat genuanceerder. Leo Marcelis en collega’s van WUR hebben al in 2004 bestaande onderzoeksresultaten op een rij gezet, praktijkgegevens geanalyseerd en telers geïnterviewd. Daaruit bleek dat de 1% meerproductie meestal een overschatting is. Voor de meeste gewassen leidt 1% meer licht tot 0,5 tot 1% productietoename.
Er is niet één lichtregel die voor alle gewassen geldt en zelfs per ras zijn er soms verschillen. Bovendien neemt het relatieve effect van licht meestal toe bij lagere lichtniveaus, hogere CO2.-concentraties en hogere temperaturen. In de winter is het relatieve effect van licht groter dan in de zomer. De tabel geeft de resultaten voor een aantal gewassen.
Het besef dat, behoudens uitzonderingen, zoveel mogelijk licht in de kas nodig is, leidt in de praktijk tot hogere assimilatielichtniveaus en meer belangstelling voor hoogdoorlatend glas. Een diffuus kasdek is bijna standaard geworden bij nieuwbouw.
Optellen zon- en lamplicht
De solarimeter meet het zonlicht in W/m2 en de klimaatcomputer telt dit op tot J/cm2/d. Een watt (W) is een joule (J) per seconde. Het assimilatielicht wordt in µmol/m2/s uitgedrukt. Om ze bij elkaar op te kunnen tellen, moet je de zonnestraling ook in µmol (of mol) uitdrukken.
Op een dag begin februari is de gemeten dagsom van zonnestraling bijvoorbeeld 500 J/cm2/d. Het aandeel PAR-licht van de zonnestraling is de helft: 250 J/cm2/d; dit kun je ook noteren als 2,5 MJ/m2/d. Dit moet worden omgerekend naar µmol/m2/s. Bij zonlicht is 1 J ongeveer 4,6 µmol, dus 1 MJ = 4,6 mol (µ is micro (één miljoenste) en M is mega = miljoen). Het voor de fotosynthese relevante deel van het zonlicht op die dag is dan 4,6 x 2,5 = 11,5 mol PAR/m2/d. Maar het kasdek houdt een deel tegen; zo’n 70% komt de kas binnen. Dit is dus ongeveer 8 mol PAR/m2/d.
In de kas staat een tomatengewas en de SONT-lampen branden 16 uur per dag. De lichtsterkte is 200 µmol/m2/s. Dagelijks geven deze lampen 16 x 3.600 x 200 = 11,5 mol/m2/d (3.600 seconde in ieder uur). Het gewas krijgt dus 8 + 11,5 = 19,5 mol/m2/d. Krap 60% hiervan is van de lampen afkomstig.
Samenvatting
In de praktijk hoor je regelmatig de opvatting dat een gewas maar een bepaalde lichtsom per dag aankan. Dat is niet zo, behoudens wat uitzonderingen. Er bestaat wel remming door licht, maar dat is tijdelijk. Mits het licht goed is verdeeld, kan het gewas veel aan. De stelregel 1% licht = 1% productie overschat meestal de werkelijke situatie, maar meer licht betekent wel een hogere productie.
Tabel. Toename van de productie bij 1% meer licht
Sla (grondteelt) 0,8%
Radijs 1%
Komkommer 0,7 – 1%
Tomaat 0,7 – 1%
Paprika 0,8 – 1%
Roos 0,8 -1%
Chrysant 0,6%
Freesia 0,25 – 1,25%
Lelie 0,25 -1,25%
Poinsettia 0,5 – 0,7%
Ficus benjamina 0,65%
Dracaena 0,65%
Bron: ‘Lichtregel in de tuinbouw’, L. Marcelis e.a.
Tekst: Ep Heuvelink, Leo Marcelis (Wageningen University & Research) en Tijs Kierkels. Foto’s: Wilma Slegers.
[/wcm_restrict]