Fotosynthese-efficiëntie bij tomaat: lichtstress en herstel in de data

01

Wat is fotosynthese-efficiëntie?

Fotosynthese-efficiëntie (FE) geeft aan hoe goed een plant het licht dat hij ontvangt omzet in suikers, de energie die hij nodig heeft om te groeien. Hoe efficiënter een plant licht omzet, hoe beter hij biomassa kan opbouwen. In de donkere maanden is dat extra belangrijk, omdat je dan meer op je belichting leunt.

Je meet FE via de fluorescentie van het blad, met een bladsensor of contactloos met een sensor zoals de CF2GO. Wil je het per dag samengevat zien, dan gebruik je de fotosynthese prestatie index (PPI).

02

De situatie: tomaat in september

Voor deze case hebben we de periode van 20 tot en met 25 september bekeken. De fotosynthese-efficiëntie en de PAR op bladniveau zijn gemeten met een Sendot-bladsensor.

Let op: de PAR die de sensor op het blad meet, is lager dan de straling die op het gewas valt. De klip van de sensor zit onder een hoek op het blad. Kijk dus vooral naar het verloop, niet naar de absolute waarde.

03

Wat zie je in de data?

In grafiek 1 zie je twee lijnen. De oranje lijn is de PAR op bladniveau, de groene lijn de fotosynthese-efficiëntie. Van 20 tot en met 23 september (1) kreeg het gewas veel licht: gemiddeld 200 µmol/m²/s op bladniveau, met pieken tot bijna 600 µmol/m²/s.

Bij deze teelt lag de nachtwaarde van de fotosynthese-efficiëntie normaal rond de 82%. In grafiek 2 (1) zie je dat de veelheid aan licht de nachtwaarde in de dagen erna geleidelijk liet zakken naar ongeveer 77%. Rond het middaguur lag de efficiëntie op sommige momenten zelfs rond de 48% (2): de plant zette het licht toen maar voor ongeveer de helft om.

Op 24 en 25 september was er minder licht: hooguit 200 µmol/m²/s op bladniveau (grafiek 3, nummer 1). In die nachten steeg de fotosynthese-efficiëntie weer naar 82% (2). Na de eerste donkere dag was de plant al volledig hersteld. De tweede donkere dag gaf geen extra herstel, en daar is mogelijk groei misgelopen. Op 25 september had meer licht doorlaten of meer belichten waarschijnlijk meer opgeleverd.

04

Klopt de analyse? De lichtafwijking

Je kunt deze analyse controleren met een tweede indicator: de lichtafwijking. Die geeft in procenten aan hoeveel het elektronentransport in het blad afwijkt van wat bij dat licht optimaal zou zijn. Het elektronentransport (ETR) is de eerste stap van de fotosynthese: hoe snel het blad licht omzet in energie.

In deze analyse gebruikten we 30% als bovengrens. Daarboven benut de plant het licht onvoldoende en ontstaat stress. Blijft de lichtafwijking de hele dag onder de 20%, dan had de plant juist meer licht aangekund.

In grafiek 4 zie je van 20 tot en met 23 september (1) een mooie boog, maar wel boven de 30%. Niet extreem, maar genoeg om stress te geven. Op 24 september benut de plant het licht makkelijker en herstelt hij. Op 25 september (2) blijft de lichtafwijking onder de 20%: het herstel was al binnen, hier is groei blijven liggen. Op 26 september (3) komt hij kort bij de 30%, maar zit hij grotendeels eronder.

Vergelijk je 26 september met 27 september (grafiek 4.2, nummer 1), dan zie je op de 27e een mooiere boog die langer tegen de 30% aan zit. Zo'n dag had je ook op 25 september willen hebben: dan mis je geen groei en fotosynthetiseert de plant optimaal.

De grafiek van de lichtafwijking lijkt op het spiegelbeeld van de fotosynthese-efficiëntie, maar is dat niet. In de lichtafwijking zit ook de PAR op bladniveau. Daardoor vertelt hij meer dan de FE alleen.

05

Hoe voorkom je deze lichtstress?

De vier dagen met veel licht (grafiek 5, nummer 1), met pieken tot bijna 600 µmol/m²/s, gaven lichtstress. De nachtwaarde zakte naar 77% en de lichtafwijking lag boven de 30%. De plant kreeg meer licht dan hij zonder schade kon verwerken.

Die stress had je kunnen voorkomen door het licht op tijd te regelen, vooral op de pieken rond het middaguur. Scherm het licht weg tijdens de hoogste pieken, of scherm het laatste uur van de middag. Zo krijgt de plant de kans om te herstellen, zonder dat je er een hele donkere dag voor nodig hebt.

Je mist dan één uur licht, dat de plant toch minder efficiënt gebruikte. Dat kost minder groei dan een hele dag met weinig licht. Vergelijk het met een oververmoeide medewerker: je stuurt hem liever een uur eerder naar huis dan dat hij een week uitvalt.

Zie de fotosynthese-efficiëntie daarbij als spoor, niet als bewijs. Hoe je plantstress herkent voordat je hem ziet, lees je in een apart artikel.

06

Conclusie

Een stabiele fotosynthese-efficiëntie vraagt om een lichtstrategie die meebeweegt: periodes met veel licht afgewisseld met momenten waarop de plant kan herstellen. Zo beperk je stress, herstelt de plant sneller en laat je minder groei liggen.