Sturen op fotosynthese

Telers zijn geïnteresseerd om ook fotosynthese-metingen te gebruiken om hun kasklimaat mee te optimaliseren. De weg naar automatisch kunnen regelen op basis van de fotosynthese-activiteit van het gewas lijkt echter nog lang.

Tijdens een workshop, in het kader van het programma Kas als Energiebron, kregen telers eerst van deskundigen uitleg over de huidige kennis en mogelijkheden. Daarna discussieerden zij over de mogelijkheden en het belang om op basis van fotosynthesemetingen hun kasklimaat te verbeteren. Doel zou zijn om een protocol te ontwikkelen voor de meest effectieve inzet van licht en CO₂.

Door een betere sturing van licht en CO₂, op basis van de daadwerkelijke gewasbehoefte, valt onder andere energie te besparen. Ook is het maximale rendement uit ingekochte CO₂, zoals OCAP, te behalen. Boven een bepaald optimum niveau neemt de CO₂-opname nog wel toe, maar in een veel ongunstiger verhouding tussen doseerhoeveelheid en effect op de extra fotosynthese.

Als er vervolgonderzoek opstart, dan is de verwachting wel dat het nog jaren gaat duren voor er een goede betrouwbare plantmonitor voor fotosynthese op de markt komt  waar telers in de praktijk mee uit de voeten kunnen. De huidige meetsystemen zijn daar nog niet voor geschikt.

Fluoricentie meten

Een blad dat meer licht (fotonen) opvangt dan hij kan verwerken, geeft het overtollige licht terug. Een meting van de fluoriscentie kan dit registreren. Dit geeft een beeld van hoeveel licht benut kan worden voor de fotosynthese. Een in de praktijk beschikbare sensor hiervoor is de Plantivity meter. De gemeten hoeveelheid door het blad ingevangen licht zegt overigens nog niet alles over de fotosynthese-efficiëntie. Het hangt ook van het verloop van een tweede vervolgreactie af in welke mate de ontvangen energie wordt gebruikt voor de aanmaak van suikers.

De puntmeting aan een blad, dat in een klemmetje zit, moet verder nog vertaald leren worden naar de reactie van het hele gewas. Niet elk blad aan de plant gaat even efficiënt om met licht. Bij snel groeiende gewassen, zoals komkommer, is de Plantivity meter niet praktisch. Het klemmetje zou dan vrijwel elke dag op een nieuw blad gezet moeten worden oor een betrouwbare meting. Maar ook bij andere gewassen moet het klemmetje na een aantal dagen verzet worden, omdat lichtpulsen van de Plantivity meter op steeds hetzelfde stukje blad de bladactiviteit na verloop van tijd gaat beïnvloeden. Via software-oplossingen is hier inmiddels wel een correctie op gemaakt, zodat een week lang te meten is zonder dat van meetplek gewisseld hoeft te worden.

Een grafiek van de fluoriscentie kan wel een indicatie geven dat er licht onbenut blijft of dat er zelfs een stress-situatie optreedt die schade zou kunnen geven. Ook kan op basis van de gemeten potentiele fotosynthese ingeschat worden hoe de volgende dag gereageerd moet worden met groeilicht en/of CO₂-dosering. Voor een echte aansturing van het kasklimaat op basis van metingen zal nog een flinke doorontwikkeling nodig zijn. Onder andere wordt gekeken of met één apparaat op meerdere punten te meten valt, zodat er een representatiever beeld van de fotosynthese-activiteit ontstaat.

CO₂-opname

Een andere manier van meten is met de Licor-6400, die wel de totale fotosynthese-activiteit meet op basis van de CO₂-opname door het blad. Het is echter een erg duur en complex apparaat, waarvan de inzetbaarheid dus vooral tot onderzoeksdoeleinden beperkt zal blijven. Er kunnen ook geen continu-metingen mee verricht worden. De metingen zijn tijdrovend (ongeveer 30 minuten per meting.) Ook de Licor is gebaseerd op een puntmeting op een blad.

Huidmondjes

Metingen in de praktijk geven aan dat de optimale lichthoeveelheid en de CO₂-dosering verschilt per gewas (soms zelfs per ras en plantstadium) en per seizoen. Na een lichtrijke periode is de ‘machinekamer’ van de plant bijvoorbeeld groter dan in een donkere periode. Zelfs per tijdstip op de dag gaan bladeren anders om met een zelfde licht- en CO₂-aanbod, onder andere door een verschil in hoever huidmondjes open staan. Hier kan bijvoorbeeld op ingespeeld worden door een plant ’s morgens eerst ‘wakker te laten worden’ en zijn huidmondjes open te laten gaan, en niet ineens teveel licht te geven die juist remmend zou kunnen werken.

Verder blijkt dat bij hoge luchtvochtigheden meer huidmondjes aangemaakt worden, zodat de geleidbaarheid van CO₂ toeneemt.