Verrood licht kan ervoor zorgen dat een groter deel van de assimilaten in de tomaten terecht komt. Dat concluderen onderzoekers van Wageningen University & Research uit proeven in Bleiswijk. “Het is voor het eerst dat zo duidelijk aangetoond is dat je met een lichtkleur echt kunt sturen bij tomaat”, zegt Anja Dieleman.
Dat bijbelichting met verrood gunstig kan uitpakken voor de tomatenproductie is in het verleden al een keer gebleken in een proef met een hoge intensiteit verrood (140 µmol/m2/s). Maar het aanvankelijke enthousiasme van de begeleidende telers daalde snel toen bleek dat het gewas later in het seizoen volledig onderuit ging. De vroege productie lag beduidend hoger, maar die zakte in het voorjaar weer sterk in bij een gewas dat kort en klein blad ontwikkelde.
Intensiteit belangrijk
Tijd om het wat fundamenteler aan te pakken. “Binnen het onderzoeksprogramma Bio Solar Cells heeft een promotiestudent eerst kleinschalige proeven met verschillende lichtintensiteiten gedaan. Die waren veelbelovend”, vertelt Esther de Beer van Philips Lighting.
Vervolgens zijn de behandelingen vertaald naar een praktijkproef bij Wageningen University & Research in Bleiswijk. Doel was om na te gaan of extra toevoegen van verrood licht voor de praktijk aantrekkelijk kan zijn. Dat de intensiteit van het verrode licht daarbij belangrijk is, was uit het eerder uitgevoerde onderzoek al duidelijk.
In Bleiswijk zijn drie behandelingen vergeleken. De basis bestond uit topbelichting met rood/blauwe LED’s (185 µmol/m2/s). Die werd in twee behandelingen aangevuld met verrood licht in twee intensiteiten: 30 en 55 µmol/m2/s. Het gewas kreeg verder wat minder daglicht dan normaal omdat de gevelschermen in de proefkassen constant dicht zaten om uitstraling naar naburige afdelingen te voorkomen. De plantdatum was begin oktober en het ras in de praktijkproef was Komeett.
Effect fotosynthese
“Verrood licht heeft een aantal bekende effecten”, zegt onderzoekster Anja Dieleman. “Het geeft meer strekking van stengel en bladsteeltjes, waardoor je een opener gewasstructuur krijgt. Dat geeft een betere lichtonderschepping en daardoor een hogere gewasfotosynthese. Verder leidt het tot eerdere bloei, in extreme gevallen zelfs tot noodbloei. Ook onderdrukt verrood de apicale dominantie.”
Het verrode licht was steeds tegelijkertijd aan met de rood/blauwe LED’s en bleef vervolgens een half uur langer branden. “In het begin gebeurde er helemaal niets”, vertelt ze. “Je zou meer strekking verwachten, maar pas in november zagen we verschillen ontstaan. Het lengteverschil tussen de behandeling mét en zonder verrood liep maximaal uit tot 25 cm, dus heel weinig. Verder viel op dat de bladeren onder verrood licht minder groen waren.”
Het verrode licht heeft tevens een effect op de fotosynthese: uit metingen bleek dat die 12% hoger lag als de verrode lampen aan waren. Let wel: verrood is geen PAR-licht (fotosynthetisch actieve straling). “Het effect is dus niet rechtstreeks omdat de plant het extra licht (30 of 55 µmol) benut voor de fotosynthese, maar het heeft te maken met de afstemming tussen fotosysteem I en II (dit zijn eiwitcomplexen in het bladgroen)”, geeft Dieleman aan.
Snelle reactie gewas
In januari kwam het gewas in productie en was het meteen raak: vanaf het begin lagen gemiddeld vruchtgewicht en totale productie beduidend hoger bij de verroodbehandelingen. Het verschil in versgewicht met de controle (alleen rood/blauw) was 7% bij 30 µmol en 17% bij 55 µmol.
De onderzoekers waren, gelet op de ervaringen in eerder onderzoek, heel alert op de ontwikkeling van de bladlengtes. Als de bladeren te kort zouden worden, zou het gewas te weinig licht onderscheppen en dat zou ten koste gaan van de productie. Begin maart was het zover: de bladeren in de behandelingen met verrood licht werden korter dan zonder verrood.
“Daarom zijn we 25 maart gestopt met de verroodbelichting. Daarna knapte het gewas weer op. Binnen drie weken werden de bladeren weer langer en het gewas weer donkerder. Dat betekent dat verrood licht goed te gebruiken is om mee te sturen: het gewas reageert er snel op. Ook de intensiteiten waren goed gekozen: ze hadden relatief weinig vegetatieve effecten en veel generatieve. Volgens de deskundigen hadden we met dit gewas goed de zomer mee doorgekund”, vertelt Dieleman. Om financiële redenen is de proef echter voor de zomer gestopt.
Assimilatenverdeling
De vraag is dan waardoor de productie stijgt. Uit de weging van bladeren, stengels en vruchten blijkt dat er meer assimilaten richting de vruchten gaan en minder naar de groene delen. “Dat is bijzonder”, geeft de onderzoekster aan. “Het is namelijk heel lastig om de assimilatenverdeling bij tomaat te veranderen. Dat werkt via hormonen die een keten aan reacties in gang zetten en veel daarover is nog onduidelijk.” Wellicht heeft dat iets te maken met de PSS-waarde (phytochrome stationary state), die aangeeft hoe actief het pigment fytochroom is. “Dat roept dan ook de vraag op of je het verrode licht wel de hele dag moeten laten branden of alleen aan het eind. Wellicht heeft dat laatste half uur – als het andere licht al uit was – de doorslag gegeven.”
Het verrode licht kost natuurlijk extra elektriciteit. “Als we in plaats van 30 of 55 µmol/m2/s verrood licht de intensiteit van het rood/blauw LED-licht hadden verhoogd met dezelfde waardes (dus van 185 naar 215 of 240 µmol/m2/s), hadden we een productiestijging kunnen krijgen in dezelfde orde van grootte. Dat blijkt uit berekeningen”, geeft De Beer aan. “Maar dat zoeken we hier niet. Het interessante is: je bent echt aan het sturen in de assimilatenverdeling. Je kunt hier iets anders mee dan met meer licht toevoegen.”
Samenvatting
Extra verrood licht, naast assimilatiebelichting, zorgde in een onderzoek voor een grote productiestijging bij tomaat: 7% en 17% in twee verschillende behandelingen. Het groene deel van het gewas bleef een half jaar op peil. Daarna daalde het lichtonderscheppend vermogen. Het gewas herstelde weer nadat het verrode licht was uitgeschakeld.
Tekst: Tijs Kierkels. Beeld: Wilma Slegers en Wageningen University & Research.
