Over de benutting van licht en CO2 bij phalaenopsis was tot voor kort nog weinig bekend. De phalaenopsis is een zogenaamde CAM-plant; een plant met een afwijkend fotosyntheseproces dat bekend staat als CAM-fotosynthese (Crassulacean Acid Metabolism). Door onderzoek van Plant Lighting naar de opname van licht en CO2 van phalaenopsis wordt nu duidelijk hoe het gewas met licht en CO2 omgaat.
Om goed in kaart te brengen op welke manier licht en CO2 zo efficiënt mogelijk zijn in te zetten, is een goede doorgronding van de fysiologie van het gewas van belang. De onderzoeker ging daarom uit van de vier fases die de phalaenopsisplant per etmaal doormaakt.
CAM-fotosynthese
Tijdens het fotosyntheseproces van CAM-planten gebeurt in de plant in feite het tegenovergestelde van wat er op hetzelfde moment gebeurt in planten die groeien via ‘normale’ fotosynthese. Het proces begint ’s nachts met fase 1, waarbij de bladeren CO2 opnemen en opslaan in de vorm van malaat (appelzuur). In deze fase zorgt doseren van CO2 voor een verhoging van de CO2-opname.
Tussenfase
Zodra de plant in aanraking komt met licht (zon of lampen), begint fase 2. In deze fase neemt de plant nog steeds CO2 op en wordt het licht nog niet effectief benut. Fase 2 duurt één tot een aantal uren, waarna de huidmondjes sluiten en de volgende fase aanvangt.
Laatste fases
Tijdens fase 3 gebruikt de plant het licht dat op de bladeren valt om de CO2, die weer uit het malaat vrijkomt, om te zetten in suikers. De plant gebruikt deze suikers voor groei en herstel van beschadigde onderdelen. Als alle opgeslagen malaat is omgezet in suikers gaat de vierde fase van start. Tijdens fase 4 gaan de huidmondjes weer open om CO2 op te nemen en als malaat op te slaan voor de volgende dag. Het gewas doet in deze fase niets meer met licht.
Wijze van malaat-afbraak
Het onderzoek van Plant Lighting focuste zich op fase 3, om erachter te komen hoe CO2 uit het malaat vrijkomt en hoe de teler hier met de belichting op kan inspelen. Als het CO2 tijdens de derde fase gelijkmatig vrijkomt ongeacht de lichtintensiteit, is het belangrijk om gelijkmatig te belichten. Op die manier verspilt de teler geen licht of CO2. Maar als de lichtintensiteit het tempo van de malaat-afbraak bepaalt, is het mogelijk om tijdens fase 3 lichtintegratie in te zetten.
Besparingsmogelijkheden
Uit het onderzoek bleek het laatste het geval te zijn: hoe hoger de lichtintensiteit is, hoe sneller de malaat-afbraak gaat en het malaat in de plant op is. Of er eerst veel licht is en later minder of andersom maakt daarbij niet uit. De belangrijkste conclusie is dat er een bepaalde lichtsom wordt gehaald binnen de tijdsgrenzen van fase 3. Door slim gebruik te maken van lichtintegratie, is besparing daardoor mogelijk. Randvoorwaarde is hierbij wel dat de lichtsom wordt behaald tijdens fase 3.
Langlopend onderzoek
Het onderzoek van Plant Lighting ging in april 2017 van start en werd in maart 2019 afgerond. Kas als Energiebron en gewascoöperatie Potorchidee financierden het onderzoek dat Plant Lighting in samenwerking met Demokwekerij en Inno-Agro uitvoerde.
Bron: Kas als Energiebron, beeld: Mario Bentvelsen
