In een praktijkproef bij Prominent produceerden tomaten die extra verrood licht kregen 11% meer. Dat komt overeen met resultaten van eerdere onderzoeken. De oorzaak van de productiestijging is een andere assimilatenverdeling: er gaat meer naar de vruchten.
De praktijkproef volgde op onderzoek van de Business Unit Glastuinbouw van Wageningen University & Research vorig jaar met opmerkelijke resultaten. Bij 55 µmol/m2/s verrood bijbelichting (naast rood/blauwe LED’s) produceerde het ras Komeett 17% meer en bij 30 µmol/m2/s was dat nog 7% (zie www.onderglas.nl september 2016, blz. 60-61). Dat wekte de belangstelling van bezoekende telers, die meteen veel praktische vragen hadden, zoals: kun je met minder bijbelichting toe? Waar moeten de modules hangen? Hoe zit het met veroudering van het blad onderin het gewas?
Om al die vragen te beantwoorden is bij Prominent I in ’s Gravenzande een proef ingericht met steun van Harvest House, Prominent, Tasty Tom, Looije, RedStar, The Tomato Company en het programma Kas als Energiebron.
In de kas hing standaard al 185 µmol/m2/s uit SON-T lampen. Daarnaast zijn er drie behandelingen ingericht: 10 µmol/m2/s verrood LED’s boven het gewas, 10 en 30 µmol/m2/s tussen het gewas (ras Siranzo).
Niet onderscheidend
“Andere proeven zijn allemaal gedaan met als basisbelichting LED’s. De telers wilden zien wat extra verrood bij SON-T doet en hoe je het effect met zo weinig mogelijk elektriciteit bereikt”, vertelt Kees Weerheim van WUR, die de proef begeleidde.
Bij 30 µmol/m2/s verrood lag de productie 11% hoger dan de referentie (= louter SON-T), bij 10 µmol was dat 1-2%, maar dat is niet significant onderscheidend. “Het maakt dus wel degelijk uit met welke intensiteit je bijbelicht, terwijl op grond van proeven in klimaatkamers altijd werd aangenomen dat verrood als stuurlicht in hele lage doses werkt”, zegt de onderzoeker.
In de kas heb je met andere omstandigheden te maken: zonlicht bestaat zelf voor 25% uit verrood en SON-T licht voor 12%. “De vraag is dan: wat doet een toevoeging dan nog? Tien micromol verrood licht blijkt dus te weinig. Dertig micromol heeft wel effect op de productie. Uit andere onderzoeken blijkt dat het resultaat per ras verschillend is”, vertelt hij.
Bladlengte gemeten
Gedurende de proef zijn voortdurend plantkenmerken gemeten en daaruit blijkt zonneklaar: er gaan onder extra verrood licht meer assimilaten naar de vrucht ten koste van de bladkwaliteit. De totale biomassa van het gewas nam ook toe. “We zien over de hele proef een 6 procent hoger drogestofgehalte in de vruchten. In het belichtingsseizoen lag ook de brixwaarde hoger. Dat gold tevens voor de behandelingen met 10 µmol/m2/s, zij het in mindere mate”, vertelt de onderzoeker.
Natuurlijk zit er een grens aan die andere assimilatenverdeling: als de bladeren te weinig krijgen, zal dat op den duur ten koste gaan van de groei. Ter controle is steeds de bladlengte gemeten. Aan het eind van de proef (25 april gingen de LED-modules uit) bleek de lengte bij 30 µ/m2/s verrood licht drie centimeter korter dan onder louter SON-T. Dat was op te vangen met een enkel blad minder uit de top weghalen. Het totale bladoppervlak was niet minder. “We zijn daarna nog vier weken doorgegaan met meten om te zien of de plant niet alsnog inlevert. Dat bleek niet het geval te zijn”, vertelt Weerheim.
Hogere productie
Momenteel loopt een vervolgonderzoek in het kader van het project Carbon-LED. Daaruit blijkt dat er grote rasverschillen zijn in de reactie op extra verrood licht. Alle rassen laten een hogere productie zien, variërend van 5 tot 20%. De behandeling bevordert generativiteit; de meerproductie kan ten koste gaan van de bladkwaliteit. Je ziet sneller bladrandjes en een lichtere kleur blad.
De resultaten zijn heel aansprekend, maar de vertaling naar de praktijk vergt de beantwoording van veel vragen. De reactie van de betrokken telers is veelzeggend: niemand gaat zomaar verrood erbij hangen. Weerheim: “Ze willen liever modules waar alles al in zit. Daarvoor hebben we nog veel meer zicht nodig op het optimale spectrum en dat is lang niet zo eenvoudig als wel eens wordt voorgesteld. We weten dat een verhouding van 95% rood en 5% blauw werkt, maar het is niet optimaal; dat blijkt wel uit de verroodproeven. Bovendien: een spectrum dat bij het ene gewas voor strekking zorgt of voor een andere verdeling van assimilaten, hoeft dat bij het andere gewas helemaal niet te doen. En bij snijbloemen of potplanten heb je met heel andere wensen te maken dan bij vruchtgroenten.”
Effect fotosynthese
Een eindeloze serie praktijkproeven per gewas en per ras met verschillende lichtspectra is onhaalbaar. Daarom is meer zicht op veranderingen van fysiologie en genetische aansturing onder verschillende spectra noodzakelijk.
De verklaring van het verroodeffect bijvoorbeeld is al heel lastig. “Er is een effect op de fotosynthese zelf. Dat is tweeledig. De gebruikte verrood LED’s liggen voor een klein deel in het PAR-traject. Het gaat om 4% van 30 µmol = 1,2 µmol. Dat is dus verwaarloosbaar. Ten tweede speelt het ‘Emerson effect’ een rol: verrood verbetert de flow van elektronen tussen fotosysteem I en II en daarmee de fotosynthese met 10-15%, in vergelijking met een situatie waarin je alleen rood/blauwe LED’s zou hebben. Let wel: in de kas tikt dit alleen aan als je belicht zonder zonlicht, want wanneer de zon opkomt, is er meteen genoeg natuurlijk verrood”, vertelt Anja Dieleman van WUR.
Ideale spectrum
“Ook speelt de plantvorm een rol: de planten onder verrood strekken iets meer en zijn iets opener. Ook zal er een hormonaal effect zijn. Maar verder tasten we nog in het duister”, zegt ze.
Collega Weerheim vult aan dat het licht genen activeert die de architectuur en de fysiologie van de plant bepalen. De PSS-waarde (de verhouding tussen de actieve en niet-actieve vorm van het pigment fytochroom) speelt daarbij een rol en die wordt onder andere gestuurd door de balans tussen rood en verrood licht. “Maar waarom er meer naar de vrucht gaat is onduidelijk: welke genen zijn daarbij betrokken? Kort samengevat: een klein deel van het effect kunnen we vanuit bestaande kennis verklaren en een groot deel niet”, zegt hij. “Dus de vraag wat het ideale spectrum zou zijn, kunnen we nog niet beantwoorden.”
Samenvatting
Tomaten die werden bijbelicht met extra verrood licht (30 µmol) produceerden in een praktijkproef bij Prominent 11% meer. Ook eerdere proeven lieten zo’n resultaat zien; met flinke verschillen tussen rassen. Een deel van de verklaring ligt in een betere fotosynthese en een andere plantopbouw. Maar er zijn ook nog onbegrepen kanten. Voor uitspraken over het optimale lichtspectrum moet het begrip verder groeien.
Tekst: Tijs Kierkels. Foto’s: Wageningen University & Research en Tijs Kierkels.