Meting van fotosynthese aan een bonenplant. Foto WUR Planten moeten het niet alleen hebben van zichtbaar licht om te groeien. Ook een deel van het spectrum dat voorbij het voor ons zichtbare rood ligt, het zogeheten ver-rode licht, doet mee aan de fotosynthese. Promovendus Tinko Jans heeft er een model voor ontwikkeld om die bijdrage in getallen te vangen.
Als licht op een blad valt, wordt vooral het blauwe en rode deel van het spectrum gebruikt voor de fotosynthese, legt Jans uit. ‘Het groen en het ver-rode licht wordt voornamelijk doorgelaten of gereflecteerd. Daarom zijn planten groen. Het ver-rood wordt het minst opgenomen. Als wij dat wel zouden kunnen zien, zouden alle planten ver-rood zijn en zou de wereld er heel anders uitzien.’
Bijvoeren
Dat de fotosynthese voornamelijk blauw en rood licht gebruikt, betekent dat bladeren in de schaduw veel meer ver-rood licht krijgen dan die in het volle licht. Dat planten dit ver-rode licht ook gebruiken, is op zich al langer bekend. Hoe zouden planten in de schaduw het anders immers zo goed doen? In de tuinbouw wordt al langer ver-rood licht ‘bijgevoerd’. En dat werkt.
(Tekst gaat verder onder de afbeelding.)
Maar hoe precies, was niet duidelijk, zegt Jans. ‘Wat wij gedaan hebben is het proberen te begrijpen en voorspellen hoe groot de opbrengst van de fotosynthese is bij bepaalde spectra.’ Dat kwantificeren heeft Jans gedaan door een bestaand fotosynthese-model aan te passen. ‘Dat model werkt met maar één parameter: de lichtintensiteit van het zichtbare licht. Wij gebruiken het hele spectrum, inclusief het ver-rode deel.’
Essentieel in het geheel is dat een plant niet met alleen ver-rood licht toe kan. ‘Bij alleen dat licht doet een plant niks’, zegt Jans. ‘Wit licht is nodig voor het proces. Toevoegen van ver-rood levert dan meer fotosynthese op.’ Het door hem ontwikkelde model geeft aan hoe efficiënt de plant dat doet, hoe goed die het ver-rood gebruikt en welke lamp daarvoor bruikbaar is.
Bij alleen ver-rood licht doet een plant niks
Tinko Jans, promovendus Laboratory of Biophysics
Ver-rood toevoegen, vergroot de fotosynthese. De vraag is wel of het ook economisch rendabel is. ’Je moet immers extra investeren’, zegt Jans. ‘En je kunt ook niet oneindig ver-rood toevoegen. Op een gegeven moment treedt er verzadiging op of wordt de opname van CO2 een probleem.’ Een optie zou kunnen zijn om alleen lokaal, in de schaduw, ver-rood bij te voegen.
Lengtegroei
Het effect van ver-rood gaat overigens verder. Planten gebruiken het ook als signaal dat ze overschaduwd worden. Jans: ‘Een plant die ver-rood krijgt gaat in de lengte groeien, zodat-ie boven de anderen uitkomt. De plant verandert dus van vorm. Dat is het langetermijneffect van ver-rood. In het vervolg van mijn promotie hoop ik een model te ontwikkelen dat zowel die groei als het effect op de fotosynthese voorspelt.’
