Er is zo veel dat we nog niet weten

Licht is één van de belangrijkste factoren bij de groei en ontwikkeling van planten.

Door het proces van fotosynthese maakt de plant bouwstoffen aan voor de groei. Natuurlijk is er naast licht ook water en CO2 en nog veel meer nodig om te kunnen groeien.
De laatste jaren is er vanuit het onderzoek veel aandacht voor licht ingegeven door de opkomst van LED's. Zoals u ongetwijfeld weet bestaat zonlicht voor ongeveer 30% uit blauw licht, 35% uit groen licht en voor 35% uit rood licht. Over de dag kunnen de verhoudingen verschillen. De spectrale samenstelling van het licht is van invloed op de morfologische ontwikkeling van een plant. Nu is het zo dat de bouw en vorm van een plant in de eerste plaats bepaald door zijn genetische samenstelling en staat dus vast via overerving. Denk dan vooral aan eigenschappen die afhangen van het genotype. Bij planten zijn dat bijvoorbeeld dubbelbloemigheid, één- of tweehuizigheid of het is een appel of een peer.

De uitwendige bouw (fenotype) en vorm van een plant wordt niet alleen bepaald door het genotype, maar kan ook beïnvloed worden door zijn milieu. Je moet dan denken aan  abiotisch - en biotisch milieu. Abiotisch milieu wordt bepaald door factoren zoals klimaat (luchtvochtigheid, temperatuur, daglengte, lichtsterkte, licht samenstelling, etc.), substraat (samenstelling, dichtheid, poriënvolume, etc.) en water (EC, pH, etc.) en de omgeving waar de plant staat. Het fenotype is dus het totaal van eigenschappen van een soort: het resultaat van de wisselwerking tussen genotype en milieu. Langdurige milieu-invloeden bepalen bijvoorbeeld mede de grootte van een plant en of de mate van vertakking. Maar denk ook aan het ontstaan van lichtgroene of gele bladverkleuring wat kan optreden door bijvoorbeeld stikstofgebrek.

Licht
We kunnen de vorm van een plant dus beïnvloeden door het draaien aan schakelaars. Deze schakelaars hebben we met de opkomst van monochroom licht, zoals bijvoorbeeld alleen blauw of alleen rood licht tot onze beschikking gekregen. Uit verschillende onderzoeken al dan niet in klimaatkamers is bekend geworden dat dat blauw licht met een golflengte van 400-500 nm van invloed is op de opening van huidmondjes, strekking van de plant en leidt tot dikkere bladeren. Groenlicht met een golflengte van 500-600 nm stimuleert strekking, roodlicht 600-700 nm stimuleert de fotosynthese en vorming van zijscheuten, remt de strekking en induceert bloei bij lange dag planten, verrood licht met een golflengte van 700-800 nm stimuleer de strekking en remt de bloei bij lange dag planten. Het is dus mogelijk door de lichtkleur samenstelling te veranderen planten te sturen hiermee hebben we dus een schakelaar waar we aan kunnen draaien. Een plant heeft verschillende groepen fotoreceptoren, waarmee hij lichtstralen opvangt. 

Blauw licht is belangrijk voor de vorming van chlorofyl, de opening van huidmondjes, de aanmaak van enzymen en nog veel meer. Een verhoogd aandeel van blauwlicht heeft een remmend effect op de celstrekking waardoor de stengel korter en bladeren dikker worden. Omgekeerd heeft een afname van blauwlicht een toename van het bladoppervlak en celstrekking tot gevolg. Bij alleen blauw licht worden ook tegenovergestelde effecten gevonden. Voor toepassing in de praktijk is het van belang te weten wat het veranderen van het aandeel blauwlicht in de totale lichthoeveelheid doet met de strekking en wat de effecten op bijvoorbeeld bloei zijn. De rood / verrood verhouding in het licht is van invloed op celstrekking, aanleg van bloemen en de huidmondjesgeleidbaarheid. Een afname van rood/verrood verhouding (relatief neer verrood) stimuleert cestrekking en remt vorming van zijscheuten. Normaal gesproken zijn planten het meest gevoelig voor de rood/ verrood verhouding aan het einde van de dag. 

Schakelaars
Ik vertelde u dat we met deze wetenschap schakelaars in handen hebben gekregen waar we aan kunnen draaien. Zo heeft een vrij recente proef met verrood-licht bij tomaten de productie in het voorjaar met 15% te verhoogd én de vruchtkwaliteit te verbeterd. Dit resultaat is spectaculair!  Meer dan verwacht leverde een aanvullende belichten met langgolvig licht (700-800 nm) een dergelijk effect op de productie. Het onderzoek was vooral bedoeld om te kijken of er effecten waren van verrood licht op productie en kwaliteit. Maar er zijn nog zo veel vragen over het werkingsmechanisme van de verschillende lichtkleuren. Nu is het niet zo dat verrood de enige lichtkleur is die productie verhogend kan werken. In de ochtend blauwlicht toevoegen aan heeft ook een effect op productieverhoging. Doordat we de kleur van het licht kunnen variëren kunnen we morfologische processen sturen. De opkomst van LED belichting opent heel veel nieuwe perspectieven omdat je vrij makkelijk het licht spectrum kunt beïnvloeden.

Ik zie een toekomst voor onze sector in de toepassing van dynamische lichtrecepten waarbij we op elk moment van de dag van recept kunnen wisselen afhankelijk wat we willen bereiken. Maar dan zullen eerst nog veel vragen beantwoord moeten worden. Gelukkig beschikken wij met het IDC-LED over een onderzoeksfaciliteit waar we dit type onderzoek kunnen oppakken. Er is al veel mogelijk, maar er is zoveel wat we nog niet weten. Wist u bijvoorbeeld dat het gebruik van LED's een rol kunnen spelen in de beheersing van ziekten en plagen. Alleen daarom al zouden hier veel meer  mee bezig moeten zijn dan dat we nu doen.
 

Jan Willem de Vries
Teamleider Facilitair Bedrijf
(Wageningen UR Glastuinbouw)