Groen en verrood: fotosynthese buiten rood en blauw

Een blad absorbeert ongeveer 90 procent van rood en blauw licht, maar ook 70 tot 80 procent van groen. Groen is dus niet verspild, en verrood tot 750 nm doet ook mee. Het beeld van een plant die alleen rood en blauw gebruikt, is te simpel.

(afbeelding op volle grootte, opent in een nieuw tabblad)

Tik op de afbeelding om te vergroten.

Groen: zwak geabsorbeerd, diep in het blad

Bladeren zien er groen uit omdat chlorofyl groen zwakker absorbeert dan rood en blauw. Zwakker is niet weinig: een gewoon blad absorbeert nog 70 tot 80 procent van het groene licht (Terashima, Universiteit van Tokio (opent in een nieuw tabblad)).

Juist doordat groen minder snel wordt opgevangen, dringt het dieper het blad in. Rood en blauw worden grotendeels in de bovenste cellagen opgenomen, waar de fotosynthese bij veel licht al verzadigd is. Groen bereikt de onderste lagen, die nog licht kunnen gebruiken. Bij sterk wit licht drijft extra groen de fotosynthese in het blad daardoor zelfs efficiënter aan dan extra rood (Terashima e.a., 2009 (opent in een nieuw tabblad)).

Per foton: rood, groen, blauw

Bij weinig licht is per foton rood het efficiëntst, dan groen, dan blauw. Dat volgt uit de klassieke metingen van McCree. Blauw verliest vooral omdat een deel wordt opgevangen door pigmenten die de energie niet doorgeven aan de fotosynthese (Zhen, van Iersel en Bugbee, 2021 (opent in een nieuw tabblad)).

Blauw blijft wel nodig, maar om een andere reden: het is een signaal dat de vorm van de plant stuurt. Daarover gaat de volgende blog.

Verrood: de grens van 700 nm schuift op

Fotonen boven 700 nm werden altijd buiten PAR gelaten, omdat verrood alleen nauwelijks fotosynthese geeft. Maar samen met licht van 400 tot 700 nm zijn fotonen tot ongeveer 750 nm even effectief, zolang ze niet meer dan ongeveer 30 procent van de totale fotonenstroom uitmaken (Zhen, van Iersel en Bugbee, 2021 (opent in een nieuw tabblad)). De onderzoekers stellen daarom voor om het bereik uit te breiden tot 400–750 nm: ePAR.

Verrood laat planten ook strekken. De onderzoekers verwachten daarom dat het aandeel verrood in de praktijk voor de meeste gewassen onder ongeveer 20 procent blijft.

Wat dit betekent voor een groeilamp

• Meet in ePAR als je verrood gebruikt. Een gewone PAR-meter ziet 730 nm niet en onderschat dan het nuttige licht.
• Wit licht is geen verspilling. Het groene deel van een daylight-LED werkt diep in het blad.
• Kleur is meer dan fotosynthese. Rood, verrood en blauw sturen ook de vorm van de plant.

Daarom combineert BioLights losse kleuren: deep blue (450 nm), hyper red (660 nm) en far red (730 nm), en volgt er een daylight-module.

Bronnen

• Terashima, The mystery of green leaves (Universiteit van Tokio) (opent in een nieuw tabblad)
• Terashima e.a. (2009), Green light drives leaf photosynthesis more efficiently than red light in strong white light, Plant and Cell Physiology (opent in een nieuw tabblad)
• Zhen, van Iersel en Bugbee (2021), Why far-red photons should be included in the definition of photosynthetic photons, Frontiers in Plant Science (opent in een nieuw tabblad)