· naslag · nacht · zetmeel · circadiane klok · dag-nachtritme
Wat een plant 's nachts doet
Overdag legt een plant een deel van zijn suikers vast als zetmeel. 's Nachts breekt hij dat zo gelijkmatig af dat er bij zonsopgang nog 5 tot 10 procent over is. Een vaste, echte nacht hoort daarom bij een goede groeilamp.
(afbeelding op volle grootte, opent in een nieuw tabblad)Overdag sparen, 's nachts uitgeven
De fotosynthese stopt zodra het donker wordt: de Calvincyclus heet soms "lichtonafhankelijk", maar vier van zijn enzymen worden door licht aangezet en vallen in het donker stil (Michelet e.a., 2013 (opent in een nieuw tabblad)). Om 's nachts toch te kunnen groeien, zet de plant overdag een deel van de vastgelegde koolstof opzij als zetmeel. Bij de modelplant Arabidopsis is dat ongeveer de helft (Feugier en Satake, 2013 (opent in een nieuw tabblad)).
Een rekensom tot de ochtend
's Nachts wordt dat zetmeel vrijwel lineair afgebroken, zodat er bij zonsopgang nog 5 tot 10 procent over is (Feugier en Satake, 2013 (opent in een nieuw tabblad)). De plant doet dat niet op de gok: modellen en proeven laten zien dat hij de resterende voorraad als het ware deelt door de verwachte tijd tot de ochtend, die hij uit zijn interne klok haalt (Scialdone e.a., 2013 (opent in een nieuw tabblad)).
- Valt de nacht onverwacht vroeg, dan breekt de plant langzamer af.
- Duurt de nacht onverwacht lang, dan raakt het zetmeel op en krijgt de plant koolstofhonger.
De klok moet kloppen
Planten waarvan de interne klok past bij de licht-donkercyclus, hebben meer chlorofyl, leggen meer koolstof vast, groeien sneller en overleven beter (Dodd e.a., 2005 (opent in een nieuw tabblad)). Een onregelmatig lichtschema kost dus groei. Over wat er gebeurt als je de dag korter of langer dan 24 uur maakt, gaat de volgende blog.
Ademhalen gaat door
's Nachts ademt de plant door: hij verbrandt suikers voor onderhoud en groei. Bij constante temperatuur daalt die ademhaling in de loop van de nacht; bij 31 onderzochte soorten gemiddeld met ongeveer een kwart na 8 uur donker (Bruhn e.a., 2022 (opent in een nieuw tabblad)). Een koelere nacht remt de ademhaling verder, maar beïnvloedt ook de strekking.
Wat dit betekent voor je lamp
- Een vaste timer. Elke dag dezelfde aan- en uittijd, zodat de klok van de plant kan voorspellen wanneer de ochtend komt.
- Echt donker. Bij daglengtegevoelige soorten kan zelfs zwak licht midden in de nacht de bloei verschuiven.
- Niet plots de nacht verlengen. Een extra lange nacht kan de zetmeelvoorraad uitputten.
In BioLights stel je het dag- en nachtritme daarom vast in op de controller, los van de kleuren.
Bronnen
- Feugier en Satake (2013), Dynamical feedback between circadian clock and sucrose availability explains adaptive response of starch metabolism to various photoperiods, Frontiers in Plant Science (opent in een nieuw tabblad)
- Scialdone e.a. (2013), Arabidopsis plants perform arithmetic division to prevent starvation at night (opent in een nieuw tabblad)
- Dodd e.a. (2005), Plant circadian clocks increase photosynthesis, growth, survival, and competitive advantage, Science (opent in een nieuw tabblad)
- Michelet e.a. (2013), Redox regulation of the Calvin–Benson cycle: something old, something new, Frontiers in Plant Science (opent in een nieuw tabblad)
- Bruhn e.a. (2022), Nocturnal plant respiration is under strong non-temperature control, Nature Communications (opent in een nieuw tabblad)