donderdag 21 april 2016

Hoe belangrijk zijn licht en donker voor planten?

Licht is voor planten van levensbelang. Licht is nodig om voedsel aan te maken en bepaalt mede de levenscyclus, de seizoenen en het dag-nachtritme. Het is een complex samenspel van chemische processen en de energie hiervoor komt van de stralingsenergie van licht. De grootste en meest natuurlijk lichtbron is de zon.
De grootste energiebron is het licht van de zon

Als plant optimaal groeien heeft dat effect op de gezondheid en het welzijn van mensen en andere dieren.

De zon bombardeert de aarde met een breed spectrum stralingsenergie. Een deel wordt in het bovenste deel van de atmosfeer en door het aardmagneetveld tegengehouden. Dit zijn de korte golflengten die schadelijk zijn. Vooral het zichtbare deel van het spectrum en de warmtestraling bereikt het aardoppervlak. Toch is niet het gehele spectrum van zichtbaar licht voor planten belangrijk. De fotosynthese, of koolstofassimilatie,  gebruikt maar bepaalde stralingsbereiken voor verschillende functies van de stofwisseling. En die is op zijn beurt weer afhankelijk van warmte. Er is een ideale temperatuur waarbij de stofwisseling in planten optimaal functioneert. Om het nog ingewikkelder te maken: dit is ook nog eens verschillend bij de diverse planten- en boomsoorten.

Lichtgevoeligheid
Hieronder een tabel van lichtkleuren en hun effect op planten.
Lichtkleur        Effect
UV-C                 Schadelijk, wordt in de atmosfeer geabsorbeerd (o.a. door ozon)
UV-B                 Be├»nvloedt fotomorfogenese*
UV-A                 Stuurt fotomorfogenese*
Blauw (PAR)     Heeft invloed op fotosynthese en fotomorfogenese*
Groen (PAR)     Wordt weerkaatst
Rood (PAR)       Speelt een rol in fotosynthese, fotomorfogenese en fotoperiode*
Ver rood             Invloed op fotomorfogenese en fotoperiode*
Infrarood            Is vooral warmtestraling
Ver infrarood     Geen invloed, warmtestraling van de aarde zelf

Fotomorfogenese is het proces dat bepaalt hoe de plant er uit zal zien, de vorm, de kleur en de bloei. Dit is vastgelegd in de genen van de plant, maar het wordt door licht aangestuurd.
Fotoperiode betreft de levenscyclus van de plant, het dag-nachtritme en de seizoenen. In de stofwisseling van de plant wordt 24/7 het hormoon fytochroom aangemaakt. Overdag wordt dit hormoon door licht, het rode deel, weer afgebroken. De bloei van planten wordt aangestuurd als het fytochroom de overhand krijgt en dat gebeurt als de plant gedurende 12 uur of meer geen licht ontvangt. Planten die meer dan 12 uur per etmaal licht ontvangen zullen dus niet of minder bloeien.

Maakt het wat uit of een plant zonlicht of kunstlicht krijgt? Nee, dus. Licht is niets anders dan elektromagnetische straling en voor planten mag die ook uit kunstlicht bestaan. Tuinders maken hier gebruik van. Door te spelen met kleur, lichtintensiteit en licht/donkerritme sturen zij het groeiproces. In de openbare ruimte kan kunstlicht de fotoperiode cyclus nadelig beïnvloeden, dat wel.

Fotosynthese

Dit wordt ook wel koolstofassimilatie genoemd. De plant maakt met hulp van (zon)licht, water en koolstofdioxide (CO2) glucose en zuurstof. Glucose is een basisproduct waaruit de plant onder andere zetmeel en cellulose maakt. Daarnaast nog tal van andere stoffen, in combinatie mineralen en zouten die door de wortels, vaak met hulp van schimmels, uit de bodem worden gehaald. Denk bijvoorbeeld aan afweer- en signaalstoffen, kleurpigmenten en nectar in de bloemen. Zuurstof is een afvalproduct en wordt uitgestoten.

Licht is niets anders dan elektromagnetische straling en voor planten mag die ook
uit kunstlicht bestaan.

Fotosynthese is een ingewikkeld proces dat globaal in twee basisstappen verloopt: Lichtreactie en donkerreactie. Het schema geeft een beeld van wat er zich op moleculair niveau afspeelt.
Schema uit www.aljevragen.nl - fotosynthese

 Lichtreactie
In het blad bevindt zich chlorofyl, een molecuul dat de energie uit licht kan opvangen. Je zou het de stroomleverancier kunnen noemen. Als een lichtdeeltje (foton) op een chloroplast treft komen er twee elektronen vrij. Hierbij start een ketenreactie, waarbij twee stoffen worden gevormd: ATP en NADPH. ATP speelt de rol van energie-opslag. Tegelijk wordt ook het door de wortels aangevoerde water gesplitst is waterstof en zuurstof, waar ATP de energie voor levert. Zuurstof verlaat de plant via de kleine openingen aan de onderkant van het blad.
Donkerreactie
Met hulp van ATP als energiebron worden in de donkerreactie waterstof en NADPH omgezet in glucose (C6H12O6): het eindproduct.
Dit is een korte weergave van in totaal vijf afzonderlijke en met elkaar samenhangende chemische reacties. Het schema laat alle stappen in hun samenhang zien.


Kunstlicht

De vraag is nog wel of het inzetten van kunstlicht in de openbare ruimte invloed heeft op de bomen en andere planten. Om die vraag te beantwoorden moeten we kunstlicht in een breder verband zien. Bovendien zal het effect van licht op onnatuurlijke tijdstippen voor de ene soort positief zijn, voor de andere soort is het negatief. Dit fenomeen is al vele jaren onderwerp van wetenschappelijk onderzoek en nog steeds zijn niet alle vragen beantwoord.
Globaal kun je stellen dat feestverlichting met LED's weinig lichtopbrengst heeft. Enkelvoudige LED's zijn puntlichten, die vergelijkbaar zijn met de sterren. Helaas kunnen we in de meeste woongebieden door het kunstlicht steeds minder sterren zijn. Maar van nature zijn de nachten zelden helemaal donker: er is licht van de maan en de sterren.

Een verstorende invloed gaat er wel uit van straatverlichting, lichtreclame, de verlichting van gebouwen en installaties en assimilatieverlichting in tuinderskassen. Wat hiervan de invloed is, wordt het onderwerp van het volgende artikel in deze BLOG.

Deze blog is een voortzetting van het boek Duurzaam groen en welzijn (te koop via Bullseye Publishing)
Abonneer je op de nieuwsbrief: http://eepurl.com/bRSGNP
Deel dit bericht met je netwerk via onderstaande buttons.

1 opmerking:

  1. Wat is het effect op de ontwikkeling van een plant als deze in een ruimte staat waar het 24/7 licht is?

    BeantwoordenVerwijderen