Voor telers die vooruit kijken

Kalanchoë kent middagdip in CO2-opname, dan is doseren zinloos

Meer inzicht in CAM-mechanisme kalanchoë
151 0
Kalanchoë kent middagdip in CO<sub>2</sub>-opname, dan is doseren zinloos

Kalanchoë is het op een na grootste product binnen de categorie bloeiende potplaten. Tegelijkertijd is over de fysiologische eigenschappen weinig bekend. Reden voor onder meer de Gewascommissie Kalanchoë om te investeren in onderzoek. Afgelopen mei werd het afgerond. Met mooie handvatten voor telers op het gebied van CO2-dosering en lichtbenutting. En belangrijker nog, met meer inzicht in het fotosyntheseverloop van hun product.

Kalanchoë blijkt een bijzonder slim plantje. Plant Lighting onderzoekers Sander Hogewoning en Govert Trouwborst kunnen het niet vaak genoeg herhalen. Ze wisten al dat dit product gedurende zijn ontwikkeling van stek tot bloeiende plant switcht van C3- naar CAM-fotosynthese, maar dat het zo geleidelijk en intelligent gebeurde, was een eyeopener.

Vier onderzoeksvragen

In overleg met de financiers Kas als Energiebron en de Gewascommissie Kalanchoë stelden de onderzoekers vier vragen op, die het inzicht in de plantfysiologische eigenschappen en systemen van kalanchoë moesten vergroten. Interesse ging uit naar het precieze overgangsmoment van C3 naar CAM, de mate waarin de teler dit moment kan beïnvloeden, welke rol genetica daarbij speelt en de productiviteit van beide vormen van fotosynthese.

Daartoe monitorden de onderzoekers drie verschillende cultivars in vier klimaatcabines met daglichtsimulatoren en SON-T-lampen gedurende de maanden januari tot en met mei. Als behandeling werd een verschil in RV aangehouden: 55-60% ten opzichte van 80%. Middels CAM/malaat-toetsen en fotosynthese-apparatuur verzamelden de onderzoekers gegevens over de CO2-opname en lichtbenutting tijdens verschillende groeifasen van de planten. De uitkomsten zijn geïnterpreteerd en tijdens de bijeenkomsten gecommuniceerd naar betrokkenen. Trouwborst: “Met een beter begrip van de plant kunnen telers efficiënter licht en CO2 benutten voor groei.”

Van stek tot volwassen plant

De proef startte met onbewortelde kopstekken die eerst drie weken in de langedag stonden. Daarna schakelden de klimaatcellen over op kortedag simulaties. De eerste veertien dagen langedag functioneerden de stekken volledig als C3 (dus CO2-opname overdag). Na die twee weken zagen de onderzoekers verkleuring optreden bij de malaattoetsen en startte CAM-activiteit (CO2 opname ’s nachts).

Trouwborst: “Op zich logisch. De stekken kregen geen water, we wilden immers de beworteling stimuleren. De plantjes zagen er dan ook droog uit. Als reactie op die omstandigheden, sloten de bladeren overdag de huidmondjes en gingen ze alleen ’s nachts CO2 opnemen. Aangezien blad CO2 vastlegt als malaat (appelzuur), maten wij ’s ochtends licht zure bladeren. In de drie weken die volgden, maakten de stekken steeds meer wortels aan, nam de stress af en zagen we dus ook de CAM-activiteit verminderen.”

Helemaal tot nul zakte het zeker niet. De minimale waarde werd twee weken na invoering van de korte-dag bereikt. Daarna nam de CAM-activiteit weer geleidelijk toe.

24-uurs metingen

Het onderzoek toonde vervolgens aan dat de vegetatief volwassen kalanchoëplant zowel gebruik maakt van CAM als C3-fotosynthese. Van een ‘harde’ overgang van de ene naar de andere fase bleek echter geen sprake. Vanaf de beworteling verliepen de overgangen van C3 naar CAM-cycling, naar klassieke CAM heel geleidelijk, vertelt Hogewoning.

Uit 24-uursmetingen van de CO2-opname bleek dat de eerste stap naar het CAM-proces het vastleggen van de nachtelijke respiratie in malaat is (CAM-cycling). Midden op de dag werd dit malaat weer afgebroken. “Dit was te zien aan een dal in de CO2-opname, terwijl tegelijkertijd de lichtbenutting hoog bleef.” Conclusie: de benodigde ‘brandstof’ voor fotosynthese haalde de plant uit zijn eigen blad. Naarmate de tijd vorderde, werd de opname in de nacht steeds hoger en het dal in de opname midden op de dag steeds dieper en breder, de huidmondjes waren uiteindelijk 4 tot 5 uur gesloten. “De eerste twee uur en de laatste drie uur van de (korte) dag verliepen via directe C3-fotosynthese. En om gelijk maar een antwoord op de laatste onderzoeksvraag te geven: 100% C3 bleek fors productiever per eenheid bladoppervlak dan tijdens de CAM-fase”, geeft Hogewoning aan.

Invloed RV op fotosynthese

De overgangen verliepen dus stapsgewijs. Echter, deze momenten van omschakeling zijn nauwelijks beïnvloedbaar door de teler. Wel ontdekten de onderzoekers dat de RV invloed had op de mate van CAM- dan wel C3-activiteit. Tijdens de overgangsfase van C3 naar CAM was onder hoge RV de C3-fotosynthese in de ochtend iets hoger en de middagdip minder diep. Ook tijdens de CAM-fase later in de teelt lag de CO2-opname hoger, deels ook door een hogere opname overdag.

Hogewoning: “De RV blijkt dus een factor te zijn in productiviteit van kalanchoë. Onder een hoge RV stonden de huidmondjes verder open. Dat resulteerde tijdens de C3-fase tot een fotosynthese die ongeveer 10% hoger lag. Tijdens de CAM-fase was dit verschil in dagsom 9 tot 26% groter. Met een hoge RV produceert de plant dus net wat makkelijker. Goed aandachtspunt voor de teler.”

Anders dan bij de gekozen RV’s, lieten de drie cultivars weinig opvallende verschillen zien. Siberia, Amarillo en Saja toonden tijdens de gesimuleerde winterse omstandigheden weinig verschil.

Besparen op CO2 en licht

Qua besparing biedt bovenstaand verloop van CO2-opname de nodige mogelijkheden. Trouwborst benadrukt dat CO2 doseren zinloos is als de huidmondjes dicht zijn. Volgens de proeven bleek dit het geval tussen ongeveer 10.00 en 14.30 uur. “Precies de uren dat de zon het hoogst staat, de ramen open staan en het doseren sowieso het minst effectief is. Hier kan dus CO2 worden bespaard. Dat geldt trouwens alleen voor de CAM-fase en niet de C3-fase.

Voor een teler betekent dat concreet dat het nuttig kan zijn om de teelt van kalanchoë ook tijdens de korte dag te compartimenteren. Door middel van een eenvoudige scheidingswand zorgt hij ervoor dat planten gedurende de eerste helft van de teelt overdag CO2 gedoseerd krijgen, terwijl in het laatste deel – het andere compartiment – juist alleen aan de randen van de dag en in de nacht moet worden gedoseerd.”

Ook op belichting kan ietwat worden bespaard, blijkt uit het onderzoek. De CO2-opname bleek namelijk pas 15 à 25 minuten na start van de belichting op gang te komen in het CAM-stadium van de teelt. Hier kan de teler rekening mee houden door – mits zijn belichting schakelbaar is – trager op te schakelen naar een hoger lichtniveau. Aan het einde van de dag is het raadzaam om niet een te hoge lichtintensiteit te geven. Volgens de onderzoekers is een maximum van 180 micromol/m2/s PAR op bladniveau voldoende.

Hogere rentabiliteit

Met de RV-instelling heeft de teler een regelbare tool in handen. De fotosynthese verliep net iets soepeler bij een lager dampdrukdeficiet. Die conclusie volgde ook uit de eindoogst. De onderzoekers wogen namelijk de planten na afloop van de teeltproef. En alhoewel met het oog nauwelijks zichtbaar, bleek het gewas met een hogere RV zwaarder dan bij een lagere RV. “De teler zou dus kunnen besluiten de temperatuur iets op te voeren om zo misschien wel een paar dagen sneller te telen zonder op plantgewicht in te leveren. Over een heel jaar kan dat zeker resulteren in een hogere rentabiliteit van het bedrijf”, besluit Hogewoning.

Samenvatting

Onderzoek naar de plantfysiologie van kalanchoë legde een aantal bijzondere eigenschappen bloot. Zo blijkt deze kortedag plant geen ‘harde’ overgang van C3- naar klassieke CAM-fotosynthese door te maken, maar een geleidelijke. Opmerkelijk is ook dat de volwassen plant midden op de dag geen CO2 opneemt, maar puur datgene gebruikt wat het ’s nachts opgeslagen heeft in zijn bladeren. Tijdens deze uren zouden telers de CO2-dosering dus kunnen stopzetten. Met een wat hogere RV kan de teeltduur worden verkort.

Tekst: Jojanneke Rodenburg. Foto's: Studio G.J. Vlekke.

Geef commentaar

Uw e-mail adres wordt niet gepubliceerd