Fotosyntese

Først lidt plantefysiologi

Uden planter og fotosyntese, havde der ikke været liv på moder jord. Planter forsyner jorden og os alle med livsvigtig ilt (O₂), sukker og livsvigtige mineraler. Formlen for fotosyntese er:

6 CO₂ + 6 H₂O + lysenergi --> C₆H₁₂O₆ (glukose) + 6 O₂

Fotosyntesen foregår i bladenes grønkorn. Kort fortalt består fotosyntesen af en lys og en mørk proces. Lysprocessen foregår i Thylakoiderne, mens mørkeprocessen foregår i Calvincyklen (se figur 2) I lysprocessen dannes ilt, og i mørkeprocessen produceres sukker. Processerne er unikke, en gave til alt liv på jorden, og meget komplicerede. For dem der ønsker at studere disse processer nærmere, henvises til litteratur om plantefysiologi og fotosyntese.

Fotosyntesen er temperaturafhængig og kan således reguleres ved hjælp af temperaturen.
Ud fra sukker og de 12 livsvigtige plantenæringsstoffer  (nitrogen, fosfor, kalium, magnesium, kalcium, svovl, jern, mangen, zink, kobber, bor og molybdæn) kan planter i tillæg producere alle de mineraler og vitaminer, der er livsvigtige for os.

Det er således klart, at vi som gartnere kan påvirke fotosyntesen gennem lysmængde, CO₂, temperaturstrategi, vanding og gødning.

Lys og Fotosyntese

Tommelfingerreglen for lys og fotosyntese er, at jo mere lys desto højere rate for fotosyntese.
I gartnerpraksis betyder dette, at vi skal sørge for, at vores væksthuse til enhver tid er så rene som mulige. Altså rengør og vask drivhusglasset før hver sæson. Ved nybyggeri af plasttunneler og væksthuse bør man sikre, at der vælges materialer og konstruktion, der sikrer, at mest muligt lys når frem til planterne. For mange kulturer betyder en procent mere lys en procent højere udbytte.
Fotosyntesen er mest aktiv i lysområderne 400-500 nm samt 600-700 nm. Sollyset kan vi af gode grunde ikke påvirke, men når det gælder investering i kunstlys gælder det om, at investere i det mest effektive lys. Dette er specielt vigtigt ved investering i LED-lys.

Optimalt CO₂ niveau

For ca. 100 år siden var CO₂ niveauet i atmosfæren ca. 300 ppm. Niveauet er i dag 400 ppm. Disse ”bare” ekstra 100 ppm (del pr. million) giver os alle grund til klimaspekulationer. Ikke uden grund når det gælder global opvarmning, men for planter betyder det øget fotosyntese og hermed øget produktion og tilførsel af ilt til atmosfæren.

Som gartnere i væksthuse og tunnel kan vi udnytte, at planter øger fotosyntese og produktivitet med et øget CO₂ niveau op til ca. 1200 ppm (afhængig af planteart). Kommer CO₂ niveauet under 200 ppm stopper fotosyntesen. Dette punkt kaldes for CO₂ kompensationspunktet (se figur 4).

CO₂ kan tilføres som rent CO₂ eller via renset røggas. CO₂ dosering bør startes ved solopgang (kunstigt lys tændes) og stoppes ca. 2 timer inden solnedgang (lys slukkes). Det er vigtigt, at planterne ”spiser” CO₂ op inden natperioden starter (se nyhedsbrev ”Planter ånder også”)
Vælges renset røggas som CO₂-kilde skal man jævnligt kontrollere, at røggassen er helt ren. Indeholder røggassen CO, NO_x eller ætylen, vil fotosyntesen hæmmes væsentligt.

Temperatur strategi og fotosyntese

Fotosyntesen er temperatur afhængig, og hver planteart har sit optimale temperaturområde. Du bør som gartner kende din kulturs optimale temperatur, men du skal være opmærksom på, at temperaturen styrer andre fysiologiske processer end fotosyntese f.eks. blomstring og frugtsætning. Lad derfor ikke alene fotosyntese styre din temperaturstrategi.

Vanding og fotosyntese

Vand indgår direkte i formlen for fotosyntese, men dette er ikke den vigtigste funktion af vandets rolle, når det gælder optimering af fotosyntesen.
Vigtigst er det, at planten tilbydes vand nok, således den holder spalteåbningerne åbne gennem hele dagen. Åbne spalteåbninger betyder, at planterne kan optage tilstrækkeligt med CO₂. Samtidig kan planterne fordampningkøle sig selv og omgivelserne. (se foto 6,) Tilbydes planterne ikke vand nok lukker de spalteåbningerne for at undgå udtørring (hellere dø af sult end tørke😊). Med lukkede spalte åbninger kan de fleste plantearter ikke optage CO₂ og produktionen går i stå. Samtidig kan planterne med lukkede spalteåbninger ikke køle sig selv og omgivelserne. Dette vil resultere i, at temperaturen for optimal fotosyntese langt overskrides. Populært sagt brænder planten varm. Pas på!

Mange gartnere vælger at skygge for planterne om sommeren. Dette kan være en klog beslutning, men oftest skygges for meget og for længe. Med den rette vandingsstrategi vil planterne kunne holde spalteåbninger åbne også ved meget høj lysintensitet.
Rette vandingsstrategi ved høj indstråling vil være korte vandinger med høj frekvens. Tilbydes planterne vand efter behov holdes spalteåbningerne åbne og fotosyntesen kan optimeres.

Fotosyntese og optimal gødning

Drevet af sollyset behøver planterne CO₂ og vand som vigtige elementer for fotosyntese, men uden de livsvigtige næringsstoffer kan Calvincyklus m.v. ikke køre. Vigtigste næringsstoffer for fotosyntesen er fosfor, magnesium og mikro-næringsstofferne. Fosfor indgår i ATP, magnesium i opbygning af grønkorn og mikronæringsstofferne i mange livsvigtige enzymer, som er med til at drive fotosyntesen.
Rette gødningsplan for netop din kultur og vækstfase er derfor meget vigtig.

Kontakt gerne Yara for yderligere råd til optimering af fotosyntese.

Niels Holmenlund

Yara