3. Licht: Kunstmatig licht
Kunstmatig licht versus photosynthese in relatie tot plantengroei
In artikel nr. 2 hebben we kunnen lezen dat planten een beetje blauw en meer rood licht nodig hebben voor de photosynthese.
De photosynthese-curve : CO2 fixatie
Plantengroei wordt voornamelijk bepaald door de photosynthese. In fig. 1 zien we een grafiek het effect van de lichtgolflengte ten opzichte van de relatieve gevoeligheid:
Uitleg figuur 1
Deze grafiek laat de photosynthese-gevoeligheid van de plant zien in relatie tot de lichtgolflengte.
Rood licht is dus een stuk effectiever voor de photosynthese dan blauw licht.
Deze curve is ook ingebracht in fig. 2 en 3 op deze pagina.
Voor een beter begrip van deze curve is het noodzakelijk om te weten dat de plant licht kan omzetten door middel van verschillende pigmentgevoelige molekulen zoals chlorofyl A, chlorofyl B en carotenoïden. Elk pigment heeft zijn eigen optimum-golflengtegebied waarbinnen het optimaal presteert. De curve laat dus eigenlijk zien dat bij een bepaalde golflengte een bepaalde pigmentsoort duidelijk effectiever CO2 fixeren (zie artikel 6 voor meer over CO2-fixatie) kan en dus energie kan leveren.
De curve in fig. 1 is een voorbeeld. Dat betekent dat per plantensoort er steeds een iets afwijkende curve bestaat. Aangezien aquariumplanten vooral in ondiepe wateren voorkomen, zijn ze beter ingesteld op gebruik van rood licht voor de photosynthese (is genetisch bepaald). In alle andere artikelen gaan we voor het gemak dus uit van fig. 1 als we het over de photosynthese-curve van aquariumplanten hebben.
Zonlicht: niet ideaal voor plantengroei
In tegenstelling tot wat veel mensen denken, is zonlicht niet effectief. Een heel gamma aan straling wordt niet benut. De volgende curve geeft dat duidelijk weer:
Uitleg figuur 2
Zonlicht heeft een vrij egaal spectrum. Echter een hoop straling ("licht") is minder effectief voor photosynthese. Het is dus een misvatting dat zonlicht ideaal is en dat we daar naar moeten streven in onze kunstmatige verlichting voor aquariumplanten. Uit deze curves blijkt dat juist in het rode en meest effectieve gebied, zonlicht eigenlijk tekortschiet.
Kunstmatig licht versus photosynthese gevoeligheid
In tegenstelling tot wat velen denken, is kunstmatig licht voor de photosynthese helemaal niet verkeerd. Zeker de moderne 3-banden TLD-buizen hebben een onverwacht goed spectrum.
Uitleg figuur 3
Het spectrum van een moderne TLD 830 tl-buis is een "3 banden tl-buis". Hij geeft voldoende blauw licht af om de photomorphogenese (zie artikel 2) in stand te houden en geeft veel straling af in het gevoeligste en dus meest effectieve gebied van de photosynthese.
Het menselijk oog neemt het best kleuren waar rond de 500 - 600 nm. Dit gedeelte bepaalt, voor ons althans en dus niet voor de plant(!), de "kleurechtheid". Wij vinden dan de planten en de vissen het mooist, als er voldoende van dit licht voorhanden is. Deze TLD 830 voldoet wat dat betreft ook aan onze wensen.
Overigens is het een misvatting om te denken dat een ideale plantenlamp de curve volgt die ideaal zou zijn voor de plant. De curve verteld ons dat ergens in het gebied tussen de 600 en 700 nm, de photosynthese het meest effectief verloopt. Een piek in dat gebied is dus goed, aangezien hij met dat stukje spectrum prima uit de voeten kan. De hele lijn hoeft echter voor een optimale photosynthese niet gevolgd te worden.