Optimale kweekomstandigheden

Veelal worden vier factoren onderscheiden die de plantengroei beïnvloeden: licht, temperatuur, luchtvochtigheid en CO2-gehalte. Behalve dat iedere factor op zichzelf invloed heeft op de plantengroei, zijn ze ook onderling sterk verbonden.

In dit artikel benadrukken we het effect van temperatuur op plantengroei. Hierbij dienen we wel te beseffen dat temperatuur altijd samenhangt met de andere genoemde factoren.

Chemische (plant) processen zijn temperatuur afhankelijk

Veel processen in een plant zijn in de kern terug te voeren op chemische reacties. Deze chemische reacties liggen dus aan de basis van de plantgroei en -ontwikkeling. Zoals met vrijwel alle chemische reacties het geval is, geldt dat ook voor de processen in de plant: ze zijn temperatuur afhankelijk. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller veel chemische reacties verlopen.

De conclusie zou in theorie dus eenvoudig kunnen zijn: hoe warmer het in de kweekruimte is, des te sneller de plant groeit en ontwikkelt. Maar, zo eenvoudig is het helaas niet. Om hier inzicht in te krijgen, onderscheiden we een aantal processen in de plant: 1 fotosynthese, 2 ademhaling, 3 de effecten van verdamping op de planttemperatuur

1.    Fotosynthese

Het basisproces in de plant is fotosynthese. Een chemisch proces waarbij CO2 en water onder invloed van energie uit zonlicht (of kunstlicht) wordt omgezet in glucose.
Een plant zuigt water op uit de grond en dat water gaat naar de bladeren. In het water zit suiker (glucose) en samen met de CO2 en het (zon)licht maakt het blad hier zuurstof van. Met zuurstof kan de plant zelf niks, dus ademt hij het weer uit. Dit proces staat dus onder invloed van licht: meer licht, is meer glucoseproductie. Een chemische reactie waarbij ook temperatuur invloed heeft op de snelheid van de fotosynthese.

Onderstaande grafiek geeft de fotosynthesesnelheid weer bij een instraling van 500 W/m2 en een temperatuurbereik van 15 tot 40 °C. Het optimum ligt zo rond de 25 °C. Tussen 15 en 25 °C zie je een (lichte) toename van de fotosynthese, zoals volgens de algemene regel: een hogere temperatuur geeft een snellere reactie. Vanaf 25 °C neemt de fotosynthesesnelheid echter af. Hoe zit dat? Bij hogere temperaturen ontstaan in de plantencellen meer afvalstoffen die verstorend werken op een optimaal verlopend proces.

Voor een optimale fotosynthese is het dus van groot belang om zowel te lage als te hoge planttemperaturen te voorkomen. Vooral die laatste zijn erg nadelig.

Invloed gewastemperatuur op fotosynthese

2.    Ademhaling

Ook een plant haalt adem. Tenminste, als je ademhaling definieert als het binnenhalen van zuurstof om daarmee allerlei levensprocessen in de plant te laten plaatsvinden. Kort samengevat komt dit proces neer op het volgende: glucose + O2 (zuurstof) = energie. Deze energie wordt voor verschillende doeleinden gebruikt, namelijk groei en onderhoud.

  • Groei: de vrijgekomen energie koppelt een ander deel van de glucose aan nutriënten en water. Zo ontstaan nieuwe plantencellen.
  • Onderhoud: de vrijgekomen energie houdt plantenweefsel intact en repareert eventuele beschadigingen.

Beide processen zijn ook sterk temperatuur afhankelijk: hoe hoger de temperatuur, des te meer ademhaling plaatsvindt en hoe meer glucose wordt ‘verstookt’. Enerzijds voor meer groei, anderzijds voor meer onderhoud.

Bij hogere temperaturen van boven de 25 à 30 °C neemt eigenlijk alleen de onderhoudsademhaling nog toe. Dan wordt er dusdanig veel glucose ‘opgesoupeerd’ aan onderhoud dat er minder overblijft voor groei. Daarom is het belangrijk om te hoge temperaturen te voorkomen.

Wat geldt voor te hoge temperaturen, geldt net zo goed voor te lage temperaturen. Bij lagere temperaturen verloopt de ademhaling namelijk erg traag. Er vindt dan dus weinig omzetting plaats van door fotosynthese gevormde suikers. Dat kun je soms zien aan de kleur van de bladeren, die kleuren dan wat paarsachtig. Ze zitten vol met suikers van de fotosynthese, maar deze worden slechts gedeeltelijk verwerkt door het ademhalingsproces.

Invloed temperatuur op de ademhaling

Balans tussen licht en temperatuur

Het beste is dat licht en temperatuur gelijke tred met elkaar houden. Met andere woorden, bij meer licht hoort een hogere temperatuur. Op die manier blijft de plant mooi in balans en worden geproduceerde suikers nuttig gebruikt en omgezet in groei. Dat is ook één van de basisprincipes van Plant Empowerment.

Natuurlijk is hier ook een grens aan. Een te hoge temperatuur is immers nadelig voor een goed verloop van de fotosynthese én leidt tot relatief veel verliezen aan suikers voor onderhoud en herstel van beschadigingen aan plantenweefsels.

Het is dus de kunst om temperatuur en licht goed met elkaar in balans te houden. Dat is goed mogelijk met ventilatie, verwarming en lichtdimmer. Maar eventueel ook met een luchtbevochtiger, waarmee de temperatuur wordt verlaagd en de luchtvochtigheid wordt verhoogd.

3.    Effecten van verdamping op de planttemperatuur

De temperatuur van planten wordt in hoge mate bepaald door de verwarming, die samen met de ventilatie grotendeels bepaalt wat de luchttemperatuur is. Daarnaast spelen ook gewasverdamping en de straling van de kweeklamp een grote rol in de warmtebalans van de kweekruimte en daarmee in de planttemperatuur.

Gewasverdamping is een proces waarbij vloeibaar water wordt omgezet in water in dampvorm. Een proces dat in hoofdzaak in de bladeren van de plant plaatsvindt. Een belangrijk proces, omdat de gewasverdamping het transport van nutriënten vanuit de wortels naar de groeiende delen van de plant regelt. Daarnaast zorgt de verdamping ook dat de plant zichzelf koelt.

Balans tussen licht en lucht

Teveel licht geeft een te hoge planttemperatuur, waardoor planten zichzelf gaan koelen door verdamping. Een te hoge gewasverdamping kost planten energie en dat gaat dan weer ten koste van de groei!