Fotosyntesen

Av: Niels Holmenlund, april 2024

Først litt plantefysiologi

Uten planter og fotosyntese, hadde det ikke vært liv på moder jord. Planter forsyner jorden og oss alle med livsviktig oksygen (O₂), sukker og livsviktige mineraler. Formelen for fotosyntese er:

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

Fotosyntesen foregår i bladenes kloroplaster. Kort fortalt består fotosyntesen av en lys og en mørk prosess. Lysprosessen foregår i Thylakoidene mens mørkeprosessen foregår i Calvinsyklusen (se figur 2) I lysprosessen dannes oksygen og i mørkeprosessen produseres sukker. Prosessene er unike, en gave til alt liv på jorden, og meget kompliserte. For de som ønsker å studere disse prosessene nærmere, henvises til litteratur om plantefysiologi og fotosyntese. 

Fotosyntesen er temperaturavhengig og kan på den måten reguleres ved hjelp av temperaturen. Ut fra sukker og de 12 livsviktige plantenæringsstoffer (nitrogen, fosfor, kalium, magnesium, kalsium, svovel, jern, mangan, sink, kobber, bor og molybden) kan planter i tillegg produsere de for oss alle livsviktige mineraler og vitaminer.
Det er således klart, at vi som gartnere kan påvirke fotosyntesen gjennom lys-mengde, CO₂, temperaturstrategi, vanning og gjødsling.

Lys og fotosyntese:

Tommelfingerregelen for lys og fotosyntese er at jo mer lys desto høyere rate for fotosyntese. I gartnerpraksis betyr dette at vi skal sørge for at våre veksthus til enhver tid er så rene som mulige. Altså rengjør og vask drivhusglasset før hver sesong. Ved nybygging av plasttunneler og veksthus bør man sikre at det velges materialer og konstruksjon som sikrer at mest mulig lys når frem til plantene. For mange kulturer betyr en prosent mer lys en prosent høyere utbytte.
Fotosyntesen er mest aktiv i lysområdene 400-500 nm samt 600-700 nm. Sollyset kan vi av gode grunner ikke påvirke, men når det gjelder investering i kunstig lys gjelder det å investere i det mest effektive lyset. Dette er spesielt viktig ved investering i LED-lys.

Optimalt CO₂ nivå:

For ca. 100 år siden var CO₂ nivået i atmosfæren ca. 300 ppm, nivået er i dag 400 ppm. Disse «bare» ekstra 100 ppm (del pr. million) gir oss all grunn til klimaspekulasjoner. Ikke uten grunn når det gjelder global oppvarming, men for planter betyr det økt fotosyntese og dermed økt produksjon og tilførsel av oksygen til atmosfæren.

Som gartnere i veksthus og tunnel kan vi utnytte at planter øker fotosyntese og produktivitet med et økt CO₂ nivå opp til ca. 1200 ppm (avhengig av planteart). Kommer CO₂ nivået under 200 ppm stopper fotosyntesen. Dette punktet kalles for CO₂ kompensasjonspunktet (se figur 4). 

CO₂ kan tilføres som rent CO₂ eller via renset røykgass. CO₂ dosering bør startes ved soloppgang (kunstige lys tennes) og stoppes ca. 2 timer innen solnedgang (lys slukkes). Det er viktig at plantene ”spiser” CO₂ opp innen nattperioden starter (se nyhetsbrev ”planter ånder også”)
Velges renset røykgass som CO₂-kilde skal man jevnlig kontrollere at røykgassen er helt ren. Inneholder røykgassen CO, NO_x, eller etylen vil fotosyntesen hemmes vesentlig.

Temperaturstrategi og fotosyntese:

Fotosyntesen er temperaturavhengig og hver planteart har sitt optimale temperaturområde. Du bør som gartner kjenne din kulturs optimale temperatur, men du skal være oppmerksom på at temperaturen styrer andre fysiologiske prosesser enn fotosyntese f.eks. blomstring og fruktsetting. La derfor ikke alene fotosyntese styre din temperaturstrategi.

Vanning og fotosyntese:

Vann inngår direkte i formelen for fotosyntese, men dette er ikke den viktigste funksjonen av vannets rolle, når det gjelder optimering av fotosyntesen.
Viktigst er det at planten tilbys vann nok, slik at den holder spalteåpningene åpne gjennom hele dagen. Åpne spalteåpninger betyr at plantene kan oppta tilstrekkelig med CO₂. Samtidig kan plantene fordampningskjøle seg selv og omgivelsene. (se foto 6,) Tilbys plantene ikke vann nok lukker de spalteåpningene for at unngå uttørking (heller dø av sult enn tørke😊). Med lukkede spalteåpninger kan de fleste plantearter ikke oppta CO₂ og produksjonen går i stå. Samtidig kan plantene med lukkede spalteåpninger ikke kjøle seg selv og omgivelsene. Dette vil resultere i at temperaturen for optimal fotosyntese langt overskrides. Populært sagt brenner planten varm. Pass på!

Mange gartnere velger å skygge for plantene om sommeren. Dette kan være en klok beslutning, men oftest skygges for mye og for lenge. Med den rette vanningsstrategi vil plantene kunne holde spalteåpninger åpne også ved meget høy lysintensitet.
Rett vanningsstrategi ved høy innstråling vil være korte vanninger med høy frekvens. Tilbys plantene vann etter behov holdes spalteåpningene åpne og fotosyntesen kan optimeres.

Fotosyntese og optimal gjødsling:

Drevet av sollyset behøver plantene CO₂ og vann som viktige elementer for fotosyntese, men uten de livsviktige næringsstoffer kan Calvincyklus m.m. ikke kjøre. Viktigste næringsstoffer for fotosyntesen er fosfor, magnesium og mikronæringsstoffene. Fosfor inngår i ATP, magnesium i oppbygning av kloroplaster og mikronæringsstoffene i mange livsviktige ensymer, som er med på å drive fotosyntesen. Rett gjødslingsplan for nettopp din kultur og vekstfase er derfor meget viktig.

Kontakt gjerne Yara for ytterligere råd til optimering av fotosyntesen.

Niels Holmenlund, Yara