Gelimiteerde CO2 bij Het Nieuwe Telen Tomaat - Energiek2020

Bijlage III
Analyse Fotosynthese
De fotosynthesesnelheid als functie van CO 2 of licht kan gaan verschillen als er aanpassing van de fotosynthesecapaciteit
aan de omstandigheden optreedt. Dit zou dan moeten blijken uit verschillen in de parameters die bepaald kunnen worden
uit de lichtresponse curve en de CO 2 responsecurve. De metingen daarvoor zijn gedaan met een LiCOR 6400XT met
Leaf Chamber fluorometer cuvet op 8 dagen: 10 februari, 16 maart, 14 april, 12 mei, 14 juni, 21 juli, 1 september en
29 september. De lichtresponse is gemeten bij 900 ppm CO 2 in de bladkamer en de CO 2 response bij een lichtintensiteit
van 1200 µmol.m -2 .s -1 PAR. Per meetdag en per behandeling zijn aan 3 net volgroeide bladeren (5 e blad onder de kop)
en aan 3 oudere bladeren (5 e blad boven de onderste tros) deze metingen gedaan. Deze metingen geven informatie over
de kenmerken van de bladfotosynthese. De metingen zijn willekeurig verdeeld over de dag uitgevoerd, zodat er geen
structureel effect van het moment op de dag dat de metingen zijn gedaan in de resultaten doorwerkt.
Interpretatie CO 2 response curve
Voordat de resultaten worden besproken volgt hieronder eerst enige toelichting op de CO 2 response curve, in de literatuur
vaak genoemd de A/Ci curve
De A/Ci curve is de lijn die de relatie tussen fotosynthese en interne (i) CO 2 concentratie beschrijft. A staat voor de
assimilatie ofwel fotosynthese en Ci voor de partiële CO 2 druk in de intercellulaire holtes in het blad. De A/Ci curve wordt
bepaald met behulp van de LICOR 6400 door bij een verzadigende lichtintensiteit (1200 µmol.m -2 .s -1 . PAR) de fotosynthese
te meten bij verschillende CO 2 niveaus in de bladkamer. 1200 µmol.m -2 .s -1 PAR komt ongeveer overeen met 650 W/m 2
globale straling als de lichttransmissie van een kas 80% is.
Een blad wordt bij de metingen in een bladkamer geklemd. Op basis van de waterdamp productie wordt de stomataire
geleidbaarheid afgeleid. Deze wordt omgezet naar geleidbaarheid voor CO 2 en gebruikt in combinatie met de CO 2
concentratie in de bladkamer om de interne CO 2 concentratie te berekenen (Ci). De interne waarde C i
wordt gebruikt
om de fotosynthese tegen uit te zetten, om goed het effect van CO 2 los te kunnen analyseren van huidmondjesgedrag.
De gegevens van de metingen worden in een procedure, die door Sharkey et al. (2007) is beschreven, gebruikt om de
parameters van de curves die de fotosynthese response op de CO 2 concentratie beschrijven te schatten. De geschatte
parameters zijn V cmax
, J, TPU, Rd en Gm. Deze parameters die geschat zijn bij de heersende blad temperatuur worden met
correctie voor temperatuur gevoeligheid om gerekend naar waarden bij 25 o C.
• V cmax is de maximale carboxylatie snelheid, en wordt bepaald door de concentratie Rubiscoenzym en de activatietoestand
van het enzym.
• J is de snelheid van het lineaire elektronen transport in de lichtreactie van de fotosynthese. De productie van ATP
en NADPH (energieverstrekkende moleculen) is afhankelijk van dit electronentransport. Deze moleculen verzorgen
de energietoevoer van energiebehoevende reacties . Onder andere het regeneren van ribulose bisfosfaat (RuBP) is
afhankelijk van de hoogte van deze waarde en kan een bovengrens vormen voor de fotosynthesesnelheid bij hoog CO 2 .
• TPU staat voor triose fosfaat gebruik en geeft een maximale waarde voor de verwerking van primaire producten
(triose fosfaat) van de lichtonafhankelijke reacties van fotosynthese. Bij te geringe verwerking van triose fosfaat, kan
productlimitatie optreden of andersoortige negatieve feedback. De waarde van triose fosfaat gebruik kan verwijzen
naar de snelheid van vorming van suikers, zetmeel, of een transportlimitatie (bijvoorbeeld in het exporteren van suikers
naar de vaatbundels, het floëem). In tomaat is deze waarde vrijwel nooit beperkend. Het kan een signaal zijn dat de
sink beperkt is.
• Rd staat voor de snelheid van de mitochondriale ademhaling (Respiratie). Mitochondriën zijn organellen in de cel waarin
de citroenzuurcyclus plaatsvindt. Hierbij komt CO 2 vrij als eindproduct bij de oxidatie van koolwaterstoffen.
• Gm, de geleidbaarheid van het mesofyl voor CO 2 transport, wordt gebruikt om de concentratie CO 2 in de
chloroplasten(Cc), waar de CO 2 vastlegging plaatsvindt, te berekenen. De fotosynthese als functie van de concentratie
CO 2 in de chloroplast(Cc) geeft de reactie van de fotosynthese op CO 2 met de minste invloed van transportlimitaties.
Bij tomaat in Nederlandse productiekassen is over het algemeen de geleidbaarheid van het mesofyl voor CO 2 zo hoog
dat Cc en Ci nagenoeg gelijk zijn. Daarom wordt algemeen de A/Ci curve getoond als het gaat om de response van
de plant op verschillende concentraties van CO 2 .
63