Jahrzehntelang galt im erwerbsmäßigen Unterglasgartenbau der Spektralbereich von 400 bis 700 nm als die unumstößliche Grenze der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR). Bahnbrechende photobiologische Forschungen der Universität Wageningen haben jedoch zweifelsfrei nachgewiesen, dass Dunkelrot-Photonen (Far-Red, 730 nm) durch den sogenannten Emerson-Effekt die Nettophotosyntheserate um bis zu +18% steigern, wenn sie simultan mit kürzeren Wellenlängen verabreicht werden.
1. Biophysik der Photosystem-Abstimmung (Photosystem I & II)
Die oxygenische Photosynthese nutzt zwei hintereinander geschaltete Reaktionszentren:
- Photosystem II (PSII / P680): Wird selektiv durch Photonen $\le 680\text{ nm}$ (Hellrot 660 nm & Königsblau 450 nm) angeregt.
- Photosystem I (PSI / P700): Absorbiert energieärmere Photonen bis zu $730\text{ nm}$ (Dunkelrot).
Wird eine Zusatzbelichtung ausschließlich mit 660 nm Hellrot betrieben, gerät das PSII in einen Zustand der Übererregung, während das PSI zum limitierenden Engpass des linearen Elektronentransports wird. Die Zugabe von $10–15\%$ Dunkelrot (730 nm) beseitigt diesen Flaschenhals und maximiert die Quantenausbeute der CO₂-Fixierung.
2. Interaktives DLI & Spektrum-Berechnungstool
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