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Beeinflussung der Zuchtergebnisse durch LED-Lichtspektren

Pflanzen sind individualistischer als gedacht
Spektrum des Sonnenlichts

Wer hätte es gedacht, es ist doch alles immer komplizierter, als zu Anfang vermutet. So auch die Wahl der richtigen Pflanzenlampe. Erst ein Mal gibt es die richtige Pflanzenlampe für jeden überhaupt nicht. Individuelle räumliche und finanzielle Gegebenheiten müssen bedacht werden. Aber wirklich wichtig, um das Maximum aus dem eigenen Grow herauszuholen, ist das passende Licht für die jeweiligen Pflanzen zu finden. Es geht im Folgenden darum, wie wichtig dies ist und wie erstaunlich unterschiedlich Pflanzen auf das gleiche Licht reagieren.

Anpassungsfähigkeit

Beobachtungen und Tests im Gärtnereibetrieb lassen darauf schließen, dass jede Pflanzenart ganz bestimmte Lichtspektren bevorzugt. Dies ist nicht verwunderlich, bedenkt man, wie anpassungsfähig die meisten Organismen der Erde sind und in welch lichtarmen und trockenen Regionen Pflanzen dennoch gedeihen können.

  • Pflanzen sind natürlicherweise an ihre Umgebung angepasst
  • wie sich die Herkunfstregionen unterscheiden, unterscheiden sich auch die Bedürfnisse der Pflanzen

Natürliche Lichtfilter

Bodendecker, die unterhalb anderer Pflanzen wachsen, nehmen vor allem das durch das Laubdach gefilterte Licht auf. In Höhenlagen ist der Infrarotanteil des Sonnenlichtes größer. Jede Pflanze wächst also in ihrem eigenen Filter. Algen haben sich an das Leben unter Wasser angepasst und photosynthesetreibende Cyanobakterien durch ein zusätzliches Photopigment die „Grünlücke“ für sich geschlossen.

Das Sonnenlicht kommt oft gefiltert bei Pflanzen an
Cyanobakterien in einem See

Cyanobakterien können dank Phycobilinen die Grünlücke überbrücken
Christian Fischer [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], from Wikimedia Commons

Angepasste Photosythese

Auch bei höheren Pflanzen findet sich eine Ausdifferenzierung der Photosynthese. Ausgelöst durch klimatische Verhältnisse haben sich grob drei Arten von Pflanzen herausgebildet, die als C3, C4 und CAM-Pflanzen bezeichnet werden und sich anatomisch und durch ihre Photosyntheseart unterscheiden.

Es gibt unterschiedliche Arten der Photosynthese

Qualität und Quantität

Angesichts all dieser Vielfalt scheint es fast töricht zu glauben innerhalb dieser Gruppen gäbe es keine Differenzierungen. So legen die Versuche in einem Gärtnereibetrieb mithilfe des Lichts einer LED-Lampe nahe, dass sogar innerhalb einer Pflanzengattung das gleiche Lichtspektrum eine andere Reaktion der Pflanze hervorruft. Dabei ist nicht nur entscheidend, welches Farbspektrum, sondern auch wie viel davon eingesetzt wird.

Nicht nur die Qualität, sondern auch die Quantität der Spektren ist ausschlaggebend

Es ergab sich, dass ein Feldsalat, welcher verstärkt mit Licht im tiefroten Bereich bestrahlt wird, mehr Anthocyane ausbildet und somit letztlich blau gefärbt ist. Die Produktion von Aromen einer Basilikumart konnten durch die Zugabe von etwas UV-Strahlung gesteigert werden; ein Zuviel an UV machte dies aber wieder zunichte. Am erstaunlichsten ist die Tatsache, dass verschiedene Arten der Gattung Calendula mit unterschiedlichem Wachstum auf das gleiche Lichtspektrum von etwa 630nm Wellenlänge reagierten.

Die Ergebnisse der “Versuche im deutschen Gartenbau” legen das Gleiche nahe. So reagieren unterschiedliche Petunienarten anders auf blaues Licht von 440nm. Die Sorte Lilac Dark Vein reagierte mit vermehrtem Längenwachstum. Die Sorte Red 2016 reagierte hingegen mit vermindertem Längenwachstum. Allgemein scheint es bekannt, dass unterschiedliche Arten anders auf das gleiche Licht reagieren können (Rüther u.a.: 2016). So schreiben die Forscher der LVG Ahlem aus Erfahrung sei bekannt, dass es oftmals starke Unterschiede zwischen einzelnen Sorten auf die jeweilige Belichtungsstrategie gibt (Rüther u.a.: 2017 (1)). Angesichts dessen ist es nicht weiter verwunderlich, dass unterschiedliche Gattungen verschieden auf das gleiche Lichtspektrum reagieren. So konnte das Streckungswachstum von Chrysanthemen nicht durch Licht gehemmt werden. Bei Weihnachtssternen hingegen gelang dies (Rüther u.a.: 2017 (2) & 2017 (1)).

Vergeilter Palmfarn

Rechts im Bild: ein vergeilter Palmfarn
Von WikiTerra, 13:45, 7. Apr. 2013 (CEST) - selbst fotografiert, Bild-frei, https://de.wikipedia.org/w/index.php?curid=7626848

Nutzbarmachung

Diese Erkenntnisse versprechen im kulinarischen, aber auch im medizinischen Bereich große Innovationen. Pflanzen könnten gezielt so beleuchtet werden, dass ein medizinisch wirksamer Inhaltsstoff vermehrt enthalten ist. Ebenso könnte der Nährwert von pflanzlicher Nahrung gesteigert werden.

Was sollte eine Pflanzenlampe somit leisten?

All dies bedeutet aber auch, dass es nicht eine optimale Beleuchtung für alle Pflanzen gibt. Vielmehr ist dies abhängig von der vorliegenden Pflanzenart, als auch dem gewünschten Ergebnis. Denn verschiedene Wellenlängen befördern die Herausbildung unterschiedlicher Dinge. Je nachdem, ob Kohl in der Suppe landen der auch roh als Salat verzehrt werden soll, muss das Licht variieren.

Also ist es wünschenswert eine Pflanzenlampe zu haben, deren Licht sich variabel einstellen lässt, die aber grundsätzlich das gesamte Lichtspektrum abdeckt. Also am besten eine voll regulierbare Lampe, wenn dies nicht möglich ist, dann eine, die ein möglichst weites Spektrum abdeckt. Es bedarf letztlich wohl einiges an Erfahrung und Herumprobieren, um die optimale Lichtkomposition für sich und seine Pflanzen herauszufinden.

  • am besten: vollständig regulierbares Spektrum
  • ansonsten: volles Spektrum
Greenception GC-Wifi
Greenception GC-Wifi

Hier kann das gesamte Spektrum per Wifi gesteuert werden

Unsere Quellen

Katharina Rüther; Dr. Dirk Ludolph; Prof. Dr. Bernhard Beßler: Auswirkungen einzelner Spektralfarben in Kombination mit verschiedenen Beleuchtungsdauern bei Petunia x hybrida. in: Versuche im deutsche Gartenbau 2016. (https://www.hortigate.de/bericht?nr=71561, 19.2.2018.)

Dieselben: Belichtung mit Hellrot zur Hemmung des Wachstums bei Poinsettien. in: Versuche im deutsche Gartenbau 2017(1).  (https://www.hortigate.de/bericht?nr=75237, 19.2.2018).

Dieselben: Auswirkungen einzelner Spektralfarben in Kombination mit verschiedenen Beleuchtungsdauern bei Petunia x hybrida. in: Versuche im deutsche Gartenbau 2016. (https://www.hortigate.de/bericht?nr=71561, 19.2.2018.)

Dieselben: Hellrote und blaue LED haben bei Chrysanthemen nur geringen Einfluss auf die Hemmung des Streckungswachstums. in: Versuche im deutsche Gartenbau 2017(2). (https://www.hortigate.de/bericht?nr=75234, 19.2.2017).

Interview mit Willi Kortmann, Gärtner und Hersteller von LED-Pflanzenlampen:  http://www.greenception.de/2018/05/17/taspo-19-2018/ 

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