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Vegetationsphasen von Pflanzen und ihre Licht-Abhängigkeit

Der Vegetationszyklus einer Pflanze
Keimung

Pflanzen die natürlicherweise in unseren Breiten beheimatet sind, folgen in ihren Vegetationsperioden dem Jahresrhythmus. Meist beginnt die Keimung im Frühjahr, das Wachstum hält dann bis in den Sommer an, wenn es zur Blüte und im Spätsommer schließlich zur Fruchtbildung kommt. Daran schließt sich eine längere Ruhephase mit Vegetationsstillstand an.

Die Phasen werden durch Temperatur und Licht ausgelöst und können so auch durch die passende Beleuchtung und Temperierung im Grow-Room künstlich hergestellt werden. Wobei je nach Pflanze sogar mehrere Vegetationszyklen im Jahr möglich sind, denn die winterliche Ruhephase kann hier einfach ausgespart bleiben.

Die Abhängigkeit der Vegetationsphasen von der Tageslänge, also der Belichtungsdauer nennt sich Photoperiodismus.

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Anzucht der Keimlinge

Für die Anzucht des Sämlings und die frühe Wachstumsphase als Steckling, sollte auf eine zu starke Beleuchtungsintensität verzichtet werden, denn dies kann den noch zarten Pflänzchen schaden. Außerdem lassen sich so Stromkosten einsparen.

Generell ist für die Anzucht und die frühe Wachstumsphase ein kälteres Licht mit hohem Bauanteil besser geeignet. Nur mit rotlastigem Licht vergeilen die Pflanzen leicht. Das heißt sie schießen auf, aber bilden kaum Blätter und wachsen dünn und lang. Hier wirkt sich der blaue Anteil auf die Photomorphogenese aus, die Formgestaltung der Pflanze. Für letztere sind neben den in der McCree-Kurve nachgewiesenen Spektren, die am besten von Chlorophyll absorbiert werden noch andere Wellenlängen vonnöten.

Licht mit hohem Blauanteil und geringer Intensität ist für die Anzucht geeignet.
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Licht für gesunden Pflanzenwuchs

Blaues und rotes Licht

Die Wachstumsphase schließt sich direkt der Anzucht an. Die Pflanze wächst nun in die Höhe und Breite und bildet neue Substanz aus. Das Licht sollte nun intensiver werden und vermehrt auch im roten Spektrum leuchten. Wobei der Blauanteil wichtig ist, damit die Pflanze nicht vergeilt, das heißt in die Höhe schießt ohne kräftige Stiele und Blätter auszubilden. Hier ist auch eine Gabe von langwelliger UV-Strahlung zur Steigerung der Widerstandskraft der Pflanze sinnvoll.

Das erweiterte Spektrum

  Beispiel des Wuchsspektrums einer LED-Lampe (gc-4 von Greenception)

Wie das Aktionsspektrum der Photosynthese zeigt, erreicht die Photosyntheserate im blauen und roten Bereich ihr Maximum, aber Pflanzen verwenden durchaus auch gelbes und grünes Licht. Dafür verantwortlich sind die Carotinoide, nach dem Chlorophyll die wichtigsten Photopigmente einer Pflanze. Generell können Pflanzen in ihrem Wuchs und in ihren Inhaltsstoffen durch bestimmte Farbspektren bzw. der Gewichtung gezielt beeinflusst werden. Deshalb ist es wichtig, möglichst jedes Spektrum der Photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) zur Verfügung zu haben, sonst könnten Inhaltsstoffe, auch Geschmacksträger unterentwickelt bleiben.

Abhängigkeit von Lichtintensität und Co2-Gehalt der Luft

Nicht nur das Licht, auch eine höhere Wassermenge und Nährstoffzufuhr werden jetzt benötigt, um das Maximum an Wachstum herauszuholen. Die Kohlendioxidsättigung der Luft ist neben dem Licht ein determinierender Faktor für die Photosynthese. Bei C3-Pflanzen hilft es den Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft und die Lichtintensität zu erhöhen, um die Photosyntheserate anzukurbeln. Dabei muss zwingend beides erhöht werden, sonst kann die Pflanze Schaden davontragen.

Par_action_spectrum

Oben ist die Aborptionsrate in Abhängigkeit des Lichtspektrums, unten das Aktionsspektrum zu sehen.
By John Whitmarsh and Govindjee via Wikimedia Commons

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Blütephase und Fruchtbildung

Vermehrt rotes Licht

Zur Blüte- und Fruchtbildung bedarf es in der Regel eines größeren Rotanteils am Gesamtspektrum. D.h. nicht

zwanghaft, dass nun mehr rotes Licht nötig ist als in der Wuchsphase, sondern nur im Verhältnis zu den anderen Spektren höher sein sollte.

Lichtdauer als ausschlaggebender Faktor

Pflanzen sind in ihren Zyklen auch immer abhängig von der Dauer der Lichteinstrahlung. Dies wird Photoperiodismus genannt.

  Beispiel eines geeigneten Lichtspektrums für die Blüte (gc-16 von Greenception)

Die Blütephase wird von den meisten Pflanzen abhängig von der Nachtlänge eingeleitet. Dabei gibt es Kurztagespflanzen, welche auf kürzere Tage warten bis die Blüte eingeleitet wird und Langtagespflanzen, bei welchen das Gegenteil der Fall ist. So lässt sich durch gezielte Nutzung einer Pflanzenlampe die Blüte einleiten, sogar mehrmals im Jahr.

Bei allen heimischen Pflanzen folgt auf die Fruchtbildung eine Ruhephase orientiert am Wechsel der Jahreszeiten als Teil des Vegetationszyklus. Dieser Vegetationsstillstand lässt sich mit Hilfe einer Pflanzenlampe verhindern und der Vegetationszyklus verkürzen.

Aber Achtung: Nicht alle Pflanzen vertragen die Aussparung der Ruhezeit gut.

Bei manchen Arten ist der Vegetationszyklus so stark genetisch festgelegt, dass sie sich nicht durch künstliches Licht und Nährstoffzufuhr “umprogammieren” lassen. Hier ist es ratsam sich vor dem ersten Anbauversuch in speziellen Foren über die gewünschte Pflanze schlau zu machen.

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