Begriffsdefinition: Pflanzenzucht / Grow

Für die erfolgreiche Pflanzenzucht sind viele Faktoren maßgeblich beteiligt. Neben Feuchtigkeit, Substrat, Temperatur und Kohlendioxyd ist das Licht einer der wichtigsten Parameter, mit denen auf das Wachstum Einfluss genommen werden kann.

Während im Außenbereich die Sonne für die Beleuchtung zuständig ist, trägt beim Innenraumanbau der Gärtner die volle Verantwortung für das korrekte Licht. Er muss Intensität, Dauer und die spektrale Verteilung des Lichts steuern und optimieren, damit seine Aufzucht gelingt. Optimal ist das derzeit nur mit Pflanzleuchten auf LED-Basis möglich, weil nur diese es erlauben, ein spezielles Spektrum gezielt einzusetzen.

Im Detail sind es drei Prozesse, die durch das zugeführte Licht gesteuert werden können. Dies sind die Photosynthese, die Photomorphogenese und der Photoperiodismus.

Photosynthese

Fast jeder hat schon einmal von dem Blattgrün Chlorophyll gehört. Es ist der Stoff, der in den Blättern der Pflanze für die Umwandlung von Licht und Kohlendioxyd zu Pflanzenmaterial verantwortlich ist. Die meisten Pflanzen stehen hauptsächlich zwei Chlorophylle in ihren Blättern zur Verfügung. Es ist das Chlorophyll a und das Chlorophyll b. Neben leichten chemischen Unterschieden fällt besonders das von Ihnen verwertete Spektrum ins Auge. Während Lichtspektren im roten und blauen Bereich sehr gut verarbeitet werden, bleiben für die Photosynthese die gelb/grünen Bereiche nahezu unberücksichtigt. Diese sogenannte „Grünlücke“ ist daher für die Farbe der Blätter verantwortlich, weil eben diese Farbe wegen der fehlenden Absorption reflektiert wird.

Doch damit nicht genug. Manche Pflanzen, also die sogenannten C3-Pflanzen, nehmen in der Hellphase Stoffe auf, die dann in der Dunkelphase im sogenannten Calvin-Zyklus weiter verarbeitet werden. Zahlreiche Pflanzen zählen zu diesem Typ, unter anderem Hafer, Reis und Hanf. Diese Pflanzen benötigen eine Dunkelphase, in der sie die Photosynthese abschließen können. Auch haben diese Arten eine Lichtsättigung, die bei den C4-Pflanzen fehlt. Unter Lichtsättigung versteht man den Zustand, in dem zusätzlich zugeführtes Licht nicht mehr verwertet werden kann, weil Stoffwechselprodukte nicht abgebaut werden können. Bei C3-Pflanzen führt dies zum Sauerstoffstreß, der die Pflanze ernstlich schädigen kann.

Denkt der Züchter nun über die soeben gewonnenen Erkenntnisse nach, versteht er, warum zum einen herkömmliche Leuchten nur suboptimal sein können und warum zum anderen eine Dauerbeleuchtung nicht sinnvoll ist. Dazu wird der Mythos, dass mehr Leistung automatisch mehr Ertrag bringt, entkräftet. Bis ungefähr 300 Watt Aufnahmeleistung bei LED-Spezialleuchten je beleuchteter Quadratmeter Fläche stimmt die Gleichung zwar, bei Leistungen darüber hinaus aber wird mehr Licht nicht zu gleichermaßen höheren Erträgen führen.

Photomorphogenese

Der Wuchs vieler Pflanzen richtet sich neben der zugeführten Lichtmenge auch nach dem Spektralbereich, in dem dieses Licht leuchtet. Durch zahlreiche Versuche wurde belegt, dass ohne einen Rotanteil im Licht die Blütenbildung verzögert einsetzt und dazu hinter den genetischen Möglichkeiten der Pflanze zurück bleibt. Dazu führen viele Blauanteile zu einem kompakten und gedrängten Wuchs, was gelegentlich durchaus erwünscht ist. Rotlastiges Licht hingegen lässt die Pflanze hoch wachsen und sorgt für üppige Blütenstände, auch das ist mitunter erwünscht.

Der Grower hat also mit der Auswahl des verwendeten Lichts ein sinnvolles Werkzeug, um Wuchs und Blütenbildung zu beeinflussen. Geschickt eingesetzt wird die Ernte deutlich besser ausfallen, als ohne Berücksichtigung dieses Sachverhaltes.

Photoperiodismus

Zahlreiche Pflanzen richten ihren Lebenszyklus nach der Tageslänge aus. Das hat den Vorteil, dass z. B. die Blüte erst dann eingeleitet wird, wenn die richtige Jahreszeit dafür gekommen ist. Mehrjährige Pflanzen berücksichtigen dabei sogar die vorangegangene Zeit und blühen z. B. erst, nachdem eine Anzahl langer Tage den kurzen Tagen vorausgegangen ist. So wird zwischen kurzen Tagen im Frühjahr und im Herbst unterschieden.

Je nach Pflanzenart wird diese also erst dann blühen, wenn genügend Licht vorhanden ist oder aber, wenn sich das Jahr dem Ende neigt. Hanf ist ein typischer Vertreter der Kurztagpflanzen, weil er erst zu blühen beginnt, wenn er zum einen ein bestimmtes Alter hat und zum anderen die Tage kürzer werden. Die Grenze liegt bei ungefähr 13,5 Stunden Lichtzufuhr täglich, allerdings reicht dann schon eine kurze Unterbrechung der Dunkelphase aus, um die Blütenbildung zu unterdrücken. Meist wird der Züchter daher die Pflanzen nach der vegetativen Phase im Wechsel zwölf Stunden beleuchten und zwölf Stunden im Dunkeln stehen lassen.

Fazit

Durch die Auswahl des korrekten Spektrums und einer angemessenen Leistung werden das Aussehen und die Größe der Pflanze im besonderen Maße mitbestimmt. Wird dann die Blüte durch Lichtverknappung eingeleitet, sollte zusätzlich ein Spektrum mit erhöhtem Rotanteil verwendet werden, um die Ernte bei speziellen Pflanzen ohne zusätzliche Kosten deutlich zu erhöhen.