Lichteinfall im Tunnel

Lichteinfall im Tunnel           Foto: Tanja Dolic

Kann „maßgeschneidertes“ Licht die Produktion von Erdbeeren ankurbeln?

Der wichtigste wachstumsregulierende Faktor beim Pflanzenwachstum ist das Licht. Pflanzen nehmen mit ihren Rezeptoren und Sensoren verschiedene Wellenlängen des Lichts, die Lichtintensität und Längenunterschiede von Hell-Dunkel-Perioden wahr – und reagieren darauf.  

Die Photosynthese (Produktion von Glucose und Sauerstoff mit Hilfe von Lichtenergie im Blattgrün) der Pflanzen findet überwiegend in den Wellenlängenbereichen zwischen 400 und 500 Nanometern (nm) (blau), sowie 600 – 700 nm (hellrot) statt. Deshalb sind für Gewächshäuser auch LED-Lampen in diesem Spektrum am Markt.

Die Frage ist: Was hat der geschützte Beerenanbau davon?
Wissenschaftliche Erkenntnisse mit Salat und Sonnenblumen gibt es schon; im Bereich Erdbeeren & Co. scheinen sie noch auszustehen.

 

Lichtregulierung im geschützten Erdbeeranbau

Beim Anbau im Folientunnel spielt Kunstlicht keine Rolle – aber über die Tunnelfolie kann das Tageslicht gefiltert werden.
Lichtsteuerung bedeutet hier also: Die Tunnelfolien sind entscheidend. Sie müssen zugleich UV-durchlässige wie undurchlässige Eigenschaften besitzen.
Natürlich spielt auch die Standortwahl des Tunnels eine entscheidende Rolle bei der Lichtausbeute.

Kann man also mit künstlichen Mitteln den Lichteinfall so modifizieren, dass er eine bessere Ernte ermöglicht?

Aktuell zielt die Forschung stark auf Gewächshäuser, wo mit künstlicher Beleuchtung gearbeitet wird.
Auch wenn die Untersuchungsergebnisse sicher nicht eins zu eins auf Tageslichtfilterung im Folientunnel umsetzbar sind, ist ein Blick darauf interessant.

 

Einfluss der verschiedenen Wellenlängen auf das Wachstum

Verschiedene Untersuchungen beschäftigen sich mit dem Einfluss der Wellenlängen auf das Wachstum unterschiedlicher Pflanzenarten.
Die erzielten Resultate sind nicht immer übereinstimmend, erklärt Dipl.-Ing. Dietmar Prucker vom Institut für Gartenbau der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf:

Die Belichtung mit identischen Wellenlängen führte bei verschiedenen Pflanzenarten zu unterschiedlichen Wachstumsergebnissen.

Außerdem kann das Vorhandensein von natürlichem Sonnenlicht die Effekte des monochromatischen LED-Lichts wieder aufheben, so dass bei Versuchen im Gewächshaus teilweise andere Ergebnisse erzielt werden als unter reinen Kunstlichtbedingungen.

Vor einem gezielten Licht-Einsatz sei zudem zu definieren, was die eingesetzte Wellenlänge bei den Pflanzen auslösen soll:

  • mehr Wachstum?
  • Blühverfrühung?
  • größere oder mehr Früchte?

In einer Forschungsmitteilung der Universität Weihenstephan-Triesdorf aus dem Jahr 2013 heißt es:

„Aufgrund der kurzen Wellenlänge ist UV-B Strahlung (280 – 320 nm) sehr energiereich. Pflanzen reagieren bei Bestrahlung mit verringerter Wuchshöhe, geringerer Biomasse und Abnahme des Blattvolumens. In der Wirkung ähnlich, jedoch in abgeschwächter Form, ist die energieärmere UV-A Strahlung (320 – 380 nm).

Die Aussagen zu blauem Licht (380 – 500 nm) sind in der Literatur nicht immer eindeutig. Es wird bei verschiedenen Kulturen sowohl von einem verminderten Streckenwachstum, als auch von einem verstärkten Längenwachstum berichtet. (…)

Grünes Licht (500 – 600 nm) wird zu großen Teilen von den Blättern reflektiert und lässt sie dadurch grün erscheinen. Eine Absorption findet im blaugrünen, kurzwelligeren Bereich durch Carotinoide statt. In einem dunkelgrünen Blatt ist grünes Licht durchaus photosynthetisch aktiv.

Bezüglich der Förderung des Längenwachstums im hellroten Licht (600 – 700 nm) gibt es auch wieder unterschiedliche Aussagen. Neben dem blauen Bereich findet auch hier eine starke Photosynthese durch das Chlorophyll statt. Das verstärkte Längenwachstum kann durch geringe Mengen blauen Lichts entgegengewirkt werden.

Hellrotes Licht kann bei Langtagpflanzen die Blüteninduktion stimulieren oder bei Kurztagpflanzen verhindern. Dunkelrote Strahlung (700 – 775 nm) kann diesen Wirkungen bei beiden Pflanzenkategorien entgegenwirken, kann aber auch das Streckungs- und Blattflächenwachstum fördern.

Das Zusammenspiel von hellroter (660nm ± 30nm) und dunkelroter (730nm ± 30nm) Strahlung beeinflusst das Phytochromsystem und löst photomorphologische Effekte aus.

Bei niedrigem Sonnenstand zum Sonnenauf- bzw. -untergang steigt der Anteil an dunkelroter Strahlung und bewirkt ein kleineres Hellrot-Dunkelrot-Verhältnis. Gleiches passiert bei der Beschattung von Pflanzen. Im Allgemeinen reagiert die Pflanze darauf mit verlängerten Internodien, weniger Seitentrieben und beschleunigter Blüte.

Die zum Teil widersprüchlichen Aussagen aus der Literatur verdeutlichen, dass es sich hier um ein sehr komplexes Thema handelt.“

Quelle: https://www.hswt.de/forschung/wissenstransfer/2013/april-2013/belichtung.html

 

Legale und illegale Gewächshausbeleuchtung

Im weltweiten Netz sind derzeit wenig Informationen zu Leuchtmitteln zu finden.

„Namhafte Lichthersteller werben heute allenfalls sehr zurückhaltend für Gewächshausbeleuchtung, weil sie in der Vergangenheit wegen Unterstützung illegaler Hanfplantagen angegriffen wurden“, erklärt Dr. Frank Schlie, Referatsleiter Photonik im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), in einer schriftlichen Stellungnahme an das Erdbeerportal.

Aufgegriffen hatte das Thema unter anderem das Nachrichtenmagazin „Spiegel“.

Laut einer Ausgabe im Februar 2014 ist der Philips-Konzern in Erklärungsnot geraten:
http://www.spiegel.de/forum/wirtschaft/dubiose-deals-philips-belieferte-cannabis-plantagen-mit-led-leuchten-thread-112597-13.html.

 

Auf der Suche nach Lichtrezepten

Die Forschung schreitet voran und sicherlich wird es eines Tages möglich sein, Pflanzen durch maßgeschneidertes Kunstlicht besser, leckerer und gesünder zu machen. Wissenschaftler suchen nach „Lichtrezepten“ – dem optimalen Mix von Wellenlänge, Dauer und Intensität, um Erdbeeren und andere Pflanzen je nach Wachstumsphase passend zu belichten.

In Japan wird Kopfsalat inzwischen teils komplett im Kunstlicht gezogen. Dieser Indoor-Salat kostete 2015 allerdings oft über zwei Euro pro Kopf – und ist somit bisher noch nicht wirtschaftlich … (www.heise.de/tr/artikel/Besser-als-die-Sonne-2543663.html)

 


 

 

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