Abiotischer Umweltfaktor Licht

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Abiotische Umweltfaktoren und ihre Bedeutung für die Pflanzenwelt

Unter abiotischen Umweltfaktoren verstehen wir Faktoren, die aus der nicht lebenden Umwelt direkt oder indirekt auf Lebewesen wie Menschen, Tiere und Pflanzen einwirken. Der Begriff wird klar gegenüber den biotischen Faktoren abgegrenzt, bei denen es sich um Einwirkungen aus der lebenden Umwelt handelt.

Typische Beispiele für abiotische Umweltfaktoren sind Licht, Wasser, Temperatur, Sauerstoffgehalt, Luftfeuchtigkeit oder Windgeschwindigkeit. All diese Faktoren haben einen Einfluss auf die Pflanzenwelt im Allgemeinen und bestimmen Ausprägungen wie das Wachstum, die Blütenbildung oder die Keimung der Samen. Um beim Anbau beziehungsweise der Zucht von Pflanzen die gewünschten Ergebnisse zu erreichen, müssen sowohl die abiotischen als auch die biotischen Faktoren in einem bestimmten Bereich liegen. Die spezifischen Anforderungen an die Umweltfaktoren hängen dabei jeweils stark von der Pflanzensorte ab. Während Schattenpflanzen beispielsweise auf eine hohe Luftfeuchtigkeit angewiesen sind, bevorzugen Lichtpflanzen in der Regel eine eher trockene Luft.

Der abiotische Faktor Licht ist nicht nur für das Wachstum, sondern auch für die Blütenbildung und die Keimbildung von Pflanzen von lebenswichtiger Bedeutung. Pflanzen nutzen Licht als Energiequelle, um aus anorganischen Stoffen wie CO2 und Wasser organische Stoffe wie Glucose, Aminosäuren und Fette zu produzieren. Licht ist damit unabdinglicher Bestandteil der Photosynthese und liefert in seiner unverwechselbaren spektralen Zusammensetzung die Grundlage für das Pflanzenleben. Auch hier gilt, dass jede Pflanze eigene Ansprüche an die Intensität des abiotischen Faktors stellt. Während Schattenpflanzen ihre maximale Photosynthese-Leistung bei geringer Lichtintensität abrufen, sind Sonnenpflanzen auf hohe Lichtintensität angewiesen.

Um zu verstehen, welche Anforderungen Pflanzen an den abiotischen Faktor Licht stellen, ist ein grundlegendes Verständnis vom Strahlungsspektrum des Sonnenlichts notwendig.

Die spektrale Zusammensetzung des Lichts und Auswirkungen auf Pflanzen

Natürliches Sonnenlicht ist prinzipiell nichts anderes als elektromagnetische Strahlung, die mit einer bestimmten Intensität und Wellenlänge ausgestrahlt wird. Das elektromagnetische Spektrum des Lichts liegt zu einem großen Teil im sichtbaren Bereich und hat seinen Intensitäts-Höhepunkt bei einer Wellenlänge von etwa 500 nm. Je kurzwelliger die Strahlung ist, desto energetischer sind die Lichtwellen. Im Zusammenhang mit dem Pflanzen- und Blütenwachstum ist es wichtig zu verstehen, dass Pflanzen auf ein möglichst natürliches Lichtspektrum angewiesen sind.

In der Diskussion um die optimale synthetische Bestrahlung von Pflanzen wird der Fokus häufig auf die angeblich entscheidenden Wellenlängenbereiche bei 660 nm und 450 nm gelegt. Dabei handelt es sich vermeintlich um die für die Blütenanregung und das Wachstum wichtigen Wellenlängenbereiche, deren Energie im Rahmen der Photosynthese zur Generierung von Blüten- und Pflanzenwachstum genutzt wird.

Eine wissenschaftlich anerkannte Studie von Dr. McCree ist jedoch bereits in den siebziger Jahren zu dem Ergebnis gekommen, dass neben den roten und blauen Wellenlängenbereichen weitere Energieniveaus für eine maximale physiologische Entwicklung der Pflanze notwendig ist. Am Beispiel von 22 verschiedenen Pflanzenarten wurde eindrucksvoll aufgezeigt, dass die für die Photosynthese entscheidende Kohlenstofffixierung der Pflanze in einer großen Bandbreite des sichtbaren Lichtspektrums stattfindet.

Für ein ausgewogenes, gesundes und nachhaltiges Pflanzenwachstum ist es also wichtig, ein möglichst authentisches Lichtspektrum zu erzeugen. Während sich herkömmliche Pflanzenleuchten häufig ausschließlich auf den blauen und roten Wellenlängenbereich fokussieren, beziehen Bestrahlungslampen auf Basis der McCree-Kurve auch die Frequenzen von Grün bis Gelb in ihr Spektrum mit ein. Auf diese Weise gelingt es, das natürliche Wellenlängenspektrum der Sonne weitgehend nachzubilden und der Pflanze die Lichtbedingungen zu bieten, die sie auch in der Natur vorfindet.

Neben der möglichst exakten Nachbildung des natürlichen Lichtspektrums kommt es bei der künstlichen Bestrahlung von Pflanzen auf weitere entscheidende Aspekte an. Dazu gehört beispielsweise die Lichtintensität, die in Abhängigkeit der jeweiligen Pflanzenart zu wählen ist. Auch der sogenannte Photoperiodismus, der die Länge der Belichtungszeit beschreibt, hat Auswirkungen auf das Wachstum und die Blütenbildung. Studien zeigen, dass Kurztagpflanzen eine geringere Beleuchtungsdauer als Langtagpflanzen bevorzugen.

Pflanzenleuchten auf Basis der LED-Technik erfüllen die genannten Anforderungen dank modernster Halbleiter auf besonders wirkungsvolle Art und Weise. Neben der hervorragenden Nachbildung des wissenschaftlich anerkannten Mc-Cree Spektrums zeichnen sich Pflanzenlampen wie unsere sunflow durch eine hocheffiziente Betriebsweise und eine lange Lebensdauer aus.

Der abiotische Faktor Licht stellt für das Pflanzenwachstum den wichtigsten Faktor überhaupt dar. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass es bei der künstlichen Bestrahlung darauf ankommt, den Pflanzen möglichst natürliche und authentische Lichtbedingungen zu ermöglichen.

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