Licht in Bezug auf das Pflanzenwachstum

licht_pflanze

Es gibt diverse Möglichkeiten Licht zu beurteilen. Einige Methoden davon beziehen sich auf das von Pflanzen verwertbare Licht. Diese wollen wir in diesem Artikel gezielt ins Auge fassen. Denn „Lumen is for human!“. Wir haben dazu zwei wichtige Faktoren, die leider oft missverstanden werden. Zum einen ist das die Lichtquantität und die Lichtqualität. Im folgendem werden wir gezielt auf die einzelnen Begriffe eingehen und erklären was dahintersteckt.

Lichtquantität

Die Lichtquantität, oder auch Lichtmenge, ist der direkt korrelierende Faktor wenn es um die Produktion der Biomasse geht. Das heißt – je mehr Licht, desto mehr Biomasse (bis zu einer gewissen Grenze). Da Photosynthese ein Quantenprozess ist, kann sie auf einer Photonenbasis quantifiziert werden. Im folgendem stellen wir drei Möglichkeiten vor, Lichtquantität zu messen und zu testen.

PPF (photosynthetischer Photonenfluss) – ist die Maßeinheit, die die Gesamtleistung in dem für das Pflanzenwachstum relevanten Spektrum zeigt. Hier werden Photonen gemessen, die von der Quelle emittiert(ausgestoßen) werden – die Angaben werden in µmol/s gemacht. Es ist ein sehr wichtiger Faktor, weil er den möglichen Output einer Lichtquelle, bzw. Leuchte zeigt.

Durchschnittliche PPFD (photosynthetische Photonenflussdichte) – Das „D“ steht für Dichte und gibt an, wieviel PPF auf einer Fläche von 1m² auftreffen. Die Werte für PPFD werden in µmols/m² angegeben. Studien von verschiedenen Pflanzenarten haben ergeben, dass 700-1000μmols/m² für lichtintensive Pflanzen einen optimalen Durchschnittswert darstellen. Über 1000µmols/m² sind ohne zusätzliche Hilfen wie Co2 nicht anzustreben.

Direkte PPFD Werte (PAR Meter) – Viele kennen PAR-Meter und die direkten PPFD Werte die von diesen Geräten ausgegeben werden. Diese sind sehr nützlich um zu sehen wie sich das Licht verteilt und welcher Wert an einem bestimmten Punkt herrscht. Ein Wert sagt aber nichts darüber aus, wie die Lichtleistung über die gesamte Fläche ist. Daher nutzt man solche Geräte um an mehreren Punkten Daten zu erheben, um am Ende auf den durchschnittlichen PPFD-Wert zu kommen.

Lichtqualität

Eine besser bekannte Form der Lichtqualität ist das Spektrum. Das Spektrum ist im Wesentlichen die Verteilung des Lichts über die unterschiedlichen Wellenlängen, welche von einer Quelle emittiert werden. Die unterschiedlichen Farben entstehen durch die unterschiedlichen Energielevel der Photonen. Je energiereicher ein Photon, desto bläulicher seine Farbe. Im Gegenzug, je geringer das Energielevel ist, desto rötlicher ist ein Photon. Wenn es um die Photosynthese geht, wird über die Farbe die potentielle Wirksamkeit des Lichtes in Bezug auf das Wachstum bestimmt. Dies wurde von Dr. McCree im Jahr 1972 gezeigt, als er 22 verschiedene Arten von Pflanzen durch ihre Kohlenstoff-Fixierung in Reaktion auf verschiedene Wellenlängen des Lichts untersucht und ermittelt hat. Das führte zu dem Ergebnis welches wir als die McCree Relative Quantum Efficiency Kurve oder RQE-Kurve kennen. Bis heute ist das die einzige wissenschaftlich anerkannte Studie über die Wirksamkeit der verschiedenen Wellenbereiche in Bezug auf das Wachstum bei Pflanzen.

RQE_proemit

Zu beachten ist, dass eben nicht, wie oft fälschlich angenommen nur der rote und blaue Bereich wichtig ist. Obwohl die roten und blauen Wellenlängenbereiche in der Photosynthese und der physiologischen Entwicklung treibende Kräfte sind, sind sie nicht die einzigen nützlichen oder notwendigen Wellenlängen, die für eine maximale physiologische Entwicklung und Masseerträge nötig sind. Ein volles und weißes Spektrum wird benötigt, damit die Photosynthese maximiert wird und dass biologische Prozesse korrekt ausgelöst werden.

Schaut man sich das 3500K Spektrum der sunflow an, die hier mit der McCree RQE Kurve überlagert wurde, stellt man folgendes fest:

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Das Spektrum der von uns verwendeten LED-Chips passt perfekt zu der McCree Kurve. Das weiße Spektrum der LEDs ist eine gezielte Balance des gesamten Spektrums von 380nm-780nm. Der blaue Wellenbereich erhöht die Produktion ätherischer Öle und der Terpene. Zusätzlich werden dadurch kürzere Nodienabstände (Nodien=Knotenpunkte von Blättern und Ästen) hervorgerufen. Die vielfach missverstandene Region von grün bis gelb sorgt für ein ausgewogenes und gesundes Pflanzenwachstum. Der orange bis rote Wellenbereich ist die treibende Kraft in der Fruchtphase und ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von Blüten und Früchten.

Englische Original Version von Pacific Light Concept An der Stelle Danke und Grüße in die Staaten!

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