LED-Forschungsprojekt der LWG Veitshöchheim: Licht-Einfluss aufs Pflanzenwachstum – die Farbe macht`s!

Wenn es nachts im Gewächshaus am Hang der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) ein bisschen unheimlich aussieht, weil dort ein Geist in blauen Nebelschwaden umherwandert, handelt es ich wahrscheinlich um den jungen Gartenbauingenieur Sebastian Olschowski. Er forscht hier zur „Energie-einsparung und Effizienzsteigerung in der gärtnerischen Produktion durch LED-Belichtungssysteme“. Dass Lichtintensität und -qualität die Pflanzenform, die sogenannte Pflanzenmorphologie, immens beeinflussen kann, ist längst bekannt. Genaue Untersuchungen der Wurzel- und Sprossentwicklung im Zierpflanzenbau gibt es bisher jedoch nur wenige.

Zauberglöckchen als Versuchspflanze

Grund genug für Olschowski, sich verschiedene Fragen zur Auswirkung von Lichtfarben, Belichtungsdauer und den wirtschaftlichen Einsatz von LED-Licht im Zierpflanzenbau zu stellen. Das genaue Ziel seiner Untersuchung war, die Auswirkungen unterschiedlicher Spektralbereiche und Lichtintensitäten während der Entwicklung des Sprosses und der Wurzeln zu beobachten. Als Versuchspflanze verwendet er Geranien und Zauberglöckchen. Zur Belichtung benützte er ein LED-Forschungsmodul, sowie die Natriumdampf-Hochdrucklampe mit einem 400 Watt Leuchtmittel.

Fünf Lichtbehandlungen mit unterschiedlichen Lichtfarben

Insgesamt führte er in den belichtungsbedürftigen Wintermonaten fünf Lichtbehandlungen von mehreren Stunden pro Tag mit unterschiedlichen Lichtfarben durch: rot (660 nm), blau (440 nm), weiß (400-700 nm) sowie eine Mischung aller dieser Spektren. Als Kontrolle diente die Belichtung mit einer handelsüblichen Natriumdampf-Hochdrucklampe.

Kulturdauer in der Klimakammer

Seine Experimente führte er sowohl in einer Klimakammer, in welcher ein konstantes Klima, Temperatur und Luftfeuchtigkeit herrschen, um Globalstrahlung auszuschließen, als auch im Gewächshaus durch. Jeden Tag nahm er Proben und untersuchte Spross, Wurzellänge, Trockengewicht, und Blattfläche mit verschiedenen Mess- und Labormethoden, wie etwa einem Wurzel- und Blattscanner. Die Kulturdauer von dem unbewurzelten Steckling bis zur bewurzelten Jungpflanze betrug 21 Tage bei den Zauberglöckchen und 28 Tage bei den Geranien.

Blaues Licht erhöht Streckung der Blattfläche

Sebastian Olschowski erklärt: „Erste Ergebnisse zeigen, dass blaues Licht die Streckung der Sprosse und der Blattfläche stark erhöht.“ Die restlichen LED-Behandlungen hatten keine nennenswerte Auswirkung auf das Sprosswachstum. Die Gesamtwurzellänge der "blauen" und "Mix" Behandlung waren vergleichbar. Das Trockengewicht der Wurzeln war bei der Behandlung mit blauem Licht am geringsten, die höchsten Trockenmassewerte wurden mit der Variante „Mix“ erzielt.

„Die besten Ergebnisse insgesamt wurden jedoch mit der weißen Belichtung bei 80
μmol·m−2·s−1 erzielt“, bemerkt der Versuchsingenieur.
Trotz der qualitativ guten Ergebnisse bei weißem Licht während der Bewurzelung
zeigte die Kontrollvariante mit der Natriumdampf-Hochdrucklampe, ebenfalls sehr
gute Ergebnisse. Olschowski vermutet, dass das an der zusätzlichen
Wärmestrahlung gelegen haben könnte.

Nachts im Gewächshaus

„Alle diese Einflüsse aus unserem Experiment geben einen sehr guten Überblick
über die Auswirkungen auf die Form und Größe der Pflanzen“, so Olschowski. Bei
rein visueller Betrachtung jedoch kann die Qualität der unter den Leuchtdioden
kultivierten Pflanzen als gleichwertig angesehen werden. Letztendlich zeigten die
Variante „rot“, „weiß“ und „Mix“ die beste Pflanzenqualität auf. Er möchte gerne in
weiteren Studien ein optimiertes Lichtrezept zur Produktion von Zierpflanzen, etwa in
Mehrlagensystemen entwickeln. Und natürlich auch – nachts im Gewächshaus –
weitere Pflanzengattungen testen. Die Kollegen der Bayerischen Landesanstalt
haben sich jedenfalls an den frühmorgendlichen Anblick des Geistes im blau
vernebelten Gewächshaus gewöhnt.

Quelle: Pressemitteilung LWG vom 12.5.2016

Fotos 1, 3, 4, 5: Sebastian Olschowski/LWG - Fotos 2, 6: Meike Maser-Plag/LWG.