Pflanzen und die Wellenlänge des Lichts

Inhalt

1. Blaues, rotes und grünes Licht und ihre Wirkung auf Pflanzen
2. Wie Pflanzen Licht und Lichtfarben wahrnehmen
3. Die Effekte der Lichtfarben auf Pflanzenprozesse
4. Welche Lampen für Zimmerpflanzen und Keimlinge nutzen?

In diesem Beitrag untersuchen wir die Bedeutung der Lichtfarbe (Wellenlänge) für Pflanzen. Wir klären, welche Wellenlänge für Pflanzenwachstum wichtig ist, was blaues Licht oder rotes Licht für Pflanzen bringt und wie du die richtige Lichtquelle für deine Keimlinge und Pflanzen schaffst.

Blaues, rotes und grünes Licht und ihre Wirkung auf Pflanzen

Sichtbares Licht besteht aus einer Bandbreite von Farben, die sich in unterschiedlichen Wellenlängen zeigen. Diese Farben reichen von violettem Licht mit kürzeren Wellenlängen bis hin zu rotem Licht mit längeren Wellenlängen und je nach Wellenlänge hat das Licht unterschiedliche Auswirkungen auf Pflanzen und Keimlinge.

Blaues Licht für Pflanzen

Blaues Licht (ca. 400-500 nm) ist entscheidend für das gesunde und stabile Wachstum von Pflanzen und Keimlingen. Es fördert die Bildung von starken Stängeln und Blättern.

Rotes Licht für Pflanzen

Rotes Licht (ca. 600-700 nm) ist besonders wichtig für die Blütenbildung und Fruchtbildung und das schnelle Wachstum von Pflanzen.

Grünes Licht für Pflanzen

Grünes Licht (ca. 500-600 nm) wird von den meisten Pflanzen teilweise reflektiert, weshalb Blätter und Pflanzen im Allgemeinen auch in dieser Farbe erscheinen. Es wird weniger stark aufgenommen als rotes und blaues Licht.

Was ist mit weißem Licht? Sonnenlicht erscheint in unserem Auge weiß, ist aber eine Kombination aller Spektren deckt verschiedene Lichtfarben ab.

Wie Pflanzen Licht und Lichtfarben wahrnehmen

Pflanzen nehmen Licht mithilfe von Photorezeptoren wahr. Diese Rezeptoren erfassen nicht nur die Stärke des Lichts, sondern auch die spezifische Wellenlänge (Farbe), die für die Pflanzenentwicklung von entscheidender Bedeutung ist.

Phytochrome sind einer der bekanntesten Photorezeptoren und reagieren auf rotes Licht. Pflanzen nutzen Phytochrome, um Informationen über die Tageslänge und die Qualität des Lichts zu erfassen. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der Keimung, des vegetativen Wachstums, der Blütenbildung und der Fruchtbildung.

Cryptochrome reagieren auf blaues Licht und sind für die Regulation der biologischen Uhr (circadianischer Rhythmus) der Pflanzen verantwortlich. Sie beeinflussen auch die Reaktion der Pflanze auf Licht (Phototropie) und die Keimung. Cryptochrome spielen eine Rolle bei der Steuerung von Prozessen wie der Blattentwicklung und der Bildung von Stängeln.

Phototropine reagieren speziell auf blaues Licht. Sie sind verantwortlich für die Ausrichtung von Pflanzenteilen in Richtung des Lichts und der Regulation von Öffnungs- und Schließreaktionen der Spaltöffnungen auf den Blättern (Gasaustausch).

Außerdem gibt es noch UV-B Rezeptoren. Diese reagieren auf UV-B-Licht, das im ultravioletten Bereich des Spektrums liegt. UV-B-Rezeptoren spielen eine Rolle in der Aktivierung von Abwehrmechanismen gegen UV-Strahlung-bedingte Schäden und in der Produktion von sekundären Pflanzenstoffen.

Die Effekte der Lichtfarben auf Pflanzenprozesse

Keimung

Da unsere für unsere Anzuchtsets die Keimung von Zimmerpflanzen im Vordergrund steht, interessieren wir uns natürlichen besonders dafür, was Licht damit zu tun hat. Bei vielen Samen wirkt Licht als Auslöser für die Keimung. Diese Samen werden als "lichtbedürftige" oder "lichtkeimende" Samen bezeichnet. Ein bekanntes Beispiel für diese lichtkeimenden Samen sind einige Blumensamen, die auf der Bodenoberfläche liegen und erst keimen, wenn Licht auf sie fällt.

Im Gegensatz dazu gibt es auch Samen, die Dunkelheit benötigen, um zu keimen. Diese werden als "dunkelkeimende" Samen bezeichnet. Bei Dunkelkeimern wird das Keimen durch Licht gehemmt. Diese Samen keimen typischerweise unter der Erde oder in dunklen Bereichen.

Einige Samen verwenden Licht als Richtungsgeber, um aus der Erde herauszuwachsen. Licht beeinflusst auch das Wachstum der Stängelteile unter der Erdoberfläche (Hypokotyl) und hilft dem Keimling, sich durch den Boden in Richtung Lichtquelle zu bewegen. Sobald der Keimling die Erdoberfläche erreicht hat, beginnt er, sich nach dem Licht auszurichten.

Das Farbspektrum des Lichts kann auch die Keimung beeinflussen. Blaues Licht wird oft verwendet, um die Keimung zu fördern, da es die Produktion von Enzymen stimulieren kann, die für den Keimprozess wichtig sind. Rotes Licht kann hingegen die Keimung hemmen.

Wachstum

Das Stängelwachstum von Pflanzen ist stark abhängig von der Intensität und der Richtung des Lichts. Um optimale Bedingungen für die Fotosynthese zu schaffen, strecken sich die Pflanzen zum Licht hin. Wenn jedoch nicht genügend Licht da ist oder nur unregelmäßig zur Verfügung steht bilden sie einen längeren Stängel aus (sie vergeilen) bzw. bilden die Pflanzen längere Abschnitte zwischen den Blättern (Internodien). Das führt dazu, dass die Pflanzen abknicken und sterben können, da sie sich buchstäblich nicht mehr selbst tragen können.

Eine ausreichende Lichtmenge, insbesondere im blauen Spektrum, fördert hingegen kräftiges und kompaktes Stängelwachstum. Dies ist entscheidend für die strukturelle Stabilität der Pflanze und die Unterstützung ihrer Blätter und Früchte.

Normales Fensterglas filtert Anteile des blauen Lichtspektrums, so dass sich das Licht in Zimmern stärker aus anderen Lichtfarben zusammensetzt.

Blätter sind die Hauptorgane für die Photosynthese, und ihre Größe und Form sind eng mit der Lichtintensität verknüpft. Pflanzen in einer gut beleuchteten Umgebung entwickeln normalerweise größere, gesündere Blätter mit einer größeren Oberfläche zur Aufnahme von Licht. Auch die Lichtqualität spielt hier eine Rolle. Blaues Licht fördert das Blattwachstum und die Bildung gesunder Blätter, während rotes Licht für eher für die Blüten- und Fruchtbildung wichtig ist.

Bei zu wenig Licht werden Blätter normalerweise kleiner und dünner und sie haben weniger Chlorophyll, was die Effizienz der Photosynthese verringert. Dies kann zu einem schwächeren Wachstum und einer insgesamt weniger gesunden Pflanze führen.

Licht mit unzureichenden Wellenlängen (Farben) kann die Photosynthese stark beeinträchtigen. Wenn Pflanzen zum Beispiel hauptsächlich Licht im grünen Bereich (500-600 Nanometer) erhalten, werden sie weniger effizient Fotosynthese betreiben, da grünes Licht von den Blättern nicht gut aufgenommen wird. Die Pflanze wird weniger Energie produzieren und schlechter wachsen.

Eine sehr einseitige Lichtbestrahlungsfarbe kann auch zu ungewöhnlichen Farbveränderungen an den Blättern führen. 

Blüten- und Fruchtausbildung

In einem Lichtmangelumfeld können Pflanzen dazu neigen, die Bildung von Blütenknospen zu verzögern oder ganz zu unterdrücken. Dies liegt daran, dass sie in erster Linie auf das Wachstum ausgerichtet sind und die Pflanze zunächst versucht, optimale Bedingungen für die Photosynthese zu schaffen.

Selbst wenn Pflanzen unter Lichtmangel blühen, kann die Anzahl der Blüten und deren Qualität beeinträchtigt sein. Die Blüten können kleiner sein und weniger Farbe und Duft aufweisen. 

Schlechte Lichtbedingungen können auch dazu führen, dass Pflanzen Blüten bilden, die keine Früchte produzieren. Dies ist häufig bei Zimmerpflanzen unter gewöhnlichem Wohnlicht der Fall, da dieses Licht nicht die erforderlichen Wellenlängen für die Fruchtbildung enthält.

Die Lichtfarbe hat eine Auswirkung auf das Geschlecht der Samen: Rotes Licht führt eher zur Bildung von weiblichen Samen, während blaues Licht männliche Samenbildung fördert.

Winterruhe

Pflanzen in Vegetationsruhe benötigen zum Überwintern überwiegend blaues Licht und einen geringen Anteil an rotem Licht.

Welche Lichtquellen für Zimmerpflanzen und Keimlinge? 

Sonnenlicht ist die ultimative Lichtquelle für Pflanzen. Es bietet das gesamte Spektrum an Lichtwellenlängen, das Pflanzen für das gesunde Wachstum benötigen. Es ist reich an blauem und rotem Licht, was für die Fotosynthese, Blütenbildung und Fruchtbildung entscheidend ist.

Vollspektrum-LED-Lampen sind eine gute Wahl für den Anbau von Pflanzen in Innenräumen. Sie bieten auch das gesamte Spektrum an Lichtwellenlängen. Sie sind außerdem energieeffizient und können auf bestimmte Pflanzenanforderungen abgestimmt werden, indem sie spezifische Lichtwellenlängen erzeugen.

T5-Hochleistungs-Leuchtstofflampen sind beliebt für den Anbau von Sämlingen und Keimlingen. Sie bieten ausreichend blau-violettes Licht, um das Wachstum von Blättern und Stielen zu fördern.

Glühlampen sind ineffizient und erzeugen hauptsächlich gelbes und rotes Licht, während blau-violettes Licht fehlt. Sie sind nicht ideal für das Pflanzenwachstum und führen oft zu gestrecktem, schwachem Wachstum.

Natriumdampflampen emittieren hauptsächlich rotes Licht, was für die Blütenbildung und Fruchtausbildung von entscheidender Bedeutung ist. Sie sind in der Blütephase von Pflanzen besonders wirksam, können jedoch für das Wachstum weniger hilfreich sein.

Metalldampflampen emittieren hauptsächlich blaues Licht und eignen sich daher gut für das Wachstum von Pflanzen. Sie fördern starkes Blatt- und Stängelwachstum.