Welche Lichtfarbe eignet sich am besten für das Pflanzenwachstum?

Was ist das beste Wachstumslichtspektrum für das Pflanzenwachstum?

Wenn es darum geht, gesunde und kräftige Pflanzen im Innenbereich zu züchten, spielt das Lichtspektrum eine entscheidende Rolle. Pflanzen benötigen für die Photosynthese und ein insgesamt gesundes Wachstum bestimmte Farben oder Spektren des Lichts.

Die Wissenschaft hinter Licht und Pflanzenwachstum

Bevor wir uns mit den Besonderheiten der verschiedenen Lichtspektren befassen, ist es wichtig, die Wissenschaft hinter Licht und Pflanzenwachstum zu verstehen. Pflanzen sind auf den Prozess der Photosynthese angewiesen, um Lichtenergie in chemische Energie (in Form von Glukose) und Sauerstoff umzuwandeln, der das Pflanzenwachstum antreibt.

Die Photosynthese findet hauptsächlich in speziellen Zellstrukturen, den sogenannten Chloroplasten, statt, wo Pigmente wie Chlorophyll Lichtenergie einfangen. Allerdings sind nicht alle Wellenlängen des Lichts für die Photosynthese gleich. Bestimmte Spektren sind für diesen wichtigen Prozess effektiver und ihr Verständnis ist für optimales Pflanzenwachstum von entscheidender Bedeutung.

Welche Lichtfarben fördern das Pflanzenwachstum?

Für Indoor-Grower ist es wichtig, das Konzept der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) zu verstehen, da es sich dabei um den Teil des elektromagnetischen Spektrums zwischen 400 Nanometern (nm) und 700 nm bzw. blaues, grünes und rotes Licht handelt, der für die Photosynthese von Pflanzen wichtig ist.

Allerdings haben nicht alle Wellenlängen des Lichts die gleiche Wirkung auf die Photosynthese. Die McCree-Kurve, auch bekannt als McCree-Wirkungsspektrum, ist eine grafische Darstellung der relativen Effizienz verschiedener Wellenlängen des Lichts bei der Photosynthese in Pflanzen. Sie wurde in den 1970er Jahren vom amerikanischen Botaniker Warren L. McCree entwickelt. Obwohl sie etwas veraltet und nicht für alle Pflanzenarten genau ist, geht die McCree-Kurve davon aus, dass verschiedene Wellenlängen des Lichts eine unterschiedliche Wirksamkeit bei der Photosynthese haben.

Wie Sie der McCree-Kurve entnehmen können, sind im Allgemeinen rote Photonen (600 bis 700 nm) am effizientesten für die Photosynthetisierung, grüne (500 bis 600 nm) etwas weniger effizient und blaue (400 bis 700 nm) am wenigsten effizient.

UVA- und Fernrot-Photonen tragen ebenfalls zum Pflanzenwachstum bei, allerdings mit abnehmender Effizienz für die Wellenlängen, je weiter Sie sich außerhalb des PAR-Bereichs befinden.

Die Wirkung von blauem Licht auf das Pflanzenwachstum

Blaues Licht, das im Bereich von etwa 400 bis 500 Nanometern liegt, ist für das Pflanzenwachstum von entscheidender Bedeutung. Blaues Licht ist im PAR-Spektrum photosynthetisch am wenigsten effizient, ist aber für die Regulierung der Pflanzenform unerlässlich.

Erhöhtes Blau hält die Pflanzen kurz und dicht

Blaues Licht kann die Stängelstreckung hemmen und so kompaktes und kräftiges Pflanzenwachstum fördern. Dies ist besonders wichtig, um ein dürres oder spindeldürres Wachstum bei Zimmerpflanzen zu verhindern. Weniger als 5 % blaues Licht im Spektrum führt zu sehr „gestreckten“ oder hohen Pflanzen, die in einer Innenanbauumgebung nicht erwünscht sind. Eine Erhöhung des Blauanteils im Spektrum auf etwa 15 % verringert die Pflanzenhöhe, eine erhöhte Blaumenge verringert die Pflanzenhöhe jedoch nicht weiter.

Die Rolle von grünem Licht beim Pflanzenwachstum

Grünes Licht liegt im Bereich von etwa 500 bis 600 Nanometern. Obwohl grünes Licht oft als weniger wichtig für die Photosynthese angesehen wird, ist dies nicht der Fall. Grünes Licht ist photosynthetisch effizienter als blaues Licht und bietet zusätzliche Vorteile für die Photosynthese der gesamten Pflanze.

Durchdringung von grünem Licht und Photosynthese

Grünes Licht dringt tiefer in die Blätter und das Blätterdach der Pflanzen ein und erreicht jedes einzelne Blatt und die unteren Blätter, die möglicherweise nicht so viel blaues oder rotes Licht erhalten. Diese unteren Blätter können immer noch zur Photosynthese beitragen und so die Gesamtproduktivität der Pflanze steigern.

Grünes Licht mischt sich mit Blau und Rot und ergibt Weiß

Wie Sie vielleicht aus der Schule wissen, ergibt die Mischung von blauem, grünem und rotem Licht weißes Licht. Klares weißes Licht ist für den Indoor-Gärtner hilfreich, um die Gesundheit der Pflanzen zu beobachten. Im hochwertigen weißen Licht von LED-Wachstumslampen sind Schädlinge, Krankheiten, Nährstoffmängel usw. viel leichter zu erkennen als im orangefarbenen Licht von HPS oder im violetten Licht der früher verwendeten roten und blauen LED-Wachstumslampen.

Rotes Licht ist photosynthetisch effizient

Rotes Licht mit Wellenlängen von etwa 600 bis 700 Nanometern ist eine entscheidende Komponente für das Pflanzenwachstum. Rote Photonen sind die photosynthetisch effizientesten von allen, und daher möchten Indoor-Grower den Rotanteil im Wachstumslichtspektrum maximieren.

Rot macht etwa 30 bis 40 % des weißen LED-Spektrums aus. Um den Anteil roter Photonen in einer Wachstumslampe zu erhöhen, können tiefrote LEDs mit einer Spitzenwellenlänge von 660 nm hinzugefügt werden.

Rote LED-Dioden mit 660 nm sind nicht nur photosynthetisch effizient, sondern auch elektrisch. Sie emittieren mehr Photonen pro Watt als jeder andere handelsübliche LED-Typ. Daher verbessert das Hinzufügen von 660 nm-Rot sowohl die elektrische als auch die photosynthetische Effizienz einer LED-Wachstumslampe .

Ultraviolettes Licht, UVA und UVB

Ultraviolettes Licht, oft kurz UV-Licht genannt, ist ein Teil der elektromagnetischen Strahlung, die im natürlichen Sonnenlicht vorhanden ist. Jedes Mal, wenn Sie in der Sonne sind, sind Sie UV-Licht ausgesetzt. Es wird in drei verschiedene Wellenlängenkategorien unterteilt: UVA, UVB und UVC. Es hilft Pflanzen auf verschiedene Weise beim Wachstum und kann auch die allgemeine Wirksamkeit und Qualität Ihrer Blume verbessern. Aber nur bestimmt Arten von UV-Licht sind wirklich vorteilhaft für Pflanzen.

Die verschiedenen Arten von UV-Licht

Sowohl UVB als auch UVA sind wesentliche Bestandteile des Lebens auf der Erde, UVC jedoch nicht. Es wird von der Ozonschicht herausgefiltert und gelangt nie wirklich zu unseren Pflanzen im Freien. UVC ist extrem lebensgefährlich und schädigt Zellen, wodurch lebende Organismen bei hoher Belastung sterben und Krebs verursachen können. Da wir insbesondere über UV-Licht für Pflanzen sprechen, werden wir nur die beiden Arten behandeln, die Sie kennen müssen: UVA und UVB. Lassen Sie uns nun die Wellenlängen aufschlüsseln, bei denen jede Art von Licht auftritt.

Ultraviolett A (UVA) hält Pflanzen klein und verbessert die Gesundheit

Ultraviolettes A- oder UVA-Licht ist elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen zwischen 320 nm und 400 nm. UVA ist bei höheren Wellenlängen photosynthetisch, aber mit relativ geringer Effizienz im Vergleich zum PAR-Bereich. UVA beeinflusst die Pflanzenform auf die gleiche Weise wie Blau, d. h. es hält die Pflanzen kurz und dicht.

Es hat keine schädlichen Auswirkungen auf die DNA und UVA kann die Dicke und Gesundheit der Zellwände verbessern, wodurch die Pflanze widerstandsfähiger gegen intensive UV-Strahlung, Schädlinge, Schimmel und Mehltau wird.

Ultraviolett B (UVB) verbessert die Erntequalität

Die nächste Art von ultraviolettem Licht ist UVB oder Ultraviolett B. Diese Art von Licht hat Wellenlängen zwischen 280 nm und 320 nm. Es enthält etwa ein Fünftel von 1 % des gesamten natürlichen Sonnenlichts. Im Gegensatz zu UVA kann es die DNA schädigen und ist bekannt dafür, in Form von Sonnenbrand krebserregende Auswirkungen auf Menschen und Tiere zu haben.

Bei der Anwendung auf Pflanzen erhöht UVB jedoch die Produktion sekundärer Metaboliten in Form von Flavonoiden und Terpenen, um Geschmack und Geruch Ihrer Ernte zu verbessern.

Es ist kommerziell nicht rentabel, UVB-Photonen mit LEDs bereitzustellen. Fluoreszierende UV-Leuchten sind die effektivste Methode, um UVA- und UVB-Strahlung in Ihren Wachstumsraum zu bringen.

Far Red lässt Pflanzen sich strecken

Fernrote elektromagnetische Strahlung liegt außerhalb des PAR-Bereichs und verursacht Photosynthese, allerdings mit einer viel geringeren Effizienz als Rot. Es gibt effiziente fernrote LEDs bei 730 nm, daher wird sie häufig Wachstumslampen zugesetzt, kann jedoch unerwünschte Auswirkungen haben.

Hohe Anteile von Fernrot (über 5 %) im Wachstumslichtspektrum können zu einer Streckung der Pflanzen führen, indem sie die Internodienabstände oder den Abstand zwischen den Zweigen vergrößern. Es kann jedoch auch zu einer Blattausdehnung führen, d. h. zu größeren Blättern, was in der frühen Wachstumsphase von Vorteil sein kann, da sich das Blätterdach schneller ausdehnt, um mehr Licht einzufangen.

Unserer Meinung nach gibt es jedoch kein starkes Argument dafür, dem Wachstumslichtspektrum fernrote LEDs hinzuzufügen, da die meisten weißen LEDs 3 bis 5 % ihrer Leistung abgeben. Dies reicht aus, um das Blattwachstum zu fördern, ohne dass die Pflanzen sich negativ strecken.

Experimentelle Tests der Auswirkungen von blauem, rotem und weißem (Vollspektrum-)Licht

Wir haben drei Wachstumskammern mit blühenden Pflanzen und essbaren Pflanzen eingerichtet. Wir haben drei Wochen lang einen Wachstumsvergleich unter blauem, rotem und Vollspektrumlicht durchgeführt, um zu sehen, welches Wachstum sich ergeben würde. Die Lichtintensität war in jeder Wachstumskammer gleich. Wir haben jede Wachstumskammer mit einem PAR-Messgerät (Photosynthetically Active Radiation, Photosynthese-aktive Strahlung) getestet und die Wachstumslichtleistung und Aufhängehöhe angepasst, um sicherzustellen, dass jede Kammer den gleichen durchschnittlichen PAR-Wert hatte. Die Ergebnisse waren sehr interessant ...

Die Wirkung von blauem Licht auf das Pflanzenwachstum

Blühende Pflanzen und Salat, die unter blauem Licht angebaut werden. Dichtes, kompaktes Wachstum, aber geringe Produktivität und Ertragsergebnisse

Die blühenden Pflanzen blühten unter blauem Licht weiter, allerdings weniger kräftig als unter rotem oder weißem Licht. Die blühenden Pflanzen wuchsen nicht so stark und hatten weniger und kleinere Blütenblätter und Blätter. Die Wachstumsrate des Salats war sehr niedrig, aber das Wachstum war kompakt und die Farbe war tiefer grün. Insgesamt lag der Ertrag unter 50 % der anderen Pflanzen.

Die Wirkung von rotem Licht auf das Pflanzenwachstum

Blühende Pflanzen und Salat, die unter Rotlicht angebaut werden. Hohe Blütenproduktion und Erträge, aber gestreckte Pflanzen

Das rote Licht war sehr gut für die Blütenpflanzen und sie hatten die meisten Blüten und die größten Blätter und Blütenblätter. Ein weiteres Merkmal von Pflanzen, die unter rotem Licht wachsen, ist jedoch ihr Strecken. Sowohl die Blütenpflanzen als auch der Salat streckten sich im Vergleich zu den anderen Pflanzen. Das heißt, die Blätter waren länger und die Abstände zwischen den Knoten oder Zweigen waren größer.

Eine Pflanze mit langen Zweigen und weit auseinander stehenden Blüten wird auf kleinem Raum nicht so viel Ertrag bringen wie eine Pflanze mit kurzem und dichtem Wuchs. Trotz der Streckung wuchs der Salat schnell und der Ertrag war der beste der drei Tests. Blattdicke, Farbe und Kompaktheit waren jedoch nicht so gut wie unter Vollspektrumlicht.

Die Wirkung von Vollspektrumlicht (weiß) auf das Pflanzenwachstum

Blühende Pflanzen und Salat, die unter Vollspektrumlicht (weiß) angebaut werden. Sehr gesundes Wachstum. Gute Blütenproduktion, dichter Wuchs, hohe Produktivität und Erträge.

Das Vollspektrumlicht war auch ideal für blühende Pflanzen und hatte eine ähnliche Blüten- und Blattqualität wie das Wachstum mit rotem Licht. Die Blätter waren kleiner und es gab ein viel dichteres Wachstum, d. h. kürzere Abstände zwischen den Trieben von den Zweigen. Das bedeutet, dass das Wachstum in einem begrenzten Raum wie einem Wachstumszelt kompakter und produktiver sein wird. Das MIGRO-Spektrum hat 15 % blaues Licht und daher genug blaues Licht, um ein Strecken zu verhindern, aber nicht zu viel, um die Produktivität zu verringern. Der Salatertrag lag innerhalb von 5 % des Ertrags unter rotem Licht, also war die Produktivität des Vollspektrumlichts fast gleichwertig mit dem ROTEN Licht. Da das Vollspektrumlicht 45 % grünes Licht hat, zeigt dies deutlich, dass das grüne Licht zum Pflanzenwachstum beiträgt. Andernfalls wäre der Ertrag mindestens 45 % geringer als beim ROTEN Wachstum. Die Blattfarbe, -dicke und das allgemeine Erscheinungsbild des Salats waren mit Vollspektrumlicht im Vergleich zu den anderen Wachstumsmethoden viel besser.

Was ist also das beste Lichtspektrum für Ihr Pflanzenwachstum?

Indem Sie Ihren Pflanzen die richtige Lichtbalance bieten, können Sie gesunde, lebendige und produktive Innengärten gewährleisten. Glücklicherweise bieten weiße LEDs mit zusätzlichen 660 nm tiefen Rottönen eine gute Balance aus Blau, Grün und Rot für kurzes und dichtes Wachstum und maximale photosynthetische Effizienz.

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