Wie hängt die Pflanzengesundheit mit der Wurzeltemperatur zusammen?
Heute knüpfen wir teilweise an den Artikel Hohe Temperaturen beim Indoor-Anbau. Wie lassen sie sich vermeiden? an. Wir gehen davon aus, dass die meisten Grower, die bereits über zumindest minimale Erfahrung verfügen, mit dem idealen Temperaturbereich, der ihren Pflanzen zusagt, schon im Voraus gut vertraut sind. Längst nicht jeder Grower beobachtet jedoch zusätzlich auch das Klima in der Wurzelzone. Wissen Sie, wie viele Grad für Ihre Pflanzen genau richtig sind?
Führen Sie eine Temperaturmessung in der Wurzelzone durch? Das ist wichtig, denn die Temperatur im Bereich des Wurzelsystems der Pflanzen folgt anderen Gesetzmäßigkeiten als die Temperatur, die in der Umgebung der oberirdischen Pflanzenteile herrscht. Wie hoch ist also die ideale Wurzeltemperatur?
Wärme ist beim Anbau von Pflanzen, unabhängig von den jeweiligen Bedingungen, ein so entscheidender Faktor, weil ihre Intensität die wichtigsten biochemischen Prozesse, die im Pflanzenkörper ablaufen, maßgeblich beeinflusst (Fotosynthese usw.).
Wärme wird von Growern jedoch nicht immer gleich wahrgenommen, da sie zwischen folgenden Arten unterscheiden:
- Temperatur der Luft
- Temperatur der Blätter
- Temperatur im Wurzelbereich
Die ersten beiden Punkte beziehen sich auf die oberirdischen Pflanzenteile. Welche Temperatur unter der Erde, also in der unmittelbaren Umgebung der Wurzeln, herrscht, wird jedoch von anderen Faktoren bestimmt. Was die oberirdischen Pflanzenteile betrifft, ist allgemein bekannt, dass die meisten schnell wachsenden Pflanzen Temperaturen zwischen 20–30 °C bevorzugen. Nachts ist es besser, sich der unteren Grenze anzunähern, während die Pflanzen tagsüber im Einklang mit den Sonnenstrahlen ein wärmeres Klima bevorzugen, das sich der berühmten 30-Grad-Marke nähern kann. Viele Grower übernehmen diese bekannten Regeln dann automatisch und wenden sie auch auf die unterirdischen Pflanzenteile an. Das hat allerdings einen Haken. Wissen Sie schon, welchen?
Wurzeln sind nicht zur Thermoregulation fähig
Die unterirdischen Pflanzenteile (Wurzeln) besitzen im Gegensatz zu den oberirdischen Pflanzenteilen (Stängel, Blätter, Blüten) nicht die Fähigkeit zur Thermoregulation. Welche Temperatur ist für sie also ideal? Die oberirdischen Pflanzenteile nutzen zur Regulierung vor allem den Prozess der Transpiration und können sich dadurch auch bei ausgesprochen sommerlichen Temperaturen ausreichend abkühlen, unabhängig davon, ob diese draußen oder innerhalb der Growbox herrschen. Die Wurzeln der Pflanzen als unterirdische Pflanzenteile funktionieren jedoch am besten bei Temperaturen um 20 °C. Vergessen wir außerdem nicht, dass die Wurzeltemperatur unter der Erde durch andere natürliche Mechanismen beeinflusst wird als die Temperatur der oberirdischen Pflanzenteile.
Die Temperatur kann im Tagesverlauf schwanken. Was geschieht jedoch unter der Erde?
Der Tag eines Growers beginnt gerade, und so haben wir zwei mögliche Szenarien. Während sich bei Indoor-Growern im Growzelt automatisch die Grow-Beleuchtung einschaltet, können wir beim Anbau im Freien in ausreichend warmen Monaten die Sonnenstrahlen begrüßen, auf die wir bei der Beleuchtung unserer Pflanzen im Laufe des Tages setzen. In beiden Fällen würde das Thermometer zu Beginn des Tages jedoch relativ niedrige Werte anzeigen, sodass kein Grund für eine Abkühlung durch Transpiration besteht. Die Transpirationsrate wird im Zusammenhang mit der im Tagesverlauf steigenden Temperatur jedoch rapide zunehmen. Je wärmer es tagsüber wird, desto mehr Energie und Wärme befinden sich im Pflanzengewebe und in der Luft. Im Sommer ist es beispielsweise völlig normal, dass ein halber Tag genügt, damit die Temperatur von 19 °C auf dem Thermometer die 30-Grad-Marke erreicht und sich die Pflanzen somit mit einem Unterschied von mehr als 10 Grad auseinandersetzen müssen!
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Unter der Erde beziehungsweise in der Wurzelzone treten jedoch keine derart ausgeprägten (siehe oben) Temperaturschwankungen auf. Die Temperatur der Wurzelzone (im Substrat) verändert sich deutlich weniger als die Temperatur der Luft und des Pflanzengewebes über der Erde. Beim Anbau von Pflanzen in Erde oder Substrat kann der Temperaturunterschied über den gesamten Tag daher lediglich 1 °C betragen. Den Pflanzenwurzeln sagt es vollkommen zu, wenn sich die Temperatur im Laufe des gesamten Tages um das Optimum bewegt, als das üblicherweise eine Temperatur von 21 °C gilt. Was ihnen dagegen keinesfalls zusagen würde, sind ausgeprägte Temperaturschwankungen, die unbedingt vermieden werden müssen.
Wahrscheinlich fragen Sie sich nun, was geschieht, sobald die Temperatur in der Umgebung der Wurzeln doch beunruhigend ansteigt. In diesem Fall steht den Pflanzenwurzeln nicht mehr ausreichend Sauerstoff zur Verfügung, der optimal im Wasser gelöst ist. Mit steigender Temperatur nimmt seine Menge nämlich ab. Höhere Temperaturen in der Wurzelzone sind außerdem ein großer Anreiz für Bakterien, deren Einwirkung zu Wurzelfäule und zum Absterben der Wurzeln führen kann. Dieses Problem ist in der Praxis wohl am stärksten mit Hydroponiksystemen verbunden, bei denen es völlig unstrittig möglich ist, die Temperatur im Bereich von 19–24 °C zu halten. (Weitere praktische Informationen über Hydroponik finden Sie in separaten Artikeln, beispielsweise „Hydroponik – was bedeutet das und wie beginnt man?“ oder „Hydroponik leicht gemacht: Tropfbewässerung – Drip“.)
Klassische Erde und Torfsubstrate haben aus Sicht der Wurzeln im Hinblick auf Temperaturschwankungen den Vorteil, dass die Wurzeln von Pflanzen, die in Erde angebaut werden, nicht immer ganz so empfindlich auf einen Temperaturanstieg reagieren. Unabhängig davon, ob es sich gerade um ein Hydroponiksystem, ein mehr oder weniger vorgedüngtes, gegebenenfalls biologisches Erdgemisch auf Basis hochwertigen Torfs oder das immer beliebtere Kokoserde handelt, können wir den oben genannten Temperaturbereich als „golden“ beziehungsweise universell gültig betrachten. Kurz gesagt handelt es sich um einen Temperaturbereich, der den idealen Bedingungen für die Entwicklung Ihrer Pflanzen entspricht, unabhängig davon, welches Kultursubstrat Sie gerade verwenden.
Während die Lufttemperatur in der Umgebung der oberirdischen Pflanzenteile im Laufe des Tages spürbar ansteigt, ist die Situation in der Erde oder im Substrat meist völlig anders. Im Tagesverlauf kommt es dort nur zu geringfügigen Veränderungen der Umgebungstemperatur. Zu niedrige Temperaturen in der unmittelbaren Umgebung der Wurzeln sind unerwünscht und sollten niemals unter das Minimum von 18 °C fallen. Bei Temperaturen unter 15 °C kommt es zu einer deutlichen Verlangsamung oder sogar zum vollständigen Stillstand des Wachstums ansonsten schnell wachsender Pflanzen.
Nun kennen wir die richtige Wurzeltemperatur. Wie lässt sie sich jedoch halten? Abhängig von der bevorzugten Anbaumethode stehen uns mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, um Temperaturschwankungen wirksam zu verhindern.
- Im Outdoor-Anbau (siehe separaten Artikel: Wie baut man im Freien an?) besteht in der Regel kein Grund, die Temperatur in der Wurzelzone zu messen. Die Temperatur in frei liegender Erde steigt nur in seltenen Fällen über einen gesunden Wert. Ein solcher Fall kann ein heißer Sommer in trockenen Gebieten sein. Dann lohnt es sich, auf weiße Geotextilien und eine Bodenmulchschicht zu setzen. Blumentöpfe und Balkonkästen ermöglichen es ebenfalls, eine Überhitzung des Substrats zu vermeiden, und zwar durch die einfache Platzierung an einem schattigen Ort. Falls dies nicht möglich ist, können Sie sie mit einer reflektierenden Folie umwickeln oder sich die Sache vereinfachen und belüftete Hercules-Blumentöpfe anschaffen. Einer Überhitzung des Substrats können Sie teilweise auch durch die Verwendung von Stofftöpfen vorbeugen (siehe separaten Artikel: Wann sollten Stofftöpfe gegenüber Kunststofftöpfen bevorzugt werden?).
- Im Indoor-Anbau liegt die vollständige Kontrolle über die Temperatur und die Anbaubedingungen im Allgemeinen selbstverständlich nicht bei der Natur, sondern bei uns Growern. Falls erforderlich, regulieren wir mithilfe von Technik. Wenn eine Erhöhung der Temperatur erwünscht ist, hilft uns eine Heizung. Wenn wir die Temperatur im Anbaubereich dagegen senken müssen, verwenden wir eine Klimaanlage. Einige Grower betreiben Indoor-Gartenbau ohne Heizung und ohne Klimaanlage, und dennoch funktioniert es bei ihnen. Wie machen sie das? Vor allem müssen sie sich im Voraus gut überlegen, wie hoch die Temperatur der zugeführten Luft im Laufe des Jahres sein wird und welche künstliche Lichtquelle sie verwenden werden (siehe separaten Artikel: Unterschätzen Sie den Luftaustausch und die Luftzirkulation im Anbaubereich nicht). Gleichzeitig müssen sie sich bewusst machen, was bereits erwähnt wurde: In Blumentöpfen oder Hydroponiksystemen verändert sich die Temperatur wesentlich schneller als in frei liegender Erde.
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Nun klären wir, welche Faktoren die Temperatur in der Wurzelzone letztlich am stärksten beeinflussen. An erster Stelle steht immer die Temperatur der Umgebungsluft bei Tag und Nacht (der Wechsel von Licht und Dunkelheit, der Tag-Nacht-Zyklus). In einem geschlossenen Anbaubereich sind zwei Dinge entscheidend:
- Temperatur der zugeführten Luft, also der Luft, die in den Anbaubereich (Growbox, Indoor-Garten usw.) gelangt
- verwendeter Typ der künstlichen Beleuchtungsquelle (siehe Artikel: Anbau unter künstlicher Beleuchtung: HPS vs. LED
Um den Einfluss der beiden oben genannten Faktoren beim Indoor-Anbau von Pflanzen besser zu veranschaulichen, dienen uns die folgenden drei Modellbeispiele:
- Die Temperatur der zugeführten Luft liegt zwischen 19–21 °C und Sie beleuchten die Pflanzen mit dem Licht einer Entladungslampe. Diese Kombination ist völlig in Ordnung. Während der Dunkelphase, in der die Entladungslampen nicht leuchten, ist die Temperatur ideal. Nach dem Einschalten der Grow-Beleuchtung steigt sie nur auf ein gesundes Maß (max. 30 °C). Diese geeignete Temperatur der zugeführten Luft bewirkt nachts eine natürliche Abkühlung des Substrats, das sich auch während der Lichtphase (tagsüber) nicht über ein vertretbares Maß hinaus aufheizen kann.
- Die Temperatur der zugeführten Luft beträgt 24 °C. Wenn diese Aussage für die Luft gilt, die nachts während der Dunkelphase in den Anbaubereich geleitet wird, bewegen wir uns bereits an der äußersten Grenze der klimatischen Bedingungen, die mit einer optimalen Entwicklung Ihrer Pflanzen vereinbar sind. Das Problem besteht vor allem darin, dass ihre Wurzeln nicht wie im ersten Beispiel die Möglichkeit haben, sich nachts auf eine niedrigere Temperatur abzukühlen. Tagsüber, sobald die Lichtphase beginnt, steigt die Lufttemperatur im Anbaubereich bereits unerbittlich an. Wenn wir zur Beleuchtung innerhalb der Growbox außerdem klassische Entladungslampen verwenden, sollten wir deutlich vorsichtiger sein als bei der Verwendung von LED-Beleuchtung, die im Vergleich zu einer leistungsstarken Entladungslampe wesentlich weniger Wärme abgibt. Handelt es sich andererseits beispielsweise um ausgesprochen wärmeliebende Pflanzenarten, wird es für Sie dank der höheren Temperatur der zugeführten Luft leichter, die ideale Temperatur für die Lichtphase zu erreichen.
- Und dann gibt es noch die Extremfälle, wenn die zugeführte Luft eine Temperatur von 25 °C oder mehr hat oder die Temperatur der zugeführten Luft umgekehrt kaum 18 °C erreicht. In beiden Fällen lässt sich der optimale Temperaturbereich in der Wurzelzone nicht erreichen. Wie lässt sich die Situation retten? Nachts mithilfe einer Heizung (siehe separaten Artikel: Es wird kälter! Besorgen Sie sich eine TOP-Heizung nicht nur für den Winter). Falls Sie die Temperatur im Anbaubereich erhöhen müssen. Wenn das Problem genau umgekehrt ist und Ihre Pflanzen sich, wie oben erläutert, nicht mehr ausreichend abkühlen können, hilft eine Investition in eine Klimaanlage oder zumindest in eine moderne LED-Anbaulampe, die energieeffizient und vollspektral ist (sogenannte Full-Spectrum-Leuchten wie z. B. ViparSpectra PRO Series P600 usw.) und nur eine vernachlässigbare Wärmemenge an die Umgebung abgibt.
Auch die Nährlösung und ihre Temperatur spielen eine wichtige Rolle
Die Temperatur, die wir in der Wurzelzone messen, wird logischerweise auch von der Temperatur der Nährlösung beeinflusst. Daher empfehlen wir, auch den separaten Artikel zu lesen: Warum und wie sollte die Temperatur der Nährlösung stabil gehalten werden? Erneut zeigt sich, dass der Temperaturbereich im Substrat deutlich geringeren Schwankungen unterliegt als bei Hydroponiksystemen. Hochwertiges Torfsubstrat hält nämlich seinen eigenen Temperaturbereich. In Hydroponiksystemen und Tanks für die automatische Bewässerung von Pflanzen werden manchmal sogenannte Durchlaufkühler eingesetzt.
Einen weiteren (außerordentlich) wichtigen Hinweis haben wir uns für den Schluss dieses Artikels aufgehoben, denn auch er hängt mit der Temperatur des Gießwassers zusammen. Einige weniger erfahrene Grower beginnen, sobald sie den Eindruck gewinnen, dass das Wurzelsystem ihrer Pflanzen stark überhitzt ist oder umgekehrt unter niedrigen Temperaturen leidet, in guter Absicht unnötig unpraktisch zu handeln. Sie versuchen, die Pflanzenwurzeln buchstäblich direkt über das Gießwasser (Wasser + Nährstoffe) abzukühlen oder zu erwärmen. Dieses muss jedoch genau die Temperatur haben, die in der Wurzelzone herrscht (siehe den Link zum oben genannten Artikel). Wenn Sie das Wurzelsystem also mithilfe von Gießwasser abkühlen oder erwärmen möchten, dessen Temperatur um mehrere Grad von der aktuellen Temperatur der Wurzelzone abweicht, setzen Sie die Wurzeln Ihrer Pflanzen einem solchen Stress aus, der ihre Entwicklung erheblich verlangsamen kann.
Die Temperatur der Wurzeln und die Gesundheit der Pflanzen hängen nun nur noch von Ihnen ab; die Möglichkeiten und Gesetzmäßigkeiten kennen Sie bereits. Wenn Sie uns jedoch etwas fragen möchten oder beispielsweise Beratung bei der Konfiguration der Ausstattung Ihres Indoor-Gartens wünschen, erreichen Sie uns unter der bekannten E-Mail-Adresse info@higarden.de.
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