Forschung zu LED-Licht im Zierpflanzenbau
An der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) werden Forschungsprojekte zur Energieeinsparung und Effizienzsteigerung in der gärtnerischen Produktion durchgeführt. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Einsatz von LED-Belichtungssystemen. Der Gartenbauingenieur Sebastian Olschowski untersucht in diesem Rahmen die Auswirkungen von LED-Licht auf die Pflanzenentwicklung.
Die Bedeutung von Lichtintensität und -qualität für die Pflanzenmorphologie ist bekannt. Spezifische Untersuchungen zur Wurzel- und Sprossentwicklung im Zierpflanzenbau sind jedoch noch begrenzt. Dies bildet die Grundlage für Olschowski's Forschung, die sich mit den Effekten von Lichtfarben, Belichtungsdauer und der Wirtschaftlichkeit von LED-Licht im Zierpflanzenbau befasst.
Untersuchung von Spektralbereichen und Intensitäten
Ziel der Untersuchung war es, die Auswirkungen unterschiedlicher Spektralbereiche und Lichtintensitäten auf die Entwicklung von Spross und Wurzeln zu beobachten. Als Versuchspflanzen dienten Geranien und Zauberglöckchen. Für die Belichtung wurden ein LED-Forschungsmodul sowie eine Natriumdampf-Hochdrucklampe mit 400 Watt Leuchtmittel eingesetzt.
Während der belichtungsbedürftigen Wintermonate wurden fünf Lichtbehandlungen über mehrere Stunden täglich durchgeführt. Diese umfassten rotes Licht (660 nm), blaues Licht (440 nm), weißes Licht (400-700 nm) sowie eine Mischung dieser Spektren. Eine handelsübliche Natriumdampf-Hochdrucklampe diente als Kontrollvariante.
Experimente in Klimakammer und Gewächshaus
Die Experimente fanden sowohl in einer Klimakammer, die konstante Klima-, Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen ohne Globalstrahlung bot, als auch im Gewächshaus statt. Täglich wurden Proben entnommen und Spross, Wurzellänge, Trockengewicht und Blattfläche mittels verschiedener Mess- und Labormethoden, darunter Wurzel- und Blattscanner, analysiert. Die Kulturdauer vom unbewurzelten Steckling bis zur bewurzelten Jungpflanze betrug 21 Tage für Zauberglöckchen und 28 Tage für Geranien.
Erste Ergebnisse und Beobachtungen
Erste Ergebnisse zeigen, dass blaues Licht die Streckung der Sprosse und der Blattfläche stark erhöht.
Die übrigen LED-Behandlungen zeigten keine signifikanten Auswirkungen auf das Sprosswachstum. Die Gesamtwurzellänge war bei der "blauen" und "Mix"-Behandlung vergleichbar. Das Trockengewicht der Wurzeln war bei blauem Licht am geringsten, während die höchsten Trockenmassewerte mit der "Mix"-Variante erzielt wurden.
Die besten Ergebnisse insgesamt wurden jedoch mit der weißen Belichtung bei 80 μmol ·m−2·s−1 erzielt.
Trotz der guten Ergebnisse bei weißem Licht während der Bewurzelung lieferte auch die Kontrollvariante mit der Natriumdampf-Hochdrucklampe sehr gute Ergebnisse. Eine mögliche Ursache hierfür wird in der zusätzlichen Wärmestrahlung vermutet.
Olschowski fasst zusammen, dass die Experimente einen umfassenden Überblick über die Auswirkungen auf Form und Größe der Pflanzen geben. Visuell betrachtet wurde die Qualität der unter Leuchtdioden kultivierten Pflanzen als gleichwertig eingestuft. Die Varianten "rot", "weiß" und "Mix" zeigten die beste Pflanzenqualität. Zukünftige Studien sollen ein optimiertes Lichtrezept für die Zierpflanzenproduktion, beispielsweise in Mehrlagensystemen, entwickeln und weitere Pflanzengattungen testen.