Von D. Kroeze MSc., CANNAResearch

Die Primärfarben

Forscher haben traditionell sieben Farben unterschieden, die Farben des Regenbogens, Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett. Wir können diese die Primärfarben nennen. Zusammengenommen erzeugen die Primärfarben weißes Licht und sind sichtbar, wenn ein Sonnenstrahl durch ein Prisma geteilt wird.

Objekte können die Farben im Licht absorbieren, durchlassen oder reflektieren. Die Wissenschaft sagt uns, dass Objekte selbst die Farben besitzen, die sie nicht absorbieren. Da Pflanzen kein Grün aufnehmen, müssen sie selbst grün sein. Es gibt Leute, die behaupten, dass Lichtmessungen zeigen, dass Pflanzen selbst im Dunkeln Lichtpartikel emittieren und so aktiv dazu beitragen, ihre eigene Farbe zu erzeugen.

Genau wie wir nehmen Pflanzen das Licht und die Farben wahr, die sie umgeben – aber auf eine andere Art und Weise! Aber das ist nicht das einzige, was die Pflanzen spüren, eine aktuelle Studie besagt, dass auch Musik und Lufttemperatur die Pflanze beeinflussen.

Wirkung von rotem Licht auf das Pflanzenwachstum

Pflanzen reagieren empfindlich auf Rot im Lichtspektrum, eine Empfindlichkeit, die sich daraus ergibt, dass die Pflanze einen sogenannten Rotlicht-Photorezeptor hat. Der Rezeptor ist ein blaugrünes Pigment, das als Phytochrom bezeichnet wird und in den Zellen einer Pflanze vorhanden ist. Man könnte sich Phytochrom als ein Auge vorstellen, das nur rotes Licht wahrnimmt.

Rotes Licht beeinflusst eine Pflanze in vielerlei Hinsicht. Pflanzen, die in viel rotem Licht wachsen, sind oft groß, aber im Allgemeinen auch groß mit vielen Zweigen. Wenn der Photorezeptor eine große Menge an natürlichem rotem Licht aufnimmt, zum Beispiel im Sommer, wenn es viel natürliches rotes Licht gibt, wird die Produktion eines Pflanzenhormons (Meta-Topolin) erhöht. Dieses Hormon verhindert, dass das Chlorophyll in der Pflanze abgebaut wird, so dass es im Frühjahr und Sommer grün bleibt. Und das ist nur von Vorteil, denn genau zu diesem Zeitpunkt benötigt die Pflanze ihr Chlorophyll, um die von der Sonne kommende Energie in Zucker umzuwandeln.

Rotes Licht beeinflusst auch die Blüte und Samenproduktion einer Pflanze

Ein Prisma bricht das Licht in die Primärfarben
Quelle: www.physik.uni-stuttgart.de

Anhand der Menge an Rot im Vergleich zur Menge an Fernrot im Licht entscheidet die Pflanze, ob sie mit der Blüte beginnen soll. Die Blütezeit kann verlängert werden, indem die Pflanze während der dunkleren Periode rotem Licht ausgesetzt wird. Es dauert dann länger, bis Sie ernten können, was Sie natürlich nicht wollen! Dies erklärt, warum es unklug ist, das Anbaugebiet zu betreten, wenn es dunkel ist.

Die rote Farbe im Licht beeinflusst auch den Geschmack, da sie die Konzentration von Spezialölen in Pflanzen erhöht. Die Blätter können einen bitteren Geschmack haben.

Wenn Sie Samen von Ihren Pflanzen erhalten möchten und nach möglichem ‚weiblichem‘ Samen suchen, müssen Sie es vermeiden, Ihre Pflanzen übermäßigem rotem Licht auszusetzen, da dies dazu führt, dass viele Samen wachsen, ‚falls zutreffend‘, in männliche Pflanzen. Es sei denn, Sie wollen es natürlich umgekehrt.

Wirkung von blauem Licht auf das Pflanzenwachstum

Pflanzen sehen sowohl blaues als auch rotes Licht mit einem Photorezeptor, der als Kryptochrom bezeichnet wird. Wenn es viel blaues Licht gibt, wie in der Natur im Herbst und Winter, dämpft dieser Rezeptor die Wirkung eines Pflanzenhormons namens Auxin. Dieses Hormon ist für das Stängelwachstum der Pflanze verantwortlich. Auxin ist auch für die sogenannte apikale Dominanz verantwortlich, das Phänomen, bei dem Wachstumspunkte dafür sorgen, dass sich die Knospen nicht verflechten und Nebenzweige bilden. Dies führt dazu, dass die Pflanze mehr Seitenstiele bildet, wenn sie bläulichem Licht ausgesetzt wird, und die Pflanze bleibt etwas kürzer. Dies hilft uns zu verstehen, warum Pflanzen, die eine frühe Wachstumsphase mit bläulichem Licht genießen, oft gedrungen aussehen und eine robustere Struktur aufweisen.

Experimente mit blauem Licht führten zu Pflanzen, die breiter als gewöhnlich sind. Dies lässt sich damit erklären, dass sich aufgrund verminderter apikaler Dominanz am Wachstumspunkt mehr Blütenknospen (mehr Äste) bilden könnten.

Pflanzen verwenden die Menge an blauem Licht, um zu bestimmen, wie weit sie ihre Stomas öffnen müssen. Je mehr blaues Licht, desto breiter öffnen sie ihre Stome und beschleunigen so ihren Stoffwechsel. Ein hohes Maß an blauem Licht fördert daher einen erhöhten Stoffwechsel und beschleunigt dadurch das Pflanzenwachstum und die Entwicklung.

Blaues Licht ist auch dafür verantwortlich, Blätter und Wachstumspunkte auf das Licht zu richten. Blaues Licht vermeidet auch die Vermehrung von Blättern um die Früchte herum und befruchtete Pflanzen geben mehr Samen (falls zutreffend für die Ernte – mehr weibliche Samen). Ein Mangel an blauem Licht im Spektrum führt schnell dazu, dass Sie 20% Ihrer Ernte verlieren. Das optimale Rot-Blau-Verhältnis beträgt 5:1.

Wirkung von grünem Licht und den anderen Farben auf das Pflanzenwachstum

Pflanzen reagieren kaum empfindlich auf grünes Licht. Soweit wir wissen, fehlen ihnen Rezeptoren für diese Farbe. Dies ist wahrscheinlich der Fall, weil Pflanzen diese Farbe in der Praxis nicht aufnehmen. Pflanzen, die ausschließlich in grünem Licht wachsen, sind äußerst schwach und werden selten alt.

Die klare Schlussfolgerung ist, dass Pflanzen nur die Farben wahrnehmen, für die sie spezifische Rezeptoren haben. Pflanzen sind daher nicht blind, sondern bis zu einem gewissen Grad farbenblind, wenn es um andere Farben geht. Pflanzen reagieren auf orangefarbenes und gelbes Licht mehr oder weniger wie Rot und auf Indigo- und violettes Licht wie Blau.

Wirkung von ‚unsichtbarem‘ Licht auf das Pflanzenwachstum

Die Pflanze auf der linken Seite ist größer, weil sie
weniger rotes Licht im Vergleich zu fernrotem Licht erhielt. Die Pflanze
auf der rechten Seite wurde dem üblichen Rot/Fernrot
Lichtverhältnis ausgesetzt.
Quelle: http://www.le.ac.uk

Obwohl Pflanzen ein bisschen farbenblind sind, können sie Farben wahrnehmen, die für uns völlig unsichtbar sind. Zum Beispiel können Pflanzen fernrotes Licht wahrnehmen. Pflanzen nutzen oft die Rot / Fern-Rot-Beziehung aus. Ein Samen verwendet diese Beziehung, um die Keimung zu bestimmen. Pflanzen verwenden diese Beziehung auch, um die Anzahl anderer Pflanzen in unmittelbarer Nähe zu bestimmen.

Da Pflanzen große Mengen an rotem Licht absorbieren, während sie fernrotes Licht reflektieren, gibt es in unmittelbarer Nähe einer Pflanze weniger rotes Licht, wenn sich auch andere Pflanzen in der Umgebung befinden. Samen werden das Keimen aufhalten und die Pflanzen, die bereits vorhanden sind, werden schneller wachsen, um über den anderen Pflanzen aufzutauchen und so genügend Licht für ihre Photosynthese zu erhalten.

Die Tatsache, dass fernrotes Licht genau den gegenteiligen Effekt wie rotes Licht hat, macht es als Licht für den Anbau ungeeignet. Die traditionelle glühbirne ist eine reiche quelle von weit-rot licht.

Ultraviolettes Licht (UV) beeinflusst auch Pflanzen. Wie bei blauem Licht nehmen Pflanzen diese Farbe mit dem kryptochromen Photorezeptor wahr. Es ist unklar, ob andere Photorezeptoren UV-Licht wahrnehmen können.

Wenn die Menge an UV-Licht erhöht wird, steigt die Konzentration einer violetten Substanz namens Anthocyan. Anthocyane schützen Pflanzen vor UV-Strahlung, aber auch vor eindringenden Mikroorganismen. Anthocyan Aufbau kann oft gesehen werden, wo es Mängel gibt, wie ein Mangel an Sauerstoff. UV-Licht schädigt nicht nur die DNA und Membranen der Pflanze, sondern stört sofort den Prozess der Photosynthese. Daher ist ein Überschuss an UV-Licht für Pflanzen ungesund.

Links und rechts: Fernrotes Licht wird von Pflanzen reflektiert und kann so verwendet werden, um die
Anwesenheit anderer Pflanzen in unmittelbarer Nähe zu bestimmen. Pflanzen können fernrotes Licht wahrnehmen.

Zusammensetzung des Lichts

Wie wir gesehen haben, ist Licht nicht nur für Pflanzen essentiell, wenn es darum geht, Energie für die Photosynthese bereitzustellen. Indem wir nur einen kleinen Teil der Geschichte enthüllen, haben wir gesehen, wie Pflanzen Farben verwenden, um viele ihrer Prozesse zu regulieren. Pflanzen sind in der Lage, die Farben wahrzunehmen, die ihnen wichtig sind. Diese Farben geben der Pflanze einen Hinweis auf ihre allgemeine Umgebung und damit auf ihre Überlebens- und Fortpflanzungschancen.

Wenn sich Ihre Pflanzen gut entwickeln, wachsen und blühen sollen, ist die Zusammensetzung des Lichts mindestens so wichtig wie seine Menge. Vergessen Sie nicht, dass eine Pflanze die Zusammensetzung von direktem und indirektem Licht wahrnimmt. Indirektes Licht bezieht sich hier auf das Licht, das von anderen Objekten wie Wänden oder anderen Pflanzen auf eine Pflanze reflektiert wird.