Maximierung der Pflanzenwachstum durch Begrenzen der Infrarotstrahlung in das Gewächshaus
Da Pflanzen größtenteils aus Wasser bestehen, werden sie durch Infrarotstrahlung schnell warm. Wasser ist nämlich sehr gut in der Lage, Infrarotstrahlung zu absorbieren. Der Schutz vor Infrarotstrahlung im Gewächshaus hat darum einen großen Einfluss auf die Pflanzentemperatur.
Jede Strahlung mit einer Wellenlänge ab 700 Nanometer (nm) wird Infrarotstrahlung genannt. Oberhalb des Rotlichts beginnt also der Infrarotbereich. Im Spektrum von 700 bis 2500 nm liegt der Nahinfrarotbereich (NIR), auch kurzwellige Infrarotstrahlung genannt. Oberhalb dieses Bereichs beginnt die langwellige Infrarotstrahlung.
Da die Pflanze das Infrarotlicht nicht zur Photosynthese benötigt, ist es kein Problem, dieses Licht herauszufiltern. Dadurch wird eine übermäßige Aufheizung der Pflanze verhindert. Diese Erhitzung ist eine Folge der Eigenschaften von Wasser. Blaues, grünes, rotes und kurzwelliges nahinfrarotes Licht gehen durch Wasser hindurch, aber Infrarotlicht aus dem ferneren Spektrum, vor allem über 1200 nm, erwärmt es.
An einem sonnigen Tag können sich die Pflanzen, die schließlich größtenteils aus Wasser bestehen, stark erwärmen. Anschließend heizen die Pflanzen und die Gewächshauselemente, die ebenfalls Strahlung absorbiert haben, die Luft im Gewächshaus auf. An einem solchen Tag erwärmen sich die Pflanzen also stärker als die Luft im Gewächshaus. Die Pflanzentemperatur wird im Allgemeinen höher sein als die Temperatur im Gewächshaus.
Grenzen der Erwärmung
Bis zu einer bestimmten Grenze ist die Erwärmung der Pflanze natürlich positiv. Die Wärme fördert schließlich verschiedene Prozesse in der Pflanze. Das gilt aber nur bis zu einer gewissen Grenze. Die Kombination von viel Licht, einer hohen Pflanzentemperatur und einer niedrigen Luftfeuchtigkeit führt erst zum Stillstand der Photosynthese und danach zu wirklichen Schäden. Aber auch bevor dieses Stadium erreicht wird, kann es schon sehr nützlich sein, die Pflanzentemperatur etwas zu begrenzen. Bei einer guten Beschichtung muss das Erntegut nicht so stark gekühlt werden, sodass die Lüftungsfenster seltener geöffnet werden müssen. Dadurch bleibt mehr CO2 im Gewächshaus, was das Wachstum fördert. Bei manchen Pflanzen wie Chrysanthemen und Gerbera verbessert sich außerdem die Blütenfarbe, wenn eine übermäßige Erhitzung verhindert wird.
Beschichtung zum richtigen Zeitpunkt
Gewächshauscoatings sind eine gute Methode zum Schutz vor NIR-Strahlung. Sie werden in den Monaten auf dem Dach angebracht, in denen die Infrarotstrahlung unerwünscht ist, und wieder entfernt, wenn eine Erwärmung positive Auswirkungen hat.
ReduSol hat den stärksten Wärmeschutzeffekt, filtert allerdings auch relativ viel Licht heraus. Darum wurde 2004 das Produkt ReduHeat entwickelt, das zwischen Wachstumslicht (PAR) und Infrarotstrahlung unterscheiden kann. Der Nachfolger von ReduHeat ist ReduFuse IR, das ebenfalls eine Wärmeschutzwirkung hat. Darüber hinaus sorgt auch ReduFlex Blue, wenn auch in geringerem Maße, für den Schutz vor Wärme. Der Wärmeschutz hat große Vorteile, aber einige Effekte sollten dennoch berücksichtigt werden. Die Erwärmung der Pflanze am Morgen verzögert sich, was im Frühjahr den zusätzlichen Einsatz einer Heizanlage erfordern kann. Darüber hinaus ist zu beachten, dass Infrarotlicht direkt auf den Wachstumspunkt einwirkt. Dies ist der temperaturempfindlichste Punkt aller Pflanzenteile. Er heizt sich schnell auf, und die Entwicklungsgeschwindigkeit (Blatt- und Rispenbildung) erhöht sich mit zunehmender Temperatur. Das bedeutet also, dass ein NIR-Schutzcoating die Entwicklungsgeschwindigkeit verzögert. Im Sommer ist dies kein Problem; dann überwiegen die Vorteile. Im Frühjahr und Herbst sollte dieser Aspekt aber beim Zeitpunkt der Anbringung und Entfernung des Coatings berücksichtigt werden.
Verhältnis Rot/Nahinfrarot
Abschließend ist noch auf den steuernden Effekt des Verhältnisses zwischen den Lichtfarben hinzuweisen. Der erste Teil des Infrarotlichts, zwischen 700 und 800 nm, ist das kurzwellige Nahinfrarotlicht. Dies ist ein wichtiger Teil des Spektrums, da das Verhältnis zwischen rotem und kurzwelligem nahinfrarotem Licht entscheidend dafür ist, ob eine Pflanze kompakt bleibt oder in die Länge wächst. Auch für die Blütenbildung und die Blüte selbst spielt dieses Verhältnis eine Rolle. ReduHeat filtert einen kleinen Teil des kurzwelligen Nahinfrarotlichts heraus und verändert dadurch das Verhältnis. Aus einer französischen Untersuchung geht hervor, dass ReduHeat bei Beetpflanzen einen günstigen Einfluss auf die Kompaktheit haben kann. Je nach Pflanzenart sorgte ReduHeat dafür, dass die Pflanzen 7 bis 17 % kürzer blieben. Bei Schnittblumen wurde dieser Effekt nicht untersucht. Er könnte eventuell auf Kosten der Stiellänge gehen, aber hierbei spielen so viele Faktoren eine Rolle, dass sich die Auswirkungen kaum vorhersagen lassen. Die Nutzer von ReduHeat haben nicht über negative Erfahrungen auf diesem Gebiet berichtet.
Ein weiterer Aspekt der NIR-beständigen Beschichtungen ist der Unterschied in der Rot-/Fernrot-Abschirmung von ReduHeat und ReduFuse IR. Zusammen mit der hohen Diffusionsfähigkeit des ReduFuse IR und diesem Rot-/Farrot-Verhältnis können Sie eine Tomatenernte mehr oder weniger in Richtung generatives/vegetatives Wachstum steuern.
ReduHeat kann im Vergleich zu ReduFuse IR bei gleichem Hitzeschutz mehr Licht durchlassen. Zusätzlich zur kaum vorhandenen Diffusionsfähigkeit von ReduHeat im Vergleich zum ReduFuse IR verleiht dies der Pflanze einen stärkeren generativen Impuls. Hier hilft auch die stärkere Anpassung des Rot-/Farrot-Verhältnisses beim ReduHeat im Vergleich zum ReduFuse IR. Bei stark generativen Sorten können Sie die Pflanze durch den Einsatz von ReduFuse IR hier vegetativer bekämpfen.
