Versuchsergebnisse aus der Praxis
Bei Mandevilla hat das Lichtspektrum während der Bewurzelung Auswirkungen auf die Topfkultur - die Kulturdauer im Mehrlagensystem ist kürzer

Topfpflanzen mit guter Rankenbildung

An Petunien wurde gezeigt, dass das Lichtspektrum während der Bewurzelung Einfluss auf den Blühzeitpunkt bei der anschließenden Topfkultur haben kann [1]. In einem vorangegangenen Versuch wurden Mandevilla-Stecklinge in einem Mehrlagensystem mit verschiedenen LED-Lichtspektren und im Gewächshaus unter einer Natriumdampfhochdrucklampe (HPS) bewurzelt [2]. Im Folgenden untersuchten wir, ob und wie sich das Bewurzelungsspektrum auf die Topfkultur von Mandevilla im Gewächshaus auswirkt und ob eine Topfkultur im Mehrlagensystem aufgrund der gleichmäßigeren Umgebungsbedingungen Vorteile gegenüber der Gewächshauskultur bietet.

Die Sorten 'Red Sundaville', 'Velvet Red Sundaville' und 'Rio Grande Pink' wurden nach ihrer Bewurzelung getopft und im Gewächshaus oder Mehrlagensystem (GND Solutions, Berlin) bis zur Verkaufsreife kultiviert. Alle Versuchsvarianten waren vierfach wiederholt. Die Kultur im Gewächshaus fand unter natürlichen Einstrahlungsbedingungen statt. Die Pflanzen im Mehrlagensystem wurden mit denselben Lichtspektren (siehe Tabelle 1) wie während der Bewurzelung für 16 Stunden am Tag mit 200 +/-25 μmol/m2s auf Topfrandhöhe belichtet. Dies entspricht durchschnittlich 300 µmol/m2s auf einer Höhe von 20 Zentimeter über dem Topfrand.

Bildlich dargestellte Spektren der Bewurzelung von Mandevilla

LED-Lichtspektren

Topfkultur in Regalen auf mehreren Ebenen unter LED-Belichtung

Mehrlagensystem

Tabelle 1: Wellenlängenbereiche

Relativer Anteil und absolute Photonenstromdichte für verschiedene Wellenlängenbereiche sowie die Tageslichtsumme (DLI) bei einer Belichtung von 16 Stunden pro Tag mit LEDs im Mehrlagenkulturraum und Natriumdampfhochdrucklampe (HPS) im Gewächshaus während der Bewurzelung. Dies entspricht den Bedingungen während der Topfkultur im Mehrlagensystem mit LED-Belichtung. Für die Topfkultur im Gewächshaus sind die entsprechend Werte der Sonnenstrahlung angegeben.

SpektrumUV-A (%) 315-399 nmBlau (%) 400-499 nmGrün/Gelb (%) 500-599 nmRot (%) 600-699 nmFernrot (%) 700-780 nmPPFD1 (µmol/m2s)Fernrot (µmol/m2s)DLI1 (mol/m2d)
LED UV-Weiß-Rot-Fernrot120,729,631,417,32004011,5
LED Weiß0,624,435,233,86200011,5
LED Blau-Weiß0,5382927,64,9200011,5
LED Blau-Weiß-Fernrot0,324,518,520,73620010011,5
LED Blau-Rot025,60,373,60,5200011,5
LED Blau-Rot-Fernrot015,60,347,136,920010011,5
HPS0,45,247,440,9680411,12
Sonnenstrahlung4,619,325,928,122,1------12,9-13,63

1 400 bis 700 nm auf Höhe der Anzuchtplatten, je 10 % und 50 % höhere Lichtstärke auf 5 cm (bei Stecklingen) und 20 cm Laubdachhöhe (bei Topfkultur im Mehrlagensystem).
2 Dabei entfallen 4,6 mol/m2d auf die HPS und im Mittel 6,5 mol/m2d auf die Außenstrahlung bei der eine Dämpfung von 60 % angenommen wurde.
3 Durchschnittliche Tageslichtsumme zur Verkaufsreife lag zwischen 12,9 und 13,9 mol/m2d.

Ein LED-Lichtspektrum war in der Verteilung der Spektralbanden von 400 bis 780 nm dem Sonnenlicht nachempfunden und enthielt zusätzlich UV-A Strahlung (UV-W-R-FR). Ein breitbandiges weißes Spektrum (W) wurde mit blauem Licht (B-W) sowie blauem und fernrotem Licht (B-W-FR) kombiniert. Die einfachsten Spektren bestanden aus blauem und rotem (B-R) sowie blauem, rotem und fernrotem Licht (B-R-FR).

Zur Verkaufsreife wurden die Rankenbildung, der Habitus und die Wurzelmenge erfasst. Die Verkaufsreife war als der Zeitpunkt definiert, an dem mindestens 50 Prozent der Pflanzen pro Versuchsglied mindestens eine Blüte gebildet hatten. Die Verkaufsreife wurde 3-mal pro Woche überprüft. Der Versuch wurde im Mehrlagenkulturraum nach neun Wochen und im Gewächshaus nach 12 Wochen beendet. Alle Versuchsglieder, bei denen bis dahin nicht alle Wiederholungen die Verkaufsreife erreichten, wurden als nicht fertig kultiviert gewertet.

Ergebnisse 2020

Die Kulturdauer bis zur Verkaufsreife war im Mehrlagenkultursystem im Durchschnitt um 25 Tage kürzer als im Gewächshaus. Der Unterschied schwankte dabei je nach Kombination aus Sorte und Lichtspektrum zwischen 14 und 33 Tagen. Das Bewurzelungsspektrum hatte kaum statistisch signifikante Auswirkungen auf die Dauer der Topfkultur. Jedoch konnte die Topfkultur in einigen wenigen Fällen länger dauern, wenn die Stecklinge unter HPS Im Gewächshaus anstatt unter LEDs im Mehrlagenkulturraum bewurzelt wurden.

Diagrammbalken mit Kulturdauer vom Bewurzelungsspektrum der Mandevilla

Abbildung: Dauer der Topfkultur von Mandevilla in Abhängigkeit vom Bewurzelungsspektrum im Gewächshaus (GH) oder in einem Mehrlagenkulturraum (MKR). Im Mehrlagenkulturraum wurden während der Topfkultur dieselben Belichtungsspektren verwendet wie während der Bewurzelung (UV: UV-A; B: Blau; R: Rot; FR: Fernrot; W: Weiß). Säulen, die nicht dieselben Buchstaben tragen, unterscheiden sich signifikant.

So war die Topfkultur von 'Red Sundaville' sowie 'Velvet Red Sundaville' um 15 und 23 Tage kürzer, wenn die Stecklinge jeweils mit blau-weißem sowie blau-rot-fernrotem und blau-weiß-fernrotem LED-Licht bewurzelt wurden anstatt mit HPS. Jedoch konnte im Mehrlagenkulturraum fernrotes Licht die Kulturdauer soweit verlängern, dass die Kultur länger als die im Rahmen des Versuchs zulässige Zeitdauer von neun Wochen benötigte.

Die Rankenbildung ließ sich im Gewächshaus nicht vermeiden. Auch in der Mehrlagenkultur wurde nur bei der Sorte 'Rio Grande Pink' eine absolute Unterdrückung der Rankenbildung unter blau-weiß-fernrotem LED-Licht beobachtet. Die Rankenlänge kann sowohl im Gewächshaus sowie im Mehrlagenkulturraum vom Lichtspektrum während der Bewurzelung und dem Anzuchtspektrum abhängen. Bei statistisch signifikanten Unterschieden wurde die Rankenlänge entweder durch die Zugabe von blauem oder fernrotem Licht reduziert. Im Mehrlagenkulturraum war bei 'Velvet Red Sundaville' und 'Rio Grande Pink' eine deutliche Zunahme der Laubdachhöhe bei der Zugabe von fernrotem Licht zum Lichtspektrum erkennbar, wohingegen die Ranken kürzer waren. Ähnlich waren im Mehrlagenkulturraum die Durchmesser der Pflanzen größer, wenn fernrotes Licht im Lichtspektrum enthalten war. Die Unterschiede im Gewächshaus lassen sich allerdings nur indirekt mit dem Bewurzelungsspektrum erklären, aber mit der Kulturdauer, die vom Bewurzelungsspektrum abhängt. Im Mehrlagenkulturraum hingegen hängen die Unterschiede im Wachstum von einem Zusammenspiel aus Kulturdauer und Lichtspektrum ab.

Diagrammbalken mit dem Wachstum der Topfkultur im Gewächshaus

Gewächshaus

Diagrammbalken mit dem Wachstum der Topfkultur im Mehrlagenkulturraum

Mehrlagenkulturraum

Neun geteilte Abbildung mit dem Wachstum der Topfkultur im Gewächshaus

Gewächshaus

Vier geteilte Abbildung mit dem Wachstum der Topfkultur im Mehrlagenkulturraum

Mehrlagenkulturraum

Sortenübersicht

Bezugsquelle und Sorten der verwendeten Mandevilla-Jungpflanzen, die im vorangegangenen Versuch aus URC kultiviert wurden.

SorteBezugsquelle
'Red Sundaville'Moerheim New Plant BV/Florensis
'Velvet Red Sundaville'Moerheim New Plant BV/Florensis
'Rio Grande Pink'Syngenta Seeds GmbH
Kulturdaten
Topftermin (RC)Ende Woche 14
TopfsubstratA 200 (Stender AG, Schermbeck)
Düngerab Topfen: 0,1 % Ferty EcoPhos 3 18+6+18 (+3) (Planta Düngemittel GmbH, Regenstauf)
Kulturdauer• abhängig von der Verkaufsreife
• Versuch nach 9 Wochen im Mehrlagenkulturraum und 12 Woche im Gewächshaus beendet
Flächenbelegung• 100 Töpfe/m2
• Woche 19: Rücken auf 75 Töpfe/m2 Varianten mit Fernrot im Mehrlagenkulturraum
• Woche 23: Rücken auf 75 Töpfe/m2 im Gewächshaus
Hemmstoffekeine
Photonenflussdichte• im Mehrlagenkulturraum 200 μmol/m2s (+100 μmol/m2s Fernrot) auf Topfrandhöhe
• spektrale Zusammensetzung, siehe Tabelle 1
Temperatur• Mehrlagenkulturraum: 27 °C/25 °C (∅ Tag/Nacht); 19,6 °C/28,8 °C (minimal/maximal)
• Gewächshaus: 23 °C/19 °C (∅ Tag/Nacht); 13,3 °C/36,7 °C (minimal/maximal)
Luftfeuchtigkeit• Mehrlagenkulturraum: 64 %/62 % (Tag/Nacht)
• Gewächshaus: 47 %/67 % (Tag/Nacht)
Temperatursumme
(abhängig von Verkaufsreife)
• Mehrlagenkulturraum: ∅ 1011 °C (maximal 1277 °C, minimal 811 °C)
• Gewächshaus: ∅ 1452 °C (maximal 1682 °C, mininimal 1164 °C)
Wiederholungen4

Kritische Anmerkungen

Die Kulturdauer war in der Mehrlagenkultur zwar deutlich kürzer als im Gewächshaus, es konnten hierbei allerdings nur die Paarungen aus Sorten und Belichtungsvarianten berücksichtigt werden, die in der vorgegebenen Zeitperiode von neun bis zwölf Wochen die Verkaufsreife erreichten. Bei einer längeren Kulturdauer hätte dies vermutlich zu einem geringeren mittleren Unterschied in der Kulturdauer geführt. Allerdings sind für alle Sorte und Belichtungsvarianten Paarungen vorhanden, die die Verkürzung der Kulturdauer im Mehrlagensystem verdeutlichen. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass längere Kulturdauern zu einem üppigeren Wuchs führen können, was beim Vergleich der Gewächshausvarianten deutlich wird, die unter HPS (lange Kulturdauer) sowie unter blau-weiß-fernroten oder blau-rot-fernroten LEDs bewurzelt wurden. Der Unterschied der Varianten, die im Mehrlagenkulturraum besonders stark oder schwach wuchsen, ist im Vergleich zum Gewächshaus allerdings nicht so große, wie der Unterschied in der Kulturdauer vermuten lassen würde.

Die Kulturdauer im Mehrlagensystem wurde auf neun Wochen begrenzt, da dessen Betrieb im Vergleich zum Gewächshaus mit einem höheren Energiebedarf für Belichtung und Kühlung verbunden ist. Der Energiebedarf sollte in einem Demonstrationsversuchen erfasst werden, bei der nur ein Lichtspektrum eingesetzt wird, da die spektrale Zusammensetzung der Belichtung einen erheblichen Einfluss auf den Stromverbrauch hat, sodass verlässliche Aussagen in diesem Versuch nicht möglich waren. Im Gegensatz zum Gewächshaus musste der Mehrlagenkulturraum jedoch nicht geheizt werden.

Zur Verkaufsreife waren die Temperatur- und Strahlungssumme Im Gewächshaus höher als im Mehrlagenkultursystem. Dies verdeutlicht, dass die Kulturdauer im Mehrlagensystem nicht nur durch höhere Tagesmitteltemperaturen verkürzt wurde. Vermutlich wird hier die Gleichmäßigkeit von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Strahlung den Ausschlag für die Verkürzung der Kulturdauer geben, denn im Gewächshaus können Temperatur-, Luftfeuchtigkeits- und Strahlungsbedingungen auftreten, die jenseits des Pflanzenoptimums liegen und sogar Stress verursachen können.

Literatur

[1] Park, Y.J., & Runkle, E.S. (2018). Far-red radiation and photosynthetic photon flux density independently regulate seedling growth but interactively regulate flowering. Environmental and Experimental Botany, 155.

[2] Park, Y.J., & Runkle, E.S. (2019). Blue radiation attenuates the effects of the red to far-red ratio on extension growth but not on flowering. Environmental and Experimental Botany, 168.

[3] Seidel, H., Schneider T. & Geiger, E-M (2020). Bewurzelung von Mandevilla in der Mehrlagenkultur gelingt. Versuchsberichte Zierpflanzenbau 2020 - Jahrgangsband Versuche im deutschen Gartenbau