Gewächshaus Temperatur-Strahlungs-Dichte Verhältnis

Assimilatbalance

Basis dieser Überlegung ist die Assimilatbalance. Auf der Inputseite ist die Photosynthese, welche direkt Strahlungsabhängig ist. Ist die Tagesluftfeuchte im optimalen Bereich je nach Kultur und Temperatur zwischen 65 und 80%, so gilt in einem bestimmten Bereich, dass mit steigender Strahlung mehr Assimilate produziert werden. Für den Bezug (Outputseite) sind in erster Linie die Früchte verantwortlich. Je mehr es von diesen hat, desto mehr Assimilate werden bezogen. Für die Anzahl Früchte ist zum einen die Stängeldichte als auch die Reduktionsstrategie entscheidend. Weil die Umlagerung in die Früchte Enzymabhängig ist, steigt die Umlagerung mit höheren Temperaturen. Das heisst, dass der Bezug der Früchte umso grösser ist, je mehr es davon hat und je höher die Tagesmitteltemperatur (24 Stunden Temperatur) ist.

Ist der Bezug von Assimilaten grösser als die Produktion, geht das auf Kosten der Pflanzenteile, die die wenigsten Assimilate bekommen. Die Wurzeln beispielsweise bekommen nur rund 10% der Assimilate. Ebenso die Blüten. Gibt es zu wenig Assimilate, sind das die ersten Pflanzenteile, die geschwächt sind. 

Geschwächte Wurzeln werden wenige bis keine Wurzelexudate mehr ausscheiden, die für die Mikroorganismen wichtig sind. Zudem kann eine Pflanze mit geschwächten Wurzeln wenig Wasser aufnehmen. Das zeigt sich dann insbesondere an warmen Sommertagen, wo die Wasseraufnahme für die Kühlung der Pflanze und des Gewächshauses nötig sind. Zudem wird Calcium nur über junge Wurzelspitzen aufgenommen. Ist das Wurzelsystem zu klein, kann es wegen ungenügender Calciumaufnahme vermehrt zu Blütenendfäule bei Tomaten und Paprika sowie zu Brennköpfen bei Gurken kommen. Der Mangel bei den Blüten zeigt sich in schlechter Befruchtung oder auch einer Abstossung von Blüten, insbesondere bei Gurken. Im Pflanzenkopf kann man eine abnehmende Dicke beobachten, was auf eine Schwächung der Pflanze hindeutet.

Gleichzeitig will man aber so viele Assimilate in die Früchte einlagern wie möglich. Ansonsten verliert man Ertrag, die Pflanzen werden vegetativ und das Wurzelsystem allenfalls gar zu stark. Das kann bei starkem Wurzeldruck insbesondere zu Platzfrüchten bei Tomaten führen. Um die richtige Balance zwischen Temperatur und Strahlung zu finden, geht man von einer Basistemperatur und einer Strahlungssummenabhängigen Erhöhung der Tagesmitteltemperatur aus. Typische Werte für die Sommerfruchtkulturen sind in Abbildung 1 aufgeführt. Aufgrund dessen kann man seine Kultur wie folgt planen:

1. Stängeldichte

Um die richtige Balance zu finden, gilt es als erstes, die Stängeldichte zu planen. Je höher die Sommertemperatur ausfällt, desto geringer sollte die Stängeldichte im Sommer sein. Beispielsweise ist in höheren strahlungsintensiveren Lagen mit geringeren Temperaturen eine höhere Stängeldichte möglich als in warmen Flachlandlagen mit geringerer Strahlung. Überschreitet man an seiner Lage das Tagesmittel inklusive 3-fache Strahlungserhöhung im Sommer regelmässig, so ist eher auf eine geringere Stängeldichte zu tendieren. Ebenso sollte eine geringe Temperaturkontrolle (z.B. fehlende Oberlüftung, fehlender Schirm) oder fehlende Feuchtekontrolle (keine Vernebelung oder Obenberegnung) zu einer geringeren Stängeldichte führen. Wer vor März pflanzt, der sollte zudem mit 2/3 der geplanten Stängeldichte beginnen und diese bei Lichtzunahme um 50% erhöhen.

Bei Gurken wird je nach genannten Möglichkeiten und Sommertemperaturen für Folienhäuser eine Stängeldichte von 2 bis 2.6/m2 empfohlen. Bei Auberginen 3.75 bis 4.5. Bei Peperoni 5.5 bis 6.5, bei Rispentomaten 2.5 bis 3 und bei Cherrytomaten rund 20% mehr. Als Beispiel sind 23°C Tagesmitteltemperatur bei starker Strahlung bei 2.5 Stängeln Rispentomaten pro m2 kein Problem. Bei 3.7 Stängeln hingegen sollte die Tagesmitteltemperatur rund 3°C tiefer liegen. Zur Planung der Stängeldichte ist es darum wichtig, wie in Abbildung 3 dargestellt seine Sommertemperaturen zu kennen. 

2. Temperatursteuerung

Man redet von einer Basistemperatur und einer Erhöhung pro 1000 Joule. Während Watt die momentane Strahlung angibt, so bezeichnet Joule die Strahlungssumme des Tages. Um die gewünschte Tagesmitteltemperatur abhängig der Strahlungssumme zu erreichen, arbeitet man schon während des Tages mit einer Wattabhängigen Temperaturerhöhung. Beispielsweise kann man je nach Kultur bei einer momentanen Strahlung zwischen 400 und 800 Watt die Lüftungs-, respektive Heiztemperatur um 0.5-1.5 Grad anheben. Bei Kulturen mit grösserer Tagesmitteltemperatur respektive höherer Erhöhung pro Strahlungssumm wie Auberginen und Peperoni ist es eher der obere Bereich, bei Kulturen mit eher Flacher Tag-Nacht Differenz wie Gurken eher der untere Bereich. Bis zum Sommer steuert man die Tagestemperatur gut. Im Sommer kann diese das gewünschte Ziel übertreffen. Mögliche Lösungen sind starke Vornachtabsenkungen und allenfalls eine Strahlungsabhängige Senkung der Nachttemperatur.

Bei Gurken kann es je nach Stängeldichte nötig werden bei Tagesmitteltemperaturen über 22°C wieder mehr Früchte zu entfernen, also anstatt 2 von 3 nur 1 von 2 lassen oder anstatt 1 von 2 nur 1 von 3 lassen.

3: Anpassung Früchte pro m2

Gerade in Sommersituationen, wo die Temperatur das Optimum nicht nur kurzfristig übertrifft, ist es wichtig gegenzusteuern. Dies ist insbesondere bei Kulturen mit geringerem Tagesmittel wichtig wie Gurken und teilweise Tomaten. So kann es allenfalls nötig sein bei Rispentomaten auf 5 Früchte pro Rispe zurückzugehen wie im Frühling. Bei Gurken lässt man dann nicht mehr 2 von 3 Früchten, sondern 1 von 2 oder anstatt 1 von 2 nur 1 von 3.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass gerade die Anpassung der Früchte insbesondere bei Kulturstart enorm wichtig ist, damit genügend Assimilate für Pflanze und Wurzeln übrigbleiben. So sieht man nicht selten Pflanzen mit 8 Rispentomaten pro Rispe oder Peperonipflanzen, die schon auf Kniehöhe vollhängen mit Früchten. Das rächt sich, da der Kopf geschwächt ist und auch die Wurzeln keine Kraft für die Anlage neuer Blüten und Früchte haben. Viele langsam abreifende aber keine neuen nachkommenden Früchte sind die Folge.