Das Wachstum und die geografische Verbreitung von Pflanzen werden stark von der Umwelt beeinflusst. Wenn ein Umweltfaktor nicht ideal ist, schränkt er das Wachstum und/oder die Verbreitung einer Pflanze ein. So können beispielsweise nur Pflanzen, die an begrenzte Wassermengen angepasst sind, in Wüsten leben.
Die meisten Pflanzenprobleme werden entweder direkt oder indirekt durch Umweltstress verursacht. In einigen Fällen schädigen schlechte Umweltbedingungen (z. B. zu wenig Wasser) eine Pflanze direkt. In anderen Fällen schwächt Umweltstress eine Pflanze und macht sie anfälliger für Krankheiten oder Insektenbefall.
Zu den Umweltfaktoren, die das Pflanzenwachstum beeinflussen, gehören Licht, Temperatur, Wasser, Feuchtigkeit und Nährstoffe. Es ist wichtig zu verstehen, wie diese Faktoren das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen beeinflussen. Mit einem grundlegenden Verständnis dieser Faktoren können Sie die Pflanzen so manipulieren, dass sie Ihren Bedürfnissen entsprechen, sei es für eine erhöhte Blatt-, Blüten- oder Fruchtproduktion. Wenn Sie die Rolle dieser Faktoren kennen, können Sie auch Pflanzenprobleme, die durch Umweltstress verursacht werden, besser diagnostizieren.
Licht
Drei Hauptmerkmale des Lichts beeinflussen das Pflanzenwachstum: Quantität, Qualität und Dauer.
Quantität
Die Lichtmenge bezieht sich auf die Intensität bzw. Konzentration des Sonnenlichts. Sie variiert mit den Jahreszeiten. Die größte Lichtmenge ist im Sommer vorhanden, die geringste im Winter. Bis zu einem gewissen Punkt gilt: Je mehr Sonnenlicht eine Pflanze erhält, desto größer ist ihre Fähigkeit, durch Photosynthese Nahrung zu produzieren.
Sie können die Lichtmenge manipulieren, um unterschiedliche Wachstumsmuster der Pflanzen zu erreichen. Erhöhen Sie das Licht, indem Sie die Pflanzen mit reflektierenden Materialien, einem weißen Hintergrund oder zusätzlicher Beleuchtung umgeben. Verringern Sie die Lichtmenge, indem Sie die Pflanzen mit Käseleinen oder gewebten Schattentüchern beschatten.
Qualität
Die Lichtqualität bezieht sich auf die Farbe (Wellenlänge) des Lichts. Das Sonnenlicht liefert die gesamte Bandbreite an Wellenlängen und kann durch ein Prisma in die Farben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett aufgeteilt werden.
Blaues und rotes Licht, das von Pflanzen absorbiert wird, hat die größte Wirkung auf das Pflanzenwachstum. Blaues Licht ist vor allem für das vegetative (Blatt-)Wachstum verantwortlich. Rotes Licht, wenn es mit blauem Licht kombiniert wird, fördert die Blüte. Pflanzen sehen für uns grün aus, weil sie grünes Licht reflektieren, anstatt es zu absorbieren.
Für die Beeinflussung des Pflanzenwachstums ist es wichtig zu wissen, welche Lichtquelle zu verwenden ist. Fluoreszierendes (kaltweißes) Licht zum Beispiel hat einen hohen Anteil an blauen Wellenlängen. Es fördert das Blattwachstum und eignet sich hervorragend für den Start von Setzlingen. Glühlampenlicht hat einen hohen Anteil im roten oder orangenen Bereich, erzeugt aber im Allgemeinen zu viel Wärme, um als Lichtquelle für Pflanzen geeignet zu sein. Leuchtstoffröhren versuchen, das Sonnenlicht mit einer Mischung aus roten und blauen Wellenlängen zu imitieren, aber sie sind teuer und im Allgemeinen nicht besser als normale Leuchtstoffröhren.
Dauer
Die Dauer, oder Photoperiode, bezieht sich auf die Zeit, die eine Pflanze dem Licht ausgesetzt ist. Die Photoperiode steuert bei vielen Pflanzen die Blüte (Abbildung 26). Ursprünglich dachten die Wissenschaftler, dass die Länge der Lichtperiode die Blüte und andere Reaktionen der Pflanzen auslöst. Daher bezeichneten sie Pflanzen als Kurztags- oder Langtagspflanzen, je nachdem, unter welchen Bedingungen sie blühen. Heute weiß man, dass nicht die Länge der Lichtperiode, sondern vielmehr die Länge der ununterbrochenen Dunkelheit für die Blütenentwicklung entscheidend ist.
Pflanzen werden in drei Kategorien eingeteilt: Kurztagspflanzen (Langtagspflanzen), Langtagspflanzen (Kurztagspflanzen) und tagneutrale Pflanzen, je nachdem, wie sie auf die Dauer von Licht oder Dunkelheit reagieren. Kurztagspflanzen bilden nur dann Blüten, wenn die Tageslänge weniger als 12 Stunden beträgt. Viele Frühjahrs- und Herbstblüher, wie Chrysanthemen, Weihnachtssterne und Weihnachtskakteen, gehören zu dieser Kategorie.
Im Gegensatz dazu bilden Langtagspflanzen nur dann Blüten, wenn die Tageslänge mehr als 12 Stunden beträgt. Die meisten sommerblühenden Pflanzen (z. B. Rudbeckia, Kalifornischer Mohn und Aster) sowie viele Gemüsearten (Rüben, Radieschen, Salat, Spinat und Kartoffeln) gehören zu dieser Kategorie.
Tagesneutrale Pflanzen bilden unabhängig von der Tageslänge Blüten aus. Beispiele hierfür sind Tomaten, Mais, Gurken und einige Erdbeersorten. Einige Pflanzen lassen sich in keine Kategorie einordnen, reagieren aber auf Kombinationen von Tageslängen. Petunien zum Beispiel blühen unabhängig von der Tageslänge, blühen aber bei langen Tagen früher und üppiger.
Sie können die Photoperiode leicht manipulieren, um die Blüte zu stimulieren. Zum Beispiel blühen Chrysanthemen normalerweise in den kurzen Tagen des Frühlings oder Herbstes, aber man kann sie im Hochsommer zum Blühen bringen, indem man sie mit einem Tuch abdeckt, das das Licht für 12 Stunden pro Tag vollständig blockiert. Nach mehreren Wochen dieser Behandlung ist die künstliche Dunkelheit nicht mehr nötig, und die Pflanzen blühen, als ob es Frühling oder Herbst wäre. Diese Methode wird auch angewandt, um Weihnachtssterne rechtzeitig vor Weihnachten zum Blühen zu bringen.
Um eine Langtagspflanze zur Blüte zu bringen, wenn die Tageslänge weniger als 12 Stunden beträgt, setzen Sie die Pflanze zusätzlichem Licht aus. Nach einigen Wochen werden sich Blütenknospen bilden.