Welche Auswirkungen hat Licht auf Tomaten und Gurken?
In der modernen Agrarproduktion sind Gewächshäuser mit ihren kontrollierbaren Umgebungsbedingungen zu den wichtigsten Voraussetzungen für den effizienten Anbau von Nutzpflanzen wie Tomaten und Gurken geworden. Licht als Energiequelle für die Photosynthese der Nutzpflanzen bestimmt dabei direkt deren Wachstumsrate, Ertrag und Qualität. Insbesondere in Tomatengewächshäusern ist eine präzise Steuerung der Lichtverhältnisse entscheidend für hochwertige und ertragreiche Tomaten. Dieser Artikel analysiert die spezifischen Auswirkungen von Licht auf Tomaten und Gurken anhand von drei Aspekten: Lichtdauer, Lichtintensität und Lichtspektrumzusammensetzung und liefert Gewächshausgärtnern wissenschaftlich fundierte Ideen zur Lichtregulierung.
I. Dauer der Lichteinwirkung: Grundlage für den Wachstumszyklus und die Fruchtproduktionseffizienz von Tomaten und Gurken
Die Belichtungsdauer gibt die tägliche Belichtungszeit der Pflanzen an. In Gewächshäusern kann die Belichtungsdauer durch Vorrichtungen wie Beschattungsnetze und Zusatzlampen flexibel angepasst werden. Verschiedene Pflanzen haben deutlich unterschiedliche Anforderungen an die Belichtungsdauer, was sich direkt auf ihre Blüte- und Fruchtbildung auswirkt. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
Tomaten benötigen mittlere Tageslichtstunden, daher beträgt die optimale Beleuchtungsdauer 10 bis 12 Stunden pro Tag. Beträgt die Beleuchtungsdauer in Tomatengewächshäusern weniger als 8 Stunden, wachsen die Tomatenpflanzen übermäßig – mit dünnen Stielen und dünneren Blättern, wodurch die durch Photosynthese angesammelte organische Substanz reduziert wird. Dadurch verzögert sich die Blütezeit und die Fruchtbildungsrate wird verringert. Beispielsweise kann im Winter aufgrund der kurzen natürlichen Beleuchtungsdauer in landwirtschaftlichen Gewächshäusern im Norden die Fruchtbildungsrate der ersten Tomatentraube um 20 bis 30 % sinken, wenn nicht rechtzeitig für zusätzliche Beleuchtung gesorgt wird. Umgekehrt verursacht eine Beleuchtungsdauer von mehr als 14 Stunden zwar keinen offensichtlichen Schaden an den Tomaten, erhöht jedoch den Energieverbrauch für zusätzliche Beleuchtung in landwirtschaftlichen Gewächshäusern und steigert den Ertrag nicht wesentlich. Daher sollte die Beleuchtungsdauer in Tomatengewächshäusern im optimalen Bereich von 10 bis 12 Stunden stabilisiert werden. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
Gurken sind Kurztagspflanzen und benötigen 8 bis 10 Stunden Tageslicht. Im Gewächshausanbau hemmt eine zu lange Lichtdauer (über 12 Stunden) die Blütenknospendifferenzierung, was zu einer Verringerung der weiblichen Blüten führt. Insbesondere im Keimlingsstadium kann zu viel Licht dazu führen, dass die Keimlinge zwar stark wachsen, aber keine Früchte tragen. Beträgt die Lichtdauer hingegen weniger als 6 Stunden, verringert sich die photosynthetische Effizienz der Gurkenblätter deutlich, das Pflanzenwachstum verlangsamt sich und die Entwicklung der Gurken wird behindert, was zur Entstehung von Deformationen (wie krummen oder spitzen Gurken) führt. Daher sollte beim Gurkenanbau in Gewächshäusern die Lichtdauer dem jeweiligen Wachstumsstadium angepasst werden. Im Keimlingsstadium sollte sie auf etwa 8 Stunden begrenzt werden, während der Fruchtbildungsphase kann sie auf 10 Stunden verlängert werden, um den Anforderungen von Wachstum und Fruchtbildung gerecht zu werden. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
II. Lichtintensität: Ein Schlüsselfaktor für die photosynthetische Effizienz und Qualitätsentwicklung von Tomaten und Gurken
Die Lichtintensität bezeichnet die Menge des pro Flächeneinheit empfangenen Lichtstroms. In landwirtschaftlichen Gewächshäusern wird die Lichtintensität durch Faktoren wie die Lichtdurchlässigkeit der Gewächshausfolie, die Jahreszeit und das Wetter beeinflusst. Tomaten und Gurken haben unterschiedliche Toleranzen und Anforderungen an die Lichtintensität, was sich direkt auf die Anreicherung organischer Stoffe und die Fruchtqualität auswirkt. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
Landwirtschaftliche Gewächshäuser Tomaten sind lichtliebende Pflanzen mit hohem Lichtbedarf. Ihr Lichtkompensationspunkt (die Lichtintensität, bei der die Photosyntheserate der Atmungsrate entspricht) liegt bei etwa 2.000–3.000 Lux, und der Lichtsättigungspunkt (die Lichtintensität, bei der die Photosyntheserate ihr Maximum erreicht) liegt bei etwa 70.000–80.000 Lux. Liegt die Lichtintensität in Tomatengewächshäusern unter dem Lichtkompensationspunkt, verbrauchen Tomatenpflanzen ihre gespeicherte organische Substanz, was zu Wachstumsstagnation führt. Bei Lichtintensitäten zwischen 30.000 und 70.000 Lux steigt die Photosyntheseeffizienz mit zunehmender Lichtintensität deutlich an, und die Anreicherungsrate von Nährstoffen wie Zucker und Vitamin C in den Früchten beschleunigt sich, wodurch die Früchte süßer und farbintensiver werden (beispielsweise kann während der Farbveränderungsphase von Tomatenfrüchten ausreichend Licht die Lycopinsynthese fördern). Es ist jedoch zu beachten, dass in landwirtschaftlichen Gewächshäusern im Sommer bei einer Lichtintensität von über 80.000 Lux ohne Beschattung Blattverbrennungen bei Tomaten mit Symptomen wie verbrannten Rändern und Vergilbung auftreten können. Außerdem neigen die Früchte zu Sonnenbrandflecken, was ihren Handelswert mindert. Daher müssen in Tomatengewächshäusern externe Beschattungsnetze und interne Beschattungsvorhänge sowie weitere Vorrichtungen verwendet werden, um die Lichtintensität in einem geeigneten Bereich von 30.000 bis 70.000 Lux zu regeln. Im Winter, wenn nicht genügend Licht vorhanden ist, sollten zusätzliche LED-Leuchten eingeschaltet werden, um die Lichtintensität auf über 20.000 Lux zu erhöhen und so die grundlegenden Wachstumsanforderungen zu erfüllen. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
Gurken benötigen weniger Licht als Tomaten. Ihr Lichtkompensationspunkt liegt bei etwa 1.500–2.000 Lux und der Lichtsättigungspunkt bei etwa 50.000–60.000 Lux. Bei zu geringer Lichtintensität (unter 1.500 Lux) werden die Blätter der Gurke dünner und blasser, und die Photosyntheseprodukte reichen nicht aus, was zu langsamem Wachstum der Gurke und Gewichtsabnahme der einzelnen Gurken führt. Bei einer Lichtintensität zwischen 20.000 und 50.000 Lux haben Gurken die höchste Photosyntheseeffizienz, wodurch organische Stoffe schnell angesammelt, das Längen- und Verdickungswachstum der Gurke gefördert und der Anteil deformierter Gurken reduziert werden kann. Im Gegensatz zu Tomaten vertragen Gurkenblätter starkes Licht jedoch weniger gut. Bei einer Lichtintensität von über 60.000 Lux schließen sich die Spaltöffnungen der Gurkenblätter, und die Photosyntheseeffizienz nimmt ab. Gleichzeitig neigen die Blätter zu Wasserverlust und Welken. Daher sollte beim Gurkenanbau in Gewächshäusern im Sommer frühzeitig eine Beschattung eingeschaltet werden, um eine übermäßige Lichtintensität zu vermeiden. Im Winter sollte eine zusätzliche Beleuchtung bereitgestellt werden, um sicherzustellen, dass die Lichtintensität nicht unter 1500 Lux sinkt. Insbesondere an Tagen mit anhaltendem Regen kann eine zusätzliche Beleuchtung die Schwächung der Gurkenpflanzen wirksam verhindern. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
III. Spektrale Zusammensetzung: Der Kern für die Regulierung der Wachstumsmorphologie und physiologischen Funktionen von Tomaten und Gurken
Die spektrale Zusammensetzung beschreibt die Verteilung der Lichtwellenlängen. Verschiedene Wellenlängen des Lichts (z. B. Rot, Blau und Grün) wirken sich unterschiedlich auf das Pflanzenwachstum aus. In landwirtschaftlichen Gewächshäusern können durch die Auswahl von LED-Zusatzleuchten mit spezifischer spektraler Zusammensetzung die Wachstumsmorphologie und die physiologischen Funktionen von Tomaten und Gurken präzise reguliert und so die Pflanzeffizienz gesteigert werden. Diese Anwendung ist insbesondere in Tomatengewächshäusern weit verbreitet. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text ein.
Rotes Licht (Wellenlänge 620–660 nm) ist die Hauptenergiequelle für die Photosynthese von Tomaten und Gurken und hat einen erheblichen Einfluss auf deren Blüte und Fruchtbildung. Bei Tomaten kann rotes Licht die Verdickung der Stängel fördern, übermäßiges Wachstum reduzieren, die Blütenknospendifferenzierung beschleunigen, die Anzahl weiblicher Blüten erhöhen und die Fruchtbildungsrate verbessern. Während der Fruchtentwicklungsphase von Tomaten kann rotes Licht zudem die Lycopinsynthese fördern, wodurch die Fruchtfarbe gleichmäßiger und leuchtender wird. Wenn in Tomatengewächshäusern die Zusatzbeleuchtung hauptsächlich rotes Licht ausstrahlt (60–70 %), kann die Fruchtbildungsrate von Tomaten um 15–20 % erhöht und die Fruchtreife um 3–5 Tage beschleunigt werden. Bei GurkenLandwirtschaftliche Gewächshäuser Rotes Licht kann die Entwicklung der Früchte fördern, das Gewicht einzelner Früchte erhöhen und auch den Gehalt an löslichem Zucker in den Früchten steigern, was den Geschmack verbessert. Bitte geben Sie den Text an, den Sie übersetzen lassen möchten.
Blaues Licht (Wellenlänge 430–470 nm) ist entscheidend für das Blattwachstum und die Stressresistenz von Tomaten und Gurken. Blaues Licht kann das Wachstum von Tomatenblättern fördern, den Chlorophyllgehalt erhöhen, die photosynthetische Effizienz steigern und gleichzeitig die Krankheits- und Schädlingsresistenz von Tomatenpflanzen stärken sowie das Auftreten von Grauschimmel und Blattläusen reduzieren. Im Tomatenkeimlingsstadium kann eine entsprechende Erhöhung des Blaulichtanteils (20–30 %) kleine und robuste Setzlinge mit gut entwickeltem Wurzelsystem hervorbringen und so die Grundlage für weiteres Wachstum legen. Bei Gurken kann blaues Licht übermäßiges Pflanzenwachstum hemmen und die Gurkenkeimlinge kräftiger machen. Es kann auch die Differenzierung weiblicher Blüten bei Gurken fördern. Insbesondere im Keimlingsstadium kann ausreichend blaues Licht das Erscheinen weiblicher Blüten beschleunigen und ihre Anzahl erhöhen, was die Grundlage für hohe Erträge legt. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
Grünes Licht (Wellenlänge 500–560 nm) hat relativ geringe Auswirkungen auf Tomaten und Gurken. Eine angemessene Menge an grünem Licht kann jedoch die Lichtverteilung in Gewächshäusern verbessern, sodass auch die unteren Blätter der Nutzpflanzen Licht erhalten und die Vergilbung und der Abfall der unteren Blätter reduziert werden. Enthält das zusätzliche Lichtspektrum in Tomatengewächshäusern nur rotes und blaues Licht, verringert sich die photosynthetische Effizienz der unteren Blätter. Durch die Zugabe von 10–15 % grünem Licht kann die organische Substanzanreicherung der unteren Blätter jedoch um etwa 10 % steigen. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
IV. Wissenschaftliche Empfehlungen zur Lichtregulierung in landwirtschaftlichen Gewächshäusern
Aufgrund des Einflusses von Licht auf Tomaten und Gurken sollten Gewächshausgärtner präzise Lichtregulierungspläne erstellen, die den Eigenschaften der Pflanzen und der tatsächlichen Umgebung entsprechen. Für Tomatengewächshäuser empfiehlt sich die Verwendung von hochtransparenten, tropffreien Folien (mit einer Lichtdurchlässigkeit von über 90 %). Im Winter sollte täglich 4 bis 6 Stunden zusätzliche Beleuchtung (mit einer Intensität von 20.000 bis 30.000 Lux) bereitgestellt werden.Landwirtschaftliche Gewächshäuser Das zusätzliche Lichtspektrum sollte von rotem Licht dominiert und durch blaues Licht ergänzt werden (rotes Licht: blaues Licht = 3:1). Im Sommer sollte das externe Beschattungsnetz mittags aktiviert werden, um die Lichtintensität auf 50.000 bis 60.000 Lux zu regeln und Sonnenbrand auf den Früchten zu vermeiden. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
Für den Gurkenanbau in Gewächshäusern empfiehlt sich die Wahl von Folien mit einer etwas geringeren Lichtdurchlässigkeit als bei Tomaten (ca. 85 %). Im Winter sollte für 3 bis 4 Stunden eine Zusatzbeleuchtung (mit einer Intensität von 15.000 bis 20.000 Lux) bereitgestellt werden, wobei der Blaulichtanteil im Zusatzlichtspektrum entsprechend erhöht werden kann (Rotlicht: Blaulicht = 2:1). Im Sommer sollten Beschattungsanlagen früher aktiviert werden. Ab einer Lichtintensität von 50.000 Lux sollte rechtzeitig beschattet werden, um Blattverbrennungen zu vermeiden. Bitte geben Sie den zu übersetzenden Text an.
Ob Tomaten- oder Gurkenanbau: Gewächshäuser sollten mit Lichtsensoren ausgestattet sein, um die Intensität und Dauer des Lichts im Gewächshaus in Echtzeit zu überwachen. In Kombination mit einem intelligenten Steuerungssystem lässt sich der Betrieb von Beschattungsnetzen und Zusatzbeleuchtung automatisch anpassen, um eine präzise und automatisierte Steuerung der Lichtverhältnisse zu erreichen und so Ernteertrag und -qualität zu steigern.
