Vapor Pressure Deficit - Was die Temperatur mit der Luftfeuchtigkeit zu tun hat

Um die Bedeutung des Vapor Pressure Deficit zu verstehen, muss man die Atmung der Pflanze verstehen.

Vereinfacht ausgedrückt transportieren Pflanzen Wasser und darin gelöste Nährstoffe von den Wurzeln zu den Blättern und Pflanzenspitzen. In den Zellen der Blättern erfolgt durch die Photosynthese die Atmung. Auf der Unterseite der Blätter befinden sich die Stomata. Die Stomata sind winzig kleine Spaltöffnungen, die die Pflanze braucht um Kohlendioxid (CO2) aufzunehmen und Wasser sowie Sauerstoff (O2) abzugeben. Die Stomata müssen feucht bleiben, um das elementare CO2 aufnehmen zu können. Ist es zu trocken, so verschließen die Pflanzen ihre Stomata, damit sie so lang wie möglich das enthaltene Wasser hält. Dementsprechend ist es für ein optimales Wachstum, die Nährstoffaufnahme sowie die Photosynthese äußerst wichtig, dass die Stomata möglichst immer geöffnet sind, damit die Pflanze verdunsten kann.

Häufig bekommen wir von Kunden die Frage gestellt warum ihre Pflanzen die Blätter nach oben einrollen. Dies ist ein relativ sicherer Indikator für eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit bzw. einen zu geringen Abstand der Leuchtmittel zu den Pflanzen.

Eine niedrige Luftfeuchtigkeit ist nicht der einzige Grund, der für den Wasserverlust der Pflanze verantwortlich ist. Die Luftfeuchtigkeit korreliert stark mit der Umgebungstemperatur. So verliert die Pflanze bei hohen Temperaturen und einer niedrigen Wassersättigung der Luft, also einer niedrigen Luftfeuchtigkeit, viel Wasser, wodurch die Stomata schnell geschlossen werden. Hierdurch kommt die Photosynthese der Pflanze zum erliegen.

Das Vapor Pressure Deficit (VPD) oder auf deutsch das Sättigungsdefizit der Luft ist ein weit besserer Indikator für einen guten Wuchs, durch geöffnete Stomata und dadurch stattfindende Photosynthese, als die bloße Bestimmung der Luftfeuchtigkeit und Temperatur im Raum. Das Sättigungsdefizit gibt an, welches die Differenz zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt in der Luft und dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft, wenn sie voll gesättigt ist. Im Hinblick auf die Pflanzenzucht gibt das VPD die Differenz des Drucks innerhalb des Blattes und der Umgebung an.

Je höher das VPD, desto schneller wird die Pflanze austrocknen und die Stomata schließen, während eine sehr niedrige VPD der Pflanze nicht erlaubt, ausreichend Feuchtigkeit abzugeben und obendrein die Schimmelgefahr erhöht. Nährstoffe und Wasser steigen bei einer sehr niedrigen VPD zu langsam hinauf, wodurch Mangelerscheinungen gefördert werden. Die Pflanze benötigt eine gewisse Druckdifferenz, damit weiter Wasser und Nährstoffe aus dem Wurzelraum in die oberen Bereiche der Pflanze transportiert werden und um den Gasaustausch zu erlauben.

VPD kann in Kilopascal (kPa) oder Millibar (mb) berechnet werden. Um Millibar in Kilopascal umzurechnen, muss lediglich der Millibarwert durch den Faktor 10 dividiert bzw. der Kilopascalwert um den Faktor 10 multipliziert werden.

In den unterschiedlichen Phasen des Pflanzenwuchses sind unterschiedliche VPD Werte nützlich zu wissen, da wir manchmal wollen, dass die Pflanzen stärker oder schwächer transpirieren.

  • Für die Bewurzelungsphase bzw. die Wuchsphase empfehlen sich sehr niedrige VPD Werte zwischen 4-8mb bzw 0,4-0,8kPa, da wir in dieser Phase keine zu starke Transpiration wünschen.
  • Während der Fruchtbildung möchten wir eine starke Photosyntheseleistung erzielen, weshalb wir eine gesteigerte Transpiration anstreben. In dieser Zeit sind Werte zwischen 8-12mb bzw. 0,8-1,2kPa wünschenswert.
  • In der Zeit der höchsten Zuwachsrate, meistens in der Mitte des Fruchtbildungszyklus wünschen wir eine besonders hohe Transpiration, um den Stoffwechsel kräftig anzukurbeln. Werte zwischen 12-16mb bzw 1,2-1,6kPa sind in diesem Zeitpunkt der Pflanzenzucht erstrebenswerte Ergebnisse.

Für die Pflanzenzucht wurden bereits Controller entwickelt, die alle Komponenten, d.h. Beleuchtung, Lüftung, Luftbe- sowie Luftentfeuchtung so steuern, dass die gewünschten VPD Werte erreicht werden können. Für alle Gärtner, die solches Equipment nicht besitzen kann der VPD Wert dennoch recht einfach ermittelt werden. Hierfür wird ein Thermo-/Hygrometer sowie ein Infrarotthermometer benötigt.

  • Mit dem Infrarotthermometer wird die Blatttemperatur gemessen und mit unserer Tabelle verglichen. Beachten Sie den Punkt an dem Ihre Blatttemperatur die 100% Feuchtigkeit erreicht. Dies verrät den aktuellen Blattdampfdruck.
  • Nun müssen Sie den Schneidepunkt der im Raum gemessenes Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf der Tabelle suchen, um den Luftdampfdruck zu ermitteln.
  • Haben Sie nun beide Werte ermittelt, so ziehen Sie einfach den Wert des Blattdampfdrucks vom Luftdampfdruck ab, um den VPD zu ermitteln.

VPD-II

Als Rechenbeispiel:

Die Blatttemperatur beträgt 28°C und die Raumtemperatur 30°C bei 55% Luftfeuchtigkeit

37,8 - 23,2 = 14,6 VPD (Dies wäre für die Hauptfruchtbildung eine annehmbare VPD)

Um den VPD zu verändern können Unterschiedliche Faktoren verändert werden. Falls Sie mit Kunstlicht arbeiten, kann die Entfernung des Leuchtmittels zu Ihren Pflanzen verändert werden. In Gewächshäusern kann auch mit Schattenfolien gearbeitet werden. Sie können die Luftfeuchtigeit und auch die Temperatur im Raum manipulieren, um optimale VPD Werte zu erreichen.

Die folgende Tabelle dient lediglich als Anhaltspunkt für die optimale Luftfeuchtigkeit bei entsprechender Temperatur im Gewächshaus.

VPD-I

 

 

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