Haben Sie sich jemals gefragt, ob es ein Geheimnis gibt, wie Sie den Erfolg Ihres kommerziellen Anbaus steigern können? Vielleicht übersehen Sie ein winziges Molekül, das ein immenses Potenzial birgt: Kohlendioxid (CO2).

In der Welt des Cannabisanbaus ist es wie eine Geheimwaffe, die Bedeutung von CO2 zu verstehen und zu wissen, wie es mit Deinen Pflanzen interagiert. Dieses entscheidende Element spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie die Pflanzen wachsen, sich entwickeln und letztendlich zu dem Ertrag beitragen, den Du so hart zu maximieren versuchst.

Im White Paper Wednesday dieser Woche befassen wir uns mit zwei Artikeln, "Photosynthese und Cannabis" und "CO2-Assimilation in C3-C4-Zwischenpflanzen", und untersuchen, wie Cannabispflanzen CO2 für ihr Wachstum und ihre Entwicklung nutzen. 

Wie nutzen Pflanzen CO2?

Pflanzen nutzen Kohlendioxid (CO2) in einem Prozess, der Photosynthese genannt wird, um Energie in Form von Kohlenhydraten zu erzeugen. Hier ist eine vereinfachte Erklärung, wie das funktioniert:

Die Photosynthese: Pflanzen haben spezielle Strukturen, die Chloroplasten genannt werden und das Pigment Chlorophyll enthalten. Das Chlorophyll absorbiert das Sonnenlicht und liefert die für die Photosynthese erforderliche Energie. Während der Photosynthese wandeln die Pflanzen CO2 und Wasser in Glukose (einen einfachen Zucker) und Sauerstoff um. Die Gesamtreaktion kann wie folgt dargestellt werden: 6 CO2 + 6 H2O + Sonnenlicht → C6H12O6 (Glukose) + 6 O2

Spaltöffnungen: Pflanzen nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch winzige Öffnungen auf ihren Blättern auf, die Spaltöffnungen genannt werden. Die Spaltöffnungen sind von Wächterzellen umgeben, die ihr Öffnen und Schließen kontrollieren, um den Gasaustausch zu regulieren. Wenn die Spaltöffnungen geöffnet sind, gelangt CO2 in die Pflanze.

Kohlenstoff-Fixierung: Im Inneren der Pflanzenzellen verbindet sich CO2 mit einem Molekül namens Ribulosebiphosphat (RuBP) in einem Prozess, der als Kohlenstofffixierung bezeichnet wird. Diese Reaktion wird von einem Enzym namens RuBisCO katalysiert. Das entstehende Molekül ist instabil und zerfällt schnell in zwei Moleküle 3-Phosphoglycerat (3-PGA).

Reduktion: Die vom Chlorophyll eingefangene Energie des Sonnenlichts wird zur Umwandlung der 3-PGA-Moleküle in ein anderes Molekül namens Glyceraldehyd-3-phosphat (G3P) verwendet. Dieser Schritt erfordert ATP (Adenosintriphosphat) und NADPH (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat), die bei den lichtabhängigen Reaktionen der Photosynthese entstehen.

Regeneration: Ein Teil der produzierten G3P-Moleküle wird zur Regeneration von RuBP verwendet, so dass der Prozess der Kohlenstofffixierung fortgesetzt werden kann. Dieser Schritt verbraucht zusätzliches ATP.

Produktion von Kohlenhydraten: Die verbleibenden G3P-Moleküle werden zur Synthese verschiedener Kohlenhydrate wie Glukose und Fruktose verwendet. Diese Kohlenhydrate dienen der Pflanze als Energiequelle und können für Wachstum und Pflege verwendet oder als Stärke für eine spätere Verwendung gespeichert werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Pflanzen Kohlendioxid aus der Atmosphäre zusammen mit Wasser und Sonnenlicht für die Photosynthese nutzen. Bei diesem Prozess wandeln sie CO2 in Kohlenhydrate um, die Energie für das Wachstum und die Erhaltung der Pflanze liefern. Außerdem wird der als Nebenprodukt der Photosynthese freigesetzte Sauerstoff wieder an die Atmosphäre abgegeben und trägt so zum Sauerstoffgehalt unserer Luft bei.

(McKeil, 2018)

Pflanzen nehmen Kohlendioxid (CO2) hauptsächlich über ihre Spaltöffnungen auf. Es gibt jedoch einige Ausnahmefälle, in denen Pflanzen alternative Wege zur CO2-Aufnahme nutzen können.

CAM-Pflanzen: Bestimmte Pflanzen, wie z. B. Kakteen und andere Sukkulenten, verfügen über eine spezielle Art der Photosynthese, die als Crassulacean Acid Metabolism (CAM) bezeichnet wird. Diese Pflanzen öffnen ihre Spaltöffnungen in der Nacht, wenn es kühler und weniger feucht ist, um den Wasserverlust zu minimieren. Sie nehmen CO2 auf, wandeln es in eine organische Säure um und speichern es in den Vakuolen ihrer Zellen. Tagsüber, wenn die Spaltöffnungen geschlossen sind, wird das gespeicherte CO2 freigesetzt und für die Photosynthese verwendet.

C4-Pflanzen: Eine andere Gruppe von Pflanzen, die so genannten C4-Pflanzen, haben eine anatomische und biochemische Anpassung, die es ihnen ermöglicht, CO2 auch bei niedrigen atmosphärischen Konzentrationen effizient zu nutzen. C4-Pflanzen wie Mais, Zuckerrohr und bestimmte Gräser haben eine spezielle Blattanatomie, die den ersten Schritt der CO2-Fixierung vom Rest des photosynthetischen Prozesses trennt. Sie binden zunächst CO2 in einer Vier-Kohlenstoff-Verbindung in spezialisierten Zellen, den so genannten Bündelscheidenzellen. Diese Zellen haben weniger Spaltöffnungen und eine andere Art von Photosyntheseenzymen, wodurch sie CO2 konzentrieren und den Wasserverlust minimieren können.

C3-Pflanzen: DAS IST CANNABIS. C3-Pflanzen sind eine Art von Pflanzen, die während der Photosynthese den C3-Kohlenstofffixierungsweg nutzen. Dieser Weg ist so benannt, weil die erste Kohlenstoffverbindung, die während der Photosynthese entsteht, drei Kohlenstoffatome enthält. Die Mehrheit der Pflanzen auf der Erde, etwa 85-90 %, sind C3-Pflanzen.

So funktioniert der C3-Kohlenstofffixierungsweg:

Kohlenstoff-Fixierung: Im ersten Schritt wird Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufgefangen und mit einem Fünf-Kohlenstoff-Zucker namens Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP) verbunden. Diese Reaktion wird durch das Enzym Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase katalysiert, das allgemein als Rubisco bekannt ist.

Bildung von 3-Phosphoglycerat (PGA): Die Kombination von CO2 und RuBP bildet eine instabile Sechs-Kohlenstoff-Verbindung, die schnell in zwei Moleküle 3-Phosphoglycerat (PGA) mit jeweils drei Kohlenstoffatomen zerfällt.

Reduktion von PGA: ATP (Adenosintriphosphat) und NADPH (Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid-Phosphat), die bei den lichtabhängigen Reaktionen der Photosynthese entstehen, werden verwendet, um PGA in einen Dreikohlenstoffzucker namens Glyceraldehyd-3-phosphat (G3P) umzuwandeln.

Bildung von Glukose: Ein Teil des G3P wird zur Bildung von Glukose und anderen Zuckern verwendet, die zur Energiespeicherung und zum Wachstum genutzt werden können.

(ScienceFacts, n.d.)

Ein großer Nachteil ist, dass Rubisco, das Enzym, das für die Bindung von Kohlendioxid verantwortlich ist, auch Sauerstoff binden kann, was zu einem Prozess namens Photorespiration führt. Die Photorespiration kann energetisch verschwenderisch sein und verringert die Effizienz der Kohlenstofffixierung in C3-Pflanzen, insbesondere unter heißen und trockenen Bedingungen.

Wie die meisten Pflanzen nehmen auch Cannabispflanzen Kohlendioxid (CO2) in erster Linie über ihre Spaltöffnungen auf der Oberfläche ihrer Blätter auf. Cannabispflanzen können jedoch auch über andere Strukturen CO2 aufnehmen, wenn auch in geringerem Maße. Hier sind einige weitere Möglichkeiten, wie Cannabis CO2 aufnehmen kann:

Stängel: Während die CO2-Absorption in erster Linie über die Spaltöffnungen auf den Blättern erfolgt, verfügen auch die Stängel von Cannabis über begrenzte Gasaustauschmöglichkeiten. Die äußere Schicht des Stängels, das sogenannte Periderm, enthält kleine Poren, die Lentizellen genannt werden und den Gasaustausch, einschließlich der Aufnahme von CO2, ermöglichen. Die Menge an CO2, die durch die Stängel aufgenommen wird, ist jedoch im Vergleich zu den Spaltöffnungen der Blätter relativ gering.

Wurzeln: Obwohl Wurzeln in erster Linie Wasser und Nährstoffe aus dem Boden aufnehmen, können sie auch einen gewissen Gasaustausch betreiben. Wurzelhaare, Verlängerungen der Wurzelzellen, können geringe Mengen an Sauerstoff aufnehmen und CO2 abgeben. Dieser Beitrag zur CO2-Assimilation ist jedoch im Allgemeinen unbedeutend im Vergleich zur Aufnahme durch Spaltöffnungen.

Es ist erwähnenswert, dass zwar ein Teil der CO2-Aufnahme durch Stängel und Wurzeln erfolgen kann, der größte Teil der Kohlendioxid-Assimilation bei Cannabis und anderen Pflanzen jedoch durch die Spaltöffnungen auf den Blättern erfolgt. Die Spaltöffnungen bieten den effizientesten und direktesten Weg für den Gasaustausch, einschließlich der Aufnahme von CO2 und der Abgabe von Sauerstoff, der während der Photosynthese produziert wird.

CO2-Blattanwendungen: Maximierung von Wachstum und Schädlingsbekämpfung

Kohlendioxid (CO2)-Sprays sind in kontrollierten Innenräumen auf dem Vormarsch - mit datengestütztem Erfolg. Wir wissen, dass der Umgang mit CO2 unsere Pflanzen gesund und produktiv hält, aber CO2-Blattspritzungen wurden auch in die IPM als Fungizide und Pestizide integriert.

Zusätzliches CO2 wird häufig in Indoor-Anbaubetrieben verwendet, um das Wachstum in jeder Phase zu optimieren, von der schnelleren Bewurzelung bis hin zu einer gleichmäßigeren Vegetation und Blüte, aber die Steuerung des CO2-Flusses in einem Raum kann eine Herausforderung sein. Brenner und Tanks im Raum haben den Weg für Tanks im Freien freigemacht, die direkt in den Raum oder in die Rohre geleitet werden. Dies ist zwar ein guter Ansatz, aber es ist wichtig, dass Sie Ihre Regale mit einem Luftstrom ergänzen, um sicherzustellen, dass die richtigen CO2-Konzentrationen für jedes Blatt zu jedem Zeitpunkt der Photosynthese verfügbar sind.

vv

(Fluence, n.d.)

Zusätzliches Kohlendioxid (CO2) kann beim Cannabisanbau mehrere Vorteile bieten, insbesondere in Innenräumen, wo die Kontrolle des CO2-Gehalts entscheidend ist. Hier sind einige der Vorteile der CO2-Ergänzung für den Cannabisanbau:

Verbesserte Photosynthese: CO2 ist ein wichtiger Bestandteil der Photosynthese, des Prozesses, bei dem Pflanzen Lichtenergie in chemische Energie umwandeln. Eine Erhöhung des CO2-Gehalts kann die Photosynthese anregen und verbessern, was zu einem stärkeren Pflanzenwachstum, größeren Erträgen und einer schnelleren Entwicklung von Blüten oder Knospen führt.

Verbessertes Pflanzenwachstum und höhere Ernteerträge: Erhöhte CO2-Werte können ein kräftiges Pflanzenwachstum fördern, indem sie die Effizienz der Photosynthese steigern. Dies führt zu größeren und produktiveren Pflanzen mit potenziell höheren Erträgen und einer besseren Gesamtqualität der Ernte.

Gesteigerte Biomasseproduktion: Höhere CO2-Konzentrationen können zu einer gesteigerten Biomasseproduktion beitragen, einschließlich größerer Blätter, dickerer Stämme und umfangreicherer Wurzelsysteme. Dies kann zu stärkeren und widerstandsfähigeren Pflanzen führen, die besser in der Lage sind, Umweltstressoren zu widerstehen.

Schnellere Wachstumszyklen: Bei optimalen CO2-Werten können Cannabispflanzen schnellere Wachstumsraten und kürzere Vegetations- und Blütezeiten aufweisen. Dies ermöglicht häufigere Ernten und eine verbesserte Anbaueffizienz.

Effiziente Nutzung der Ressourcen: Eine CO2-Ergänzung kann die Wasser- und Nährstoffnutzung der Pflanze verbessern. Wenn der CO2-Gehalt erhöht ist, können die Pflanzen den Wasserverlust durch Transpiration verringern, was zu einer besseren Wassernutzung führt. Diese Effizienz erstreckt sich auch auf die Nährstoffaufnahme und -verwertung, wodurch der Nährstoffbedarf gesenkt werden kann.

Bessere Umweltkontrolle: In Innenräumen können Landwirte durch die Steuerung des CO2-Gehalts zusammen mit Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Beleuchtung eine optimale Umgebung schaffen, die das Pflanzenwachstum und das Ertragspotenzial maximiert.

Es ist wichtig zu wissen, dass eine CO2-Ergänzung zwar vorteilhaft sein kann, aber am effektivsten in gut kontrollierten Innenräumen ist, in denen andere Faktoren wie Beleuchtung, Temperatur und Nährstoffverfügbarkeit optimiert sind. Die Überwachung und Kontrolle des CO2-Gehalts innerhalb eines angemessenen Bereichs (in der Regel zwischen 1.000 und 1.500 ppm) ist entscheidend, um mögliche negative Auswirkungen zu vermeiden und die Sicherheit von Pflanzen und Personal zu gewährleisten.

Optimierung der CO2-Assimilation mit Bottom-Up-Luftströmung 

Der Luftstrom von unten nach oben ist für den Cannabisanbau unerlässlich, um eine effiziente CO2-Assimilation auf der Ebene der Stomata zu ermöglichen, die sich auf der Unterseite des Blattes befinden.

Verbesserte CO2-Verteilung: Der Luftstrom von unten nach oben trägt dazu bei, das CO2 gleichmäßig im gesamten Pflanzendach zu verteilen. Die Zufuhr von CO2 von unten sorgt dafür, dass das Gas aufsteigt und die unteren Blätter umgibt, wo sich die meisten Spaltöffnungen (kleine Öffnungen auf der Blattoberfläche) befinden. Dies ermöglicht den Pflanzen einen besseren Zugang zu CO2, wodurch ihr Potenzial zur CO2-Assimilation durch Photosynthese maximiert wird.

Verbesserter Gasaustausch: Ein effektiver Luftstrom von unten nach oben fördert den richtigen Gasaustausch innerhalb des Pflanzendaches. Er trägt dazu bei, die verbrauchte Luft, die sich um die Blätter herum angesammelt hat, zu entfernen und sie durch frische, CO2-reiche Luft zu ersetzen. Dies gewährleistet eine kontinuierliche Zufuhr von frischem CO2 zu den Blättern und erleichtert den Abtransport von Sauerstoff, der während der Photosynthese entsteht, und verhindert, dass dieser die weitere CO2-Aufnahme behindert.

Minimierte CO2-Schichtung: Der Luftstrom von unten nach oben trägt dazu bei, die CO2-Schichtung zu minimieren, d. h. die ungleichmäßige Verteilung von CO2 innerhalb des Wachstumsraums. Ohne einen angemessenen Luftstrom kann sich das CO2 im oberen Teil des Kronendachs in höheren Konzentrationen ansammeln, was zu einer suboptimalen CO2-Verfügbarkeit für die unteren Blätter führt. Der Luftstrom von unten nach oben trägt dazu bei, das CO2 gleichmäßiger in der Baumkrone zu verteilen, wodurch eine gleichmäßige CO2-Belastung für alle Blätter gewährleistet wird.

Erhöhte photosynthetische Effizienz: Die Kombination aus gleichmäßiger CO2-Verteilung und effizientem Gasaustausch, die durch die Bottom-up-Luftströmung ermöglicht wird, führt zu einer erhöhten photosynthetischen Effizienz. Bei optimalem CO2-Gehalt und richtiger Belüftung können Cannabispflanzen ihre photosynthetische Kapazität maximieren, was zu verbessertem Wachstum, Biomasseproduktion und potenziell höheren Erträgen führt.

Um beim Cannabisanbau einen angemessenen Luftstrom von unten nach oben zu erreichen, ist es wichtig, ein geeignetes Belüftungssystem zu entwerfen und zu implementieren, das einen gleichmäßigen und kontrollierten Luftstrom im gesamten Pflanzendach gewährleistet. Dies kann die Verwendung von Ventilatoren, Luftstromsystemen und Ansaugöffnungen beinhalten, die strategisch positioniert sind, um den Luftstrom nach oben zu erleichtern.

Welche Luftströmungsgeschwindigkeiten sind auf der stomatären Ebene erforderlich, um die CO2-Assimilation zu optimieren?

Die Optimierung der Luftströmungsgeschwindigkeiten auf stomatärer Ebene zur Verbesserung der CO2-Assimilation in Cannabis beinhaltet die Aufrechterhaltung eines sanften und gleichmäßigen Luftstroms. Die spezifischen Anforderungen an die Luftströmungsgeschwindigkeit auf stomatärer Ebene können jedoch in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren variieren, darunter Pflanzenart, Wachstumsstadium, Umgebungsbedingungen und andere Umweltfaktoren wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Hier sind einige allgemeine Überlegungen:

Vermeiden Sie übermäßigen Luftstrom: Hohe Luftströmungsgeschwindigkeiten können die die Blätter umgebende Grenzschicht stören, was zu erhöhter Transpiration und Wasserverlust führen kann. Dies kann zu einer suboptimalen CO2-Assimilation führen. Daher ist es wichtig, einen übermäßigen Luftstrom zu vermeiden, der zu Turbulenzen und übermäßiger Bewegung der Blätter führen kann. Überwachen und steuern Sie den Luftstrom, um einen gleichmäßigen, vollständigen Luftaustausch in Ihren Anbauräumen zu erreichen.

Sorgen Sie für sanfte Bewegung: Ein sanfter, gleichmäßiger Luftstrom ist im Allgemeinen vorzuziehen, um die CO2-Assimilation zu optimieren. Ziel ist es, eine leichte, gleichmäßige Bewegung der Blätter zu erzeugen, ohne übermäßiges Blattflattern oder Stress zu verursachen. Dadurch wird ein effizienter Gasaustausch erleichtert und der Wasserverlust durch Transpiration minimiert. 

Berücksichtigen Sie die Dichte von Blättern und Baumkronen: Die Dichte der Blätter und die Gesamtstruktur der Baumkronen können die erforderlichen Luftstromgeschwindigkeiten beeinflussen. Ein dichteres Blätterdach kann etwas höhere Luftströmungsgeschwindigkeiten erfordern, um die Stomata effektiv zu durchdringen und zu erreichen, weshalb SOPs und Entlaubungspraktiken einen so großen Einfluss auf die Pflanzengesundheit haben.

Die meisten Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass eine Luftströmungsgeschwindigkeit von 0,4-0,7 m/s auf der Ebene der Stomata die Grenzschicht durchbricht und den Gasaustausch in der Cannabispflanze optimiert, aber das hängt von Temperatur, Feuchtigkeit, Lichtintensität und Sorte ab.

Faktoren, die die optimale CO2-Konzentration für die Vitalität von Cannabispflanzen beeinflussen

Wachstumsstadium: Der CO2-Bedarf von Cannabispflanzen variiert je nach Wachstumsstadium. In der vegetativen Phase profitieren die Pflanzen in der Regel von höheren CO2-Konzentrationen, die zwischen 800 und 1200 Teilen pro Million (ppm) liegen. Während der Blütephase können etwas höhere CO2-Konzentrationen (etwa 1000 bis 1500 ppm) die Entwicklung der Blüten und den Ertrag fördern.

Umweltbedingungen: Die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit in der Wachstumsumgebung beeinflussen den CO2-Bedarf. Höhere Temperaturen führen im Allgemeinen zu einer erhöhten CO2-Aufnahme durch die Pflanzen. Eine hohe Luftfeuchtigkeit kann jedoch die CO2-Aufnahme durch die Spaltöffnungen einschränken. Daher ist es wichtig, ein Gleichgewicht zwischen Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO2-Konzentration aufrechtzuerhalten, um die Vitalität der Pflanzen zu optimieren.

Lichtintensität: Höhere Lichtintensitäten erhöhen im Allgemeinen den CO2-Bedarf. Cannabispflanzen, die intensivem Licht ausgesetzt sind, können höhere CO2-Konzentrationen effektiver für die Photosynthese nutzen. Eine entsprechende Anpassung des CO2-Gehalts kann dazu beitragen, den erhöhten Stoffwechselbedarf in Zeiten hoher Lichtintensität zu decken.

Verfügbarkeit von Nährstoffen: Die Verfügbarkeit wichtiger Nährstoffe, insbesondere von Stickstoff, beeinflusst die Fähigkeit der Pflanzen, erhöhte CO2-Werte zu nutzen und davon zu profitieren. Ein angemessenes Nährstoffgleichgewicht, einschließlich Stickstoff, ist wichtig, um die Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentrationen auf das Wachstum und die Vitalität der Pflanzen zu maximieren.

Anbaumethode: Die verwendete Anbaumethode kann sich auf den CO2-Bedarf auswirken. In Innenräumen, wo der CO2-Gehalt genau gesteuert werden kann, werden häufig höhere CO2-Konzentrationen (etwa 1000 bis 1500 ppm) verwendet, um Wachstum und Ertrag zu steigern. Im Freiland oder in Gewächshäusern hängt die CO2-Konzentration im Allgemeinen von den Umgebungsbedingungen ab und erfordert möglicherweise keine aktive Zufuhr.

Es ist wichtig zu wissen, dass zu hohe CO2-Konzentrationen negative Auswirkungen auf die Pflanzengesundheit haben und ein Risiko für die menschliche Sicherheit darstellen können. Es ist wichtig, den CO2-Gehalt sorgfältig zu überwachen und ihn innerhalb der empfohlenen Bereiche zu halten. Lassen Sie sich von erfahrenen Züchtern beraten, halten Sie sich an bewährte Praktiken und berücksichtigen Sie die spezifischen Merkmale Ihres Anbaus, um die optimalen CO2-Konzentrationen zur Maximierung der Vitalität der Cannabispflanzen zu bestimmen.

Wie viel CO2 kann Cannabis verwenden?

Die Menge an Kohlendioxid (CO2), die Cannabis pro Stunde aufnehmen kann, hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Pflanzengröße, Wachstumsstadium, Umweltbedingungen, Lichtintensität und CO2-Konzentration. Es ist schwierig, einen genauen Zahlenwert anzugeben, da er erheblich variieren kann. 

Stomatäre Begrenzungen: Die CO2-Assimilationsrate wird in erster Linie durch die Kapazität der Spaltöffnungen der Pflanze zur Aufnahme von CO2 begrenzt. Spaltöffnungen sind kleine Öffnungen auf der Blattoberfläche, durch die der Gasaustausch stattfindet. Die Anzahl und Aktivität der Spaltöffnungen variiert je nach Pflanzenart und Umweltbedingungen.

Lichtabhängigkeit: Die CO2-Assimilation ist eng mit der Photosyntheserate verknüpft, die in hohem Maße von der Verfügbarkeit von Licht abhängt. Bei ausreichendem Licht können Cannabispflanzen ihre Fähigkeit zur CO2-Assimilation steigern. Eine höhere Lichtintensität führt im Allgemeinen zu einer höheren CO2-Aufnahme und Assimilationsrate.

Wachstumsstadium und Pflanzengröße: Die CO2-Assimilationsrate variiert in den verschiedenen Wachstumsstadien von Cannabispflanzen. In der Regel haben jüngere Pflanzen im vegetativen Stadium eine höhere CO2-Assimilationsrate als reife blühende Pflanzen. Außerdem haben größere Pflanzen mit mehr Blättern eine größere Oberfläche für den Gasaustausch und können potenziell mehr CO2 assimilieren.

CO2-Konzentration: Die CO2-Konzentration in der Wachstumsumgebung spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der CO2-Assimilationsrate. Höhere CO2-Konzentrationen innerhalb des optimalen Bereichs (in der Regel 1000-1500 Teile pro Million oder ppm) können die Photosynthese- und CO2-Assimilationsrate steigern.

Es ist wichtig zu wissen, dass die CO2-Assimilationsraten nicht notwendigerweise linear oder über die Zeit konstant sind. Sie kann, wie oben erwähnt, von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden. Die spezifische Assimilationsrate pro Stunde hängt von der Kombination dieser Faktoren und den spezifischen Bedingungen Deines Cannabisanbaus ab.

Für präzise Messungen der CO2-Assimilationsraten werden in der wissenschaftlichen Forschung in der Regel hochentwickelte Geräte wie Gasanalysatoren oder Photosynthesemesssysteme eingesetzt. Diese Geräte können genaue Echtzeitdaten über CO2-Assimilationsraten für bestimmte Pflanzenarten und Wachstumsbedingungen liefern.

Können wir zu viel CO2 haben?

Ja, Cannabispflanzen können tatsächlich zu viel Kohlendioxid (CO2) haben. Während CO2 für die Photosynthese und das Pflanzenwachstum unerlässlich ist, kann ein zu hoher CO2-Gehalt für Cannabispflanzen schädlich sein und sich negativ auf ihre Gesundheit und Entwicklung auswirken. Hier sind einige Gründe, warum zu viel CO2 problematisch sein kann:

Toxische Wirkungen: Extrem hohe CO2-Konzentrationen, in der Regel über 1500-2000 Teile pro Million (ppm), können für Pflanzen giftig sein. Erhöhte CO2-Werte können die normale Funktion der Spaltöffnungen stören und zu einer verringerten Transpiration führen, wodurch die Fähigkeit der Pflanze, die Wasser- und Nährstoffaufnahme zu regulieren, eingeschränkt wird. Dies kann sich negativ auf das Wachstum und die allgemeine Pflanzengesundheit auswirken.

Unausgewogene Photosynthese: Während eine erhöhte CO2-Konzentration zunächst die Photosynthese und das Pflanzenwachstum fördern kann, können zu hohe Konzentrationen das Gleichgewicht der photosynthetischen Prozesse stören. Die Fähigkeit der Pflanze, Lichtenergie zu nutzen und CO2 in Kohlenhydrate umzuwandeln, kann beeinträchtigt werden, was zu einer geringeren Effizienz und einem verminderten Ertragspotenzial führt.

Verminderte Nährstoffaufnahme: Ein übermäßiger CO2-Gehalt kann die Aufnahme und Verfügbarkeit von Nährstoffen beeinträchtigen. Ein hoher CO2-Gehalt kann die Aufnahme essenzieller Nährstoffe, einschließlich Makro- und Mikronährstoffen, stören und zu Nährstoffungleichgewichten und -mängeln führen. Dies kann sich negativ auf das Pflanzenwachstum, die Entwicklung und die allgemeine Vitalität auswirken.

Stress und Anfälligkeit der Pflanzen: Sehr hohe CO2-Werte können bei Cannabispflanzen Stressreaktionen auslösen, die sie anfälliger für bestimmte Schädlinge, Krankheiten und Umweltbelastungen machen. Es kann ein günstigeres Umfeld für Pilzkrankheiten schaffen und die natürlichen Abwehrmechanismen der Pflanze negativ beeinflussen.

Sicherheitsbedenken: Extrem hohe CO2-Konzentrationen können ein Sicherheitsrisiko für Menschen und Tiere in der Kulturumgebung darstellen. Konzentrationen von mehr als 5000 ppm können zu Gesundheitsrisiken führen, einschließlich Atemproblemen und Sauerstoffmangel.

Eine sorgfältige Überwachung, eine angemessene Belüftung und die Einhaltung der Sicherheitsrichtlinien sind bei der CO2-Ergänzung im Innenanbau unerlässlich.

Einsatz von CO2 zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheitserregern 

Kohlendioxid (CO2) kann in bestimmten Situationen als Methode zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheitserregern eingesetzt werden. Hohe CO2-Konzentrationen können als Begasungsmittel oder Erstickungsmittel eingesetzt werden, um verschiedene Organismen, einschließlich Schädlinge und Krankheitserreger, abzutöten oder zu unterdrücken. Die Wirksamkeit von CO2 als Schädlingsbekämpfungsmethode hängt von Faktoren wie der Konzentration, der Einwirkungsdauer und der Anfälligkeit der Zielorganismen ab.

Hier sind einige Beispiele für den Einsatz von CO2 bei der Schädlings- und Erregerbekämpfung:

Behandlung in kontrollierter Atmosphäre: In bestimmten Lagereinrichtungen, z. B. in Getreidesilos oder Lebensmittellagern, können erhöhte CO2-Konzentrationen eingesetzt werden, um eine kontrollierte Atmosphäre zu schaffen, die zur Schädlingsbekämpfung beiträgt. Hohe CO2-Konzentrationen verdrängen den Sauerstoff und schaffen eine Umgebung, die für Schädlinge wie Insekten oder Milben tödlich und für die gelagerten Produkte sicher ist.

Verpackung unter modifizierter Atmosphäre: In der Lebensmittelindustrie werden Verpackungen mit modifizierter Atmosphäre (MAP) verwendet, um die Haltbarkeit von verderblichen Produkten zu verlängern. Bei dieser Technik wird die normale atmosphärische Luft im Inneren der Verpackung durch eine modifizierte Zusammensetzung ersetzt. In einigen Fällen wird ein erhöhter CO2-Gehalt verwendet, um das Wachstum von verderblichen Mikroorganismen, einschließlich bestimmter Krankheitserreger, zu hemmen.

Schädlingsbekämpfung im Anbau: In Gewächshäusern kann CO2 als Mittel zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden. Die Anwendung hoher CO2-Konzentrationen kann dazu dienen, bestimmte Schädlinge wie Blattläuse oder Milben zu ersticken oder zu unterdrücken, ohne dass chemische Pestizide eingesetzt werden müssen. Es ist jedoch wichtig, den CO2-Gehalt sorgfältig zu steuern, um negative Auswirkungen auf nützliche Insekten oder die Pflanzengesundheit zu vermeiden.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Wirksamkeit und Sicherheit des Einsatzes von CO2 zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheitserregern vom jeweiligen Kontext, den Zielorganismen sowie der Konzentration und Dauer der Exposition abhängen. Daher ist es wichtig, bei der Verwendung von CO2 zur Schädlings- und Erregerbekämpfung die entsprechenden Richtlinien, Vorschriften und bewährten Verfahren zu befolgen.

Die entscheidende Rolle des CO2-Managements

Das CO2-Management ist ein wichtiger Faktor in einer Zuchtanlage. Es kann die Pflanzengesundheit fördern, die Blütenerträge steigern, die Blütezeit verkürzen und einen IPM/IMM-Plan unterstützen. Der wichtigste Faktor ist jedoch die Kontrolle des CO2, denn Sie wollen die Verschwendung begrenzen, das richtige Gas an den richtigen Ort mit den richtigen Umgebungsbedingungen bringen, um bessere Pflanzen zu züchten, und Ihren Erfolg messen. Kurz gesagt: Wissenschaft + Technik = Effizienz im Anbau 

In der schnelllebigen, sich ständig weiterentwickelnden Welt des kommerziellen Cannabisanbaus ist es entscheidend, immer einen Schritt voraus zu sein. Ein gründliches Verständnis der Rolle von CO2 im Lebenszyklus Ihrer Pflanzen könnte den Unterschied zwischen einer normalen und einer außergewöhnlichen Ernte ausmachen.

Cannabist, M., & Cannabist, M. (2017). Photosynthese und Cannabis | TheModern Farm. TheModern Farm - Science Driven Organics W/ ModernCannabist. https://themodern.farm/photosynthesis-and-cannabis/

Dhali, D. (2021, November 13). Kohlenstofffixierung in der Photosynthese: Definition und Prozess. Wissenschaftliche Fakten. https://www.sciencefacts.net/carbon-fixation.html

Wie man CO2 für den optimalen Cannabisanbau verwendet. (2023). Fluence. https://fluence.science/co2-for-cannabis-cultivation/

McKeil, J. (2023, Juli 20). Beherrschung der VPD-Kontrolle für reiche Ernten - Cannabis Tech. Nur eine weitere WordPress-Seite. https://www.cannabistech.com/articles/mastering-vpd-control-for-plentiful-harvests/

Monson, R. K., & Rawsthorne, S. (2000). CO2 Assimilation in C3-C4 Zwischenpflanzen. In Advances in photosynthesis and respiration (S. 533-550). https://doi.org/10.1007/0-306-48137-5_22