White plastic mulch in high and low trellis improves light microclimate, growth, ecophysiological and biomass parameters, and production in hops under tropical conditions climate
Diese Studie zeigt, dass die Verwendung von weißer Kunststoffmulchfolie sowohl in Hoch- als auch in Niedrigspaliersystemen die Lichtreflexion, die physiologische Leistungsfähigkeit und die Biomasseproduktion von in tropischen Klimazonen angebautem Hopfen signifikant verbessert und damit die Lebensfähigkeit der Kulturpflanze außerhalb ihrer ursprünglichen gemäßigten Regionen steigert.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Hopfen sind die Blüten, die dem Bier seine charakteristische Bitterkeit und sein Aroma verleihen – eine entscheidende Zutat, die Brauereien nicht ersetzen können. Seit Jahrhunderten werden diese Pflanzen in den kühlen, gemäßigten Klimazonen der Nordhalbkugel angebaut, wo das Wetter natürlich ihren Bedürfnissen entspricht. Doch da die weltweite Nachfrage nach Bier wächst, fragen sich Wissenschaftler und Landwirte, ob diese gemäßigten Pflanzen auch in heißeren, tropischen Regionen gedeihen können. Die Herausforderung liegt im Licht. Hopfen sind Kletterpflanzen, die viel Sonnenlicht benötigen, um hoch zu wachsen und Blüten zu bilden, aber in den Tropen ist die Sonne intensiv und die Hitze kann die Pflanzen stressen. Zudem liegen die unteren Teile der Pflanze oft im Schatten und verpassen die Energie, die sie zum Wachsen benötigen. Forscher untersuchen nun, ob einfache Änderungen an der Bodenbedeckung oder an der Art, wie die Ranken gestützt werden, eine bessere Umgebung für diese Pflanzen in wärmeren Klimazonen schaffen können.
In einer kürzlich durchgeführten Studie im tropischen Bundesstaat Rio de Janeiro, Brasilien, testete ein Wissenschaftsteam eine spezifische Idee: Könnte das Reflektieren des Sonnenlichts zurück in die unteren Teile der Hopfenpflanze helfen, damit sie besser wächst? Sie konzentrierten sich auf eine beliebte Sorte namens „Yakima Gold“ und führten ein Experiment durch, um zu sehen, wie zwei verschiedene Arten des Managements von Boden und Ranken das Pflanzenwachstum beeinflussen würden. Die Forscher verglichen zwei Arten von Spaliere, also Stützen für die Ranken: ein traditionelles hohes, vertikales Setup und ein niedrigeres, horizontales. Sie verglichen zudem zwei Arten der Bodenbedeckung: das Belassen des Bodens unbedeckt gegenüber der Abdeckung mit einer weißen Kunststofffolie. Diese weiße Kunststofffolie wirkt wie ein Spiegel, der das Sonnenlicht, das sonst von der dunklen Erde absorbiert würde, zurück in Richtung der Blätter reflektiert.
Das Team maß, wie viel Licht die unteren Zweige der Pflanzen im Laufe des Tages tatsächlich erreichten. Sie fanden heraus, dass die weiße Kunststofffolie einen dramatischen Unterschied machte. In den Parzellen mit der weißen Kunststofffolie erhöhte sich die Menge des nach oben reflektierten Lichts in das untere Blätterdach um 66 Prozent im Vergleich zu den Parzellen mit unbedecktem Boden. Dieses zusätzliche Licht blieb nicht einfach dort liegen; die Pflanzen reagierten sofort darauf. Der Hopfen, der mit der weißen Kunststofffolie und dem reflektierten Licht gewachsen war, wurde signifikant größer und produzierte viel mehr Gesamtpflanzenmaterial. Konkret waren die Pflanzen mit der weißen Kunststofffolie hinsichtlich der Gesamtbiomasse um 40 Prozent schwerer als jene auf unbedecktem Boden. Auch die Blüten, oder Zapfen, welche den wertvollen Teil der Ernte darstellen, erfuhren einen Aufschwung, wobei die Produktion in den Behandlungen mit weißer Kunststofffolie um 34 Prozent stieg.
Über die bloße Größe hinaus wurden die Pflanzen effizienter in ihrer täglichen Arbeit. Die Forscher maßen, wie die Blätter „atmeten“ und Energie verarbeiteten, indem sie beobachteten, wie viel Kohlendioxid sie aufnahmen und wie viel Wasser sie abgaben. Der Hopfen mit der weißen Kunststoffabdeckung nahm mehr Kohlendioxid auf und öffnete seine Blattporen weiter, um dieses Gas einzulassen, was für das Wachstum essenziell ist. Sie gaben auch mehr Wasserdampf ab, ein Zeichen dafür, dass sie sich aktiv kühlten und Nährstoffe durch ihr System transportierten. Diese gesteigerte Aktivität geschah selbst in einem heißen, tropischen Klima, in dem solcher Stress häufig vorkommt. Die Studie zeigte, dass die Forscher durch die einfache Änderung der Bodenbedeckung ein besseres Mikroklima schufen, das es den Pflanzen ermöglichte, ähnlich wie in ihren nativen kühlen Regionen zu funktionieren.
Die Studie untersuchte auch die Farbe und Gesundheit der Blätter mithdem speziellen Sensoren, die messen, wie Licht von der Pflanzenoberfläche reflektiert wird. Die Pflanzen mit der weißen Kunststoffabdeckung hatten grünere Blätter, was darauf hindeutet, dass sie mehr Chlorophyll besaßen, das grüne Pigment, das Sonnenlicht einfängt. Dieses zusätzliche Grün bedeutete, dass die Pflanzen besser gerüstet waren, das reflektierte Licht zur Förderung ihres Wachstums zu nutzen. Interessanterweise spielte die Art und Weise, wie die Ranken am Spalier angeordnet waren, eine geringere Rolle als die Bodenbedeckung. Sowohl die hohen vertikalen Stützen als auch die niedrigen horizontalen Stützen funktionierten gut in Kombination mit der weißen Kunststofffolie, was darauf hindeutet, dass der Schlüssel zum Erfolg in den Tropen die Lichtreflexion und nicht die Höhe der Struktur war.
Obwohl die Pflanzen schneller wuchsen und mehr produzierten, stellte die Studie auch einen Zielkonflikt bezüglich des Wassers fest. Die Pflanzen mit der weißen Kunststofffolie nutzten Wasser freier und gaben mehr davon über ihre Blätter ab, um ihr schnelles Wachstum und die Kühlung zu unterstützen. Im Gegensatz dazu waren die Pflanzen auf unbedecktem Boden konservativer mit ihrem Wasser und hielten es etwas stärker zurück, aber diese Vorsicht ging auf Kosten des langsameren Wachstums und weniger Blüten. Dies deutet darauf darauf hin, dass in einer tropischen Umgebung, in der Wasser verfügbar ist, die beste Strategie für Hopfen darin besteht, Licht und Wachstum zu maximieren, anstatt zu versuchen, jeden Tropfen Wasser zu sparen. Die Forschung kommt zu dem Schluss, dass die Verwendung von weißer Kunststoffmulchfolie eine praktische und effektive Methode ist, um Hopfen bei der Anpassung an tropische Klimazonen zu helfen, und einen vielversprechenden Weg bietet, diese gemäßigte Nutzpflanze in neuen, wärmeren Teilen der Welt anzubauen.
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