Photoperiode: Wie der Tag-Nacht-Rhythmus Wachstum und Blüte von Cannabis steuert

Was die Photoperiode beschreibt

Die Photoperiode ist die Länge der täglichen Lichtphase innerhalb von 24 Stunden. Im Anbau schreibt man sie als Verhältnis: 18/6 bedeutet 18 Stunden Licht und 6 Stunden Dunkelheit, 12/12 je zwölf Stunden. Reagiert eine Pflanze mit ihrer Entwicklung auf die Tageslänge, spricht man von Photoperiodismus.

Cannabis ist eine Kurztagspflanze: Photoperiodische Sorten wachsen bei langen Tagen vegetativ und bilden Blütenstände, sobald die Nächte lang genug werden. Wo die Schwelle liegt, hängt von der Sorte ab. In einer US-Studie mit Hanfsorten lag die kritische Tageslänge der empfindlichsten Sorten bei 13 Stunden 45 Minuten bis 14 Stunden; in einer kanadischen Studie leiteten zehn Drogenhanf-Sorten die Blüte bei bis zu 14 Stunden Licht ein. Welche Sortentypen es gibt, erklärt der Artikel Photoperiodische Pflanzen.

Die Photoperiode ist nicht dasselbe wie die Lichtmenge. Wie viel Licht eine Pflanze pro Tag insgesamt erhält, beschreibt die Tageslichtsumme (DLI) aus Lichtstärke und Lichtdauer. Die Photoperiode wirkt dagegen als Signal: Für die Blüte zählt, wie lange es ununterbrochen dunkel ist, nicht wie hell der Tag war.

Wie Cannabis die Nacht misst

Gemessen wird die Tageslänge in den Blättern. Lichtrezeptoren wie die Phytochrome, die vor allem rotes und dunkelrotes Licht wahrnehmen, gleichen das Licht mit einer inneren Uhr ab. Passt die Nachtlänge, wird das Gen FT aktiv, dessen Produkt als Blühsignal (Florigen) wirkt. Im Detail untersucht sind diese Abläufe vor allem an Modellpflanzen wie Arabidopsis und Reis.

Dass bei Cannabis die ununterbrochene Nacht entscheidet, zeigt ein Versuch mit Nachtunterbrechung: Pflanzen erhielten 12 Stunden Licht, dann 5 Stunden Dunkelheit, eine Stunde Licht und wieder 6 Stunden Dunkelheit. Obwohl sie nur 13 Stunden Licht bekamen – eine Tageslänge, bei der viele Sorten sonst blühen –, blieben sie vegetativ, weil keine Nacht länger als 6 Stunden war. Die Methode sparte Strom, kostete aber rund 22 % Blütenertrag, weil die Tageslichtsumme im Wachstum sank.

Schon schwaches Licht zählt für die Pflanze als Tag. Bei einer Sorte verhinderte eine Tagverlängerung mit nur 1 µmol/m²/s den vollständigen Übergang zur Blüte, und im Gewächshaus beeinflusste bereits das Dämmerlicht den Blühbeginn. Das ist ein winziger Bruchteil der Lichtstärke einer Pflanzenlampe. Wie du Streulicht findest und abstellst, erklärt der Artikel Lichtlecks.

Lichtpläne für jede Phase

Mit dem Wechsel auf 12/12 beginnt die Blüteeinleitung. Ob sie wirkt, siehst du an der Triebspitze: In der kanadischen Studie bildeten mehrere Sorten nach rund acht Tagen die ersten Blütenstände mit mindestens drei Stempelpaaren. Einzelne Stempel in den Blattachseln entstehen dagegen auch unter Langtag und beweisen noch keinen Blühbeginn.

Etwas mehr als 12 Stunden Licht kann bei manchen Sorten den Ertrag erhöhen, weil die Tageslichtsumme steigt; in der kanadischen Studie lag das Optimum je nach Sorte zwischen 12 und 13 Stunden. Bei anderen Sorten verzögern längere Tage die Blüte: In der US-Studie reichten 15 Minuten mehr Licht pro Tag, um den Blühbeginn empfindlicher Sorten um 5 bis 13 Tage zu verschieben. Wer seine Sorte nicht genau kennt, bleibt bei 12/12. Wie lange und mit welchem Licht die Wachstumsphase läuft, beschreibt Vegetative Lichtphase.

Tag-Nacht-Rhythmus: warum Regelmäßigkeit zählt

Pflanzen besitzen eine innere Uhr, die viele Vorgänge im Tagesverlauf steuert, etwa Wachstum, das Öffnen der Spaltöffnungen und die Photosynthese. Diese Uhr läuft auch ohne äußere Signale weiter, wird aber täglich über Licht und Temperatur auf 24 Stunden eingestellt. Pflanzen reagieren deshalb nicht nur auf den Morgen, sie erwarten ihn.

Die Uhr teilt auch die Energie ein. Tagsüber legen Blätter einen Teil der Photosyntheseprodukte als Stärke an und bauen sie nachts so gleichmäßig ab, dass sie fast genau bis zum Morgen reicht. Bei der Modellpflanze Arabidopsis war die Stärke in einem 28-Stunden-Rhythmus schon vor dem nächsten Morgen verbraucht; die Pflanzen litten am Ende der Nacht unter Kohlenhydratmangel und wuchsen schlechter. Zyklen, die nicht 24 Stunden ergeben, sind für Cannabis kaum untersucht – ein fester 24-Stunden-Takt ist die sichere Wahl.

Dauerlicht hält photoperiodische Pflanzen zwar vegetativ, ein Vorteil ist aber nicht belegt. Bei manchen Pflanzenarten verursacht Dauerlicht Schäden, deren Ursachen nur teilweise verstanden sind. In einer kroatischen Studie mit zwei Hanfsorten zeigte 16/8 die günstigste Photosynthesereaktion und die geringsten Hinweise auf Membranschäden; unter 24/0 fanden sich Schäden an den Thylakoidmembranen, die Photosynthese lief aber weiter. Erträge wurden dort nicht gemessen.

Wann die Lampe leuchtet, ist der Pflanze gleich. Soll der Zeitplan verschoben werden, verlängere im Wachstum einmalig die Lichtphase und in der Blüte einmalig die Dunkelphase – so bleibt das Signal der jeweiligen Phase erhalten. Eine Zeitschaltuhr hält den Rhythmus zuverlässig ein, auch wenn du einmal nicht zu Hause bist. Weitere Themen rund um Licht- und Dunkelphasen sammelt die Kategorie Photoperiode.

Typische Fehler und Irrtümer

• In Lichtstunden statt in Nachtlänge denken. Für die Blüte zählt die ununterbrochene Dunkelheit; eine Stunde Licht mitten in der Nacht kann sie verhindern.

• Photoperiode und Lichtmenge verwechseln. 12/12 löst die Blüte auch mit einer schwachen Lampe aus; für den Ertrag zählt aber die Tageslichtsumme.

• Den Lichtplan immer wieder ändern. Bei empfindlichen Sorten verschoben schon 15 Minuten mehr Licht pro Tag den Blühbeginn um Tage.

• Dimmrampen vergessen. Simulierte Sonnenauf- und -untergänge verlängern für die Pflanze den Tag; in der Blüte gehören sie in die 12 Lichtstunden.

• Autoflower auf 12/12 setzen. Sie blühen trotzdem, bekommen mit derselben Lampe aber ein Drittel weniger Licht pro Tag als bei 18/6.

• Dauerlicht für schnelleres Wachstum. Ein Nutzen ist nicht belegt, Strombedarf und Wärme steigen.