Phototropismus: Wie Cannabis auf Licht reagiert

Was Phototropismus ist und wie er funktioniert

Phototropismus bezeichnet eine gerichtete Wachstumsbewegung von Pflanzenteilen zu einer Lichtquelle hin (positiver Phototropismus) oder von ihr weg (negativer Phototropismus). Anders als bei Tieren gibt es dabei keine Muskeln: Die Krümmung entsteht, weil eine Seite des Stängels oder Blattstiels schneller wächst als die gegenüberliegende Seite. Die lichtabgewandte Seite streckt sich schneller, wodurch sich der Trieb zur Lichtquelle hin biegt.

Ausgelöst wird diese Reaktion über spezialisierte Blaulicht-Rezeptoren, die Phototropine. Sie sitzen vor allem an Stängelspitzen und jungen Blättern und reagieren auf blaues Licht im Bereich von etwa 390 bis 500 nm. Registrieren sie mehr Blaulicht von einer Seite, lösen sie eine ungleiche Verteilung des Pflanzenhormons Auxin aus: Auf der schattigen Seite sammelt sich mehr Auxin an, was dort die Zellstreckung beschleunigt. Dieses Prinzip – ungleiche Hormonverteilung führt zu ungleichem Wachstum – gilt heute als gut abgesichertes Grundmodell für mehrere Wachstumsreaktionen auf äußere Reize wie Licht, Schwerkraft oder Berührung.

Gravitropismus: die Schwerkraft als zweiter Kompass

Gravitropismus ist die entsprechende Wachstumsreaktion auf die Schwerkraft: Sprosse wachsen bevorzugt nach oben (negativer Gravitropismus), Wurzeln nach unten (positiver Gravitropismus). Wahrgenommen wird die Richtung der Schwerkraft in spezialisierten Zellen, den Statocyten, in denen stärkehaltige Plastiden – die Amyloplasten – als bewegliche Gewichte dienen. Kippt eine Pflanze zur Seite, sinken die Amyloplasten in den Statocyten zur neuen Unterseite ab und lösen dort ein Signal aus, das wiederum die Verteilung von Auxin verändert. Nach aktuellem Forschungsstand unterscheiden sich die beteiligten Zelltypen in Spross und Wurzel in Aufbau und Reaktion deutlich, auch wenn das Grundprinzip ähnlich ist.

Phototropismus und Gravitropismus laufen damit über einen ganz ähnlichen Mechanismus: asymmetrisch verteiltes Auxin, das auf einer Seite eines Organs mehr Zellstreckung auslöst als auf der anderen. Für Cannabis bedeutet das praktisch: Ein umgeknickter oder schräg wachsender Trieb richtet sich über Gravitropismus meist von selbst wieder stärker nach oben aus, sofern der Stängel nicht abgebrochen ist. Wie stark und wie schnell das gelingt, hängt von Sorte, Stängeldicke und Ausmaß der Schädigung ab – belastbare Zahlen dazu gibt es für Cannabis nicht.

Wozu die Pflanze das braucht

Beide Reaktionen sichern derselben Pflanze dieselbe Grundvoraussetzung: eine möglichst günstige Position für Photosynthese und Standfestigkeit. Phototropismus sorgt dafür, dass Triebspitzen sich in Richtung der stärksten verfügbaren Lichtquelle ausrichten, auch wenn Licht nur einseitig einfällt. Gravitropismus stellt unabhängig davon sicher, dass der Spross tendenziell nach oben und die Wurzel nach unten wächst, selbst wenn ein Samen schräg im Substrat liegt oder eine Pflanze umgeworfen wird.

In einer Growbox mit Lampen direkt über dem Blätterdach spielt Phototropismus meist eine kleinere Rolle als bei einseitig beleuchteten Pflanzen, etwa auf einer Fensterbank oder am Rand eines Zelts, wo Licht seitlich durch eine Lücke einfällt. Wie eine gleichmäßige Lichtverteilung solches einseitiges Wachstum von vornherein verringert, beschreibt die Kategorie Licht-Grundlagen.

Praktische Bedeutung für den Grow

Wer einen Ast beim Low Stress Training herunterbindet, nutzt im Grunde den Gravitropismus: Die fixierte Triebspitze richtet sich über Zeit wieder stärker nach oben aus, wodurch sich mehrere Triebe auf ähnliche Höhe bringen lassen. Auch das bekannte Phänomen, dass Seitentriebe nach dem Entfernen der Haupttriebspitze aufrechter und kräftiger wachsen, hängt eng mit der veränderten Auxin-Verteilung zusammen, die im Artikel zur Apikaldominanz beschrieben wird.

Steht eine Pflanze dauerhaft in einer Ecke mit Schatten von einer Seite, hilft gelegentliches Drehen des Topfes, damit sich das Wachstum nicht einseitig auf eine Richtung konzentriert. Das betrifft vor allem Outdoor- und Fensterbank-Setups; unter mittig hängenden Lampen mit gleichmäßiger Lichtverteilung über der gesamten Fläche ist der Effekt meist gering.

Typische Fehler und Verwechslungen

• Phototropismus mit Vergeilen verwechseln. Beim Vergeilen strecken sich Sämlinge bei zu wenig Licht insgesamt in die Länge, gesteuert über Phytochrome, die vor allem Rot- und Dunkelrotlicht messen. Phototropismus krümmt dagegen einen bereits vorhandenen Trieb gezielt zu einer Lichtquelle hin und wird über Blaulicht-Rezeptoren ausgelöst. Beide Reaktionen können gleichzeitig auftreten, haben aber unterschiedliche Sensoren und Signalwege.

• Jede Schräglage sofort korrigieren wollen. Eine leichte Neigung zur stärksten Lichtquelle ist eine normale, energiesparende Reaktion und kein Fehler in der Pflege.

• Gravitropismus als Garantie für vollständige Aufrichtung sehen. Stark umgeknickte oder angebrochene Stängel richten sich oft nur teilweise auf; eine Stütze nimmt Druck von der Schadstelle, ersetzt aber nicht die Reaktionszeit der Pflanze.

• Ungleichmäßiges Wachstum ausschließlich der Genetik zuschreiben. Bevor eine schiefe Wuchsform als reines Sortenmerkmal gilt, lohnt sich ein Blick auf die tatsächliche Lichtverteilung im Zelt oder am Fenster.