Transpiration bei Cannabis: Wie die Pflanze Wasser verdunstet

Was Transpiration ist und wie viel Wasser dabei verdunstet

Transpiration ist die Abgabe von Wasser in Form von Wasserdampf über die oberirdischen Pflanzenteile, vor allem über die Blätter. Den weitaus größten Anteil gibt die Pflanze dabei über die Stomata ab, die mikroskopisch kleinen Spaltöffnungen in der Blattoberfläche; ein kleinerer Teil verdunstet direkt durch die wachsartige Cuticula, die wasserabweisende Wachsschicht der Blattoberfläche. Von der insgesamt aufgenommenen Wassermenge verbraucht die Pflanze dabei nur einen kleinen Teil für Wachstum und Stoffwechsel, der Großteil verdunstet ungenutzt in die Umgebungsluft.

Wie viel Wasser eine Pflanze über Transpiration verliert, hängt von Blattfläche, Umgebungsklima und Wachstumsphase ab und lässt sich nicht auf einen einzelnen Richtwert festlegen. In der Praxis zeigt sich der Effekt trotzdem deutlich: In einem gut durchlüfteten Zelt mit vielen großen Blättern steigt die Luftfeuchtigkeit sichtbar an, sobald das Licht angeht und die Stomata sich öffnen.

Stomata: die Ventile der Transpiration

Stomata (Einzahl: Stoma) sind die Spaltöffnungen in der Blattoberfläche, über die eine Pflanze Wasserdampf abgibt und gleichzeitig CO2 für die Photosynthese aufnimmt. Jede Stoma wird von zwei Schließzellen begrenzt, die ihre Form und damit die Öffnungsweite aktiv verändern: Nehmen sie durch einen erhöhten Innendruck (Turgor) eine gekrümmte Form an, öffnet sich der Spalt dazwischen; verlieren sie Turgor, schließt er sich.

Diese Schließzellen reagieren auf ein Netzwerk von Signalen. Eine Übersichtsarbeit zur Signalverarbeitung in Schließzellen beschreibt, wie vor allem die CO2-Konzentration und das Pflanzenhormon Abscisinsäure (ABA) über Ionenkanäle und Calcium-Signale die Öffnungsweite steuern: Steigt der ABA-Spiegel bei Wassermangel, schließen sich die Stomata, um weiteren Wasserverlust zu begrenzen; sinkt die CO2-Konzentration im Blattinneren, etwa bei viel Licht und aktiver Photosynthese, öffnen sie sich tendenziell weiter. Licht wirkt zusätzlich direkt über eigene Rezeptoren in den Schließzellen und ist der Grund, warum Stomata bei Dunkelheit weitgehend schließen.

Was die Transpiration antreibt und wie sie reguliert wird

Angetrieben wird Transpiration durch ein Dampfdruckgefälle: Die Luft im Blattinneren ist nahezu wasserdampfgesättigt, die Umgebungsluft üblicherweise trockener. Dieser Unterschied, als Dampfdruckdefizit bezeichnet, bestimmt zusammen mit der Öffnungsweite der Stomata, wie viel Wasser pro Zeiteinheit verdunstet. Je trockener und wärmer die Luft bei gleicher Blatttemperatur, desto größer das Gefälle und desto stärker die Transpiration, bis die Pflanze mit dem Schließen der Stomata gegensteuert.

Diese Gegensteuerung folgt nicht nur der Luftfeuchtigkeit, sondern auch dem Wasserstatus der Pflanze selbst. Eine Übersichtsarbeit zur stomatären Wasserregulation beschreibt ein lokales Rückkopplungssystem, bei dem die Schließzellen auf den Wasserzustand ihrer unmittelbaren Umgebung reagieren – ein Mechanismus, der unter anderem erklärt, warum Stomata teils schon auf sinkenden Wasserdruck im Xylem reagieren, bevor ein messbarer Wassermangel im Blatt selbst spürbar wird. Eine aktuelle Übersichtsarbeit zu Cannabis unter Trockenstress bestätigt dieses Muster für die Art: Sinkt die Wasserverfügbarkeit im Substrat, senkt die Pflanze ABA-vermittelt ihre stomatäre Leitfähigkeit, begrenzt so den Wasserverlust und erholt sich nach dem Wiedergießen vergleichsweise schnell.

Warum Transpiration für die Pflanze notwendig ist

Transpiration ist kein reiner Verlust, sondern erfüllt mehrere Funktionen zugleich. Sie kühlt das Blatt, weil verdunstendes Wasser Energie in Form von Verdunstungswärme entzieht. Außerdem ist sie die treibende Kraft für den Wassertransport im Xylem: Der Sog, den die Verdunstung an den Blättern erzeugt, zieht Wasser von der Wurzel bis in die obersten Blätter.

Mit diesem Wasserstrom transportiert die Pflanze auch gelöste Nährstoffe. Für Calcium ist dieser Zusammenhang besonders gut untersucht: Weil Calcium in Pflanzengewebe kaum wieder verlagert wird, sammelt es sich vor allem dort an, wo viel Wasser verdunstet. Gewebe mit geringer Transpiration, etwa junge Blätter im Neuaustrieb, erhalten dadurch tendenziell weniger Calcium – ein Mitgrund für die charakteristischen Mangelsymptome an jungem Gewebe, die der Artikel zu mobilen und immobilen Nährstoffen beschreibt.

Typische Fehler und Missverständnisse

• Transpiration und Photosynthese gleichsetzen. Beide Prozesse laufen über dieselben Stomata, sind aber unterschiedliche Vorgänge: Photosynthese baut mithilfe von Licht und CO2 Zucker auf, Transpiration ist reiner Wasserverlust als Nebeneffekt geöffneter Stomata.

• Sehr hohe Luftfeuchtigkeit generell als besser ansehen. Zu wenig Transpiration durch dauerhaft hohe Luftfeuchtigkeit kann den Nährstofftransport in schwach transpirierende Blattbereiche einschränken und begünstigt zusätzlich Pilzbefall.

• Welke Blätter sofort als Wassermangel im Substrat deuten. Welke Blätter bei intaktem, feuchtem Substrat sprechen eher dafür, dass Transpiration und Wassernachschub aus der Wurzel kurzzeitig nicht im Gleichgewicht sind, etwa bei Hitze.

• Stomata als starr offen oder geschlossen verstehen. Die Öffnungsweite wird laufend nachjustiert und reagiert auf mehrere Signale gleichzeitig, nicht nach einem einfachen Ein-Aus-Schema.

• Hohe Transpiration mit schnellerem Wachstum verwechseln. Eine Pflanze mit hoher Transpiration wächst nicht automatisch schneller; entscheidend für Wachstum ist die Photosynthese, nicht die verdunstete Wassermenge.