HELP: High-energetic light for plants - Entwicklung von Blaulicht und UV-Belichtungsstrategien für geschlossene Kultursysteme zur Induktion von pflanzlichen sekundären Inhaltsstoffen und Reduktion von Krankheitserregern

Abstract

Das Teilvorhaben der Hochschule Geisenheim verfolgte das Ziel, wissenschaftliche Grundlagen für den Einsatz spektral definierter Blaulicht-, UV-A-, UV-B- und UV-C-Behandlungen zur Beeinflussung des sekundären Pflanzenstoffwechsels von Pfefferminze (Mentha × piperita L.) unter kontrollierten Kulturbedingungen zu schaffen. Im Mittelpunkt stand die Frage, ob sich qualitätsbestimmende Monoterpene gezielt modulieren lassen, ohne Pflanzenentwicklung, Biomassebildung und Kulturstabilität wesentlich zu beeinträchtigen. Die Arbeiten waren gemäß Antrag in vier Teilprojekte gegliedert. In TP2-1 wurden verschiedene Intensitäten und Intervalle von Blaulicht, UV-A-, UV-B- und UV-C-Strahlung evaluiert. TP2-2 umfasste die Etablierung und Selektion analytischer Verfahren zur Bestimmung wesentlicher sekundärer Inhaltsstoffe. In TP2-3 wurde der Einfluss der Lichtbehandlungen auf die Synthese qualitätsrelevanter Inhaltsstoffe untersucht. TP2-4 diente der Ableitung geeigneter Behandlungsprogramme zur Erhöhung des ätherischen Ölgehalts. Die frühen Versuche mit Blaulicht und UV-A zeigten unter den gewählten Bedingungen nur geringe, teilweise statistisch nicht signifikante Veränderungen einzelner Wachstums- und Inhaltsstoffparameter. Daher wurden die weiteren Arbeiten auf UV-B- und insbesondere UV-C-Behandlungen fokussiert. Diese Schwerpunktsetzung erfolgte innerhalb der beantragten Zielsetzung und diente der vertieften Bearbeitung der biologisch wirksamsten Behandlungsvarianten. Mit dem Teilvorhaben wurde ein Beitrag zur Entwicklung spektral gesteuerter Produktionssysteme für Arznei- und Gewürzpflanzen geleistet. Die Ergebnisse schaffen eine Grundlage für weiterführende Arbeiten zur qualitätsorientierten Pflanzenproduktion in Controlled-Environment-Systemen.