Anstaubewässerung – Karnivoren fachgerecht bewässern!
Die Beheimatung vieler Karnivoren in moorigen, oft dauerfeuchten Gebieten verleitet bei Topfkultur verschiedenster Arten an Karnivoren (fleischfressender Pflanzen) allein aus Komfortgründen recht schnell zur dauerhaften Kultur im Anstau. Dabei wird eine vitale Wurzelentwicklung meist völlig außer Acht gelassen. In diesem Beitrag soll es daher darum gehen, einen umfassenden Überblick darüber zu verschaffen, wie Pflanzen und Substrate auf die Kultur im Daueranstau reagieren und welche Maßnahmen zu treffen sind, um auch langfristig bestmögliche Wuchsergebnisse zu erzielen.
<< Der Sauerstoffgehalt im Substrat spielt eine entscheidende Rolle bei der pflanzlichen Entwicklung >>
Für die Pflanzenentwicklung ist ein vitales Wurzelwachstum von hoher Bedeutung. Eine ungenügende Sauerstoffversorgung des Wurzelwerks einer Pflanze beeinträchtigt die Energiegewinnung durch die Atmung, wodurch folglich auch alle energie- und sauerstoffabhängigen Stoffwechselprozesse reduziert werden (BRÄNDLE 1996). Neben der Verfügbarkeit eines passenden Säuremilieus (pH-Wert), von Wasser und Nährstoffen in passender Form und Dosierung, spielt also auch die Verfügbarkeit von Sauerstoff eine grundlegende Rolle bei der Wurzel- und Pflanzenentwicklung. Je höher der Wasserstand bei der Kultur von Pflanzen auf abgedichteten Ebenen ist, desto wassergesättigter sind auch die Substrate. Dabei spielt auch die Topfhöhe eine entscheidende Rolle, denn desto höher der Topf ausfällt, desto geringer fällt der Wassergehalt – und desto höher der Luftgehalt – im Substrat aus (ANON. 2022). Besonders die untersten Substratschichten weisen durch den direkten Kontakt zum Gießwasser bei längerer Anstaubewässerung eine besonders hohe Wassersättigung auf. In Folge dessen findet eine Verdrängung des wertvollen Sauerstoffs statt, die ab gewissen Wasserständen mit einer entsprechenden Kontinuität Effekte hervorrufen kann, welche auch bei Überflutungen von Böden beobachtet werden können (MAINIERO 2006).
<< Bei Sauerstoffmangel im Substrat können Nährstoffe als Toxine wirken >>
Durch die Verdrängung des Sauerstoffs wird zunächst vor allem der diffusionsbezogene Sauerstoffeintrag in die Wurzeln verringert. Im Vergleich zu gut belüfteten Böden ist der Faktor bei Überflutung etwa 10.000-fach geringer (BRÄNDLE et. al. 1996)! Der verfügbare Restsauerstoff wird von den Wurzeln und den im Substrat lebenden Mikroorganismen schnell verbraucht, was sich anschließend auch in der Nährstoffverfügbarkeit bemerkbar macht. Denn die Nährstoffe treten nun zunehmend in reduzierter Form auf, Schwermetall-Ionen werden reduziert und gehen in Lösung und verschiedene Schäden sind nun fast unvermeidlich. Besonders Karnivoren, die in ihrer Entwicklung neben der tierischen Beute vor allem auf die wenigen in den Substraten befindlichen und verfügbaren Spuren von Nährstoffen angewiesen sind, reagieren in solchen Fällen meist rasch mit entsprechenden Symptomen wie Blattabwurf, -Vergilbung oder Krüppelwuchs bis hin zum Tode der Pflanze. Darüber hinaus werden Sulfat und Kohlendioxid zu Sulfid und Methan reduziert (BRÄNDLE et. al. 1996). Eisen und Schwefelverbindungen ändern sich und wirken als Toxine (besonders zu beachten bei stark sauren Substraten!) und andere Abbauprodukte und Ausscheidungsstoffe wie Ethylen – welches als Phytohormon wirkt und mitunter für die frühere Seneszenz, also die Blattalterung und den Blattabwurf verantwortlich ist, sowie das Streckungswachstum fördert – werden freigesetzt (BRÄNDLE et. al. 1996). Diese wirken auf die Wurzeln ein und sorgen somit für eine doppelte – physische (Sauerstoffmangel = Hypoxia, Sauerstoffabsenz = Anoxia) und chemische – Stressbelastung der Pflanze (BRÄNDLE et. al. 1996).
Neben Methan wird darüber hinaus noch Lachgas (N2O) freigesetzt, dass bei der Denitrifikation des im Boden/ Substrat enthaltenen Stickstoffs entsteht (vereinfacht: NO3- -> N2 und N2O). Beide Stoffe gelten laut Umweltbundesamt als deutlich Klimaschädlicher als CO2 (Lachgas 300-fach schädlicher, Methan 25-fach schädlicher; UMWELTBUNDESAMT 2020), weshalb deren Freisetzung bereits aus Umweltschutzgründen möglichst vermieden werden sollte. Dies gilt es auch bei der Wiedervernässung von Moorflächen zu beachten. In intakten Mooren gilt die Klimabilanz zwischen Kohlenstoffdioxid und Methan laut Experten jedoch als ausgeglichen und langfristig neutral (GOLDBECKER 2013).
<< Viele Wege führen nach Rom: Die Natur passt sich an >>
Doch allein durch den geringen Sauerstoffeintrag sterben die Wurzelspitzen schnell ab, was oft zur Folge hat, dass die Pflanze versucht, ein an die Situation angepasstes (sekundäres) Wurzelsystem oberhalb der Wasserlinie auszubilden (BRÄNDLE 1989). Pflanzen, bei denen die Substrate zu nass gehalten werden, leiden daher oft auch unter verkümmertem Wurzelwuchs. Nun können abgestorbene Wurzelspitzen auch kein Sauerstoff mehr an die Rhizosphäre abgeben und die sonst um die Wurzeln vorhandene Sauerstoffhülle verschwindet (MAINIERO 2006) – das Gleichgewicht der Rhizosphäre gerät völlig auseinander. Verschiedenste Sumpf- und Röhrichtpflanzen haben sich der Situation des Sauerstoffmangels in dauerfeuchten Substraten zwar unter anderem durch die Ausbildung besonders poröser Gewebe (Aerenchyme) über die gesamten Organe an die Situation angepasst (MAINIERO 2006), benötigen für eine gesunde Entwicklung jedoch trotz dessen ausreichende Sauerstoffmengen im Bereich der Rhizosphäre (BRÄNDLE 1989).
Eine weitere Besonderheit scheint sich im Laufe der Evolution hierbei vor allem bei Röhrichtpflanzen gebildet zu haben, die zu den rhizombildenden Gattungen zählen und deren Rhizome auch unter Sauerstoffabsenz dazu in der Lage sind, Sprosse zu treiben, wobei das Wurzelwachstum erst dann erfolgt, wenn der Spross in Kontakt mit Sauerstoff gerät (BRÄNDLE 1989). Generell ist dabei zu beobachten, dass diese Rhizome auch ohne Sauerstoff überlebensfähig sind, da sie ihre Energiereserven mobilisieren und weitere lebenswichtige Stoffe wie Proteine und Lipide unter Bezug der unter Sauerstoffabszenz vorhandenen Gärungsenergie selbst herstellen können (BRÄNDLE 1989). Gärende Rhizome werden daher im weitesten Sinne auch mit einem Akku verglichen, welcher „langsam, aber stetig aufgeladen und gleichzeitig nur wenig belastet wird“ (BRÄNDLE 1989). Im Allgemeinen verlaufen Energie- und Stoffwechsel daher (reguliert) auf einem deutlich niedrigeren Niveau als in atmenden Rhizomen. (BRÄNDLE 1989).
In wie fern sich diese Beobachtungen auf rhizombildende Karnivoren wie Sarracenia spec. übertragen lässt, ist derzeit nicht wissenschaftlich geklärt. Aus Erfahrungen heraus ist bei vollständig unterirdisch getopften Rhizomen, die unter einem relativ hohen Wasserstand gehalten werden, meist zwar ein deutlich späterer, aber auch deutlich kräftigerer Austrieb im Vergleich zu an der Substratoberfläche getopften Rhizomen zu beobachten. Zwar handelt es sich hierbei nicht um eine vollständige Sauerstoffabszenz, da die Substrate in der Regel noch ausreichende Sauerstoffmengen enthalten, allerdings ist anzunehmen, dass die Sauerstoffzufuhr in das Rhizom im Vergleich zum direkten Kontakt mit dem in der Umgebungsluft enthaltenen Sauerstoff bei dieser Methode trotzdem deutlich geringer ausfällt. Ein möglicher Zusammenhang zwischen Hypoxia/Anoxia und Wuchsqualitäten bei Sarracenia spec. müsste allerdings in spezifischen, randomisierten Versuchen mit einer ausreichenden Anzahl an Versuchs- und Vergleichspflanzen untersucht werden.
<< Hypoxischen/anoxischen Stress vermeiden – Bewässerungszyklen artgerecht planen >>
Doch auch die rasche Wiederzufuhr von Sauerstoff zu anaeroben Geweben kann durch „Aktivierte Sauerstoffmoleküle, die durch geschwächte Entgiftungssysteme nicht rechtzeig beseitigt werden können“, gravierende Schäden an den Pflanzen durch sogenannten postanoxisch-oxidativen Stress verursachen (Brändle et al. 1996, S). Regelrecht verwässerte Pflanzen gilt es daher bei einer Umstellung auf sauerstoffreichere Bedingungen zunächst langsam wieder an diese zu gewöhnen.
Möchte man seine Pflanzen langfristig gesund erhalten und die Substratqualität bewahren, empfiehlt es sich also die Bewässerung derartig auszulegen, dass der Wasserstand vor einer erneuten Wassergabe in regelmäßigen Abständen wieder abtrocknet. Die Bewässerung sollte erst dann wieder erfolgen, wenn der Feuchtegrad des Substrates in den Töpfen wieder etwas abgenommen hat, was sich gut anhand des Topfgewichtes feststellen lässt. Die Substrate sollten aber niemals vollständig austrocknen.
Teilweise können Pflanzen, die über längere Zeit im Daueranstau kultiviert werden und trotz des subjektiven Eindrucks passender Kulturbedingungen schwächeln, erfahrungsgemäß oft lediglich durch eine Anpassung der Anstaubewässerung gerettet oder zumindest deutlich in ihrer Vitalität gekräftigt werden. In diesem Falle litten die Pflanzen mitunter auf Grund des Sauerstoffdefizits im Substrat an hypoxischem oder gar anoxischen Stress, der für die Wuchsminderung verantwortlich zu machen ist. Vor allem bei der Kultur unter Kunstlicht in der Wohnung tritt dieses Phänomen aus Erfahrungen heraus häufiger auf. Sicher liegt einer der Hauptgründe dieser Tatsache in einer durch verschiedene bauliche Bedingungen eingeschränkten Luftbewegung in Innenräumen, in Folge derer auch deutlich weniger Transpiration über Blätter und Substrat stattfindet. Aber auch verschiedene Tiefwurzler sind – sofern man sie nicht in ausreichend hohen/voluminösen Töpfen anzieht – von dieser Gefahr nicht verschont!
<< Mattenbewässerung unterstützt die gleichmäßige Wasserversorgung >>
Um den zuvor genannten Problemen entgegen zu wirken, empfiehlt es sich also im Grunde die Menge an Gießwasser stets so gering wie möglich und nötig auszulegen. Mit einer Mattenbewässerung lassen sich hierbei optimale Ergebnisse erzielen. Bewässerungsmatten bestehen in der Regel aus Vlies und werden als einfache Schicht auf den Tischflächen ausgelegt, um eine gleichmäßige Wasserverteilung zu gewährleisten und es den Töpfen zu ermöglichen, das Gießwasser bedarfsgerecht aus dem Vlies zu saugen. Eine Deckschicht aus Bändchengewebe verhindert, dass das Vlies unter der Einstrahlung im Gewächshaus oder unter Kunstlicht zu schnell abtrocknet und wirkt darüber hinaus auch groben Verunreinigungen entgegen. Beim Einsatz von Vliesen sollte die Bewässerung bei Karnivoren derartig erfolgen, dass zunächst einige Zentimeter Wasser angestaut werden, die gegebene Menge Gießwasser jedoch über die Tage wieder aufgebraucht wird. Erst wenn sich keine Wasserrückstände mehr auf der Tischoberfläche befinden, dass Vlies bei Berührung jedoch noch leicht feucht erscheint, sollte erneut gewässert werden. Neben dem Effekt einer zunehmenden Qualität lassen sich mit dieser Methode auch wichtige Mengen an Gießwasser einsparen, die bei einem dauerhaften Anstau in heißen Sommermonaten schnell fehlen könnten. Auch der Bildung von Algen auf den Tischflächen wirkt man mit dieser Bewässerungsmethode gut entgegen. Einzig nachteilig ist wohl die Tatsache, dass starkwurzelnde Arten recht schnell damit beginnen, in die Matten einzuwachsen. Bei solchen Arten (wie etwa Binsen, Simsen, Wollgräsern…) müssen die Töpfe regelmäßig kontrolliert und das Wurzelwerk bei Bedarf gekürzt werden, um die Bewässerungsmatten frei zu halten und eine gleichmäßige Wasserverteilung zu ermöglichen.
<< Kulturerfolg bei Daueranstau ist Artenabhängig >>
Letztendlich gilt es hinsichtlich der Bewässerung jedoch, sich den Bedürfnissen der jeweiligen in Kultur befindlichen Gattung und Art anzupassen. Schlauchpflanzen etwa, gedeihen in einem regelmäßigen Anstau generell ebenso wie prächtig wie temperierte Sonnentauarten und junge Darlingtonia californica. Südafrikanische Sonnentauarten reagieren unterschiedlich auf hohe Wassermengen. Während Drosera capensis Kultivare hohe Wassermengen über einen längeren Zeitraum problemlos vertragen, scheinen andere Arten wie Drosera slackii, D. rubrifolia, D. trinveria und D. curvipes zeitweise eher ein geringeres Wasserangebot zu bevorzugen. Auch Venusfliegenfallen kommen mit einem Anstau gut zurecht, wachsen jedoch – ebenso wie die meisten Heliamphora-Arten – mit luftigen Substraten etwas kräftiger.
Der Kulturerfolg bei Daueranstau ist also sowohl von der Gattung, als auch der jeweiligen Art abhängig. Nur sehr wenige Pflanzen wachsen in der Natur an stark überfluteten Stellen. Die US-amerikanische Pinguicula-Art P. primuliflora und die Schlauchpflanzenart Sarracenia psittacina etwa, werden bei stärkeren Regenfällen regelmäßig komplett überflutet und wachsen dann einige Zeit nahezu submers. Auch in Kultur lassen sich diese Arten hervorragend unter stark wasserhaltigen Bedingungen halten. Die zuvor genannte Schlauchpflanzenart S. psittacina eignet sich daher auch besonders für nährstoffarme Teiche.
<< Schlusswort >>
Doch die beste Bewässerungsmethode ist nicht besonders hilfreich, wenn das Substrat nicht optimal gestaltet wurde. Das perfekte Substrat ist aus zuvor genannten Gründen von der Struktur her also im übertragenen Sinne quasi wie ein feuchter Schwamm aufgebaut. Er besitzt zwar die Möglichkeit relativ schnell, bestimmte Mengen an Wasser aufzunehmen, ist durch seine luftige Struktur aber auch in der Lage ebendieses zügig wieder abzugeben und gleichmäßig wieder abzutrocknen. Eine Übersättigung mit Wasser ist dabei stets zu vermeiden! Die Kunst bei der Pflanzenanzucht besteht unter anderem darin, dass Substrat im Anbetracht dieser Eigenschaften zusammenzustellen und mit einer geeigneten Bewässerungsmethode auch im Sinne einer optimalen Pflanzenernährung entsprechend zu pflegen. Dies beginnt bereits mit dem fachgerechten Topfen der Pflanzen. Da es bei diesem Thema allerdings wieder einige spezifische Dinge zu beachten gibt, haben wir und dem Thema des Topfens in einem anderen Beitrag gewidmet. Wenn du also schon immer einmal wissen wolltest, wie du deine Pflanzen völlig ohne Topfmaschinen wie die Profis topfen kannst, empfehlen wir unseren entsprechenden Beitrag zum Thema.
Literatur und Quellenverzeichnis:
ANON. (2022): Kultur von Orchideen – 2.Substrate (Thema des Gruppenabend vom 6.April 2012) – Deutsche Orchideen-Gesellschaft ev. – Orchideen-Gruppe Donau-Iller. Web-Artikel. http://www.orchidee-donau-iller.de/html/sonstiges/Themen.htm (04.04..2022).
BRÄNDLE, R. (1989): Pflanzen auf überfluteten Böden-Überlebensstrategie. UniPress-Forschung und Wissenschaft an der Universität Bern, 1989, 62. Jg., S. 11-13.
BRÄNDLE, R.; Rüegsegger, A.; Brunold, Ch (1996): Stress bei Pflanzen. Arbeitsgemeinschaft UTB für Wissenschaft. S. 133-147.
GOLDBECKER, S. (2013): Aktueller Begriff – Klimawirkung der Moore. PDF-Veröffentlichung. Deutscher Bundestag.
https://www.moorfutures.de/app/download/11848437/klimawirkung_der_moore.pdf [03.04.2022]
MAINIERO, R. (2006): Anpassung an ein scheinbares Paradies: Lufttransport in Feuchtgebietspflanzen. Biol. Unserer Zeit, 3/2006 (36). S. 160-167.
UMWELTBUNDESAMT (2020): Lachgas und Methan. Web-Veröffentlichung. Umweltbundesamt. https://www.umweltbundesamt.de/themen/boden-landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/lachgas-methan (03.04.2022).
