Der Hightech-Anbau von Salat erfordert eine kontrollierte Umgebung. Mit der optimalen Menge an Licht, Wasser und Nährstoffen lassen sich optimales Wachstum und eine optimale Nährstoffversorgung erreichen. Doch welche Art von Licht ist am besten geeignet? Rotes und blaues Licht aus dem sichtbaren Spektrum aktivieren bekanntermaßen die Photosynthese. Allerdings können auch andere Lichtwellenlängen, wie beispielsweise Fernrotlicht, das Pflanzenwachstum beeinflussen.

Jetzt, Forscher Japanische Forscher haben festgestellt, dass die Zugabe von Fernrotlicht beim Salatanbau die Blattgröße deutlich steigern und die Photosynthese verbessern kann. Dies kann zu optimierten Anbauprotokollen für Salat in kontrollierter Umgebung führen, einer wichtigen ergänzenden Form der Gemüseproduktion.

Die kontrollierte Landwirtschaft, beispielsweise in Pflanzenfabriken, kann eine stabile Gemüseproduktion unabhängig von Wetterbedingungen oder globalen Lieferengpässen gewährleisten. Die Steigerung von Ertrag und Nährstoffqualität bei gleichzeitig effizienter Energienutzung bleibt jedoch eine große Herausforderung – Dr. Wataru Yamori, korrespondierender Autor.
Ein Student, der den Anbau von Salat in einer mit LEDs ausgestatteten Pflanzenfabrik an der Universität Tokio leitet.

Um die Auswirkungen von Fernrotlicht auf das Wachstum von Salat zu untersuchen, züchteten die Forscher verschiedene Sorten von rotem Blattsalat (Lactuca sativa Die Sorte 'Red Fire' wurde in einer Pflanzenfabrik unter künstlichem Licht kultiviert. Die Pflanzen wurden mit 5000K weißen LED-Lampen beleuchtet und zusätzlich mit fernroten LED-Lampen ergänzt. Dabei wurden vier verschiedene Beleuchtungsvarianten getestet, um die optimale zu ermitteln. Die Lichtverteilung im gesamten Kultivierungsbereich war so homogen wie möglich.

Die Salatpflanzen wurden hydroponisch angebaut. Die Aussaat erfolgte in mit Wasser und Hydrokulturdünger befeuchteten Urethanwürfeln. Alle anderen Produktionsparameter (z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Umpflanzen) entsprachen den Standardprotokollen für den Salatanbau, sodass die Ergebnisse des Experiments direkt auf die industrielle Produktion übertragen werden konnten.

Wir haben herausgefunden, dass sich fernrotes Licht in frühen Wachstumsstadien gezielt einsetzen lässt, um den Salatertrag zu steigern. Gleichzeitig trägt die Entfernung des Lichts vor der Ernte dazu bei, wichtige Qualitätsmerkmale wie die Anthocyanin-Anreicherung zu erhalten. Dies liefert ein praktisches Beleuchtungskonzept, das Produktivität und Qualität in Einklang bringt – Dr. Wataru Yamori, korrespondierender Autor.
Salat, der in einer mit LEDs ausgestatteten Pflanzenfabrik unter kontrollierten Umweltbedingungen angebaut wird.

Interessanterweise förderte das fernrote Licht das Pflanzenwachstum auf vielfältige Weise – sowohl durch die Verbesserung der Salatgröße als auch der Photosynthese –, obwohl es nicht so effizient absorbiert wurde wie sichtbares Licht.

Die Absorption im sichtbaren Lichtbereich (400–700 nm) betrug über 64 % bei roten und 53 % bei grünen Blättern, die Gesamtabsorption im fernroten Bereich war jedoch mit 7.6 % bzw. 6.3 % deutlich geringer. Tatsächlich wiesen längere Wellenlängen im fernroten Bereich (715–750 nm) sogar noch niedrigere Absorptionswerte von 4 % oder weniger auf.

Dadurch wird der Effekt einer strategischen Zugabe von Fernrotlicht zu jungem Salat noch deutlicher.

Unsere Ergebnisse stellen ein neues Konzept für das Lichtmanagement in Pflanzenfabriken dar, bei dem Fernrotlicht nicht als konstante Lichtquelle, sondern als Licht eingesetzt wird, das je nach Wachstumsstadium strategisch angewendet wird – Dr. Wataru Yamori, korrespondierender Autor.
Salatzucht in einer LED-Pflanzenfabrik. Die obere Ebene wird mit weißen LEDs beleuchtet, während die untere Ebene mit weißen LEDs und zusätzlich mit fernroten LEDs ausgestattet ist.

Die Forscher ermittelten Veränderungen in der Blattproduktion von Salat, indem sie während des gesamten Versuchs Frischmasse, Blattfläche, Trockengewicht und Pflanzenform maßen. Veränderungen der Photosynthese wurden mithilfe gängiger Laborprotokolle überwacht.

Zusätzlich untersuchten die Forscher, wie gut die Salate unter verschiedenen Behandlungen mit fernrotem Licht Pigmente und Vitamin C aufnahmen. Zu den gemessenen Pigmenten gehörten Chlorophyll (grün), Carotinoide (orange) und Anthocyane (rot). Da rote Pigmente für die Bildung von rotem Blattsalat wichtig sind, wurden die an der Farbbildung beteiligten Gene auf Veränderungen hin untersucht.

Yamori und Kollegen stellten fest, dass die Vitamin-C-Produktion und damit die Nährstoffqualität des Salats durch eine Behandlung mit Fernrotlicht negativ beeinflusst wurde, wobei der Einfluss vom Zeitpunkt der Fernrotlichtanwendung abhing. Dies galt auch für Anthocyane und Chlorophyll. Die Forscher schlussfolgerten daher, dass der richtige Zeitpunkt der Fernrotlichtanwendung entscheidend für ein optimales Nährstoffverhältnis und gesundes Wachstum ist.

Unser nächster Schritt besteht darin, diese Beleuchtungsstrategie für verschiedene Nutzpflanzen, Sorten und Pflanzdichten zu optimieren, mit dem Ziel, energieeffizientere und wertvollere Pflanzenproduktionssysteme in der kontrollierten Umweltlandwirtschaft zu entwickeln – Dr. Wataru Yamori, korrespondierender Autor.

Vor diesem Hintergrund können die Ergebnisse nun genutzt werden, um die Salatproduktion weiter zu optimieren – für gesunde Pflanzen und gesunde Menschen.

DER ARTIKEL:: Levine, C., Tanigawa, K., Wakabayashi, Y., Guo, W., Qu, Y., Terashima, I., und Yamori, W.(2026) Fernrotes Licht in frühen Wachstumsstadien steigert die Biomasse von Salat und erhält die Anthocyane. Annals of Botany. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aob/mcag031.

Titelbild: Salat (Lactuca sativa) / Canva