Düngung und Wurzelraum: ihr Einfluss auf Blühbeginn, Blütedauer und Pflanzengröße

Zwei Pflanzen derselben Sorte, gleich alt, gleicher Standort, nur anders gefüttert. Die satt gedüngte ist groß, dunkelgrün, das Blattgewebe weich – und sie fängt Wochen nach der anderen an zu blühen, manchmal geht sie sogar zurück ins Wachsen. Das ist keine Anbaulegende: die Blühzeit folgt dem Stickstoffangebot in einer Kurve mit einem Tiefpunkt in der Mitte. Ein mittleres Angebot blüht am frühesten, mehr verzögert, und weniger verzögert auch. Der Ast der Verzögerung durch Überschuss ist in der Pflanzenforschung seit über hundert Jahren beschrieben.

Wie stark der Stickstoff den Termin verschiebt

Stickstoff ist der Nährstoff, den ein Dünger in der größten Menge liefert und der die Blätter grün macht. Die genauesten Zahlen zum Blühtermin stammen von einer kleinen Modellpflanze, an der sich so etwas sauber prüfen lässt. In Erde blühte sie bei mittlerem Angebot nach 28,6 Tagen; bei mehr als dem Doppelten dieses Werts und bei einem Viertel davon lag der Termin je rund vier Tage später. In einer Nährlösung ohne Erde war der Abstand größer: 33,3 Tage am Tiefpunkt gegen 45,1 Tage bei einem Zehntel dieser Menge, also knapp zwölf Tage.

Am stärksten fiel der Unterschied nach oben aus. In einem dritten Ansatz brauchte dieselbe Pflanze bei 35 Teilen Nitrat 31 Tage bis zur Blüte und bei einem Teil nur 21 Tage – zehn Tage allein über die Düngerhöhe, ohne dass am Licht etwas geändert wurde.

Wo genau der Tiefpunkt liegt, hängt am Anbausystem. In Erde lag er drei- bis viermal höher als in der Nährlösung, weil die Verfügbarkeit im Substrat schwankt, in einem Gel abnimmt und in einer umgewälzten Lösung stabil bleibt. Eine Zahl aus einem System auf ein anderes zu übertragen, warnen die Autoren ausdrücklich, und das gilt für den Sprung von der Modellpflanze zu Cannabis erst recht.

Warum Phosphor in die andere Richtung wirkt

Nitrat und Phosphat sind die Formen, in denen die Wurzel Stickstoff und Phosphor aufnimmt, und sie ziehen bei der Blüte gegeneinander. Weniger Nitrat fördert die Blüte, mehr Phosphat ebenfalls. Der Gegensatz beginnt schon an der Wurzel: ein hohes Nitratangebot senkt die Phosphatanreicherung in der Pflanze, und zwar nur Nitrat – Ammonium, die zweite Stickstoffform, tut das nicht.

Innen greifen die beiden an verschiedenen Stellen an. Das Gen, das die Blüte bremst, folgt dem Nitratangebot; das Gen, das sie auslöst, folgt dem Phosphat. Da der Phosphatgehalt einer Pflanze mit ihrem Gehalt an blühfördernden Hormonen zusammenhängt, könnte der Phosphorweg darüber laufen. Die frühe Blüte bei knappem Stickstoff hat damit zwei Ursachen zugleich: das niedrigere Nitrat selbst und den dadurch höheren Phosphatgehalt.

Was sich davon auf Cannabis übertragen lässt

Zwei Dinge sprechen dafür. Der Nitrateffekt auf den Blühtermin ist unter kurzem und mittlerem Tag stärker als unter langem; in einer Arbeit trat die frühe Blüte bei knappem Nitrat nur bei 12 h und bei 8 h Licht auf und bei 16 h gar nicht. Cannabis blüht auf kurze Tage hin. Und dieselbe U-förmige Reaktion ist an zwei weiteren Arten beschrieben, die ebenfalls auf kurze Tage blühen.

Zwei Dinge sprechen dagegen. Die Modellpflanze blüht auf lange Tage hin und hat damit eine andere Steuerung, und die Autoren halten fest, dass erst eine Prüfung über viele Arten zeigen kann, wie allgemein die Kurve gilt. Ein Versuch, der bei Cannabis eine Stickstoffspanne über das Optimum hinaus fährt und dabei den Blühtermin festhält, existiert nicht.

Was aus der Praxis dazu vorliegt, deckt sich mit der Richtung: ein Anbaubetrieb beobachtet an derselben Sorte bei stickstoffbetonter Ernährung einen um Wochen verzögerten Blühbeginn, dunkles und weiches Blattgewebe und teils eine Rückkehr ins vegetative Wachstum, während Phosphor und Kalium zum richtigen Zeitpunkt die Blüte tragen.

Warum eine Freilandmessung das Gegenteil zeigt

An drei Hanfsorten in Nordnevada erreichten gedüngte Bestände die volle Blüte im Mittel 17 Tage früher als ungedüngte. Das widerspricht dem Bild nicht, es liegt auf dem anderen Ast der Kurve: der ungedüngte Boden dort trug noch messbare Mengen Nitrat und Ammonium, und die Zugabe von 90 kg je Hektar führte in Richtung Tiefpunkt und nicht darüber hinaus.

Ein zweiter Befund derselben Arbeit erklärt eine verbreitete Fehleinschätzung. Die schwach versorgten Pflanzen zeigten früh Blüten in den Blattwinkeln und erreichten die Blüte an den Triebspitzen später; ihr Umschlag zog sich über gut zwei Wochen hin. Die einzelnen Blüten im Blattwinkel bildet eine Pflanze mit dem Alter von selbst. Wer sie für den Blühbeginn nimmt, hält die hungernde Pflanze für die weiter fortgeschrittene.

Wenn der Stickstoff als Ammonium kommt

Für Cannabis ist die Form entscheidend. Bei gleichbleibender Stickstoffmenge und steigendem Ammoniumanteil fiel die Blütenmasse gegenüber reiner Nitratversorgung um 35 % bei einem Zehntel Ammonium, um 46 % bei der Hälfte und um 97 %, wenn der gesamte Stickstoff als Ammonium kam. Empfohlen wird höchstens ein Drittel.

Praktisch wichtiger als die Zahlen ist der Verlauf. Die Ammoniumtoxizität sammelt sich an und wird spät sichtbar: bei der Hälfte Ammonium sahen die Pflanzen den größten Teil des Versuchs unauffällig aus, zeigten erst in den letzten beiden Wochen Schäden, und vier von zehn gingen ein. Ein flüssiger organischer Dünger trägt in der Regel mehr Ammonium als ein mineralischer; im Vergleich beider Arten zeigte die höchste organische Stufe verbrannte Blattspitzen.

Weniger geben, wenn die Blüte schon läuft

Drei Düngerstufen während der Blüte ergaben 16,1 g, 22,6 g und 26,3 g Blütentrockenmasse je Pflanze, also gut ein Drittel Unterschied zwischen der niedrigsten und der höchsten. Der Wirkstoffgehalt lief dagegen: 6,3 % bei der knappsten Stufe gegen 5,7 % bei der reichlichsten. Unter dem Strich brachte die mittlere Stufe 95 % des Wirkstoffertrags der höchsten, mit einem Drittel weniger Dünger.

Dahinter steht die Remobilisierung, also die Verlagerung von Nährstoffen aus den älteren Blättern in die Blüten. Bei knapper Versorgung setzt sie früher ein, in diesem Versuch rund vier Wochen früher als bei voller Gabe, und sie wird als Aufhellung und später als Rot- und Violettfärbung der unteren Blätter sichtbar.

Was der Topf ändert

Wurzelbeschränkung ist kein Behelf, sondern ein benanntes Anbauverfahren. In chinesischen Weinbergen steht es im kommerziellen Einsatz, und beschrieben ist es außerdem an Nektarine, Süßkirsche, Chili, Apfel und Tomate. Sein erklärter Zweck ist genau der, um den es hier geht: vegetatives Wachstum bremsen, generatives fördern. Die Wurzeln werden dabei dünner und länger, die Triebkraft der Pflanze sinkt deutlich, und die Verteilung der Assimilate verschiebt sich von den Trieben zu den Früchten.

Wie stark der Eingriff wirkt, zeigt der Nährstoffgehalt im Wurzelraum. In beschränkten Weinreben lag der pflanzenverfügbare Stickstoff zur Vollblüte bei 187 mg je Kilogramm gegen 859 mg bei unbeschränkten, zur Reifephase bei 130 gegen 258 mg – also grob bei einem Fünftel bis der Hälfte. Verfügbares Phosphat sank ebenfalls, aber schwächer: 220 gegen 402 mg je Kilogramm. Dieselbe Arbeitsgruppe hält fest, dass Wurzelbeschränkung die Stickstoffverfügbarkeit begrenzt, und findet erhöhte Gehalte an Abscisinsäure, einem Hormon, das die Pflanze bei Stress bildet und das die Reife vorantreibt.

Damit schließt sich der Kreis zum Anfang dieses Artikels. Ein kleinerer Topf senkt vor allem das Stickstoffangebot und das Phosphat weniger stark – er verschiebt das Verhältnis der beiden also in dieselbe Richtung, die den Blühbeginn nach vorn holt. Für Cannabis ist diese Kette nicht gemessen; die beiden Glieder sind es, an verschiedenen Arten. Ein Anbaubetrieb berichtet, dass sich lang blühende tropische Sorten über ein begrenztes Topfvolumen überhaupt erst rechtzeitig fertig bekommen lassen, und dass sich damit sowohl das Strecken der Pflanze als auch das Abreifen steuern lässt.

Für die Größenwirkung gibt es Zahlen aus einer Auswertung von 65 Versuchen an 69 Pflanzenarten, Cannabis nicht darunter: eine Verdopplung des Wurzelraums brachte im Schnitt 43 % mehr Masse, überwiegend weil die Blätter im engen Topf weniger leisten. Die dort genannte Empfehlung, das Gewicht der trockenen Pflanze solle 1 g je Liter Substrat nicht überschreiten, gilt für Versuchsaufbauten und ist kein Anbaurichtwert: sie soll verhindern, dass ein Topfeffekt ein Experiment verfälscht. Reale Topfversuche lagen im Median bei 9,5 g je Liter, und für Feldbestände schätzen dieselben Autoren 1 bis 3 g je Liter. Wer im Garten danach gehen wollte, bräuchte für eine Pflanze mit 500 g Trockenmasse ein Gefäß von 500 l.