Ackerpflanzen kommen mit Schatten zurecht
Studie zeigt Anpassungsfähigkeit von Pflanzen an Teilbeschattung
21.08.2026
Quelle: E & M powernews
Eine Feldstudie der Universität Hohenheim zeigt, dass fünf Ackerpflanzen ihre Photosynthese an die Teilbeschattung in Agroforst- und Agri-PV-Systemen anpassen.
Ackerpflanzen können sich stärker an veränderte Lichtverhältnisse anpassen als bislang angenommen. Das zeigt eine Feldstudie der Universität Hohenheim in Stuttgart in Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Jülich. Untersucht wurden Gerste, Mais, Kohl, Kartoffeln und Ackerbohnen unter realen Bedingungen in Agroforst- und Agri-Photovoltaik-Systemen (Agri-PV).
Die Forschenden führten die Untersuchungen 2023 und 2024 an fünf Standorten in Deutschland durch. Dabei analysierten sie die Photosynthese von fünf häufig angebauten Sorten. Als Vergleich dienten voll besonnte Flächen. Mit einem mobilen Photosynthese-Messsystem erfasste das Team zentrale physiologische Kennwerte direkt an den Blättern.
Das wichtigste Ergebnis: Unter Teilbeschattung sanken bei allen fünf Kulturen sowohl die Dunkelatmung als auch der Lichtkompensationspunkt. Laut Doktorandin Jennifer Moore bedeutet das, dass die Pflanzen weniger CO2 durch Atmung verlieren und zugleich weniger Licht benötigen, um Kohlenstoff zu fixieren. Die Pflanzen können sich damit physiologisch an eine geringere Lichtverfügbarkeit anpassen.
Pflanzen reagieren auf Lichtangebot
„Besonders bemerkenswert ist, dass dieser Effekt bei allen untersuchten Kulturen auftrat, obwohl diese typischerweise nicht unter Beschattung wachsen“, sagt Prof. Andreas Schweiger, Leiter des Fachgebiets Pflanzenökologie an der Universität Hohenheim. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Ackerpflanzen über eine größere Anpassungsfähigkeit verfügen als bisher angenommen.
Die Anpassungen zeigten sich laut den Forschenden unabhängig von Standort, Boden, Bewirtschaftungsform und Schattensituation. Moderate Beschattung müsse daher nicht grundsätzlich zu einer Überforderung der Pflanzen führen. Gleichzeitig unterscheiden sich die Reaktionen je nach Anbausystem.
Unter Photovoltaikmodulen blieb die Photosynthese-Leistung den Angaben zufolge meist vergleichsweise stabil. In Agroforstsystemen schwankten die Messwerte stärker. Die Forschenden führen dies unter anderem auf das unregelmäßigere Schattenmuster von Baumkronen zurück. „Schatten ist nicht gleich Schatten“, sagt Moore. Bereiche mit dauerhaft starker Beschattung sollten deshalb möglichst vermieden werden.
Mais zeigt sich empfindlicher
Auch zwischen den Kulturarten stellten die Forschenden Unterschiede fest. Mais reagierte tendenziell empfindlicher auf eine geringere Lichtverfügbarkeit als die übrigen untersuchten Pflanzen. Als C4-Pflanze ist Mais an hohe Temperaturen und starke Sonneneinstrahlung angepasst. Bei schwächerem Licht könne er seine Photosynthese-Kapazität weniger gut ausschöpfen, erklärt Moore.
Die Ergebnisse könnten nach Einschätzung der Universität Hohenheim bei der Planung von Agroforst- und Agri-PV-Systemen helfen. Physiologische Kennwerte wie Dunkelatmung und Lichtkompensationspunkt könnten genutzt werden, um schattentolerantere Sorten zu identifizieren und geeignete Kulturen gezielter mit den jeweiligen Lichtbedingungen abzustimmen.
Auch für die Pflanzenzüchtung ergeben sich daraus Perspektiven. Laut Schweiger könnte die bereits in konventionellen Sorten vorhandene Anpassungsfähigkeit als Ausgangspunkt für die gezielte Auswahl und Züchtung von Pflanzen für Anbausysteme mit Teilbeschattung dienen.
Beschattung hilft gegen Hitze
Agroforst und Agri-PV sollen zudem dazu beitragen, landwirtschaftliche Flächen effizienter zu nutzen und die Auswirkungen von Hitze und Trockenheit zu verringern. Die Beschattung kann das Mikroklima verändern, die Bodentemperatur senken und dazu beitragen, dass die Bodenfeuchte länger erhalten bleibt. Nach Einschätzung der Forschenden könnten Hitze- und Dürreperioden das Pflanzenwachstum künftig stärker begrenzen als die moderate Beschattung durch Bäume oder Solarmodule.
Die Studie belegt allerdings nicht, dass die physiologische Anpassung automatisch zu höheren Erträgen führt. Die erhobenen Ertragsdaten unterschieden sich nach Angaben der Universität je nach Standort und Kulturart und ergaben kein einheitliches Bild.
Details zur Studie Agri-PV der Uni Hohenheim stehen im Internet bereit. (sh)
Autorin: Susanne Harmsen