Was ist VPD? Das Dampfdruckdefizit beim Cannabisanbau verstehen

Das Dampfdruckdefizit (VPD) beschreibt den Trocknungsbedarf der Luft. Im Cannabisanbau hilft es zu erklären, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit den Wasserverlust der Blätter und die Belastung des Wurzelsystems beeinflussen.

Für Landwirte ist der VPD am nützlichsten, wenn er mit der aktuellen Entwicklung der Kulturpflanze in Verbindung gebracht wird. Betrachten Sie ihn zusammen mit der Blatttemperatur, dem Wasserverbrauch und den Bedingungen im Wurzelbereich, um zu verstehen, ob Bewässerung und Umweltbedingungen optimal zusammenwirken.

Was ist VPD (Dampfdruckdefizit)?

Das VPD misst das atmosphärische Trocknungspotenzial in Kilopascal (kPa). Das Luft-VPD ist die Differenz zwischen dem Sättigungsdampfdruck bei der Lufttemperatur und dem tatsächlichen Dampfdruck in der Luft. Beim Blatt-Luft-VPD wird die Blatttemperatur als Sättigungswert herangezogen, wodurch es für den Feuchtigkeitsgradienten, der die Transpiration antreibt, aussagekräftiger ist.

Wenn die Luft nahezu gesättigt ist, ist der Dampfdruckunterschied gering und der VPD niedrig. Wenn die Luft deutlich weniger Feuchtigkeit enthält, als sie aufnehmen könnte, ist der Unterschied größer und der VPD hoch.

Für eine Cannabispflanze ist dieser Unterschied von Bedeutung, da Wasser ständig aus dem Wachstumsmedium durch die Wurzeln und Stängel fließt und über mikroskopisch kleine Öffnungen in den Blättern, die als Spaltöffnungen bezeichnet werden, wieder austritt. Der VPD hilft dabei, die atmosphärischen Bedingungen zu beschreiben, die diesen Prozess beeinflussen. Er misst zwar nicht direkt, wie viel Wasser eine Pflanze verdunstet, hilft aber dabei, die Belastung zu erklären, der das Blatt ausgesetzt ist.

Wie sich Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf den VPD auswirken

Die Lufttemperatur beeinflusst die Feuchtigkeitsmenge, die die Luft aufnehmen kann. Warme Luft kann vor Erreichen der Sättigung mehr Feuchtigkeit aufnehmen als kühle Luft. Daher kann dieselbe relative Luftfeuchtigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen zu unterschiedlichen VPD-Werten führen.

Der Sättigungsdampfdruck ist der Druck, den Wasserdampf erzeugt, wenn die Luft bei einer bestimmten Temperatur vollständig gesättigt ist. Der tatsächliche Dampfdruck spiegelt die aktuell vorhandene Wasserdampfmenge wider. Der VPD misst die Differenz zwischen diesen beiden Werten.

Die Blatttemperatur stellt eine weitere Variablenebene dar. Wasser verdunstet aus dem feuchten Inneren eines Blattes in die Umgebungsluft; daher vergleicht die für Pflanzen relevanteste Berechnung den Sättigungsdampfdruck an der Blattoberfläche mit dem tatsächlichen Dampfdruck im Raum. Unter LED-Beleuchtung können Blätter kühler sein als die Umgebungsluft, da die Leuchten weniger Strahlungswärme abgeben als Natriumdampf-Hochdrucklampen. Eine Raumberechnung, die ausschließlich auf der Lufttemperatur basiert, kann daher den Blatt-VPD zu hoch einschätzen.

Deshalb sind zuverlässige Temperaturmessungen so wichtig. Ein im Schatten platziertes Luftthermometer oder ein kalibrierter Sensor misst die Raumtemperatur, während ein Infrarotthermometer oder ein Wärmesensor dabei helfen kann, die Blatttemperatur an repräsentativen Stellen im gesamten Kronendach abzuschätzen.

VPD im Vergleich zur relativen Luftfeuchtigkeit

Die relative Luftfeuchtigkeit beschreibt die Menge an Feuchtigkeit, die sich derzeit in der Luft befindet, im Verhältnis zur maximalen Menge, die die Luft bei dieser Temperatur aufnehmen kann. Die VPD beschreibt das verbleibende Trocknungspotenzial.

Stellen Sie sich ein Zuchtzelt mit einer Temperatur von 75 °F und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 % vor. Steigt die Temperatur auf 82 °F, während die Feuchtigkeitsmenge in etwa gleich bleibt, sinkt die relative Luftfeuchtigkeit, da die wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann. Der VPD steigt, sodass die Atmosphäre einen höheren Trocknungsdruck auf die Pflanzen ausübt – obwohl der Luft kein Wasser entzogen wurde.

Die relative Luftfeuchtigkeit ist nach wie vor nützlich, muss jedoch im Zusammenhang mit der Temperatur interpretiert werden. Der VPD fasst Luftfeuchtigkeit und Temperatur zu einem Wert zusammen, der den Feuchtigkeitsgradienten zwischen Pflanze und Luft direkter beschreibt.

Wie sich VPD auf die Transpiration und das Pflanzenwachstum auswirkt

Cannabispflanzen transpirieren, indem sie über ihre Spaltöffnungen Wasserdampf abgeben. Dieser Wasserverlust trägt dazu bei, Wasser und gelöste Nährstoffe durch das Xylem nach oben zu transportieren, das Blatt zu kühlen und die normale Pflanzenentwicklung zu fördern. Die Umweltbedingungen haben einen starken Einfluss auf die Transpirationsrate.

Bei einem moderaten VPD sorgt die Raumluft für einen ausreichenden Trocknungsbedarf, um einen gleichmäßigen Wasserhaushalt aufrechtzuerhalten, ohne die Pflanze zu überfordern. Wird der Bedarf zu hoch, kann eine Pflanze das Wasser möglicherweise nicht so schnell ersetzen, wie sie es verliert. Sie kann ihre Spaltöffnungen schließen, um Wasser zu sparen, was jedoch auch den Kohlendioxidaustausch und die Photosynthese einschränken kann. Ist der Trocknungsbedarf sehr gering, kann sich die Transpiration verlangsamen und der Raum dauerhaft feucht bleiben.

VPD ist wichtig, da es Landwirten einen nützlichen Rahmen bietet, um Zusammenhänge zwischen der Umwelt und dem Pflanzenverhalten, der Bewässerung sowie der Nährstoffaufnahme herzustellen. Es ist jedoch nicht der einzige Faktor, der das Pflanzenwachstum beeinflusst. Auch die Gesundheit der Wurzeln, der Wassergehalt des Substrats, die Lichtintensität, die Luftzirkulation, die Nährstoffversorgung, die Sorte und die Ertragsbelastung beeinflussen, wie eine Pflanze reagiert.

So berechnen und messen Sie den VPD

Der VPD lässt sich anhand weniger Messwerte berechnen:

• Lufttemperatur: Dient zur Berechnung des Sättigungsdampfdrucks.
• Relative Luftfeuchtigkeit: Wird zusammen mit der Lufttemperatur zur Abschätzung des tatsächlichen Dampfdrucks herangezogen.
• Blatt-Temperatur: Wird benötigt, um einen für die Pflanze aussagekräftigeren VPD-Wert zwischen Blatt und Luft zu ermitteln.

Sobald diese Werte vorliegen, vergleicht ein Rechner den Sättigungsdampfdruck mit dem tatsächlichen Dampfdruck und gibt die Differenz in kPa an.

Bei der Verwendung eines VPD-Rechners:

• Prüfen Sie, ob davon ausgegangen wird, dass die Blatttemperatur der Lufttemperatur entspricht.
• Geben Sie eine gemessene Blatttemperatur oder einen Blatt-Luft-Offset ein, sofern das Gerät dies zulässt.
• Verwenden Sie repräsentative, kalibrierte Sensoren anstelle von Messwerten in der Nähe eines Luftbefeuchters, eines Zuluftkanals, einer Wand oder einer Lichtquelle.
• Erfassen Sie die Messwerte über einen längeren Zeitraum hinweg, anstatt nur auf einen einzelnen Messwert zu reagieren.

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Was ist ein guter VPD-Wert für Cannabispflanzen?

Es gibt keinen einzigen idealen VPD-Wert, der für jede Cannabispflanze gleichermaßen gilt. Sinnvolle Zielwerte hängen vom Wachstumsstadium, der Sorte, der Wurzelentwicklung, der Beleuchtung, der Bewässerungskapazität und der Fähigkeit der Pflanze ab, mit dem Bedarf der Atmosphäre Schritt zu halten. Züchter sollten innerhalb bestimmter Bereiche arbeiten und die Leistung durch Beobachtung der Pflanzen überprüfen.

Übliche Startbereiche für den Cannabisanbau in Innenräumen liegen ungefähr bei:

• Sämlinge und frisch bewurzelte Stecklinge: 0,4–0,8 kPa
• Etabliertes vegetatives Wachstum: 0,8–1,2 kPa
• Frühe bis mittlere Blüte: 1,0–1,4 kPa
• Späte Blüte: 1,2–1,5 kPa

Hierbei handelt es sich um Richtwerte, nicht um Garantien oder feste Grenzwerte. Junge Pflanzen verfügen über ein kleines Wurzelsystem und eine begrenzte Fähigkeit, Wasser zu ersetzen, weshalb sie in der Regel bei niedrigeren VPD-Werten gepflegt werden. Etablierte Pflanzen vertragen oft höhere VPD-Werte, da sich ihr Wurzelsystem und ihre Krone weiterentwickeln.

Um eine späte Blüte zu erzielen, arbeiten einige Erzeuger am oberen Ende ihres festgelegten Bereichs, um die Luftfeuchtigkeit im Bereich dichter Blüten besser zu kontrollieren. Der optimale VPD-Wert hängt jedoch weiterhin von der Blatttemperatur, der Bewässerung, der Reaktion der Sorte und dem Risiko in der Anlage ab. Eine Erhöhung des VPD-Werts ist kein Ersatz für Luftzirkulation, Hygiene, Kronenmanagement oder Entfeuchtung.

So verwenden Sie ein VPD-Diagramm für Cannabis

Das obige Diagramm ist ein Luft-VPD-Diagramm, das anhand der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit berechnet wurde. Es geht davon aus, dass die Blattoberflächentemperatur der Lufttemperatur entspricht (ein Blatt-Luft-Offset von 0 °F/0 °C). Unter dieser Annahme sind die Werte für das Luft-VPD und das Blatt-Luft-VPD identisch. Suchen Sie auf der einen Achse die aktuelle Lufttemperatur und auf der anderen die relative Luftfeuchtigkeit und lesen Sie den Wert an der Schnittstelle der beiden Achsen ab.

Wenn die gemessene Blatttemperatur von der Lufttemperatur abweicht, gibt die Tabelle nicht den tatsächlichen VPD-Wert zwischen Blatt und Luft wieder. Kältere Blätter ergeben einen niedrigeren VPD-Wert zwischen Blatt und Luft als den angegebenen Wert, während wärmere Blätter einen höheren Wert ergeben. Verwenden Sie einen Rechner oder eine Tabelle, die die gemessene Blatttemperatur oder einen Blatttemperatur-Offset berücksichtigt.

Der Farbverlauf zeigt den Trocknungsbedarf an, nicht jedoch allgemeingültige Zielwerte für Wachstumsstadien oder sichere Betriebsgrenzen. Überprüfen Sie die Annahmen der Tabelle und vergleichen Sie den Messwert anschließend mit dem Zustand der Pflanzen, dem Wasserverbrauch, den Substratbedingungen und dem Gesundheitszustand der Kulturpflanzen. Ein Wert innerhalb des bevorzugten Bereichs bedeutet nicht zwangsläufig, dass das gesamte Anbausystem ordnungsgemäß funktioniert.

Wie passt man den VPD in einer Cannabis-Anbauumgebung an?

Züchter regulieren den VPD, indem sie die Temperatur, die relative Luftfeuchtigkeit oder beides verändern. Im Allgemeinen gilt:

• VPD erhöhen: Temperatur erhöhen oder relative Luftfeuchtigkeit senken.
• Niedrigerer VPD-Wert: Temperatur senken oder relative Luftfeuchtigkeit erhöhen.
• Auswirkungen der HLK-Anlage bewerten: Entfeuchtung, Befeuchtung, Belüftung und Kühlung beeinflussen das Endergebnis.
• Passen Sie die Einstellungen schrittweise an: Temperaturänderungen wirken sich auch auf den Stoffwechsel, den Wasserverbrauch, den Kühlbedarf und das Taupunktrisiko aus.
• Luftströmung für Gleichmäßigkeit nutzen: Die Luftströmung verändert zwar nicht direkt den VPD im Raum, verringert jedoch stagnierende Grenzschichten und trägt dazu bei, gleichmäßigere Bedingungen unter dem Blätterdach zu schaffen.
• Erfassen Sie den Raum: Vergleichen Sie Zu- und Abluftbereiche, Abzugshaubenhöhen, Ecken und Bereiche in der Nähe von Geräten, anstatt sich auf einen einzigen Sensor zu verlassen.

Stabile, gleichbleibende Bedingungen sind im Allgemeinen sinnvoller, als ständig einem engen VPD-Wert hinterherzujagen.

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Spielt die VPD nachts eine Rolle?

Ja. Wenn das Licht ausgeht, sinken häufig die Blatt- und Lufttemperaturen, während die relative Luftfeuchtigkeit steigt. Diese Veränderung kann den nächtlichen VPD rasch senken und kalte Oberflächen näher an den Taupunkt bringen. Es kann zu Kondensation kommen, selbst wenn der Raum tagsüber gut klimatisiert schien.

Überwachen Sie den VPD nachts, insbesondere in den ersten Stunden nach dem Lichtausfall und im Zusammenhang mit Bewässerungsvorgängen. Der nächtliche VPD muss nicht exakt dem täglichen VPD entsprechen, doch sollten Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen so gut wie möglich unter Kontrolle gehalten werden, um Kondensation und anhaltende Bereiche mit hoher Luftfeuchtigkeit innerhalb des Blätterdachs zu vermeiden.

Was passiert, wenn der VPD-Wert zu hoch oder zu niedrig ist?

Extreme Ausprägungen der VPD können erkennbare Muster hervorrufen, doch die Symptome sind nicht spezifisch für die VPD.

Wenn der VPD-Wert zu hoch ist:

• Pflanzen verbrauchen das Wasser im Substrat möglicherweise schneller als erwartet.
• Die Blätter können an Turgor verlieren, sich einrollen oder sich nach innen wölben.
• Die Spaltöffnungen können sich schließen, wenn der Wasserverlust die Fähigkeit der Pflanze übersteigt, diesen auszugleichen.
• Die Salzkonzentration im Wurzelbereich kann schneller ansteigen, wenn die Bewässerung nicht mit dem Wasserverbrauch Schritt hält.

Wenn der VPD-Wert zu niedrig ist:

• Die Transpiration kann sich verlangsamen.
• Blätter und Laubdächer können länger feucht bleiben.
• In dauerhaft feuchten Bereichen können sich das Risiko von Kondenswasserbildung und das Krankheitsrisiko erhöhen.
• Der durch Wasser verursachte Transport bestimmter Nährstoffe kann sich verlangsamen.

Ähnliche Symptome können auch durch Beleuchtung, Bewässerung, kranke Wurzeln, ein unausgewogenes Nährstoffverhältnis, Temperaturstress oder eine schlechte Luftzirkulation verursacht werden. Überprüfen Sie das gesamte System, bevor Sie die Sollwerte ändern.

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VPD-Steuerung für ein gleichmäßiges Pflanzenwachstum

Verwenden Sie VPD als diagnostischen Rahmen und nicht als eigenständiges Ziel. Für ein gleichmäßiges Pflanzenwachstum:

• Messen Sie Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit und repräsentative Blatttemperatur zuverlässig.
• Vergleichen Sie den VPD mit dem Wasserverbrauch der Pflanzen, dem Trockenrückgang, der elektrischen Leitfähigkeit (EC) des Substrats und dem Wuchs der Pflanzen.
• Nehmen Sie kleine Veränderungen an den Umweltbedingungen vor und geben Sie der Kulturpflanze Zeit, darauf zu reagieren.
• Stellen Sie sicher, dass der Wasserbedarf der Atmosphäre mit der Wasseraufnahmekapazität der Pflanze im Einklang steht.

Das Ziel ist ein stabiles Wachstumsumfeld, das ein gesundes Wachstum über den gesamten Zyklus hinweg fördert.

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