Ihre Pflanzen nutzen drei Haupt-Arten der Pflanzenatmung, um in Ihrem Garten Energie zu erzeugen. Die zwei wichtigsten Stoffwechselwege der Pflanzenatmung sind aerob und anaerob. Ein dritter Typ heißt Photorespiration. Die aerobe Atmung läuft die meiste Zeit, wenn Sauerstoff reichlich vorhanden ist. Ihre Pflanzen wechseln zu den anderen Typen, wenn sich die Bedingungen um sie herum ändern.
Die aerobe Atmung versorgt Ihre Pflanzen unter normalen Wachstumsbedingungen den ganzen Tag mit Energie. Sie läuft in den Mitochondrien ab, wo Sauerstoff hilft, Glukose zu CO2 und Wasser abzubauen. Dieser Stoffwechselweg erzeugt 27 bis 28 ATP aus jeder Glukose, die Ihre Pflanze für Energie verbrennt. Ihre Blätter, Stängel und Wurzeln nutzen alle diesen Typ, wenn sie genug Luft um sich haben.
Als ich zum ersten Mal einen eingetopften Farn überwässerte, bemerkte ich nach ein paar Tagen einen säuerlichen Geruch aus der Erde. Das war die anaerobe Atmung bei der Arbeit in den durchnässten Wurzeln unter der Oberfläche. Ohne Sauerstoff wechselten die Wurzeln meiner Pflanze in einen Notbetrieb, der Ethanol als Abfallprodukt erzeugt. Das ist derselbe Prozess, der Bier und Wein mit demselben hefigen Geruch in Ihrer Nase macht.
Der anaerobe Modus erzeugt nur 2 ATP pro Glukose, während der aerobe 27 oder 28 produziert. Ihre Pflanze kann damit eine kurze Zeit überleben, wird aber schnell schwächer, wenn es zu lange andauert. Die Ethanolansammlung kann auch Wurzelzellen schädigen und sie mit der Zeit abtöten. Deshalb führt durchnässte Erde bei so vielen Zimmerpflanzen und Gartenbeeten weltweit zu Wurzelfäule.
Die aerobe oder anaerobe Atmung hängt davon ab, wie viel Sauerstoff Ihre Wurzeln aus dem Boden bekommen können. Guter Boden mit vielen Lufteinschlüssen lässt die Wurzeln den ganzen Tag im vollen aeroben Modus arbeiten. Verdichteter oder überfluteter Boden zwingt sie stattdessen in den schwachen Notbetrieb. Sie kontrollieren durch Ihre Bewässerung und Bodenpflege, welchen Typ Ihre Wurzeln nutzen.
Der Photorespiration-Prozess ist ein dritter Typ, der bei hellem Licht abläuft, wenn CO2 im Blatt knapp wird. Das Enzym Ihrer Pflanze greift versehentlich nach Sauerstoff und startet einen verschwenderischen Zyklus, der Energie verbrennt. Dieser Prozess erzeugt null ATP für Ihre Pflanze und verschwendet, was sie bereits produziert hat. Heiße trockene Tage verschlimmern es, weil sich die Spaltöffnungen schließen, um Wasser zu sparen, und Sauerstoff im Blatt einschließen.
Photorespiration kann Ihre Pflanzen bei heißem Wetter 25 bis 50% ihres fixierten Kohlenstoffs kosten. Dies geschieht am meisten, wenn sich die Blätter in der Sommersonne um die Mittagszeit schnell aufheizen. Manche Nutzpflanzen wie Mais und Zuckerrohr haben Tricks, um dies zu vermeiden, die in ihre Blattzellen eingebaut sind. Die meisten Gartenpflanzen haben diese Tricks nicht und leiden bei extremen Hitzewellen.
Das Wissen um diese Stoffwechselwege der Pflanzenatmung hilft Ihnen, Ihre Pflanzen die meiste Zeit im aeroben Modus zu halten. Geben Sie Ihren Wurzeln lockeren, gut durchlässigen Boden, damit sie nie auf den anaeroben Notbetrieb umschalten müssen. Gießen Sie im Sommer während der kühlen Morgenstunden, um Ihren Pflanzen zu helfen, die Spitzen-Photorespiration in der heißen Sonne zu vermeiden. Ihre Pflanzen werden mehr Energie produzieren und besser wachsen, wenn Sie ihnen helfen, die ganze Saison über richtig zu atmen.
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