Hitzestress Cannabis
Kurzdefinition
Cannabis sativa erzielt maximale Photosynthese bei 30°C; darüber sinkt Pn durch RuBisCO-Aktivase-Denaturierung. In Trichomen beginnt Monoterpen-Verlust bereits ab 21°C (Clausius-Clapeyron). Optimale Anbautemperatur: 20–30°C Kanopee, 18–24°C Wurzelzone.
Wissenschaftliche Beschreibung
Photosynthetische Temperaturgrenzen
Chandra et al. 2013 (PMID 23572895): Pn-Maximum bei 30°C unter saturierendem Licht (1500 µmol/m²/s). Über 30°C: Pn↓ trotz steigender Transpiration → Wassernutzungseffizienz↓; CO₂-Fixierung nicht mit Wasserverlust schrittgehalten.
RuBisCO-Aktivase (Rca) als schwächstes Glied: Salvucci et al. 2001 (PMC129275): Rca denaturiert bei >35°C → RuBisCO bleibt strukturell intakt, aber ohne Rca nicht aktiviert → Carboxylase-Aktivität↓. Der primäre Hitzestress-Angriffspunkt ist Rca, nicht RuBisCO selbst.
Terpene und Trichome unter Hitze
Clausius-Clapeyron-Relation: Dampfdruck ∝ e^(−ΔH_vap/RT) → exponentieller Anstieg mit Temperatur.
| Temperatur | Terpen-Klasse | Effekt |
|---|---|---|
| 18–21°C | Alle | Minimal |
| 21–30°C | Monoterpene (Myrcen, Limonen, Pinen) | Bevorzugter Verlust (höherer Dampfdruck) |
| 30–35°C | Sesquiterpene (Caryophyllen) | Signifikanter Verlust |
| >35°C | Alle + Cannabinoide | Trichom-Strukturkollaps |
Punja et al. 2023 (PMC10071647): chronische >30°C → reduzierte Trichom-Dichte und Kopfgröße.
Garcia-Valverde 2022 (PMC9664148): −20% CBD unter definierten thermischen Bedingungen → als Orientierungswert für Temperatursensitivität.
Terpenprofil-Verschiebung
Da Monoterpene bevorzugt flüchtig werden, verschiebt sich das Terpenprofil unter Hitze in Richtung Sesquiterpen-Dominanz. Cannabis angebaut bei 28–32°C statt 22–26°C: weniger Linalool/Myrcen/Pinen → relativ mehr Caryophyllen. Diese Profilverschiebung ist temperaturabhängig vorhersagbar.
Anbau-Relevanz
- Kanopee-Temperatur <30°C halten — Verdunstungskühlung (Nebelanlage) oder Klimaanlage
- Erntezeitpunkt früh am Morgen (kühlste Tageszeit) → minimaler Terpen-Verlust
- >35°C: irreversible Trichom-Schäden möglich → Ernte-Notfallprotokoll
- Terpenprofil-Optimierung: gezielte Temperaturabsenkung in letzten 2 Wochen vor Ernte → Monoterpen-Erhalt
Verwandte Begriffe
- hsp-proteine — Zelluläre Hitzeschutzreaktion via Chaperone
- trichom-thermisches-budget — Terpen-Clausius-Clapeyron-Detail
- wurzel-zonentemperatur — Wurzelzone-Hitze (Pythium, DO-Abfall)
- membranfluiditaet — Lipid-Anpassung bei Hitze
Quellen
- Chandra et al. 2013 (PMID 23572895) — Pn-Temperatur-Kurve Cannabis
- Salvucci et al. 2001 (PMC129275) — RuBisCO-Aktivase Thermosensitivität
- Garcia-Valverde 2022 (PMC9664148) — Cannabinoid-Abbau Hitzebehandlung
- Punja et al. 2023 (PMC10071647) — Trichom-Entwicklung bei Temperatur