Leaf-VPD & Blatttemperatur

Kurzdefinition

Leaf-VPD (VPD_Blatt) unterscheidet sich von Air-VPD (VPD_Luft) durch den Temperaturunterschied zwischen Blatt und Luft: unter aktiver Transpiration ist T_Blatt typisch 1–3°C kühler als T_Luft → VPDleaf = 0,2–0,6 kPa niedriger als VPDair; Stomata reagieren auf VPDleaf, nicht VPDair; VPDair-Sollwerte überschätzen das tatsächliche stomale Driving Force und können daher das Gewebepotenzial junger Stecklinge fehleinschätzen — Infrarot-Blatttemperaturmessung ist die genaue Methode zur VPDleaf-Bestimmung.

Wissenschaftliche Beschreibung

Warum Leaf-VPD ≠ Air-VPD:

$$VPD_{Blatt} = SVP(T_{Blatt}) - e_{Luft}$$ $$VPD_{Luft} = SVP(T_{Luft}) \times (1 - RH/100)$$

Da T_Blatt < T_Luft (Evaporationskühlung): SVP(T_Blatt) < SVP(T_Luft) → VPD_Blatt < VPD_Luft

Rechenbeispiel: T_Luft = 25°C, RH = 60 %, T_Blatt = 22°C (Evaporationskühlung 3°C): - Air-VPD = 31,7 × (1 - 0,6) / 10 = 1,27 kPa - Leaf-VPD = SVP(22°C) - e_actual = 26,4 - 31,7 × 0,6 / 10 = 26,4 × 0,1 - 19,0 × 0,1 ... vereinfacht: VPD_Blatt ≈ 26,4 × (1 - 0,72) / 10 = 0,74 kPa ≈ 0,53 kPa Leaf-VPD niedriger als Air-VPD

e-GRO Alert (2023) dokumentierte: Leaf-VPD typisch 0,2–0,6 kPa niedriger als Air-VPD unter aktiver Transpiration.

Bedeutung für Stecklingsphase: Stecklinge ohne Wurzelsystem: Transpiration minimal → T_Blatt ≈ T_Luft → VPDleaf ≈ VPDair; wenn hohe Air-VPD (> 0,8 kPa) eingestellt → Leaf-VPD ebenfalls hoch → Steckling kann nicht ausreichend Wasser aus dem Stengel mobilisieren → Welken trotz feuchtem Substrat. Deshalb: Stecklinge bei niedrigem Air-VPD (0,4–0,7 kPa) kultivieren, bis Wurzeln gebildet sind.

Feedback-Loop bei Stomataschließung: Wenn Stomata schließen (Trockenstress, hoher VPD): 1. Evaporationskühlung sinkt (weniger Transpiration) 2. T_Blatt steigt → nähert sich T_Luft oder überschreitet sie 3. SVP(T_Blatt) steigt → VPDleaf steigt trotz gleichbleibender Air-VPD 4. Höheres VPDleaf → verstärkte Stomataschließungs-Stimulation → positive Rückkopplung 5. Blatt Temperatur kann 2–5°C über Lufttemperatur steigen bei vollständiger Stomataschließung

Dieser Rückkopplungsmechanismus erklärt, warum Hitzestress + Trockenstress synergistisch eskalieren können.

Blatttemperaturmessung — Methoden:

VPDleaf-Berechnung mit gemessener Blatttemperatur: 1. T_Blatt mit IR-Thermometer messen 2. T_Luft und RH mit Sensor messen 3. e_Luft = SVP(T_Luft) × RH/100 × 0,1 [kPa] 4. VPDleaf = SVP(T_Blatt) × 0,1 − e_Luft [kPa]

Praktische Implikation für Sollwerte: Air-VPD-Sollwerte (in der Literatur üblich) müssen um +0,2–0,6 kPa korrigiert werden, um den tatsächlichen VPDleaf abzuschätzen: - Air-VPD Sollwert 1,2 kPa → tatsächlich VPDleaf ~0,7–1,0 kPa (gut für Blüte) - Bei Blatttemperatur ≈ Lufttemperatur (Trockenstress): Air-VPD ≈ Leaf-VPD → Sollwerte gelten direkt

Hohe PPFD und Leaf-Air-Temperaturdifferenz: Bei hoher PPFD (> 800 µmol m⁻² s⁻¹): absorptionsbedingte Erwärmung des Blatts durch Lichtenergie → aber Transpiration muss höher sein, um diesen Wärmeeingang zu dissipieren → bei offenem Stomata: höhere Transpiration → stärkere Evaporationskühlung → trotz höherem Wärmeeingang bleibt T_Blatt nahe T_Luft; bei geschlossenen Stomata: Wärme kann nicht abgeführt werden → T_Blatt steigt deutlich

Biologische Auswirkungen

1. Steckling-Management: VPDair 0,4–0,7 kPa entspricht VPDleaf 0,3–0,5 kPa → kritische Zone für Stecklinge ohne Wurzeln
2. Hochlicht-Optimierung: Bei PPFD > 1000 µmol m⁻² s⁻¹ und ausreichend Luftbewegung: T_Blatt ≈ T_Luft (Evaporationskühlung effektiv) → VPDleaf ≈ VPDair; bei Trockenstress + Hochlicht: T_Blatt >> T_Luft → Schäden
3. WUE-Optimierung: WUE maximiert bei VPDleaf ~0,8–1,2 kPa (Stomata noch offen, aber nicht maximal); bei niedrigerem VPDleaf: WUE sinkt (zu viel Transpiration für CO₂-Aufnahme)

Anbau-Relevanz

• Infrarot-Thermometer als Diagnose-Werkzeug: Schneller Check: Blatttemperatur 1–3°C kühler als Luft = ausreichende Transpiration = gesunde Stomata; Blatt = Luft oder wärmer = Trockenstress/Stomataprobleme
• Kritische Momente: Unmittelbar nach Einschalten der Lampen (T_Blatt noch kalt, hohe Transpirationsrate) und in der Mitte des Lichttages (maximale Wärme + VPD-Peak)
• Präzise Sollwerte: In professionellem Growroom: VPDleaf-Messung + VPDair-Korrektur für genaue Optimierung; in Hobbyanbau: VPDair ± 0,3 kPa Toleranz ausreichend

Verwandte Begriffe

• vpd — Air-VPD Definitionen und Zielwerte
• transpiration-stomata-vpd — Stomata-Mechanismus
• luftbewegung — Luftbewegung reduziert Blattgrenzschicht → T_Blatt ≈ T_Luft

Quellen

• e-GRO Alert (2023) VPDleaf vs. VPDair. Vol.8(16). e-gro.org/pdf/e816.pdf
• Merilo E et al. (2018) Plant Physiol 176:851–864. PMID: 5761775. DOI: 10.1104/pp.17.00912
• Sharma S et al. (2025) Horticulturae 11:646. DOI: 10.3390/horticulturae11060646