Sekundäres Dickenwachstum und Kambium
Kurzdefinition
Das sekundäre Dickenwachstum beschreibt die Zunahme des Stängeldurchmessers durch Aktivität des vaskulären Kambiums — eine meristematische Zellschicht zwischen Xylem und Phloem, die bei Cannabis im Laufe der Vegetationsperiode Sekundärholz und Sekundärbast bildet.
Wissenschaftliche Beschreibung
Das vaskuläre Kambium
Cannabis sativa ist eine dikotylee Pflanze und besitzt ein vaskuläres Kambium (Gefäßkambium) — eine einzelne Schicht meristematischer Zellen, die zwischen primärem Xylem (innen) und primärem Phloem (außen) liegt. Dieses Kambium teilt sich periklin (parallel zur Stängeloberfläche):
- Nach innen: Xylem-Mutterzellen → differenzieren zu sekundärem Xylem (Holz): Tracheen, Tracheiden, Holzfasern, Holzparenchym
- Nach außen: Phloem-Mutterzellen → differenzieren zu sekundärem Phloem (Bast): Siebröhren, Geleitzellen, Bastfasern (wichtig für Hanffasern!)
Entwicklung im Lebenszyklus von Cannabis
Primäres Wachstum (BBCH 10–29): Apikalmeristem erzeugt Länge; primäres Xylem und Phloem in Leitbündeln; Kambium noch nicht kontinuierlich
Faszikuläres Kambium (BBCH 25–39): Innerhalb der Leitbündel differenziert sich prokambiales Gewebe zum vaskulären Kambium; beginnt mit Teilungen
Interfaszikuläres Kambium (BBCH 35–49): Kambium-Streifen zwischen Leitbündeln verbinden sich zu einem geschlossenen Kambiumring → sekundäres Dickenwachstum beginnt flächig
Sekundäres Dickenwachstum (BBCH 45+): Kontinuierliche Xylem/Phloem-Produktion; Stängelbasis verholzt; äußere Rinde (Kork) entwickelt sich aus Korkkambium (Phellogen)
Bastfasern: Ökonomische Relevanz
Die primären Bastfasern (aus dem primären Phloem) sind die wichtigsten Hanffasern — lang (bis 2,5 m), reißfest, cellulosreich (70–80%). Die sekundären Bastfasern (aus dem sekundären Phloem, Kambium-Produkt) sind kürzer und weniger wertvoll.
| Fasertyp | Ursprung | Länge | Verwendung |
|---|---|---|---|
| Primäre Bastfasern | Primäres Phloem | 5–55 mm einzeln, bis 2,5 m in Bündeln | Textil, Seil, Verbundstoff |
| Sekundäre Bastfasern | Sekundäres Phloem (Kambium) | 1–3 mm | Papier, Vlies |
| Holzfasern (Schäben) | Sekundäres Xylem | <2 mm | Baustoffe, Tiereinstreu |
Hormonal-Regulation
Das Kambium wird durch zwei Hormone reguliert: - Auxin (IAA): basipetaler Fluss vom Apex → induziert Xylem-Differenzierung; hohe IAA-Konzentrationen → mehr Xylem - Cytokinin: aus Wurzel → fördert Kambium-Zellaktivität; CK/IAA-Verhältnis bestimmt Xylem/Phloem-Verhältnis
Gibberelline stimulieren die Streckung des Stängels (primäres Wachstum), nicht das Kambium direkt.
Cannabis vs. echtes Holzgewächs
Cannabis ist eine einjährige krautige Pflanze — das sekundäre Dickenwachstum ist deutlich geringer ausgeprägt als bei Gehölzen: - Kambium-Aktivität: 1 Saison (nicht mehrjährig wie bei Bäumen) - Kein Jahrring-Bildung erkennbar - Holzanteil gering; Faseranteil dominiert
Biologische Auswirkungen
Das Kambium koordiniert Xylem-Kapazität mit dem Wassertransport-Bedarf der wachsenden Pflanze. Bei Stickstoff-Luxusversorgung wird mehr Phloem (mehr Siebröhren für Saccharose-Transport) gebildet; bei mechanischem Stress (Wind, LST) wird mehr Xylem produziert — reaktives Holz (Compressions-/Zugholz) zur Stabilisierung.
Anbau-Relevanz
Stängeldicke als Indikator
Eine gut entwickelte Stängelbasis (Kambium-Aktivität) zeigt eine gesunde Pflanze mit guter Transportkapazität. Schwacher Stängel = Bottleneck für Wasser- und Nährstofftransport.
LST und mechanischer Stress
Low-Stress-Training (Biegen) aktiviert reaktives Holz-Bildung durch das Kambium → dickere, widerstandsfähigere Stängel an Biegestellen. Supercropping erzeugt Knuckles — lokal verstärkte Kambium-Aktivität als Wundheilungsreaktion.
Ernte-Zeitpunkt und Stängelentwicklung
Bei Faserhanf wird möglichst früh geerntet (vor vollständiger Verholzung des sekundären Xylems), um primäre Bastfasern zu maximieren.
Verwandte Begriffe
- lignifizierung — biochemischer Prozess der Verholzung im Xylem
- staengelanatomie — Gesamtaufbau des Stängels
- xylem-transport — Wassertransport im sekundären Xylem
- mechanische-stabilitaet — Stängelfestigkeit durch Kambium-Produkte
- auxin-biosynthese — Auxin als Kambium-Regulator
Quellen
- Turner S. et al. (2007): DOI:10.1105/tpc.107.050070. PMID:18055600
- Jourez B. et al. (2022): DOI:10.1016/j.indcrop.2021.114198
- Small E. (2017): Cannabis: A Complete Guide. CRC Press. ISBN 9781498761635