Biologie und umweltkunde

Biologie und Umweltkunde      Die Hanf Pflanze           Nikolaus Schuster                                  2002/2003 Klasse 7b   Inhaltsverzeichnis       Einleitung Hanf Sorten   Ökologische Faktoren   3a. Licht 3b. Temperatur 3c. Feuchtigkeit 3d. Bodenverhältnisse 3e. Wind   4.

Bedeutung des Hanfs heutzutage   Bilder   Quellenverzeichnis                                                     Einleitung   Hanf stammt aus Asien, die ältesten Funde lassen sich ca. auf 8000v. Chr. datieren. Hanf ist eine der ältesten Nutzpflanzen der Menschheit. In China wurde Hanf als Faserlieferant und als Heilpflanze angebaut.

Es ist eine sehr schnellwüchsige Kultur (bis zu 7cm pro Tag), die Fasern sind sehr widerstandsfähig. Um 1400 bestanden 80% aller Textilien aus Hanffasern. 1850 wurden in den USA 8300 Plantagen mit etwa 80 Hektar Hanf Anbaufläche gezählt. Hanf bringt den höchsten Ertrag an verarbeitbaren Fasern pro Hektar, er wächst in 100 Tagen bis zu 4 Meter hoch. Hanf zeichnet sich durch seinen schnellen Wuchs und seine Resistenz gegen Schädlinge aus. Die Kraut ähnliche Pflanze benötigt selten Pestizide und ist äußerst robust.

Sie wächst wie Unkraut nahezu überall und bei fast allen Bedingungen.       Hanf Sorten   Zu unterscheiden sind die zwei großen Hauptsorten – Indica und Sativa.   Sativa Cannabis Sativa ist der eigentlich Nutzhanf der auch wild vorkommt. Er unterscheidet sich von Cannabis Sativa durch die Eigenschaft hoch und eher schlank zu wachsen. Seine Fasern sind stark und belastbar, er wird bis zu 6 Meter hoch und wird häufig zu Textilien verarbeitet.     Indica Indica wächst eher klein und buschig, hat mehr THC Gehalt in den Blüten bzw.

im Harz. Cannabis Indica ist der sogenannte „Rauschhanf“, aus ihm wird die psychoaktive Substanz THC (Tetrahydrocannabinol) gewonnen, welche eine narkotisierende Wirkung hervorruft.   Es gibt jedoch jede Menge Kreuzungen zwischen Indicas und Sativas, ein paar bekannte Sorten lauten: „White Widow“, „Skunk“, „Purple Haze“, „Shivas Joy“, „Dutch passion“, „OrangeBud“, „Ak47“....

.... Diese unterscheiden sich optisch nur leicht voneinander. Mehr Unterschiede gibt es jedoch bei der Wirkung des gewonnen Tetrahydrocannabinol.

Jede Sorte hat ihr eigenes „High“ also eine etwas andere psychoaktive Wirkung auf den Menschen. Außerdem unterscheiden sie sich im Geschmack beim Rauchen der Blüten und Harzdrüsen.         Ökologische Faktoren   3a. Licht   Die richtige Lichtqualität und die richtige Lichtmenge sind für den kräftigen Wuchs einer Hanfpflanze von großer Bedeutung. Das Licht muss sich aus den für die Photosynthese und eine Induktion oder Hemmung der Blüte erforderlichen Wellenlängen zusammensetzen. Auch die Lichtdauer muss im Lebenszyklus des Hanfes eine Phase des vegetativen Wachstums und der Blüte ermöglichen.

In gemäßigten Breiten wächst die Hanfpflanze normalerweise von den letzten Frösten im Frühling bis mitten in den Herbst hinein. Daraus ergibt sich, dass die erste Phase ihres Lebenszyklus eine vegetative ist und bei Tagen mit zunehmender Länge stattfindet, während die zweite Phase die der Blüte ist und sich bei Tagen mit abnehmender Länge vollzieht.     3b. Temperatur   Ein Grossteil der Auswirkungen der Temperatur auf das Gedeihen der Hanfpflanze ist mit der Transpirationsrate verknüpft. Cannabis hat eine sehr hohe Transpirationsrate und kann bei heißem Wetter leicht welken. Das Wachstum der Drüsenhaare und die Harzsekretion wirken bei heißer Witterung als Schutz vor Austrocknung und senken die Transpirationsrate an den Außenflächen der Epidermis, indem sie die Blatttemperatur vermindern.

Die Hanfpflanze kann Hitze gut vertragen, niedrige Temperaturen jedoch nicht. Leichte Fröste um o° C übersteht sie noch, aber ein strenger Frost oder anhaltende Minustemperaturen werden sie fast immer absterben lassen. Niedrige Temperaturen hemmen die Photosynthese und verlangsamen die Stoffwechselrate. Die kühlen Bodentemperaturen im Herbst und Winter der gemäßigten Breiten sind für die Verzögerung der Keimung der Sommersaat bis in die warmen Frühlingstage hinein verantwortlich. Die Temperaturunterschiede zwischen dem Boden und der Luft haben beachtliche Auswirkungen auf den Phänotyp der Hanfpflanze.     3c.

Feuchtigkeit   Die Hanfpflanze gedeiht am besten in einem gut entwässerten Boden bei angemessener Wasserzufuhr. Bei künstlicher Bewässerung wird sie sehr groß, Trockenheit begrenzt ihr Wachstum. Stehendes Wasser ist für Cannabis ausgesprochen schädlich, da die Wurzeln leicht ersticken. Daher sind poröse, organische Böden mit hohem Sandanteil und mittlerem Gefälle am besten für das Wachstum der Hanfpflanze geeignet, vorausgesetzt, es gibt keine Schwierigkeiten bei der Verfügbarkeit der benötigten Wassermenge. Während der Keimung muss der Samen mindestens vier Tage lang ununterbrochen mit feuchter Erde in Kontakt sein. In stehendem Wasser keimen Samen leicht.

Trocknet der Boden während der Keimung aus, so stirbt der Embryo fast immer. Im Keimlingsstadium führt übermäßige Feuchtigkeit zu einer schnellen Streckung des Hypokotyls. Hält die hohe Feuchtigkeit an, entstehen Pflanzen mit langen Internodien, während Trockenheit Pflanzen mit kurzen Internodien hervorbringt. Die schnelle Streckung führt zu sehr schwachen Primärfasern, wodurch viele junge Keimlinge kurz nach Ausbildung der Kotyedonen umfallen. Wenn die feuchten Bedingungen anhalten, werden auch die Sekundärfasern weich. Bei trockenen Bedingungen sind primäre und sekundäre Fasern kürzer und vergleichsweise brüchig.

In diesem Fall knickt der Stengel bei Wind oh ab, anstatt sich zu biegen. Bei Trockenheit werden auf der Oberfläche der Blütenkelche, der Blätter und der Stengel mehr Drüsenhaare gebildet als bei feuchter Witterung, die Blätter werden schmaler, dicker und sind an ihren Rändern stärker sägeförmig ausgezackt als die breiten, dünnen Blätter feuchter Standorte. Bei der Anthese (Blütenöffnung) verbrauchen sowohl männliche als auch weibliche Pflanzen plötzlich viel mehr Wasser. Während der Blüte besteht der höchste Wasserbedarf. Die Dehiszenz (das Freisetzen des Pollens) wird durch trockenes Wetter begünstigt; trockenes Wetter löst bei weiblichen Pflanzen auch die Bildung von Drüsenhaaren auf den Blütenkelchen und den angrenzenden kleinen Blättern aus. Das unterstützt eine gesteuerte Transpiration und einen verminderten Wasserbedarf.

Die größte Menge an Harzen wird daher in warmer, trockener Umgebung bei den entsprechenden Lichtrhythmen produziert. Die Harzbildung verlangsamt sich, wenn die Bestäubung stattfindet und der Blütenkelch während des Heranreifens des Samens langsam auszutrocknen beginnt. Trockenheit fördert das Ausstreuen der Samen, da diese sich bei Bewegungen der Pflanze von einem trockenen Blütenkelch leichter ablösen.     3d. Bodenverhältnisse   Physikalische Eigenschaften, der Säuregrad bzw. die Alkalinität ( pH-Wert) und der Nährstoffgehalt sind die wichtigsten Faktoren, die sich auf das Wachstum der Hanfpflanze auswirken.

Wichtige physikalische Eigenschaften des Bodens sind zum Beispiel das Entwässerungsverhalten und der Anteil an organischen Materialien. Damit die Hanfpflanze gut wachsen kann, muss der Boden gut entwässern, denn die Wurzeln sind sehr anfällig gegenüber Pilzbefall und können kein stehendes Wasser vertragen. Schwemmsandböden und lehmig-sandige Böden sind gut geeignet, solange sich das Wurzelsystem angemessen entfalten kann. Cannabis ist eine hochwüchsige Pflanze, die in freien Lagen wächst, und ein faseriges Wurzelsystem, das sich weit ausbreitet, ist notwendig, damit die Pflanze durch Wind und Regengüsse keinen Schaden nimmt. Ein hoher Anteil an organischen Substanzen im Boden fördert das Wurzelwachstum, lockert den Boden, macht ihn leichter und hält die Feuchtigkeit gut. Ein zu hoher Anteil kann jedoch den Säuregrad des Bodens so sehr verstärken, dass er die für das Wachstum der Hanfpflanze tolerierbare Grenze überschreitet und der Boden zu sauer wird.

Der pH-Wert des Bodens ist für das einwandfreie Wachstum der Hanfpflanze von entscheidender Bedeutung. Ein Wert von 6,5 bis 7,5 (7,0 ist neutral) ist am besten, in diesem Bereich kann die Hanfpflanze die im Boden enthaltenen Nährstoffe optimal aufnehmen und ihre Lebensfunktionen aufrechterhalten. In saurerem Boden sind die Nährstoffe gebunden und können von der heranwachsenden Pflanze nicht genutzt werden. Zu den von einem zu sauren Boden bei der Pflanze verursachten Symptomen gehören Zwergwuchs, zusammengerollte Blätter und eine geringe Samen- und Blütenbildung. Da der saure Boden die Nährstoffe bindet, kann die Pflanze etliche Nährstoffmangelerscheinungen auf einmal zeigen. Sehr saure Böden begrenzen auch das Wachstum nützlicher Bodenorganismen, während sehr alkalische Böden zur Anreicherung von Salzen im Boden führen können, die die Wasseraufnahme der Pflanze durch die Wurzeln begrenzen.

Für das Wachstum der Hanfpflanze sind sowohl Hauptnährstoffe als auch Mikronährstoffe wichtig. Stickstoff ist der wichtigste Hauptnährstoff. Er ist zu einem guten Teil für das Wachstum des Stengels und der Blätter, die Gesamtgröße und die Robustheit der Pflanze verantwortlich. Stickstoff ist auch für die Bildung von Chlorophyll von wesentlicher Bedeutung; Stickstoffmangel stört daher den gesamten Photosynthesestoffwechsel der Pflanze, was zu schleppendem Wuchs und verkümmerten Blättern führt. Cannabis hat einen sehr hohen Stickstoffbedarf und neigt zur Auslaugung des Bodens. Stickstoffmangel macht sich durch Chloröse (den Verlust an Chlorophyll) der älteren Blätter bemerkbar, die von der allmählich verlaufenden gelblichen Verfärbung der ganzen Pflanze gefolgt wird.

Nur das Meristem bleibt bis zum Schluss grün. Ein Überangebot an Stickstoff führe zum Verwelken der Pflanze und kurz danach zu einem vollständigen Farbwechsel aller Gewebe von grün nach kupferrot bis rostbraun. Die Faserproduktion kann durch zusätzliche Stickstoffdüngung des Bodens gesteigert werden. Phosphor vitalisiert die Hanfpflanze und wird besonders während der Blüte benötigt, da dieser Nährstoff mit dem Zuckerstoffwechsel und damit mit der Lieferung der für das Wachstum der Pflanze und deren Produktion an Harzen und Samen benötigten Energie verknüpft ist. Phosphormangel wirkt sich zuerst bei den voll entwickelten Blättern aus, verfärbt sie zu einem dunklen Mattgrün und bewirkt ein Einrollen der Blatt-Ränder nach unten. Die Blattadern auf der Blattunterseite können zusammen mit den Blattstielen und den Stengelspitzen rötlich anlaufen, was auf eine übermäßige Ansammlung von Anthocyanin-Pigmenten zurückzuführen ist.

Dieser Zustand tritt jedoch auch bei vielen Pflanzen auf, denen kein Phosphor fehlt, und ist daher vielleicht mit genetischen Faktoren und Umwelteinflüssen verknüpft. Kalium spielt unter den Hauptnährstoffen die für die Ernährung der Pflanze am wenigsten greifbare Rolle. Obwohl es in Verbindung mit anderen Hauptnährstoffen während allen Entwicklungsphasen benötigt wird, besteht der größte Bedarf während der Blüteperiode. Kalium ist an vielen mit der Blüte verbundenen Stoffwechselprozessen beteiligt. Kaliummangel zeigt sich in kümmerlichem Wachstum und in der Gelbfärbung der Älteren Blätter, die von ihrer durch dunkle Flecken und zusammengerollte, kupferrot bis grau verfärbte Blattränder gekennzeichneten Nekrose gefolgt wird. Die Wirkung von Kalium auf den Ertrag der Hanfpflanze ist mit dem Vorhandensein ausreichender Mengen an Stickstoff und Phosphor gebunden.

So können viele ganz spezifische Verbindungen zwischen Mikronährstoffen und einem einwandfreien Wachstum von Cannabis beobachtet werden. Eisen wird von der Pflanze zur Synthese von Enzymen verwendet, die wesentliche Bestandteile der biochemischen Reaktionsketten bei der Photosynthese und bei der Atmung darstellen. Eisenmangel zeigt sich durch die Chlorose der Blätter an den meristematischen Zweigspitzen und nicht der älteren Blätter. Das liegt an der schlechten Löslichkeit des Eisens, die bedingt, dass das Eisen innerhalb der pflanzlichen Gewebe viel schlechter verlagert werden kann als Stickstoffverbindungen. Calciummangelerscheinungen treten ebenfalls in den meristematischen Zonen der Pflanze auf und ihren zu schwachen, brüchigen Stengeln und dem Absterben der Apikalmeristeme. Diese Wirkung auf die Bindegewebe erklärt sich aus der Störung der Synthese des in den Mittellamellen sich vervielfältigender Zellen benötigten Calciumpektats.

Magnesium ist ein wichtiger Bestandteil des Chlorophylls; fehlt es, treten auf älteren Blättern grauweiße Punkte auf, manchmal verfärben sich die Gewebe um die Blatt-Adern herum gelb, was von der Chlorose des ganzen Blattes gefolgt wird. Schwefel wird von der Pflanze zum Aufbau von Proteinen benutzt; Schwefelmangel zeigt sich in einer Chlorose der ganzen Pflanze, die bei den jungen Blättern beginnt. Bei Bormangel schwellen die Basalabschnitte der Stengel an, spalten sich und verfaulen. Eine Chlorose aller Blätter, die sich bronzefarben oder dunkelorange verfärben, und das gleichzeitige Anschwellen der Spitzen der Seitenwurzeln weist meist auf Chlormangel hin. Zinkmangel führt zu zusammengerollten Blättern mit gelb verfärbtem Gewebe um die Blattadern herum. Die Stengel strecken sich, doch nur die obersten Blätter haben noch lebensfähige Achselknospen.

Mangan- und Molybdänmangel führt bei in Stengelnähe liegenden Blättern zur Chlorose des Gewebes zwischen den großen Blattadern, die sich bis zu den Stengelspitzen hin ausbreitet, wo die neuen Blätter häufig missgebildet und verdreht sind. Kupfer ist für ein gesundes, kräftiges Wachstum der Hanfpflanze ebenfalls vonnöten; Kupfermangel kann zu harten Stengeln ihren, die leicht zerbrechen.     3e. Wind   Cannabis wird vom Wind bestäubt und ist daher bei einem vollständigen Durchlaufen seines Lebenszyklus auf Luftbewegungen angewiesen, die den Pollenstaub verteilen und die reifen Samen auf den Boden wehen. Der Pollen kann vom Wind über Entfernungen bis zu 350 Kilometern befördert werden. Der üblichste Weg der Übertragung genetischer Informationen von einer Hanfpopulation auf eine andere erfolgt durch den vom Wind mitgeführten Pollenstaub.

Ein faseriges Wurzelsystem und ein hoher, biegsamer Stengel erlauben es der Hanfpflanze, auch relativ starkem Wind zu widerstehen. Wind steigert den Transpirationsfluss der Pflanze, indem er die Verdunstung aus den Epidermisgeweben erhöht. Trichome vermindern die direkt auf die Epidermis des Stengels und der Blätter einwirkende Luftzirkulation. Ist die Pflanze ununterbrochen leichtem Wind ausgesetzt, stärkt das die Fasern im Stengel, während Pflanzen, die an windstillen Stellen wachsen schwächer sind und unter ihrem eigenen Gewicht zusammensinken können.       Bedeutung des Hanfes heutzutage   Im Vergleich zu früher hat Hanf heute fast keine Bedeutung für die Industrie mehr und wird von den meisten mit Rauschgiften in Verbindung gebracht. Wobei einige Interessensgemeinschaften versuchen Hanf als Rohstoff-Lieferant wieder in die Gesellschaft einzubringen.

Auch in Österreich und Deutschland wird vor allem Cannabis Indica, zur Gewinnung von Marihuana, trotz Verbots, angebaut.                       Bilder     Hanffeld (indica) Blütenstände gut sichtbar     weiblicher Blütenstand   großgewachsene Indica           .Quellenverzeichnis     "Von Hanf ist die Rede" Hans-Georg Behr     Das große Cannabis Lexikon. Alles über Hanf als Kulturpflanze und Droge. Bernhard von Treeck     Marijuana Grower's Guide Mel Frank / Ed Rosenthal     Marijuana Botany Robert Connell Clarke

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