Hitzestress
Bei Hitzestress z.B. sinkt die Bruttophotosyntheserate und gleichzeitig steigt die Pflanzenatmung exponentiell.
Bei der Blattatmung werden die in der Pflanze bei der Photosynthese gebildeten Kohlenhydrate (Glucose) zu CO2 und H2O abgebaut und die Pflanze gewinnt dadurch Energie für das Wachstum. Je nach Pflanzenart wird zwischen 35°C und 40°C Blatttemperatur ein Kompensationspunkt erreicht, bei dem die Blattatmung das Niveau der Bruttophotosyntheserate erreicht und das Wachstum eingestellt wird. Bei guter Wasserversorgung können mitteleuropäische Pflanzen durch Transpiration ihre Blatttemperatur 1 bis 3°C unter Lufttemperatur halten. Bei Wassermangel allerdings werden die Spaltöffnungen in den Blättern geschlossen, um weiteren Wasserverlust durch Transpiration zu verhindern. Dies sorgt dann schneller für Hitzestress, da einerseits die Kühlung der Blätter durch die Transpiration nicht mehr möglich ist und andererseits die Zufuhr von CO2 durch die Spaltöffnungen gestoppt wird, was wiederum die Photosynthese beeinträchtig, die CO2 benötigt. Die Blätter können bei geschlossenen Spaltöffnungen und unter Sonneneinstrahlung deutlich höhere Temperaturen als die Luft erreichen. So können auch in Mitteleuropa Blatttemperaturen auf über 40°C ansteigen, was zu irreversibler Schädigung des Photosyntheseapparates führt.
Je nach Zeitpunkt in der Pflanzenentwicklung kann Hitzestress sich sowohl auf Quantität der Ernte, als auch auf die Qualität der Ernte (z.B. Verholzung, Schossen, etc.) bzw. der Inhaltsstoffe (z.B. Zuckergehalt, Ölgehalt, Proteingehalt, etc.) auswirken, was je nach Nutzungsart als positiv oder negativ angesehen werden kann.
