Dipl. Ing. Sarka Spinarova, PhD
Fachgebiet Zierpflanzenbau

Rosen sind weltweit die beliebtesten Schnittblumen. Allein in Deutschland werden jährlich mehr als 1,2 Milliarden Blumen verkauft. Hauptanbauländer sind neben Holland vor allem afrikanische und südamerikanische Staaten. Von dort gelangen die Rosen per Luftfracht nach Deutschland, wobei Frankfurt eine Drehscheibe im deutschen Blumenhandel bildet.
Trotz Kühlung und intelligenter Verpackungen kommt es während des mehrtägigen Transportes häufig zu einem Wasserverlust in den Xylemzellen, der die Haltbarkeit beeinträchtigen kann. An der Forschungsanstalt Geisenheim und dem Wissenschaftszentrum der TU München ist ein Verfahren entwickelt worden, mit dem sich der Wasserverlust und seine Ursachen messen und damit das Haltbarkeitsrisiko abschätzen lässt. Über das Prinzip dieses Verfahrens und die Einsatzmöglichkeiten in Forschung und Praxis berichtet dieser Beitrag.

Schlüsselfaktor Wasserhaushalt

Die Aufrechterhaltung einer ausgeglichenen Wasserbilanz ist der wichtigste Überlebensfaktor für Schnittblumen. Werden Blumen abgeschnitten, trennt man sie von den Wasser aufnehmenden Organen, ihren Wurzeln.
Für die Versorgung stehen dann nur die an der Schnittstelle geöffneten Xylemzellen zur Verfügung. Um trotz dieses Engpasses zu überleben, brauchen Schnittblumen Wasserleitungsbahnen mit geringer Embolieanfälligkeit, ein gutes Stomatamanagement und stabile Stiele, die auch bei temporärem Turgorverlust nicht abknicken und damit die Wasserleitung unterbrechen. 
Das in Geisenheim und Weihenstephan entwickelte Prüfverfahren setzt an den wichtigsten Mechanismen des Wasserhaushaltes an und testet im Rahmen von simultanen Transpirations- und Kavitationsstudien das Stomatamanagement, also die Wasserdampfabgabe durch die Spaltöffnungen und den Wassertransport in den Xylemzellen.

Bei frisch geernteten Rosen, die sofort ins Wasser kommen, befinden sich Wasseraufnahme und Wasserabgabe im Gleichgewicht. Der Wasserhaushalt ist ausgeglichen. Nach mehrtägigem Vasenleben oder unter ungünstigen Bedingungen (z.B. bei hoher Transpirationslast, bei Trockentransporten oder bei mikrobiellen Verstopfungen der unteren Leitungsbahnen) überschreitet die Wasserdampfabgabe  die Wasseraufnahme.
Hierdurch wächst der Unterdruck im Xylemsystem so stark an, dass Kavitationen, also kleine Gasbläschen entstehen, die sich schließlich zu Embolien vereinen. Embolisierte Zellen stehen für den Wassertransport nicht mehr zur Verfügung und sind oft die Ursache für ein frühzeitiges Welken der Schnittblumen oder das gefürchtete - als Bent-Neck bezeichnete - Abknicken des Blütenhalses (Abb. 1).

Mit Ultraschallmikrofonen Rosen belauschen

Bereits aus frühen Arbeiten von Milburn (1973) sowie Tyree und Dixon (1983) ist bekannt, dass Kavitationen und Embolien im Xylemsystem akustische Signale induzieren, die mit Hilfe von Ultraschallmikrofonen registriert werden können.
In den Geisenheimer Studien wurde diese Erkenntnis aufgegriffen und für die Entwicklung eines Tests zur Untersuchung des Wasserhaushaltes verwendet. Hierbei wird ein Ultraschallmikrofon (piezokeramische Sensoren mit einem Frequenzbereich von 100 bis 450 kHz) an der empfindlichsten Stelle der Rose, etwa     3 cm unterhalb des Blütenbodens, befestigt und nachfolgend das Auftreten von Kavitationen aufgezeichnet (siehe Abb. 2 und 3).
In Abbildung 2 sind typische Kavitationsprofile von intakten und gestressten Rosen zu erkennen. Bei frischen Rosen treten in den ersten zwei bis vier Tagen des Vasenlebens keine Kavitationen auf. Anschließend  sind rhythmisch erscheinende Kavitationen zu registrieren, die streng dem Tag-Nachtwechsel, also dem Stomatazustand, folgen. Hieraus ist zu schließen, dass der Wasserhaushalt anfänglich weitgehend ausgeglichen ist und dass in einem späteren Stadium die am Tag entstandenen Kavitationen und Embolien zumindest in der Nacht, also bei geschlossenen Stomata, wieder aufgelöst werden können.
Geschädigte Rosen zeigen bereits zu Beginn der Aufzeichnung eine Vielzahl von Kavitationen ohne erkennbaren Zusammenhang zum Hell-Dunkel-Wechsel. Mit anderen Worten: Der Wasserhaushalt ist infolge mangelnder Stomatafunktion massiv gestört. Derartige Profile können wesentlich zum Verständnis der physiologischen Prozesse in der Nacherntephase beitragen, für einen Qualitäts-Schnelltest dauert ihre Erstellung aber zu lange.