Quinoa

Beschreibung der Pflanze: Die Quinoa (Chenopodium quinoa) ist eine einjährige Pflanze. Sie hat eine Wuchshöhe von etwa 50-200cm. Ihre Stängel sind meist grün, gelb rot oder violett gefärbt. Ihre Blätter werden bis zu 15cm lang und 8cm breit. Die Blätter sind anfänglich grün, später dann gelb, violett oder rot. Die Nüsschen, die die Quinoa trägt sind ca. 1-2mm gross. Die Pflanze bildet Blütenstände, welche gelb, rot, aber auch rosa-orange gefärbt sind. Die Blütenstände werden etwa 20-70cm lang und bestehen aus knäueligen Teilblütenständen.

Nutzung: Die Blätter der Quinoa werden gerne als Gemüse oder Salat verwendet. Die Nüsschen gelten vor allem bei Bergvölkern (oberhalb einer Höhe von 4000m) als Hauptnahrungsmittel, da Mais in diesen Höhen nicht angebaut werden kann. Die Nüsschen können auch als Reis-Ersatz verwendet werden. Für Allergiker sowie für Vegetarier und Veganer eignet sich die Pflanze gut, weil sie glutenfrei und proteinhaltig ist. Quinoa wird weltweit auf einer Fläche von etwa 221’000 Hektaren angepflanzt. Geerntet werden etwa 180’000 Tonnen. Wenn wir nochmals auf den Mais zurückkommen, welcher nur schon in China auf 44‘000‘000 Hektaren angepflanzt wird, ist dies natürlich sehr wenig. Mais ist aber auch eines der wichtigsten Getreide weltweit, während Quinoa erst seit kürzerem einen Aufschwung erlebte. (Diese Daten stammen aus der FAOSTAT-Datenbank der FAO und sind aus dem Jahr 2016.)

Ökologische Anforderungen: Die Quinoa hat sehr geringe Ansprüche an Boden und Wasser. Die Pflanze wächst optimal bei einer Temperatur zwischen 15°C und 20°C. Sie kann aber Temperaturen von -8°C bis zu 38°C aushalten. Die Pflanze ist sehr Trockenheits- und Frostresistent. Sie wächst sogar besser mit weniger Wasser als mit viel Wasser. Quinoa wird im Herbst gesät und bis zur Ernte braucht es etwa 90-220 Tage.

Anbau in der Schweiz heute: Quinoa wird hauptsächlich in Peru und Bolivien angebaut. In der Schweiz wird sie nur sehr wenig angebaut, da die Niederschlagsmengen eher hoch sind. Erst seit etwa 2014 wird Quinoa auch in der Schweiz gepflanzt, jedoch aber nur in kleinen Mengen.

Prognose für den Klimagarten 2085: Gemäss den Anforderungen sollte Quinoa mit dem Klimawandel sogar besser angebaut werden können. Vor allem durch den tieferen Niederschlag. Jedoch ist die Optimaltemperatur für die Pflanze bis zu 20°C und im Klimagarten 2085 sind die Temperaturen einiges darüber. Da Quinoa aber Temperaturen bis zu 38°C aushalten kann, sollte sie die Treibhäuser trotzdem überleben können. Am besten wird sie wohl im Aussenbeet oder auf der trockenen Seite des etwas weniger warmen Treibhauses wachsen.

In folgender Tabelle wird die Höhe der Pflanze dokumentiert:

Datum +6.5°C feucht +6.5°C trocken +3°C feucht +3°C trocken Aussenbeet
21.05.2019 7cm 5cm 6cm 10cm 5cm
23.05.2019 8cm 6cm 8cm 12cm 10cm
27.05.2019 10cm 8cm 10cm 17cm 12cm
03.06.2019 7cm 13cm 13cm 24cm 13cm
11.06.2019 8cm 14cm 16cm 32cm 10cm
13.06.2019 9cm 14cm 17cm 33cm 10cm
19.06.2019 12cm 17cm 20cm 39cm 10cm
21.06.2019 15cm 20cm 26cm 44cm 11cm
24.06.2019 20cm 25cm 32cm 46cm 13cm

In folgender Tabelle wird das Datum notiert, an welchem Farben sichtbar wurden:

+6.5°C feucht +6.5°C trocken +3°C feucht +3°C trocken Aussenbeet
      19.06.2019 (einzelne Blätter gelb bis rötlich)  

Diskussion

Wie erwartet, ist die Quinoa am besten gewachsen bei +3°C, mit weniger Wasser. Dies wird daran liegen, dass die Pflanze eher trockenliebend ist. Was aber nicht erwartet wurde, ist dass sie im Aussenbeet so schlecht wächst. Da die Aussentemperaturen im Optimalbereich wären. Das schlechte Wachstum könnte man aber daran festmachen, dass es vor allem zu Beginn sehr viel Niederschlag gab. Das ist für die Pflanze ein grosser Nachteil.

Im selben Treibhaus, in dem die Pflanze sehr gut gewachsen ist, haben sich die Blätter auch schon gefärbt. Schlussendlich ist die Pflanze aber ähnlich gewachsen, wie gedacht und sie ist nicht eingegangen oder abgestorben. Deshalb kann die Quinoa eher als Klimagewinner eingestuft werden.

JM

Der Kluge reist im Zuge…

Im Rahmen von Sonderwochen haben in der Vergangenheit an der EMS Schiers verschiedene Flugreisen innerhalb Europas stattgefunden. Dies einerseits mangels fehlender Alternativen mit der Bahn, andererseits könnte infolge der billigen Flugpreise das Reisebudget tief gehalten werden.

Fliegen ist (zu) billig und belastet das Klima. Jeder Schweizer fliegt im Schnitt etwa 9000 km pro Jahr, dies ist doppelt so viel im Vergleich zum Schnitt in Deutschland oder Frankreich. Die Fliegerei ist weltweit für knapp fünf Prozent des menschengemachten Treibhauseffektes verantwortlich, in der Schweiz sogar für gegen 20 Prozent.

An der EMS finden in den Sonderwochen keine Flugreisen mehr statt. Einzig die Anreise in die Sprachaufenthalte nach England und Spanien findet in diesem Jahr noch mit dem Flugzeug statt – da sind wir auf der Suche nach Alternativen. Wir werden aber die bei den Flügen anfallenden Treibhausgasemissionen mittels einer Investition in ein Klimaschutzprojekt kompensieren.

Die finanziellen Mittel für die Kompensation der Flugreisen stammen aus dem „EMS-Klimapot“. Alle dritten Klassen der EMS Schiers tätigen einen Arbeitseinsatz im Wald. Mit diesen Arbeiten pflegen wir den wichtigen CO2-Speicher Wald an sich, zudem fliesst das Entgeld für die Arbeiten in den „EMS-Klimapot“.

Wie eingangs erwähnt, sind Bahnreisen je nach Destination im Vergleich zu Flügen teurer. Falls das Reisebudget deswegen zu arg strapaziert wird, können dafür ebenfalls gewisse Mittel aus dem „EMS-Klimapot“ bezogen werden. Mit diesen Massnahmen leisten wir sicherlich nur einen kleinen Beitrag an den Klimaschutz – es geht insbesondere aber auch darum die Schülerinnen und Schüler betreffend ihrem persönlichen Reiseverhalten und ihrem CO2-Fussabdruck zu sensibilisieren.

Mirco Auer, Prorektor der EMS Schiers

Virginischer Tabak

Im Klimagarten 2085 in Schiers bauen wir verschiedene Nutzpflanzen an. In Beiträgen werden die Schülerinnen und Schüler des 4. Schwerpunktfachs Biologie einige davon vorstellen. Neben einer allgemeinen Einführung soll eine Prognose abgegeben werden, wie gut die Pflanzenart unter den verschiedenen Szenarien in den Treibhäusern überleben wird. Auch werden die Daten zum Zustand der Pflanzen ständig ergänzt. Anders wie bei einem herkömmlichen Blog, werden also auch ältere Beiträge aktuell gehalten. Als Quasi-Modellbeitrag wird hier der Virginische Tabak vorgestellt. Diese Pflanze wird von Manuel Voellmy, dem projektverantwortlichen Lehrer, betreut.

Beschreibung der Pflanze: Der Virginische Tabak (Nicotiana tabacum) ist eine einjährige Pflanze. Die Samen sind sehr klein. 10’0000 Samen wiegen nur ein Gramm. Jede Pflanze bildet zwischen 5 und 20 Gramm Samen. Die Pflanze wächst in unserem Klima innerhalb von etwa 5 Monaten zu ihrer Endgrösse heran. Sie wird zwischen 1 und 3 Meter hoch. Allerdings wird sie spätestens bei 1.5 Meter Höhe geerntet. Die Blätter könnten bis 50 cm lang werden. Die Pflanze bildet weisse bis pinkfarbene Blüten. Diese werden jedoch früh weggeschnitten, damit der Rest der Pflanze kräftiger wird. Tabak gehört zur Pflanzenfamilie der Nachtschattengewächse. Zu diesen gehören auch die Kartoffel, die Tomate, die Aubergine und die Chilli, welche alle auch im Klimagarten 2085 in Schiers angepflanzt werden. In den Pflanzen dieser Familie konnten viele sekundäre Pflanzenstoffe beschrieben werden. Diese können Heil-, Rausch- oder Giftwirkung haben. Evolutionär gesehen, dienen diese Stoffe dem Schutz vor Feinden. Nikotion wird in den Wurzeln hergestellt und vor allem in den Blättern gespeichert.

Nutzung: Die Pflanze wird wegen des Nikotins angepflanzt. Nach entsprechender Verarbeitung werden die meisten Pflanzen für die Herstellung von Zigaretten verwendet. Es werden weltweit 6.4 Millionen Tonnen pro Jahr geerntet. Die Pflanze wird auf 3.6 Millionen Hektaren angepflanzt. Als Vergleich: Jahresernte und Anbaufläche von Tee sind praktisch identisch. Wassermelonen werden zwar etwa auf der gleichen Fläche weltweit angebaut, liefern aber etwa den zwanzigfachen Ertrag. Der Vergleich ist natürlich nicht fair, weil eine Wassermelone einfach ganz viel Wasser enthält. (Diese Daten stammen aus der FAOSTAT-Datenbank der FAO und sind aus dem Jahr 2016.) Auch wenn in diesem Beitrag die Nutzung nicht im Vordergrund steht, sei trotzdem an dieser Stelle erwähnt, dass Rauchen als grösstes vermeidbares Gesundheitsrisiko in den westlichen Industrienationen gilt.

Ökologische Anforderungen: Die Pflanze wächst optimal bei Temperaturen zwischen 15°C und 30°C. Sie ist sehr anfällig auf Frost. Deshalb darf sie bei uns nicht zu früh ausgesät werden. Als einjährige Pflanze kann sie trotzdem bis in die höheren Breiten gepflanzt werden. Sie wird von 60°N bis 40°S kultiviert. Die Wachstumsdauer auf dem Feld unterscheidet sich je nach Klima stark. In den Tropen braucht es bis zur Ernte etwa 70 und 120 Tagen, bei uns zwischen 100 und 150 Tagen. Tabakpflanzen benötigen viel Sonnenlicht. Schon bei leichtem Schatten wachsen sie schlechter. Die Tabakpflanze braucht eine hohe Luftfeuchtigkeit. Das Optimum der Niederschlagswerte liegt jedoch erstaunblich tief, nämlich zwischen 500 und 750 Milliliter pro Quadratmeter. Zu viel Regen kann die Qualität der Blätter beeinflussen. Grosse Pflanzen können durch Hagel, starken Regen oder Winde beschädigt werden. (Auch diese Daten stammen von der FAO, allerdings aus der Ecocrop Datenbank.)

Anbau in der Schweiz heute: Seit 300 Jahren wird Tabak in der Schweiz angebaut, vorwiegend in der Westschweiz. Zwar wird Tabak auf nur 0.04% der landwirtschaftlichen Fläche angebaut, der Produktionswert macht jedoch 0.15% aller landwirtschaftlichen Güter aus. Trotzdem nimmt die Anbaufläche und die Produktionsmenge ständig ab. Als Grund wird vermutet, dass der Tabakanbau mehr Arbeit und Investitionen pro Fläche verlangt als andere Kulturen. (Diese Informationen stammen aus dem Schweizer Bauer.) Von den ökologischen Anforderungen her, ist die Schweiz momentan nicht ideal für den Tabakanbau. Die Gefahr von spätem Frost, die eher hohen Niederschlagsmengen und die lange Dauer bis zur Ernte machen den Anbau schwieriger wie anderswo.

Prognose für den Klimagarten 2085: Gemäss den oben erwähnten Anforderungen, sollte der Tabakanbau in der Schweiz mit dem Klimawandel einfacher werden. Tabak bleibt von der Temperatur her in seinem optimalen Bereich. Das Frostrisiko nimmt ab. Der tiefere Niederschlag im Sommer würde den Anforderungen der Pflanze besser entsprechen wie die aktuellen Mengen. Allerdings wird sie die dadurch trockenere Luft negativ aus. Auch werden mit dem Klimawandel Extremereignisse, wie Starkregen, zunehmen. Sie können unberechenbare Folgen auf den Anbau haben. Dieses Risiko betrifft Tabak mit seinen empfindlichen Blätter besonders, gilt jedoch auch für alle anderen Kulturen. Da im Klimagarten 2085 diese Extremereignisse nicht simuliert werden, und die Feuchtigkeit durch die häufige Bewässerung der einen Seite des Treibhauses eher hoch sein wird, kann angenommen werden, dass die Tabakpflanzen auf der trockenen Seite in beiden Treibhäusern am besten wachsen wird.

Der Tabak wurde als Samen am 24.4. im Schulzimmer gezogen. Am 21.5. konnten die Setzlinge, knapp zwei Zentimeter gross in den Klimagarten ausgesetzt werden.

In der folgenden Tabelle wird die Höhe des Sprosses dokumentiert. Es wird jeweils das grösste Pflänzchen gemessen.

Datum+6.5°C
feucht
+6.5°C
trocken
+3°C
feucht
+3°C
trocken
Aussenbeet
21.5.192cm2cm2cm2cm2cm
23.5.192cm2cm2cm2cm2cm

In der folgenden Tabelle wird die Länge des längsten Blattes dokumentiert:

Datum+6.5°C
feucht
+6.5°C
trocken
+3°C
feucht
+3°C
trocken
Aussenbeet

In der folgenden Tabelle wird das Datum notiert, an welchem die Blüten sichtbar wurden.

+6.5°C
feucht
+6.5°C
trocken
+3°C
feucht
+3°C
trocken
Aussenbeet

Die Treibhäuser sind eingerichtet

Die Schülerinnen und Schüler des Schwerpunktfachs Biologie haben am letzten Dienstag 14.5. die Treibhäuser eingerichtet. Die Südostschweiz war mit Radio und Zeitung anwesend und dokumentierten den Start des Projekts!

Zur Zeit wachsen 21 Pflanzenarten unter fünf verschiedenen Bedingungen. Das Treibhaus +6.5°C mit konstant 30°C simuliert die vorhergesagte durchschnittliche Sommertemperatur im Jahr 2085 wenn keine Emissionskontrollen vorgenommen werden. Dort werden die einen Pflanzen fünfmal die Woche gegossen, die anderen müssen mit trockeneren Bedingungen leben und erhalten nur dreimal die Woche Wasser. Gleiches gilt auch für das Treibhaus +3°C mit konstant 26.5°C. Die Pflanzen im Aussenbeet müssen mit dem akutellen Wetter zurecht kommen. Dies entspricht zur Zeit nicht wirklich dem langjährigen Schnitt, also dem eigentlichen Klima.

Ab diesem Freitag werden einige Pflanzenarten in Beiträgen vorgestellt. Die Schülerinnen und Schüler recherchieren die klimatischen Vorlieben der Pflanzen und machen Prognosen, wie sie unter den verschiedenen Bedingungen funktionieren werden. Daneben haben sie den Auftrag, das tatsächliche Wachstum zu dokumentieren.

Der Klimagarten 2085 in Schiers bietet sich vor allem auch für Schulklassen an. Einerseits können Klimaszenarien erlebt werden. Andererseits können viele Nutzpflanzen bestimmt werden. Denn die Pflanzen sind nur im Aussenbeet angeschrieben. In den Treibhäusern weisen sie lediglich Nummern auf! Welche Nummer welcher Art entspricht, kann in diesem Beitrag nachgelesen werden.

Auch andere Besuchende sind willkommen! Die Treibhäuser können frei besichtigt werden. Bitte schliessen Sie immer die Türen – auch wenn sie etwas klemmen!

Abschluss der Vorarbeiten

Die Treibhäuser stehen in unserem Wildpflanzengarten.
Die Treibhäuser wurden heute beschriftet. Die Pflanzen stehen jedoch noch nicht an ihrem definitiven Platz. In den Treibhäusern ist es schon ganz schön warm.

Heute wurden die meisten Vorarbeiten abgeschlossen.

  • Abgesehen von den Sprösslingen wurden alle Pflanzen vom Schulzimmer heruntergebracht und provisorisch in den Treibhäusern platziert.
  • Einige Pflanzen mussten noch umgetopft werden.
  • Die Klimageräte wurden ausprobiert. Eines funktionierte noch nicht, doch das wird sich schon regeln.
  • Die Pflanzennamen wurden laminiert und auf die Schilder aufgeklebt.
  • Die Texte für die Beschriftung wurden verfasst.
  • Mit der Beschriftung der Treibhäuser wurde begonnen.

Das Bepflanzen des Klimagartens

Die meisten Pflanzen haben wir aus Samen im Schulzimmer gezogen. Für weniger erfahrene Gärtner resp. Botaniker lohnt es sich, die Pflanzen sehr genau anzuschreiben. Die Arten später über die Keimblätter oder Primärblätter zu bestimmen, kann mühsam und fehleranfällig sein.

Später wurden die Pflanzen in einzelne Töpfen gesetzt. Andere Schulen arbeiten in den Treibhäusern mit Hochbeeten. Töpfe haben den Vorteil, dass Pflanzen schon im Schulzimmer gezogen und dann ohne Umpflanzen ins Treibhaus gebracht werden können. Auch lassen sie sich nachträglich im Treibhaus umplatzieren oder einfach ersetzten, sollten einzelne Pflanzen eingehen. Eine Gärtnerin, welche den Klimagarten an der HSR betreut, hat mir Plastiktöpfe empfohlen, weil die Erde in Tontöpfen zu schnell austrocknet. Plastiktöpfe haben auch den Vorteil, dass sie leichter und billiger sind und weniger schnell kaputt gehen. Die verwantwortliche wissenschaftliche Mitarbeiterin an der HSR hat dagegen klar von Plastiktöpfen abgeraten. Denn Tontöpfe, schreibt sie, speichern Wasser und sehen besser aus. Das war allerdings erst, nachdem ich die Plastiktöpfe gekauft habe.

Alle Pflanzen wurden in fünffacher Ausführung gezogen. Bei einigen Arten beliessen wir es mit nur einer Pflanze pro Topf . Um Ausfälle zu kompensieren wurden jedoch meistens zwei, bei Weizen und Buchweizen sechs und bei mir noch unbekannteren wie Quinoa noch mehr Pflanzen im Topf gesetzt.

Hier die aktuelle Artenliste. Die Nummern entsprechen denjenigen in den Treibhäusern.

1Kartoffeln
2Kürbis
3Gurken
4Tomaten
5Weizen
6Melonen
7Schnittsalat
8Zwiebeln
9Buchweizen
10Bohnen
11Auberginen
12Mais
13Fenchel
14Minze
15Quinoa
16Erbse
17Sojabohne
18Thymian
19Löwenzahn
20Spuckpalme
21Zucchetti
22Sonnenblume
23Tabak

Einige Arten fehlen auf der Liste, welche von andern empfohlen werden. Das sind zum Beispiel Emmer und Fichte als Klimaverlierer, sowie Erdnüsse als Klimagewinner.

Ein Wort zu den Treibhäusern

Dieser Eintrag richtet sich an andere Schulen, welche später am Klimagarten 2085 teilnehmen werden. Es geht ums Aufstellen der Treibhäuser.

Es gibt verschieden grosse Treibhäuser. Die Ursprünglichen, welche auch an der Hochschule in Rapperswil aufgestellt wurden, sind grösser wie unsere.

Der Treibhaustyp, welchen wir erhaltern haben, heisst Edina 4. Das Treibhaus ist 2.56 auf 2.23 Meter gross. Um es aufzubauen, braucht es eine Ebene Unterlage. Unsere Handwerker haben es zuerst in der Garage aufgebaut und dann nach draussen getragen. Auf dem Kiesplatz draussen musste zuerst eine Unterlage aus Holzbrettern erstellt werden. Der Aufbau zumindest des ersten Hauses dauert gut vier bis sechs Stunden. Das zweite Haus lässt sich dann mit der Erfahrung schneller aufbauen. Da das Treibhaus sehr leicht ist, sollte es am Boden verankert werden. Bei uns konnte eine Befestigung auf den Holzbrettern am Boden angebracht werden. Im Innern der Treibhäuser lassen sich Gestellte anbringen. Diese werden an den Seitenstreben der Treibhäuser befestigt. Bilder dazu folgen.

Hier noch die Kommentare zu den Klimageräten: Die Klimageräte sind einfach zu installieren und bedienen. Folgende Nachteile sind mir aufgefallen: Sie haben keinen Timer , welcher über eine Sleep-Funktion hinausgeht. Einen externen Timer anzuhängen wird in der Anleitung nicht empfohlen. Sie wechseln nicht automatisch zwischen Heizen und Kühlen. Zusätzlcih funktionierte beim einen Gerät weder das Kühlen noch das Heizen, die Lüftung tat aber.

Hier wird der Temperaturverlauf der ersten Nacht dargestellt. Das Klima konnte noch nicht richtig eingestellt werden. Die Heizung (im Treibhaus +3+°C) und vor allem das Klimagerät (im Treibhaus +6.5°C) sind zu schwach um am kalten Morgen (siehe Temperatur Aussenbeet) diese schlecht isolierten Treibhäuser auf die gewünschte Wärme zu heizen. Das Klimagerät habe ich erste etwa um 10 Uhr einschalten können. Deshalb die Verzögerung. Wahrscheinlich hat um etwa 11 Uhr der Thermostat das Gerät wieder ausgeschalten. Die Sonden sind nun für eine Woche eingestellt. Dann werde ich die Daten an dieser Stelle ergänzen.