Pflanzen

Statische Magnetfelder mit Flussdichte unterhalb und oberhalb der Erdmagnetfeldes können einen Einfluss auf Pflanzen, vor allem Keimung, Wachstum und Entwicklung, haben. Vermutlich spielte das Erdmagnetfeld auch eine Rolle bei der Evolution von Pflanzen ^[1]. Pflanzen enthalten Cryptochrome (Rezeptoren für blaues Licht), die an der Regulation des Wachstums und der Entwicklung beteiligt sind ^[2]. Diese werden vom Erdmagnetfeld beeinflusst, wobei die Wirkung nicht unbedingt lichtabhängig sein muss ^[3] und auch während der Dunkelheit erfolgen kann ^[4].

Keimung und Wachstum

Ein positiver Einfluss auf Keimungsrate, Keimungsgeschwindigkeit und Pflanzenwachstum wurde nach einer Vorbehandlung der Samen mit statischen und niederfrequenten Magnetfeldern für verschiedene Arten von Kulturpflanzen beschrieben, allerdings überwiegend bei magnetischen Flussdichten oberhalb der für den Menschen gültigen Grenzwerte, im Bereich von mehreren Millitesla. In Bezug auf die Beeinflussung des Pflanzenwachstums sind die Ergebnisse nicht konsistent. In einigen Arbeiten werden wachstumsfördernde, in anderen wachstumshemmende Effekte niederfrequenter elektrischer und magnetischer Felder beschrieben. Agronomische Anwendungen von Magnetfeldern an Samen und Pflanzen sind in einer Übersichtsarbeit zusammengefasst ^[5]. Eine weitere Übersichtsarbeit beschreibt Anwendungen, die Pflanzen helfen sollen verschiedenen Umweltstressfaktoren besser zu widerstehen ^[6]. In beiden Fällen handelt es sich um Zusammenstellungen von Beobachtungen. Die Wirkmechanismen, möglicherweise vermittelt durch Lichtrezeptoren, reaktive Sauerstoffspezies und weitere Botenstoffe, werden untersucht.

Einfluss von Hochspannungsleitungen

Der Einfluss von Hochspannungsleitungen auf Pflanzenwachstum unter Freilandbedingungen wurde nur in einigen wenigen Studien untersucht. In einer fünfjährigen Feldstudie an Winterweizen und Mais ^[7] wurde bei magnetischen Flussdichten von einigen Mikrotesla eine Ertragsminderung um etwa sieben Prozent gefunden, wobei die Einbußen auf Jahre mit erhöhtem Trockenheitsstress zurückgingen. Die Detektierbarkeit des Feldeffekts im Vergleich mit den viel stärkeren Einflussfaktoren Klima und Niederschlag lag an der Grenze der statistischen Signifikanz.

In China wurden Bohnen mit elektrischen Feldern von 2 und 10 kV/m exponiert. Vor allem während der Keimung und in der Wachstumsphase zeigte sich ein wachstumsfördernder Effekt der Felder, der bei 2 kV/kg ausgeprägter war als bei 10 kV/m ^[8].

Insgesamt ist es möglich, oberhalb der Grenzwerte sogar sehr wahrscheinlich, dass niederfrequente und vor allem statische elektrische und magnetische Felder das Wachstum von Pflanzen beeinflussen können. Unterhalb der Grenzwerte unter normalen Freilandbedingungen ist auch in unmittelbarer Nähe von Stromleitungen nicht mit einer Beeinträchtigung von Pflanzen zu rechnen.

Literatur

[1] Maffei ME (2014) Magnetic field effects on plant growth, development, and evolution. Fron. Plant Sci. 5 (445): 1 - 1.

[2] Chaves I, Pokorný R, Byrdin M, Hoang N, Ritz T, Brettel K, Essen LO, van der Horst GT, Batschauer A, Ahmad M (2011) The cryptochromes: blue light photoreceptors in plants and animals. Annu. Rev. Plan.t Biol. 62: 335 - 364.

[3] Agliassa C, Narayana R, Christie JM, Maffei ME (2018). Geomagnetic field impacts on cryptochrome and phytochrome signaling. J Photochem Photobiol B 185: 32-40.

[4] Pooam M, Arthaut LD, Burdick D, Link J, Martino CF, Ahmad M (2019). Magnetic sensitivity mediated by the Arabidopsis blue-light receptor cryptochrome occurs during flavin reoxidation in the dark. Planta 249(2): 319-332.

[5] Sarraf M, Kataria S, Taimourya H, Santos LO, Menegatti RD, Jain M, Ihtisham M, Liu S (2020) Magnetic field (mf) applications in plants: An overview. Plants (Basel, Switzerland) 9(9).

[6] Radhakrishnan R (2019) Magnetic field regulates plant functions, growth and enhances tolerance against environmental stresses. Physiol Mol Biol Plants 25(5): 1107-1119.

[7] Soja G, Kunsch B, Gerzabek M, Reichenauer T, Soja AM, Rippar G, Bolhar- Nordenkampf HR (2003) Growth and yield of winter wheat (Triticum aestivum L.) and corn (Zea mays L.) near a high voltage transmission line. Bioelectromagnetics. 24(2): 91 - 102.

[8] Li X, Liu X, Wan B, Li X, Li M, Zhu H, Hua H (2019). Effects of continuous exposure to power frequency electric fields on soybean Glycine max. J Environ Radioact 204: 35-41.5.