Tomaten können sich Hitze merken – deutsche Forscher ernten bis zu 53 Prozent mehr Früchte

Hitze lässt Tomatenblüten absterben, beeinträchtigt die Bestäubung und kann ganze Ernten gefährden. Doch ausgerechnet eine frühere Hitzebelastung könnte die Pflanzen widerstandsfähiger machen und ihren Ertrag erheblich steigern. Bei einem Feldversuch in Brandenburg trugen gezielt vorbehandelte Tomatenpflanzen durchschnittlich 151 statt 99 Früchte. Das waren 53 Prozent mehr Tomaten und rund 52 Prozent mehr Erntegewicht als bei unbehandelten Kontrollpflanzen.

Dahinter steckt eine erstaunliche Fähigkeit: Tomaten besitzen eine Art Hitzegedächtnis. Wissenschaftler unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gartenbauwissenschaften (IGZ) in Großbeeren fanden heraus, dass eine kurze Wärmebehandlung junge Pflanzen bis zu zehn Tage lang vor den Folgen erneuter Hitze schützen kann. Wie das internationale Forschungsteam in der Fachzeitschrift The Plant Journal berichtet, verändern die Pflanzen dabei die Aktivität bestimmter Gene. So können sie auf eine spätere Hitzebelastung schneller reagieren und sich besser erholen. Die Ergebnisse könnten langfristig helfen, den Tomatenanbau gegen häufigere Hitzewellen abzusichern.

Tomaten überstehen erneuten Hitzestress besser

Für ihre Versuche verwendeten die Wissenschaftler Tomaten der Sorte „Moneymaker“. Bereits fünf Tage nach der Keimung erhielten die Jungpflanzen eine Wärmebehandlung. Zunächst verbrachten sie 90 Minuten bei 37 Grad Celsius, anschließend folgten eine Erholungsphase und 45 Minuten bei 44 Grad. Fünf Tage später mussten die Pflanzen erneut starke Hitze überstehen.

Ohne Vorbereitung verursachte die zweite Hitzebelastung schwere Wachstumsschäden. Vorbehandelte Tomaten erholten sich dagegen deutlich besser. Ihr Schutz hielt wesentlich länger als bei der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana). Während deren Hitzegedächtnis gewöhnlich nach drei bis vier Tagen nachlässt, blieb es bei Tomaten bis zu zehn Tage wirksam. Nach 20 Tagen war kein Schutzeffekt mehr nachweisbar.

Auch unter kontrollierten Bedingungen steigt die Ernte

Die höhere Widerstandsfähigkeit wirkte sich später auf die Fruchtbildung aus. Unter kontrollierten Bedingungen ernteten die Wissenschaftler durchschnittlich 41 Prozent mehr Tomaten von Pflanzen, die beide Hitzebehandlungen durchlaufen hatten. Eine unabhängige Wiederholung ergab ein Plus von mehr als 30 Prozent. Auch das gesamte Erntegewicht nahm zu.

Beim Feldversuch 2025 in Großbeeren fiel die zusätzliche Ernte noch größer aus. Die elf Pflanzen jeder Versuchsgruppe lieferten folgende Durchschnittswerte:

Ohne Hitzebehandlung: 3,437 Kilogramm Früchte pro Pflanze.
Mit vorbereitendem und erneutem Hitzestress: 5,232 Kilogramm pro Pflanze.
Unterschied: rund 1,8 Kilogramm beziehungsweise 52 Prozent mehr Erntegewicht.

Die Ernte erfolgte jeweils 60 Tage nach dem Erscheinen der ersten Blüte. Der Feldversuch fand allerdings nur einmal statt. Zudem schwankten Temperatur, Sonneneinstrahlung und Luftfeuchtigkeit. Ob der Effekt unter anderen Anbaubedingungen ähnlich groß ausfällt, ist noch unklar.

Erst wiederholte Hitze lässt Tomaten mehr Früchte tragen

Eine zusätzliche Versuchsgruppe erhielt ausschließlich die vorbereitende Wärmebehandlung. Diese Pflanzen produzierten später ungefähr genauso viele Früchte wie unbehandelte Tomaten. Die höhere Ernte setzte somit beide Hitzebelastungen voraus.

Nach wiederholtem Hitzestress entwickelten die vorbereiteten Pflanzen kräftigere Wurzeln und längere Triebe. Ihr Sprosswachstumszentrum, aus dem neue Pflanzenteile hervorgehen, nahm seine Aktivität schneller wieder auf. Bei unvorbereiteten Pflanzen blieb sie nach der starken Hitze beeinträchtigt. Der Zusammenhang zwischen dieser besseren Erholung und der höheren Fruchtzahl ist bislang nicht vollständig geklärt.

267 Gene reagieren besonders stark auf erneute Hitze

Auf molekularer Ebene identifizierten die Wissenschaftler 267 Gene, die bei vorbereiteten Tomaten nach erneutem Hitzestress verstärkt aktiviert wurden. Einer der wichtigsten Regulatoren heißt SlHSFA2. Er beeinflusst die Aktivität weiterer Gene, die Pflanzen vor Hitzeschäden schützen.

In gentechnisch veränderten Tomaten ohne funktionsfähiges SlHSFA2 ging die Fähigkeit zur Wärmevorbereitung weitgehend verloren. Außerdem arbeitet der Regulator mit sogenannten Ethylen-Reaktionsfaktoren zusammen. Diese Proteine verstärken gemeinsam die Aktivierung des Schutzgens SlBAG6. Fehlen einzelne dieser Faktoren, reagieren die Pflanzen empfindlicher auf Hitze.

Mehr Tomaten ohne messbare Einbußen bei untersuchten Qualitätsmerkmalen

Die höhere Erntemenge ging nicht mit kleineren Früchten einher. Weder das Gewicht einzelner reifer Tomaten noch ihre Größe oder Samenanzahl unterschieden sich signifikant. Auch bei den Pflanzenstoffen β-Carotin und Lutein fanden die Wissenschaftler unter kontrollierten Bedingungen keine statistisch nachweisbaren Veränderungen. Beide gehören zu den Carotinoiden, die unter anderem zur Färbung der Früchte beitragen.

Für den Erwerbsgartenbau könnte die Wärmevorbereitung künftig eine Möglichkeit bieten, Ernteverluste durch Hitzewellen zu begrenzen. Bisher erfolgten die Behandlungen jedoch an jungen Pflanzen unter kontrollierten Laborbedingungen. Mehrjährige Feldversuche und Untersuchungen weiterer Tomatensorten fehlen noch.

Kurz zusammengefasst:

Tomaten besitzen ein Hitzegedächtnis: Eine gezielte Wärmebehandlung kann sie bis zu zehn Tage lang widerstandsfähiger gegen erneuten Hitzestress machen.
Die Ernte kann deutlich steigen: In einem einmaligen Feldversuch produzierten vorbehandelte Tomaten nach erneutem Hitzestress 53 Prozent mehr Früchte und rund 52 Prozent mehr Erntegewicht.
Bestimmte Gene steuern den Hitzeschutz: Der Regulator SlHSFA2 hilft den Pflanzen, sich schneller zu erholen; ob sich das Verfahren im praktischen Tomatenanbau bewährt, ist noch offen.

Übrigens: Nicht nur Hitze, auch Wasserknappheit bedroht die Tomatenernte. In Niedersachsen wachsen bereits Tomaten mit aufbereitetem Abwasser, die anschließend im Supermarkt verkauft wurden – mehr dazu in unserem Artikel.