Breitspektrum-Beleuchtung bringt höhere Cannabis-Erträge

Dieser Artikel erschien ursprünglich in der Cannabis Business Times. In einer Studie, die in Zusammenarbeit mit Texas Original Compassionate Cultivation durchgeführt wurde, entdeckten Fluence-Wissenschaftler die Vorteile von weißem Licht mit breitem Spektrum und die Grenzen des hohen Rotspektrums.Unter Texas Original Compassionate Cultivation (TOCC), einem vertikal integrierten Hersteller von medizinischem Cannabis in Austin, geht die Forschung Hand in Hand mit der Produktion. Ausführliche Forschungen zu Beleuchtungsanlagen, in Zusammenarbeit mit Fluence von OSRAMDie Zusammenarbeit mit dem ebenfalls in Austin ansässigen Hersteller von LED-Beleuchtungskörpern hat es dem Unternehmen ermöglicht, ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, wie sich Lichtqualität und -intensität auf das Ergebnis der Ernte auswirken. "Vorher hatten wir nie wirklich Beleuchtungsoptionen. Wir haben nur mit HPS [Natriumdampf-Hochdrucklampen] oder Metallhalogenid angebaut, und zwar mit dem Spektrum, das diese Lampen hatten", erklärt Jason Sanders, der Anbauleiter von TOCC. "Das Schöne an LEDs ist, dass wir jetzt die volle Kontrolle über die Lichtqualität und -intensität haben, was uns wirklich erlaubt, die Leistung der Pflanzen zu maximieren. Das TOCC hat Studien zum Lichtspektrum durchgeführt, "alles von breitem Weiß bis zu hochrotem Licht und alles dazwischen", sagt Sanders, ebenso wie zur Lichtintensität. In der jüngsten Studie, die in der Einrichtung durchgeführt wurde, untersuchten die Forscher die Auswirkungen der Menge an rotem Licht, die auf die Baumkronen trifft. Die Ergebnisse? Die Verwendung eines weißeren Lichts (d. h. eines Lichts mit einem breiteren Spektrum) während aller Wachstumsphasen führt zu einem höheren Trockengewicht der Blüten als LEDs mit einem höheren Rotlichtanteil (in der Regel als rosa Licht bezeichnet). Für die Studie musste jeder der drei Blüheräume des TOCC in vier Zonen unterteilt werden, die jeweils einer anderen Spektralbehandlung entsprachen. Die Lichtbehandlungen unterschieden sich durch unterschiedliche Anteile an rotem Licht. Die Zone R4 war auf 40 % Rotlicht eingestellt (d. h. sie hatte das breiteste/weißeste Spektrum), die Zone R6 auf 60 % und die Zone R8 auf 80 % Rotlicht. Die Behandlungen wurden in einem randomisierten Blockdesign in den drei Räumen durchgeführt, um die statistische Validität der Studie zu gewährleisten. Zusätzlich gab es in jeder Zone eine Vielzahl von Cannabissorten des Typs 1 (THC-reich), des Typs 2 (THC:CBD ausgeglichen) und des Typs 3 (CBD-reich), um kultivierungsabhängige spektrale Reaktionen zu identifizieren. Die Lichtintensität wurde über die spektralen Behandlungen hinweg normalisiert, indem eine hohe photosynthetische Photonenflussdichte (PPFD) an der Spitze des Kronendachs angewendet wurde. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die R4-Behandlung mit dem breitesten weißen Spektrum die größte Blütenknospen-Trockenmasse erbrachte, wobei TOCC im Vergleich zu den Kontrollpflanzen eine durchschnittliche Zunahme des Trockengewichts der Blüten des Typs 1 um 17 % verzeichnete. Bei den Pflanzen des Typs 3 betrug die durchschnittliche Zunahme 11 %, Sanders Details. Züchter könnten diese Ergebnisse sehen und zu dem Schluss kommen, dass ein breites weißes LED-Spektrum optimale Ergebnisse liefert, aber Dr. David Hawley, Ph.D., ein leitender Wissenschaftler bei Fluence, merkt an, dass es andere Überlegungen zum Spektrum gibt, einschließlich der Betriebskosten. "Rote Dioden sind von Natur aus billiger zu betreiben", sagt Hawley. "Sie haben einen sehr guten elektrischen Wirkungsgrad und wandeln elektrische Energie in photosynthetische Leistung um. Wenn man mit weniger Geldeinsatz mehr Licht aus einer Leuchte herausholen kann, ist das gut. Wir achten immer auf dieses Gleichgewicht: Welches ist das beste Licht aus Sicht der reinen Pflanzenleistung und welches ist das wirtschaftlichste für den Züchter? Denn wir wissen, dass es den Landwirten letztlich vor allem um ihren Gewinn geht." Da es sich bei Cannabis um eine so hochwertige Pflanze handelt, hat die Endqualität einen großen Einfluss auf das Endergebnis. Unsere Forschungen haben gezeigt, dass ein Breitspektrum-Licht die Art von Pflanzen, die man unter rotem Licht erhält, so sehr übertrifft, dass ... die Energieeinsparungen zwischen einem breiten weißen Licht und einem rosa Licht so gering sind, wenn man den Wert des Endprodukts berechnet. Die höheren Einnahmen durch das hochwertigere Produkt wiegen die etwas höheren Betriebskosten schnell wieder auf", sagt Hawley. Sanders fügt hinzu, dass in der Studie neben dem Biomasseertrag auch untersucht wurde, wie sich die unterschiedlichen Mengen an rotem Licht auf den Gehalt an Sekundärmetaboliten auswirkten, wobei jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den verschiedenen Spektren festgestellt wurden.

Zu viel Rot wirkt sich negativ auf die Pflanzenqualität aus

Am anderen Ende des Spektrums hatten die Lampen R8 und R9B, die in der Branche üblicherweise als rosa Licht bezeichnet werden, negative Auswirkungen auf die Pflanzenqualität. "Wenn wir bei hohen PPFD-Werten anbauen und anfangen, wirklich hochrot zu werden, wie bei der R8, bekommen wir eine Ausbleichung der Blüten", sagt Sanders und fügt hinzu, dass sie "wie Albino-Knospen aussehen". Hawley erklärt: "Wenn man die Photosysteme in Pflanzen übersättigt, indem man sie mit einem schmalen Wellenbereich von Energie bombardiert, den sie leicht absorbieren, wie z. B. rotes Licht, kann man sie im Wesentlichen auseinandersprengen. Die Chlorophylle werden buchstäblich so stark angeregt, dass ihre Elektronen mit Sauerstoff reaktiver werden und das ganze Molekül zerfällt." Ein breites Lichtspektrum verursacht dieses Problem nicht, da keine Komponente der Photosynthesemaschinerie übersättigt wird. "Bei rotem Licht bündelt man so viel Energie in einer schmalen Bandbreite, dass das Chlorophyll versucht, die gesamte Energie zu absorbieren, und dabei scheitert, was zur Selbstzerstörung führt", sagt Hawley. "Mit weißem Licht bleibt das Chlorophyll erhalten, die Photosynthese der Pflanze bleibt hoch, der Ertrag bleibt hoch und alles ist gut."[blockquote text="Sollten wir jedem sagen: 'Hey, das ist das beste Spektrum'? Die Antwort hängt von der Kultur und der Lichtintensität ab, die man anbaut. Egal, ob es sich um Tomaten, Salat oder Cannabis handelt, es ist nie das gleiche Spektrum für jede einzelne genetische Variante da draußen. Das ist nicht die Art, wie Pflanzen funktionieren. -Dr. David Hawley, Ph.D., leitender Wissenschaftler bei Fluence by OSRAM" show_quote_icon="yes" text_color="#ff6600″ background_color="#f4f4f4″ border_color="rgba(255,255,255,0.01)" quote_icon_color="#ff6600″]

Fragen, die weitere Untersuchungen erfordern

Hawley und Sanders sind zwar zuversichtlich, was die Ergebnisse mit den getesteten Sorten angeht, aber eine große Frage bleibt: Wie breit kann dieses Spektrum und diese Intensität angewendet werden? "Sollten wir jedem sagen: 'Hey, das ist das beste Spektrum'?" fragt Hawley. "Die Antwort hängt von der jeweiligen Kultur und der Lichtintensität ab, die man anbaut. Ob wir nun Tomaten, Salat oder Cannabis betrachten, es ist nie das gleiche Spektrum für jede einzelne genetische Variante da draußen. Das ist nicht die Art, wie Pflanzen funktionieren. Aber diese Forschung hat gezeigt, dass bei der Cannabisproduktion, einer Pflanze, die hohe Lichtmengen von mehr als 1.000 oder mehr Mikromol benötigt, breites Weiß am besten ist. Bei anderen Pflanzen, die eine geringere Lichtintensität benötigen, untersuchen wir, wie sie auf die verschiedenen Lichtqualitäten reagieren. Während Fluence und TOCC planen, diese Studie mit verschiedenen Sorten zu wiederholen und neue Studien mit exotischeren Spektren durchzuführen, teilt Hawley mit, dass "der beste Beweis, den wir derzeit haben, ist, dass das R4-Spektrum von Fluence die beste Qualität und den besten Ertrag liefert..... Es wird Ihnen ermöglichen, Ihre Beleuchtung mit einer weitaus höheren Intensität einzusetzen, als Sie es mit anderen Spektren erreichen könnten, und das wird zu den höchsten Erträgen führen." Sanders sagt, dass TOCC bereits dazu übergegangen ist, in all seinen Grow-Räumen ausschließlich LEDs zu verwenden, von den Mutterräumen bis zur Blüte. "Nachdem wir die ersten Ergebnisse in unseren Blütezimmern sahen, [nachdem] wir großartige Erträge, Qualität, Pflanzenleistung und eine geringere elektrische Belastung pro Licht erzielten, haben wir die Anlage komplett auf LEDs umgestellt." Erfahren Sie mehr über diese spezielle Forschung hier.