Da Landwirte nach einer Optimierung ihrer Ernten streben, um höhere Erträge zu erzielen, hat sich die Lichtintensität als ein wichtiger Parameter herausgestellt, um dieses Ziel zu erreichen. In Anbetracht dessen arbeiten Fluence und seine Forschungspartner daran, die Beziehung zwischen Lichtintensität und Ertrag mit tatsächlichen Daten zu untermauern.

Fluence hat kürzlich zwei Forschungsprojekte zu diesem Thema durchgeführt und die Ergebnisse dieser Studien in einem Webinar vorgestellt, an dem Landwirte aus aller Welt teilnahmen. Dieses Webinar fasste die Ergebnisse ihres Versuchs mit hoher Lichtintensität zusammen, einer Fortsetzung ihrer Spektralforschung. Lesen Sie hier mehr dazu.

Lichtintensität und Ausbeute

Die Forschungsstudie zur hohen Lichtintensität wurde in Zusammenarbeit mit Texas Original Compassionate Cultivation durchgeführt, einer Produktionsstätte und Apotheke für medizinisches Cannabis in Austin, Texas. Die Ergebnisse wurden den Teilnehmern des Webinars von Dr. Dave Hawley, leitender Wissenschaftler bei Fluence, vorgestellt.

Die Studie wurde bei Lichtintensitäten zwischen 1100 µmol m-2 s-1 µmol und 2100 µmol m-2 s-1 µmol durchgeführt. Es wurden drei Sorten verwendet: eine mit hohem THC-Gehalt (Typ I), eine mit ausgewogenem THC- und CBS-Gehalt (Typ II) und eine mit niedrigem THC-Gehalt (Typ III). Die dreifache Wiederholung der Studie gewährleistete Daten von höchster Qualität.

In der vorherigen Lichtspektrumstudie war eine der wichtigsten Erkenntnisse der Einfluss des Photobleachings auf Blumen, wenn man mehr rotes Licht in das Spektrum einfügt. Aus diesem Grund entwarf das Forschungsteam das Experiment unter Verwendung vonPhysioSpecTM R4 (breites Weiß). Was wurde dabei entdeckt? Die größte Ertragssteigerung wurde im Bereich zwischen 1100 µmol m-2 s-1 und 1500 µmol m-2 s-1 festgestellt (Diagramm 2). Bei 26 % mehr Licht stieg der Ertrag um 27 %. Der Ertrag stieg weiter bis auf 2100 µmol m-2 s-1, wo die Forscher einen Ertragsgipfel beobachteten.

Die Umweltparameter wurden während des gesamten Experiments genau überwacht. Die Forscher stellten fest, dass bei Behandlungen über 1500 µmol m-2 s-1 die Steuerung dieser Parameter wesentlich schwieriger wird. Das Team von Fluence Horticulture Services gab später Empfehlungen dazu ab, wie die Erzeuger mit diesen Veränderungen in der Umgebung umgehen sollten. Die Beziehung zwischen Knospenertrag und Lichtintensität war bis zu 1500 µmol m-2 s-1 linear. Der Knospenertrag erreicht seinen Höchstwert bei etwa 2100 µmol m-2 s-1. Lichtqualitäten mit einem Rotanteil von mehr als 60 % führten zu starker Photobleiche.

Vergleich zwischen LED und HPS

Was im Labor geschieht, wird dann in einer kommerziellen Anlage angewendet, wobei die Erkenntnisse aus der Studie genutzt werden. Der Direktor für Gartenbau, Dr. Abhay Thosar, präsentierte Daten aus Versuchen, in denen LED mit HPS verglichen wurden, sowie die damit verbundenen Ergebnisse bei Erhöhung der LED-Lichtintensität.

Konkret wurde in dem Versuch – über zwei Blütezyklen hinweg – VYPR mit 1500 µmol m-2 s-1 mit HPS mit 1200 µmol m-2 s-1 verglichen. Abgesehen von der Lufttemperatur blieben die Umweltparameter unverändert.

Die Ergebnisse? Fluence stellte insgesamt denselben Ertragsanstieg pro Intensitätssteigerung fest, wie er in der Forschungsstudie nachgewiesen wurde. Bei einigen Sorten wurde kein Anstieg festgestellt, bei anderen hingegen waren die Zuwächse deutlich höher. Darüber hinaus wurde unter LED-Beleuchtung ein deutlich größerer Knospendurchmesser festgestellt als unter HPS-Beleuchtung.

Dr. Thosar weist darauf hin, dass es noch Raum für weitere Verbesserungen gibt, wenn Anpassungen an den Umweltparametern vorgenommen werden – beispielsweise Beleuchtung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, VPD,CO2, Luftstrom, Bewässerung und Nährstoffe.

Darüber hinaus zeigte die Studie, dass selbst bei einer Erhöhung der Lichtintensität um 25 % der Energieverbrauch um 25 % gesenkt werden konnte.

Zum Abschluss des Webinars stellte Taylor Kirk, Service-Spezialist bei Fluence Horticulture, Informationen zu SPYDR 2h vor, dem neuen hochintensiven Nahbereichsstrahler von Fluence. SPYDR 2h ist für die Anbringung in einem Abstand von 20 bis 25 cm zum Blätterdach konzipiert und stellt eine neue Lösung für hohe Intensität in vertikalen Farmen dar. Anbauer mit Hochregalanwendungen können ihren Bedarf an hoher Lichtintensität mit der VYPR-Serie decken.

Im Anschluss an die Präsentation beantworteten die Fluence-Experten Fragen der Webinar-Teilnehmer. Hier einige Beispiele:

Warum sind CO2-Anpassungen bei hoher Intensität so wichtig?

Je mehr Licht sie bekommen, desto mehr arbeiten sie und desto schneller wachsen sie. Pflanzen brauchen mehr Input, damit sie mehr Biomasse bilden können. Mit jeder Studie kommen neue Erkenntnisse dazu.

Würden Sie zu irgendeinem Zeitpunkt die Lichtintensität reduzieren?

Unter HPS, am Ende des Wachstumszyklus. In diesen Versuchen wurde die Intensität nicht reduziert. Es hängt von den Zielen des Züchters ab. Licht kann als Stressfaktor eingesetzt werden. Man muss das richtige Gleichgewicht zwischen Lichtstress, Trockenstress oder Temperatur finden. Fluence hat dies noch nicht untersucht und kann es zum jetzigen Zeitpunkt nicht empfehlen.

Sehen Sie bei zunehmender Lichtintensität mehr Unregelmäßigkeiten tief im Blütendach?

Unabhängig von der Lichtintensität wurde ein Anstieg der Cannabinoide in den oberen Pflanzenteilen festgestellt. Fluence untersucht weiterhin, wie sich der Cannabinoidgehalt in den unteren Pflanzenteilen erhöhen lässt, und bemüht sich gezielt um ein besseres Verständnis dieses Phänomens.