La iluminación de amplio espectro aumenta el rendimiento del cannabis

Este artículo apareció originalmente en Cannabis Business Times. En un estudio realizado en colaboración con Texas Original Compassionate Cultivation, los científicos de Fluence descubrieron los beneficios de las luces blancas de amplio espectro y las limitaciones de los espectros rojos altos.En Cultivo Compasivo Original de Texas (TOCC), un productor de cannabis medicinal verticalmente integrado de Austin, la investigación va de la mano de la producción. Una investigación exhaustiva sobre los equipos de iluminación, en colaboración con Fluence de OSRAMEl uso de la luz LED, un fabricante de dispositivos de iluminación LED situado también en Austin, ha permitido a la empresa de cultivo conocer mejor cómo afectan la calidad y la intensidad de la luz a los resultados de los cultivos. "Antes, no teníamos muchas opciones de iluminación. Sólo [cultivabas con] HPS [sodio de alta presión] o halogenuros metálicos, y lo hacías con el espectro que tuviera la bombilla", explica Jason Sanders, director de cultivo de TOCC. "Bueno, lo bueno de los LED es que ahora tenemos un control total sobre la calidad de la luz y las intensidades, lo que realmente nos permite maximizar el rendimiento de las plantas". TOCC ha realizado estudios sobre el espectro de luz, "desde el blanco amplio hasta el rojo intenso y todo lo que hay en medio", dice Sanders, así como sobre la intensidad de la luz. En el estudio más reciente realizado en las instalaciones, los investigadores examinaron el impacto de la cantidad de luz roja que incide en el dosel. ¿Los resultados? El uso de una luz más blanca (es decir, una luz con un espectro más amplio) durante todas las fases de crecimiento se correlaciona con mayores rendimientos de flores en peso seco que los LED con un mayor contenido de luz roja (normalmente denominada luz rosa). El estudio requirió que cada una de las tres salas de floración del TOCC se dividiera en cuatro zonas, cada una de las cuales representaba un tratamiento espectral diferente. Los tratamientos lumínicos diferían con fracciones variables de luz roja. La zona R4 tenía un 40% de luz roja (es decir, el espectro más amplio/blanco), la zona R6 un 60% y la zona R8 un 80% de luz roja. Además, cada zona tenía una variedad de cultivares de cannabis de tipo 1 (rico en THC), tipo 2 (THC:CBD equilibrado) y tipo 3 (rico en CBD), para identificar las respuestas espectrales dependientes del cultivar. La intensidad de la luz se normalizó en todos los tratamientos espectrales aplicando una alta densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) en la parte superior de la canopia. Los resultados de este estudio mostraron que el tratamiento R4 con el espectro blanco más amplio produjo la mayor masa seca del botón floral, observándose en TOCC un aumento medio del 17% en el peso seco de la flor de tipo 1 en comparación con las plantas de control. Para las plantas de tipo 3, el aumento medio fue del 11%, detalla Sanders. Los cultivadores podrían ver estos resultados y determinar que un LED blanco amplio dará los resultados óptimos, pero el Dr. David Hawley, Ph.D., científico senior de Fluence, señala que hay otras consideraciones al espectro, incluidos los costes operativos. "Los diodos rojos son intrínsecamente más baratos", afirma Hawley. "Tienen una eficacia eléctrica realmente buena, ya que convierten la energía eléctrica en producción fotosintética. Cuando se puede obtener más luz de una luminaria por menos dinero, es bueno. Siempre buscamos el equilibrio: ¿Cuál es la mejor luz desde el punto de vista del rendimiento de la planta y cuál es la más económica para el cultivador? Porque, al fin y al cabo, sabemos que a los cultivadores lo que más les preocupa es su cuenta de resultados". Dicho esto, "al ser el cannabis un cultivo de tan alto valor, la calidad final tiene un gran impacto en el balance final. Nuestras investigaciones demuestran que una luz de amplio espectro supera tanto al tipo de plantas que se obtienen con una luz más roja, que... el ahorro de energía entre una luz blanca amplia y una luz rosa es tan insignificante a la hora de calcular el valor del producto final. El aumento de los ingresos con un producto de mayor calidad compensa rápidamente los costes operativos ligeramente superiores", afirma Hawley. Sanders añade que, además de analizar el rendimiento de la biomasa, el estudio también examinó cómo afectaban las distintas cantidades de luz roja a los niveles de metabolitos secundarios, pero no se observaron diferencias significativas entre los distintos espectros.

Demasiado rojo afecta negativamente a la calidad de las plantas

En el otro extremo del espectro, las luces R8 y R9B, conocidas en el sector como luz rosa, tuvieron un impacto negativo en la calidad de las plantas. "Cuando cultivamos con una PPFD alta, al empezar a subir mucho el rojo, como con la R8, se produce un fotoblanqueamiento de la flor", dice Sanders, y añade que "parecen cogollos albinos". Como explica Hawley, "cuando se sobresaturan los fotosistemas de las plantas bombardeándolos con una estrecha banda de ondas de energía que absorben fácilmente, como la luz roja, básicamente se pueden destruir. Literalmente, las clorofilas se energizan tanto que sus electrones se vuelven más reactivos con el oxígeno y toda la molécula se desintegra." Una luz de amplio espectro no crea este problema, ya que no se sobresatura ningún componente de la maquinaria fotosintética. "Cuando tienes más luz roja, estás concentrando tanta energía en un estrecho ancho de banda, que la clorofila intenta, y no lo consigue, absorber toda esa energía provocando su autodestrucción", dice Hawley. "Con la luz blanca se mantiene la clorofila, la fotosíntesis general de la planta sigue siendo alta, el rendimiento se mantiene alto y todo va bien"[blockquote text="¿Deberíamos decir siempre a todo el mundo: 'Eh, este es el mejor espectro'? La respuesta depende del cultivo y de la intensidad de la luz. Ya se trate de tomates, lechugas o cannabis, nunca es el mismo espectro para todas las variantes genéticas. No es así como funcionan las plantas". -Dr. David Hawley, Ph.D., científico senior de 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″]

Cuestiones que requieren más estudio

Aunque Hawley y Sanders confían en los resultados obtenidos con los cultivares probados, queda una gran pregunta por responder: ¿Hasta qué punto puede aplicarse este espectro y esta intensidad? "¿Debemos decir siempre a todo el mundo: 'Eh, este es el mejor espectro'?". pregunta Hawley. "La respuesta depende del cultivo y de la intensidad de luz que esté cultivando. Ya se trate de tomates, lechugas o cannabis, nunca es el mismo espectro para todas las variantes genéticas. No es así como funcionan las plantas. Pero lo que esta investigación ha demostrado es que en la producción de cannabis, un cultivo que necesita altos niveles de luz que superan los 1.000 micromoles o más, el blanco amplio es el mejor. Para otros cultivos que requieren intensidades de luz más bajas, estamos evaluando sus respuestas bajo diferentes calidades de luz." Aunque Fluence y TOCC planean repetir este estudio con diferentes cultivares y llevar a cabo nuevos estudios con espectros más exóticos, Hawley afirma que "la mejor prueba que tenemos ahora mismo es que el espectro R4 de Fluence va a ofrecer la mejor calidad y el mejor rendimiento..... Le va a permitir desplegar sus luces a una intensidad muy superior a la que podría conseguir con otros espectros, y eso le va a llevar a los rendimientos más altos". Sanders dice que TOCC ya ha hecho el cambio al uso exclusivo de LED en todos sus cuartos de cultivo, desde los cuartos madre hasta la floración. "Prácticamente nada más empezar a ver los resultados en nuestras salas de floración, [después de] empezar a obtener grandes rendimientos, calidad, rendimiento de las plantas, reducción de las cargas eléctricas por luz, nos adelantamos e hicimos el cambio completo a LED en estas instalaciones." Más información sobre esta investigación aquí.