Los márgenes del sector del cannabis son más estrechos que nunca, con una oferta inusualmente alta y una menor demanda de los consumidores que hace subir mucho los precios en estados como California y Colorado. La dinámica actual de los mercados consolidados está presionando a los cultivadores para que ofrezcan los productos más comercializables, consistentes y de mayor calidad posibles, y para que expriman sus plantas más que nunca.
La aplicación de estrategias de iluminación que maximicen la capacidad del cannabis para absorber la luz es fundamental para optimizar el rendimiento y los resultados, pero puede provocar fotoblanqueo si se lleva demasiado lejos. Aunque el fotoblanqueo no afecta necesariamente al rendimiento, la química de los terpenos o la potencia, reduce drásticamente la comerciabilidad para el consumidor, lo que es más importante que nunca en unos mercados del cannabis hipercompetitivos y saturados.
¿QUÉ ES EL FOTOBLANQUEO?
Fisiológicamente, el fotoblanqueo es la destrucción de la clorofila. Cuando se destruye este pigmento, los tejidos adquieren un aspecto blanquecino. El fotoblanqueo se produce principalmente por la aplicación de una cantidad excesiva de luz incorrecta a las plantas durante el desarrollo floral. Cuando esto ocurre, la planta pierde su capacidad de procesar correctamente la energía luminosa entrante, lo que altera los sistemas internos de la planta y destruye la clorofila.
Uno de los problemas más comunes que encuentran los cultivadores en la producción comercial de cannabis es el blanqueamiento de los cogollos florales en la parte superior de la canopia. Los cogollos blanqueados se devalúan en el mercado, se perciben como menos potentes, estéticamente poco atractivos y con un sabor desagradable. Para empeorar las cosas, los cogollos florales de la parte superior de la canopia suelen tener la mayor potencia y alcanzan el precio de mercado más alto, lo que supone un grave riesgo para los resultados del cultivador.
La clorofila, junto con los pigmentos auxiliares carotenoides y xantofilas, son los pigmentos de las plantas responsables de captar la energía luminosa y transformarla en energía bioquímica mediante el proceso de fotosíntesis. Mientras que la clorofila capta especialmente bien la luz roja y azul, los carotenoides y las xantofilas absorben longitudes de onda medias como el cian y el verde. Juntos, estos pigmentos forman el "complejo antena", que podemos considerar como el panel solar de la fotosíntesis.
El complejo antena es el colector de energía para una máquina mayor llamada "fotosistema II" (PSII). El PSII canaliza la energía del complejo de la antena a un centro de reacción, donde la energía se utiliza para dividir las moléculas de agua en sus componentes de hidrógeno y oxígeno, robando algunos electrones en el proceso. Normalmente, otras proteínas transportan estos electrones fuera del centro de reacción y el oxígeno restante queda como una molécula estable, que finalmente se libera de nuevo a la atmósfera. Esta serie de reacciones está en el corazón del metabolismo de las plantas y es lo que ocurre todo el tiempo en el mundo que nos rodea sin problemas.
Cuando los complejos de antenas de la planta se exponen a altas intensidades de luz, todo el sistema empieza a funcionar a toda máquina. Como cualquier sistema llevado al límite, aparecen cuellos de botella en la eficiencia y todo el sistema se vuelve inestable. Se crean acumulaciones energéticas a medida que los electrones son extraídos de las moléculas de agua del centro de reacción más rápidamente de lo que las proteínas pueden transportarlos. Ahora, con un exceso de electrones que no tienen adónde ir -y con un complejo de antenas que sigue absorbiendo altos niveles de energía luminosa- todo el complejo está en peligro.
La combinación de la energía luminosa entrante y la acumulación de electrones libres es lo suficientemente enérgica como para afectar al estado cuántico de las moléculas del PSII: en una compleja reacción en cadena, las moléculas de clorofila y oxígeno cambian de estado cuántico y reaccionan entre sí con tanta fuerza que se destruyen. Esta pérdida de moléculas de clorofila priva de color a los tejidos vegetales, lo que provoca un aspecto blanqueado.
EVITAR EL FOTOBLANQUEO
La forma más fácil de evitar el fotoblanqueo de los cogollos de cannabis es utilizar un espectro blanco amplio y equilibrado. Con un espectro equilibrado, la mayoría de los cultivares de cannabis no mostrarán fotoblanqueamiento hasta una densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) de 2.500 μmol/mˉ²/sˉ¹, muy por encima de los niveles de PPFD en los que tradicionalmente se observaría fotoblanqueamiento con espectros subóptimos.
Si los cultivadores utilizan un espectro más rico en rojo, que induce el fotoblanqueo a niveles mucho más bajos, también se puede evitar el fotoblanqueo reduciendo la intensidad total de la luz. La investigación de Fluence ha observado que la reducción de la PPFD hasta 500 μmol/mˉ²/sˉ¹ ayudará a algunos cultivares a permanecer sin blanquear incluso cuando la intensidad de luz suplementaria contenga hasta un 95% de fotones rojos. Esta disminución del fotoblanqueo se produce en gran medida a expensas de los rendimientos finales, ya que las intensidades de luz más bajas utilizadas no están impulsando la fotosíntesis con tanta fuerza. La investigación de Fluence ha demostrado que hasta una PPFD de alrededor de 1800 μmol/mˉ²/sˉ¹, un aumento del 1% en la PPFD, conduce a un aumento del 1% en los rendimientos finales. Cuanto más tengan que reducir los cultivadores la intensidad para compensar unas opciones de espectro de luz mal optimizadas, más pagarán cuando llegue el momento de la cosecha.
Modificar la iluminación en sí no es la única forma de reducir el riesgo de fotoblanqueo, aunque la investigación sobre estos efectos se encuentra todavía en fases muy preliminares. Investigaciones anteriores han demostrado que los tratamientos de precalentamiento inducen el fotoblanqueo en los pepinos, lo que lleva a la posibilidad de que los tratamientos de enfriamiento puedan ayudar a reducir el exceso de fotoblanqueo. La genética también desempeña un papel fundamental a la hora de determinar la probabilidad de que una planta de cannabis presente fotoblanqueo. El equipo de investigación de Fluence ha observado que algunos cultivos de cannabis mostrarán fotoblanqueo incluso en condiciones ambientales ideales, lo que significa que algunas plantas son simplemente más propensas a mostrar fotoblanqueo independientemente de las circunstancias.
CÓMO AFECTA EL FOTOBLANQUEO A LA CALIDAD
El fotoblanqueo parece tener un impacto mínimo en el rendimiento final de los brotes. Aunque el fotoblanqueo es la destrucción de la maquinaria fotosintética fundamental -y, por tanto, reduce la capacidad general de una planta para convertir el CO
2 en biomasa-el CO
2 fijado por las yemas florales es probablemente insignificante en comparación con el resto de la capacidad fotosintética de la planta. Además, los tejidos generativos de la planta, como los frutos y las yemas florales, se consideran "sumideros" de carbono, ya que extraen fotosintatos de tejidos "fuente" más activos fotosintéticamente, como las hojas. Por tanto, se origina más masa de yemas florales a partir de las hojas que de las propias yemas.
Es más difícil concluir si el fotoblanqueo afecta o no a la potencia, y es importante no confundir correlación con causalidad. En Fluence, hemos visto casos en los que las plantas cultivadas con espectros relativamente rojos mostraban un fotoblanqueamiento severo y producían concentraciones significativamente más bajas de los principales cannabinoides y terpenos en comparación con las plantas cultivadas con espectros blancos amplios. También hemos observado plantas con fotoblanqueo severo que mantenían perfiles de cannabinoides y terpenos no significativamente diferentes de las plantas sin blanquear. Desde el punto de vista metabólico, no hay nada en los mecanismos del fotoblanqueo que sugiera un gran impacto en el metabolismo de los cannabinoides y terpenos, lo que nos lleva a la conclusión de que los casos de fotoblanqueo y reducción de la potencia de los cannabinoides son más una coincidencia que una causa.
También existe la posibilidad de un poderoso efecto psicosomático; los consumidores asocian ciertos atributos estéticos con la calidad, el sabor y la potencia, y estas señales visuales pueden influir en su experiencia de consumo. Esto es muy común en otros cultivos hortícolas; en el caso de las fresas se suele decir que los consumidores "comen con los ojos". En respuesta, los productores de fresas dan prioridad a su cría y cultivo para que parezcan intensamente rojas y jugosas. Estas propiedades estéticas no
afectan al saborPero los consumidores percibirán que las frutas visualmente atractivas saben mejor.
En el caso del cannabis, los cogollos frescos blanqueados tienen instintivamente un aspecto extraño para la mayoría. Cuando se deshidratan para su venta comercial, los cogollos adquieren un aspecto entre beige oscuro y marrón, que instintivamente percibimos como podrido y muerto. Es muy probable que este aspecto afecte negativamente a la experiencia de consumo del consumidor y a la probabilidad de compra.
MEJORAR NUESTRA COMPRENSIÓN
La máxima prioridad es abordar cuestiones prácticas de producción que afectan a los cultivadores hoy en día. Estamos investigando activamente qué fracciones de luz roja e intensidades de luz inducen el blanqueamiento. Descubrir qué cultivares son más susceptibles al fotoblanqueamiento e identificar sus linajes genéticos también nos permitirá asesorar mejor a los cultivadores sobre la optimización de sus selecciones de cultivares y estrategias de iluminación.
Además, queremos definir mejor las relaciones entre el fotoblanqueo, la potencia química y la experiencia de consumo. Aunque los datos actuales sugieren que estos rasgos pueden ser independientes, es demasiado pronto para llegar a una conclusión definitiva, y los comentarios de los consumidores sugieren al menos una fuerte correlación entre ellos.
DR. DAVID HAWLEY
Científico jefe
El Dr. David Hawley dirige la iniciativa de investigación científica en Fluence como científico principal de la empresa. Su experiencia en sistemas de ambiente controlado, iluminación hortícola y metaboloma del cannabis respalda naturalmente la misión de Fluence de impulsar la investigación en iluminación líder del sector para explorar la interacción entre la luz y la vida.
