Pleins feux sur les innovateurs

OutCo

San Diego, Californie

Efficacité énergétique accrue

Augmentation de la puissance

Augmentation du rendement

"Nous voulons développer des produits de haute qualité et, pour ce faire, nous avons besoin des dernières recherches et des dernières technologies. Avec Fluence, nous avons trouvé un partenaire dans les deux domaines.

- Dr. Allison Justice

Vice-président de la culture, OutCo

"Nous voulions mener un essai qui permettrait non seulement d'élargir la recherche sur le cannabis, mais aussi d'aider les cultivateurs à prendre une décision éclairée concernant la technologie et la stratégie de culture qu'ils mettent en œuvre dans leur exploitation afin d'avoir un impact positif sur leurs activités commerciales".

- Josh Gerovac

Fluence Bioengineering

Pionniers de la culture du cannabis : Recherche sur l'éclairage horticole

Ayant pour mission de faire fonctionner son entreprise sur des bases solides ancrées dans la science, OutCo est à la pointe de la recherche sur le cannabis afin de fournir aux habitants du sud de la Californie un cannabis médicinal et récréatif de haute qualité. L'une des principales stratégies d'OutCo consiste à mener des recherches pour mettre au point des pratiques de gestion optimales en matière de culture, afin de garantir aux patients une médecine cohérente et de grande qualité. Lorsque le Dr Allison Justice a rejoint OutCo en tant que vice-présidente de la culture, elle s'est tournée vers ses pairs de l'industrie pour déterminer les pratiques optimales de culture spécifiques au cannabis. Grâce à sa formation et à son expérience en sciences végétales et environnementales, le Dr Justice a apporté avec elle une base solide en matière de meilleures pratiques de culture commerciale, mais elle cherchait à répondre à des questions telles que : quelle intensité lumineuse le cannabis nécessite-t-il ? et quel est le spectre lumineux optimal pour le cannabis ? Elle a constaté que les réponses étaient principalement basées sur des témoignages de cultivateurs et qu'aucune recherche appliquée n'avait été publiée sur ces sujets. C'est à cette époque qu'elle a été présentée à Josh Gerovac, scientifique horticole chez Fluence Bioengineering, qui cherchait un partenaire de recherche pour répondre à ces questions fondamentales.

La plupart des instituts de recherche et des universités sont limités dans leur capacité à mener des expériences contrôlées sur le cannabis, et les témoignages de cultivateurs existants n'ont pas les protocoles régimentés et les procédures d'exploitation normalisées nécessaires pour générer des données fiables. En 2009, l'université du Mississippi a publié la toute première étude évaluant l'influence de l'intensité lumineuse, de la température et de la concentration de CO2 sur le cannabis. Bien que cette publication ait été la première du genre, les chercheurs n'ont pas évalué l'impact de ces variables environnementales sur le rendement de la culture, qui est un paramètre clé pour les cultivateurs. Fluence a non seulement investi dans le développement de solutions d'éclairage horticole LED efficaces, mais aussi dans l'élargissement des connaissances de l'industrie sur l'impact de la lumière sur la croissance et le développement des plantes.

L'expérience : Impact de l'intensité lumineuse sur le rendement et les métabolites secondaires

En s'appuyant sur la formation qu'ils ont reçue au cours de leurs études supérieures (Allison est titulaire d'un doctorat en sciences végétales et environnementales de l'université de Clemson et Josh est titulaire d'une maîtrise en horticulture de l'université de Purdue), l'équipe a mis au point un protocole pour évaluer l'impact de l'intensité de la lumière sur la croissance et le développement des plantes. Afin de déterminer l'intensité lumineuse "optimale" pour le rendement et la production de métabolites secondaires, en particulier les concentrations totales de cannabinoïdes actifs, l'expérience a évalué l'effet de cinq intensités lumineuses (voir tableau 1) pendant la phase de floraison de la variété de cannabis "Hazy OG". Les lampes de culture LED Fluence avec PhysioSpec IndoorTM (spectre large) ont fourni un PPFD moyen de 400, 600, 800 et 1200 µmol/m2/s (voir photo 1). Des luminaires HPS à double extrémité fournissant un PPFD moyen de 700 µmol/m2/s ont servi de contrôle commercial (voir photo 2).

Tableau 1 : Traitements d'intensité lumineuse

Traitements d'intensité lumineuse
Luminaire	PPFD moyen	Moyenne des IDD
Fluence LED	400 µmol/m2/s	17,3 mol/m2/d
Fluence LED	600 µmol/m2/s	25,9 mol/m2/d
1000W DE HPS	700 µmol/m2/s	25,9 mol/m2/d
Fluence LED	800 µmol/m2/s	34,6 mol/m2/d
Fluence LED	1200 µmol/m2/s	51,8 mol/m2/d

Tableau 2 : Conditions environnementales

Conditions environnementales
Température moyenne	23,7 ± 1,7 ºC
Humidité relative moyenne	52.5 ± 3.2 %
Concentration moyenne de CO2	1511 ± 71 ppm

Photo 1 : LED à large spectre Fluence SPYDRx PLUS

Photo 2 : 1000W DE HPS

Les résultats

Trois des principaux facteurs analysés dans cette étude à double réplication étaient le poids frais des pousses, les concentrations totales de cannabinoïdes et le poids des fleurs coupées.

Poids frais de la pousse

Dans les cinq traitements, le poids frais moyen des pousses a connu une augmentation presque linéaire à mesure que l'intensité lumineuse augmentait. L'augmentation la plus importante s'est produite lorsque l'intensité lumineuse est passée de 400 à 600 micromoles, ce qui a entraîné une augmentation de 26 % (voir figure 1).

Concentrations totales en cannabinoïdes actifs

À la surprise des chercheurs, il y avait très peu de différence dans les concentrations de cannabinoïdes entre les traitements LED, quelle que soit l'intensité lumineuse. Cependant, tous les traitements par LED ont montré une augmentation moyenne de 12 % des cannabinoïdes actifs totaux par rapport au traitement par HPS (voir figure 2). Cela indique que le spectre lumineux influence de manière significative la concentration totale en cannabinoïdes actifs et, dans une moindre mesure, l'intensité lumineuse.

Poids de la fleur taillée

Sous les cinq traitements, il y a eu une augmentation presque linéaire du poids des fleurs taillées, l'augmentation la plus importante se produisant lorsque le PPFD est passé de 400 à 600 µmol/m2/s (voir Figure 3). Bien que les données montrent une augmentation presque linéaire du poids des fleurs taillées, le pourcentage d'augmentation entre les traitements 800 et 1200 µmol/m2/s semble indiquer que 1200 µmol/m2/s est probablement proche du point de saturation de la lumière.

Analyse

Les résultats de l'essai fournissent des données importantes sur la manière dont le cannabis, en particulier la variété Hazy OG, est influencé par l'intensité lumineuse. Dans l'ensemble, l'augmentation de l'intensité lumineuse s'est accompagnée d'une augmentation du rendement sur une échelle presque linéaire. Alors que l'impact de l'intensité lumineuse a eu un effet minime sur le total des cannabinoïdes actifs dans les traitements LED, il y a eu une augmentation de 12 % par rapport au traitement HPS. Ces données ont permis à Allison et Josh d'élaborer une hypothèse pour leur prochaine expérience, qui consistera à évaluer l'impact de la qualité de la lumière (c.-à-d. le spectre) sur le rendement et les cannabinoïdes actifs totaux.

En fin de compte, les essais menés par OutCo et Fluence aideront les cultivateurs à déterminer la solution d'éclairage optimale pour maximiser les rendements, augmenter la puissance, ce qui, à son tour, augmentera les revenus des entreprises. "Lorsque nous avons déployé Fluence SPYDRx PLUS dans l'essai [le luminaire utilisé pour fournir 800 PPFD], nous avons constaté une augmentation de 13,5 % du rendement, tout en utilisant 44 % d'énergie en moins que nos luminaires HPS à double extrémité. Pour nous, c'est énorme. Cela ne prend même pas en compte les économies d'énergie réalisées grâce à la réduction de la charge de chauffage, de ventilation et de climatisation ", a déclaré Allison. Sous le Fluence SPYDRx PLUS, Hazy OG a produit 66 grammes par pied carré, soit une augmentation de 14 % par rapport aux plantes cultivées sous HPS, tout en consommant près de la moitié de l'électricité (voir tableau 3).

Traitement	Consommation électrique	Puissance du THC	Rendement
LED 400 ^µmol/m2/s	330W	21.4%	34,2 ^g/pi2
LED 600 ^µmol/m2/s	560W	21.7%	51,7 ^g/pi2
HPS 700 ^µmol/m2/s	1045W	19.1%	57,1 ^g/pi2
LED 800 ^µmol/m2/s	660W	21.4%	66,0 ^g/pi2
LED 1200 ^µmol/m2/s	1000W	20.8%	72,0 ^g/pi2

"En menant des essais en interne, nous sommes en mesure de voir très rapidement comment une nouvelle technologie se compare à ce que notre installation peut déjà produire. Cela nous a permis d'améliorer la production et, en fin de compte, d'augmenter nos résultats.

- Allison Justice

Vice-président de la culture, OutCo

Projets d'expansion : Grandir avec Fluence LED Lights

L'objectif de Fluence et d'OutCo est de publier des données que les producteurs commerciaux peuvent utiliser pour améliorer leurs méthodes de culture afin d'augmenter le rendement, l'efficacité et les revenus. OutCo a utilisé ces données pour prendre des décisions sur des objectifs commerciaux à long terme. "Rien n'est plus éloquent que les données d'un essai expérimental correctement conçu et répété. Lorsque mon PDG a pu examiner les comparaisons de nos données de récolte entre les lampes LED et les lampes HPS, notre décision de moderniser nos chambres a été immédiate", a déclaré Allison. OutCo est actuellement en train de moderniser ses installations en passant d'un système HPS à une seule couche à des tables roulantes à deux niveaux avec Fluence SPYDRx PLUS, " nous nous attendons à ce que cela nous permette de multiplier par 2,5 la superficie de l'espace de culture dans la même empreinte immobilière ", a déclaré M. Allison.

La recherche et le développement sont de loin le meilleur moyen de comprendre comment la lumière interagit avec la vie, et ce n'est que par la collaboration que nous pouvons travailler à comprendre pleinement le potentiel. OutCo et Fluence Bioengineering continueront à travailler en partenariat sur des recherches visant à explorer l'impact de l'intensité et du spectre lumineux sur toutes les phases de la culture du cannabis, ce qui nous aidera à comprendre comment la lumière influence toutes les espèces végétales.

OutCo

- Dr. Allison Justice

- Josh Gerovac

Pionniers de la culture du cannabis : Recherche sur l'éclairage horticole

L'expérience : Impact de l'intensité lumineuse sur le rendement et les métabolites secondaires

Tableau 1 : Traitements d'intensité lumineuse

Tableau 2 : Conditions environnementales

Photo 1 : LED à large spectre Fluence SPYDRx PLUS

Photo 2 : 1000W DE HPS

Les résultats

Poids frais de la pousse

Concentrations totales en cannabinoïdes actifs

Poids de la fleur taillée

Analyse

- Allison Justice

Projets d'expansion : Grandir avec Fluence LED Lights

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