Plantele văd lumina folosind mulți „ochi” diferiți, numiți fotoreceptori. Majoritatea acestor fotoni recoltează pentru a alimenta o cascadă de energie, făcând posibilă fotosinteza. Unii dintre acești fotoreceptori, totuși, funcționează diferit; nu sunt întotdeauna implicați în fotosinteză și nu sunt toți în spectrul luminii vizibile!

Interior / Seră / Aer liber

Cultivarea canabisului ia multe forme, de la tradițional în aer liber până la configurații avansate de interior și seră. Deși fiecare oferă avantaje unice, există și unele dezavantaje. Aici, acoperim modul în care spectrul luminii diferă în toate cele trei scenarii. De exemplu, luminile de interior oferă de obicei un interval standard de radiații active fotosintetice (PAR). Acesta este un spectru limitat în comparație cu lumina naturală a soarelui și, deși nu toate lungimile de undă ale luminii sunt importante din punct de vedere fotosintetic, ar putea fi necesare în alte zone.

Pentru un alt exemplu, serele pot bloca spectre specifice de lumină, iar crescătorii și cultivatorii de alte culturi și-au direcționat plantele pentru a ține seama de acest lucru. Dar cum schimbă toate acestea ceea ce face și poate face planta de canabis? Pentru a înțelege pe deplin modul în care aceste diferențe afectează planta de canabis, este esențial să aprofundăm aspectele mai puțin cunoscute ale percepției luminii plantelor și rolurile pe care lumina le joacă dincolo de fotosinteză.

Grădini interioare – Radiații Fotosintetice Active (PAR)

PAR este gama de lumină acoperită de spectrul vizibil, albastru, verde și roșu, cu galben și portocaliu între ele. Pentru finalizare, lungimile de undă nevizibile includ ultraviolete, infraroșii și alte forme de radiații electromagnetice, inclusiv raze gamma, raze X, unde radio etc. Planta de canabis și majoritatea celorlalte plante folosesc lumina din spectrul vizibil pentru fotosinteză, de obicei lungimi de undă de la 400 la 700 nanometri (nm). Este de la sine înțeles și având în vedere energia necesară pentru a le alimenta, luminile de interior sunt proiectate să emită lumină în acest interval și nimic mai mult pentru a maximiza eficiența fotosintetică. De obicei, luminile cu LED-uri au un amestec de ceva de genul 10-20% spectru albastru, atingând în general un vârf în jurul valorii de 455 nm, 35-40% verde și 20-60% roșu. Cu toate acestea, acestea pot fi personalizate în funcție de specie și varietate.

În general, mult succes a venit din cultivarea în interior, așa că ar fi ușor să presupunem că toate nevoile de iluminare ale plantei sunt îndeplinite. Cu toate acestea, una dintre problemele mai puțin cunoscute ale horticulturii de interior este, în general, lipsa rezistenței la stres. Fie că sunt biotice sau abiotice, plantele selectate pentru cultivarea în interior au nevoie de un mediu stabil, controlat și curat pentru a se dezvolta. Acest lucru se datorează în parte selecției soiurilor care l-au făcut mai potrivit pentru viața într-o ”bulă”! O unitate de iluminat bună va emite PAR și va funcționa incredibil de bine la hrănirea nevoilor de fotosinteză ale plantei, dar planta poate vedea și alte tipuri de lumină! Deci ce lipsește?

Sere – fără UV

Multe culturi horticole sunt, și au fost de zeci de ani, cultivate în sere. Serele pot fi realizate din diferite standarde de sticlă și chiar din materiale plastice, care toate au efecte ușor diferite asupra luminii care ajunge la plante. În general, sticla va permite trecerea majorității sau întregului spectru de lumină vizibilă și poate permite chiar spectrului infraroșu să pătrundă în zona de creștere. Cu toate acestea, sticla blochează sau filtrează în mod natural porțiuni semnificative din spectrul UV și lungimile de undă inferioare ale luminii. În acest sens, o seră poate fi considerată semi-permeabilă la lumină și, deși va oferi o proporție mai mare a spectrului, va filtra totuși unele dintre lungimile de undă pe care planta le poate detecta. În acest fel, din nou, crescătorii de culturi de seră pot selecta plante mai puțin influențate de elementele lipsă din spectru, adică cele reglementate de lumina UV.

În aer liber – Toate culorile

Destul de evident, dar lumina naturală a soarelui acoperă cel mai larg spectru posibil, de la sub-nanometrul gamma și razele X până la extinderea mult dincolo de spectrul roșu în infraroșu (IR) și emitând unde radio. În timp ce aceste extreme ale spectrului electromagnetic nu sunt la fel de bine documentate în legătură cu funcția plantelor, unele dintre lungimile de undă nevizibile, cum ar fi UV și roșu îndepărtat, pot fi cruciale pentru plante dincolo de fotosinteză. Dar ce fac aceste lungimi de undă suplimentare de lumină și cum poate fi folosită pentru cultivarea canabisului? În primul rând, este important să înțelegem modul în care o plantă percepe lumina, dintre care există câteva moduri.

Fotonul

Plantele pot percepe lumina în câteva moduri. Fotosinteza funcționează după cum urmează: Deoarece lumina este atât o undă, cât și o parțială (foton), atunci când un foton cu o anumită lungime de undă lovește o moleculă de clorofilă, în jur de 430-450 nm albastru și în roșu în jur de 640-680 nm. Acest foton excită cromoforul de recoltare a luminii din moleculă. Această absorbție a energiei luminoase determină trecerea la o stare de energie foarte mare. Această stare de înaltă energie schimbă fotoreceptorul, inițiind o cascadă de semnalizare care duce la producerea de CO2 și glucoză. Cu adaosul și capacitatea unică pe care o au plantele, plantele pot împărți apa enzimatic în hidrogen și oxigen.

În gama PAR utilizată în luminile LED de interior (400-700nm de obicei), există o listă de fotoreceptori interesanți care nu sunt implicați în fotosinteză. Acestea sunt:

Spectru albastru:

• Fototropine 400-500nm
• Critocromi 450-490nm
• Familia Zeitlupe 450-500nm

Spectru roșu:

• Fitocromi 660-730nm

Acestea sunt implicate în procesele circadiene, indicii de dezvoltare, reglarea genelor și multe altele. Totuși, cum rămâne cu ce e în afara acestui interval? Primul lucru de remarcat este că fitocromii văd lumina în spectrul roșu îndepărtat, 730 nm! Acest lucru depășește ceea ce este acoperit de obicei în luminile interioare LED standard, limitate la 700 nm. Fitocromul B este un fotoreceptor care vede două culori, roșu 680nm și roșu îndepărtat 730nm. La expunerea la lumina roșie, fitocromul se transformă din forma sa inactivă (Pr) în forma sa activă (Pfr). În schimb, expunerea la lumină roșie îndepărtată o transformă înapoi din forma Pfr activă în forma Pr inactivă. Acest proces de conversie controlează multe funcții din ciclul de viață al plantei, cum ar fi inițierea înfloririi și chiar influențează germinarea.

Aceasta înseamnă că unele lumini nu oferă suficientă culoare roșie pentru a stimula dezvoltarea normală și, deși nu este esențial pentru supraviețuirea plantei, poate face o mare diferență, de exemplu, la tranziția la înflorire. Acest lucru poate duce la o întârziere la trecerea de la 18 ore de lumină la 12 ore. Semnele de înflorire, de exemplu, durează mai mult să se arate decât ar fi într-o situație cu spectru complet.

Rolul luminii UV și al fotoreceptorilor non-tipici

În unele plante, se știe că lumina UV stimulează producția de metaboliți secundari. Se teoretizează că chiar și canabisul produce mai mulți metaboliți secundari în UV ridicat, poate ca protecție împotriva daunelor pe care UV le poate provoca ADN-ului. Cu toate acestea, există și un fotoreceptor non-clasic care este activat direct de lumina UV-B. UVR8, un fotoreceptor special, percepe lumina la 280-320nm; este un dimer, ceea ce înseamnă că două molecule UVR8 sunt lipite împreună; la observarea UV-B, aceste molecule se separă și devin monomeri. Acest lucru schimbă funcția și duce la multe acțiuni în aval, inclusiv o reglare în creștere a rezistenței la stres, a funcției genelor și a modificărilor de dezvoltare.

Gând final

Desigur, multe grădini interioare și sere sunt completate cu lumini UV și roșu îndepărtat. Aceasta este o soluție ușoară a problemei. Cu toate acestea, poate aduce și mai multe probleme. Găsirea echilibrului este o provocare, iar dozarea, poziția, sincronizarea etc., toate trebuie luate în considerare. Multe sisteme operează iluminare hibridă, ceea ce pare să atenueze multe dintre dezavantajele. Există multe avantaje de a avea un mediu mai controlat, chiar și cu sacrificiul calității luminii și este mai ușor să mențineți standarde înalte într-un mediu controlat.

Plantele crescute în aer liber sunt în general mai rezistente. Cu toate acestea, le poate lipsi acel fenotip adaptat, care le permite să prospere într-o situație mai controlată. Aceasta nu este o regulă, iar excepția este obișnuită, dar, în general, dacă un soi de canabis se va descurca bine în situații de interior sau de seră, cel mai bine este să-l mențineți fără stres și să-l orientați pentru acel mediu. Cele cultivate în aer liber sub soare, deși din nou pot suferi și probleme de stres, ar putea fi puțin mai bine într-o situație stresantă decât omologii lor cu spectru limitat de lumină, de exemplu, interior sau sub sticlă fără lumină suplimentară.