Doppelte rote Spitzen bei 640 und 660 nm können das Blütengewicht deutlich erhöhen

Kürzlich führte die Universität Wageningen eine Studie darüber durch, wie sich rotes und weißes Licht auf das Wachstum von medizinischem Cannabis auswirken, insbesondere hinsichtlich der Optimierung der Anreicherung pflanzenspezifischer Metaboliten bei unterschiedlichen Lichtintensitäten. Während Gärtner bereits verschiedene Lichtspektren und die photosynthetische Photonenflussdichte (PPFD) zur Förderung des Pflanzenwachstums genutzt haben, ist die Forschung darüber, wie diese Faktoren speziell medizinisches Cannabis beeinflussen, begrenzt. Diese Studie hilft, diese Lücke zu schließen.

 

Das Forschungsteam führte zwei Versuchsrunden in einer klimatisierten Innenumgebung durch und kultivierte eine Sorte namens King Harmony von Perfect Plants. Das Experiment umfasste zwei verschiedene Lichtintensitäten-600 und 1200 µmol m-2 s-1-und verwendete vier verschiedene Lichtspektren: zwei Spektren mit niedrigem Weißgehalt und zwei Spektren mit hohem Weißgehalt. Die schwach weißen Spektren enthielten entweder einen einzelnen roten Lichtpeak bei 660 nm oder zwei rote Lichtpeaks bei 640 und 660 nm. Die hochweißen Spektren variierten in der Breite, wobei sich einige auf schmale Banden bei 450 nm und 660 nm konzentrierten und andere einen breiten Wellenlängenbereich von 400 bis 750 nm abdeckten.

 

Die Ergebnisse waren faszinierend, insbesondere im Hinblick auf die doppelten Rotlichtspitzen.Die Studie ergab, dass weißes Licht mit zwei roten Lichtspitzen bei 640 nm und 660 nm das Blütengewicht deutlich erhöhte und die Lichtnutzungseffizienz verbesserte. Im Gegensatz dazu war weißes Licht mit einem einzelnen roten Lichtpeak bei 660 nm nicht so effektiv.Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die maximalen Absorptionspeaks von Chlorophyll a und b in der Nähe dieser Rotlichtpeaks liegen und diese Chlorophyllmoleküle eine entscheidende Rolle bei der Photosynthese spielen. Insbesondere bindet Chlorophyll b eng an Lichtsammelkomplexe, während Chlorophyll sowohl an den Kern des Photosystems als auch an die Lichtsammelkomplexe bindet.

 

Auch die Rolle des weißen Lichts ist nicht zu übersehen.Die Forscher stellten fest, dass eine Erhöhung des Anteils an weißem Licht das Blütengewicht nicht direkt erhöhte, sondern das Gleichgewicht zwischen blauem, grünem und rotem Licht veränderte, was zur Verstärkung bestimmter therapeutischer Wirkungen beitragen könnte.Das Experiment zeigte, dass, wenn die PPFD-Werte 1200 µmol m-2 s-1 überstiegen, die Photosynthese der Blätter deutlich zunahm, aber auch Stressreaktionen wie die Überstimulation des Photosystems und die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) auslöste. . Zu diesem Zeitpunkt trug die Erhöhung des Anteils von grünem Licht im weißen Spektrum dazu bei, diesen Stress zu lindern, indem die Lichtverteilung innerhalb der Blätter verbessert wurde, ähnlich einem „Umweg“-Effekt.

 

Andererseits führte die Reduzierung des Weißlichtanteils zu höheren Pflanzen mit einer offeneren Struktur,Möglicherweise wird die allgemeine Lichtverteilung verbessert, was sowohl den Ertrag als auch die Metabolitenproduktion steigern könnte. Die Studie ergab jedoch keinen signifikanten Einfluss des Spektrums und der PPFD auf die Gesamtcannabinoidkonzentration, was im Gegensatz zu einigen früheren Untersuchungen steht. Unterschiede in den experimentellen Bedingungen, wie z. B. PPFD-Werte und Lichtzyklen, können diese Diskrepanz erklären.

 

Darüber hinaus ergab die Studie, dass die Verwendung von Spektren mit niedrigem Weißlicht unter hohen PPFD-Bedingungen manchmal zu einer Verfärbung der Blütenbüschel führte, die wahrscheinlich durch Photoinhibition und ROS-Produktion verursacht wurde. Trotz der Verfärbung enthielten die betroffenen Blütenbüschel höhere Konzentrationen an Cannabinoiden, insbesondere CBD. Dies deutet darauf hin, dass sich Cannabinoide als Antioxidantien ansammeln können, um dem durch Licht verursachten oxidativen Stress entgegenzuwirken.

 

Diese Studie liefert neue Einblicke in den Anbau von medizinischem Cannabis, insbesondere in die Frage, wie Lichtspektren und -intensität optimiert werden können, um den Ertrag und die Metabolitenakkumulation zu steigern.

 

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