Dvostruki crveni vrhovi na 640 i 660 nm mogu značajno povećati težinu cvijeta

Nedavno je Sveučilište Wageningen provelo studiju o tome kako crveno i bijelo svjetlo utječu na rast medicinskog kanabisa, posebno u optimizaciji nakupljanja metabolita specifičnih za biljke pod različitim intenzitetom svjetla. Dok su hortikulturisti već koristili različite svjetlosne spektre i fotosintetsku gustoću toka fotona (PPFD) za promicanje rasta biljaka, istraživanja o tome kako ti čimbenici specifično utječu na medicinski kanabis bila su ograničena. Ova studija pomaže popuniti tu prazninu.

 

Istraživački tim proveo je dvije runde eksperimenata u zatvorenom okruženju s kontroliranom klimom, uzgajajući soj pod nazivom King Harmony iz Perfect Plants. Eksperiment je uključivao dva različita intenziteta svjetlosti-600 i 1200 µmol m-2 s-1-i primijenjena su četiri različita spektra svjetlosti: dva spektra niske bijele i dva spektra visoke bijele boje. Niski bijeli spektri sadržavali su jedan pik crvene svjetlosti od 660 nm ili dvostruke pikove crvene svjetlosti na 640 i 660 nm. Visoki bijeli spektri varirali su u širini, pri čemu su se neki fokusirali na uske pojaseve na 450 nm i 660 nm, a drugi su pokrivali široki raspon valnih duljina od 400 do 750 nm.

 

Rezultati su bili intrigantni, posebno u pogledu dvostrukih vrhova crvenog svjetla.Studija je otkrila da je bijelo svjetlo s dvostrukim vrhovima crvenog svjetla na 640 nm i 660 nm značajno povećalo težinu cvijeta i poboljšalo učinkovitost korištenja svjetla. Nasuprot tome, bijela svjetlost s jednim vrhom crvene svjetlosti od 660 nm nije bila tako učinkovita.To je vjerojatno zato što se maksimalni vrhovi apsorpcije klorofila a i b nalaze blizu ovih vrhova crvenog svjetla, a te molekule klorofila igraju ključnu ulogu u fotosintezi. Točnije, klorofil b se usko veže s kompleksima koji skupljaju svjetlost, dok se klorofil veže i s jezgrom fotosustava i s kompleksima koji sakupljaju svjetlost.

 

Također se ne može zanemariti uloga bijelog svjetla.Istraživači su primijetili da povećanje udjela bijelog svjetla nije izravno povećalo težinu cvijeta, ali je promijenilo ravnotežu plavog, zelenog i crvenog svjetla, što može doprinijeti poboljšanju određenih terapeutskih učinaka.Eksperiment je pokazao da kada su razine PPFD-a premašile 1200 µmol m-2 s-1, fotosinteza lista se značajno povećala, ali je također pokrenula reakcije na stres, kao što je prekomjerna stimulacija fotosustava i proizvodnja reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) . U ovom trenutku, povećanje udjela zelene svjetlosti unutar bijelog spektra pomoglo je ublažiti ovaj stres poboljšavajući distribuciju svjetlosti unutar lišća, slično učinku "skretanja".

 

S druge strane, smanjenje udjela bijele svjetlosti rezultiralo je višim biljkama s otvorenijom strukturom,potencijalno poboljšavajući ukupnu distribuciju svjetla, što bi moglo povećati i prinos i proizvodnju metabolita. Međutim, studija nije otkrila da spektar i PPFD imaju značajan utjecaj na ukupnu koncentraciju kanabinoida, što je u suprotnosti s nekim ranijim istraživanjima. Razlike u eksperimentalnim uvjetima, kao što su razine PPFD i svjetlosni ciklusi, mogu objasniti ovu razliku.

 

Osim toga, studija je otkrila da korištenje niskog spektra bijele svjetlosti pod visokim PPFD uvjetima ponekad dovodi do promjene boje cvjetnih grozdova, vjerojatno uzrokovane fotoinhibicijom i proizvodnjom ROS-a. Unatoč promjeni boje, zahvaćeni cvjetovi sadržavali su veće koncentracije kanabinoida, posebice CBD-a. Ovo sugerira da se kanabinoidi mogu akumulirati kao antioksidansi za suzbijanje oksidativnog stresa izazvanog svjetlom.

 

Ova studija pruža nove uvide u uzgoj medicinskog kanabisa, posebno u to kako optimizirati svjetlosne spektre i intenzitet kako bi se povećao prinos i nakupljanje metabolita.

 

Kliknite ovdjepročitati cijelu studiju.