Kaksoispunaiset huiput 640 ja 660 nm:ssä voivat lisätä kukkien painoa merkittävästi

Äskettäin Wageningenin yliopisto teki tutkimuksen punaisen ja valkoisen valon vaikutuksista lääkekannabiksen kasvuun, erityisesti kasvispesifisten aineenvaihduntatuotteiden kertymisen optimoinnissa eri valon voimakkuuksilla. Vaikka puutarhanhoitajat ovat jo käyttäneet erilaisia ​​valospektrejä ja fotosynteettistä fotonivirtatiheyttä (PPFD) kasvien kasvun edistämiseen, tutkimus siitä, miten nämä tekijät vaikuttavat erityisesti lääketieteelliseen kannabikseen, on ollut rajallista. Tämä tutkimus auttaa täyttämään tämän aukon.

 

Tutkimusryhmä suoritti kaksi koekierrosta ilmastokontrolloidussa sisäympäristössä ja viljeli Perfect Plantsista peräisin olevaa King Harmony -kantaa. Kokeeseen sisältyi kaksi erilaista valon intensiteettiä-600 ja 1200 µmol m-2 s-1-, ja siinä käytettiin neljää erilaista valospektriä: kaksi matalaa valkoista spektriä ja kaksi korkeaa valkoista spektriä. Matalat valkoiset spektrit sisälsivät joko yhden 660 nm:n punaisen valon huipun tai kaksi punaista valoa aallonpituudella 640 ja 660 nm. Korkeat valkoiset spektrit vaihtelivat leveydeltään, ja jotkut keskittyivät kapeisiin kaistoihin aallonpituudella 450 nm ja 660 nm, ja toiset kattavat laajan aallonpituusalueen 400 - 750 nm.

 

Tulokset olivat kiehtovia, etenkin mitä tulee punaisen valon kaksoishuippuihin.Tutkimuksessa havaittiin, että valkoinen valo ja kaksi punaista valohuippua 640 nm:ssä ja 660 nm:ssä lisäsi merkittävästi kukkien painoa ja paransi valon käytön tehokkuutta. Sitä vastoin valkoinen valo, jossa oli yksi 660 nm:n punaisen valon huippu, ei ollut yhtä tehokas.Tämä on todennäköistä, koska klorofyllin a ja b maksimiabsorptiohuiput sijaitsevat lähellä näitä punaisen valon huippuja, ja näillä klorofyllimolekyyleillä on ratkaiseva rooli fotosynteesissä. Erityisesti klorofylli b sitoutuu tiiviisti valoa kerääviin komplekseihin, kun taas klorofylli sitoutuu sekä fotosysteemin ytimeen että valoa kerääviin komplekseihin.

 

Valkoisen valon roolia ei myöskään voida jättää huomiotta.Tutkijat huomauttivat, että valkoisen valon osuuden lisääminen ei suoraan lisännyt kukkien painoa, mutta se muutti sinisen, vihreän ja punaisen valon tasapainoa, mikä saattaa edistää tiettyjä terapeuttisia vaikutuksia.Koe osoitti, että kun PPFD-tasot ylittivät 1200 µmol m-2 s-1, lehtien fotosynteesi lisääntyi merkittävästi, mutta laukaisi myös stressivasteita, kuten fotosysteemin ylistimuloinnin ja reaktiivisten happilajien (ROS) tuotannon. . Tässä vaiheessa vihreän valon osuuden lisääminen valkoisessa spektrissä auttoi lievittämään tätä stressiä parantamalla valon jakautumista lehtien sisällä, kuten "kiertotie"-vaikutus.

 

Toisaalta valkoisen valon osuuden vähentäminen johti korkeampiin kasveihin, joiden rakenne oli avoimempi,mahdollisesti parantaa yleistä valon jakautumista, mikä voi lisätä sekä saantoa että metaboliittien tuotantoa. Tutkimuksessa ei kuitenkaan havaittu, että spektrillä ja PPFD:llä olisi ollut merkittävää vaikutusta kannabinoidien kokonaispitoisuuteen, mikä on ristiriidassa joidenkin aikaisempien tutkimusten kanssa. Erot koeolosuhteissa, kuten PPFD-tasot ja valosyklit, voivat selittää tämän eron.

 

Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että matalan valkoisen valon spektrien käyttö korkeissa PPFD-olosuhteissa johti joskus kukkaklustereiden värjäytymiseen, mikä todennäköisesti johtui valonestosta ja ROS-tuotannosta. Värinmuutoksesta huolimatta kärsineet kukkaklusterit sisälsivät suurempia pitoisuuksia kannabinoideja, erityisesti CBD:tä. Tämä viittaa siihen, että kannabinoidit voivat kerääntyä antioksidantteina torjumaan valon aiheuttamaa oksidatiivista stressiä.

 

Tämä tutkimus tarjoaa uusia näkemyksiä lääketieteellisen kannabiksen viljelystä, erityisesti siitä, miten valon spektrit ja intensiteetti voidaan optimoida tuoton ja metaboliittien kertymisen lisäämiseksi.

 

Napsauta tästälukea koko tutkimus.