Hortilux en Wageningen Universiteit ontdekken optimale groeiomstandigheden voor medicinale cannabis onder efficiënt LED-spectrum

De missie van Hortilux is om bruikbare kennis voor de telers te vergroten zodat zij het meeste rendement uit hun groeilichtinstallatie halen. Als onderdeel van die missie heeft het bedrijf in samenwerking met Wageningen Universiteit onderzoek gedaan naar de ideale licht en temperatuuromstandigheden voor medicinale cannabis. De resultaten van deze studie bieden telers waardevolle inzichten om hun productie te optimaliseren en de kwaliteit van hun eindproduct te verbeteren.

Energie efficiëntie
De efficiëntie (in µmol/joule) van het LED-spectrum heeft grote invloed op de operationele kosten. Hoe meer blauw en groen in het spectrum, hoe meer elektra verbruik voor dezelfde hoeveelheid groeilicht. Door te kiezen voor een spectrum met minimaal 80% rood kan een teler gemiddeld 30% energie besparen t.o.v. van een daylight-spectrum,

Maar hoe presteren de planten onder zo’n spectrum en wat is het effect van de temperatuur? Deze vragen vormden het uitgangspunt. De opzet was als volgt:

• 3 lichtintensiteiten tijdens de bloeifase: 600, 900 en 1200 µmol/m2/s met een efficiënt spectrum (80% rood zonder verrood).
• Twee cultivars (één hoog in CBD, één hoog in THC)
• 2 teelten met een lage (25/21°C) en 2 teelten met een hoge (31/27°C) luchttemperatuur gedurende de bloeifase
• 3 belangrijke metingen: oogst, Licht Benuttings Efficiëntie (gram bloem / mol licht) en concentratie cannabinoïden.

Verbeterde opbrengst en kwaliteit
Het onderzoek heeft aangetoond dat een hogere lichtintensiteit tot een significant hogere bloemopbrengst en een betere kwaliteit leidt. De Licht Benuttings Efficiëntie (LBE) is de enige zuivere eenheid om te bepalen hoe groeilicht rendeert onder verschillende intensiteiten. Het onderzoek laat zien dat er geen afvlakking is bij 1200 µmol/m2/s. Elke mol groeilicht wordt net zo goed omgezet in productie droge bloem als bij lagere niveaus. Daarbovenop nam bij dit hoge lichtniveau de ‘harvest index’ toe: de ratio bloemen t.o.v. niet-oogstbaar materiaal. Simpel gezegd: de bloemen zijn zwaarder en hebben minder onbruikbare blaadjes om weg te halen, wat resulteert in een snellere ‘post-harvest’-verwerking.

Leo Marcelis, onderzoeker bij de WUR, zegt hierover: “Medicinale cannabis is een heel bijzonder en interessant gewas. De planten hebben een zeer grote lichtbehoefte en de bladeren vertonen een bijzonder hoge fotosynthesesnelheid. De opbrengst aan bloemen neemt lineair toe met de lichtintensiteit, zelfs tot 1200 micromol/m2/s.”

Lagere temperatuur
Wat het meest duidelijk naar voren kwam, is de gunstige invloed van de lagere temperatuur op de algehele productie en concentratie cannabinoïden, de werkzame bestanddelen in cannabis. Ongeacht de lichtintensiteit of de cultivar, was er een significant hogere productie en concentratie bij koudere behandelingen. Deze verschillen waren al 20 dagen vóór oogst consistent zichtbaar in de bloemmonsters die geanalyseerd zijn.

Optimale groeiomstandigheden
Het verschil tussen de 2 cultivars binnen dit onderzoek laat zien dat ieder ras zijn eigen optimale combinatie licht/temperatuur heeft. Dit onderzoek stelt de RTR (Ratio Temperatuur Radiation) benadering bij de productie van cannabis ter discussie, want bij 2 zeer verschillende genetica kunnen wij concluderen dat de hoogste productie en concentratie cannabinoïden verkregen kan worden onder een combinatie van lage temperatuur (25/21°C) en hoge lichtintensiteit (1200 µmol/m2/s).

Stéphane André, grow light consultant bij Hortilux:
“Een hogere lichtintensiteit met ons spectrum resulteert in een recht evenredige meerproductie en een verbeterde kwaliteit. Dit is bevestigd door de WUR. Doordat onze LED-armaturen in een gescheiden en gekoelde ruimte hingen, hebben wij nauwkeurig het effect van de temperatuur kunnen onderzoeken. Dat de productie en concentratie inhoudsstoffen onder lagere temperatuur hoger zouden zijn, hadden wij niet verwacht. Het biedt kansen om de teelt nog verder te optimaliseren en hogere opbrengsten te realiseren.“

Belangrijke voordelen voor telers
De resultaten van dit onderzoek bieden telers van medicinale cannabis tal van voordelen:

• Hogere opbrengst: Een hogere lichtintensiteit leidt tot een hogere opbrengst per vierkante meter.
• Hogere concentratie: Een lagere temperatuur resulteert in een hogere concentratie aan cannabinoïden.
• Hogere kwaliteit: meer drooggewicht naar de bloemen en snellere post-harvest verwerking.
• Energiebesparing: Door te kiezen voor een efficiënt spectrum kan het energieverbruik aanzienlijk worden verminderd.

Mexx Holweg, onderzoeker bij de WUR, tot slot: “Dit onderzoek heeft me laten inzien hoe cruciaal het is om de productie van medicinale cannabis te verbeteren en te standaardiseren. Het vinden van de juiste balans tussen maximale opbrengst van gespecialiseerde metabolieten en minimale energie-input, terwijl ook uniformiteit binnen het gewas wordt bereikt, is een uitdagend maar essentieel doel. Het zorgt er namelijk voor dat de concentratie inhoudsstoffen altijd binnen de regelgeving valt.

Meer informatie
Wilt u meer weten over dit onderzoek of bent u geïnteresseerd in de mogelijkheden voor uw bedrijf? Neem dan contact op met Hortilux.