Kiek šviesos užtenka?

Lajos šviesos intensyvumo ir derliaus atsako supratimas

Ką reikia žinoti

Tyrimas apie šviesos intensyvumą ir kanapių derlių yra vienareikšmis. Rodriguez-Morrison komanda Guelfo universitete atliko kontroliuojamą bandymą tokiu mastu ir intensyvumu, kuris svarbus — ne dviejų taškų palyginimą, o ištisinį gradientą nuo 120 iki 1,800 µmol/m²/s per 384 augalus. Atradimas: derlius keičiasi tiesiškai su šviesos intensyvumu. Jokio plokščiakalnio. Jokio prisotinimo taško. Jokios mažėjančios grąžos, bent jau iki aukščiausio išbandyto intensyvumo. Supratimas, kodėl atskiro lapo fotosintezė prisisotina, o viso augalo derlius — ne, yra raktinė įžvalga, kuri atskiria optimizuotus augintojus nuo tų, kurie palieka derlių ant stalo.

Mokslas

Štai ką jie padarė. Jie augino 384 kanapių augalus (veislė ‘Stillwater’) gilaus vandens kultūros baseinuose po LED apšvietimu, su lajos lygio PPFD nuo 120 iki 1,800 µmol/m²/s. Ne du ar trys šviesos lygiai — ištisinis gradientas per visą tą ruožą. Dvylika žydėjimo savaičių. Ta pati genetika, tos pačios maistinės medžiagos, ta pati aplinka. Vienintelis kintamasis buvo, kiek fotonų atsitrenkia į lają.

Rezultatas buvo tiesi linija. Derlius nuėjo nuo 116 g/m² ties 120 PPFD iki 519 g/m² ties 1,800 PPFD. Tai 4,5 karto daugiau pumpurų. Ir linija nesilenkė. Ji neišsiplokštino. Ji neprisisotino. Aukščiausiu intensyvumu, kurį jie išbandė, augalas vis dar sakė „duok man daugiau”.

Dabar štai dalis, kuri painioja tavo galvą. Kai jie išmatavo atskiro lapo fotosintezę — uždėdami jutiklį ant vieno lapo ir matuodami, kiek CO₂ jis fiksavo — lapai VIS DĖLTO prisisotino. Apie 1,370–1,530 µmol lapo lygio fotosintezė pasiekė ribą. Lapas nebegalėjo apdoroti daugiau šviesos. Taigi tavo atskiri lapai turi lubas. Bet visas augalas vis tiek gamino daugiau derliaus.

Kodėl? Nes kanapių augalas nėra vienas lapas. Tai laja. Šviesa atsitrenkia į viršutinius lapus pilnu intensyvumu, bet ji smarkiai krenta keliaudama per lapiją. Kai pakeli lajos PPFD iki 1,500, tavo viršutiniai lapai gali būti netoli prisotinimo, bet tavo vidurinės lajos lapai — tie, kurie gauna 600–800 po to, kai šviesa prafiltruoja — dabar yra savo produktyviame ruože. Tavo apatinės vietos, kurios buvo fotosintetiškai negyvos esant žemam lajos PPFD, dabar iš tikrųjų prisideda. Daugiau šviesos viršuje reiškia daugiau naudingos šviesos visur kitur.

Kitas vertas žinoti skaičius: derliaus indeksas. Tai pumpurų svorio santykis su bendru augalo svoriu — jis pasako, kaip efektyviai augalas konvertuoja biomasę į dalis, kurių iš tikrųjų nori. Derliaus indeksas tiesiškai kopė nuo 0,56 iki 0,73, kylant PPFD. Aukštos šviesos augalai buvo ne tik didesni; jie buvo efektyvesni. Žemesni, platesni, su tankesniais žiedynais ir mažiau iššvaistyto stiebo.

O stiprumas? Jis nekrustelėjo. Jokio PPFD poveikio THC, CBD ar bet kuriam išmatuotam kanabinoidui. Ar augalas gavo 120, ar 1,800 µmol, THC procentas pumpure buvo statistiškai toks pat. Bet — ir tai dalis, kurią žmonės praleidžia — kadangi derlius didėjo tiesiškai, bendra kanabinoidų išvestis kvadratiniam metrui padidėjo tuo pačiu 4,5 karto. Tas pats procentas, didesnė krūva. Daugiau šviesos nedaro stipresnių pumpurų. Ji daro daugiau pumpurų to paties stiprumo.

Terpenai pasakojo truputį kitokią istoriją. Bendras terpenų stiprumas vidutiniškai padidėjo su šviesos intensyvumu. Mircenas, limonenas ir kariofilenas visi padidėjo tiesiškai. Taigi aukštesnė šviesa duoda tau ne tik daugiau — ji duoda nežymiai kvapnesnio, kas nėra blogai.

Kaip tai pritaikyti

• Pamatuok savo tikrąjį lajos PPFD kvantiniu jutikliu. Jei dabar pateiki žemiau 600 µmol žydėjime, yra reikšmingo užtaiso. Duomenys rodo derlių kopiantį tiesiškai iki 1,800 µmol. Dauguma namų rinkinių realistiškai gali siekti 800–1,000 su padoriu LED tinkamu atstumu.
• Performuluok mąstymą apie šviesą: pereik nuo „ar to užtenka?” prie „kokia mano grąža?” Rodriguez-Morrison tai apskaičiuoja: maždaug 27 g/m² papildomų sausų pumpurų kiekvienam 100 PPFD padidinimui. Apskaičiuok savo elektros kainą ir skaičiuok atgal. Ekonominis tas pats taškas skiriasi pagal vietą ir šviestuvo kainą.
• Suprask įvesties balansą: PPFD didinimas reikalauja proporcingo CO₂ prieinamumo, maistinių medžiagų pasisavinimo, vandens pristatymo ir oro cirkuliacijos padidinimo. Augalas, veikiantis ties 1,200 PPFD, metabolizuoja reikšmingai greičiau nei vienas ties 600. Lygiai todėl šviesa tampa kliūtimi tik tada, kai visa kita suderinta su jos intensyvumu.
• Kanapių augalai toleruoja labai aukštą šviesos intensyvumą. Šis bandymas nerodė jokio šviesos streso ar išbalinimo net ties 1,800 µmol. Lapai prisitaiko vystydami storesnį audinį (aukštesnį savitąjį lapo svorį) ir persidėliodami, kad susitvarkytų su intensyvumu. Augalas atsparesnis, nei interneto bendras sutarimas leidžia manyti.
• Naudok DLI (dienos šviesos integralą), kad nustatytum savo tikslus per fotoperiodus. Ties 1,000 PPFD 12 valandų, DLI = 43,2 mol/m²/d. Ties 1,500 PPFD 12 valandų, DLI = 64,8 mol/m²/d. Rodriguez-Morrison rado derlių vis dar kopiantį ties maždaug 78 mol/m²/d. Palyginimui, dauguma šiltnamio daržovių išsiplokština apie 30–40 mol/m²/d. Kanapės yra šviesos reikalaujantis pasėlis.

Į ką atkreipti dėmesį

• Lapo lygio prisotinimo painiojimas su viso augalo atsaku. Atskiro lapo fotosintezė išsiplokština apie 1,370–1,530 µmol, bet lajos lygio derlius — ne. Šis skirtumas keičia viską apie tai, kaip nustatai savo šviesos tikslus.
• Prielaida, kad stiprumas keičiasi su šviesos intensyvumu. Nesikeičia. THC ir CBD koncentracijos liko stabilios per visus šviesos lygius šiame bandyme. Daugiau šviesos duoda daugiau pumpurų to paties stiprumo — kas vis tiek yra laimėjimas bendrai kanabinoidų išvesčiai, bet tai ne stipresni pumpurai.
• Šviesos stūmimas nesuderinus pamatų. Aukštesnis PPFD reikalauja daugiau vandens, daugiau maistinių medžiagų, daugiau CO₂, geresnio oro judėjimo. Jei padidini vien šviesą, kažkur kitur išsiplokštinsi ir kaltinsi šviesą.
• Šviesos išbalinimo painiava. Bandymas matė nulį išbalinimo ties 1,800 µmol. „Išbalinimas” namų augimuose paprastai yra šilumos problema, ne šviesos. Jei tavo lapo temperatūra suvaldyta, augalas toleruoja ekstremalų PPFD.

Quiz