Cây của bạn thực sự làm gì với ánh sáng

Hiểu Về Chất Lượng Phổ và Sự Hấp Thụ Ánh Sáng Của Cây

Những Điều Bạn Cần Biết

Đây là nền móng: cây không hấp thụ ánh sáng theo cách mắt bạn cảm nhận nó. Hầu hết người trồng vận hành dựa trên giả định rằng các mô tả quảng cáo “full spectrum” nghĩa là cây của họ đang nhận ánh sáng tối ưu. Nghiên cứu cho bạn biết chính xác điều gì thực sự đang diễn ra ở cấp độ lá — bước sóng nào quan trọng nhất, vì sao ánh sáng xanh lục không bị lãng phí, và bằng chứng nói gì về việc bổ sung UV. Làm đúng chuyện này và khoản đầu tư đèn của bạn trả lãi suốt cả vụ trồng.

Khoa Học

Đây là điều hầu hết người trồng hiểu ngược: cây không nhìn ánh sáng theo cách bạn nhìn. Mắt bạn được điều chỉnh theo ánh sáng xanh lục — đó là lý do những vật màu xanh lục trông sáng với bạn. Cây thì ngược lại. Chúng hấp thụ ánh sáng đỏ và xanh dương như miếng bọt biển và phản chiếu phần lớn màu xanh lục trở lại với bạn. Đó đúng theo nghĩa đen là lý do chúng trông xanh lục.

Hồi năm 1972, một nhà nghiên cứu tên McCree đã đo 22 loài cây trồng khác nhau và lập bản đồ chính xác những bước sóng ánh sáng nào cây thực sự dùng cho quang hợp. Kết quả được gọi là đường cong PAR — Bức xạ Quang hợp Hữu hiệu (Photosynthetically Active Radiation) — và nó phủ từ 400 đến 700 nanomet. Hai đỉnh: một quanh 440 nm (xanh dương) và một ở 620 nm (đỏ). Đó là chỗ phép màu diễn ra.

Nhưng đây là chỗ bài tổng quan của Eichhorn Bilodeau lật ngược kịch bản của phe “đỏ và xanh dương là tất cả những gì bạn cần”. Ánh sáng xanh lục — cái mà ai cũng phớt lờ vì cây “phản chiếu nó” — thật ra cũng được hấp thụ. Không phải bởi lớp diệp lục bề mặt, mà sâu hơn bên trong lá. Ánh sáng xanh lục xuyên vào mô lá tốt hơn ánh sáng đỏ hay xanh dương. Trong một tán cây, điều đó quan trọng. Lá trên đỉnh có thể đang chết đuối trong đỏ và xanh dương, nhưng lá dưới đang chết đói. Ánh sáng xanh lục chạm tới chúng. Nhóm của Eichhorn Bilodeau phát hiện rằng một tỷ lệ thấp ánh sáng xanh lục (lên tới 24%) thực sự tăng cường sinh trưởng toàn cây. Vấn đề bắt đầu khi xanh lục áp đảo hỗn hợp — trên 50%, nó bắt đầu đối kháng các phản ứng với ánh sáng xanh dương và có thể làm giảm nồng độ THC.

Và rồi có thứ ánh sáng bạn không thấy được chút nào. Dưới 400 nm, bạn đang ở lãnh thổ UV. Cây của bạn có một thụ thể quang gọi là UVR8 phát hiện bức xạ UV-B (290–320 nm). UV-B về cơ bản là một tín hiệu stress — cây diễn giải nó là rủi ro hư hại và phản ứng bằng cách sản xuất các hợp chất bảo vệ. Một số trong những hợp chất đó tình cờ là flavonoid và, có khả năng, cannabinoid. Bài tổng quan của Eichhorn Bilodeau ghi nhận rằng UV-B đã được báo cáo là làm tăng tích lũy THC trong lá và búp. Nhưng — và điều này quan trọng — bằng chứng đã mỏng vào năm 2019 và kể từ đó đã bị thách thức nghiêm trọng. Hãy xếp cái này vào loại “đang nổi lên, chưa được chứng minh.” Ta sẽ xem lại nó ở Module 2.1c khi nhìn vào thử nghiệm UV của Llewellyn.

Bài báo cũng làm rõ một điều về các thụ thể quang làm thay đổi cách bạn nghĩ về lịch sáng. Cần sa có năm lớp thụ thể quang: phytochrome (cảm nhận đỏ/đỏ xa), cryptochrome và phototropin (cảm nhận xanh dương/UV-A), zeitlupe (điều hòa đồng hồ sinh học), và UVR8 (UV-B). Phytochrome là cái kích hoạt ra hoa — nó tồn tại ở hai dạng lật qua lật lại tùy theo cây đang nhận ánh sáng đỏ hay đỏ xa. Đó là lý do 12/12 có tác dụng: giai đoạn tối dài cho phép dạng ra hoa (Pfr) tích lũy. Nhưng nhóm của Eichhorn Bilodeau lưu ý rằng một số kiểu gen nhất định (như G-170) không phản ứng gì với thay đổi tỷ lệ đỏ-trên-đỏ-xa cả. Giả định rằng mọi cây cần sa đều ra hoa theo cùng một cách dưới cùng một công thức ánh sáng là sai.

Cách Áp Dụng

• Xác minh đầu ra phổ thực tế của đèn LED của bạn bằng biểu đồ SPD (Phân bố Công suất Phổ) của nhà sản xuất, không phải ngôn ngữ quảng cáo. Một bộ đèn cho ra hai gai hẹp ở 450 nm và 660 nm với một khoảng trống ở giữa đang để tán cây dưới của bạn trong bóng tối. Bạn muốn thấy phổ phủ mượt mà, hoặc ít nhất là đầu ra có ý nghĩa trên dải 400–700 nm.
• Dùng PPFD (Mật độ Thông lượng Photon Quang hợp, µmol/m²/s) làm chuẩn đo ánh sáng của bạn. Lux và lumen được trọng số theo thị giác con người, không phải quang hợp của cây. Một cảm biến lượng tử là công cụ cho bạn biết cây thực sự thấy gì. Mọi thứ khác là tạp âm quảng cáo.
• Khi so sánh các loại bộ đèn: HPS tập trung đầu ra ở dải vàng-cam (560–600 nm), vốn cận biên về mặt quang hợp và sinh ra nhiệt đáng kể. Bộ đèn LED có thể được thiết kế để cho photon ở nơi cây dùng chúng nhiều nhất, và chúng chạy mát hơn. Nhóm của Eichhorn Bilodeau đã định lượng chuyện này — hiệu suất chuyển đổi của LED khoảng 50%, so với HPS khoảng 30% năng lượng đầu vào chạm tới dải PAR hữu dụng. Khác biệt về chi phí ban đầu trở thành một câu hỏi về lợi tức đầu tư.
• Về việc bổ sung UV vào lúc này: bằng chứng chưa đủ mạnh để biện minh cho khoản chi hay rủi ro hư hại mô. Module 2.1c sẽ đào sâu chuyện này một cách đàng hoàng với thử nghiệm có kiểm soát của Rodriguez-Morrison.

Cần Để Ý

• “Full spectrum” như một thuật ngữ quảng cáo. Đèn LED trắng phổ rộng thực sự hữu ích; đèn đỏ-xanh dương hẹp thì không. Luôn kiểm tra biểu đồ SPD. Phòng quảng cáo không thiết kế ánh sáng — kỹ sư mới làm.
• Giả định mọi cây ra hoa theo cùng một cách. Nhóm của Eichhorn Bilodeau phát hiện rằng một số kiểu gen nhất định (như G-170) không phản ứng với thay đổi tỷ lệ đỏ-trên-đỏ-xa. Lịch sáng của bạn có tác dụng với hầu hết các giống, nhưng không phải tất cả.
• Sự hăng hái với UV-B mà không có bằng chứng. Nghiên cứu sớm về UV-B và sản xuất cannabinoid thì mỏng. Nó đã bị thách thức nghiêm trọng kể từ 2019. Đừng tiêu tiền đuổi theo một tín hiệu có thể không có ở đó.
• Nhầm quang hợp cấp lá với năng suất cấp tán cây. Một chiếc lá đơn lẻ có điểm bão hòa ánh sáng. Cả cây thì không. Sự phân biệt này sẽ quan trọng ở module tiếp theo.

Quiz