En Ebregrow os seguimos ofreciendo los últimos estudios científicos sobre el cultivo interior de cannabis. En el post de hoy vamos a explicar el efecto del diferencial de temperatura máxima y mínima, tanto a nivel de producción como de contenido en cannabinoides. ¿Te interesa? ¡Te lo explicamos!
Título original: Optimizing Indoor Hemp Cultivation Efficiency through Differential Day–Night Temperature Treatment
Autores: Gwonjeong Bok 1,Seungyong Hahm 2,Juhyung Shin 1 y Jongseok Park 1,2,*
1Department of Bio-AI Convergence, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea
2Department of Horticultural Science, Chungnam National University, Daejeon 34134, Republic of Korea
Fecha de publicación: 18 Octubre 2023
Extracto
Respuesta al estudio sobre la temperatura óptima para el cultivo de cáñamo interior
Este estudio se realizó para determinar la diferencia de temperatura óptima entre el día y la noche en cultivos interiores de cáñamo para aumentar el rendimiento de las flores y el contenido de componentes funcionales en plantas de cáñamo hembra.
Se cultivaron clones de cáñamo bajo cinco diferencias de temperatura diurna y nocturna (DIF) durante la etapa reproductiva. Los ajustes de temperatura diurna y nocturna fueron los siguientes:
- 18:30 °C (DIF negativo 12)
- 21:27 °C (DIF negativo 6)
- 24:24 °C (DIF 0)
- 27:21 °C (DIF positivo 6)
- 30:18 °C (DIF positivo 12).
Siete semanas después del trasplante (finalizado el cultivo), se analizaron los parámetros de crecimiento, el intercambio gaseoso de las hojas, los compuestos fenólicos totales, la actividad de eliminación de radicales 2,2-difenil picril hidrazilo (poco interesante para nosotros) y el contenido de cannabinoides (muy importante!).
La biomasa total de los brotes en peso seco fue mayor a 21:27, alcanzando los 41,76 g, y menor a 30:18, midiendo 24,46 g. Sin embargo, la biomasa de las flores, que es el principal sitio de producción, fue mayor a 24:24 y menor a 18:30, mostrando una diferencia de 4,7 veces.
Los parámetros relacionados con la fotosíntesis dependían de la temperatura y estaban fuertemente correlacionados con la producción de biomasa. El contenido de cannabinoides en las hojas de cáñamo aumentó a 21:27, mientras que el de las flores de cáñamo aumentó a 27:21.
Los resultados de este estudio indican que la condición de temperatura óptima para la producción de flores de cáñamo hembra en un espacio limitado es el tratamiento DIF positivo 6, que corresponde a 27:21 °C. Estos resultados pueden contribuir a los avances en la tecnología de cultivo de cultivos en interiores.
Materiales y métodos
Diseño experimental
Este estudio se realizó utilizando “V4 (IT342821)”, una cepa de cáñamo con bajo contenido de THC desarrollada por la Administración Coreana de Desarrollo Rural.
Para garantizar la consistencia entre las muestras experimentales, se trataron esquejes de 10 cm del meristemo apical con un promotor de raíces (Rootone, ISK, Japón) compuesto principalmente por NAA, y luego se plantaron en cubos de lana de roca (ancho × profundidad × altura = 2 × 2 × 4 cm) para inducir el desarrollo de raíces.
Las plantas en etapa vegetativa y de enraizamiento se cultivaron utilizando iluminación artificial, y las condiciones de cultivo se enumeran en la tabla siguiente:
| Growth Stage | Temperature (DT:NT z, °C) | Humedad (%) | Concentración CO2 (ppm) | PPFD (μmol·m−2·s−1) | Fotoperiodo (DT:NT, h) | Semanas | EC (dS·m−1), pH |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Enraizamiento | 24 | 80 | 400 | 100 | 20:4 | 3 | 1.0, 5.8 |
| Vegetativo | 24 | 60 | 400 | 200 | 20:4 | 1 | 1.5, 5.8 |
| Floración | 18:30 21:27 24:24 27:21 30:18 | 40 | 400 | 400 ~ 700 | 12:12 | 7 | 2.0, 5.8 ~ 2.5, 5.8 |
El riego se realizó disolviendo cantidades iguales de Perticare 20-20-20 + 2MgO + micro y Perticare 13-0-1 + 16 (CaO) + 5 (MgO) (Yara International ASA, Oslo, Noruega) en agua y ajustadas a la conductividad eléctrica adecuada para cada etapa de crecimiento.
Después de 4 semanas, que incluyeron las etapas de enraizamiento y vegetativa, el brote de los clones midió en promedio 12,58 cm de altura, con un área foliar de 86.66 cm² [2], y una biomasa de 2.09 gramos.
Los clones se trasplantaron a macetas de 1 L llenas de un sustrato compuesto por tierra de cultivo, perlita y vermiculita en una proporción de 5:3:2. Luego, las plantas se transfirieron a cámaras de crecimiento [3] (DS-310S; Daewon Science Inc. Bucheon, República de Corea) para el tratamiento DIF durante el período reproductivo.
Las dimensiones internas de la cámara eran 70 cm (ancho) × 60 cm (profundidad) × 120 cm (alto), con una distancia de plantación de 35 cm (densidad inicial de plantación: 9,52 m²).
Se realizaron cuatro réplicas para cada tratamiento. Para los tratamientos DIF, se establecieron DIF de −12, −6, 0, +6 y +12, con temperaturas diurnas/nocturnas de 18:30, 21:27, 24:24, 27:21 y 30:18 °C, respectivamente, en base a una temperatura diaria promedio de 24 °C.
Durante la etapa reproductiva:
- La intensidad de luz inicial se estableció en 400 μmol·m²·s⁻¹ [6] en el meristemo apical.
- Debido a las diferencias en el crecimiento de las plantas según el tratamiento DIF, la distancia del meristemo apical a la fuente de luz se ajustó uniformemente para todas las plantas una vez por semana.
- La intensidad de luz en el meristemo apical de las plantas aumentó a 700 μmol·m²·s⁻¹ justo antes de la cosecha.
Resultados
Se observaron diferencias notables en las fotografías de las plantas de cáñamo sometidas a tratamientos DIF. Específicamente, el volumen de la parte aérea presentó el crecimiento más pronunciado bajo el tratamiento 21:27 (Figura 1).
Por el contrario, bajo el tratamiento DIF positivo, se observó un agrandamiento distintivo del tamaño de las flores, lo que se confirmó fácilmente mediante evaluación visual (Figura 2).
Las imágenes de las flores del meristemo apical mostraron que el desarrollo mínimo ocurrió en el tratamiento DIF negativo, mientras que el desarrollo normal de las flores ocurrió en los tratamientos 24:24 y DIF positivo.
Las imágenes muestran que la altura y el ancho del brote aumentaron en los tratamientos con DIF negativa en comparación con los tratamientos con DIF 0 y DIF positiva (Tabla 2).
La altura y el ancho del brote aumentaron aproximadamente un 65% con el tratamiento 18:30 en comparación con el tratamiento 30:18.
Además, el número de hojas, el área foliar y el número de flores también fueron significativamente mayores bajo los tratamientos DIF negativos. Los valores de SPAD fueron más altos tanto a las 24:24 como a las 27:21, pero no mostraron diferencias significativas.
Contenido en cannabinoides
Se analizaron cuantitativamente diez tipos de cannabinoides en las hojas y flores de cáñamo. En las hojas de cáñamo, el contenido de los principales cannabinoides – ácido cannabidiólico (CBDA), ácido tetrahidrocannabinólico (THCA) y su precursor ácido cannabigerolíaco (CBGA) – fue mayor a las 18:30.
El contenido más bajo se observó en el tratamiento 24:24. En las flores, el contenido de CBDA y THCA fue el más alto y más bajo en los tratamientos 27:21 y 18:30, respectivamente.
Cosecha total de biomasa y cannabinoides
Observando estos gráficos podemos deducir cual es el DIF más apropiado para cultivo de cannabis en interior, tanto en lo que respecta a cosecha total de flores, como a la calidad de las mismas:
Gráficos de barras que indican el rendimiento de biomasa por metro cuadrado (A) y el rendimiento de cannabinoides por metro cuadrado (B) del cáñamo según el tratamiento con DIF. Las barras representan las medias y los errores verticales indican los errores estándar (n = 3).
Las letras diferentes indican diferencias significativas entre los tratamientos para los valores combinados de las hojas y las flores, según un análisis de varianza de una vía con la prueba post-hoc de Tukey a un nivel de significación de 0,05
Conclusiones
Este estudio encontró que la condición DIF positiva 6°C promovió significativamente el desarrollo de flores femeninas de cáñamo, dando como resultado la mayor producción de biomasa por unidad de área y la mayor eficiencia de producción de cannabinoides.
Estos resultados resaltan el potencial de los tratamientos DIF como tecnología de control ambiental para aplicaciones industriales. Se pueden utilizar para optimizar el tiempo de cosecha del producto y mantener los estándares de control de calidad, mejorando la eficiencia y sostenibilidad general de la agricultura indoor.
En futuras investigaciones, los análisis de diferentes variedades y los requisitos energéticos para el control de temperatura podrían ayudar a la utilización eficaz de los tratamientos DIF como técnicas de cultivo indoor.
Nuestra opinión
Hay dos parámetros del estudio que no nos acaba de gustar:
- La humedad se mantuvo al 40% para todos los grupos, esto es un error porque el VPD foliar es una combinación de temperatura y humedad relativa. En su lugar, se podría haber elegido un VPD foliar objetivo de 1.2 como estándar, luego establecer la temperatura para cada grupo y finalmente ajustar la humedad relativa para obtener el VPD foliar de 1.2. Eso habría creado condiciones de crecimiento mucho más similares entre los grupos.
- El CO2 se mantuvo en niveles ambientales (400 ppm) en lugar de agregar CO2 suplementario. Esta elección podría haber ocultado el rendimiento potencial de cada grupo, especialmente el grupo de alta temperatura 30:18, que podría haber funcionado significativamente mejor con un nivel de CO2 más alto
Una vez dicho esto, queremos ser prácticos y decirte como mejorar resultados en tu propia sala de cultivo: para poder controlar el diferencial de temperatura, te recomendamos usar un controlador de temperatura Trolmaster, conectado al aire acondicionado. De esta manera podrás discriminar entre temperatura diurna y nocturna, estableciendo una máxima de 27 grados (día) y una mínima de 21 (noche).
Director de ventas en Horticultura tècnica de l'Ebre S.L. - Ebregrow
Ingeniero técnico agrícola especializado en cáñamo y microhorticultura y técnico superior en sistemas de control automatizados.
He trabajado como redactor de contenidos en La cañameria global S.L. y Cactus Martorell Growshop. He trabajado también como comercial y asesor técnico en All2Grow y Excellent Nutrients.
He trabajado como redactor de contenidos en La cañameria global S.L. y Cactus Martorell Growshop. He trabajado también como comercial y asesor técnico en All2Grow y Excellent Nutrients.
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