Récemment, l'Université de Wageningen a mené une étude sur la façon dont la lumière rouge et blanche affecte la croissance du cannabis médical, notamment en optimisant l'accumulation de métabolites spécifiques à la plante sous différentes intensités lumineuses. Alors que les horticulteurs ont déjà utilisé divers spectres lumineux et densité de flux photonique photosynthétique (PPFD) pour favoriser la croissance des plantes, les recherches sur la manière dont ces facteurs influencent spécifiquement le cannabis médical sont limitées. Cette étude contribue à combler cette lacune.
L'équipe de recherche a mené deux séries d'expériences dans un environnement intérieur à température contrôlée, en cultivant une variété appelée King Harmony de Perfect Plants. L'expérience comprenait deux intensités lumineuses différentes-600 et 1 200 µmol m-2 s-1-et appliquait quatre spectres lumineux différents : deux spectres blancs faibles et deux spectres blancs élevés. Les spectres de faible blanc contenaient soit un seul pic de lumière rouge à 660 nm, soit deux pics de lumière rouge à 640 et 660 nm. Les spectres blancs élevés variaient en largeur, certains se concentrant sur des bandes étroites à 450 nm et 660 nm, et d'autres couvrant une large gamme de longueurs d'onde allant de 400 à 750 nm.
Les résultats étaient intrigants, notamment en ce qui concerne les doubles pics de lumière rouge.L’étude a révélé que la lumière blanche avec deux pics de lumière rouge à 640 nm et 660 nm augmentait considérablement le poids des fleurs et améliorait l’efficacité de l’utilisation de la lumière. En revanche, la lumière blanche avec un seul pic de lumière rouge de 660 nm n’était pas aussi efficace.Cela est probablement dû au fait que les pics d’absorption maximale de la chlorophylle a et b sont situés à proximité de ces pics de lumière rouge et que ces molécules de chlorophylle jouent un rôle crucial dans la photosynthèse. Plus précisément, la chlorophylle b se lie étroitement aux complexes captant la lumière, tandis que la chlorophylle se lie à la fois au cœur du photosystème et aux complexes captant la lumière.
Le rôle de la lumière blanche ne peut également être négligé.Les chercheurs ont noté que l’augmentation de la proportion de lumière blanche n’augmentait pas directement le poids des fleurs, mais modifiait l’équilibre de la lumière bleue, verte et rouge, ce qui pourrait contribuer à renforcer certains effets thérapeutiques.L'expérience a montré que lorsque les niveaux de PPFD dépassaient 1 200 µmol m-2 s-1, la photosynthèse des feuilles augmentait de manière significative mais déclenchait également des réponses au stress, telles que la surstimulation du photosystème et la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). . À ce stade, l’augmentation de la proportion de lumière verte dans le spectre blanc a contribué à atténuer ce stress en améliorant la répartition de la lumière dans les feuilles, semblable à un effet de « détour ».
D'un autre côté, la réduction de la proportion de lumière blanche a donné des plantes plus hautes avec une structure plus ouverte,améliorer potentiellement la distribution globale de la lumière, ce qui pourrait augmenter à la fois le rendement et la production de métabolites. Cependant, l’étude n’a pas révélé que le spectre et le PPFD avaient un impact significatif sur la concentration totale de cannabinoïdes, ce qui contraste avec certaines recherches antérieures. Les différences dans les conditions expérimentales, telles que les niveaux de PPFD et les cycles de lumière, peuvent expliquer cet écart.
De plus, l’étude a révélé que l’utilisation d’un faible spectre de lumière blanche dans des conditions de PPFD élevées entraînait parfois une décoloration des grappes de fleurs, probablement causée par la photoinhibition et la production de ROS. Malgré la décoloration, les grappes de fleurs affectées contenaient des concentrations plus élevées de cannabinoïdes, notamment de CBD. Cela suggère que les cannabinoïdes pourraient s’accumuler sous forme d’antioxydants pour contrecarrer le stress oxydatif induit par la lumière.
Cette étude fournit de nouvelles informations sur la culture du cannabis médical, en particulier sur la manière d’optimiser le spectre et l’intensité de la lumière pour augmenter le rendement et l’accumulation de métabolites.
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