Baru-baru ini, Universiti Wageningen menjalankan kajian tentang bagaimana cahaya merah dan putih mempengaruhi pertumbuhan ganja perubatan, terutamanya dalam mengoptimumkan pengumpulan metabolit khusus tumbuhan di bawah intensiti cahaya yang berbeza. Walaupun pakar hortikultur telah menggunakan pelbagai spektrum cahaya dan kepadatan fluks fotosintetik (PPFD) untuk menggalakkan pertumbuhan tumbuhan, penyelidikan tentang bagaimana faktor ini secara khusus mempengaruhi ganja perubatan telah dihadkan. Kajian ini membantu mengisi jurang itu.
Pasukan penyelidik menjalankan dua pusingan eksperimen dalam persekitaran dalaman terkawal iklim, memupuk strain yang dipanggil King Harmony dari Perfect Plants. Percubaan termasuk dua keamatan cahaya yang berbeza-600 dan 1200 µmol m-2 s-1-dan menggunakan empat spektrum cahaya yang berbeza: dua spektrum putih rendah dan dua spektrum putih tinggi. Spektrum putih rendah sama ada mengandungi puncak cahaya merah 660 nm tunggal atau puncak cahaya merah dwi pada 640 dan 660 nm. Spektrum putih yang tinggi berbeza dalam lebar, dengan beberapa memfokuskan pada jalur sempit pada 450 nm dan 660 nm, dan yang lain meliputi julat panjang gelombang yang luas dari 400 hingga 750 nm.
Hasilnya sangat menarik, terutamanya mengenai puncak lampu merah berkembar.Kajian mendapati bahawa cahaya putih dengan dua puncak cahaya merah pada 640 nm dan 660 nm telah meningkatkan berat bunga dengan ketara dan meningkatkan kecekapan penggunaan cahaya. Sebaliknya, cahaya putih dengan puncak cahaya merah 660 nm tunggal tidak begitu berkesan.Ini berkemungkinan kerana puncak penyerapan maksimum klorofil a dan b terletak berhampiran puncak cahaya merah ini, dan molekul klorofil ini memainkan peranan penting dalam fotosintesis. Khususnya, klorofil b mengikat rapat dengan kompleks penuaian cahaya, manakala klorofil mengikat kedua-dua teras sistem foto dan kompleks penuaian cahaya.
Peranan cahaya putih juga tidak boleh diabaikan.Para penyelidik menyatakan bahawa meningkatkan bahagian cahaya putih tidak secara langsung meningkatkan berat bunga, tetapi ia mengubah keseimbangan cahaya biru, hijau dan merah, yang mungkin menyumbang kepada peningkatan kesan terapeutik tertentu.Percubaan menunjukkan bahawa apabila tahap PPFD melebihi 1200 µmol m-2 s-1, fotosintesis daun meningkat dengan ketara tetapi turut mencetuskan tindak balas tegasan, seperti rangsangan berlebihan sistem foto dan penghasilan spesies oksigen reaktif (ROS) . Pada ketika ini, meningkatkan perkadaran cahaya hijau dalam spektrum putih membantu mengurangkan tekanan ini dengan menambah baik pengedaran cahaya dalam daun, serupa dengan kesan "lencongan".
Sebaliknya, mengurangkan bahagian cahaya putih menghasilkan tumbuhan yang lebih tinggi dengan struktur yang lebih terbuka,berpotensi meningkatkan pengedaran cahaya keseluruhan, yang boleh meningkatkan kedua-dua hasil dan pengeluaran metabolit. Walau bagaimanapun, kajian itu tidak mendapati bahawa spektrum dan PPFD mempunyai kesan yang ketara ke atas jumlah kepekatan cannabinoid, yang berbeza dengan beberapa penyelidikan terdahulu. Perbezaan dalam keadaan percubaan, seperti tahap PPFD dan kitaran cahaya, mungkin menjelaskan percanggahan ini.
Di samping itu, kajian mendapati bahawa menggunakan spektrum cahaya putih rendah di bawah keadaan PPFD yang tinggi kadang-kadang membawa kepada perubahan warna kelompok bunga, mungkin disebabkan oleh photoinhibition dan pengeluaran ROS. Walaupun perubahan warna, gugusan bunga yang terjejas mengandungi kepekatan kanabinoid yang lebih tinggi, terutamanya CBD. Ini menunjukkan bahawa kanabinoid mungkin terkumpul sebagai antioksidan untuk mengatasi tekanan oksidatif yang disebabkan oleh cahaya.
Kajian ini memberikan pandangan baharu tentang penanaman ganja perubatan, terutamanya tentang cara mengoptimumkan spektrum cahaya dan keamatan untuk meningkatkan hasil dan pengumpulan metabolit.
Klik Siniuntuk membaca keseluruhan kajian.
