Cannabis hat ohne Zweifel den bisherigen Schwerpunkt der Pflanzenanbau-Branche verlagert, während die zunehmende Cannabis Legalisierung die Welt weiterhin durchgreifend verändert. Der herkömmliche Cannabisanbau, welcher bis vor kurzem noch mit primitiven landwirtschaftlichen Kultivierungsmethoden erfolgte, bedient sich nun erstklassiger Technologien und Praktiken, wie beispielsweise LED Beleuchtungssystemen.

Da der gegenwärtige Cannabisanbau nun eine neue Ära eingeläutet hat, in der geringere Gewinnmargen Konkurrenten aus dem Cannabis Markt verdrängen, ist es für Farmer von auschlaggebender Bedeutung, neue Strategien zu finden, um ihren Unternehmenserfolg nachhaltig zu verbessern. Eine Beleuchtung mittels LED Lampen stellt hierbei eine der verfügbaren Strategien dar.

Diese LED Beleuchtungsrichtlinie ist für Cannabis Produzenten mit dem Ziel zusammengestellt worden, wie LED Beleuchtungsstrategien genutzt werden können, um Unternehmensgewinne zu maximieren, den Ertrag von Pflanzen zu stärken, die Qualität von Pflanzen zu verbessern und erwünschte Pflanzeneigenschaften zu fördern. Es wurden zahlreiche Forschungsprojekte und Testversuche rund um das Zusammenspiel von Pflanzenwachstum und Lichtinteraktionen unternommen, um detaillierte Kenntnisse zu erlangen, die zur Entwicklung dieser branchenführenden Beleuchtungsstrategien erforderlich waren. 

Das zentrale Element einer LED Beleuchtungsstrategie ist die Veränderung des bisherigen Anbausystems, indem bestehende abiotische Begrenzungsfaktoren bei variierenden Lichtverhältnissen neu ermittelt werden.

Diese Richtlinie soll Ihnen bei der Neuausrichtung dieser limitierenden Faktoren eine Unterstützung sein und Ihnen bei der Implementierung einer erfolgreichen LED Beleuchtungsstrategie von Nutzen sein.

Cannabis Pflanzen, die sich in der Fortpflanzungsphase befinden, haben andere Beleuchtungserfordernisse als Pflanzen, die sich in der Vegetationsphase befinden. Es werden die folgenden Beleuchtungserfordernisse während der Fortpflanzungsphase empfohlen:

Pflanzenstecklinge können schnell an starkes Licht gewöhnt werden. Pflanzenstecklinge können mit einer Lichtstärke von 150 bis 200 μmol m-2 s-1 akklimatisiert werden.

Die Umgebungstemperatur sollte bei 21 bis 23 Grad Celsius während des Tages und bei 16 bis 21 Grad Celsius während der Nacht gehalten werden.

Falls eine Feuchtigkeitskuppel verwendet wird, ist zu berücksichtigen, dass die Temperatur unterhalb der Kuppel wärmer ist als die Umgebungstemperatur.

Stecklinge sollten in einer Umwelt mit 100% Luftfeuchtigkeit aufgezogen werden, bis sie Wurzeln gezogen haben. Nach der Wurzelbildung sollte die relative Luftfeuchtigkeit allmählich auf 80% reduziert werden, indem die Kuppel gelüftet wird und später entfernt wird.

Da Pflanzenstecklinge mit 100% Luftfeuchtigkeit aufgezogen werden bis sie Wurzeln gebildet haben, beläuft sich der VPD auf 0.

Es wird empfohlen, Pflanzenstecklinge mit dem Standard-Lichtspektrum aufzuziehen. Produzenten, die Spektralstrategien während dieser Pflanzenphase ausprobieren bzw. anpassen wollen, können den Blaulichtanteil im Verhältnis zum Rotlichtanteil erhöhen. Es hat sich gezeigt, dass bei manchen Pflanzenarten ein höherer Blaulichtanteil während der Wurzelphase ein stärkeres Wurzelwachstum fördert.

Empfehlenswert sind die folgenden Beleuchtungserfordernisse während der Pflanzenwachstumsphase:

Sobald die Pflanzen eine annehmbare Größe haben und ausreichend Wurzeln gebildet haben, sollten sie in die Produktionsanbaufläche umgesetzt werden. Die Beleuchtung der Pflanzen sollte anfänglich mit 200 μmol m-2 s-1 erfolgen, danach sollten die Pflanzen allmählich mit 450 bis 550 μmol m-2 s-1 in einem 21 Tage Zeitraum bestrahlt werden.

Während der Wachstumsphase wird eine Photoperiode von 18 Stunden empfohlen.

Pflanzen sollten bei einer Temperatur von 26 bis 29 Grad Celsius während des Tages und bei 21 bis 24 Grad Celsius während der 6 stündigen Nachtperiode gehalten werden.

Die relative Luftfeuchtigkeit sollte bei 75 bis 80% während der frühen Wachstumsphase liegen und bei zunehmender Blattkrone allmählich auf 55 bis 67% übergeleitet werden.

Nachdem sich die Blattkrone weiterentwickelt hat, ist die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb der Blattkrone normalerweise höher als außerhalb der Blattkrone. Aus diesem Grunde wird empfohlen, dass die relative Luftfeuchtigkeit in der späten Wachstumsphase und der frühen Blütenbildungsphase die relative Luftfeuchtigkeitsdifferenz zwischen Blattkrone und Umgebung berücksichtigt.

Die Pflanzen wachsen am besten bei einem VPD Wert von 0,67 bis 1,80 kPa., in Abhängigkeit von der Tageszeit und dem Wachstumsstadium. 

Eine Kohlenstoffdioxidanreicherung während der vegetativen Wachstumsphase ist ein nützliches Mittel, um schnelles und kräftiges Wachstum zu stimulieren. Der Kohlenstoffdioxidgehalt sollte zwischen 1200 und 1500 ppm liegen; ein genauer Gehalt schwankt mit der Luftzirkulation.

Wenn eine Kohlenstoffdioxidanreicherung durchgeführt wird, dann ist es empfehlenswert, die Raumtemperatur auf 29 Grad Celsius zu erhöhen und die Lichtintensität zum Maximum von 550 μmol m-2 s-1 ebenfalls zu erhöhen.

Ein Spektralverhältnis mit einem verstärkten Blaulichtanteil kann eingesetzt werden, um die Dichte von „elastischen“ Pflanzensorten zu fördern. Diese Strategie kann angewandt werden, um die Höhe der Pflanze zu kontrollieren, indem die Sprossknotenverdickung reduziert wird und damit eine starke Blattkrone gebildet wird. Eine Blaulichtbestrahlung kann also hilfreich sein, um eine höhere Pflanzendichte zu erreichen und damit die Ausnutzung der bestehenden Anbaufläche zu maximieren.

Umgekehrt kann ein Spektralverhältnis mit einem verstärkten Rotlichtanteil eingesetzt werden, um das Pflanzenwachstum zu fördern. Eine Rotlichtbestrahlung kann sich für Produzenten als nützlich erweisen, die ein schnelles Pflanzenwachstum verfolgen. Ein höherer Rotlichtanteil wird den Internodiumabstand erhöhen, was zu höheren Pflanzen und mehr Blütenbildung führt.

Es werden die folgenden Beleuchtungserfordernisse während der Blütenphase empfohlen:

Licht ist während der Blütenphase von außerordentlicher Bedeutung, um eine Ertragsmaximierung zu erzielen. Die Lichtintensitäten sollten während dieser Entwicklungsphase hoch sein und sich auf 700 bis 800 μmol m-2 s-1 belaufen. Im allgemeinen gilt: Eine höhere Lichtintensität führt zu größerem Wachstum und zu höheren Erträgen.

Es ist wichtig, eine exakt 12 stündige Photoperiode während der Blütenphase einzuhalten. Wenn Pflanzen einer längeren Photoperiode ausgesetzt werden, dann verbleiben sie in der Wachstumsphase. Produzenten sollten daher sehr vorsichtig bei der Überschreitung dieser 12 Stundenmarke sein, da schon kurze Zeitperioden mit schwachen Lichtintensitäten (2 bis 5 μmol m-2 s-1) zu einer Verzögerung der Blütenphase führen. Sogar Grünlicht, das vom Wellenlängenbereich her ansonsten als harmlos eingestuft wird, kann der Blütenphase schaden.

Es ist zu empfehlen, eine Temperatur von 26 bis 29 Grad Celsius während der Photoperiode und 21 bis 24 Grad Celsius während der Nachtperiode zu wählen. Diese höhere Temperatur während des Tages und der deutliche Temperaturrückgang während der Nacht wird ein gleichmäßiges Pflanzenwachstum und eine robuste Blütenbildung fördern.

Die relative Luftfeuchtigkeit sollte bei 55 bis 67% während der frühen Blütenphase liegen und bei zunehmender Blütenbildung auf 50 bis 62% reduziert werden.

Wenn die Pflanzen zuerst in die Blütenbildungsanbaufläche verlegt werden, sollte die Feuchtigkeit unverändert im unteren Bereich sein. Nachdem sich Blüten gebildet haben, kann die Feuchtigkeit erhöht werden.

Genau wie die relative Luftfeuchtigkeit, sollte die VPD anfänglich auf dem gleichen Niveau bleiben wie in der Wachstumsphase (1,18 bis 1,80 kPa). Nach erfolgter Blütenbildung kann die VPD dann auf 1,30 bis 2,00 kPa erhöht werden.

Kohlenstoffdioxid

Produzenten sollten eine Kohlenstoffdioxidanreicherung durchführen, um Photosynthese und Pflanzenwachstum zu stimulieren. Eine Kohlenstoffdioxidanreicherung hängt eng mit Licht und Temperatur zusammen.

Es wird empfohlen, eine Anreicherung zwischen 1200 und 1500 ppm zu wählen.

Eine Beleuchtung mit einem höheren Blaulichtanteil kann eingesetzt werden, um dichteres Wachstum zu erreichen.

Zusätzlich kann eine dynamische Spektralsteuerung verwendet werden, um Knospengeschmack, Aroma und Profitabilität Ihres Cannabis Produktes zu verbessern, indem die Konzentration der Terpene erhöht wird. Terpene sind eine aromatische chemische Verbindung, die Cannabis das ausgeprägte Zitrusfrucht- bzw. Beerenaroma verleihen.

Forschungsprojekte haben erwiesen, dass die Terpenkonzentration für viele Pflanzenarten gesteigert werden kann, indem in den letzten 72 Anbaustunden die Pflanzen mit Blaulicht bestrahlt werden.

Es wird im folgenden zwischen Vorratspflanzen mit einem langsamen Wachstum und Vorratspflanzen mit einem schnellen Wachstum unterschieden.

Für Vorratspflanzen, die langsamer wachsen sollen, ist eine Lichtintensität zwischen 350 und 450 μmol m-2 s-1 zu wählen. Die Photoperiode sollte sich auf 18 Stunden belaufen.

Die Tagestemperatur sollte bei 21 bis 24 Grad Celsius liegen. Die relative Luftfeuchtigkeit sollte sich auf 50 bis 60% belaufen.

Es wird empfohlen, tagsüber einen VPD in Höhe von 1,00 bis 1,49 kPa und nachts einen VPD Wert von 0,83 bis 1,24 kPa einzuhalten.

Eine Kohlenstoffdioxidanreicherung kann zum Einsatz kommen, um das Wachstum der Vorratspflanzen zu fördern und somit mehr Pflanzenmaterial für Stecklinge zu haben.

Wenn der Bedarf an Stecklingen sich verzögert, dann sollte die langsame Wachstumsstrategie eingesetzt werden. Die Kohlenstoffdioxidanreicherung sollte gestoppt werden und Lichtintensität und Temperatur sollte bis zum unteren, zulässigen Bereich gesenkt werden. Diese Strategie verlangsamt das Pflanzenwachstum und spart Energie und Arbeit.

Das Lichtspektrum kann angepaßt werden, um die Länge von Internodien für Pflanzenstecklinge zu beeinflussen. Ein Spektralverhältnis mit einem verstärkten Blaulichtanteil kann zum Einsatz kommen, um ein starkes Wachstum zu fördern, indem die Sprossknotenverdickung reduziert wird. Diese Strategie kann angewendet werden, um die Pflanzenhöhe zu kontrollieren und eine dichte Blattkrone zu bilden.

Für Vorratspflanzen, die schneller wachsen sollen, ist eine Lichtintensität zwischen 500 und 600 μmol m-2 s-1 zu wählen. Die Photoperiode sollte sich auf 18 Stunden belaufen.

 Temperatur und Feuchtigkeit

Wenn Sie eine Kohlenstoffdioxidanreicherung durchführen, dann halten Sie die Temperaturen tagsüber zwischen 24 und 29 Grad Celsius und nachts zwischen 21 und 24 Grad Celsius. Es ist von Bedeutung, dass die Nachttemperaturen kühler als die Tagtemperaturen sind.

 Sättigungsdefizit (VPD)

Es wird empfohlen, tagsüber einen VPD in Höhe von 1,11 bis 1,80 kPa und nachts einen VPD Wert von 0,82 bis 1,34 kPa einzuhalten.

Wenn eine Kohlenstoffdioxidanreicherung mit einem Kohlenstoffdioxidgehalt von 1200 bis 1500 ppm durchgeführt wird, dann kann die Temperatur und Lichtintensität erhöht werden, um weiteres Wachstum zu fördern. Die Raumtemperatur kann auf 29 Grad Celsius erhöht werden und die Lichtintensität kann auf das zulässige Maximum eingestellt werden.