Einfluß von UV-B Strahlung auf Cannabis Blütenbildung und Cannabinoid Konzentration

Es herrscht nach wie vor eine weit verbreitete Annahme vor, dass eine Erhöhung des UV-B Strahlenanteils innerhalb der Cannabis Pflanzenbeleuchtung ebenso zu einer Erhöhung der Tetrahydrocannabinol Konzentration in Cannabis Blüten führt. So wird beispielsweise oft auf bestimmte Anbaugebiete in Marokko und im Libanon verwiesen, die beide in der Nähe des nördlichen 30° Breitenkreises und auf höheren Höhenlagen liegen und über ideale Cannabis Anbaubedingungen inkl. stärkerem natürlichem UV Licht verfügen.

Es gibt jedoch bislang noch nicht genügend wissenschaftliche Studien, die tatsächlich eine Korrelation zwischen erhöhter UV-B Strahlung und erhöhter Tetrahydrocannabinol Konzentration in Cannabis Pflanzen nachweisen bzw. belegen.

In diesem Aufsatz werden wir den Einfluss von UV Strahlen auf die Photosynthese, das Pflanzenwachstum und die Blütenbildung von Cannabis näher analysieren. Wir verwenden hierbei die beiden Cannabissorten “Low Tide” und “Breaking Wave”.

Nachdem die beiden Pflanzensorten 2 Wochen lang mit einer „Photosynthetic Photon Flux Density“ (PPFD) von 225 μmol·m–2·s–1 und einer 18 stündigen Licht- bzw. 6 stündigen Dunkelheit-Photoperiode vegetativ aufgezogen worden sind, wurden die beiden Pflanzenarten in der anschließenden Blütenbildungsphase 9 Wochen lang unter einer 12 stündigen Licht- bzw. 12 stündigen Dunkelheit-Photoperiode mit einer PPFD von 400 μmol·m–2·s–1 und ergänzender UV Strahlung mit einer „UV Photon Flux Densities“ (UV-PFD) zwischen 0.01 und 0.8 μmol·m–2·s–1 ausgesetzt. Hierbei kamen LED Lampen zum Einsatz, die eine 287 nm Strahlung emittierten, also eine pflanzenbiologisch effektive UV Dosis in Höhe von 0.16 to 13 kJ·m–2·d–1 abgaben. Die Stärke der von der UV Strahlung herbeigeführten Morphologie – in diesem Falle einer Reduktion der gesamten Pflanzen- und Blattgröße, einer Zunahme von Blattmißbildungen, einer erhöhten Blütenblattbräunung – und der verursachten Pflanzenphysiologie – also der reduzierten Photosyntheseleistung – nahm hierbei mit zunehmender UV Strahlung zu.

Während der Anteil des trockenen Blütenertrags am gesamten apikalen Blattgewebe in beiden Pflanzensorten abnahm, nahm der nominale trockene Blütenertrag nur innerhalb der Cannabissorte “Low Tide” ab. Die äquivalente Tetrahydrocannabinol (THC) und Cannabinoid (CBD) Konzentration nahm mit zunehmender UV Licht Bestrahlung ebenso in „Low Tide“ Blüten ab. Während der gesamte Terpene-Gehalt in den Blüten der beiden Sorten bei zunehmender UV Bestrahlung abnahm, schwankte die proportionale Konzentration der verschiedenen Terpene per Pflanzensorte.

Die Cannabis Drogenart “Sativa“, also der Cannabis Genotyp, der aufgrund seines hohen Cannabinoid Wirkstoffgehalts angebaut wird, ist eine Kurztagespflanze und wird als Medizin- und Freizeitdroge verwendet. Cannabis wird oft in kontrollierten Umgebungen – wie Gewächshäusern – angebaut, die ausschließlich mit elektrischem Licht beleuchtet werden, um die photoperiodischen Erfordernisse sowie eine gleichbleibende Cannabisqualität unter Einhaltung der vorgeschriebenen Pflanzenparameter zu gewährleisten. Weit verbreitete Beleuchtungstechnologien innerhalb der Blütenphase des Cannabis Anbaus umfassen „High Pressure Sodium“ (HPS) Lampen und zunehmend auch „lichtemittierende Dioden“ (LEDs).

Sowohl HPS als auch LED Lampen weisen normalerweise einen geringen bzw. gar keinen ultravioletten Strahlungsbereich (100 bis 400 nm) in ihrem Farbspektrum auf. Umgekehrt sind Cannabis Pflanzen in ihrem natürlichen Umfeld einem geringen, jedoch signifikanten UV Lichtanteil relativ zu dem „Photosynthetically Active Radiation“ (PAR) Anteil (400 bis 700 nm) des Sonnenlichtes ausgesetzt.

PAR wurde von 24 LED Lampen bereitgestellt, die gleichmäßig über die Cannabisanbautöpfe in 2 Reihen mit jeweils 12 Lampen verteilt waren. Einzelne UV Lampen wurden zentriert zwischen benachbarten PAR Lichtquellen pro Reihe angebracht, was sich auf insgesamt 12 UV Leuchten in 2 Reihen belief.

Diese 24 UV LED Lampen wurden speziell für dieses Experiment angefertigt , strahlten UV-B Licht mit 287 nnm und konnten mittels eines Dimmers in der Strahlungsintensität geregelt bzw. angepaßt werden.

Eine langfristige Aussetzung von verschiedenen kurzwelligen UV Lichtintensitäten hat generell negative Auswirkungen auf das Cannabis Wachstum, Ertrag und Blütenbildungsqualität.

Zusammenfassend muß das Potential des UV Lichtes zur Verbesserung der Cannabis Pflanzenqualität noch weiter untersucht werden, ehe es im Rahmen des kommerziellen Cannabis Anbaus in modernen Produktionshallen verwendet werden kann.