Fotosynthese: Het Proces Waardoor Cannabis Groeit

WAT IS FOTOSYNTHESE?

Fotosynthese is de manier waarop algen, cyanobacteriën en planten licht omzetten in chemische energie. Er zijn twee soorten fotosynthese: zuurstofrijke en zuurstofarme fotosynthese. Bij de laatste wordt geen zuurstof geproduceerd en deze vorm komt eigenlijk alleen voor bij bacteriën. In dit artikel richten we ons daarom op zuurstofrijke fotosynthese.

Tijdens zuurstofrijke fotosynthese neemt de cannabisplant koolstofdioxide en licht op. Deze elementen zet de plant, als een soort biologische fabriek, om in energie en koolhydraten. Daardoor kan ze groeien en komt er zuurstof vrij als bijproduct.

Cannabisplanten bevatten, net als andere planten, chlorofyl. Dat zorgt ervoor dat ze een groene kleur hebben. Nog belangrijker is dat dit pigment de sleutel is waarmee de planten hun bladeren als zonnepanelen kunnen gebruiken. Chlorofyl absorbeert blauw- en rood spectrum licht.

WAT BETEKENT PAR EN PPFD?

Fotosynthetisch Actieve Straling (PAR), is een graadmeter voor het beschikbare licht dat een plant daadwerkelijk kan gebruiken. Zichtbaar licht bevindt zich in het bereik van 400–700nm. PPFD, oftewel Fotonen Stroomdichtheid in het Fotosynthetisch actieve lichtspectrum, geeft in micromollen per seconde (μmol/s) weer hoeveel fotonen de plant bereiken. Goed, genoeg wetenschap. Het gaat erom dat PAR en PPFD zeer nauwkeurige meetinstrumenten zijn om de bruikbare golflengten en lichtspectrums te meten. De meeste lichtsystemen met LED zijn op de markt gebracht op basis van PAR en PPFD metingen.

WAT IS EEN LUMEN?

In tegenstelling tot LED systemen worden de meeste HID kweeklampen, zowel MH als HPS, verkocht vanwege hun helderheid. Lumen is de graadmeter voor de helderheid van een lamp. Dat is niet specifiek genoeg om je alles te vertellen wat je moet weten. Wel helpt het je te kiezen uit de specialistische tuinbouwkundige agro-lampen die tegenwoordig verkrijgbaar zijn. Helaas hebben cannabisplanten niet zo'n effectieve fotosynthese met ouderwetse gele lampen. Dat lukt wel met LED lampen met het volledige spectrum. Daarom kun je een 300–400W LED vergelijken met een 600W HPS.

HOEVEEL LICHTUREN PER DAG?

Een andere belangrijke factor is de duur van de lichtcyclus. De daglengte is bepalend voor de ontwikkeling van de plant. Het bepaalt wanneer en hoeveel marihuana je als kweker uiteindelijk kunt oogsten. Hierbij gaat het niet alleen om de kwaliteit van het licht; Mary Jane heeft elke dag een behoorlijke hoeveelheid zonlicht nodig om haar volle potentieel te bereiken. Als de lichtcyclus wordt onderbroken, zorgt dat bij fotoperiode cannabisplanten voor stress.

DE VEGETATIEVE GROEI

Fotoperiode cannabis strains kunnen onbeperkt in de vegetatieve fase blijven. Als ze maar meer dan 15 uur per dag in het licht staan. Indoor kwekers hebben een voorkeur voor een lichtcyclus van 18-6 of voor de volledige 24 uur aan licht. Daarbij prefereren ze witte lichten. Daarmee wordt namelijk het licht van de lentezon geïmiteerd, doordat het licht uit het blauwe spectrum bevat. De meeste kwekers gebruiken MH lampen, koel witte CFL-lampen of LED met het volledige spectrum.

DE BLOEI

Het 12-12 lichtschema is de standaard geworden om cannabis indoor te laten bloeien. Als het aantal uren daglicht minder wordt, wordt de bloei van de planten ingezet. Buiten is dat een langzamer, meer geleidelijk proces. Daar worden de dagen immers langzaamaan en vanzelf korter na de zomerzonnewende. Marihuana heeft vanaf dat punt licht uit het rode spectrum nodig om toppen te produceren. Geeloranje HPS lampen zijn de ouderwetse vervanging voor het zonlicht in de herfst. Kwekers die gebruikmaken van het volledige spectrum van LED hoeven alleen hun timer aan te passen.

WAT ZIJN DE OPTIMALE OMSTANDIGHEDEN VOOR FOTOSYNTHESE?

Het beste onderzoek dat ooit is gedaan naar cannabis en fotosynthese is waarschijnlijk de volgende studie^[1] die in 2008 werd uitgevoerd aan de University of Mississippi. Het heet: "Photosynthetic response of Cannabis sativa L. to variations in photosynthetic photon flux densities, temperature and CO₂ conditions". Een mond vol, maar zeer nuttig leesmateriaal voor thuiskwekers.

In dit onderzoek is gekeken naar de indoor prestaties van 20 klonen van vier maanden oud. Ze waren afkomstig van een hoogproductieve Mexicaanse moederplant. De planten werden blootgesteld aan verschillende temperaturen, PPFD intensiteiten en CO₂ concentraties. Bovendien werd de vochtigheid nauwkeurig in de gaten gehouden. Daarbij werd ontdekt wat de optimale omstandigheden zijn voor de fotosynthese van cannabisplanten. In het onderzoek werd ook bewezen dat cannabis floreert in een CO₂-rijke omgeving.

De onderzoekers geven in hun conclusie de exacte formule voor de perfecte omstandigheden in een plantage. Neem het volgende dan ook ter harte: “C. sativa kan behoorlijk hoge PPFD- en temperatuurwaarden verdragen tijdens het proces waarbij gas en water worden uitgewisseld. De plant presteert daarbij veel beter als ze wordt verbouwd met een PPFD van ~1500μmol/(s·m²) en bij een temperatuur van tussen de 25 en 30°C."

FOTOPERIODE- VERSUS AUTOFLOWERING CANNABIS

Ruderalis is de rebelse variant van cannabis met autoflowering eigenschappen. Het is hierbij niet nodig het aantal uren zonlicht te verminderen om de soort in bloei te krijgen. De strains hebben zelfs een minder lange levenscyclus. De plant groeit en bloeit na de ontkieming namelijk binnen 100 dagen of minder. Helaas is er tot nu toe nog geen betrouwbaar onderzoek gedaan, vergelijkbaar met de hierboven genoemde studie. We kunnen dan ook geen definitieve conclusies trekken over ruderalis hybrides.

Uit verhalen die rondgaan in de gemeenschap van microkwekers, lijkt het er echter op dat autoflowers  een voorkeur hebben voor lange dagen. Een autoflowering soort kan overleven met slechts 8 uren zonlicht per dag. De grootste opbrengst met de sterkste indoor toppen verkrijg je echter bij een lichtcyclus van 20-4, van zaad tot oogst. Planten die in juli/augustus buiten worden gekweekt, hebben over het algemeen de zwaarste toppen van de beste kwaliteit.

Het is nog steeds niet helemaal duidelijk hoeveel licht uit het blauwe spectrum een autoflowering soort echt nodig heeft. De bloei begint zo snel, dat veel kwekers tijdens de hele levenscyclus een HPS lamp gebruiken. Het goede nieuws is dat het slechts een kwestie van tijd is tot wetenschappelijk onderzoek, specifiek gericht op de fotosynthese van autoflowering cannabis, serieus van start gaat.