¿Qué tipo de luz mejora el rendimiento de un cultivo de Cannabis sativa?

 Esta fue la pregunta que se hizo un magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien en su investigación en la Sabana de Bogotá determinó que al suministrar luz led blanca en invernaderos durante la siembra o fase vegetativa de tres variedades de Cannabis sativa L. (Calotoweed, Higth Cool y Souce Cauca) se aumenta la producción del contenido de cannabidiol (CBD), sustancia química con propiedades terapéuticas.

Este hallazgo permite entender el comportamiento del cultivo en las condiciones agroclimáticas de la Sabana de Bogotá, pues, como asegura el investigador Julián Eduardo Carranza Ramírez, “en el país se conoce poco el efecto del tipo de luz en el desarrollo, el rendimiento y la síntesis de cannabinoides”.

En su proyecto comparó la luz led blanca con la luz led DR/W, que presenta una composición de luz con mayor proporción de luz roja, la cual tiene efectos en el crecimiento y la producción de CBD en las plantas de cannabis, y también de tetrahidrocannabinol (THC), que aunque se ha asociado con los efectos psicoactivos, también es de importancia medicinal.

El experimento –adelantado con 1.060 plantas en total para las 3 variedades– se realizó en una empresa ubicada en La Conejera, dedicada a la producción de esta planta; es una finca de alrededor de 10 hectáreas y se usó un invernadero, ya que esto permite controlar las condiciones ambientales en el cultivo. 

“La temperatura promedio del invernadero es de 17 °C; los tratamientos de luces se separaron mediante cortinas plásticas negras para evitar la contaminación lumínica y estuvieron presentes durante la fase vegetativa hasta 60 días después, momento en que inició la etapa de floración”, explica el investigador Carranza.

Así se identificó que las plantas sometidas a la luz led DR/W (mayor proporción de luz roja) crecieron un 30 % menos, ya que en condiciones normales –lo que se simuló con la luz convencional o led blanca– alcanzaron hasta 1,45 cm, mientras en el experimento alternativo crecieron 1,20 cm.

Por otro lado, el área foliar (follaje u hojas) también disminuyó hasta en un 55 %, lo que se traduce en una reducción de entre 500 y 1.000 cm², es decir que se generó una compactación del dosel. Y como último punto, la producción de CBD con luz led DR/W se redujo un 3 % en comparación con la luz led blanca.

“Con el THC ocurrió algo muy interesante, y es que cuando se usó la luz led de espectro rojo se presentó una mayor concentración, lo cual no se conocía para este tipo de iluminación en Cannabis sativa L. en el país”.

“Esto nos brinda una idea de lo que ocurre con la variación del tipo de luz, y de cierta manera es una guía para que los productores sepan qué parámetros deben manejar si quieren uno u otro  compuesto. Usar luz led blanca –que es la empleada típicamente en la mayoría de los cultivos bajo invernadero– ayuda a tener una mayor producción de CBD, pero para el THC la historia cambia; incluso hay estudios que han probado la luz led azul con buenos resultados”, asegura el investigador.

Otro punto a tener en cuenta en estos cultivos es el costo asociado con el uso de una u otra luz; en el estudio se determinó que la luz led blanca es un 50 % más económica, pero a largo plazo la alternativa de espectro rojo es más rentable, un factor determinante ya que los cultivos que requieren condiciones controladas, y por ende más energía. También es importante señalar que estos cultivos requieren una serie de permisos del Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) y de vigilancia por entes de control como el Ministerio de Justicia y del Derecho.

Las plantas se analizaron en todas sus fases en invernadero con observaciones y mediciones del crecimiento de las hojas, tallos y en general la acumulación de biomasa en cada parte de la planta; a su vez, se usaron equipos como un termómetro infrarrojo y un analizador de florescencia para determinar la tasa de transporte de electrones, un parámetro relacionado con las fotosíntesis.

Para determinar el contenido de cannabinoides y su rendimiento se realizó el secado de las plantas –hasta que tuvieran un 9 % de humedad–, luego se trituraron y se extrajeron muestras que se expusieron a un analizador de potencias que muestra la concentración específica de cada cannabinoide; en el caso del THC, no superó los niveles permitidos para plantas no psicoactivas (1 %).

 

Modelo meteorológico aumentaría el rendimiento en cultivos

 Aprovechar los pronósticos y la información meteorológica –como precipitación, temperatura y evapotranspiración (evaporación del agua de la superficie hacia la atmósfera)– permitiría optimizar la producción de cultivos como papa y quinua, ahorrando más del 40 % del agua para su riego.

Además, la metodología ayudaría a evitar la pérdida de cultivos en sistemas de producción en los que el exceso de humedad puede arruinar la producción.

Para implementarlo se requiere un sistema de riego que permita medir la cantidad de agua que se está aplicando, otro que recoja información meteorológica del cultivo, y un software de optimización de riego que funcione en cualquier computador; este indica cuánta agua se debe aplicar y en qué días de la semana.

Estos son algunos de los aportes de la investigación de Diego Andrés Quintero Puentes, magíster en Ciencias - Meteorología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien se propuso, de alguna manera, anticipar el comportamiento de la humedad en el suelo, para así tomar decisiones más acertadas en los cultivos.

Después de una revisión bibliográfica sobre el estado del país frente a este tema, el investigador no encontró nada al respecto, mientras que en Estados Unidos, Corea, China y los países nórdicos sí han avanzado, aprovechando los pronósticos de los cultivos para planificar el uso del recurso hídrico en estos.

“Empecé a establecer la metodología como una lógica, es decir, por pasos, o un diagrama de flujos que utiliza simulaciones de cultivo para ver cuál de toda una serie de posibles aplicaciones de riego es la que va a maximizar la biomasa o al productividad de lo cultivado”, detalla.

Explica además que “se usaron modelos computacionales para simular el rendimiento de los cultivos de quinua y papa para diseñar la metodología, es decir que no se hizo experimentación en campo, sino que en el computador se simularon los diferentes momentos de estos cultivos en distintas condiciones ambientales y épocas de siembra en la Sabana de Bogotá”.

“Logramos demostrar que usando las fuentes de pronósticos que cumplen con ciertas condiciones, la metodología mejora y potencia el cultivo, y que el pronóstico puede ser útil en este campo en el país”.

Tradicionalmente, en los sistemas productivos el riego se da en función de la cantidad de agua que muestre tener el suelo o terreno en el momento, sin importar si va a llover o no en las próximas horas, días o semanas.

Sin embargo, con esta propuesta metodológica el cultivador tendría una mayor ganancia de su producción, ya que disminuiría significativamente la cantidad de recurso hídrico invertido para el riego, reduciendo la huella hídrica y ahorrando dinero.

“Pronósticos del clima, poco creíbles”

Según el investigador, los colombianos no buscan mucha información sobre los pronósticos del clima, en parte, porque al estar en un terreno tan complejo como el trópico, era común que hace años los valores no fueran tan exactos.

“En Colombia los únicos que realmente saben cómo funcionan esos pronósticos y cómo se pueden aprovechar para tomar decisiones no solo en la agricultura sino en otros sectores, es la gente con formación en ciencias atmosféricas, por lo que faltan profesionales que comprendan estas mediciones, pero para eso se necesitan más trabajos que permitan demostrar que sí es posible.