Cómo el espectro LED influye en la producción de CBD: lo que revela un nuevo estudio científico

¿Importa más la intensidad de la luz o el espectro?

Las plantas de marihuana no perciben todas las longitudes de onda de la misma manera, como ya hemos comentado en el anterior artículo, para una planta de cannabis, la luz no es simplemente energía para realizar la fotosíntesis, también es información. A través de diferentes foto-receptores, el cannabis interpreta la composición espectral de la luz para regular procesos tan diversos como el crecimiento vegetativo, la floración, la producción de resina o la síntesis de cannabinoides.

Un estudio reciente publicado en la revista científica Industrial Crops & Products aporta nuevas evidencias sobre este fenómeno. En dicho estudio los investigadores analizaron cómo distintas proporciones de luz azul y roja afectan no solo al crecimiento de una variedad rica en CBD, sino también a los mecanismos fisiológicos y moleculares que determinan la producción final de cannabinoides.

Los resultados son especialmente interesantes porque cuestionan una creencia muy extendida entre los cultivadores: que aumentar la intensidad lumínica es siempre la mejor estrategia para mejorar los rendimientos. En realidad, determinados espectros LED consiguieron igualar o incluso superar algunos parámetros obtenidos con sistemas de espectro completo más intensos, pero consumiendo considerablemente menos energía.

¡Sorpresa! Las hojas del cannabis son la clave para producir más cannabinoides

Cuando pensamos en la producción de cannabinoides solemos centrarnos en los cogollos y sus tricomas, ya que estas glándulas son las encargadas de producir la tan preciada resina. Es lógico, al fin y al cabo, es ahí donde se sintetizan y acumulan compuestos como el THC, el CBD o los terpenos. Sin embargo, la historia comienza mucho antes.

Toda la energía necesaria para fabricar cannabinoides procede inicialmente de la fotosíntesis que tiene lugar en las hojas: cuanto más eficiente sea ese proceso, mayor será la cantidad de carbono y energía disponible para alimentar las rutas metabólicas que terminan produciendo resina. Precisamente en este punto es donde el estudio aporta uno de sus descubrimientos más interesantes, ya que los investigadores observaron que la iluminación más eficaz para el cultivo de cannabis no solo mejoraba la producción de flores y CBD, sino que también provocaba cambios profundos en la fisiología de las hojas. Resultó que, bajo determinadas combinaciones de luz azul y roja, las plantas mostraron mayores tasas fotosintéticas, una actividad más intensa de la maquinaria encargada de captar energía lumínica y una mayor acumulación de reservas energéticas en forma de almidón. Dicho de forma sencilla: las hojas funcionaban mejor.

Este incremento en la eficiencia fotosintética no se quedó únicamente en una mejora del crecimiento vegetal, sino que también se tradujo en una mayor activación de genes relacionados con el metabolismo energético, el transporte de electrones y la producción de precursores metabólicos necesarios para fabricar cannabinoides. Los investigadores pudieron concluir que: una planta que aprovecha mejor la luz dispone de más recursos para invertir en la producción de compuestos secundarios como el CBD.

Los mejores ratios azul-rojo para aumentar el CBD en el cultivo de cannabis

Uno de los objetivos principales del estudio consistía en determinar qué proporciones de luz azul y roja generan las respuestas más favorables; para ello se compararon varios ratio de luz LED, incluyendo espectros equilibrados y otros claramente dominados por uno de los dos colores. Los resultados mostraron que las proporciones Azul/Rojo 5:5 y Azul/Rojo 2:8 fueron las que ofrecieron el mejor equilibrio entre crecimiento, producción floral y acumulación de CBD. Ambos espectros de luz generaron incrementos significativos en el contenido total de CBD y estimularon simultáneamente la expresión de genes implicados en la biosíntesis de cannabinoides.

Curiosamente, la combinación más rica en azul (8:2) no produjo los mejores resultados, aunque incrementó la producción de algunos cannabinoides minoritarios, el rendimiento floral fue inferior y la producción total de CBD no alcanzó los niveles observados en aquellas plantas expuestas a espectros más equilibrados. Este hallazgo resulta especialmente relevante porque durante años se ha asumido que aumentar la proporción de azul favorece automáticamente la producción de resina y cannabinoides. La realidad, según este estudios, parece ser bastante más compleja.

La luz azul desempeña funciones fundamentales relacionadas con la regulación metabólica, la apertura estomática y determinados mecanismos de protección frente al estrés. Sin embargo, cuando su proporción se vuelve excesiva puede limitar ciertos procesos relacionados con la producción de biomasa. Por el contrario, la luz roja estimula la expansión vegetal, favorece la acumulación de carbono y potencia el crecimiento general de la planta. Cuando ambos espectros se combinan adecuadamente, parece producirse una especie de sinergia fisiológica que permite obtener lo mejor de ambos mundos.

¿Puede un LED de 600 PPFD superar a uno de 1000 PPFD?

Probablemente este sea el aspecto más sorprendente de toda la investigación. Las luces con espectros Azul/Rojo 5:5 y Azul/Rojo 2:8 trabajaban con una intensidad aproximada de 600 μmol/m²/s. Por su parte, otro grupo de plantas se sometió a luces LED de espectro completo utilizando 1000 μmol/m²/s.

A priori podría parecer evidente cuál debería producir mejores resultados; sin embargo, los datos obtenidos no fueron lo esperado. Las plantas cultivadas bajo los espectros azul-rojo optimizados (de 600 μmol/m²/s.) mostraron tasas fotosintéticas comparables e incluso superiores en algunos parámetros fisiológicos a las obtenidas bajo el espectro completo de alta intensidad. Los investigadores observaron mejoras significativas en indicadores como la velocidad máxima de carboxilación de Rubisco, la tasa de transporte electrónico y la utilización de triosas fosfato, todos ellos parámetros directamente relacionados con la eficiencia fotosintética. Esto sugiere que NO toda la energía eléctrica consumida por una luminaria se traduce necesariamente en crecimiento vegetal. Si una parte importante de la radiación emitida corresponde a longitudes de onda menos eficientes para la fotosíntesis, puede ser necesario aumentar considerablemente la intensidad para obtener resultados similares.

Desde la perspectiva del cultivador, esta conclusión tiene implicaciones importantes, ya que un espectro mejor optimizado podría permitir alcanzar rendimientos equivalentes utilizando menos energía, algo especialmente relevante para reducir costes eléctricos.

 

Qué significa este estudio para los cultivadores de cannabis en interior

Aunque los resultados proceden de una variedad rica en CBD y fueron obtenidos bajo condiciones experimentales controladas, las conclusiones generales resultan aplicables a muchos tipos de cultivos de interior.

En primer lugar, el estudio confirma que el espectro lumínico merece tanta atención como la potencia de la luminaria. En segundo lugar, demuestra que los espectros excesivamente dominados por una sola longitud de onda no siempre producen los mejores resultados; la combinación equilibrada de azul y rojo parece generar respuestas fisiológicas más favorables que los extremos. También refuerza la importancia de observar el cultivo como un sistema integrado, la producción de cannabinoides no depende únicamente de lo que ocurre en los cogollos de la marihuana; la salud de las hojas, la eficiencia fotosintética y el metabolismo energético son factores igualmente determinantes. Finalmente, los resultados sugieren que muchas estrategias futuras de optimización podrían centrarse más en la calidad espectral que en el simple aumento de la intensidad lumínica.

El futuro de la iluminación LED en el cannabis medicinal

La industria del cannabis se encuentra inmersa en una transición hacia sistemas de cultivo cada vez más precisos. Durante años, la mejora genética fue el principal motor de aumento de rendimiento; posteriormente llegaron los avances en fertirrigación, control climático y automatización. Ahora parece que el siguiente gran salto puede producirse en el campo de la iluminación de precisión.

Los LED permiten algo que ninguna tecnología anterior había conseguido: diseñar espectros prácticamente a medida. A medida que comprendamos mejor cómo responde el cannabis a cada longitud de onda, será posible desarrollar sistemas de iluminación específicos para cada fase del cultivo e incluso para cada objetivo productivo. Algunos productores podrán priorizar la biomasa, otros buscarán maximizar la producción de cannabinoides concretos y otros intentarán potenciar determinados perfiles de terpenos. Lo que demuestra este estudio es que la luz ya no debe considerarse únicamente una fuente de energía, sino una herramienta de regulación metabólica capaz de modificar profundamente la fisiología de la planta; y que todo indica que apenas estamos empezando a comprender hasta dónde puede llegar su potencial.