So steigert die Beleuchtung unter dem Blätterdach Qualität und Ertrag von Cannabis-Pflanzen

Cannabis liebt Licht. Allerdings gelangt genau das im Indoor bei dichtem Blätterdach fast nur in den oberen Bereich der Pflanze. Die Beleuchtung unter dem Blätterdach (intercanopy lighting, ICL oder IL) bietet eine neuartige Lösung für dieses Dilemma, indem das Licht gleichmäßiger verteilt wird und nicht mehr lediglich den oberen Bereich erreicht, sondern auch den mittleren und unteren Bereich der Pflanzen. Diese neue Technologie erfreut sich seit einigen Jahren immer größerer Beliebtheit, da zahlreiche Berichte eine erhebliche Steigerung sowohl des Ertrags als auch der Qualität des angebauten Cannabis hervorheben.

Unter Growern versuchte man seit eh und je beim Einsatz von Beleuchtung in Gewächshäusern und Indoor-Anlagen die Sonne zu imitieren, indem Leuchten von Decken, Dächern oder Ständern (im vertikalem Anbau) über den Pflanzen aufgehängt werden. Aber im Indoor-Anbau werden die Pflanzen sehr dicht gesetzt, sodass sich die Pflanzen gegenseitig die Bereiche unter dem Blätterdach (der obere aus Blättern und Zweigen der Cannabis-Pflanzen bestehende Teil) verschatten können.

Daher kann die Beleuchtungsintensität auf den verschiedenen Ebenen der Pflanzen stark schwanken, was den physiologischen und biochemischen Prozess der Pflanze verlangsamt. Dies führt wiederum zu einer Minderung von Ertrag und Qualität, da die Pflanze nicht ihr volles Photosythesepotenzial ausschöpfen kann. In der pflanzlichen Entwicklung wirken die Blätter wie kleine biologische Solarmodule. Und wenn man Energie in das Wachstum solcher Solarmodule gesetzt hat, diese hinterher aber kein Licht abbekommen, ist das nicht gerade effizient.

Außerdem sprechen die Pflanzen dann nur lokal auf die Lichteinwirkung an. Der Einsatz stärkerer Lichtintensitäten von oben zur Entwicklungsförderung der unteren Buds kann unerwünschte Wirkungen bei den oberen Colas hervorrufen, wie etwa stärkeren Blattwuchs, Foxtailing, oder Verfärbungen. Wenn die Lichtintensität von oben dagegen zu gering ist,  atrophieren die Buds und bleiben kleinwüchsig. Daher geht es bei einem Großteil der Pflegemaßnahmen im Cannabis-Anbau um das Training des Blätterdachs mittels Rückschnitt oder Entblätterung. Hierdurch lässt sich die Lichtdurchflutung bis hin zu den unteren Zweigen maximieren, was zu einer gleichmäßigeren Erntegröße führt.

Die Beleuchtung unter dem Blätterdach (ICL) bietet eine alternative Lösung für diese Probleme, indem Lichtquellen direkt unter das Blätterdach gerichtet werden, genau dort, wo Photosynthesegewebe nicht ausreichend genutzt wird. So wird die Entwicklung von Blüten im unteren Bereich der Pflanze beschleunigt. Durch ICL ergibt der Cannabis-Anbau mehr Buds der Güteklasse A und es fallen weniger Rückschnittsabfälle an, was den Wert der Ernte steigert, da der hochwertige Anteil größer wird. Außerdem eröffnet ICL die Möglichkeit den Ertrag zu steigern, da besser mit Licht durchflutet wird, ohne das Risiko einzugehen, die oberen Colas zu beschädigen. Nicht zu verachten ist auch der Vorteil, dass die bereits vorhandenen Beleuchtungseinrichtungen nicht umgebaut werden müssen.

Diese Beleuchtungstendenz wird durch Studien gestützt

Der multinationale Konzern Philips gehört zu den ersten, die sich mit dem mittleren Beleuchtungsfeld in der Pflanzenkultur beschäftigt haben. Über fünf Jahre Forschungsarbeit über Beleuchtungsstrategien für den Anbau von Cannabis-Pflanzen konnten Philips und den Kunden des Unternehmens wertvolle Kenntnisse und Ideen verschaffen. Beispielsweise erhöhen extreme Lichtintensitäten über den Pflanzen (1.500 bis 2.000 μmol/m2/s Beleuchtung von oben) die Stromkosten, führen aber nicht immer zu den erwarteten höheren Erträgen. Und kürzlich konnten sie bestätigen, dass eine Beleuchtung unter dem Blätterdach (ICL) den Wert auch bei geringerer Beleuchtungsstärke steigert.

„Alle Pflanzen profitieren davon. In  mehreren Anbauzyklen mit verschiedenen Sorten haben wir ermittelt, dass ICL eine mittlere Ertragssteigerung von 30 % erbringt. Durch Nutzung von LED-Leuchten für ICL kann eine gleichmäßig erhöhte Produktion von Biomasse pro kWh erzielt werden“, bestätigt Phillips.

Das zusätzliche Licht zwischen den Blättern bringt die Photosynthese in den unteren Bereichen der Pflanze auf Hochtouren. „Hierdurch haben die unteren Knospen und die späteren Blüten mehr Energie, sodass sie sich kräftiger entwickeln können. Überraschenderweise haben sich nicht nur die unteren Blütenstände durch die Beleuchtung unter dem Blätterdach positiv entwickelt, sondern auch die oberen Blütenstände haben einen erheblichen Ertragszuwachs im Vergleich zu der Kontrollgruppe gezeigt. Dies konnten wir systematisch in verschiedenen Versuchen bestätigen“.

Die folgenden Fotos illustrieren den Mehrwert von ICL für die Hauptblütenstände sowie für die seitlichen Blütenstände für eine THC- und eine CBD-dominanten Sorte (ohne ICL und mit ICL-Behandlung in einem Bild):

Trotz der unterschiedlich ausgelegten Versuche (Lichtintensität, Lichtspektrum, Verhältnis Beleuchtung von oben zu Beleuchtung unter dem Blätterdach) waren die Ergebnisse immer konsistent: Eine zusätzliche Beleuchtung unter dem Blätterdach führt zu schwereren und resistenteren Blüten mit mehr Marktwert. Auch der Gesamtertrag (Gramm Blüten pro m2) und Wert pro Einheit (Preis pro Gramm) konnten mit LED-Beleuchtung unter dem Blätterdach erheblich gesteigert werden, was genau das ist, was Cannabis-Grower suchen.

Mehr Licht oder bessere Ausrichtung?

Ist die Ertragssteigerung aber der Anwendung von mehr Licht und Energie oder aber einer anderen Ausrichtung des Lichts auf die Pflanzen zuzuschreiben? Es wurden auch Studien durchgeführt, um die Auswirkung einer Umverteilung des gleichen DLI (tägliches Lichtintegral bei gleicher Energiemenge) auf nur Beleuchtung von oben und kombinierte Beleuchtung von oben und das Blätterdach umhüllende Beleuchtung zu ermitteln.

Dies konnten Untersuchungen des Unternehmens StateHouse Holdings belegendass eine Umverteilung eines Teils der direkten Beleuchtung von oben auf eine seitliche Beleuchtung der Pflanzen zu höheren Erträgen führen kann, ohne dafür mehr Energie verbrauchen zu müssen. Vorerst wird mittels Studien versucht zu ermitteln, welche strategische Aufstellung der Beleuchtung am besten ist: Im Blätterdach, unter dem Blätterdach oder dazwischen… Und ob sich eher durch eine hohe oder eine geringe gesamte Lichtintensität erhebliche Vorteile erzielen lassen.

Eine weitere Frage, die erforscht wird ist, ob die Beleuchtung unter dem Blätterdach dazu beitragen kann, Arbeitskraft zu sparen, denn wenn sich die Blüten an den unteren Zweigen besser entwickeln können, verbessert das nicht nur den Ertrag und die Qualität, sondern reduziert auch den Bedarf an Entblätterungsvorgängen. Die ersten Hinweise zeigen bereits, dass die Blüten unter dem Blätterdach eine überdurchschnittliche Qualität aufweisen und dass weniger Rückschnittabfälle entstehen.

Auf Grundlage dieser Untersuchung und weiterer Studien, wurde entdeckt, dass die Beleuchtung unter dem Blätterdach dazu beitragen kann, den Grad der Blüten an den unteren Zweigen zu erhöhen: Wenn die Buds vorher als Klasse B oder C eingestuft wurden, tendieren sie jetzt eher zu Klasse B oder A. Die Buds haben schlichtweg einen höheren Marktwert. In Puncto Qualität ist das eine sehr gute Nachricht. Nicht nur die Qualität der einzelnen Buds wird gesteigert, sondern es gibt auch eine wesentlich geringere Variation von Größe und Qualität der Buds.

Schlussfolgerungen

Die Beleuchtungssysteme unter dem Blätterdach haben gezeigt, dass sie sehr effiziente Lösungen für Grower sind, die Ertrag und Qualität der Blüten in den unteren Bereichen der Pflanzen, wo gewöhnlich nicht ausreichend Licht einwirkt, optimieren möchten. Wenn Du in Deinem Anbau mehr hochwertige Buds produzieren und den Schnittabfall reduzieren möchtest, kann die Beleuchtung unter dem Blätterdach der nächste große Schritt für Deinen Indoor sein.

Mit Ertragssteigerungen von 20 % und mehr erweisen sich diese Systeme aufgrund ihrer äußerst effizienten Auslegung als eine ausgezeichnete Zusatzbeleuchtung. Während der Fortschritt in der Beleuchtungstechnologie für Pflanzenkulturen vorangetrieben wird, verspricht die Kenntnis der Faktoren und Vorteile der Beleuchtung unter dem Blätterdach eine höchst interessante Grenze zu sein, die es noch auszuloten gilt.

Fotos mit freundlicher Genehmigung von Cannabis Resesarch Coalition und Philips