Monday, April 21, 2014

Stretching e controllo altezza

Introduzione

Come per i produttori di piante ornamentali e non,nelle loro coltivazioni in serra,noi growers di cannabis traiamo beneficio dal tenere sotto controllo l’altezza delle piante,soprattutto indoor,dove la fonte luminosa non è di certo paragonabile a quella del sole.
Questo vuol dire che maggiore è la lunghezza della pianta e minore sarà la quantità di luce che arriva alla parte bassa della pianta stessa e per questo,mantenere una compattezza della pianta vuol dire avere un raccolto maggiore nella maggior parte dei casi.

Esistono,come in serra così indoor,particolari condizioni ambientali e\o colturali che contribuiscono all’allungamento delle piante.Lo stretching (che in questo caso non si riferisce solo all’allungamento estremo che si verifica all’inizio della fase di fioritura,ma anche al semplice allungamento internodale che può verificarsi in fase vegetativa)o in italiano ”filatura della pianta” può essere limitato,se non proprio eliminato attraverso diverse tecniche.

Cosa accade fisiologicamente alla pianta

La base della filatura di una pianta la troviamo nel fenomeno chiamato accrescimento per distensione.Le cellule in una pianta possono moltiplicarsi ed accrescere il loro numero e quindi creare nuovi tessuti,oppure,nel caso che andiamo a prendere in considerazione,possono aumentare il proprio volume ed allungarsi.Un’estensione troppo marcata delle cellule,porta ad avere un eccessiva distanza inter-nodale.
La distensione cellulare viene regolata dalla estensibilità (non elasticità) e dal turgore cellulare,quest’ultimo dipendente a sua volta dallo stato idrico della pianta.

Le piante di cannabis coltivate indoor,sono per la maggior parte delle volte ben idrate e molto turgide,in virtù delle frequenti irrigazioni (per non parlare delle piante in idroponica);
questo è un primo fattore che favorisce la distensione cellulare,che viene ulteriormente incentivata da una temperatura generalmente più elevata e costante (paragonata a coltivazioni outdoor) e dall’abbondanza di nutrienti,in particolar modo azoto (N) e fosforo (P).

Altra differenza che influisce sulla distensione cellulare è il vento,o meglio,la totale assenza di vento nelle coltivazioni indoor.
Il vento costituisce per le piante un fattore di notevole importanza per via della capacità di stimolare le cosiddette risposte sismo o tigmo morfo-geniche,tra le quali vi è appunto la riduzione della distanza inter-nodale.

Le radiazioni UV dello spettro luminoso sono responsabili a loro volta dell’altezza più contenuta e dell’aspetto più compatto in numerose specie vegetali.
I livelli di radiazioni UV dipendono da diversi fattori,quali l’altitudine,la posizione geografica,la stagione e la presenza o meno di nuvole.Ad esempio,è riconosciuto che la variazione di UV che si ha in montagna,contribuisce a far sviluppare le piante in maniera più compatta che a livello del mare.

La tabella mostra le diverse lunghezze d’onda a seconda della radiazione UV

Il più importante fattore responsabile dell’eccessivo allungamento delle piante coltivate indoor rimane comunque l’elevata densità di coltivazione.
Quando si hanno piante molto vicine tra loro,le cui foglie vengono coperte vicendevolmente,si può verificare la cosiddetta ”sindrome da ombreggiamento” o SAS (shade-avoidance sindrome) (fonte: Ballarè,1999)

Questa ”sindrome” causa l’allungamento degli inter-nodi e la riduzione della ramificazione e si riesce a capire abbastanza semplicemente il perché.
Le piante riescono a percepire,attraverso dei sensori,solo in parte conosciuti,le altre piante a loro vicine e di valutare se si possa verificare o meno la condizione in cui si trovino a corto di luce,ombreggiate da altre piante.
Nel caso in cui la pianta avverta di essere in ”pericolo ombra” entra in ”competizione” con le altre al fine di assicurarsi sempre una fonte luminosa a ”portata di foglie” a scapito della compattezza e della ramificazione.

Alla base della SAS, vi è la capacità delle pianta di rilevare le variazioni nello spettro luminoso,provocato dalle piante vicine.
Avendo piante molto vicine,queste tenderanno ad ombreggiarsi tra loro,determinando una variazione nell’intensità della radiazione luminosa ma anche del suo spettro.
Qui entra in gioco il controllo del ”red to far-red ratio”
Le piante avvertono la differenza (DIF) tra le radiazioni luminose rosse (RED) comprese nella lunghezza d’onda che va da 600 a 700 nm e quelle rosso lontano (FAR RED) comprese tra 700 ed 800 nm nello spettro luminoso.
La proporzione tra questi due tipi di radiazione luminosa incide appunto sul verificarsi della SAS o meno.

I due tipi di radiazioni luminosa inoltre,sono assorbiti dalle piante in maniera diversa.Mente i raggi Red vengono assorbiti molto bene e facilmente dalle foglie,i raggi Far Red non vengono assorbiti così bene.
Questo porta ad avere,nella vegetazione sottostante,coperta da altre foglie,un rapporto R\FR a favore dei Far Red.

Nelle piante vi sono sostanzialmente tre tipi di foto-recettori,che corrispondo ad altrettanti tipi di pigmenti: fitocromo,criptocromo ed un non molto conosciuto recettore delle radiazioni UV.
Messi insieme hanno la funzione di ”catturare” le radiazioni luminose nell’intervallo che va da 320 a 760 nm circa.

La SAS appare legata fondamentalmente al sistema del fotorecettore fitocromo ( fonte: Ballarè 1999) e tramite esso riesce poi a modificare la sua morfologia attraverso una serie di ormoni e quindi di aumentare la propria ”competitività” allungando lo stelo per intercettare più radiazioni possibili.

Per quanto riguarda il sistema fitocromo esiste un foto-equilibrio come accennato sopra.Questo foto equilibrio viene influenzato appunto dalla quantità (picco) di radiazioni rosse (R) e dalle radiazione rosso lontano (FR)

Osservando la seguente tabella si può capire che una maggiore quantità di Far Red (FR) favorisce l’allungamento dello stelo e viceversa,una maggiore quantità di Red (R) favorisce la ramificazione e ostacola l’allungamento dello stelo.

I brachizzanti

Spesso,per le piante commerciali coltivate in serra vengono usati dei prodotti chiamati ”brachizzanti” o più informalmente, ”nanizzanti”
Questi prodotti vanno ad interferire con il metabolismo delle gibberelline,inibendole o accelerando il loro catabolismo e favorendo la trasformazione da forme attive a forme inattive o meno attive.

Non prenderò in considerazione questo tipo di prodotti,in quanto ritengo che un approccio ”non chimico” sia la migliore scelta.

Temperatura

Come la maggior parte di voi già saprà,la temperatura ricopre un ruolo fondamentale nel metabolismo della pianta.

Bisogna in questo caso iniziare però a distinguere tra:

  • Temperatura diurna (TD)
  • Temperatura notturna (TN)
  • Temperatura media (TM) quest’ultima risultante dalla media delle precedenti due

e tenere in mente la differenza (DIF) tra TD e TN, ovvero :

  • DIF = TD – TN

Queste differenze ci interessano per via delle risposte morfo-fisiologiche che una pianta mostra al variare dei singoli parametri di temperatura.

Come potete vedere nella seguente tabella,al variare dei parametri di temperatura,si ha una risposta ben precisa da parte della pianta.
Ad esempio con l’aumentare della temperatura media TM, la fotosintesi,la respirazione,la formazione e l’accrescimento fogliare sono maggiori.
Per quanto riguarda il DIF invece,se questo ha un valore positivo,ovvero il giorno è più caldo della notte,le piante saranno incentivate ad allungare i propri internodi per distensione cellulare.
Viceversa,portando il valore DIF a 0 (caso in cui TD e TN sono uguali) o in negativo (TD minore di TN) le piante rallenteranno la crescita per distensione.

La prossima tabella mostra il variare della lunghezza al variare del DIF.Gli esemplari presi in considerazione sono crisantemi coltivati in serra (fonte : Karlsson et al. ,1989)

Non è stato del tutto chiarito il meccanismo fisiologico che la pianta attua in regime di DIF negativo,ma questa tecnica viene largamente utilizzata dai coltivatori e si ritiene sia la più efficace tra i metodi ”non-convenzionali”
Le prime prove su questo fenomeno vennero effettuate da ricercatori americani nella metà degli anni ’80.
Si suppone che il DIF negativo abbia un effetto simile a quello del rapporto Red to Far red,includendo nel processo il sistema fitocromo ed andando a modificare il ”comportamento” delle gibberelline.

L’effetto del DIF negativo dipende anche dalle condizioni di illuminazione.
In generale,minore è la radiazione luminosa e minore deve essere il valore DIF in termini assoluti.
Una temperatura notturna troppo alta (DIF troppo negativo) aumenta la cosiddetta ”respirazione da mantenimento” e può essere dannosa se durante le ore di luce le radiazioni sono scarse,in quanto i derivati foto-sintetici verrebbero utilizzati per questo processo piuttosto che per sostenere la crescita di nuovi tessuti.(fonte: Hendriks et al. ,1992)

Un altra interessante tecnica per contenere la taglia delle piante ed evitarne la ”filatura” è chiamata in inglese ”morning drop” (MD)
Questa tecnica prevede l’abbassamento di pochi gradi nelle prime ore di luce.
In poche parole viene sfruttata la variazione cicardiana del tasso di crescita per distensione e la sensibilità delle piante alle variazioni del regime termico e luminoso.(fonti:Bertram e Karlsen,1994)
Questa tecnica appare tanto più efficace quanto più è lungo e marcato l’abbassamento della temperatura.

Luce

Le radiazioni luminose di colore blu favoriscono la compattezza della pianta,per questo usare una MH in fase vegetativa e per il primo periodo della fioritura può essere vantaggioso.Le lampade prive dello spettro blu favoriscono invece l’ allungamento.

Le radiazioni UV-A ed UV-B influiscono sulla compattezza della pianta.La maggior parte dei vetri utilizzati per cooltube o per serre di solito filtrano questi raggi in buona parte favorendo così la filatura.C’è da dire però che con l’aumentare della radiazione luminosa i raggi UV perdono la loro efficacia nel favorire uno sviluppo compatto della pianta.

Usare luce diffusa e non diretta attraverso un comune riflettore è un buon modo per tenere sotto controllo il rapporto R\FR.
La ragione per cui una luce diffusa è migliore è perché i fotoni viaggiano con ogni angolazione possibile nella vegetazione,migliorando la diffusione della luce.Questo vuol dire che arriveranno maggiori radiazioni RED alle parti meno esposte migliorando il rapporto R\FR e creando ombre meno marcate nella vegetazione.
Un esempio di luce diretta sono le ”nuove” lampade a led,in cui i diodi non hanno alcun tipo di riflettore o i riflettori a specchio.(fonte: Spurr, ICMag)

Un’altra soluzione potrebbe essere rappresentata dall’utilizzo di un filtro foto-selettivo che riesca a filtrare le radiazioni tra 700 ed 800 nm in modo da bloccare appunto le radiazioni Far Red.

Un altro modo ancora e,forse anche più semplice,per contenere lo stretch,soprattutto dalle prime fasi della fioritura, è aggiungere delle fonti luminose supplementari come dei neon che riportino il rapporto R\FR a favore di R.
Le classiche cfl,posizionate tra la vegetazione o ai suoi lati rappresentano un buon metodo per aumentare le radiazioni Red e diminuire lo stretch.

Stress meccanici

Altre tecniche utilizzate per il controllo della taglia da parte di coltivatori in serra è quella di stressare le piante meccanicamente.Ogni pianta ha la sua risposta ad un determinato stress,ma notevoli risultati sono stati raggiunti utilizzando tecniche chiamate : spazzolatura,scuotimento e ventilazione.
Il contenimento della taglia può essere osservato nelle piante che crescono sui litorali e sono più esposte al vento o nelle coltivazioni in bancali che vengono continuamente sfregate dal passaggio degli operatori tra i banchi.La riduzione della taglia in questo caso dipende da un’alterazione del bilancio ormonale:i livelli di gibberelline diminuiscono,si hanno alterazioni nel trasporto delle auxine e aumenti del livello di abscissico.
Questo significa che toccare le piante ha sicuramente effetto sulla loro morfologia e non esiste un risultato ben determinato finora,ma si può affermare con plausibile certezza che avere una buona ventilazione nelle coltivazioni indoor,come accennato sopra,favorisce la compattezza della pianta.

Considerazioni finali

Visto che,nel nostro interesse,c’è principalmente la riduzione dello stretch subito dopo la messa in fioritura,dei buoni modi per cercare di controllare il fenomeno sono:

Aggiungere delle fonti luminose come neon o cfl ai lati delle piante o tra la vegetazione stessa.A partire appunto dall’inizio della fioritura.

Utilizzare una lampada MH anche nel primo periodo di fioritura.(Usare una MH vuol dire anche meno lumen,quindi meno fotosintesi,rispetto ad una HPS)

Sfruttare il controllo della temperatura e quindi il DIF

Sfruttare la tecnica del ”morning drop” o ”morning dump” che consiste nell’abbassare la temperatura di qualche grado nelle prime ore di luce.

Evitare che nel substrato ci sia una eccessiva presenza di azoto (N) e di fosforo (P) nel momento in cui si forza la fioritura.

Evitare coltivazioni troppo dense se si vuole favorire la compattezza delle piante.

Ricreare una buona ventilazioni che stimoli una risposta morfo-fisiologica da parte della pianta.

Teoricamente usare delle fonti di radiazioni UV comprese all’incirca tra 300 e 380 nm. (I raggi UV possono essere molto dannosi per tutti gli esseri viventi e quindi vanno usati con cautela )

Fonti:

https://www.icmag.com/ic/showthread.php?t=210176

http://www.google.it/url?sa=t&source…Nac9rxdICwL4VA

https://www.icmag.com/ic/showthread.php?t=194053&page=2

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