Licht ist einer der wichtigsten Treiber des Pflanzenwachstums. Bei vielen Cannabis-Genotypen spielt die Photoperiode eine entscheidende Rolle bei der Steuerung verschiedener physiologischer Prozesse – darunter auch die Frage, wann eine Pflanze blühen wird. Beim Indoor-Anbau dieser Genotypen ist es wichtig zu wissen, wie lang die Photoperiode in den verschiedenen Entwicklungsphasen sein sollte.
Durch das gezielte Management von Lichtdauer und -intensität können Grower die Blütephase steuern, die Anbausaison verlängern, eine ganzjährige Produktion ermöglichen und dadurch letztlich auch die Erträge steigern.
Was ist eine Photoperiode?
Als Photoperiode bezeichnet man die Lichtdauer, die eine Pflanze innerhalb von 24 Stunden erhält. Doch Pflanzen benötigen nicht einfach nur Licht – sie brauchen Lichtpartikel (Photonen) im Wellenlängenbereich von 400 bis 700 Nanometer (nm), also genau jenen Bereich, der für die Photosynthese erforderlich ist. Die Menge dieser Photonen, die pro Sekunde auf einen Quadratmeter trifft, wird als photosynthetische Photonenflussdichte (PPFD) gemessen.¹
Gemeinsam beeinflussen Photoperiode und PPFD das tägliche Lichtintegral (DLI), also die Gesamtmenge des photosynthetisch aktiven Lichts, das eine Pflanze pro Tag erhält. DLI wird in Mol (mol) gemessen. Cannabis ist eine lichtliebende Pflanze; empfohlen wird ein DLI von 40 bis 50 mol.
Warum das Management der Photoperiode notwendig ist
Cannabis-Sorten werden entweder als Photoperiod- oder als Autoflowering-Sorten unterschieden. Photoperiod-sensitive Sorten (kurz: „Photos“) richten ihre Entwicklung nach der verfügbaren Lichtmenge und dem Lichtzeitpunkt aus, während Autoflowering-Sorten unabhängig vom Licht wachsen und blühen.
Cannabis ist eine Kurztagspflanze², das heisst, sie benötigt abnehmende Tageslichtmengen, um das reproduktive Wachstum (die Blüte) auszulösen. Wer eine Photoperiod-Sorte im Innenbereich anbaut, muss genau wissen, wann er die Photoperiode verkürzen – sprich: die Pflanze vom Vegetations- in die Blütephase „flippen“ – soll.
Studien zeigen, dass sich Cannabinoide in Blättern und Blütenorganen je nach Wachstumsphase unterschiedlich anreichern: Vegetatives Gewebe (also Blätter und Stängel) akkumuliert im Laufe des Pflanzenlebens langsam geringe Mengen an Cannabinoiden, während die Cannabinoid-Konzentrationen in den Blütenständen umso stärker zunehmen, je länger die Pflanze blüht.³
Bleibt eine Pflanze dauerhaft im Vegetationsstadium, weil sie nie eine verkürzte Photoperiode erhält, wächst sie weiter vegetativ und blüht kaum.⁴
Timing der Vegetationsphase und wann man flippen sollte
Um zu verstehen, wann die Photoperiode verkürzt werden sollte, schauen wir uns zunächst die drei Phasen des Cannabis-Lebenszyklus an:
Keimung: Samen keimen und Sämlinge sprießen.
Vegetationsphase (»Veg«): Junge Pflanzen wachsen vegetativ – erkennbar an der Entwicklung von Wurzeln, Stängeln und Blättern.
Blütephase: Die Pflanzen bilden Knospen und Blüten, bis sie die Reife erreichen.
Während der Vegetationsphase sollten Pflanzen mindestens 18 Stunden Licht erhalten, um ein kräftiges Stängel- und Blattwachstum zu fördern. Die Pflanzen sollten einige Wochen in dieser Phase verbleiben – Fachleute empfehlen 14 bis 21 Tage –, damit sie ein stabiles Blätterdach (Canopy) aufbauen und Biomasse ansammeln können. Da vegetative Biomasse mit floraler Biomasse korreliert, entscheiden sich manche Grower für eine längere Vegphase, um die Pflanzengrösse und Verzweigung zu maximieren und damit letztlich die Blüteernte zu steigern.
Sobald die Pflanzen die gewünschte Vegetationsgrösse erreicht haben – was stark vom jeweiligen Anbaukonzept abhängt –, sollten Grower die Photoperiode auf 12 Stunden verkürzen, um die Blüte einzuleiten. Eine ununterbrochene Dunkelphase von 12 Stunden beendet die Vegetationsphase. Die überwiegende Mehrheit der Indoor-Cannabis-Grower setzt auf einen 12-Stunden-Hell/12-Stunden-Dunkel-Zyklus, um eine schnelle und robuste Blüte zu induzieren.⁵ Die Forschung ist sich jedoch nicht einig, ob dieser 12:12-Zyklus die optimale Photoperiode darstellt.
Eine Studie untersuchte, wie sich Photoperioden von 10, 12 und 14 Stunden auf den Biomasseertrag und die Cannabinoide bei medizinischem Cannabis auswirken. Die Forscher stellten fest, dass sich die Cannabinoid-Konzentrationen bei einer Sorte unter einer 14-stündigen Photoperiode in der Blütephase mehr als verdoppelten – bei gleichzeitig verbesserter Blütenbiomasse. Sie kamen daher zu dem Schluss, dass die standardmässige 12-Stunden-Photoperiode nicht für alle Sorten optimal ist.⁶
Eine weitere Studie untersuchte, wie In-vitro-Cannabis-Pflanzen auf sechs verschiedene Photoperiod-Behandlungen reagierten – 12, 13,2, 13,8, 14,4, 15 und 16 Stunden pro Tag –, die in zwei Versuchen über je vier Wochen durchgeführt wurden. Nur bei den Photoperioden von 13,2 und 12 Stunden blühten innerhalb von weniger als 28 Tagen 50 % der Pflanzen. Die 12-Stunden-Photoperiode zeigte dabei die schnellste Blühreaktion: nur 13 Tage im ersten und 19 Tage im zweiten Versuch. Bei der 13,2-Stunden-Gruppe dauerte es im ersten Versuch 19 Tage und im zweiten 22 Tage, bis 50 % der Pflanzen blühten. Die Forscher empfehlen eine Photoperiode von unter 13,2 Stunden für eine optimale Blüte.⁷
Indoor-Cannabis-Grower müssen den Zeitpunkt der Photoperiod-Verkürzung sorgfältig planen, um die Tageslängenanforderungen photoperiod-sensitiver Pflanzen zu erfüllen. Auch wenn die Standardpraxis darin besteht, die Blüte durch eine Reduzierung der Photoperiode von einem Langtag-Rhythmus auf einen gleich langen Hell-Dunkel-Zyklus von 12:12 Stunden einzuleiten, gibt es sortenbedingliche Unterschiede.
Das Emerald Harvest Team
¹ Kelly, Nathan, Qingwu Meng, and Erik Runkle. 2022. „Photoperiod, light, intensity, and daily light integral.“ Produce Grower, März 2022.
² Manche photoperiod-sensitive Pflanzen sind Langtagpflanzen, d. h. sie benötigen zunehmende Tageslichtmengen, um das reproduktive Wachstum auszulösen.
³ Dang, Michelle, Nishara Muthu Arachchige, and Lesley G. Campbell. 2021. „Optimizing Photoperiod Switch to Maximize Floral Biomass and Cannabinoid Yield in Cannabis sativa L.“ Frontiers in Plant Science 12: 797425.
⁴ Moher, Melissa, Max Jones, and Youbin Zheng. 2020. „Photoperiodic Response of In Vitro Cannabis sativa Plants.“ HortScience 56 (1): 108–113.
⁵ Ahrens, Ashleigh, David Llewellyn, and Youbin Zheng. 2023. „Is Twelve Hours Really the Optimum Photoperiod for Promoting Flowering in Indoor-Grown Cultivars of Cannabis sativa?“ Plants (Basel) 12 (14): 2605.
⁶ Peterswald, Tyson James et al. 2023. „Moving Away from 12:12; the Effect of Different Photoperiods on Biomass Yield and Cannabinoids in Medicinal Cannabis.“ Plants 12 (5): 1061.
⁷ Siehe Fussnote 4.
Quelle: Emerald Harvest