Iluminação artificial no cultivo de lúpulo
É de conhecimento da humanidade, a muito tempo, que várias espécies de vegetais e animais têm o seu ciclo de vida, ou parte dele, regulado pela variação do comprimento do dia, o qual chamamos de fotoperíodo. Na agronomia o interesse pelo estudo do fotoperiodismo é focado principalmente na modulação do processo de indução ao florescimento, que afeta diretamente o desenvolvimento fenológico das plantas e sua produção.
Muitas plantas usam a duração do dia como uma sinalização para controlar o momento da floração (Carré et al. 2018). De maneira simplificada, podemos classificá-las como plantas de dias curtos ou longos dependendo se florescem quando a duração do dia é menor ou maior que um número específico de horas, conhecido como fotoperíodo crítico. Em geral, o fotoperíodo crítico para o lúpulo é de 15 a 16 horas (Krebs 2019; Neve 1991), sendo conhecido como uma planta de dia curto (Thomas e Schwabe 1969) porque floresce quando a duração do dia é menor que esse limite.
No hemisfério norte, plantas de lúpulo geralmente florescem a partir do solstício de inverno (21 de julho), quando a duração do dia começa a encurtar e passa a ser inferior a 16 horas (ISKRA et al. 2019). Aqui no hemisfério sul elas passam a florescer, após o solstício de verão (21 de dezembro), quando o dia começa a encurtar, entrando em floração no final de dezembro a meados de janeiro, dependendo da sensibilidade da variedade ao fotoperíodo.
A duração do dia varia em função da latitude, e geralmente a faixa de latitude aceita para a produção comercial de lúpulo é de 35 ° a 55 ° ao norte ou ao sul do equador (DODDS 2017). Como exemplo, a principal região produtora de lúpulo nos Estados Unidos é o Vale do Yakima, em Washington, onde a latitude é de 46,6 ° N e a duração mais longa do dia é de 16 horas.
No Brasil, a latitude mais perto da faixa ideal para o lúpulo é no Sul do país, sendo de 30° S, por exemplo, em Porto Alegre, com a duração mais longa do dia atingindo 14 horas, o qual ainda está abaixo da quantidade de horas de luz ideal para o pleno crescimento da planta.
Portanto o lúpulo floresce no Brasil sem a necessidade de iluminação artificial, porém para alcançarmos altas produtividades a duração do dia tem que ser mais longa do que a que temos naturalmente, evitando assim com que as plantas floresçam prematuramente sem que tenham desenvolvido o crescimento vegetativo adequado para sustentar altos rendimentos de cones.
Os principais países produtores estão localizados dentro da faixa de latitude ideal para o lúpulo, sendo assim o seu cultivo em países fora dessa faixa é algo recente no mundo e vem ocorrendo com sucesso, além do Brasil, em outros locais que também estão usando a suplementação luminosa. Nosso país é um dos pioneiros no cultivo comercial do lúpulo com uso de luz artificial.
Alguns fatores são importantes no entendimento da iluminação artificial no lúpulo. O fluxo luminoso necessário para manter as plantas no estádio vegetativo é muito baixo quando comparado à quantidade de luz necessária para outros processos metabólicos, como a fotossíntese. Uma luz com intensidade muito baixa (1 a 2 μmol / m 2 / s) é necessária para controlar a floração do lúpulo, enquanto 40 a 60 µmol / m 2 / s são geralmente necessários para promover um adequado crescimento de plantas ornamentais (Meng e Runkle 2016).
Algumas plantas são extremamente rápidas em completar a resposta fotoperiódica, bastando um dia apenas de percepção ao encurtamento ou alongamento do dia, enquanto outras são mais lentas, exigindo vários dias para completar o processo. A cannabis sativa, espécie da mesma família botânica do lúpulo (Cannabaceae) e com a mesma exigência fotoperiódica, necessita de 4 dias de fotoperíodo favorável (encurtamento do dia) para florescer. (Vince-Prue, 1996).
Em relação as fontes de luz disponíveis para a suplementação luminosa, a principal vantagem da tecnologia LED em comparação com outras fontes de luz é a sua capacidade de controlar a composição espectral da luz para aplicações específicas, existindo lâmpadas LED desenvolvidas especificamente para a regulação da floração (Meng e Runkle 2016). No caso do lúpulo, um espectro rico em luz vermelha (600-700 nm) é eficaz para a inibição da floração em espécies de dias curtos (Valverde et al. 2004).
O horário de início da iluminação, a sua duração, a quantidade e qualidade da luz que vai chegar nas folhas do lúpulo irá influenciar no seu desenvolvimento. De acordo com Yasuo et al (1967) um aumento no número de cones de lúpulo e no teor de resina pode ser esperado com o uso de luz artificial adequada (de 0,2 lux a 50 lux) de forma contínua ou intermitente do pôr-do-sol ao nascer do sol à noite por 20 a 40 dias a partir de um tempo (quando as plantas atingiram cerca de 2 metros de altura).
Por aqui estamos desenvolvendo vários testes no nosso campo experimental e em alguns produtores, já existindo pesquisas em andamento e outras sendo implantadas nas universidades visando estudar esse tema, para que tenhamos o quanto antes respostas conclusivas em relação aos espectros de cor ideais para o desenvolvimento vegetativo e reprodutivo, intensidade de iluminação, densidade e distribuição de luz no campo, tempo e período de suplementação, entre outros.
Existem empresas nacionais especializadas no uso de iluminação artificial para o agronegócio que já estão trabalhando com a cultura do lúpulo, como o grupo Fienile e a Iluminagro, que vem estimulando as pesquisas com iluminação artificial no cultivo do lúpulo.
O que já sabemos a partir de 3 anos de experiência com a suplementação de luz para o lúpulo é que o seu uso possibilita a obtenção de mais de uma safra no ano, podendo chegar até três colheitas anuais nos locais mais quentes, além da obtenção de maiores produtividades na safra e de permitir o plantio fora da janela ideal. Alcançando boas produtividades e duas colheitas no ano o produtor consegue aumentar a sua rentabilidade anual, diluir mais rápido o investimento das máquinas de colheita e beneficiamento e ofertar o seu lúpulo recém-colhido mais de uma vez no ano, o que pode tornar a sua produção no país altamente competitiva com os principais países produtores.
Na medida em que vamos entendendo as possibilidades e desafios de manejar a cultura com o uso da iluminação, adquirindo maior conhecimento sobre a necessidade fotoperiódica e ciclo de cada variedade, assim como o momento ideal de entrada na floração, vamos progredindo no entendimento do desenvolvimento do lúpulo e como manejá-lo de forma mais produtiva em nossas condições tropicais.