Produção de Cannabis: Onde estão os Agrônomos? (3/3)

Chegamos ao final da série “Produção de Cannabis: Onde estão os Agrônomos?”. Neste último texto vamos falar sobre aspectos diretamente relacionados ao cultivo, como necessidade hídrica da espécie, época de plantio, nutrição de plantas e mais alguns detalhes. Caso não tenha visto, o primeiro texto da série você pode conferir aqui, e o segundo você confere aqui.

Neste vamos tratar de 3 temas importantes para o cultivo de Cannabis:

  • Nutrição de plantas
  • Irrigação
  • Época de plantio
Cânhamo produzido em sistema de pivô central na Austrália. Fonte: https://www.agric.wa.gov.au/hemp/industrial-hemp-grants-scheme

Resolvi deixar o melhor para o final. Esse texto vem com uma série de informações que pode auxiliar muitos potenciais agricultores aqui no Brasil no futuro. Esse texto também é muito mais atrativo para quem busca um cultivo em pequena escala na sua própria casa, pois aborda uma série de temas que quase todo mundo tem dúvida na hora de começar (quanta água eu ponho?/como eu adubo a terra?/como eu programa as luzes?/etc.).

Como Agrônomo que trabalha exclusivamente com esta espécie, seguidamente recebo perguntas relativas a cultivos caseiros e para a infelicidade de quem me pergunta, a resposta normalmente é: “Depende”.

Confesso que as vezes parece que eu não entendo nada sobre o tema e inclusive já fui questionado sobre isso, porém o tema é muito mais complexo do que parece e para dar uma resposta sólida e efetiva, é necessário ter muitas informações disponíveis para análise.

Produtor auxilia na colheita de Cânhamo no estado do Colorado. Fonte: Krysten Wyatt/The Associated Press.

Existe uma série de fatores que influenciam (para não dizer “controlam”) o crescimento da planta. Fatores abióticos são as influências que os seres vivos recebem em um sistema ecológico derivadas de aspectos físicos, químicos ou físico-químicos do ambiente, como luminosidade, pH do solo e da água, composição do ar (mais comumente visto como nível de CO2), temperatura do ar e do solo, entre outros.

A ação do homem sobre esses fatores, na tentativa de controlá-los a favor de certas espécies vegetais, é o que define a agricultura.

A Cannabis apresenta, devido a sua história de proibição, alguns aspectos um tanto curiosos, pois após séculos de cultivo em larga escala a céu aberto, ela foi relegada a espaços internos (indoor) e ficou totalmente dependente de seus cultivadores para se reproduzir em boa parte do mundo, pelo menos até pouco tempo atrás. Sendo assim, normalmente ao se falar de cultivo de Cannabis, é necessário deixar bastante explícito se está falando de cultivo ao ar livre, estufas ou espaços indoor, uma vez que eles são totalmente distintos em relação aos aspectos agronômicos e fitotécnicos.

Métodos de cultivo a parte, vamos ao que interessa: os fatores que influenciam o crescimento da planta e qual a melhor maneira de controlá-los.

Faço aqui um disclaimer: seria absolutamente impossível abordar todos os temas com profundidade em um único texto, todos esses assuntos gerariam conteúdos suficientes para um livro (ou uma coleção de livros), que pretendo confeccionar em um futuro próximo (se der tempo). Além disso, se eu abrir todas as informações e segredos aqui, ninguém mais vai pagar minhas horas de consultoria, então tenho que caminhar por essa linha tênue em expor informações de qualidade, porém sem entregar todo o conteúdo que seria necessário para o cultivo comercial de grande escala, seja ele indoor, em estufa ou a campo.

Nutrição de plantas:

A nutrição é um tópico que gera bastante discussão entre cultivadores caseiros. Já vi intensos debates entre os que utilizam fertilizantes minerais e os que demonizam o seu uso e prezam pelo cultivo totalmente orgânico. Vou tentar desmistificar algumas informações e ainda fornecer um olhar científico sobre o uso de nutrientes no cultivo de Cannabis.

Primeiramente, como qualquer cultivo agrícola, é óbvio que o uso de fertilizantes aumenta a colheita, seja em termos de gramas de flores secas por planta ou por hectare, quantidade de canabinoides, toneladas de fibra ou grãos. Quanto à origem destes nutrientes, a maioria dos debates, como falei acima, são desinformados. O uso de fertilizantes minerais é absolutamente possível e eu diria que a maioria dos cultivos pelo mundo hoje utiliza esse tipo de nutriente. Inclusive, é a única fonte utilizada por empresas que prezam pela uniformidade do cultivo, pois é possível estabelecer receitas de nutrientes que são absolutamente idênticas ano após ano.

Por muito tempo as receitas de fertilização utilizadas eram desenvolvidas pelos growers, que baseavam-se em suas experiências pessoais de cultivo. Após isso, algumas marcas passaram a se especializar em nutrientes para o cultivo de Cannabis (Advanced Nutrients, General Hydroponics, etc.) e elas próprias recomendavam as quantidades de suas linhas de nutrientes a serem utilizadas durante o ciclo de cultivo.

Recomendação de uso de produtos fertilizantes da empresa Advanced Nutrients, detalhando o requerimento de uso em todas as semanas do florescimento. Fonte: https://www.advancednutrients.com/nutrient-calculator/.

Para a nossa sorte, nos último anos, com o avanço das legislações, estamos colhendo os resultados de pesquisas sérias feitas por universidades e renomados pesquisadores do campo de Ciência Vegetal.

Um estudo de 2017, da Universidade de Guelph (Zheng et al., 2017), demonstrou os efeitos de fertilizantes orgânicos durante o desenvolvimento vegetativo de Cannabis em dois substratos à base de fibra de coco. Os resultados são bastante interessantes e indicam que existe uma relação não linear entre a quantidade de fertilizante e a produtividade das plantas, o que é comum em termos de nutrição vegetal, ou seja, o efeito da adição de nutrientes é positivo até certo ponto, depois disso passa a ser danoso à planta. Para growers caseiros é o conhecido efeito da queima nas folhas, quando você exagera na dose do nutriente (fitotoxidade). Todos os fatores avaliados, como número de folhas, ramos e peso de flores secas responderam da mesma maneira com a dose ideal, sendo algo em torno de 400mg de Nitrogênio por litro de água utilizado na rega.

Curva dose-resposta demonstrando a dose de fertilizantes utilizada e o peso de flores secas colhidos por planta. Fonte: Zheng et al., 2017.

Outro estudo, que demonstra o efeito de diferentes fertilizantes no desenvolvimento de Cannabis, foi realizado por pesquisadores do
Institute of Soil Water and Environmental Sciences de Israel, que compararam 4 diferentes receitas de fertilizantes sobre o perfil fitoquímico das plantas (Bernstein et al., 2019).

(…) existe uma relação não linear entre a quantidade de fertilizante e a produtividade das plantas, o que é comum em termos de nutrição vegetal, ou seja, o efeito da adição de nutrientes é positivo até certo ponto, depois disso passa a ser danoso à planta.

Dentre os resultados do estudo, os mais interessantes indicam que diferentes receitas nutricionais interferem diretamente na quantidade de canabinoides produzidas pelas plantas, bem como na distribuição dos canabinoides nos diferentes órgãos. Além disso, o estudo demonstrou como os nutrientes são distribuídos pelas plantas em seus diferentes órgãos. A principal conclusão do estudo foi que existem evidências para que as diferentes receitas nutricionais possam ser utilizadas a fim de estimular a produção de diferentes canabinoides e como estratégia para padronização do cultivo.

Resultados do estudo demonstrando que as maiores concentrações de canabinoides são de fato nas flores da parte superior da planta, chamados popularmente de “top buds”, confirmando o conhecimento popular. Os resultados também demonstram que uma receita de NPK mineral suplementada foi a que atingiu os maiores valores de canabinoides nas flores. Fonte: Bernstein et al., 2019.
Resultados do estudo demonstrando a concentração dos nutrientes em diferentes partes da planta (Flores, folhas das inflorescências, folhas vegetativas e caule). Fonte: Bernstein et al., 2019.

Em resumo, a nutrição de plantas na produção de Cannabis segue os princípios básicos de produção vegetal já conhecidos por Engenheiros Agrônomos, além de que, estudos mais detalhados vão surgir cada vez mais no cenário mundial. Eu costumo dizer que a nutrição de Cannabis é, de certa forma, semelhante ao cultivo do Tomate, uma planta bastante exigente que requer um nível elevado de Nitrogênio durante a fase vegetativa, assim como níveis mais altos de Fósforo e Potássio quando da floração e frutificação, além de uma dose adequada de Cálcio, Magnésio e micronutrientes em geral.

É importante frisar, no entanto, que para a produção de Cannabis a campo, ou Cânhamo, será exigido do Agrônomo responsável que siga o caminho tradicional de identificação e análise de solo, correção do solo e aplicação de nutrientes na linha de plantio, para assim chegar a um resultado produtivo no seu cultivo, seja ele para produção de canabinoides, fibras ou grãos.

(…) a nutrição de Cannabis é, de certa forma, semelhante ao cultivo do Tomate, uma planta bastante exigente que requer um nível elevado de Nitrogênio durante a fase vegetativa, assim como níveis mais altos de Fósforo e Potássio quando da floração e frutificação, além de uma dose adequada de Cálcio, Magnésio e micronutrientes

Irrigação:

O consumo de água da cultura da Cannabis é complexo de se definir. Plantas cultivadas em ambientes indoor e estufas normalmente possuem um consumo de água bastante elevado, principalmente durante a fase de floração e plantas de maior tamanho.

Ao mesmo tempo, o Cânhamo é conhecido por ser uma cultura que exige pouca água durante o seu ciclo de cultivo a campo, principalmente para a produção de fibras.

Um estudo de 2014 avaliou o impacto de diferentes níveis de irrigação e da densidade de plantio de duas cultivares de cânhamo na Espanha (García-Tejero et al., 2014). O estudo comparou dois níveis de irrigação, IR1 (100% ETc) e IR2 (80% ETc) e 3 densidades de plantio, PD1 (40,000 plantas por hectare), PD2 (20,000) e PD1 (10,000), etc. Para quem não é Agrônomo, é a Evapotranspiração da Cultura, ou seja, toda a água que a cultura utiliza em um determinado período de tempo. Os dois tratamentos de irrigação, 100 e 80%, significam que no primeiro tratamento tudo que a cultura transpira é recolocado através da irrigação e no segundo, apenas 80%. Um problema com esse estudo, evidenciado pelos resultados, é que 80% não chega a ser uma irrigação deficitária muito grave, os estudos normalmente comparam níveis de 60, 40 e 20%, o que ocasionou uma diferença muito pequena entre os tratamentos. De qualquer maneira vamos aos resultados:

Comparação entre os diferentes tratamento em relação a algumas medições realizadas. FW: Biomassa úmida de planta inteira, DW: Biomassa seca de planta inteira, DW-stem: Biomassa seca do caule, DW leaves and flowers: Biomassa de flores e folhas. Fonte: García-Tejero et al., 2014.

É possível observar que as densidades maiores de plantio obtiveram uma biomassa total produzida maior, da mesma maneira que a irrigação 100% atingiu níveis mais produtivos, embora as diferenças tenham sido poucas.

Outro estudo de 2004 comparou níveis de irrigação de 100 e 66% de reposição da ETc (Mastrorilli et al., 2004). O destaque deste estudo foi que mesmo com apenas 66% de reposição os pesquisadores encontraram produções de até 38 toneladas por hectare de biomassa, que resultaram em aproximadamente 13 toneladas de fibra seca, um valor bastante elevado para uma situação de irrigação deficitária, demonstrando o potencial da planta em obter bons resultados mesmo em situações de seca. No mesmo estudo os pesquisadores comparam resultados da Eficiência do Uso de Água (litros necessários para produzir uma quantidade de biomassa) e encontraram que para o clima do sul da Europa (Itália), o Cânhamo foi mais eficiente que a Soja, similar ao uso do Girassol, e inferior à eficiência do Sorgo.

Uma pesquisa bastante interessante vinda do Canadá comparou os efeitos da irrigação e da aplicação de nutrientes via foliar na recuperação da cultivar X-59 (Hempnut), variedade produtora de grãos, após um evento de granizo (Hudson et al., 2017). Esse tipo de estudo é crucial para o cálculo do seguro que deve ser feito para esse tipo de lavoura.

Resultados do artigo de Hudson et al. (2017).

Os resultados demonstram que o uso de irrigação combinada com adubação foliar proporcionaram uma recuperação maior nas plantas, embora o maior efeito seja devido ao uso de fertilizantes foliares isoladamente. O adubo foliar utilizado no estudo foi uma formulação 6–17–5 da marca NutriBoost.

A maioria dos estudos é realizada em cultivos de Cânhamo a campo, existindo uma falta de informação de qualidade sobre o consumo de água em situações de estufa e indoor. Por experiência própria, eu posso afirmar que esses resultados, no geral, são bastante variáveis e aumentam bastante durante a fase de floração das plantas, podendo chegar até o patamar de 25–35 L de água (ou solução nutritiva) por dia por planta. Os fatores que mais afetam o consumo de água são a temperatura do ar, com o máximo ficando entre 28–32 graus Celsius (diminui em temperaturas mais elevadas devido ao fechamento dos estômatos) e a intensidade da luminosidade (mais luz = mais fotossíntese = mais consumo de água). A circulação de ar no dossel das plantas também é bastante importante para estimular a fotossíntese, bem como os níveis de CO2 do ar, que podem ser elevados artificialmente (existem cultivos comerciais que chegam a utilizar níveis de 2000ppm CO2).

Época de plantio:

Esse aspecto, um dos mais relevantes na agricultura tradicional, é também muito importante para a cultura do Cânhamo, principalmente se o objetivo é a produção de flores ou sementes. Para cultivos em estufa ou indoor, esse fator é pouco ou nada relevante, a maioria desses cultivos protegidos planta e colhe em ciclos durante todo o ano.

O mesmo estudo citado acima (Mastrorilli et al., 2004) explorou a diferença causada pelo semeio em diferentes épocas, conforme demonstra a tabela abaixo.

Fonte: Mastrorilli et al., 2004

É possível observar que o efeito da data de plantio interfere diretamente nos resultados produtivos da espécie. Este estudo foi realizado na Itália, portanto, o semeio começou no meio do inverno (15/Jan) e foi até a primavera em Março. A produção de de biomassa foi muito maior nas plantas semeadas em 28 de Fevereiro e 15 de Março, época considerada a mais correta para o cultivo, embora o uso de água tenha sido mais elevado devido ao ciclo mais longo e maior taxa fotossintética experienciada pelas cultivares testadas (Carmagnola, Red petiole e Kompolti).

Estudo publicado pelo departamento de agricultura do estado do Kentucky, EUA, comparando produtividade de 3 variedades comuns de Cânhamo produtor de grãos em diferentes épocas de plantio.

O estudo mostrado acima, realizado em parceria pelo Departamento de Agricultura do Estado do Kentucky, EUA e o Departamento de Agronomia da Universidade do Kentucky por Kostuik e Williams (2019), demonstra que a produtividade dos grãos está totalmente relacionada com a época do plantio e a densidade de plantas por hectare.

É possível observar como a produtividade cai abruptamente quando o semeio acontece em datas após 18 de Junho, no meio do verão norte americano. Isso se deve, principalmente, ao fato de que o Cânhamo é uma planta que floresce em situação de dia longo (+12 horas de luz) e é estimulada pelo acréscimo contínuo de luz diariamente, o que ocorre quando o plantio se dá na primavera. Quando as plantas são semeadas no verão, quando atingem ponto de maturidade para iniciar a floração, os dias já estão ficando mais curtos, o que reduz bastante o estímulo floral e, por consequência, a quantidade de sementes produzidas. Outra condição que pode ocorrer é que as plantas florescem ainda muito jovens e pouco desenvolvidas, atingindo um tamanho final reduzido e, portanto, produzindo uma quantidade menor de grãos.

Os autores fazem diversas observações sobre a importância de definir as datas adequadas de plantio para diferentes regiões, demonstrando que esse é, talvez, o fator mais relevante para o sucesso da lavoura de Cânhamo. Outra observação bastante relevante é relativa ao vigor de germinação das sementes, que os autores afirmam ser muito inferior a cultivares comerciais de outras espécies como Milho e Soja(85% contra 99%), apontando que evoluções nesse sentido são extremamente necessárias por grupos de pesquisa que se dedicam ao melhoramento genético de variedades de Cânhamo, além de que o cuidado com o preparo do solo e umidade no momento do plantio devem ser realizados com muito cuidado (manter a umidade elevada na data de semeio e ajustar a plantadeira para 3–5cm de profundidade para as sementes).

Discussão Geral:

Os fatores que afetam a produção de Cannabis são muitos e a relação entre eles é extremamente complexa. Ao contrário das commodities agrícolas comuns (Soja, Milho, Trigo, etc.) a Cannabis apresenta uma variabilidade genética muito grande e ainda não domada, apresentando um universo de possibilidades para os produtores.

Enquanto um produtor de Soja escolhe entre diversas cultivares comerciais, todas muito similares, e que tem como produto final grãos que são vendidos de maneira idêntica, independente da cultivar utilizada, a Cannabis possui muitas nuances e diferenças dependendo do objetivo final que o produtor deseja. Portanto, é preciso escolher uma cultivar (que hoje ainda não é padronizada) que entrega o que o produtor busca, sejam canabinoides (THC, CBD, CBG, THCV, CBN, CBC, etc…), perfis de terpenos diferentes (nem vale a pena listar, pois a Cannabis produz muitos e bastante diversos), produção de grãos ou produção de fibras.

E vale ressaltar que cada uma dessas finalidades de cultivo exige um plano adequado para atingir resultados satisfatórios.

Devido a estes motivos que me interessei, ainda no início da minha carreira, em trabalhar com essa planta exclusivamente, pelas inúmeras oportunidades que ela proporciona e por todos os subprodutos fascinantes que ela pode gerar.

Porém, deixando o romantismo de lado, podemos ver que existem muito mais desafios do que soluções para o cultivo desta espécie, apontando para um futuro que vai exigir décadas de pesquisa e muito trabalho para tornar a Cannabis uma planta perfeitamente adaptada ao cultivo comercial em escala em diferentes locais do planeta. Arrisco dizer que ainda vou ver a maioria das Faculdades de Agronomia das universidades brasileiras criando um departamento exclusivo para o estudo desta espécie.

Existem muitos fatores que requerem maior entendimento e que, confesso, nem quis entrar no mérito de expor eles aqui, pois iria exigir mais inúmeras páginas para discutir e entender os mesmos de maneira adequada. Por exemplo, a produtividade de plantas por Watt de luz, seja de algum canabinoide específico ou de gramas de flores produzidas, a densidade de plantas em cultivos indoor e estufas (já adianto que a densidade não é um fator eficiente para prever a produtividade por m², ao contrário do que muitos growers pensam), quantidade e composição de nutrientes e sua correlação com a produção de diferentes canabinoides (embora eu falei um pouco sobre isso no início), os diferentes efeitos de lâmpadas HPS e LED no crescimento da planta (e por que não também da luz natural do sol) e como isso afeta o perfil fitoquímico e a produtividade por área (mais luz nem sempre significa mais gramas de flores secas ou gramas de canabinoides por m²), qual espectro e comprimento de onda é mais adequado para o crescimento das plantas (e quais canabinoides os diferentes comprimentos de onda estimulam mais ou menos), como levar luminosidade para a parte mais baixa do dossel das plantas e como isso afeta a distribuição de canabinoides nas flores, estratégias de melhoramento genético para criar linhas puras estáveis de diferentes cultivares (algo muito raro nos dias de hoje), a criação e as possibilidades de uso de cultivares haplóides (Cannabis é uma planta diplóide 2n=20 com um par de cromossomos sexuais XY, já foram identificadas plantas haplóides de Purple Kush, uma variedade de produção de canabinoides, e de Finola, uma variedade tradicional de grãos e fibra), como ferramentas de sequenciamento genético podem levar a um novo patamar de padronização e produtividade…

E tudo isso ainda é fortemente influenciado pelas legislações e regulamentações dos diferentes países que podem privilegiar alguns tipos de cultivos em detrimento de outros, favorecendo assim alguns tipos de desenvolvimentos em relação ao cultivo da planta.

Chegando nesse ponto do texto, percebo que ele poderia se estender por muitos e muitos capítulos e sinto que deveria contar ainda mais informações expostas em maior detalhe. Tive que escrever de maneira objetiva, afinal já foi um exercício bastante difícil compilar informações de qualidade e selecionar, no meio de tantas, as mais confiáveis para expor aqui. Como falei acima, eu literalmente poderia fazer um livro sobre Boas Práticas de cultivo de Cânhamo e Cannabis, embora ainda não me sinta pronto para isso, mesmo estando há 5 anos diretamente envolvido na indústria.

Em resumo, tem coisa pra C*&%lho pra fazer ainda e muita pesquisa necessária para levar a Cannabis ao mesmo patamar de outras plantas que fazem tanto pela humanidade.

Encerro o texto aqui sabendo que faltou muito, porém assumindo o compromisso de retornar ainda diversas vezes ao tema e, prometo, ainda publicando um livro que auxilie o desenvolvimento de Cannabis no Brasil, para ajudar os produtores interessados a adotar esse cultivo.

Outros posts desta série:

Lorenzo Rolim da Silva, Engenheiro Agrônomo, trabalha na indústria da Cannabis há 5 anos e atualmente é consultor internacional para projetos de produção de Cannabis, medicamentos e outros produtos em diversos países da Europa, América do Norte, América Latina, África e Oceania.

Atualmente escreve neste Medium a fim de trazer um novo olhar para a Cannabis dentro do Brasil e, com sorte, mudar alguma coisa.

O principal objetivo deste Medium é trazer informação de alto nível a respeito de ciência e tecnologia no âmbito da Cannabis medicinal e industrial. Interessou? Siga acompanhando!

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Lorenzo Rolim da Silva

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