Preprint de Chronobotánica aplicada · em construção
Ressonância circadiana em Cannabis sativa. Rendimento, morfologia e resina sob quatro períodos com clones pareados.
E. I. Vitor · Equipe Supercannabis · rede Supercycler · colaboradores
Resumo
Este ensaio avalia quatro períodos de luz e escuridão, de 24, 26, 27 e 28 horas, em quatro genéticas de Cannabis sativa com clones distribuídos entre os braços. A hipótese propõe que um período externo próximo das 27 horas possa estar relacionado com diferenças no rendimento, na morfologia e na composição química.
A variável principal é o peso seco de flor por planta ao atingir um critério de maturidade declarado antes do início, definido sobre o estado dos tricomas em uma zona fixa. As datas de corte diferem entre braços e os dias até o corte são analisados como variável adicional. Registram-se além disso o ambiente, a aderência ao horário executado, a morfologia e uma série de química. As previsões foram registradas antes da montagem e os resultados serão publicados junto com as limitações do delineamento.
Palavras-chave. Chronobotánica aplicada, ressonância circadiana, período T, fotoperíodo, Cannabis sativa, supercycle, pré-registro, ciência aberta.
1. Introdução fechado
O fotoperiodismo descreve a resposta das plantas à duração relativa da luz e da escuridão dentro de um dia de 24 horas. A cronobiologia, por sua vez, descreve a relação entre o período do ciclo externo e o período endógeno do relógio do organismo. A essa relação estudada sobre plantas de cultivo, e manipulada como variável de manejo, denominamos Chronobotánica aplicada, e é o marco deste ensaio e do preprint que o acompanha. Sob um ciclo de 24 horas ambas as descrições coincidem e não podem ser distinguidas, porque a duração do dia e a da noite estão acopladas e somam uma constante.
A ressonância circadiana, formulada em Drosophila melanogaster por Pittendrigh e Minis (1972), propõe que a aptidão do organismo é máxima quando o período externo coincide com o endógeno. Em plantas, Dodd e colaboradores (2005) mostraram que genótipos de Arabidopsis cujo relógio coincide com o ciclo externo apresentam maior conteúdo de clorofila, maior fixação de carbono e maior sobrevivência. Anton-Sales e colaboradores (2026) levaram o princípio à produção em alface e relataram aumentos de biomassa de entre 11% e 29% sob um ciclo de 27 horas com integral diária de luz equivalente. Núñez Ocaña e colaboradores (2025) relataram, na mesma cultura, ausência de efeito sob períodos de 20 a 28 horas, com ritmos de carboidratos aclimatados ao ciclo aplicado.
Não se encontrou literatura que avalie períodos distintos de 24 horas sobre um cultivo floral medindo rendimento e metabólitos secundários. O presente ensaio avalia quatro períodos em Cannabis sativa sob um delineamento em blocos por genótipo, com clones pareados entre tratamentos. A hipótese de trabalho propõe que o período endógeno da espécie se encontra perto das 27 horas e que um ciclo externo dessa duração se associa a um rendimento por planta maior que o de um ciclo de 24 horas, ainda recebendo uma quantidade menor de luz por dia de calendário.
2. Materiais e métodos fechado
2.1 Delineamento experimental
Delineamento em blocos completos, com o genótipo como bloco e o período do ciclo como fator de tratamento, em quatro níveis. Cada nível é executado em um cubículo independente, de modo que o cubículo está confundido com o tratamento. Cada bloco aporta uma planta a cada tratamento, com o que a unidade experimental é a planta e a unidade de réplica é o genótipo, com n igual a quatro genótipos por tratamento. O ensaio é realizado em um único sítio, com um só operador, entre 1º de setembro de 2026 e a data de colheita de cada planta.
2.2 Tratamentos
Os quatro tratamentos diferem unicamente na duração do ciclo de luz e escuridão. Todos os demais fatores se mantêm constantes entre cubículos. A ancoragem temporal dos quatro ciclos é 1º de setembro de 2026 às 17 horas da Argentina, e as transições são executadas e registradas pelo sistema de controle descrito em 2.4.
| Tratamento | Período T (h) | Luz / escuridão (h) | Luz por dia de calendário (h) | DLI estimada (mol·m⁻²·d⁻¹) |
|---|---|---|---|---|
| 12/12 | 24 | 12 / 12 | 12,00 | 29,2 |
| 13/13 | 26 | 13 / 13 | 12,00 | 29,2 |
| 13/14 | 27 | 13 / 14 | 11,56 | 28,1 |
| 14/14 | 28 | 14 / 14 | 12,00 | 29,2 |
A luz por dia de calendário calcula-se como a duração da fase de luz dividida pelo período total e multiplicada por 24. A integral diária de luz é uma estimativa derivada do fluxo declarado pelo fabricante da luminária e não uma medição, conforme se detalha em 2.4.
2.3 Material vegetal
Quatro genótipos de Cannabis sativa, todos fotoperiódicos e propagados vegetativamente. Cada genótipo aporta um clone a cada um dos quatro tratamentos, de modo que os indivíduos comparados entre tratamentos são geneticamente idênticos. Os genótipos são Sweet 16 (Lit Farms, Project 4516 × Grandi Candy, floração declarada de 63 dias), Lemon Cherry Fire F2 (Tiki Seeds, Lemon Cherry Gelato × Zerbert, F2, sem tempo de floração publicado), SC-G01 (acesso de linhagem não verificada, recebida como material clonal sem documentação) e Hell-echo (Berryfreak × Freakshow, sem tempo de floração publicado). Cada cubículo aloja além disso um contêiner de Chrysanthemum como observação exploratória de uma segunda espécie de dia curto, fora da variável principal.
2.4 Condições de cultivo
Cada tratamento ocupa um cubículo fechado de 1,00 × 1,00 × 2,00 m, com 1,00 m² de superfície de cultivo, 2,00 m³ de volume, interior branco e renovação forçada de ar. Os quatro cubículos são construtivamente idênticos.
Iluminação por uma luminária LEDVANCE Plant Growth SP de 300 W por cubículo, de fluxo declarado 750 µmol·s⁻¹, eficácia 2,5 µmol·J⁻¹ e espectro 4000 K mais 5000 K com pico adicional em 660 nm, em formato de dez barras de 580 × 580 × 46 mm e 115° de abertura nominal. A luminária não admite atenuação. A densidade de potência é de 300 W·m⁻². Assumindo uma contenção de 90% do fluxo dentro do cubículo, o PPFD médio estimado é de 675 µmol·m⁻²·s⁻¹. Este valor e as integrais diárias da tabela 1 são derivações do fluxo declarado e não medições. O PPFD foi medido na altura do dossel com um medidor de PAR. Foi de 600 µmol·m⁻²·s⁻¹ no início da floração e desde 3 de outubro de 2026 está estável em 750 µmol·m⁻²·s⁻¹ nos quatro cubículos. O pressuposto de contenção é provavelmente otimista, já que com 115° de abertura uma fração do fluxo que alcança o centro do cubículo provém de reflexão em paredes brancas foscas.
Comutação por um único Shelly Pro 4PM, com um canal por cubículo, governado pela plataforma Supercycler em modo supercycle, com medição de consumo elétrico por canal. A aderência ao horário é verificada contra o registro de ações de luz, que conserva a transição esperada e a confirmada de cada evento. Renovação de ar por extrator de turbina dupla de 6 polegadas em funcionamento permanente e circulação por ventilador oscilante de 6 polegadas, também permanente.
Substrato comercial Growers Original em primeiro uso, inoculado na montagem, em 17 de agosto de 2026, com Great White (Plant Success), preparado de forma homogênea para todas as plantas e todos os cubículos. Vasos plásticos de 10 L. Os cinco vasos de cada cubículo dispõem-se em quincôncio, com os quatro clones de cannabis nos vértices e o contêiner de crisântemo no centro. A rega foi manual até 16 de setembro de 2026 e desde então é por gotejamento programado, com três regas por ciclo de luz e as mesmas horas sem água nos quatro tratamentos, com registro de horário e duração de cada rega. A fertilização segue um esquema de floração curta, aplicado com a rega e indexado ao ciclo executado.
2.5 Variáveis registradas
A variável resposta primária é o peso seco de inflorescência por planta, determinado com balança de 0,1 g de resolução quando o medidor de umidade de flores registra 12%. A secagem é realizada em câmara a 14 °C e 65% de umidade relativa, com todas as plantas no mesmo espaço. Registra-se a leitura de cada pesagem. O peso fresco é registrado e não é utilizado para inferência.
Variáveis secundárias. Dias desde a mudança para floração até a colheita, número de ciclos executados e horas de luz acumuladas por planta. Temperatura, umidade relativa e déficit de pressão de vapor, registrados de forma contínua por cubículo com um sensor designado como primário, situado no ângulo anterior esquerdo a 1 m de altura. Consumo elétrico por cubículo. Morfologia, com fotografia com escala e registro de sítios florais, comprimento de cálice e estigmas, complementada com uma câmera que captura um quadro a cada cinco minutos. Série de THC e CBD por espectroscopia NIR de campo, interpretada como tendência relativa, com amostra do terço superior da inflorescência apical, de massa equivalente, uma por genótipo e tratamento, tomada na colheita, e determinação de referência em laboratório externo.
2.6 Critério de colheita
A colheita é realizada por planta, ao atingir um critério de maturidade definido antes do início do ensaio. O critério é o estado dos tricomas glandulares observado com lupa em uma zona fixa, o terço superior da inflorescência apical, coincidente com a zona de amostragem química. Colhe-se quando nessa zona os tricomas deixam de ser majoritariamente transparentes e aparecem os primeiros âmbar. Cada decisão de colheita é documentada com fotografia da zona observada e data.
Sob períodos estendidos, a população de tricomas pode permanecer heterogênea pela formação continuada de tecido floral, de modo que o critério descreve o estado da zona declarada e não o da planta completa. Por esse motivo as variáveis da seção 2.5 relativas a tempo acumulado são analisadas junto com a variável primária. Se uma planta não atingir o critério, aplica-se um teto de calendário declarado antes da primeira colheita e seu peso é analisado em separado. A expectativa prévia, não pré-registrada e não avaliada como previsão, situa a colheita entre os dias 65 e 70 para o tratamento de 24 h, entre os dias 68 e 70 para o de 27 h, entre os dias 75 e 80 para o de 26 h e sem janela definida para o de 28 h.
2.7 Exclusões
Uma planta que morra ou desenvolva flores masculinas é excluída da variável primária e reportada com seu tratamento, seu genótipo e o dia do evento. Não é substituída por outra planta. A concentração de eventos de exclusão em um tratamento é informada como resultado desse tratamento e não como perda de dados.
3. Análise de dados aberto
O delineamento aporta uma observação por combinação de genótipo e tratamento, de modo que não admite um contraste de médias com estimativa de variância dentro da célula. A análise prevista apoia-se no ordenamento dos quatro tratamentos dentro de cada bloco. Com quatro tratamentos existem vinte e quatro ordenamentos possíveis e a hipótese especifica um, de modo que a probabilidade de observá-lo por acaso simultaneamente nos quatro blocos admite cálculo exato sob a hipótese nula de permutabilidade. O procedimento equivale a um contraste de permutação de tamanho mínimo.
Restam por definir a estatística principal, o critério de normalização se algum for aplicado, o tratamento dos dados da segunda espécie e o procedimento de reporte de plantas excluídas e dados faltantes. Estas decisões são registradas neste documento, com data e autoria, antes da primeira determinação de peso seco.
Seção aberta. As propostas metodológicas podem ser enviadas pelo formulário do rodapé desta página. As que forem incorporadas ficam registradas com data e autoria no registro de mudanças.
4. Resultados pendente
Pendente. Os resultados são incorporados a este documento no encerramento do ensaio, com os dados primários, a análise aplicada e as limitações enumeradas na página. São publicados qualquer que seja a sua direção.
Referências
- Anton-Sales, C., Benckhuysen, L., Peker, B., Jeuken, M. & Bonnema, G. (2026). Matching circadian rhythms to light–dark cycles increases lettuce yield by 29% in vertical farms without additional energy input. Journal of Experimental Botany, 77, 5336–5349. 10.1093/jxb/erag222 ↗
- Dodd, A. N., Salathia, N., Hall, A., Kévei, E., Tóth, R., Nagy, F., Hibberd, J. M., Millar, A. J. & Webb, A. A. R. (2005). Plant circadian clocks increase photosynthesis, growth, survival, and competitive advantage. Science, 309(5734), 630–633. 10.1126/science.1115581 ↗
- Graf, A., Schlereth, A., Stitt, M. & Smith, A. M. (2010). Circadian control of carbohydrate availability for growth in Arabidopsis plants at night. PNAS, 107(20), 9458–9463. 10.1073/pnas.0914299107 ↗
- Núñez Ocaña, D., Haanskorf, T., Yang, L., Sfondrini, E., Reddy, A. T., Marcelis, L. F. M. & Heuvelink, E. (2025). Non-natural day length does not negatively affect lettuce growth as a result of acclimated carbohydrate rhythms. Scientia Horticulturae, 350, 114291. 10.1016/j.scienta.2025.114291 ↗
- Pittendrigh, C. S. & Minis, D. H. (1972). Circadian systems: longevity as a function of circadian resonance in Drosophila melanogaster. PNAS, 69(6), 1537–1539. 10.1073/pnas.69.6.1537 ↗
- Vitor, E. I. (2025). The Supercycle Hypothesis. Foundations of Chronobotánica Temporal Morphogenesis in Plants. Zenodo, versión preprint-beta-8, 7 de agosto de 2025. 10.5281/zenodo.16763824 ↗
As seis referências foram verificadas contra doi.org em 2 de setembro de 2026. Cada entrada leva ao seu DOI.
Estado do documento
| Parte | Estado |
|---|---|
| Antecedentes e literatura | fechado Revisados e publicados com seu alcance declarado. |
| Hipótese | fechado Registrada em 16 de agosto de 2026. |
| Previsões e delineamento | fechado Registrados em 16 de agosto de 2026, antes da montagem e sem dados tomados. |
| Plano de análise | aberto Acorda-se e registra-se antes da primeira medição de peso seco. |
| Resultados | aberto Publicam-se no encerramento do ensaio, com os dados, o método e as limitações. |
A lista de autores é fechada com a publicação dos resultados. Quem aportar método incorporado ao documento ou executar uma réplica declarada figurará como colaborador, conforme sua contribuição documentada.
Toda modificação posterior à publicação fica anotada no registro de mudanças do final da página, com data, descrição e redação anterior.