Preprint de Chronobotánica aplicada · en construcción
Resonancia circadiana en Cannabis sativa. Rendimiento, morfología y resina bajo cuatro períodos con clones apareados.
E. I. Vitor · Equipo Supercannabis · red Supercycler · colaboradores
Resumen
Este ensayo evalúa cuatro períodos de luz y oscuridad, de 24, 26, 27 y 28 horas, en cuatro genéticas de Cannabis sativa con clones distribuidos entre los brazos. La hipótesis plantea que un período externo cercano a 27 horas podría relacionarse con diferencias en el rendimiento, la morfología y la composición química.
La variable principal es el peso seco de flor por planta al alcanzar un criterio de madurez declarado antes del inicio, definido sobre el estado de los tricomas en una zona fija. Las fechas de corte difieren entre brazos y los días hasta el corte se analizan como variable adicional. Se registran además el ambiente, la adherencia al horario ejecutado, la morfología y una serie de química. Las predicciones se registraron antes del armado y los resultados se publicarán junto con las limitaciones del diseño.
Palabras clave. Chronobotánica aplicada, resonancia circadiana, período T, fotoperíodo, Cannabis sativa, supercycle, pre-registro, ciencia abierta.
1. Introducción cerrado
El fotoperiodismo describe la respuesta de las plantas a la duración relativa de la luz y la oscuridad dentro de un día de 24 horas. La cronobiología, en cambio, describe la relación entre el período del ciclo externo y el período endógeno del reloj del organismo. A esa relación estudiada sobre plantas de cultivo, y manipulada como variable de manejo, la denominamos Chronobotánica aplicada, y es el marco de este ensayo y del preprint que lo acompaña. Bajo un ciclo de 24 horas ambas descripciones coinciden y no pueden distinguirse, porque la duración del día y la de la noche están acopladas y suman una constante.
La resonancia circadiana, formulada en Drosophila melanogaster por Pittendrigh y Minis (1972), propone que la aptitud del organismo es máxima cuando el período externo coincide con el endógeno. En plantas, Dodd y colaboradores (2005) mostraron que genotipos de Arabidopsis cuyo reloj coincide con el ciclo externo presentan mayor contenido de clorofila, mayor fijación de carbono y mayor supervivencia. Anton-Sales y colaboradores (2026) llevaron el principio a producción en lechuga y reportaron aumentos de biomasa de entre 11% y 29% bajo un ciclo de 27 horas con integral diaria de luz equivalente. Núñez Ocaña y colaboradores (2025) reportaron, en el mismo cultivo, ausencia de efecto bajo períodos de 20 a 28 horas, con ritmos de carbohidratos aclimatados al ciclo aplicado.
No se encontró literatura que evalúe períodos distintos de 24 horas sobre un cultivo floral midiendo rendimiento y metabolitos secundarios. El presente ensayo evalúa cuatro períodos en Cannabis sativa bajo un diseño en bloques por genotipo, con clones apareados entre tratamientos. La hipótesis de trabajo propone que el período endógeno de la especie se encuentra cerca de las 27 horas y que un ciclo externo de esa duración se asocia con un mayor rendimiento por planta que un ciclo de 24 horas, aun recibiendo una cantidad menor de luz por día calendario.
2. Materiales y métodos cerrado
2.1 Diseño experimental
Diseño en bloques completos, con el genotipo como bloque y el período del ciclo como factor de tratamiento, en cuatro niveles. Cada nivel se ejecuta en un cubículo independiente, de modo que el cubículo está confundido con el tratamiento. Cada bloque aporta una planta a cada tratamiento, con lo que la unidad experimental es la planta y la unidad de réplica es el genotipo, con n igual a cuatro genotipos por tratamiento. El ensayo se realiza en un único sitio, con un solo operador, entre el 1 de septiembre de 2026 y la fecha de cosecha de cada planta.
2.2 Tratamientos
Los cuatro tratamientos difieren únicamente en la duración del ciclo de luz y oscuridad. Todos los demás factores se mantienen constantes entre cubículos. El anclaje temporal de los cuatro ciclos es el 1 de septiembre de 2026 a las 17 horas de Argentina, y las transiciones son ejecutadas y registradas por el sistema de control descrito en 2.4.
| Tratamiento | Período T (h) | Luz / oscuridad (h) | Luz por día calendario (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 |
La luz por día calendario se calcula como la duración de la fase de luz dividida por el período total y multiplicada por 24. La integral diaria de luz es una estimación derivada del flujo declarado por el fabricante de la luminaria y no una medición, según se detalla en 2.4.
2.3 Material vegetal
Cuatro genotipos de Cannabis sativa, todos fotoperiódicos y propagados vegetativamente. Cada genotipo aporta un clon a cada uno de los cuatro tratamientos, de modo que los individuos comparados entre tratamientos son genéticamente idénticos. Los genotipos son Sweet 16 (Lit Farms, Project 4516 × Grandi Candy, floración declarada de 63 días), Lemon Cherry Fire F2 (Tiki Seeds, Lemon Cherry Gelato × Zerbert, F2, sin tiempo de floración publicado), SC-G01 (accesión de linaje no verificado, recibida como material clonal sin documentación) y Hell-echo (Berryfreak × Freakshow, sin tiempo de floración publicado). Cada cubículo aloja además un contenedor de Chrysanthemum como observación exploratoria de una segunda especie de día corto, fuera de la variable principal.
2.4 Condiciones de cultivo
Cada tratamiento ocupa un cubículo cerrado de 1,00 × 1,00 × 2,00 m, con 1,00 m² de superficie de cultivo, 2,00 m³ de volumen, interior blanco y renovación forzada de aire. Los cuatro cubículos son constructivamente idénticos.
Iluminación por una luminaria LEDVANCE Plant Growth SP de 300 W por cubículo, de flujo declarado 750 µmol·s⁻¹, eficacia 2,5 µmol·J⁻¹ y espectro 4000 K más 5000 K con pico adicional en 660 nm, en formato de diez barras de 580 × 580 × 46 mm y 115° de apertura nominal. La luminaria no admite atenuación. La densidad de potencia es de 300 W·m⁻². Asumiendo una contención del 90% del flujo dentro del cubículo, el PPFD medio estimado es de 675 µmol·m⁻²·s⁻¹. Este valor y las integrales diarias de la tabla 1 son derivaciones del flujo declarado y no mediciones. La medición directa de PAR está pendiente y se informará con instrumento, fecha, puntos de medición y valores. El supuesto de contención es probablemente optimista, ya que con 115° de apertura una fracción del flujo que alcanza el centro del cubículo proviene de reflexión en paredes blancas mate.
Conmutación por un único Shelly Pro 4PM, con un canal por cubículo, gobernado por la plataforma Supercycler en modo supercycle, con medición de consumo eléctrico por canal. La adherencia al horario se verifica contra el registro de acciones de luz, que conserva la transición esperada y la confirmada de cada evento. Renovación de aire por extractor de turbina doble de 6 pulgadas en marcha permanente y circulación por ventilador oscilante de 6 pulgadas, también permanente.
Sustrato comercial Growers Original en primer uso, inoculado en el armado, el 17 de agosto de 2026, con Great White (Plant Success), preparado de forma homogénea para todas las plantas y todos los cubículos. Macetas plásticas de 10 L. Las cinco macetas de cada cubículo se disponen en quincunce, con los cuatro clones de cannabis en los vértices y el contenedor de crisantemo en el centro. El riego es manual, con registro de volumen y fecha por planta. La instalación de goteo presente en los cubículos no se utiliza en este ensayo. La fertilización sigue un esquema de floración corta, aplicado con el riego e indexado al ciclo ejecutado.
2.5 Variables registradas
La variable respuesta primaria es el peso seco de inflorescencia por planta, determinado con balanza de 0,1 g de resolución cuando el medidor de humedad de flores registra 12%. El secado se realiza en cámara a 14 °C y 65% de humedad relativa, con todas las plantas en el mismo espacio. Se registra la lectura de cada pesada. El peso fresco se registra y no se utiliza para inferencia.
Variables secundarias. Días desde el cambio a floración hasta la cosecha, número de ciclos ejecutados y horas de luz acumuladas por planta. Temperatura, humedad relativa y déficit de presión de vapor, registrados de forma continua por cubículo con un sensor designado como primario, ubicado en el ángulo anterior izquierdo a 1 m de altura. Consumo eléctrico por cubículo. Morfología, con fotografía con escala y registro de sitios florales, longitud de cáliz y estigmas, complementada con una cámara que captura un cuadro cada cinco minutos. Serie de THC y CBD por espectroscopía NIR de campo, interpretada como tendencia relativa, con muestra de tercio superior del cogollo apical, de masa equivalente, una por genotipo y tratamiento, tomada en la cosecha, y determinación de referencia en laboratorio externo.
2.6 Criterio de cosecha
La cosecha se realiza por planta, al alcanzar un criterio de madurez definido antes del inicio del ensayo. El criterio es el estado de los tricomas glandulares observado con lupa en una zona fija, el tercio superior del cogollo apical, coincidente con la zona de muestreo químico. Se cosecha cuando en esa zona los tricomas dejan de ser mayoritariamente transparentes y aparecen los primeros ámbar. Cada decisión de cosecha se documenta con fotografía de la zona observada y fecha.
Bajo períodos extendidos, la población de tricomas puede permanecer heterogénea por la formación continuada de tejido floral, de modo que el criterio describe el estado de la zona declarada y no el de la planta completa. Por ese motivo las variables de la sección 2.5 relativas a tiempo acumulado se analizan junto con la variable primaria. Si una planta no alcanza el criterio, se aplica un tope de calendario declarado antes de la primera cosecha y su peso se analiza por separado. La expectativa previa, no preregistrada y no evaluada como predicción, sitúa la cosecha entre los días 65 y 70 para el tratamiento de 24 h, entre los días 68 y 70 para el de 27 h, entre los días 75 y 80 para el de 26 h y sin ventana definida para el de 28 h.
2.7 Exclusiones
Una planta que muera o desarrolle flores masculinas se excluye de la variable primaria y se reporta con su tratamiento, su genotipo y el día del evento. No se sustituye por otra planta. La concentración de eventos de exclusión en un tratamiento se informa como resultado de ese tratamiento y no como pérdida de datos.
3. Análisis de datos abierto
El diseño aporta una observación por combinación de genotipo y tratamiento, de modo que no admite un contraste de medias con estimación de varianza dentro de celda. El análisis previsto se apoya en el ordenamiento de los cuatro tratamientos dentro de cada bloque. Con cuatro tratamientos existen veinticuatro ordenamientos posibles y la hipótesis especifica uno, de modo que la probabilidad de observarlo por azar simultáneamente en los cuatro bloques admite cálculo exacto bajo la hipótesis nula de intercambiabilidad. El procedimiento equivale a un contraste de permutación de tamaño mínimo.
Restan por fijar el estadístico principal, el criterio de normalización si se aplica alguno, el tratamiento de los datos de la segunda especie y el procedimiento de reporte de plantas excluidas y datos faltantes. Estas decisiones se registran en este documento, con fecha y autoría, antes de la primera determinación de peso seco.
Sección abierta. Las propuestas metodológicas pueden enviarse por el formulario del pie de esta página. Las que se incorporen quedan registradas con fecha y autoría en el registro de cambios.
4. Resultados pendiente
Pendiente. Los resultados se incorporan a este documento al cierre del ensayo, con los datos primarios, el análisis aplicado y las limitaciones enumeradas en la página. Se publican cualquiera sea su dirección.
Referencias
- 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 ↗
Las seis referencias se verificaron contra doi.org el 2 de septiembre de 2026. Cada entrada enlaza a su DOI.
Estado del documento
| Parte | Estado |
|---|---|
| Antecedentes y literatura | cerrado Revisados y publicados con su alcance declarado. |
| Hipótesis | cerrado Registrada el 16 de agosto de 2026. |
| Predicciones y diseño | cerrado Registrados el 16 de agosto de 2026, antes del armado y sin datos tomados. |
| Plan de análisis | abierto Se acuerda y se registra antes de la primera medición de peso seco. |
| Resultados | abierto Se publican al cierre del ensayo, con los datos, el método y las limitaciones. |
La lista de autores se cierra al publicar los resultados. Quienes aporten método incorporado al documento o ejecuten una réplica declarada figurarán como colaboradores, según su contribución documentada.
Toda modificación posterior a la publicación se registra en el registro de cambios del final de la página, con fecha, descripción y redacción anterior.