Erkenning voor wetenschappelijk werk kan vele vormen aannemen: van waardering door collega's tot prestigieuze onderscheidingen. Soms komt die erkenning niet één keer, maar keert ze gedurende een hele loopbaan terug. Dat geldt ook voor het cannabisonderzoek van prof. Nirit Bernstein van het Volcani Institute, dat onlangs werd bekroond met de Cannabis and Hemp Distinguished Achievement Award van de American Society of Horticultural Science.
© Nirit Bernstein
Het begin van moderne cannabiswetenschap
Bernstein begon zo'n veertien jaar geleden met cannabisonderzoek, ruim voordat het gewas de institutionele status kreeg die het vandaag heeft. Destijds benaderde het Israëlische ministerie van Volksgezondheid haar met een complexe opdracht: de ontwikkeling van teeltprotocollen voor een plant waarover vanuit de plantwetenschap nauwelijks kennis bestond. Het doel was om veilige producten voor patiënten te garanderen en telers agronomisch te ondersteunen. "Er was toen bijna geen informatie over cannabis als teeltgewas", vertelt ze. "Een onderzoeksprogramma opzetten was lastig, er was nauwelijks financiering, maar ik voelde een sterke verantwoordelijkheid om dit toch te doen."
Zoals elke academicus dook ze in de literatuur. Bij andere gewassen zijn studies in overvloed beschikbaar, maar bij cannabis vond ze vrijwel niets. "Cannabis is geen nieuw gewas; mensen gebruiken het al eeuwen, dus ik verwachtte wel iets bruikbaars te vinden. Maar er was eigenlijk nul informatie. Toen begreep ik dat we helemaal opnieuw moesten beginnen."
Die leegte zorgde ervoor dat ze haar onderzoek vrijwel volledig richtte op de basis: hoe reageert de plant op mineralen gedurende de hele levenscyclus? Wat is het verschil tussen vegetatieve groei en bloei? Wat gebeurt er als voedingsstoffen te veel, te weinig of verkeerd worden toegediend? Zaken die bij andere gewassen al decennialang bekend zijn, waren voor cannabis onontgonnen terrein. Stikstof was een van de eerste speerpunten, gevolgd door kalium, fosfor en magnesium. Elke gevonden optimale waarde werd het vertrekpunt voor een volgende studie. "Het was een proces dat stap voor stap werd opgebouwd", zegt ze.
© Nirit Bernstein Wetenschap als steunpilaar voor telers
Zodra Bernstein haar eerste resultaten presenteerde op congressen, werd duidelijk hoe groot de honger naar betrouwbare kennis was. Telers, adviseurs en bedrijven namen massaal contact op, vaak met zeer praktische vragen over voedingsschema's, licht, irrigatie en teeltsturing. "Jarenlang kreeg ik wekelijks honderden mails", vertelt ze. "Je voelt de verantwoordelijkheid, want je weet dat de sector luistert."
Cannabisonderzoek in een stroomversnelling
Die verantwoordelijkheid bepaalde de koers van haar lab. Het onderzoek breidde zich uit naar omgevingsfactoren, lichtspectra, HPS versus LED, snoeistrategieën, plantdichtheid en gewasarchitectuur. Ze leverde ook een van de eerste peer-reviewed studies over het creëren van een uniforme canopy en consistente chemische samenstelling. "Er was weinig kennis, maar uiteindelijk is cannabis ook gewoon een plant", merkt ze op. "Een bijzondere plant, zeker, maar wel eentje die fysiologische regels volgt."
Naarmate het vakgebied volwassen werd, veranderden ook de vragen. De aandacht verschoof naar bloemontwikkeling, trichoomrijping en het juiste oogstmoment. Traditionele praktijken bleken vaak gebaseerd op gewoonte, niet op harde data. "Er is veel veranderd in de afgelopen negen jaar", zegt ze. "Vroeger oogstte men wanneer ongeveer 50% van de trichomen amberkleurig was. Nu oogsten velen zodra dat proces begint, maar we weten nog onvoldoende hoe teeltomstandigheden dit beïnvloeden."
Die kennisleemte vormt nu een kernpunt van haar werk. Samen met internationale partners, onder meer via projecten gefinancierd door het Institute of Cannabis Research in Colorado, onderzoekt Bernstein niet alleen residuen, maar ook hoe gewasbescherming de secundaire stofwisseling beïnvloedt. "Het gaat niet meer alleen om residuen", legt ze uit. "Zelfs botanische middelen met terpenen kunnen een enorme impact hebben op de productie van secundaire metabolieten."
Stressfysiologie is een ander belangrijk thema. Haar studies laten keer op keer zien dat hoge concentraties cannabinoïden en terpenen vaak samenvallen met stressreacties van de plant. Dat is iets wat telers al lang intuïtief weten. "Stress beïnvloedt de secundaire stofwisseling", zegt ze. "Wij proberen nu methoden te ontwikkelen om de plant als het ware te prikkelen alsof er stress is, terwijl hij in optimale omstandigheden blijft groeien."
© Nirit Bernstein
Bernstein schuwt het niet om hardnekkige teeltgewoonten wetenschappelijk te toetsen. Fysieke beschadiging van planten, lang gezien als bijgeloof, bleek inderdaad een stimulerend effect te kunnen hebben op secundaire metabolieten. "Telers zeiden dat het werkte, en ze hadden gelijk."
Parallel lopen experimenten met zoutstress vlak voor de oogst, verlengde licht- of donkerperiodes direct voorafgaand aan de oogst en onderzoek naar opname van zware metalen. "Hennep is een hyperaccumulator, maar medicinale cannabis is daar nauwelijks op getest", legt ze uit. "Sommige voedingsstoffen die we geven, zoals ijzer, zink en koper, vallen ook onder zware metalen. De vraag is: hoeveel kan de plant opnemen voordat het kritisch wordt in bloemen en extracten?"
De aanpak in haar lab blijft steeds dezelfde: diep begrip van plantfysiologie combineren met chemische analyses en dit vertalen naar praktische toepassingen. "Zo werken wij: eerst de biologie begrijpen, dan pas toepassen."
Die werkwijze leverde Bernstein de afgelopen jaren al meerdere internationale onderscheidingen op, van onder meer de American Chemical Society, de American Society of Agronomy en diverse Europese en Israëlische organisaties. De Cannabis and Hemp Distinguished Achievement Award bevestigt nu dat cannabisonderzoek een volwassen discipline is geworden waarin fundamenteel pionierswerk eindelijk de erkenning krijgt die het verdient.
"Cannabis is een fascinerende plant", besluit Bernstein. "Niet alleen vanwege de chemie, maar ook omdat de fysiologie zo sterk kan verschillen tussen rassen. Hoe meer we leren, hoe duidelijker het wordt hoeveel we nog niet weten."
Voor meer informatie:
Volcani Institute
Tel: +972 3968 3226
[email protected]
agri.gov.il
