Употребление марихуаны после работы не влияет на работоспособность

Хемматян, изучающий когнитивные науки, провёл своё исследование в рамках подготовки докторской диссертации. В работе он использовал машинное обучение — ему предстояло проанализировать около трёх миллионов комментариев, оставленных в Reddit с 2009 по 2019 годы. Этот период был ключевым в движении за легализацию на уровне штатов, и именно в него поддержка легализации выросла с 38% до 65%.

В итоге анализ выявил некоторые любопытные тенденции. В частности, он показал, что обмен личными историями исторически был основным фактором изменения мнений. Однако более ясным предвестником реформ стало появление людей, публикующих более обобщённые аргументы, основанные на моральных суждениях.

«Легализация марихуаны — весьма необычная тема в том плане, что всего за несколько лет двухпартийный парламент достиг консенсуса, а американское общество стало, наоборот, более поляризованным, — говорит Хемматиан. — Я хотел знать, способствовало ли то, как общество обсуждает марихуану, этому необычному сдвигу, и как социальные изменения повлияли на то, как мы говорим о каннабисе».

Моральные суждения — или основанные на нравственности высказывания, например, о том, что сторонники запрета есть больные ублюдки — наиболее часто предшествовали усилиям по легализации, особенно в 2012 году, когда первые штаты приходили к отмене запрета.

«Личные истории реже использовались для убеждения окружающих, так что их потенциал был несколько потрачен впустую, — считает Хемматиан. — Тем не менее, люди часто использовали их, чтобы подкрепить некоторые более общие высказывания, в том числе моральные суждения».

В ходе анализа были выявлены и некоторые другие интересные тенденции. К примеру, дискуссии о влиянии каннабиса на здоровье «начались только после того, как легализация была почти завершена, и только в случайных разговорах». Правовые последствия реформ, между тем, «особо не обсуждались даже после того, как легализация прошла успешно» в большинстве штатов.

«Обе эти темы имеют важное значение для обсуждения того, следует ли и как следует регулировать растения, — отметил Хемматиан, — но их игнорировали при принятии решений и в лучшем случае учитывали после того, как решения уже были приняты».

Исследователь добавил, что предыдущие исследования показали, что моральные суждения — не самый убедительный подход. Однак он сам считает, что именно они позволяли быстрее переходить в лагерь сторонников легализации тем людям, которые находились на грани.

«Это происходит потому, что упрощается процесс принятия: не нужно знать о сложном воздействии каннабиса на здоровье, экономику и общество, достаточно просто продумать свои личные моральные принципы, — говорит Хемматиан. — Возможно, всему виной была неопределённость, связанная со статусом марихуаны, которая вызывала беспокойство у многих людей».

В диссертации делается вывод, что «ранние победы в легализации зависели от моральных суждений, в то время как последние гвозди в гроб сухого закона были забиты стратегиями, ориентированными на сюжеты, вращающимися вокруг политики и преступности».

Подготовил: @HunterMelrose Источник: Marijuana Moment

Еще почитать:

Культура употребления каннабиса на удалёнке в США В Калифорнии ради борьбы со стигмой продают реплики кустов каннабиса Ретроспектива High Times: Сила 420

Условия окружающей среды, в том числе наличие минеральных питательных веществ, влияют на вторичный метаболизм растений. Следовательно, условия выращивания играют не только экономическую, но и фармацевтическую роль. 

Важным макроэлементом, влияющим на центральные пути биосинтеза в каннабисе, является фосфор. Одна из последних работ сельскохозяйственной исследовательской организации «Центр Вулкани», базирующейся в Израиле, была посвящена тому, как поглощение, распределение и доступность фосфора в растении влияют на урожайность каннабиноидов. 

Для исследования авторы выращивали два сорта каннабиса (Royal Medic и Desert Queen) при пяти концентрациях фосфора: 5, 15, 30, 60 и 90 мг/л в контролируемых условиях. Результаты показали несколько дозозависимых эффектов питания фосфора на профиль каннабиноидов для обоих генотипов, а также на число ионов и функциональную физиологию растений, что подтвердило гипотезы авторов. 

Вот несколько ключевых выводов из работы:

Концентрации фосфора ≤15 мг/л были недостаточны для оптимального функционирования растений. Наблюдались снижение фотосинтеза, транспирации, устьичной проводимости и роста. 30–90 мг/л фосфора находились в оптимальном диапазоне для развития и функционирования растений, а 30 мг/л было достаточно для получения 80% от максимально возможного урожая. Около 80% фосфора накапливается в неоплодотворённых соцветиях. Поступление фосфора более 5 мг/л снижает концентрации тетрагидроканнабиноловой и каннабидиоловой кислот (ТГК-К и КБД-К) в соцветиях до 25%. Концентрация каннабиноидов также линейно снижалась с увеличением урожая, но общее содержание каннабиноидов в растениях увеличивалось.

Результаты демонстрируют потенциал минерального питания для регулирования метаболизма каннабиноидов, что позволяет оптимизировать качество медицинского каннабиса.

Введение

Каннабис привлекает внимание академиков и коммерсантов со всего мира из-за его терапевтического потенциала и легализации использования в свободных целях. Недавние изменения в законах многих стран также стимулируют рост исследований, направленных на понимание медицинских аспектов растения.

В связи с растущим использованием каннабиса в качестве лекарственного средства высоким приоритетом является понимание воздействия факторов окружающей среды и условия выращивания на растение и его химический состав. Всего в каннабисе было идентифицировано более 500 вторичных метаболитов, включая терпеноиды, флавоноиды и каннабиноиды, которые отвечают за терапевтические свойства.

Вторичные метаболиты участвуют во взаимодействии растений с окружающей их средой и функциями выживания, такими как привлечение опылителей, защита от травоядных животных и патогенов, конкуренция растений, симбиоз и реакция на стрессы. Человечество веками использовало вторичные метаболиты растений в качестве фармацевтических препаратов, пищевых добавок и ароматизаторов. Биосинтез этих соединений в регулируется генетическими факторами и факторами окружающей среды.

Каннабиноиды вырабатываются и хранятся в основном в железистых трихомах на соцветиях каннабиса. Всего известно более 100 каннабиноидов. Профиль каннабиноидов динамичен, он варьируется как между разными растениями, так и пространственно внутри каждого отдельного растения. Существует связь между профилем каннабиноидов и генетикой растения, а также условиями выращивания. Как было установлено ранее, изменения в профиле каннабиноидов вызывают абиотические факторы, такие как влажность, субстрат, его солёность, световой спектр и наличие питательных веществ.

Питательные вещества необходимы для основных процессов, таких как рост, взаимоотношения источник-поглотитель, дыхание, фотосинтез, фотоокисление и биосинтез метаболитов. Также они участвуют в регуляции и передаче сигналов в растительных клетках. Следовательно, понимание потребностей растений в минералах имеет решающее значение для повышения количества и качества урожая.

Для растений фосфор является важным макроэлементом и ключевым элементом нуклеиновых кислот и фосфолипидов. Он также участвует в процессах передачи энергии в клетках в составе молекул АТФ, следовательно, играет роль в центральных путях биосинтеза. Например, в экспериментах с Резуховидкой Таля депривация фосфора снижала концентрацию 87 первичных метаболитов, изменяла уровни 35 вторичных метаболитов и повышала уровень большинства органических кислот, аминокислот и сахаров.

Понимание воздействия фосфора на каннабис на репродуктивной стадии важно для регулирования профиля вторичных метаболитов в растительном материале, производимом для фармакологической промышленности. Гипотеза, лежащая в основе исследования, заключалась в том, что поглощение фосфора растением, его распределение и доступность в вегетативных и репродуктивных органах влияют на вторичный метаболизм каннабиса, который сопровождается изменениями физиологического состояния и химического профиля.

Чтобы проверить эту гипотезу, авторы исследования обработали растения на репродуктивной стадии фосфором в концентрациях 5, 15, 30, 60 и 90 мг/л и проследили развитие растений, их физиологию, а также химический профиль каннабиноидов и минералов.

Материалы и методы

Для исследования были выбраны два коммерческих медицинских сорта каннабиса: «Royal Medic» (RM) и «Desert Queen» (DQ), представляющие два хемотипа — с высоким содержанием ТГК и низким КБД (DQ) и сбалансированным ТГК и КБД (RM). Это сделано для того, чтобы дать оценку генотипической чувствительности к питанию фосфора.

Чтобы обеспечить генетическую однородность, их размножали черенками от одного и того же материнского растения. Укоренённые черенки растили при длительном фотопериоде 18/6 (день/ночь) под металлогалогенными лампами. Через 4 недели черенки отобрали по внешней однородности и пересадили на 10 дополнительных дней вегетативного роста в горшки объемом 3 л с перлитом в комнате с контролируемой средой. Температура в комнате держалась на уровне 25 °C, относительная влажность воздуха составляла 60%. Растения каждого сорта случайным образом поделили на пять групп обработки по шесть растений в каждой.

Растения в каждой группе получали одну из пяти концентраций фосфора (5, 15, 30, 60 и 90 мг/л). После этого их переводили на короткий фотопериод (12/12) с использованием натриевых ламп высокого давления на 63 или 68 дней для DQ и RM соответственно. 

Во время роста растений измерялись параметры газообмена и концентрация фотосинтетических пигментов. Также проводился анализ неорганических веществ (N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn и Mn) и каннабиноидов.

Результаты

Морфология и биомасса

Дефицит фосфора затормозил морфологическое развитие у обоих сортов. Фосфорное питание выше 30 мг/л не вызвало усиления стимуляции роста. Скорость роста снижалась с третьей недели воздействия короткого фотопериода и была самой низкой при 5 мг/л для обоих генотипов.

Растения, выращенные в условиях дефицита фосфора (5–15 мг/л), были меньше, чем при более высоких концентрациях, и с меньшим количеством хлоротичных листьев. Кроме того, соцветия казались не такими густыми, а отдельные цветки внутри казались меньше.

Газообмен и пигменты

Измерения проводили дважды в период развития растений: в середине и в конце фазы репродуктивного роста.

При позднем созревании (второе измерение) растения были физиологически менее активными, чем в начале развития, и имели более низкую устьичную проводимость, скорость фотосинтеза и транспирации, а также более высокий уровень межклеточного CO2.

Фотосинтез был наивысшим у обоих сортов в диапазоне 30–90 мг/л фосфора. При дефиците фосфора (5 и 15 мг/л) оба сорта имели более низкие показатели фотосинтеза, транспирации, скорости транспирации и проводимости устьиц и самые высокие показатели межклеточного CO2.

Интенсивность транспирации и устьичная проводимость была самой высокой при первом измерении при 30-60 мг/л у РМ и 30 мг/л у DQ. При втором измерении скорость транспирации и устьичная проводимость были наивысшими при 90 мг/л у RM и 60–90 мг/л у DQ.

Уровень межклеточного CO2 снижался с увеличением поступления фосфора в обоих измерениях.

Объём фотосинтетических пигментов хлорофилл а, хлорофилл b и каротиноидов рос с увеличением применения фосфора до 60 мг/л и не изменялся при дальнейшем увеличении концентрации.

Накопление питательных веществ

Для роста и развития растениям необходимы минералы. Макроэлементы, которые присутствуют в растении в высоких концентрациях, а также микроэлементы, которые накапливаются в значительно более низких концентрациях, необходимы для функционирования и выживания растений.

Концентрации азота и калия в листьях, стеблях и корнях не показали устойчивой тенденции в ответ на изменение питание фосфора. Однако авторы идентифицировали снижение концентрации Zn в корне с увеличением концентрации P как в вегетативной, так и в репродуктивной фазах. 

Концентрация Zn в соцветиях была примерно на 40% выше в DQ по сравнению с RM, что свидетельствует о генотипической чувствительности.

Каннабиноиды

В исследовании было обнаружено, что фосфорное питание вызывает изменения в концентрациях каннабиноидов в обоих протестированных генотипах. Хотя концентрации многих предшественников каннабиноидов (особенно ТГК-К и КБД-К) снижалось, общее количество каннабиноидов, произведённых растением, с поступлением фосфора увеличивалось. 

Влияние фосфорного питания на профиль каннабиноидов может быть специфичным для других сортов, поэтому следует изучить генетические различия для оптимизации профиля вторичных метаболитов. 

Итоги

Питание фосфором значительно влияет на морфофизиологию каннабиса и его химический профиль. Никаких признаков токсичности фосфора в испытанном диапазоне концентраций обнаружено не было. 

Минимальное рекомендуемое количество фосфора для оптимального выхода составляет 30 мг/л. При более высоких концентрациях, до 90 мг/л , количество урожая остаётся оптимальным. Стресс, связанный с дефицитом фосфора (5–15 мг/л) , может использоваться для стимулирования более высоких концентраций основных каннабиноидов.

Автор: @Nimand Источник: frontiersin.org

Еще почитать:

Связь NPK с урожайностью каннабиса при беспочвенном выращивании Исследование: Как увеличение интенсивности света влияет на урожайность, синтез терпенов и морфологию каннабиса Каннабиноиды и терпены: способы увеличения вторичных метаболитов каннабиса

 

Ключевые выводы:

Удаление всех вторичных ветвей от основных в течение вегетационного периода лучше всего повысило химическую однородность соцветий. Наивысшего урожая каннабиноидов удалось достичь за счёт увеличения урожайности соцветий при двойной обрезке — в день пересадки черенков в горшки и при смене фотопериода на цветение. Манипуляции с формой растения могут использоваться для увеличения урожайности соцветий, но увеличения концентрации каннабиноидов следует достигать иными способами.

 

Примечание: Закономерности были обнаружены при исследовании КБД-доминантного сорта «Topaz» от BOL Pharma.

 

Вступление

 

Постоянный интерес к каннабису обусловлен воздействием многочисленных биологически активных вторичных метаболитов (включая, терпены, флавоноиды и уникально продуцируемые каннабиноиды), обнаруженных в основном в соцветиях. Помимо известных психоактивных эффектов, каннабис полезен для лечения многих заболеваний, включая неврологические состояния, обезболивание и многое другое. Терапевтические эффекты объясняются биологическим взаимодействием между комбинациями вторичных метаболитов и рецепторами эндоканнабиноидной системы. Изменения химического профиля потребляемого растительного материала, который очень разнообразен и включает широкий спектр хемотипов, может привести к изменению эффективности.

 

Хотя потенциал производства определённого профиля вторичных метаболитов в каннабисе определяется генетическим фоном растения, на фактические уровни продуцируемых метаболитов в значительной степени влияют условия окружающей среды во время культивирования. К ним относятся:

Минеральное питание. Интенсивность и спектр света. Стрессовые условия.

 

Изменчивость химического профиля между соцветиями наблюдается по всей длине растения. Более того, поскольку органы растений локально воспринимают окружающую среду, различия между микроклиматом внутри побегов дополнительно вызывают изменения в физиологии и вторичном метаболизме. Чтобы повысить однородность химического профиля внутри одного растения, между разными растениями и между циклами выращивания, важно понимать, как различные микроклиматические условия и методы культивирования влияют на вторичный метаболизм. Это позволит использовать новые методы выращивания для смягчения химических вариаций в растениях за счёт минимизации микроклиматических градиентов. Настоящее исследование было направлено на использование манипуляций с архитектурой растений для стандартизации профиля каннабиноидов у крупных медицинских растений каннабиса.

 

Архитектура растений оказывает огромное влияние на микроклимат побегов, влияя на проникновение света, влажность и температуру. В системах сельскохозяйственного производства используются несколько методов для изменения архитектуры растений, включая обрезку основного стебля/ветвей, удаление ветвей и шпалеровку. Ещё один способ воздействия на климат в пологе, не влияющий на структуру растения, — полное или частичное удаление листьев. Сообщается, что изменение климата в побегах вызывает изменения качества урожая, такие как повышение питательной ценности из-за дефолиации у бобовых и винограда, а также качества у обрезанных дынь и болгарского перца. Более того, такие архитектурные изменения могут как увеличить, так и уменьшить количество урожая.

 

Что касается каннабиса, то в одном исследовании с промышленными сортами конопли проверялись эффекты обрезки основного стебля и сообщалось о повышении урожайности семян. Сообщалось, что у каннабиса «лекарственного типа» удаление ветвей снижает биомассу урожая и вызывает изменения в химическом профиле, который варьируется между сортами и каннабиноидами. Для многих видов растений документально подтверждено, что изменения в архитектуре растений влекут за собой влияние на интенсивность и спектр света внутри полога. Было обнаружено, что у каннабиса изменения интенсивности и спектра света влияют на количество и качество урожая, предполагая потенциал архитектурных манипуляций растений для регуляции локализованного вторичного метаболизма и пространственной стандартизации.

 

Пространственные градиенты интенсивности света в пологах растений усиливаются с высотой растения, поскольку доля света, достигающего нижних частей растения, уменьшается с увеличением продольного расстояния от источника света. Следовательно, вероятность вызванных микроклиматом изменений физиологических и химических свойств вдоль растений выше у растений с высоким пологом, чем у более мелких растений. Поэтому обработки, регулирующие архитектуру растений, имеют потенциал для смягчения этих эффектов за счет увеличения проникновения света в побеги. В индустрии производства каннабиса методы варьируются от выращивания небольших коротких растений в контролируемом «индоре» до более крупных растений в теплицах или в «аутдоре». Значительная часть товарного производства основана на интенсивном выращивании крупных растений. Пространственные градиенты химических свойств и химической однородности у крупных растений каннабиса ранее не изучались.

 

Материалы и методы

 

Растительный материал и условия выращивания

 

Для исследования использовали медицинский сорт каннабиса «Topaz» (BOL Pharma, Ревадим, Израиль). Это сорт типа III, содержащий высокий уровень КБД (8–16%) и низкий уровень ТГК (<1%). Эксперимент проводился на сертифицированной коммерческой ферме по выращиванию каннабиса в теплице с естественным освещением с добавлением фотопериодического света. Растения были выведены из черенков в кокосовом субстрате. Укорененные черенки высаживали в горшки объёмом 13 л, по 1 растению на горшок, в смесь торфяных мхов, с плотностью 1 растение/м2.

 

Растения случайным образом делили на восемь групп по шесть растений в каждой. На стадии вегетативного роста растения культивировали при длительном фотопериоде 24/0 (свет / темнота) часа, а фотопериодическое освещение дополняли люминесцентными лампами.

 

После 63 дней вегетативного роста растения были переведены на короткий фотопериод продолжительностью 12 часов, чтобы вызвать цветение. Удобрения подавались путем фертигации, т.е. растворялись в ирригационном растворе. Орошение проводилось через капельницы (по 4 на каждый горшок) с регулируемым расходом 1,2 л/ч. Объём поливной воды при каждом поливе был установлен так, чтобы обеспечить дренаж примерно в 30%, и он увеличивался на протяжении всего развития растений до 3 л /день с каждого горшка. Опыт был прекращён через 111 дней после посадки или через 58 дней после перехода к короткому световому периоду на стадии созревания, принятой для коммерческого сбора.

 

Способы обработки растений

 

На каждой группе были оценены по одному из восьми способов обработки каннабиса:

Контрольная группа, которая не подвергалась обработке (Control) Дефолиация за 3 недели до сбора урожая (Defoliation) Удаление ветвей и листьев с нижней (1/3) части растения при переходе на короткий фотопериод (BLBR) Удаление ветвей и листьев с нижней части растения при переходе на короткий фотопериод + Дефолиация (BLBR + Defoliation) Удаление всех ветвей от главного стебля в течение вегетационного периода (1° Branch removal) Удаление всех вторичных ветвей от основных ветвей в течение вегетационного периода (2° Branch removal) Обрезка укоренившихся черенков в день пересадки с оставлением шести основных ветвей (Single prune) Обрезка укоренившихся черенков в день пересадки с оставлением шести основных ветвей + обрезка при переходе на короткий фотопериод (Double prune)

 

Рост растений, накопление биомассы, PAR и урожайность

 

Каждые две недели измеряли высоту каждого растения от основания растения до вершины апикальной меристемы главного стебля (при обработке обрезкой измеряли высоту самой высокой ветви).

 

При окончательном сборе урожая биомассу соцветий, стеблей и веерных листьев измеряли для каждого растения индивидуально с помощью промышленной шкалы «Mierav 4000». Затем соцветия обрезали промышленным триммером для удаления выступающих соцветий. Листья и обрезанные соцветия снова взвешивались для расчёта биомассы обрезанных листьев соцветий.

 

Урожайность соцветий оценивалась после сушки в соответствии с общепринятым отраслевым стандартом 15% воды в ткани.

 

Урожайность каннабиноидов рассчитывалась путём умножения средней концентрации каждого каннабиноида в растении на биомассу выхода сухого веса соцветий растения.

 

Активное фотосинтетическое излучение (PAR) измеряли в четырёх точках на каждом участке на четырёх высотах вдоль растения (0, 0,5, 1,2 и 2 м от основания) с помощью квантового датчика Apogee MQ-500.

 

Результаты

 

Развитие полога

 

Схема роста и форма побегов растений обычно регулируются цветоводами во всём мире с помощью множества методов, включая густоту посадки, ScrOG, гормоны растений и физическое удаление органов растений. На рисунке ниже изображена реакция крупных растений каннабиса на семь воздействующих на архитектуру обработок по сравнению с контрольным растением:

 

Рис. 1: Реакция каннабиса на тренировки

 

Структура растения не изменилась визуально при дефолиации и удалении всех вторичных ветвей в течении вегетационного периода, а также при обеих обработках «BBLR» только нижняя часть полога отличалась по форме от контрольного растения.

 

Растения после двойной обрезки (Double prune) имели форму, аналогичную контрольным растениям, но имели меньший рост.

 

После удаления всех ветвей от главного стебля в течение вегетационного периода (1° Branch removal) растение состояло из одного удлинённого прямого стебля без ветвей. Одинарная обрезка (Single prune) вызвала развитие двух стеблевидных ветвей.

 

Высота растений варьировалась между обработками. Уже через 7 дней после начала обработки было измерено статистически значимое уменьшение высоты обрезанных растений. Примерно через 67 дней после начала обработок, то есть через 7 дней после перехода на режим короткого дня и второй обрезки, растения «одинарной обрезки» вытянулись в высоту, компенсируя уменьшение высоты, вызванное обрезкой, и растения достигли высоты контрольных растений.

 

Архитектурные манипуляции, которые включают ранение и удаление органов растений, изменяют эндогенные программы развития, влияя на апикальное доминирование и, следовательно, также на гормональные профили. Выявленные у растений три изменения в развитии указывают на изменение гормональной активности.

 

Во-первых, две полуглавные ветви, полученные при обработке «одинарной обрезкой», можно объяснить повышенным количеством гибберелловой кислоты, которая стимулирует как удлинение растений, так и ингибирование развития боковых почек. Такое увеличение выработки активного гиббереллина ранее наблюдалось у различных многолетних растений и может также объяснить, почему при этой обработке у растений не происходит уменьшения высоты.

 

Во-вторых, вторая обрезка была осуществлена при переходе к режиму короткого дня, когда компактные сложные соцветия каннабиса начинают развиваться за счёт ограничения удлинения ветвей и развития коротких веточек. Возможно, этот сдвиг в развитии связан с катаболизмом гиббереллина, что также могло бы объяснить более короткие растения при обработке «двойной обрезкой» и усиление ветвления, которое приводит к развитию более «густых» растений при этой обработке. Отсутствие индуцированного гиббереллином покоя почек при переключении на короткий фотопериод может также объяснить стимуляцию роста и развития пазушных почек по всему растению.

 

В-третьих, удаление всех ветвей от главного стебля в течение вегетационного периода вызвало удлинение основного стебля больше, чем при всех других процедурах. Когда эта процедура применялась к более мелким медицинским растениям каннабиса, такой же фенотипический ответ был обнаружен у одного из двух изученных генотипов.

 

Цитокинин — это фитогормон, который вызывает деление клеток и тесно связан с ветвлением растений. Молекулы, полученные из корней, транспортируются в побеге акропетально (от основания к вершине), вызывая развитие и ветвление пазушных почек. Удаление ветвей с растения приводит к более высокому отложению цитокинина в апикальной меристеме, вызывая повышенную активность меристемы и удлинение растения.

 

Когда свет проходит через полог растения, он поглощается как листьями, так и ветвями, изменяя как интенсивность, так и спектр. Интенсивность света была измерена на четырёх различных высотах, а результаты представлены на рисунке ниже:

 

Рис. 2: А — Время от начала вегетативного роста; В — Высота растения

 

Интенсивность постепенно снижается с уменьшением высоты по направлению к нижней части растений. Степень уменьшения и уровень интенсивности по вертикальному профилю различались в зависимости от способа обработки. Наибольшая интенсивность у основания растения была получена для обеих дефолиаций, что демонстрирует потенциал дефолиации для уменьшения градиентов микроклимата.

 

Обе обработки «BBLR» имели более высокую интенсивность света внизу растения, чем на высоте 50 см над землёй. Вероятно, это вызвано горизонтальным проникновением света в эту часть растений.

 

Интенсивность света на высоте 50 см над землёй была одинаковой для обеих дефолиаций. Это указывает на то, что свет, поглощаемый ветвями и соцветиями, был одинаковым в обеих обработках, и что, несмотря на удаление нижних ветвей, плотность побегов была одинаковой в обеих обработках, что также было продемонстрировано воздействием обработок на биомассу растений. Разница в интенсивности света у основания растения между обработками «BBLR + дефолиация» и «дефолиация» была аналогична разнице между обработками «BBLR» и «Контроль» и была небольшой в обоих случаях — от 25 до 41 мкмоль/м2*с.

 

Проникновение света в побеги во многом влияет на развитие растений. Во-первых, повышенная интенсивность света в нижней части побега идёт рука об руку с более тёплым и сухим микроклиматом. Повышенная освещённость и пониженная относительная влажность способствуют скорости транспирации и фотосинтеза, поддерживая ускоренный рост. Это было продемонстрировано во многих системах земледелия. Например, в баклажане (Solanum melongena) повышенный фотосинтез был зарегистрирован у растений, обрезанных для увеличения проникновения света в полог, что привело к увеличению содержания ассимилятов углерода. Такое улучшенное функционирование растений желательно в интенсивном сельском хозяйстве, и поэтому манипуляции с растительным покровом часто используются для увеличения проникновения света. У камелии масличной (Camellia oleifera) форма с открытым центром увеличила проникновение света и температуру в нижней части полога, а также снизила относительную влажность. Этот изменённый микроклимат увеличил урожай семян и содержание масла в нижней части полога по сравнению с круглой закрытой формой полога. У яблонь проникновение света положительно коррелирует с плотностью цветочных бутонов, урожайностью плодов, цветом кожуры плодов, содержанием растворимых твердых веществ и плотностью плодов. 

 

Учитывая возможность улучшения химического состава за счет увеличения проникновения света, следующим был исследован профиль каннабиноидов растений.

 

Химический ответ

 

Разница между выращиванием крупных и мелких растений влечёт за собой различия в физиологии растений и большие различия в микроклиматических условиях вдоль всего растения. Более длинное расстояние между верхушкой побега и основанием растения влечёт за собой большие градиенты гормонов и микросреды и более низкие значения у основания растения. Кроме того, у более высоких растений большее количество органов (в центре и внизу растений) страдает от затенения, так как больше листьев и ветвей выше поглощают свет.

 

Поскольку на развитие соцветий каннабиса влияют как эндогенные, так и экзогенные факторы, вполне вероятно, что более крупные растения будут страдать от повышенной пространственной изменчивости по сравнению с более мелкими растениями. Чтобы сравнить вариации вдоль растения и между обработками, среднюю концентрацию каждого каннабиноида в каждом месте отбора пробы сравнивали с концентрацией в первичном апикальном соцветии (точка I) контрольного растения. На рисунке ниже — чем дальше точка данных находится от центра, тем выше концентрация каннабиноида в конкретном месте по сравнению с концентрацией контрольных растений:

 

Относительные концентрации шести каннабиноидов, на которые влияют обработки с изменением архитектуры

 

В основном пути биосинтеза каннабиноидов каннабигероловая кислота (КБГ-К) является первым образовавшимся каннабиноидом, который служит предшественником ферментативно-катализируемого биосинтеза первичных каннабиноидов ∆9 -тетрагидроканнабиноловой кислоты (ТГК-К) и каннабидиоловой кислоты (КБД-К).

 

Концентрация КБГ-К продемонстрировала зависимый от метода обработки растения ответ. Самый высокий уровень был у растений при удалении всех ветвей от главного стебля в течение вегетационного периода (1° Branch removal). У этих растений концентрация КБГ-К достигла уровня в 3,7–4,6 раза выше, чем у контрольных растений. 

 

Поскольку КБГ-К является предшественником всех других каннабиноидов, его концентрация в растении является динамичной и отражает чистую активность его биосинтеза и дальнейшую трансформацию по каннабиноидным путям. Возникает вопрос, связан ли высокий уровень КБГ-К в растениях удаленными ветвями с усиленным биосинтезом или, скорее, с уменьшением его ферментативной трансформации в другие каннабиноиды. Поскольку концентрации всех других каннабиноидов в этом методе были значительно снижены (на 25-40%) по сравнению с контролем, это означает, что увеличение КБГ-К при этой обработке является результатом ингибирования (подавления) метаболической активности по каннабиноидному пути.

 

Вопреки распространённому мнению производителей каннабиса, которые считают концентрацию каннабиноидов в первичном соцветии («колы») наивысшей в растении, мы сообщаем здесь, что для большинства обработок концентрации большинства каннабиноидов были выше в точках II и III, чем в апикальной меристеме точки I:

 

Точки отбора проб соцветий на растении

 

Поскольку на концентрацию каннабиноидов в соцветии влияют экзогенные (экологические) факторы, а также эндогенные эффекты развития / местоположения, разницу между методами обработки следует оценивать с учетом обоих этих аспектов. С точки зрения микроклимата, участки I, II и IV находятся в верхней части растения и сильно подвержены воздействию света и практически не затеняются другими растениями или ветвями. С другой стороны, местоположение III также сильно экспонируется, но может быть затенено соседними растениями в ряду или растениями из параллельных рядов в определённые часы фотопериода. Ожидается, что, как и в случае с интенсивностью света, в этих местах будет преобладать циркуляция воздуха, которая поддерживает одинаковую температуру и влажность в точках I и II, но практически не затрагивает точки III и IV. Следовательно, одни лишь изменения окружающей среды не могут объяснить выявленные вариации концентраций.

 

Несмотря на то, что во всех других точках отбора соцветий вариации интенсивности света практически не влияли на вторичный метаболизм, концентрации каннабиноидов в точке V были значительно ниже во все случаях примерно на 40%. Поскольку в этом месте уровни освещённости были очень низкими, свет, по-видимому, является ограничивающим фактором для вторичного метаболизма.

 

Чтобы оценить, влияют ли исследуемые обработки на степень изменчивости и имеют ли они потенциал для стандартизации химического потенциала, мы проанализировали влияние обработок на однородность химического профиля внутри растения.

 

Высокая степень однородности достигается за счёт химически похожих соцветий независимо от средней концентрации каждого каннабиноида при обработке. Анализ выявил несколько закономерностей:

Все обработки, кроме «двойной обрезки» и «BBLR», улучшили химическую однородность по сравнению с контрольной группой Обработка BBLR дала наименее однородный результат Удаление всех вторичных ветвей в течении вегетационного периода делало каннабис наиболее химически однородным

 

Оценка однородности профиля каннабиноидов

 

Чтобы сравнить реакцию отдельных каннабиноидов на методы изменения архитектуры, мы измерили средние концентрации каждого каннабиноида в растениях. Они обозначены в рисунке ниже:

 

Различия в производстве каннабиноидов в зависимости от архитектуры растения

 

Средние концентрации большинства идентифицированных каннабиноидов (КБД-К, ТГК-К, КБВ-К, ТГВ-К и КБХ) имели сходный, но не идентичный ответ на обработку архитектуры растения, в то время как реакция КБГ-К значительно различалась.

 

В целом, средние концентрации всех каннабиноидов, кроме КБГ-К, соответствовали тенденции Дефолиация = BBLR + Дефолиация > Двойная обрезка > Контроль = Одинарная обрезка > «BBLR» = Удаление вторичных ветвей > Удаление всех ветвей

 

Соцветия и урожай каннабиноидов

 

Накопление свежей биомассы различными органами растений в каннабисе представлено в рисунке ниже. Растения, прошедшие двойную обрезку, дали больше урожая, чем контрольные, а растения с удалёнными ветвями — меньше. Все другие методы обработки не оказали значительного влияния на биомассу урожая, демонстрируя пластичность развития репродуктивного роста в ответ на инвазивные изменения архитектуры побегов.

 

Биомасса соцветий, стеблей, веерных листьев и листьев соцветий каннабиса

 

Наивысший урожай каннабиноидов был достигнут в больше степени за счёт увеличения урожайности соцветий при двойной обрезке, чем за счёт увеличения концентрации каннабиноидов при дефолиации.

 

Выводы

 

Выращивание крупных растений позволяет производителям увеличить урожай каннабиса, но информация о свойствах и химической однородности такого урожая отсутствует. Поскольку влияние размера растений и архитектуры растений на микроклимат в побегах взаимосвязано, исследователи сосредоточили внимание на взаимосвязи между обработками архитектурных манипуляций и пространственной стандартизацией профиля каннабиноидов. Исследование было направлено на оптимизацию структурных манипуляций растений для повышения количества урожая и химического качества.

 

Результаты показали, что двукратная обрезка растений во время выращивания была оптимальной практикой для увеличения урожайности, а другие виды обработки снижали или не влияли на количество урожая. Хотя некоторые изменения химического профиля были вызваны обработками, и они в целом следовали следующей схеме:

 

Дефолиация = BBLR + Дефолиация > Двойная обрезка > Контроль = Одинарная обрезка > BBLR = Удаление вторичных ветвей > Удаление всех ветвей

 

Влияние этих химических изменений на общую продукцию каннабиноидов в растении было вторичным по отношению к эффектам биомассы урожая цветков. Следовательно, манипуляции с архитектурой могут использоваться для увеличения урожайности биомассы, но увеличения каннабиноидов следует достигать другими способами. Наблюдалось значительное уменьшение светопропускания вдоль побега, а степень пространственной стандартизации профиля каннабиноидов коррелировала с влиянием архитектуры растения на проникновение света в нижние части полога.

 

Это говорит о том, что низкая доступность света в нижней части растения является мощным фактором, способствующим сокращению пространственной химической однородности. Повышение урожайности, достигаемое при выращивании крупных растений, достигается за счет низкой химической однородности растения. Эти результаты играют важную роль в разработке оптимизированных протоколов выращивания для индустрии каннабиса, чтобы гарантировать пациентам высококачественный медицинский продукт.

 

Оригинальное исследование: mdpi.com

Подготовил: @Nimand

 

Еще почитать:

Связь NPK с урожайностью каннабиса при беспочвенном выращивании Каннабиноиды и терпены: способы увеличения вторичных метаболитов каннабиса Видео: Освещение для каннабиса: FAQ и мифы. Лекция на русском

 

Еще посмотреть и почитать:

Видео: Освещение для канабиса: FAQ и мифы. Лекция на русском Видео: Влияние ИК и УФ спектра на растения Каннабиноиды и терпены: способы увеличения вторичных метаболитов каннабиса

 

Гроверы, которые выращивают коноплю или марихуану, время от времени сталкиваются с проявлениями различных инфекционных заболеваниями у своих растений. Одна из самых популярных болезней, о которой сообщали культиваторы со всего мира — от Израиля и Испании до США и Канады — это корневая гниль, которая вызывает пожелтение, увядание и ухудшение роста каннабиса. 

 

Не так давно кандидат технических наук Кора МакГахи и доцент кафедры садоводства Роза Раудалес из Колледжа сальского хозяйства, здравоохранения и природных ресурсов при университете Коннектикута впервые зафиксировали данное заболевание в своём штате. Произошло это после того, как учёные обнаружили его симптомы при посещении нескольких местных учреждений по культивации конопли, которые, как правило, использовали беспочвенные субстраты. С этого момента любопытство исследователей взяло верх, и они решили докопаться до причин возникновения корневой гнили у каннабиса.

 

Кора МакГахи / Коннектикутский университет

 

Они взяли образцы субстратов из кокосовой койры и минеральной ваты, в которых росли поражённые кусты, и отнесли их в лабораторию. Изучив образцы под микроскопом, исследователи обнаружили, что в них полно разных микроорганизмов. Далее учёные изолировали их ДНК и отправили выявленные молекулы на секвенирование в Йельский университет и европейский центр генетических исследований Eurofins. Сделано это было для того, чтобы пробить специфические гены микроорганизмов по национальным базам и таким образом их идентифицировать.

 

Как выяснилось, в одном образце присутствовал микроорганизм вида Fusarium oxysporum, ещё в трёх — Globisporangium irregulare, а ещё в двадцати одном — Pythium myriotylum. 

 

Исследование на этом не завершилось. Учёные высадили сотни кустов конопли в научно-исследовательской теплицей университете Коннектикута и намеренно заразили их указанными микроорганизмами. Выяснилось, что все они обладали свойствами патогенов, а у Pythium myriotylum оказался не просто самым распространённым, но и самым вирулентным, то есть обладающим наибольшей способностью спровоцировать корневую гниль. Позже полные результаты исследования МакГахи и Раудалес опубликовали в журнале Frontiers in Agronomy.

 

Исследование также показало, что патогены обладают чувствительностью к мефеноксаму, активному ингредиенту некоторых химических фунгицидов. Учёные, впрочем, отметили, что это химическое вещество не маркировано для использования на посевах каннабиса. Исследователи отметили, что для смягчения воздействия указанных патогенов гроверы могут использовать биологические фунгициды, очистку, дезинфекцию, а также мониторинг использования воды и уровня растворимых солей.

 

«Для производителей важно начать сопоставлять болезни с патогенами, которые их вызывают. — комментирует исследование МакГахи. — Я думаю, что это поможет предотвратить вспышки заболеваний в их учреждениях». Она также сказала, что обнаруженные патогены легко распространяются, а это означает, что производителям необходимо как можно скорее уничтожить заражённые растения, чтобы предотвратить заражение растущих по соседству.

 

Источник: Коннектикутский университет

Подготовил: @HunterMelrose

 

Еще почитать:

Вредители растений: Корневая гниль Белое освещение защищает каннабис от обесцвечивания и повышает урожайность Вирусы, вироиды и фитоплазмы каннабиса

Куст, столкнувшийся с фотообесцвечиванием / grasscity

 

Международный поставщик осветительного оборудования для выращивания каннабиса и сельхозкультур Fluence объявил о завершении серии экспериментов по культивации каннабиса под LED-панелями с разными спектрами освещения. К проведению испытаний поставщик подключил канна-компанию Texas Original Compassionate Cultivation и сотрудников Вагенингенского университета, базирующегося в Нидерландах. 

 

В результате исследователи выяснили, что производители каннабиса окажутся в выигрыше, если будут использовать оборудование, в котором задействованы не только красные и синие световые волны, но и зелёные — белый свет улучшает урожайность, морфологию и общую производительность большинства сортов. Какие именно сорта фигурировали в исследованиях, не уточняется (вероятно, из-за коммерческого интереса). Несколько из этих сортов показали увеличение монотерпенов и каннабиноидов аж на 20%, если они выращивались под белым освещением, а не под состоящим в основном из красного. 

 

«Следите за соотношением красного света, — предупреждает доктор Дэвид Хоули, главный научный сотрудник Fluence. — Существует пара очень специфических сортов и производственных ситуаций, когда можно извлечь выгоду из узкополосных [ламп] или высоких/дальних красных и синих длин волн. Но [для остальных сортов] это может оказать пагубное влияние на содержание каннабиноидов, соотношение терпенов, урожайность и морфологию, а также повысить риск значительного фотообесцвечивания кроны». 

 

Справка: фотообесцвечивание — это явление, при котором хлоропласты растения белеют, в результате чего оно кажется "обесцвеченным". Это повреждение фатально, спасти каннабис после случившегося уже не получится. Отдельные культиваторы сообщают, что явление может произойти в результате слишком низко установленных осветительных приборов (и не важно, по какой именно технологии они изготовлены).

 

По словам доктора, также очень редко встречается сценарий, при котором гроверы должны выращивать каннабис при низких значениях плотности фотосинтетического потока фотонов (PPFD). «Наше исследование подчёркивает, насколько выгоднее выращивать каннабис при более высоких показателях», — говорит он.

 

Аналогичные испытания LED-панелей Fluence также провели с томатами и болгарскими перцами (в них участвовали уже другие университеты). Результаты оказались теми же — белый свет повышал общую урожайность.

 

Автор: @HunterMelrose

 

Еще почитать:

Эксперты прогнозируют глобальный переход на светодиодное освещение Каннабиноиды и терпены: способы увеличения вторичных метаболитов каннабиса Исследование: Как увеличение интенсивности света влияет на урожайность, синтез терпенов и морфологию каннабиса Освещение каннабиса: влияние синих фотонов на урожайность На весь белый свет: особенности подсветки белыми светодиодами

 

Новое исследование, проведённое в сотрудничестве между Бристольским университетом Великобритании и рядом университетов Австралии, показывает, что у мужчин и женщин, которые часто употребляли каннабис в подростковом возрасте, с гораздо большей вероятностью рождаются дети с низкой массой тела или в состоянии недоношенности. Результаты наблюдений были опубликованы 19 августа журнале Scientific Reports. 

 

К участию в исследовании, которое продлилось 20 лет, привлекли 665 австралийцев, которые ещё учились в средней школе. Испытуемые регулярно посещали врачей и находились под наблюдением учёных вплоть до тех пор, пока не начали рожать детей в возрасте от 20 до 30 лет. Как оказалось, у тех родителей, которые ежедневно употребляли каннабис в подростковом возрасте, риск родить недоношенного ребёнка или ребёнка с недостаточным весом в среднем был в 6 раз выше.

 

Ранее проводимые исследования уже показывали, что употребление каннабиса беременными женщинами могло привести к низкому весу младенцев, однако новизна этой работы в том, что она стала первой, где изучается связь между употреблением каннабиса до зачатия и будущими исходами родов.

 

Ещё одна особенность заключается в том, что в число испытуемых включили не только матерей, но и отцов. Как пишут авторы исследования, это очень важный момент, поскольку мужчины гораздо меньше информированы об исходах родов, ведь исследования такого толка обычно фокусируются только на дородовом употреблении табака и алкоголя у женщин.

 

Доктор Линдси Хайнс, сотрудник Бристольского университета и соавтор исследования, считает, что полученные результаты дают «дополнительную мотивацию» для того, чтобы политика легализации каннабиса обязательно предусматривала меры по борьбе с употреблением этого психоактивного продукта в раннем возрасте.

 

«Уже есть доказательства того, что частое употребление каннабиса подростками увеличивает риск проблем с психическим здоровьем, а наши результаты показывают, что могут быть и другие последствия, которые люди могут не предвидеть», — сказала она.

 

Стоит отметить, что каннабис влиял на репродуктивные функции лишь тех, кто употреблял каннабис только на самом высоком уровне — ежедневно в возрасте от 15 до 17 лет. Для тех, кто употребляли марихуану лишь изредка, риск столкнуться с преждевременными родами или недоношенностью оставался в пределах нормы.

 

Источник: Lab Roots

Подготовил: @HunterMelrose

 

Еще почитать:

Марихуана ускорила истончение коры головного мозга подростков Исследование: каннабис снижает интеллект у подростков Власти США: легалайз снижает потребление марихуаны подростками

 

От многих других европейский стран Швейцария отличается прежде всего тем, что трава в ней квази-легализована: законы устроены таким образом, что выращивание, продажа и использование каннабиса с содержанием ТГК менее 1% считаются допустимыми. Благодаря этому в Швейцарии можно почти без труда найти магазины, которые специализируются на торговле соцветиями, лекарствами и косметикой с высоким содержанием КБД — такие товары как производят самостоятельно, так и ввозят из соседних стран. 

 

Но, судя по всему, одного лишь КБД жителям Швейцарии недостаточно. По данным Федерального управления здравоохранения (FOPH), каждый день швейцарцы выкуривают около 750 тысяч нелегальных косяков, а годовой объём незаконных продаж может достигать 580 миллионов швейцарских франков (около 46,7 млрд. рублей). Во многом такая ситуация складывается из довольно лайтовых санкций за оборот каннабиса с ТГК сверх допустимого порога — за продажу можно получить до трёх лет лишения свободы, а за хранение без цели сбыта придётся заплатить штраф в 100 швейцарских франков (около 8000 рублей). 

 

FOPH признаёт, что запрет в целом «имеет мало смысла», и пытается найти способ перевести теневую канна-индустрию страны на белый рынок — главное только, чтобы это решение имело научное обоснование. 

 

Время экспериментов настало

 

В сентябре 2020 года парламент Швейцарии принял её поправку к закону о наркотиках, которая позволяет в течение ближайших 5-7 лет проводить эксперименты с продажей каннабиса для использования в рекреационных целях.

 

В рамках экспериментов среди граждан, которые ранее уже употребляли каннабис, будут разыграны 5000 сертификатов на право легально покупать в специализированных магазинах соцветия каннабиса с уровнем ТГК до 20% или канна-фуд с дозировкой 10 мг ТГК на каждую единицу продукции. Весь каннабис, который будет использован в экспериментах, будет выращиваться в Швейцарии, он также будет проходить строжайший контроль качества. Все торговые точки будут оснащены медперсоналом, который будет исследовать состояние здоровья участников эксперимента. Всё как в полноценном исследовательском проекте.

 

Цель этого проекта, как объясняет FOPH, состоит в том, чтобы «расширить знания о преимуществах и недостатках контролируемого доступа к каннабису и обеспечить прочную научную основу для возможных решений о том, как должен регулироваться оборот каннабиса». Помимо этого FOPH хочет изучить, как употребление каннабиса влияет на различные социально-экономические аспекты жизни швейцарцев, в частности, на их трудоспособность и склонность прогуливать работу, на их семейные и социальные взаимоотношения, и всё в этом роде.

 

Несмотря на то, что поправка уже вступила в силу — это произошло 15 мая текущего года — эксперименты толком ещё не начались. Планируется, что полноценный старт произойдёт не раньше, чем в августе 2022 года.

 

Источники: CLN, Cannex 

Подготовил: Hunter Melrose

 

Еще почитать:

Правительство Швейцарии изучит роль марихуаны в обществе Канада заявила ООН об успехе легализации Лучшие исследования о каннабисе в 2020 году