Vliv makroživin na tvorbu kanabinoidů rostlinami léčebného konopí

Lucie Hladíková

Bachelor's thesis

The Effect of Macronuitrients on the Canabinoids Development by Medicinal Canabis plants

Abstract:

Léčebné konopí zaznamenává v současnosti veliký rozmach v biomedicíně a farmacii. Nezastupitelnou roli v rozvoji celého odvětví má správně vypěstovaná rostlina a vhodně zvolená odrůda. Důležitý vliv na celkový charakter rostliny z hlediska účinků na lidský organismus má zastoupení nejhojnějších kanabinoidů, a to psychoaktivního tetrahydrokanabinolu (THC) a nepsychoaktivního kanabidiolu (CBD). Kanabinoidy jsou sekundární metabolity konopí, vyskytující se v pryskyřici, která je vylučována žláznatými trichomy samičích rostlin. Obsah kanabinoidů se do určité míry odvíjí i od vhodně zvolené výživy. V dnešní době jsou již nároky na živiny stanoveny u technického konopí, není tomu však zatím u léčebného konopí. Cílem této práce je popsat nároky konopí na pěstební podmínky a především popsat vliv jednotlivých makroživin (N, P, K, Ca, Mg, S) přítomných v živném roztoku na tvorbu nadzemní biomasy, květenství, spektrum a koncentraci základních kanabinoidů v rostlinách pěstovaných v hydroponii. Hydroponie je velice efektivní metodou pěstování. Rostliny jsou zde pěstovány ve vodném prostředí za nepřítomnosti substrátu či v inertním médiu, a to za absolutní kontroly pěstitele nad dodávanými živinami, světlem, teplotou a koncentrací CO2. V práci je popsána a porovnána efektivita odlišných hydroponických systémů a jejich vliv na kvantitu a kvalitu vyprodukované sušiny. Cílem experimentální části bylo porovnat vliv otevřeného a uzavřeného recirkulačního hydroponického systému na tvorbu biomasy, obsah a odběr dusíku u rostlin léčebného konopí. Pro stanovení obsahu dusíku byla využita Kjeldahlova metoda. V souvislosti s informacemi zjištěnými v literární části a na základě výsledků z části praktické bylo stanoveno, jaký ze dvou zmíněných hydroponických systémů je efektivnější pro získání nejlepších výsledků u konkrétně sledovaných parametrů. Dle výsledků se ukázal být v našem experimentu celkově efektivnější ve všech pozorovaných aspektech systém uzavřený. Prokázán zde byl vyšší odběr a obsah N, který v průběhu cyklu překonal otevřený systém až o 172 %. Vyšší byl i přírůstek rostlinné hmoty, konkrétně stonku, který překonal otevřený systém až o 111,7 %. Lze tedy konstatovat, že výhodnější je tento systém nejen z hlediska produkčního, ale také z hlediska ekonomického a ekologického, neboť je zde živný roztok opakovaně recirkulován a nedochází tak k plýtvání vodními zdroji a k vypouštění nevyužitých živin do odpadních vod.

Abstract:

In recent years, the popularity of medical cannabis has rapidly increased in the biomedical and pharmaceutical sectors. The presence of the most abundant cannabinoids, namely the psychoactive tetrahydrocannabinol (THC) and the non-psychoactive cannabidiol (CBD) has a significant impact on the overall character of the plant in terms of effects on the human organism. Cannabinoids are secondary metabolites of cannabis. They can be found in resin, which is secreted by glands of female trichomes. The content of cannabinoids is, to some extent, influenced by the nutrients supplied. Even though nowadays the macronutrient requirements are already set for hemp, those for medical cannabis are not that explored yet. This work aims to describe the demands of cannabis on its growing conditions and to further describe the influence of macronutrients (N, P, K, Ca, Mg, S) present in the nutrient solution on the production of above-ground biomass, inflorescence, and the spectrum and concentration of basic cannabinoids grown in hydroponics. Hydroponics is a very effective method of cultivation where plants are grown in water without soil or in an inert medium. The grower has absolute control over the supplied nutrients, light, temperature and circulation of CO2. This work describes and compares the efficiency of different hydroponic systems and their influence on the quantity and quality of the dry matter produced. The experiment aimed to observe the influence of open and closed hydroponic systems on the production of biomass and the N content and consumption of N by plants. The Kjeldahl method has been used to determine the N content. In connection with the information learned in the literary and the experimental part, the goal was to determine which of the two hydroponic systems mentioned is more effective to obtain the best results. Following the results, our experiment has proved the closed system to be the more effective one in all the observed aspects. The content of N in the closed system surpassed the open system by up to 172 %. The consumption N was higher as well in the closed system. The increase of biomass proved to be higher in this system too. Particularly the increase of the stem surpassed the open system by up to 111.7 %. In conclusion, the closed system was more advantageous in terms of production and from the point of economics and environment, since the nutrient solution is recirculated. Therefore, there is no such wastage of water resources and fertilizers.

Keywords

Dusík, Draslík, Síra, Léčivé konopí, Kanabinoidy

Keywords

Nitrogen, Potassium, Sulfur, Medical cannabis, Cannabinoids

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc. dr. h. c.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Horticulture