Hodnotenie vplyvu rastových regulátorov a polutantov na anatomicko-morfologické vlastnosti konopy siatej

Ing. Peter Mendel

Disertační práce

Hodnocení vlivu růstových regulátorů a polutantů na anatomicko-morfologické vlastnosti konopí setého

Anotace:

Konopí seté (Cannabis sativa L.) patří mezi prastaré kulturní rostliny, odedávna je tradičně využíváno jako přadná rostlina. V současnosti se těší narůstající popularitě i jako znovuobjevená alternativní plodina pro produkci inovativních materiálů šetrných k životnímu prostředí. Pro zlepšení klíčových vlastností zemědělských plodin se v praxi občas využívá aplikace růstových regulátorů. U konopí setého jde však doposud o málo prozkoumaný a využívaný přístup. Právě v souvislosti se statusem znovuobjevené plodiny konopí poměrně často bývá i předmětem výzkumů zaměřených na jeho schopnost vyčistit kontaminované půdy pomocí tzv. fytoremediačních technologií. Má slibný potenciál snížit obsah toxických látek, zejména těžkých kovů v půdě, a zároveň poskytnout možnost ekonomického využití rostlinné biomasy. Jedním z potenciálních zdrojů znečištění půd jsou i skládky odpadu. Prvním cílem této práce bylo prozkoumat vliv exogenní aplikace růstových regulátorů, konkrétně kyseliny 1- naftyloctové a 6-benzylaminopurinu, na anatomii a morfologii konopí setého. Druhým cílem bylo porovnat schopnost dvou odrůd konopí setého (Monoica a Bialobrzeskie) tolerovat účinky polutantů v podobě odpadní vody ze skládkového průsaku v různých kultivačních podmínkách. Vystavení polutantům probíhalo formou hydroponického pěstování i formou nádobových pokusů v půdním substrátu. Získané výsledky naznačují, že ošetření kyselinou 1-naftyloctovou má potenciál zvýšit obsah lýkového vlákna ve stoncích konopí. V případě pokusů zaměřených na účinky polutantů byl prokázán fytotoxický efekt skládkové vody na rostliny konopí. Všechny anatomicko-morfologické parametry byly ovlivněny negativně. Dvě zkoumané odrůdy však reagovaly různě. Rozdíly se projevily hlavně v míře tolerance polutantů, obsahu a kvalitě vlákna a příjmu těžkých kovů do rostlinných orgánů.

Abstract:

Hemp (Cannabis sativa L.) is a plant cultivated since ancient times, traditionally used as a fiber crop. Currently, the popularity of hemp is on the rise again, since many consider it a rediscovered alternative crop used in production of innovative and environmentally friendly materials. The key characteristics of agricultural crops can often be enhanced by application of growth regulators. To this day, this approach is rarely being researched or used for hemp as a crop. Together with the current rise in popularity, hemp is quite often being researched as a plant capable of cleaning up the contaminated soils via so called phytoremediation technologies. It has a promising potential to decrease the amount of toxic chemicals, especially heavy metals in soil and at the same time provide a possibility of economic utilization of plant biomass. One of the potential sources of soil pollution are also municipal waste landfills. The first objective of this thesis was to study the effect of exogenous application of growth regulators, namely 1-naphthaleneacetic acid and 6-benzylaminopurine on hemp anatomy and morphology. The second objective was to compare the ability of two industrial hemp cultivars (Monoica and Bialobrzeskie) to tolerate the effects of pollutants in form of landfill leachate under different growing conditions. Pollutants were administered in hydroponic cultivation and also in pot experiment with cultivation in soil. The results suggest that treatment with 1-naphthaleneacetic has a potential to increase the content of bast fibers in hemp stems. Experiments that were focused on effects of pollutants confirmed the phytotoxic effect of landfill leachate on hemp plants. All the anatomical and morphological parameters were negatively affected. However, the two examined cultivars showed different responses. The differences were mainly present in the ability to tolerate pollutants, in the content and quality of fibers and accumulation of heavy metals in plant organs.

Abstract:

Konopa siata (Cannabis sativa L.) patrí medzi prastaré kultúrne rastliny, oddávna je tradične využívaná ako priadna rastlina. V súčasnosti sa teší narastajúcej popularite aj ako znovuobjavená alternatívna plodina pre produkciu inovatívnych a k životnému prostrediu šetrných materiálov. Na zlepšenie kľúčových vlastností poľnohospodárskych plodín sa často v praxi využíva aplikácia rastových regulátorov. U konopy siatej ide však doposiaľ o málo preskúmaný a využívaný prístup. Práve v súvislosti so statusom znovuobjavenej plodiny konopa pomerne často býva aj predmetom výskumov zameraných na jej schopnosť uzdraviť znečistené pôdy pomocou tzv. fytoremediačných technológií. Má sľubný potenciál znížiť obsah toxických látok, najmä ťažkých kovov v pôde a zároveň poskytnúť možnosť ekonomického využitia rastlinnej biomasy. Jedným z potenciálnych zdrojov znečistenia pôd sú aj skládky odpadu. Prvým cieľom tejto práce bolo preskúmať vplyv exogénnej aplikácie rastových regulátorov, konkrétne kyseliny 1- naftyloctovej a 6-benzylaminopurínu na anatómiu a morfológiu konopy siatej. Druhým cieľom bolo porovnať schopnosť dvoch odrôd konopy siatej (Monoica a Bialobrzeskie) tolerovať účinky polutantov v podobe odpadovej vody zo skládkového priesaku v rôznych kultivačných podmienkach. Vystavenie polutantom prebiehalo formou hydroponického pestovania i formou nádobových pokusov kultiváciou v pôdnom substráte. Získané výsledky naznačujú, že ošetrenie kyselinou 1-naftyloctovou má potenciál zvýšiť obsah lykového vlákna v stonkách konopy. V prípade pokusov zameraných na účinky polutantov sa preukázal fytotoxický efekt skládkovej vody na rastliny konopy. Všetky anatomicko-morfologické parametre boli ovplyvnené negatívne. Dve skúmané odrody však reagovali rôzne. Rozdiely sa prejavili hlavne v miere tolerancie polutantov, obsahu a kvalite vlákna a príjme ťažkých kovov do rastlinných orgánov.

Klíčová slova

konopí, vlákno, polutanty

Keywords

hemp, pollutants, fiber

Klíčová slova

konopa, polutanty, vlákno

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 9. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Tomáš Vyhnánek, Ph.D.
• Oponent: František Hnilička, doc. Ing., Ph.D., Zdenka Gálová, prof. RNDr., Petr Soudek

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Botanika / Anatomie a fyziologie rostlin