权衡大麻异花授粉的风险

工业大麻和大麻种植者必须共同努力,确保萌芽中的大麻产业的所有部门都有一个光明的未来。

一种雄性工业大麻
一株雄性工业大麻,花准备开放。照片由James DeDecker拍摄,MSU扩展。

当2018年农业法案通过使工业大麻合法化时,许多农业人士庆祝这种作物象征着我们行业的新机遇。bob体育合法吗春天的一天,我们在BOB体育密歇根州立大学上半岛研究与推广中心bob体育登录也有历史意义。大麻在密歇根州60多年来一直是非法种植的,今天我们正在开展研究和推广,以支持围绕这个多用途工厂的整个价值链的潜在(重新)开发。bob体育登录现在,我们的第一种大麻作物已经生长起来,一个新的担忧正在出现,它可能会威胁密歇根州大麻产业的未来。

对于那些不太熟悉的人来说,工业大麻是种植用于生产纤维、谷物或不令人陶醉的药用化合物,如大麻二酚(CBD)。根据法律规定,工业大麻含有少于0.3%的THC(四氢大麻酚),大麻中的精神活性成分。事实上,大麻和大麻之间的主要区别就是这个合法的THC阈值,这是由于不同用途的选择性繁殖造成的。然而,作为同一物种的成员,这两种作物有很多共同之处,包括令人烦恼的杂交能力。

大麻是一种雌雄异株物种,这意味着雄花和雌花是在不同的植物上生长的。有一些雌雄同株的大麻品种在同一株植物上有雄性和雌性花,压力也可以诱导雌性植物上产生雄性花,但这些都是植物通常的雌雄异株性质的例外。当昼夜长度相等时,就能诱导开花。雄性大麻植物的花期为2 - 4周,一朵雄性大麻花可以产生35万粒花粉。花粉被风带到雌性植物,在条件有利时可以传播很远的距离。蜜蜂会收集大麻花粉,但通常不会被雌花吸引来授粉。

20世纪70年代,大麻种植者发现,通过淘汰雄性植物或只生产雌性植物(通过无性繁殖或播种雌性化种子)来防止授粉,可以大大提高作物的产量和效力。这是因为大麻是为数不多的几种植物之一,它可以主动增加女性性器官的数量和大小,以应对长时间的处女之身,据斯莫尔和纳雷恩,2016年.雌性植物不授粉的时间越长,开出的花就越多,个头也就越大。

大麻素,包括有价值的最终产物THC和CBD,集中在雌花组织中。一个Meier和Mediavilla的研究,1998他们发现,授粉使大麻花的精油产量降低了56%。如今,大多数大麻都是sinsemilla(西班牙语,意为“无籽”),有籽作物被认为是劣等作物,在市场上的价格较低。同样的策略现在也被用于生产CBD的工业大麻种植者。

用于种植谷物或纤维的工业大麻则是另一回事。需要雄性植物和花粉来制造用于食品、饲料和油的大麻谷物。纤维大麻不需要授粉,但种植雌性化种子或雌性无性系的成本过高,这意味着纤维大麻田通常会有雄性植物。因此,最近在密歇根州引入的用于谷物和纤维的大麻增加了大麻和CBD大麻种植者授粉的风险。我说的是工业大麻增加而不是造成这种风险,因为早在2019年之前,大麻花粉就已经吹过中西部了。

一个Stokes等人于2000年进行的研究在大麻和大麻合法化之前的几年,他发现8月份在中西部各州,大麻花粉占空气中花粉总量的36%。这种花粉可能来自野生大麻或非法大麻田地,那里的雄性植物不受控制,这些小来源可能会因合法大麻生产而大大加剧。

减轻大麻异花授粉的风险是一项独特的挑战。最直接的策略包括地理或物理隔离。行业专家建议室外大麻田之间的距离至少为10英里。bob体育登录研究表明,花粉的传播距离可以远远超过10英里,但花粉的运输量随着距离来源的增加而呈对数递减。因此,在离花粉源10英里以外的地方授粉的风险应该可以忽略不计。

与花粉运输和活力相关的重要变量包括风速、方向、降水和湿度、地形、物理屏障、释放时间等。例如,Small和Antle的研究,2003年他发现,就花粉沉积量而言,顺风3英里的隔离距离相当于逆风0.6英里的隔离距离。

虽然地理隔离在技术上可能是可行的策略,但在现场实现它则更为复杂。保持隔离距离需要确定大麻的种植地点。密歇根州的大麻种植者目前受到密歇根许可和监管事务部(劳拉)。工业大麻生产者受密歇根农业和农村发展部bob体育合法吗(MDARD)。虽然这些机构保留了大麻产地的记录,但目前各机构之间在这个问题上没有协调,大麻田的位置也不是公开信息。因此,保持地理隔离需要种植者自愿分享位置信息。即使可以鼓励种植者分享这些敏感信息,实施隔离距离也会很困难。

通过室内空气过滤系统种植大麻或CBD大麻来实现物理隔离,可以达到与地理隔离相同的结果,但也大大增加了大麻生产的成本。考虑到利用这些低价值商品实现盈利所需的规模,在室内种植谷物或纤维大麻是不现实的。然而,利用战略防风林或灌溉技术,可以物理隔离谷物/纤维大麻及其产生的花粉。种植在下风处的茂密作物或树木的边缘可能会拦截大量花粉。一个Ushiyama等人,2009年的研究研究人员发现,防风林的设计不同,会使玉米花粉的传播减少30-60%。降水或灌溉水会降低花粉的重量,防止它随风飘散。然而,在大麻中使用bob体育登录这些技术的研究是缺乏的。

因此,其他州和地方政府单位通过简单地禁止大麻、工业大麻或雄性大麻植物来应对大麻中异花授粉的风险。在密歇根州,2018年的投票提案1将娱乐大麻和工业大麻都合法化了,所以不太可能在州一级禁止这两者来解决异花授粉问题。该州的市政当局可以合法地限制大麻的种植地点,因此这可能会为选择不种植大麻的社区提供一些大麻生产的灵活性。地方政府目前没有权力控制工业大麻的种植地点,但MDARD可能会在未来实施这样的政策,作为大麻监管计划的一部分。

也就是说,合作和一点创造力应该有望使大麻行业的所有部门共存。抓住这种合作精神的异花授粉的一个潜在解决方案是暂时隔离。如上所述,大麻的开花受昼长控制。因此,人工遮阳几乎可以在一年中的任何时候用于诱导开花。这种技术对于规模相对较小的大麻和CBD大麻种植者来说是可行的。它需要一个遮阳结构和额外的劳动力来覆盖和揭开植物,但不是非常昂贵。

对于大规模种植的谷物和纤维大麻来说,通过控制光照来强迫开花可能不是一个现实的选择。然而,根据年龄而不是光周期开花的自动开花大麻品种确实存在。如果自动开花的特性可以培育到优秀大麻品种中,它可以用来抵消大麻和CBD大麻雌性植物开花时大麻花粉的释放。

在进行更多的研究来评估bob体育登录大麻异花授粉的风险以及制定政策来降低这种风险之前,我能提供的最好的建议是大麻种植者开始公开对话。经过这么多年的禁酒令,如果行业内出现派系,通过支持大麻/CBD大麻或谷物和纤维大麻来限制潜在增长,那将是一种耻辱。在前瞻性监管机构的合作下,我们可以为异花授粉问题找到公平的解决方案。

参考文献

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  • 斯莫尔,E.和安特尔,T. 2003。花粉传播的初步研究
  • 大麻与风向的关系。工业大麻杂志,第8卷(2)。
  • Small, E. and Naraine, S.G.U., 2016。在大麻(大麻)中,女性性器官的扩张对长时间的童贞作出反应。遗传资源与作物进化,63:339-348。
  • 斯托克斯,j.r.,哈特尔,R.,福特,l.b.和卡萨尔,t.b., 2000。大麻(麻)皮肤试验呈阳性和呼吸道症状。过敏、哮喘和免疫学年鉴85:238-240。
  • Ushiyama, T., Du, M., Inoue, S., Shibaike, H., Yonemura, S., Kawashima, S., & Amano, K.(2009)。玉米花粉传播和异花授粉的三维预测及防风林的影响。环境生物安全研究,8(4),183-202。bob体育登录

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