PROGETTO DIMOSTRATIVO DI DETERMINAZIONE SESSUALE DELLA CANAPA SATIVA

Misura:

• 16 - Cooperazione

Tipo di intervento:

• 16.2.1 - Realizzazione di progetti pilota e sviluppo di nuovi prodotti, pratiche, processi e tecnologie

Descrizione operazione:Nella prima fase, il progetto prevede la realizzazione di prove di campo e di laboratorio. Le prove di campo verranno organizzate su due/tre stazioni climatiche diverse (pianura, colli, area termale), caratterizzate da condizioni climatiche e pedologiche differenziate, con parcelle di ca. 1.000 m2 di superficie (uno per ogni tesi varietale messa a confronto), oltre ad una prova indoor all’interno di struttura protetta (serra o tunnel riscaldati e ventilati, prove su parcelle di 30 m2). Si metteranno a confronto varietà dioiche di origine diversa, con materiale di propagazione ottenuto con processo di femminilizzazione/masculizzazione mettendo a confronto differenti livelli di fitormoni vegetali atti ad indurre condizioni di stress sugli individui femminili delle varietà oggetto dello studio e susseguente generazione di soggetti maschili su piante femminili di base. Allo stesso tempo verrà testata l’ipotesi di selezionare il materiale sulla base di criteri morfologici e per questo motivo verrà istruito il personale addetto alla selezione. Sarà data articolare importanza alla valutazione precoce dei caratteri distintivi (nelle cultivar dioiche) fra piante maschili e femminili. Contemporaneamente verranno testate le concentrazioni dei principali alcaloidi per determinarne la rispondenza alle normative di legge e la variabilità fra pianta e pianta e fra le diverse cultivar .

Per la seconda fase si utilizzeranno le infiorescenze ottenute dalla prima fase e si svilupperanno le prove di essiccazione, con verifica di laboratorio su THC, CBD, terpeni (terpenoidi, monoterpeni, diterpeni e sesquiterpeni), allergeni, U.R., SS, argento, flavonoidi, IPA.. Le prove serviranno a definire lo schema strutturale (a flusso verticale, a flusso orizzontale, con deumidificazione controllata), la curva di essiccazione in funzione di umidità, temperatura e durata. Particolare attenzione verrà posta ai sistemi di carico e scarico all’interno degli essiccatoi per evitare danneggiamenti per le eccessive manipolazioni. Anche in questo caso verrà definito un protocollo di gestione delle inflorescenze lungo la fase di essiccazione con indicazioni di tempistiche, flussi di aria, temperture e modalità/procedure di carisco e scarico.

Finalità: Il progetto approfondisce e ricerca soluzioni creative alle due criticità che sono state riscontrate dal beneficiario nell’ambito del processo di produzione e trasformazione delle componenti Cannabis sativa L. che maggiormente caratterizzano l’attuale mercato nazionale e costituiscono ostacolo al suo potenziale futuro sviluppo:

• Ottenimento del materiale propagativo di elevata qualità;

• Ottimizzazione del processo di essicazione delle infiorescenze e delle parti vendibili della pianta.

Risultati:

ESSICCAZIONE INNOVATIVA

Scopo della prova era di verificare se le piante di canapa potessero essere essiccate attraverso un processo di essiccazione rispettoso della qualità delle infiorescenze.

Le piante utilizzate erano quelle provenienti dalla prova di femminizzazione che sono state mandate a fiore. Si è operato secondo la metodica del taglio umido; questo metodo consiste nel tagliare ramo dopo ramo le infiorescenze, eliminando le foglie più grandi e potando intorno alle cime, mentre la pianta è ancora fresca.

La metodica innovativa proposta presenta le seguenti caratteristiche:

•          miglior conservazione di quasi tutte le componenti aromatiche. Questa caratteristica risulterebbe particolarmente interessante nel caso si volessero fare delle estrazioni di oli essenziali.

•          le componenti volatili più leggere (quelle che danno un sentore di fresco alle infiorescenze) venivano conservate

•          parallelamente le infiorescenze essiccate con la nuova metodica manifestavano ancora un forte odore di erba che potrebbe far risultare non idoneo il prodotto per la vendita nei grow-shop.

•          L’odore di erba si veniva a conservare anche negli estratti

•          La quantità totale di cannabinoidi è risultata superiore rispetto all’essiccazione convenzionale rendendo il prodotto idoneo ad una successiva estrazione. Nell’ipotesi di estrarre l’intero fitocomplesso si avrebbe una maggior resa sia in cannabinoidi che in componenti aromatiche (quella che viene comunemente definita “terpeni”) amplificando l’effetto terapeutico

FEMMINIZZAZIONE

La presente attività aveva lo scopo di definire un protocollo di coltivazione semplice ed efficace per la produzione di semi di canapa femminili.

FASE 1 – realizzazione della soluzione in grado di indurre ermafroditismo

Per la prova di femminizzazione delle piante di canapa sono state create due soluzioni contenti i prodotti da utilizzare per la realizzazione della prova; solo poco prima dell’utilizzo sono state miscelate

Soluzione 1

In 500 ml di acqua sono stati sciolti 0.5 grammi di nitrato d'argento

Soluzione 2

 In 500 ml di acqua sono stati sciolti 2,5 grammi di tiosolfato di sodio anidro O 3,9 grammi di tiosolfato di sodio pentaidrato. Le soluzioni sono state conservate in bottiglie di vetro marrone da 500 ml e mescolate solo prima di diluirle per spruzzarle. Prima di utilizzarle sono state diluite 1:10 in acqua al fine di rendere la miscela non caustica per le piante. Per ottenere un efficace aderenza alle foglie si è utilizzato una soluzione di sapone di Marsiglia (50 ml rapporto sapone/acqua 1/10)

FASE 2 – Produzione di piante femmine esenti da ermafroditismo

Presso la struttura ZERO di San Biagio di Callalta (TV) sono state seminate piante di varietà CS. Le piante sono state allevate in soluzione nutritiva in aeroponica. Le piante sono state allevate fino allo stadio di 5 foglia vera e poi si è diminuita la concentrazione di azoto nella soluzione nutritiva. Questa variazione di concentrazione di ioni serviva per stressare le piante allo scopo di indurre l’ermafroditismo. Raggiunta la 4 settimana di sviluppo le piante sono state poste in condizioni di fotoperiodo corto (12:12 luce:buio). In queste condizioni dopo circa 2 settimane le piante hanno iniziato a sviluppare le prime infiorescenze. Le piante maschili sono state progressivamente eliminate e anche le femminili che presentavano anche fiori maschili, le piante ermafrodite. Questa operazione di era resa necessaria in quanto si doveva evitare che le piante spontaneamente presentassero ermafroditismo una volta poste in coltura. Durante la fase di fioritura inoltre le piante sono state ulteriormente stressate; le piante sono state suddivise e trattate con soluzioni progressivamente crescenti di pressione osmotica, messe in condizioni di deficit da illuminamento, alterata la composizione della soluzione nutritiva. Sono state tenute solo le piante che presentavano manifeste infiorescenze femminili e che risultavano in grado di sopportare gli stress senza manifestare ermafroditismo e soprattutto senza soccombere data l’entità degli stress cui erano state sottoposte. A questo punto le 12 piante superstiti (si partiva da una popolazione di 440 piante) sono state private delle infiorescenze e riportate ad una condizione di fase vegetativa allungando il fotoperiodo e ripristinando la soluzione nutritiva da fase vegetativa. Ovviamente si è stati obbligati a ridurne la taglia per eliminare tutti gli abbozzi fiorali. Queste piante sono poi state fatte crescere fino ad una dimensione idonea per la successiva.

FASE 3 – induzione dell’ermafroditismo

Le piante sono state successivamente trasferite in condizioni di fotoperiodo breve per indurre la fioritura. Al momento della comparsa dei primi abbozzi fiorali (sicuramente femminili) su metà delle piante (6) è stato effettuato in trattamento con la soluzione realizzata nella FASE 1. Poi solo su tre è stata ripetuta ad una settimana di distanza. Su 5 delle piante trattate (le 3 che avevano ricevuto il doppio trattamento e solo 2 quelle che avevano ricevuto il trattamento singolo) sono comparse le strutture fiorali tipiche dei maschi.

FASE 4 – fecondazione delle piante femmine

Le 5 piante che presentavano strutture fiorali maschili hanno prodotto polline che è stato raccolto mediante un piccolo pennello su una provetta falcon. Non è stato possibile quantificare la produzione di polline di ciascuna pianta ma l’impressione è stata che le piante che avevano ricevuto il doppio trattamento avessero prodotto una quantità maggiore di polline. Questo è stato utilizzato per spolverare le infiorescenze femminili delle rimanenti piante (femmine).

FASE 5 – produzione del seme

Le infiorescenze femminili sono risultate tutte fecondate anche se con un tasso relativamente basso di fertilità. Dalle 6 piante si sono ottenuti un totale di 137 semi. Alcuni di questi si presentavano piuttosto striminziti e leggeri. Si è deciso di dividere tutti i semi in base alle loro caratteristiche morfologiche separando gli striminziti e i piccoli da quelli che sembravano più fertili. Si sono ottenuti due gruppi 88 semi potenzialmente vitali e 49 di seconda categoria. Alla prova di germinazione gli 88 semi sono risultati tutti vitali anche se 31 piante hanno presentato una crescita stentata. Dei semi della seconda categoria sono risultati germinabili solo 32 e hanno dato luogo tutti a piante caratterizzate da una crescita stentata.

FASE 6 – verifica dell’avvenuta femminizzazione dei semi

Le piante che si sono originate dai semi appartenenti alla seconda categoria sono state scartate. Le piante originatesi dai semi migliori (prima categoria) sono state fatte crescere e successivamente indotte alla fioritura. Tutte hanno presentato evidenza di caratteri sessuali femminili e le piante hanno mostrato caratteristiche morfologiche tipiche della varietà di partenza CS.

CONCLUSIONI

La prova è stata considerata conclusa positivamente. Il protocollo adottato è stato in grado di far produrre semi femminilizzati idonei alla coltivazione. Si raccomanda però di effettuare un doppio trattamento sulle piante; uno al momento dell’inizio della fioritura e uno ripetuto dopo una settimana.

La resa in seme è stata però molto ridotta (circa 11 semi per pianta). Si presume che sfasando opportunamente i cicli delle piante femminili e quelle ermafrodite si possa aumentare in modo significativo la produzione di seme. Riuscendo a fare produrre polline dalle piante ermafrodite prima della fioritura delle piante femminili potrebbero essere fecondate più efficacemente e per più tempo garantendo perciò una resa maggiore in seme femminilizzato.

Importo finanziato: 20.032,32 su complessivi € 86.868,03