重金屬對大麻生長的多方面影響(1)

2020-12-04 騰訊網

探 長

大麻對土壤有很好的修復能力，據說在車諾比附近已經種植工業大麻很長時間，想以此來進行汙染土壤的修復。今天探長將圍繞重金屬對大麻生長的影響進行連續報導。本內容將會被分為3次推文，分別是重金屬對大麻生長的多方面影響（1）（2），以及大麻對重金屬汙染土壤的修復。

土壤重金屬汙染是指由於人類的活動將重金屬帶入土壤中，致使土壤重金屬含量明顯高於其自然背景值，並造成生態破壞和環境質量惡化的現象。近年來，隨著工業、城市汙染的加劇和使用農化用品種類、數量的增加，土壤重金屬汙染日益加劇。

土壤重金屬汙染主要來源有：工業廢渣、廢氣中重金屬的擴散、大氣沉降積累、含重金屬廢水灌溉農田，以及含重金屬農藥、磷肥的大量使用，塑料薄膜的使用：含重金屬廢棄物的堆積，金屬礦山酸性廢水汙染等。

重金屬造成的汙染具有隱蔽性、不可逆性和長期性等特點，它們一旦進入土壤、水體等生活環境中，採用物理的、工程的和化學的方法很難消除，而且常常對人體造成一些不可逆的損傷。

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重金屬作為一種特殊的汙染物，通常是指密度在5g/cm 以上的45種元素。此外，砷（As）、硒（Se）也被列為重金屬汙染物範圍內。而造成環境汙染的重金屬主要包括鎘（Cd）、鉻（Cr）、銅（Cu）、鉛（Pb）、汞（Hg）、砷（As）、鎳（Ni）、鋅（Zn）等。

大麻是一種適應性強、分布廣泛和生物量高的栽培作物，且對重金屬具有耐性。與超富集植物相比，大麻體內重金屬含量很低，但因生物量以及生長速度都遠遠大於超富集植物，雖然大麻體內重金屬含量未達到臨界含量標準，但是同樣時間內所積累的重金屬絕對量反而比超富集植物積累的絕對量大，對重金屬汙染土壤的修復作用更大，是一種用於修復重金屬汙染土壤的候選植物。近年來，國內外的研究證明了大麻對重金屬有較強的抗性和富集能力（曾民等，2013；Linger et al，2005；Citterio et al，2003；Linger et al，2002）。

重金屬對植物生長的影響表現出「低促高抑」的現象，也就是土壤中重金屬濃度較低時可對植物生長有促進作用，但如果植物大量地從汙染環境中吸收重金屬，往往會產生直接或間接傷害從而抑制植物生長，甚至會造成植物死亡。

重金屬對大麻生長發育的促進

Citterio等在2003研究發現，在土壤中施入濃度小於25mg/kg的Cd，對大麻生長有一定的促進作用。在土壤中施入濃度小於200mg/kg的Zn促進了大麻的根系生長。

在土壤中添加低劑量含重金屬的汙泥，大麻的株高和乾物質重顯著增加，而且大劑量地添加汙泥對大麻的株高和乾物質重沒有顯著影響。這些研究結果表明，大麻是一種適宜在重金屬汙染土壤上生長的植物。

同時，Citterio還表明，在Cd、Ni和Cr的含量分別為82 g/g、115 g/g和139 g/g的土壤中，大麻的根長、分枝長及地上部分乾重和跟乾重與對照差異不顯著。

也有研究發現，增加重金屬濃度能導致大麻吸收重金屬量增加，卻對大麻的產量和品質沒有顯著影響。種植在重金屬汙染土壤中的大麻，生長發育受影響很小，其莖和種子產量也沒有受到明顯的影響。

重金屬對大麻生長發育的危害

在重金屬中，無論是必須元素還是非必須元素，當超過某一數值時，都會對植物產生一定的毒害作用，輕則植物體內的代謝過程發生紊亂，生長發育受阻，重則可以導致植物死亡。

L ser等研究人員進行了實驗，他們把大麻種植在重金屬含量超標的河床沉積汙泥上，儘管大麻可以完全正常地發芽，但播種後1周的大麻葉片部分變色、變形和乾枯，最終約95%的植株死亡。而倖存的大麻分枝短，其生物量比在未受汙染的土壤上生長的植株低了很多。

同時他們對盆栽和水培大麻進行了研究，與對照相比，在含重金屬的基質中生長的大麻，植株矮小、葉片枯萎、生物量下降、死亡率高、生育遲緩。而抑制大麻生長的原因是低pH和多個可移動有毒金屬的協同作用而導致。

Bona、Piotrowska-Cyplik等還發現了，把大麻種植在Zn、Cu、Ni汙染的土壤上，隨著重金屬的濃度增加，大麻生物量及根乾重降低。

下一期，我們將繼續圍繞重金屬對大麻的影響進行發文，【重金屬對大麻性別的影響】、【重金屬對THC的影響】歡迎大家關注漢麻情報局。

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    > 大麻生長始於種子，種子的培育與播種是大麻產業的第一步，其決定性作用不可忽視。如今，圍繞大麻種子展開的業務也在市場需求的增長和合法化進程的影響下蓬勃發展。大麻種植者通常被要求種植THC含量較低的種子，但種子行業落後於需求，其市場也具有巨大潛力——預計到2026年，全球大麻種子市場將增長到3.220億美元的估值，在2019-2026年期間將實現可觀的複合年增長率。隨著大麻合法化進程加快，大麻種子需求不斷上升。
  • 大麻種子的作用
    大麻種子在授粉的雌性大麻植物的花朵中產生。大麻植物栽培密集行，以促進授粉和增加種子的生產。大麻種子具有溫和的堅果味。它們可以被完整地吃掉並且具有鬆脆的質地，或者它們可以被去殼以暴露更柔軟的內心「心臟」。由於大麻種子來源於低THC大麻植物（低於0.3％THC），因此它們不具有精神活性且可安全食用。
  • 有哪些重金屬環境影響孩子的記憶力?
    有哪些重金屬環境影響孩子的記憶力?1.汞汞傷害孩子的神經系統。汞是是一種神經毒素，它可以直接穿過我們的血腦屏障，然後在腦組織，和脊髓中蓄積，從而破壞我們的神經功能。鉛在環境中普遍存在，同樣會對兒童的神經系統產生不良影響。很多年之前建造房屋所使用的油漆，和水管中就含有鉛。國外專家對動物試驗研究發現：孕婦產前接觸鉛，會改變胎兒大腦中的突觸，從而損害神經的信息傳遞功能，學習能力也受到侵害。3.錳錳會傷害孩子的智力和行為。
  • 工業大麻變成紫色的首要原因——基因和溫度
    記住，影響工業大麻植物顏色的兩個主要因素是基因和溫度。隨著花朵的成熟，花萼打開，露出花蕊，花蕊的作用是捕捉來自雄性工業大麻植物的花粉。最後，工業大麻植物的扇葉和糖葉也會變成紫色。然而，它們通常不會對花蕾的最終顏色產生很大影響，因為在收穫後的工作中，可能會修剪掉大部分葉子。毛狀體是覆蓋在花蕾上的微小晶體。雖然它們通常一開始是透明的，後來變得不透明，再後來變成琥珀色，但它們也有可能變成紫色。
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    農業、種植業工業大麻是一種農作物，對農業、種植業的影響更直接。2018年，隨著美國國會通過了《農場法案》，工業大麻的種植、加工、銷售都合法化。目前工業大麻種植後最大的用途在於提煉 CBD（麻寶愫DM CBD） oil，Future Farm 的報告顯示 2017 年工業大麻營收為每英畝 9 萬美元。其實還有超過 2.5 萬種大麻應用需要更大面積的種植，因為像食品、紡織、建築材料、乙醇和生物柴油等都會帶來大麻種植的需求。
  • 大氣沉降對土壤和作物中重金屬富集的影響及其研究進展
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