在這個章節中我們將提供一份對於大麻植物學的綜合性指南,深入淺出地介紹植株上不同的部位與它們的功能。
● 辨識大麻植株的不同部位
● 認識毛狀體(Trichomes)與其重要性
● 判斷大麻植株的性別
● 有性與無性繁殖
讓我們從構成大麻的那些最基礎的部分開始,祝各位閱讀和學習愉快(在中國,未獲得許可種植或持有大麻都是違法行為哦)。
根系(Roots)
根系是一套植物深埋在地下的複雜部分,讓植物能夠從土壤中汲取營養與水分。大麻植株從種子萌發時會長出一條主根(Taproot),上面有數條側根(Secondary Roots) 向四周生出。
從扦插法生成的植株將不會長出主根,而是長出大量的側根作為替代。精確來說,這些根因它們從莖長出的狀態被稱為「不定根(Adventitious)」。
健康的大麻根系應是白色且溼潤的,並有著大量的細根毛。這些根毛大量的增加了根系的表面積,使吸收量大大的提高。
主莖(Stem)
主莖是大麻植株的主要部分,它垂直地從地面長出,並作為將水與營養素的從根系送往側枝、葉、頂芽、花的主要運輸管道。
一根健康的大麻主莖應該是強壯且在整個生長循環都能夠支撐自身。那些因過度細長而無法直立的主莖,是植株過度快速抽高的關鍵跡象,需要調整光譜或是其他因素。
當植株準備開花時,它們的莖應該是粗壯且略為木質化的。但過度的木質化有可能是長期的慢性缺水(Chronic Underwatering)或是營養素缺乏的跡象(可能氮、磷、硼或硫)。
側枝(Stalks)
側枝是大麻植株的第二、第三分枝。第二分枝直接從主莖長出,而第三分枝則從第二分枝長出。側枝是將水與營養素送往末端的葉子、芽、花的關鍵的運輸管道。
從種子長出的大麻植株在最初的幾個分枝(至少第一個)通常表現為為對生分枝(Opposite Branching)的模式。這代表著成對的側枝將在主幹兩側相同高度的位置長出。在最初的幾個側枝之後,生長模式將變成互生(Alternate),這代表成對的分枝會在主幹兩側不同高度的位置長出。
節(Nodes)
節是側枝從主側枝或主莖分枝的點。側枝、頂芽與葉的基礎始終連接到一個節。節與節間 的空間稱為節間(Internode),理想的節間是在合理範圍內儘量的短。
葉(Leaves)
大麻葉是鋸齒狀且表面帶有柔軟纖毛的掌狀複葉(Palmately Compound Leaf),這表示數片小葉(Leaflet)組成一片葉子,並從中心點如手指一般的長出。
大麻的小葉通常分為線形(Linear)或披針形(Lanceolate)。線形的小葉是長而薄且幾乎沒有擴大;披針形的葉子在中間稍寬,外觀有點像長槍的槍頭。
大麻葉可能有一到十一片的小葉。第一組真葉(True Leaves,在子葉(Cotyledon)後長出的葉子)各只有一片小葉,在第二或第三組真葉將有三片小葉,並依此類推,直到植株成熟。通常indica品種的大麻在成熟時的小葉數量比Sativa品種更少。
對許多植物來說,毛狀體(Trichomes)是從葉、主莖、分枝和苞片表面突出的微小結構。毛狀體通常僅由幾個細胞組成,甚至可能是單細胞的(Beunicellular)。毛狀體的型態可能是細毛狀、鱗片狀或腺體結構狀的,就像是莖上的小蘑菇。
對大麻而言,毛狀體的形式是生產並飽含樹脂的構造,大麻植株的樹脂充滿了一百多種被稱為大麻素的獨特物質,再加上其他植物中常見的數十種物質,例如萜類(Terpenoids)、 黃酮類(Flavonoids)和酯類(Esters)。
大麻的毛狀體包含了具有腺體功能與不具腺體功能的、單細胞或多細胞。
單細胞與鍾乳體(Cystolithic)毛狀體
單細胞毛狀體大多形似根小毛髮。這些單細胞毛狀體的長度只有50微米左右。它們出現在植株生長的非常前期,甚至可能出現在子葉上。它們通常出現在葉片的背面。
類似型態的毛狀體(通常是多細胞的)被稱之為鍾乳體(Cystolithic)因為內含極少量的碳酸鈣,生長在側枝的根部或前幾組的葉上(通常是在葉片尖端),這些毛狀體較大,長度約為150–211微米。
這兩種毛狀體都不包含樹脂腺體也不會製造大麻素。它們負責調節葉面溫度與促進蒸散作用(Transpiration)與防止草食性生物。
腺體(Glandular)毛狀體
腺毛主要有三種形態,最主要的特徵是它們的尖端具有樹脂腺體。若是對這些精緻的腺毛施加壓力,它們會破裂並流出具黏性的液體。因此應練習輕柔的對待與處理植株以避免破壞這些腺毛。
1、鱗莖(Bulbous)腺毛
這些微小的鱗莖腺毛有著短莖與小腺頭(Glandular Head,每個腺頭僅由一到四個細胞構成)。這些腺頭的直徑只有10–20微米。
鱗莖腺毛通常在開花前出現在主莖、側枝、葉片與花的部分。它們會分泌樹脂,但目前尚不清楚是否包含大麻素與萜類化合物。
2、頭狀無柄(Capitate-sessile)腺毛
這些頭狀無柄腺毛尺寸較大,其頭部的直徑為20–40微米並由四到八個細胞構成。頭狀無柄腺毛缺少柄的部分,取而代之的是由一個莖細胞(Stalk Cell)連接到表皮之上。
這些腺毛會分泌飽含各類大麻素與萜類化合物的樹脂,並出現在主莖、側脂、葉片與花的部分。
3、頭狀有柄(Capitate-Stalked)腺毛
這些頭狀有柄腺毛就像是在側枝上的蘑菇頭,可以說是最重要的腺毛(對人類而言),生產了大部分的大麻素與萜類化合物。
頭狀有柄腺毛在三種形態腺毛中是最大的,這些巨大的腺毛可以被肉眼看見,其長度可達135微米(柄的寬度可達40微米)。
頭狀有柄腺毛出現在整個植株,但在雌性花(Female Flower)的部分最為密集特別是苞片與小苞片(Bracts and Bracteoles)。它們在開花前便開始成形,並隨著花開的程度變大與變長,直到成熟。
大麻是一種雌雄異株(Dioecious)的植物,這代表雄花與雌花會出現在不同的植株。大麻雄株通常比雌株早開花,這樣花粉會提早達到成熟並預備好在雌花剛開始形成的時候掉落。每朵授粉的雌花將會產生種子。若是雄株與雌株被放在一起栽種,最後的結果將是結滿種子的雌株。
因此除非希望生產種子,雄株通常會被從群體中移除,而這樣的收成的大麻將會是無子的,又被稱為「Sinsemilla Cannabis(來自西班牙語「sin semilla」;意為無子的 )」。
雄性與雌性的預花(Preflowers)
雄性與雌性的大麻植株可以透過它們的預花來分辨,這些細小零散的小花會在正式的花朵形成前在主莖與側枝的節上長出。敏銳的眼睛會幫助你儘早辨識出雄株,並隔離或消滅它們。雄性的大麻預花看起來像是在莖上小小綠球,而雌性的預花則看起來像是一顆有著兩根細毛(雌蕊)的上下顛倒的淚珠。
雄花與雌花
雄性與雌性的大麻花在成熟時變得更容易分辨。
雄性大麻花與雄性的啤酒花有相近的物種關係,因此外型非常的類似。它們形成非常鬆散的圓錐花序(panicles;複合總狀花序「complex racemes」)有著複數的花朵。
總狀花序是眾多花序的一種型態,總狀花序其中包含了複數的獨立花朵,每朵小花都由一根短柄(花梗,Pedicel)與主軸連接。複合總狀花序或是圓錐花序包含了複數的總狀花序從主軸上分支出來。
每朵雄性大麻花包含了一組五個萼片和一組五個雄蕊,每個雄蕊依序由花葯(anther)-花粉囊(pollen sac)-由纖細的花絲(filament)懸掛著組成。
雌性大麻花同樣也有複合總狀花序,但雄花更加的密集。每朵獨立的小花由單個胚株 (ovule)與一對柱頭(stigmas)組成,就有如從花朵中伸出的兩根細毛,這兩者共同組成了雌蕊(pistil),本質上就是女性的生殖器官。
在一般情況下,雌蕊幾乎被完全的包裹在周遭的兩個結構之中,第一是花被(perianth),這個部分通常由花瓣(petals;花冠「corolla」)與萼片(sepals;花萼「calyx」)構成,而大麻雌蕊則簡化為一個輕薄的綠色組織層包覆了60–90%的胚株,就有如一個小橡實。
而接下來,被稱之為苞片的精緻葉片如長裙般的包裹著雌蕊與花被,只有微小的縫隙以支撐兩個柱頭。這些包裹毛狀體的苞片佔據了雌花大部分的重量,因此在大麻產業裡它們也常被誤認為是花萼,所以在多數情況下當你聽到人們在討論花萼時,其實大多是指苞片。
雌雄同體(Hermaphrodites)
有時,大麻植株可能同時開出雄花與雌花。錯誤的性別表現在雄株或雌株上都有可能發生。發生這種情況時通常稱該植株已變成雌雄同體,你也可能聽到有人稱為 「hermed」 或 「hermied」 意為雌雄同體化。
這樣的情況能發生在許多的品種,特別是熱帶或赤道譜系(tropical or equatorial lineage)的品種。有些品種在理想狀況下也會表現出這種趨勢,但多數的商業品種已經在某種程度上的達到穩定,這代表著任何雌雄同體化的傾向都已經在人工繁殖中被剔除。
但實際上,在許多情況植株還是有可能發生雌雄同體的現象,通常會發生在面對各類壓力時。導致雌株出現雄花,最常見壓力源之一是暗期(dark period)被打亂或是溫度過高。另一個原因則可能是營養控制,導致開花激素(flowering hormone)失調。
通常是不希望雌株上開出雄花,因為這將導致種子產生,而不是無子的作物。然而雌性種子的生產也取決於這個「反轉(reversing)」的過程,藉由使雌株產生雄花與花粉。接著以這些雌株花粉來使其他雌株授粉,而這樣生產出的就都會是雌性種子(但有時也會產生雌雄同體化的種子)。
性別測定服務
如今已可透過科學方法在幼株時期確認植株性別,而不用等到開花。現在在大麻基因領域裡,許多的公司現在都提供了基因檢測服務,可以在第二組葉子或發芽後七天便確認性別。在這些測試裡所使用的技術稱為聚合酶連鎖反應(polymerase chain reaction,PCR), 儀器可以透過這項技術來確定是否具有Y染色體(Y-chromosome),就像人類一樣,只有大麻雄株具有Y染色體。
植物的繁殖很複雜,並且與哺乳動物(例如人類)的繁殖非常不同。首先,植物具有非常多種類的繁殖方式,有性的或是無性的。讓我們看看在這些過程中牽涉了什麼。
有性繁殖
有性繁殖是傳統的大麻繁殖方式。在有性繁殖中,一顆細胞包含了雙親的基因。
當這些細胞相遇時,來自雙親的染色體(chromosomes)各自被刪去一半,而剩下的另一半被保留並混合在一起,形成了一組全新的完整染色體並結合了來自雙方的遺傳物質。
這個新細胞稱為受精卵或合子(zygote),在接下來的過程會持續的分裂與複製,最先會形成胚(embryo),然後最後形成一個完整的種子。這個種子最後可能長成雄株或雌株(也有可能長成雌雄同體的植株)。
對人類來說這兩個細胞提供遺傳物質的細胞是卵子(ovum,egg cell)與精子(spermatozoa,sperm cell)。對大麻等植物來說,雄性花粉粒中,含有精子細胞,而雌性卵細胞在胚珠內生長。
有性生殖提供了一個非常重要的優勢也就是後代的基因多樣性。只要有一顆雄株與雌株,就能產生許多獨特的後代。而大麻這類的風媒傳粉(wind pollination)植物,單一雌株可能同時被多棵雄株授粉,為後代提供了更豐富的多樣性。
雌性種子的生產
如上所述,雌性種子的生產過程取決於轉變雌株性別,並使其產生雄性花粉。
在野外,大麻將此方法當作是正常有性繁殖的替代手段,在一般情況下是不會無性繁殖的。只有在受到壓力或大麻雄株缺乏的情況下,大麻雌株才可能會自發性的轉變性別,產生雄花,從而得以生產「雄性」花,使得其他的雌株授粉並產生基因來自不同個體的後代 (這樣後代可以比無性繁殖更加多樣化)。但是這些後代必然是雌性,因為它們必定不包含Y染色體。
目前尚不清楚,若是以這種方式繁殖好幾世代會對大麻植株,出現什麼長期的影響。在野外這種方法只是一種緊急修復的方法,只會持續到壓力消除或雄株數量增加。
在商業環境來說,我們蓄意使用無性繁殖好幾世代的大麻,但Y染色體的缺乏可能會產生未知的影響。
無性繁殖
很多植物有著一些能力是人類肯定缺少,例如是無性繁殖的能力。在有些情況,某些植物可以長出能與本體脫離的芽或某些特化的部分,並在脫離後獨立成長。
能夠自然的通過無性方式繁殖的植物包括草莓、土豆、蘭花、生薑等物種。但是,幾乎沒有植物將無性繁殖當作唯一的繁殖方式,因為它只能繁殖出與親代在遺傳上相同的後代。代表了基因多樣性會大大的降低,導致在負面特質與突變隨著每個世代累積的風險。
但在大麻業,同樣的原因使得無性繁殖對大麻來說是無可比擬的重要。無性繁殖可以確保所有大麻植株個體的基因與全體基因的一致性。
大麻可以藉由扦插法(cuttings)來進行無性繁殖,這代表年輕的嫩芽在植株的生長循環中被取下。用利刃或剃刀從植株上取下新芽並移除多數的葉子與次芽。
接著通常會將枝條的切點放入生根激素並插到蛇木屑塊、泥炭塊或類似的介質。在這之後環境必須控制在攝氏21–23度(華氏70–71度),並儘可能保持100%的溼度(通常會藉由一個可以關緊的塑膠盒來達成)。在7–10天後,你的扦插苗應該已經長出肉眼可見的根部了——你所追求的基因植株得到了複製。
以上內容編譯自美國 Green Flower大麻線上學習平臺的入門課程,是正統的大麻專業知識,希望能夠幫助對大麻學科有興趣的朋友們,讓大麻的益處得以宣揚普及(大麻在中國屬於毒品,切勿以身試法)。同時敬請轉載本文的媒體註明來源,尊重編者勞動成果。
來源:Green Flower
編譯校對:賴樂齊、Dr. Kiang賴彥合