Mikä tekisi hampusta homeenkestävän?

Pohjolan luonto saattaa olla melko armoton hamppua kohtaan, joka on lajina syntynyt elämään täysin toisenlaisilla seuduilla. Vuosi toisensa jälkeen hitaasti alkava ja lyhyeksi jäävä kasvukausi päättyy lopulta syyssateisiin, jotka saavat hampun ulkoviljelijät pelkäämään sadon menettämistä harmaahomeen tai härmän kaltaisille sienitaudeille.

Osa viljelijöistä on päätynyt käyttämään sienitautien torjunta-aineita ehkäistäkseen homeita sekä hoitaessaan tartunnan saaneita kasvejaan. Torjunta-aineiden käyttöön liittyy kuitenkin monia ongelmia.

Yhdysvalloissa, joissa useat osavaltiot ovat sallineet kannabiksen viljelyn, ovat monet hallintoalueet kieltäneet tiettyjen sienitautien torjunta-aineiden käytön lääkinnällisen ja viihdekäyttöön tarkoitetun kannabiksen kasvatuksessa.

Torjunta-aineiden on huomattu kulkeutuvan kannabistiivisteiden valmistamisen yhteydessä suurina pitoisuuksina myös itse tuotteeseen. Tämä on nostattanut huolia siitä, että tuotteiden käyttö saattaisi aiheuttaa terveyshaittoja erityisesti kroonisesti sairailla ja immuniteetiltaan heikentyneille potilailla.

Monet torjunta-aineet ovat haitallisia ihmisille – mutta ne ovat myös erityisen haitallisia ympäristölle ja esimerkiksi vesistöille. Torjunta-aineiden käytön onkin huomattu paikoitellen horjuttaneen kokonaisten elinympäristöjen toimintaa.

Sienitaudit voivat myös kehittyä vastustuskykyisiksi tiettyjä torjunta-aineita kohtaan, jolloin niitä joudutaan hoitamaan ja ehkäisemään erityisillä yhdistelmähoidoilla. Tämä vastaa hyvin paljon tilannetta, jossa esimerkiksi sairaalabakteeri on päässyt kehittymään antibioottiresistentiksi.

Tämänkaltaisista syistä johtuen lieneekin kaikkein kannattavinta keskittää huomio sellaisiin seikkoihin, jotka tekisivät kasveista itsessään vastustuskykyisempiä sienitauteja kohtaan.

Nykytiedon valossa hamppukasvin homeenkestävyyden – kun otetaan huomioon kaikki sienitaudit – voidaan nähdä pohjautuvan karkeasti kolmeen tekijään:

1. Tietyt geenipoikkeamat
2. Kukinnon rakenteelliset ominaisuudet ja aromaattiset komponentit
3. Mikrobiomi

Geenien vaikutus homeenkestävyyteen

Yhdysvaltalaisen Medicinal Genomics -yhtiön tutkimuksissa on pyritty selvittämään hampun sietokykyä tiettyjä sienitauteja kuten härmää vastaan. Yhtiölle työskentelevät tutkijat julkaisivat tekemänsä kartoituksen tuloksia vuonna 2020.

Tutkimuksessa keskityttiin erityisesti härmälle sietokykyiseksi huomattuun lajikkeeseen Jamaican Lioniin. Kartoituksessa tuotettiin aiempaa kattavampi malli hamppukasvin genomista.

Tutkijat kykenivät tunnistamaan 82 geeniä, jotka olivat yhteydessä vastustuskykyyn sikurinkolohärmälle (Golovinomyces chicoracearum). Sikurinkolohärmän myös todettiin olevan pääasiallinen härmää kannabiskasveille aiheuttava härmäsienilaji.

Monien kasvilajien kuten vehnän, tomaatin, ohran ja herneen osalta härmänkestävyyden lähteiksi on osoittautunut MLO-geeniperheessä esiintyvät mutaatiot. Muutokset näissä geeneissä johtavat kasvisolujen rakenteellisiin muutoksiin. Tällöin härmäsieni ei kykene tunkeutumaan solukoihin ja sairastuttamaan kasvia. Tämänkaltaiset poikkemat näyttivät olevan syynä myös tiettyjen kannabislajikkeiden härmänkestävyyteen. 

Tutkijat totesivat näiden vastustuskykyä tuovien poikkeamien olevan olennaisesti yhteydessä myös kasvien THC:n tuotantoon. Tutkimusjulkaisussa esitettiin ajatus, että matalan THC-pitoisuuden lajikkeiden jalostaminen todennäköisesti johtaisi myös vastustuskykyä tuovien geenien deleetioon.

Asia ei kuitenkaan ole välttämättä täysin yksiulotteinen – kuten kävi ilmi seuraavana vuonna Montrealin yliopistossa toteutetussa tutkimuksessa, jossa MLO-geenejä kartoitettiin myös Suomessa jalostetun Finola-hamppulajikkeen osalta. Tutkijat löysivät Finolasta omanlaisiaan MLO-geenipoikkeamia, joten näyttää siltä, että tämä matalan THC-pitoisuuden hamppulajike on kehittynyt kantamaan erityyppistä suojamekanismia härmää vastaan.

Sekä Medicinal Genomicsin että Montrealin yliopiston tutkijaryhmät pyrkivät parhaillaan selvittämään myös muille hamppukasvin taudinaiheuttajille vastustuskykyä synnyttäviä geneettisiä ominaisuuksia.

Tällä hetkellä erityinen tilaus on sellaisten geenien löytämiseksi, jotka toisivat kasveille vastustuskykyä harmaahomeelle (Botrytis cinerea) ja humalan stunt viroidille (hop latent viroid, HpLVD).

Geneettisten tekijöiden tarkka kartoittaminen tulee vastaisuudessa helpottamaan jalostajien ja viljelijöiden työtä: taudeille sietokykyisten yksilöiden löytäminen ei vaadi huomattavan kattavia ja pitkäkestoisia kenttäkokeita, vaan pelkkä laboratorioanalyysi riittää antamaan osviittaa siitä, kuinka kyvykäs kasvi tulee olemaan. Näin voidaan myös luoda vakautettuja lajikkeita, jonka kaikki yksilöt ovat vastustuskykyisiä tauteja kohtaan.

Homeenkestävä kukintotyyppi

Lukuisat kasvattajat ovat tehneet samankaltaisia havaintoja korjatessaan satoaan: vaikka tiiviit nuput ovat hyvin näyttäviä ja miellyttäviä trimmata, nämä homehtuvat helpommin.

Vastaavasti, hieman höttöisempää ja laihempaa kukintoa tekevät kasvit saattavatkin osoittautua sadonkorjuun ajankohdalla huomattavasti satoisammiksi, kun kasveista löytyy verrattaen vähän piloille menneitä osuuksia.

Avoimempi kukintorakenne takaa ilmavirtauksien kulkeutumisen kaikkialla kasvien latvuksissa, jolloin sienitaudit eivät pääse hyötymään kosteustaskuista, jotka toimivat niiden elinalustana.

”Ketunhäntäiseksi” eli foxtail-tyyppiseksi kutsuttu avoin kukintorakenne on paitsi vaste ympäristötekijöihin, myös piirre, jonka voidaan nähdä pohjautuvan kasvin perimään. Ilmavampia kukintoja tuottavaa genetiikkaa löytyy monista Diesel-, Haze-, AK-47- ja Durban-taustaisista linjoista.

Vanhan polven hybiridilajike Power Plant – joka tunnetaan myös nimillä Pure Power Plant (“PPP”) ja Power Flower – on jo vuosikymmenten ajan ollut erityisessä maineessa homeille sietokykyisenä lajikkeena. Tiettävästi eteläafrikkalaisista maatiaislajikkeista kehitetty Power Plant tunnetaan äkillisestä kasvustaan ja kyvystään tuottaa ”sativatyyppistä” kukintoa ällistyttävän ripeällä aikataululla.

Yhdysvaltojen puolella muun muassa Blue Dream on niittänyt mainetta erityisen satoisana ja lähes varmasti homeettomana valmistuvana lajikkeena. Tästä Super Silver Hazen ja Blueberryn risteytyksestä on työstetty autoflower-lajike Blue Dream Auto, joka on noussut viime vuosina erityisen suosituksi lajikkeeksi myös meillä.

Myös vanhat sveitsiläiset lajikkeet – kuten Erdbeer – ovat osoittaneet huomattavaa vastustuskykyä kosteissa oloissa eläviä taudinaiheuttajia kohtaan. Sveitsiläisten linjojen pohjalta on kehitetty erityisolosuhteisiin tarkoitettuja lajikkeita kuten A.M.S. (Anti-Mold Strain) ja tämän risteytyksestä Runtziin syntynyt Ztrawberry.

Briteissä 90-luvun loppupuolella syntynyt, äärimmäisen voimakastuoksuisena Skunk-kasvina tunnettu Exodus Cheese on myös vakiinnuttanut maineen sienitaudeille toleranttina lajikkeena. Se on hyvin suosittu valinta ulkoviljelijöiden keskuudessa erityisesti sellaisilla alueilla, joissa ilma on sekä kuumaa että kosteaa.

Eräät hamppukasveissa esiintyvät terpeenit, joiden pitoisuudet vaihtelevat lajikkeesta ja lajikkeen yksilöistä toiseen, ovat antifungaalisia. Ne saattavat korkeina pitoisuuksina estää sienitautien aiheuttajia lisääntymästä.

Toimituksemme on pannut merkille, että sellaisissa lajikkeissa, jotka ovat tunnetusti sietokykyisiä harmaahomeelle ja muille syyssäiden vitsauksille, on esiintynyt huomattavia määriä esimerkiksi osimeenin ja farneseenin kaltaisia harvinaisempia terpeenejä. Näiden terpeenien antifungaalisesta vaikutteisuudesta löytyy myös runsaasti tutkimusnäyttöä.

Farneseenia pidetään hyvin raikkaan tuoksuisena ja se antaa mm. vihreälle omenalle sen tunnusomaisen kirpeyden. Osimeeni jälleen tunnetaan hyvin kukkeana terpeeninä ja useimmat assosioivat sen tuoksun kukkiviin orkideoihin.

Tunnetusti homeita hyvin kestäviin lajikkeisiin lukeutuvat mm. Moby Dick ja Critical 2.0, jotka ovat Dinafem-siemenpankin luomuksia. Laboratorioanalyyseissä näistä lajikkeista löydettiin korkeita pitoisuuksia eri terpeenejä, muun muassa juuri osimeenia ja farneseenia.

Critical 2.0 on poikkeuksellinen lajike, sillä se on tiuhoista afgaanityyppisistä kukinnoistaan huolimatta huomattavan sietokykyinen harmaahometta kohtaan. Saattaakin olla, että tämä on yksi niistä lajikkeista, joka kantaa erityisiä harmaahomeelle sietokykyiseksi tekeviä geenipoikkeamia. Tämä lajike kehitettiin vanhan koulun Critical Massin pohjalta risteyttämällä erityisen kyvykkäitä naarasyksilöitä toisiinsa.

Moby Dick on Haze-hybridin ja White Widown risteytys, jonka morfologisiset ominaisuudet taittavat vanhempiensa trooppisiin taustoihin. Nämä kasvit pyrkivät kasvamaan suuriksi sekä levittämään oksiaan hyvin avoimiksi. Monet viljelijät ovat panneet merkille, miten juuri Moby Dick -kasvit ovat poikkeuksellisen kestäviä todella kosteissa oloissa, eivätkä kärsi miltei koskaan myöskään juurimädän kaltaisista taudeista.

Dinafemin toiminta loppui äkillisesti vuonna 2020 – mutta viljelijät voivat huokaista helpotuksesta, sillä yhtiön kehittämät lajikkeet ovat löytäneet uuden kodin Silent Seedsin, Barney’s Farmin ja Royal Queen Seedsin kaltaisten eurooppalaisten brändien valikoimissa.

Myös Royal Queen Seedsin kattavasta lajikevalikoimasta löytyvät uuden sukupolven F1-autoflowerit – kuten Orion F1, Apollo F1 ja Hyperion F1 – ovat osoittautuneet loistavan sietokykyisiksi kaikenlaisia sienitauteja kohtaan. Näidenkin (osin Diesel– ja Haze-taustaisten) lajikkeiden terpeenikompositiossa mainitaan esiintyvän merkittävästi sekä osimeenia että farneseenia.

Kasvualustan ja kasvien mikrobiomi

Kasvualustan ja kasvien omaan mikrobiomiin liittyvät tekijät tuovat oman osansa kasvien homeenkestävyyteen. Eräiden Bacillus– ja Pseudomonas-bakteerilajien on todettu suojaavan kasveja mm. Botrytis cinerea– eli harmaahometartunnoilta.

Nämä maaperässä elävät bakteerit tunkeutuvat kasvien juuriin, mutta löydettyään sieltä sijansa, ne eivät haittaa kasvien toimintaa, vaan vahvistavat niiden rakenteellisia ominaisuuksia ja ryhtyvät puolustamaan elintilaansa. Ne siis elävät symbioosissa kasvin kanssa.

Kasvien sisempiin rakenteisiin pesiytyneitä bakteereja, jotka eivät vaikuta negatiivisesti niiden kasvuun, kutsutaan endofyyteiksi. 

Kanadalaistutkijat julkaisivat vuonna 2022 kannabiksen endofyyttejä koskevan tutkimuksen tuloksia. Tutkijat olivat selvittäneet 15 siemenestä kasvatun lajikkeen mukanaan kantamia sieni- ja bakteerilajeja.

Tutkijat tunnistivat kasveista yhteensä 136 erilaista bakteerilajia. Näistä suurin osa kuului Paenibacillus-sukuun. Nämä ravinteiden sidontaan kykeneväiset bakteerit voivat turvata mm. kasvien fosforin ja typen saantia. Bacillus-lajit olivat toiseksi yleisimpiä: 80 prosenttia lajikkeista kantoi mukanaan jotakin tämän bakteerisuvun edustajaa.

Osa siementen mukanaan kantamista endofyyteistä osoitti antibioottista tehoa Alternaria-, Aspergillus-, Penicillium- ja Fusarium-homelajeja vastaan. Nämä homeet aiheuttavat mm. juurilahoa sekä lehtipoltetta ja hengitettyinä niiden itiöt voivat aiheuttaa vakavia terveyshaittoja.

Seuraavana vuonna niinikään Kanadassa toteutettu tutkimus laajensi kuvaa endofyyteistä entisestään: luomukasvatetun kannabiksen huomattiin kantavan mukanaan huomattavasti rikkaampaa lajistoa bakteereja, jotka kykenevät turvaamaan kasvien kasvua, kun sitä verrattiin tavanomaisissa kaupallisissa vesiviljelyolosuhteisa kasvatetun kannabiksen kanssa.

Luonnonmukaisessa maaperässä elävän bakteeriston populaatiokoon huomattiin olevan 1360-kertainen kivivilla-vesiviljelyn olosuhteisiin nähden.

Vastikään tänä vuonna julkaistussa tutkimuksessa todetaan villeistä maatiaishamppukannoista eristetyn Bacillus frigoritolerans -bakteerin lisänneen hamppukasvien kasvunopeutta jopa 42-prosenttisesti.

Tämäntapaiset löydökset antavat viitteitä siitä, että siementen tuottajan hyödyntämällä viljelymetodiikalla saattaa olla kauaskantoisia seurauksia kyseisiä siemeniä kasvattavalle viljelijälle.

Muun muassa Aficianado French Connection, Mandala Seeds, Bodhi Seeds ja Biovortex ovat kertoneet käyttävänsä yksinomaan luomuviljelykäytäntöjä tuottaessaan siemeniä.

Saattaa olla, että korkealaatuisuutta korostavien brändien siemenpakettien etiketeissä tullaan piakkoin näkemään myös listauksia niistä kasvien mukanaan kantamista hyödyllisistä endofyyteistä, jotka takaavat niiden pärjäämisen vaikeissakin olosuhteissa.