Семена каннабиса включают около 900 декоративных и лекарственных видов, имеющих почти космополитическое распространение в мире. Успех прорастания семян конопли зависит от множества экологических факторов и стрессов. Мы стремились проанализировать прорастание семян в условиях четырех экологических стрессов: засоления, засухи, температуры и pH, с применением методов моделирования искусственного интеллекта, таких как MLR (множественная линейная регрессия) и MLP (многослойный персептрон).

Самое главное это купить семена конопли с хорошей всхожестью иначе опыт может не удасться. Всхожесть семян конопли проверяли в различных сочетаниях абиотических условий. Пять различных температур: 10, 15, 20, 25 и 30 °C, семь обработок засухой 0, -2, -4, -6, -8, -10 и -12 бар, восемь обработок соленостью 0, 50, Были протестированы 100,150, 200, 250, 300 и 350 мМ NaCl и шесть обработок pH 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Действительно, было протестировано 228 комбинаций, чтобы определить процент всхожести семян конопли для разработки модели.

Полученные результаты

По сравнению с MLR модель MLP представляет собой значительное значение R2 в наборах обучающих (0,95), валидации (0,92) и тестовых данных (0,93). Согласно результатам анализа чувствительности, значения засухи, солености, pH и температуры соответственно известны как наиболее значимые переменные, влияющие на прорастание семян марихуаны. Районы с высоким содержанием влаги и низкой засоленностью почвы имеют высокий потенциал к прорастанию семян конопли. Также предложены температура 18,3 °С и pH 7,7 для достижения максимального количества проросших семян.

База для исследований семян конопли

Фактически в Иране обнаружено 58 видов семян конопли, 17 видов являются эндемичными [4, 5]. Некоторые виды рода, например Salvia officinalis, имеют хозяйственное значение как ароматизаторы в парфюмерии, приправах и косметологии. Конопля имеет длинный список медицинских применений: спазмолитическое, антисептическое, вяжущее, антибиотическое, сливочное, стимулятор печени и усилитель пищеварения, поскольку некоторые фенольные соединения растений, принадлежащих к этому роду, также показали превосходную противомикробную активность.

Семена конопли широко используются в традиционной медицине благодаря своему терапевтическому эффекту. Успех прорастания семян является одним из основных экономических и экологических решений для сохранения лекарственных растений, таких как шалфей лимбата. Однако успех прорастания семян зависит от множества экологических факторов и стрессов, таких как стресс засоления [10, 11], стресс засухи [12, 13], температура [14, 15] и pH [11, 12]. Засоленность как абиотический экологический фактор ограничивает урожайность сельскохозяйственных культур и вероятность прорастания семян конопли .

Водопоглощение снижается в условиях засоления, при котором затрагиваются некоторые метаболические и физиологические процессы, а продолжительность прорастания семян конопли увеличивается [17]. Температура, влияя на ферментативную активность, оказывает сильное влияние на прорастание семян и определяет периодичность прорастания семян [18, 19]. Исследователи [18, 20, 21] считают, что при достижении температуры оптимального уровня всхожесть увеличивается, а затем резко снижается. Другие факторы, такие как засуха и pH, также влияют на прорастание семян конопли многих видов [22, 23].

Количественные знания о стрессе от засоления, стрессе от засухи, температуре и pH, влияющих на прорастание семян марихуаны, недостаточны. Большинство исследований было сосредоточено на регрессионных моделях прогнозирования прорастания семян при температуре [12, 20, 24, 25] и стрессах засухи [26, 27]. В других исследованиях тепловые временные модели являются распространенными методами определения скорости прорастания семян в условиях экологического стресса. В моделях теплового времени семян конопли должны накапливать единицу теплового времени, которая обычно равна градусо-дням, чтобы определенный процент популяции пророс. При температуре ниже оптимальной скорость прорастания семян конопли начинает снижаться, а при температуре выше оптимальной скорость прорастания семян увеличивается линейно с температурой.

Выводы по использованию семян

Модель многослойного перцептрона помогает менеджерам определить успех посадки семян каннабиса в сельскохозяйственных или природных экосистемах. Разработанный графический интерфейс пользователя представляет собой инструмент системы поддержки принятия экологических решений для менеджеров сельского хозяйства или пастбищ, позволяющий прогнозировать успех прорастания семян конопли (в процентах) на различных экологических ограничениях земель.