Canapa industriale (Cannabis sativa L.)-una valida coltura alternativa per la coltivazione in terreni agricoli contaminati da metalli pesanti

Astratto

La canapa (Cannabis sativa L.) è una pianta multiuso, che negli ultimi anni è stata abbondantemente studiata ai fini del fitodepurazione. La maggior parte degli esperimenti sono stati eseguiti in serre con piante in vaso, dove la canapa ha mostrato risultati promettenti. Solo pochi studi hanno testato la canapa in loco in terreni agricoli inquinati da metalli pesanti in condizioni ambientali reali e mancano valutazioni pratiche della fattibilità del fitodepurazione della canapa. Abbiamo condotto uno studio completo utilizzando 2 varietà di canapa industriale legale (Futura 75 e Tisza) in tre diverse località inquinate (posizione fortemente inquinata, HP; posizione moderatamente inquinata, MP; e posizione leggermente inquinata, SP) nella valle di Celje contaminata da metalli pesanti in Slovenia e abbiamo determinato il contenuto di Pb, Zn e Cd in 5 organi/tessuti vegetali. È stata determinata anche la resa di ciascun organo/tessuto per consentirci di calcolare il potenziale di fitodepurazione (PP). In media, le piante coltivate nella posizione HP hanno accumulato i valori più alti di tutti gli elementi esaminati, seguite dalle piante dalla posizione MP e dalle piante della posizione SP, dimostrando che il contenuto di metalli pesanti nel suolo influenza l'accumulo nelle piante. L'accumulo di Pb/Zn/Cd da parte degli organi/tessuti vegetali è stato distribuito nel seguente ordine: infiorescenze (Pb-4.10/Zn-92.8/Cd-0.50 mg/kg) > semi (Pb-1.79/Zn-92.6/Cd-0.27 mg/kg) > radici (Pb-1.15/Zn-15.0/Cd-0.44 mg/kg) > corteccia del fusto (Pb-0.42/Zn-12.4/Cd-0.23 mg/kg) > nucleo legnoso del fusto (Pb-0.34/Zn-4.6/Cd-0.15 mg/kg). L'unica eccezione era per il Cd, dove le radici accumulavano un valore superiore a quello del seme, ma inferiore a quello delle infiorescenze. Il PP è stato calcolato moltiplicando la resa di tessuti/organi di canapa per le concentrazioni relative di metalli pesanti. I PP più elevati per Pb e Cd sono stati raggiunti nell'area HP (3,80 e 0,23 g/ha/periodo di vegetazione). D'altra parte, la resa tissutale/d'organo era più importante per l'alto PP di Zn, dove la posizione SP raggiungeva il PP più alto per Zn (148,5 g/ha/periodo di vegetazione) a causa delle rese più elevate. Solo i semi provenienti da posizioni HP e MP accumulavano un contenuto troppo alto di Pb; In caso contrario, tutte le altre fibre e semi possono essere tranquillamente utilizzati nell'industria tessile e alimentare. I risultati di questo studio hanno dimostrato che la canapa non può essere considerata una pianta efficiente per la fitogestione delle aree contaminate. Tuttavia, la coltivazione della canapa in terreni agricoli inquinati da metalli pesanti sembra fattibile poiché la maggior parte dei tessuti/organi non sono stati contaminati e diversi prodotti possono essere ottenuti da varie parti della pianta di canapa.