Dampak pemilihan kultivar terhadap hasil rami bunga dan produksi kanabinoid di daerah semikering Intermountain West

Abstrak
Pengembangan kultivar rami ( Cannabis sativa L.) berkembang pesat dengan produksi rami bunga yang legal di banyak negara bagian AS setelah Undang-Undang Pertanian 2018. Ciri-ciri kultivar rami bunga yang diinginkan meliputi biomassa tinggi, cannabidiol (CBD), cannabigerol (CBG), dan cannabinoid lainnya yang tinggi, dan, yang terpenting, kadar Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) yang sesuai secara hukum yang mencegah kerusakan tanaman. Sebagai tanaman yang muncul kembali, uji coba kultivar terbatas telah dilakukan baru-baru ini di Amerika Serikat. Lebih jauh, pemahaman yang lebih baik tentang fotoperiode inisiasi bunga dan kinerja berbagai kultivar di bawah irigasi atas yang umum digunakan diperlukan. Uji coba kinerja lapangan dilakukan pada tahun 2020–2022 di dekat Logan, UT, untuk menguji kultivar umum yang tersedia secara regional dan untuk menentukan inisiasi bunga dan kematangan panen berikutnya. Kultivar yang tersedia berbeda setiap tahun di pasar yang berkembang pesat, tetapi banyak kultivar diuji untuk beberapa musim. Variasi tinggi dan perubahan dalam konsentrasi kanabinoid mendekati panen memberikan bukti bahwa deteksi bunga dini dan waktu panen sangat penting untuk kepatuhan THC. Kultivar awal (inisiasi 15 jam) menghasilkan lebih banyak biomassa bunga dibandingkan dengan daun daripada yang berbunga kemudian. Kultivar bunga kemudian sering menghasilkan bobot biomassa yang secara statistik serupa di antara kultivar, tetapi lebih banyak bahan daun dibandingkan dengan bunga, terbukti dengan jumlah CBD dan THC yang lebih rendah. Kultivar dengan hasil CBD terbesar pada batas THC legal adalah Berry Blossom, Dutch Delight, dan Trump dengan 10%–17% dari semua kultivar yang diuji melebihi batas di seluruh tahun-situs. Namun, variabilitas tinggi dalam kinerja dan peringkat kultivar menunjukkan bahwa pengujian jangka panjang mungkin diperlukan untuk memilih kultivar yang paling ideal untuk setiap wilayah.

Ringkasan Bahasa Sederhana
Pengembangan kultivar rami bunga berkembang pesat dengan legalisasi di banyak negara bagian AS menyusul Undang-Undang Pertanian 2018. Ciri-ciri kultivar rami bunga yang diinginkan meliputi biomassa tinggi, cannabidiol (CBD) tinggi, dan kadar Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) yang patuh hukum untuk mencegah kerusakan tanaman. Uji coba lapangan irigasi dilakukan pada tahun 2020–2022 di dekat Logan, UT, dari kultivar yang tersedia secara regional untuk menentukan inisiasi bunga, kematangan panen, dan parameter hasil. Konsentrasi kanabinoid bervariasi mendekati panen yang menunjukkan bahwa deteksi bunga awal dan waktu panen sangat penting untuk kepatuhan THC. Kultivar awal (inisiasi 15 jam) menghasilkan lebih banyak bunga dibandingkan dengan biomassa daun daripada yang berbunga kemudian, terbukti dengan jumlah kanabinoid yang lebih tinggi. Kultivar dengan hasil CBD terbesar pada batas THC legal adalah Berry Blossom, Dutch Delight, dan Trump. Variabilitas kinerja yang tinggi menunjukkan pengujian jangka panjang mungkin diperlukan untuk memilih kultivar yang paling ideal untuk setiap wilayah.

Singkatan
Bahasa Indonesia: CBC
kanabikromen
CBD
kanabidiol
CBDA
asam kanabidiolik
CBDV
kanabidivarin
CBG
cannabigerol
CBGA
asam kanabigerolat
CBN
kanabinol
DAP
hari setelah tanam
THC
tetrahidrokanabinol
THCA
asam tetrahidrokanabinolat
Δ8THC
delta 8 tetrahidrokanabinol
Δ9THC
delta 9 tetrahidrokanabinol
1. PENDAHULUAN
Ganja adalah nama umum untuk kultivar Cannabis sativa L. dengan kandungan delta 9tetrahydrocannabinol (Δ9THC) kurang dari 0,3%. Kultivar ini juga dapat menghasilkan banyak kanabinoid lain yang diinginkan. Kanabinoid yang paling melimpah adalah cannabidiol (CBD), saudara kandung Δ9THC yang tidak psikoaktif dengan serangkaian karakteristik unik dan manfaat medis yang dilaporkan (Nahler & Jones, 2018 ). Karena kadar Δ9THC rendah, ganja tidak memberikan efek memabukkan yang sama seperti mariyuana dan memiliki banyak kegunaan—serat, biji, dan produksi minyak. Nilai tanaman bervariasi tergantung pada penggunaan akhir. Berdasarkan harga pasar tahun 2015, rami dijual hingga $31.000 per acre, dalam kisaran $1200–$5000 dan $1200–$2400 untuk CBD, serat, dan benih, masing-masing (Schluttenhofer & Yuan, 2017 ). Meskipun negara bagian lain melegalkan rami sejak awal tahun 2014, undang-undang Utah tidak menyetujui pemberian lisensi untuk berlaku efektif hingga Mei 2019 (Departemen Pertanian & Pangan Utah, 2019 ). Hampir semua rami yang ditanam di Utah pada tahun 2019 ditanam untuk CBD atau kanabinoid lainnya, bukan benih atau serat. Rami yang ditanam khusus untuk CBD atau kanabinoid lain yang diinginkan disebut rami bunga atau rami medis.

Bahasa Indonesia: Sementara tanaman alternatif selalu diminati di Utah, hanya sedikit yang mendapat perhatian seperti rami industri. Ketika rami dilegalkan pada tahun 2019, petani dan bisnis di dalam dan luar negara bagian berlomba-lomba membangun operasi rami. Utah mengizinkan sekitar 490 ha pada tahun 2019. Produksi sulit bagi banyak orang karena kurva pembelajaran yang curam untuk berbagai aspek produksi dan pemasaran. Selain pertanyaan tentang produksi, badan pengatur rami yang ditanam di negara bagian Utah berubah dari diatur oleh Departemen Pertanian dan Pangan Utah (UDAF) menjadi USDA khusus untuk perizinan dan pengujian memasuki musim tanam 2022 dan seterusnya (Departemen Pertanian & Pangan Utah, 2022 ). Pertanyaan dari petani potensial dan aktif serta industri rami kepada Utah State University (USU) dan USU Extension mengalir deras. Dengan penelitian terbatas untuk rami, sulit untuk membantu atau memberi saran kepada industri rami Utah dan Intermountain West tentang praktik terbaik. Studi terbatas telah dilakukan di Amerika Serikat karena status legal tanaman tersebut, dan banyak negara lain lebih fokus pada produksi serat dan benih rami.

Penelitian yang difokuskan pada praktik agronomi tertentu seperti jarak tanam, kerapatan tanam, dan masalah kesuburan telah dilakukan untuk varietas rami serat dan/atau benih (Deng et al., 2019 ). Pekerjaan terbatas yang difokuskan pada produksi kanabinoid sering kali berada di luar wilayah barat semiarid atau sistem irigasi (Aubin et al., 2015 ; Cockson et al., 2020 ; Linder et al., 2022 ). Pekerjaan lain yang diterbitkan di Amerika Serikat difokuskan pada praktik penanaman yang terbatas pada kondisi dalam ruangan, rumah kaca, dan varietas medis yang diatur lebih ketat (Morgan et al., 2024 ; Nemati et al., 2021 ). Penelitian produksi rami dalam ruangan penting dan diperlukan untuk industri rami medis dan industri, tetapi sering kali tidak dapat diterapkan dengan baik pada aplikasi luar ruangan atau penggunaan akhir varietas tertentu.

Selain itu, panjang hari, kondisi pembungaan, dan ketersediaan kultivar berbeda dari satu wilayah ke wilayah lainnya sehingga sulit untuk membandingkan uji coba kultivar dalam dan luar ruangan meskipun memang ada (Ellison et al., 2021 ; Sykes et al., 2020 ). Saat tumbuh di lingkungan yang terkendali, peneliti sering menetapkan panjang hari untuk pertumbuhan reproduksi menjadi 12 jam/12 jam terang/gelap untuk melaporkan perbedaan perlakuan pada kanabinoid (Westmoreland & Bugbee, 2022 ). Saat mendapatkan transplantasi dari rumah kaca komersial, kultivar mungkin memiliki panjang hari yang dilaporkan, tetapi ini bukan standar di semua rumah kaca dan beberapa informasi yang saling bertentangan dalam kultivar dengan nama yang sama telah dicatat (Cultivaris Hemp, komunikasi pribadi, 2021; Royal Botanicals, 2022 ). Kurangnya standardisasi tidak hanya dalam konvensi penamaan tetapi juga dalam informasi kultivar yang dilaporkan menyebabkan kebingungan tentang inisiasi bunga dan pemanenan berikutnya. Memperoleh informasi mengenai potensi pembungaan dan masa panen untuk tanaman yang baru muncul ini berpotensi mengarahkan petani ke kultivar yang memiliki nilai kanabinoid tinggi dan masa tanam spesifik wilayah karena faktor luar seperti curah hujan musiman perlu dipertimbangkan.

Meskipun terdapat banyak kesenjangan pengetahuan mengenai praktik agronomi ideal untuk rami bunga yang dibudidayakan untuk kanabinoid, salah satu kesenjangan pertama dan mendasar adalah pemilihan kultivar. Kultivar harus secara bersamaan memenuhi ambang batas tetrahidrokanabinol (THC) legal yang ditetapkan oleh pemerintah federal dan negara bagian serta memaksimalkan hasil minyak bunga, semuanya dalam batasan berbagai lingkungan tumbuh. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan hasil biomassa, konsentrasi kanabinoid, inisiasi bunga, dan waktu panen ideal dari kultivar rami bunga yang tersedia secara komersial yang ditanam dengan irigasi atas dalam uji coba luar ruangan di Intermountain West yang semi-kering.

2 METODE DAN BAHAN
2.1 Wilayah Studi
Percobaan lapangan dilakukan selama musim tanam 2020–2022 di satu lokasi dekat Logan, UT (41°39′46.29ʺ LU, 111°55′12.22″ BB). Lokasi penelitian ini memiliki tanah lempung Greensom (berlumpur halus, campuran, mesik Aquic Calcistolls) (O’Geen, 2023 ). Ada kemiringan terbatas di lapangan (0%–3%) dengan bahan organik tanah 27 g kg −1 , pH 7,4, dan salinitas 0,58 dS m −1 . Konsentrasi nitrogen, fosfor, dan kalium tanah hingga kedalaman 300 mm diukur pada awal setiap musim. Plot diberi pupuk menurut nilai uji tanah ini (Tabel 1 ) dan pedoman USU untuk jagung ( Zea mays L.) karena belum ada pedoman yang ditetapkan untuk rami (Cardon et al., 2008 ). Pupuk urea yang diolah diberikan dan digabungkan dengan pengolahan tanah pada tingkat 112 kg N ha −1 pada tahun 2020 dan 123 kg N ha −1 pada tahun 2021. Untuk tahun 2022, 112 kg N ha −1 N diberikan sebagai amonium nitrat dan diairi. Tanah gundul digunakan dalam uji coba ini karena peralatan untuk persiapan bedengan tidak tersedia dan tidak kompatibel dengan sistem pemindahan lateral di lokasi tersebut. Teknologi irigasi yang digunakan adalah rotator elevasi rendah yang disebut LENA atau Low-Elevation Nelson Advantage. Sprinkler diberi jarak 1,5 m, 0,6 m dari tanah, dengan cakupan semprotan 3 m.

TABEL 1. Sifat tanah hingga kedalaman 300 mm di awal setiap musim tanam untuk uji coba rami di Utah selama tahun 2020–2022.

2.2 Desain Eksperimen dan Perlakuan
Pada setiap musim, setiap kultivar rami direplikasi dalam tiga plot kultivar acak dengan sembilan tanaman per plot. Tanaman tengah di setiap plot ditetapkan sebagai tanaman panen (Gambar 1 ). Dalam uji coba jagung yang dilakukan di lokasi yang sama, penetapan dua baris jagung terdalam dalam plot delapan baris dipanen untuk meniadakan efek tepi (Sullivan et al., 2023 ). Plot tidak memiliki penghalang yang diterapkan di antara kultivar. Semua plot diairi dengan sistem irigasi atas dengan sistem jenis penyiram yang disebutkan. Tingkat irigasi didasarkan pada perkiraan tingkat evapotranspirasi (ET) untuk jagung di plot yang berdekatan karena tidak ada pedoman untuk rami. Luas total area penelitian adalah 48,8 m × 13,7 m pada tahun 2020, 48,8 m × 18,3 m pada tahun 2021, dan 18,3 m × 64 m pada tahun 2022. Semua tanaman diberi jarak 1,5 m, dan dipindahkan dengan tangan ke dalam lubang yang dibuat secara manual dengan cangkul.

Sebelas kultivar dievaluasi pada tahun 2020, 15 pada tahun 2021, dan enam pada tahun 2022 dengan tujuan mengumpulkan beberapa tahun lokasi untuk kultivar umum yang ditanam dan tersedia di wilayah tersebut. Karena kegagalan tahun sebelumnya atau keterbatasan rumah kaca, beberapa kultivar diulang sementara yang lain tidak. Lebih lanjut, tidak semua kultivar yang dibesarkan memiliki nilai inisiasi siang hari yang diketahui (Tabel 2 ). Sumber klon yang diperbanyak secara aseksual adalah Royale Botanicals atau Pineae Nurseries. Kedua rumah kaca tersebut menyatakan menggunakan tanaman induk yang sama yang tersedia untuk klon musim demi musim untuk penelitian kami. Semua klon tiba berakar di nampan 50 sel sedalam 76 mm dengan media tanpa tanah. Kami tidak memiliki kemampuan untuk menyimpan klon musim demi musim melalui penanaman di rumah kaca untuk membuat stok induk kami sendiri karena keterbatasan dana dan ruang di rumah kaca penelitian USU.

TABEL 2. Kultivar, tahun pengujian, dan sumber rumah kaca yang melaporkan inisiasi bunga dalam uji coba rami luar ruangan di Utah selama 2020–2022.

2.3 Pengambilan sampel temporal
Untuk mendapatkan dasar kanabinoid yang diproduksi dalam satu musim, kultivar diambil sampelnya setiap minggu setelah inisiasi bunga diamati secara visual. Inisiasi bunga didefinisikan sebagai waktu ketika sepasang putik putih muncul dari kelopak hijau. Sampel biomassa berstrata dari bunga yang belum matang dan daun terkait dikumpulkan dari lokasi yang menurun di dalam dan di antara replikasi untuk menangkap perbedaan posisi tanaman dan spasial lapangan dalam replikasi kultivar. Sampel 10–15 bagian tanaman bunga dikumpulkan dari setiap replikasi tetapi tidak pernah dari tanaman panen pusat. Kelompok bunga diambil dari titik terjauh dari cabang utama dari berbagai bagian tanaman, bukan hanya kuncup paling atas. Sistem pengambilan sampel ini adalah versi yang didasarkan pada pedoman pengambilan sampel negara bagian UDAF yang dikomunikasikan secara lisan untuk musim 2020, dan kemudian diubah untuk mengikuti standar USDA 2021 yaitu “potongan harus diperoleh dari pucuk tanaman yang sedang berbunga saat pucuk tanaman sedang berbunga dan panjangnya sekitar 127–203 mm dari “batang utama” (yang meliputi daun dan bunga), “tunas terminal” (yang muncul di ujung batang), atau “cola sentral” (batang yang dipotong yang berkembang menjadi kuncup) dari pucuk tanaman yang sedang berbunga” (USDA, 2021 ). Rezim pengambilan sampel mereka menyarankan ukuran sampel berdasarkan ukuran produksi. Sistem pengambilan sampel ini tidak masuk akal untuk penelitian karena akan kurang dari satu kuncup bunga untuk seluruh lahan. Kami tidak ingin mengubah rezim pengambilan sampel kami di tengah-tengah proyek dan terus mengambil sampel berdasarkan apa yang dianggap sebagai pedoman khusus UDAF. Hal ini menyebabkan program pengambilan sampel kami berbeda dari standar USDA dan dapat menyebabkan beberapa variasi dalam nilai temuan yang disajikan. Pada tahun 2021 dan 2022, pengambilan sampel temporal dimulai saat bunga pertama kali diamati dan berlanjut hingga 1 minggu pasca panen untuk memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang waktu panen dan konsentrasi kanabinoid. Pengambilan sampel lokasi tahun 2020 dilakukan selama beberapa minggu sebelum panen karena keterbatasan musim tanam dan kurangnya informasi tentang prosedur identifikasi struktur bunga.

2.4 Metode panen
Tanaman utama yang ditunjuk di setiap plot dipanen 6–8 minggu setelah inisiasi bunga yang menonjol. Karena perbedaan dalam inisiasi bunga, kematangan tanaman, dan lamanya musim tanam (misalnya, kurangnya irigasi, embun beku), beberapa panen terjadi setiap musim tanam. Untuk tahun 2020, dua panen terjadi yang ditetapkan sebagai awal dan akhir pada tanggal 14 September dan 14 Oktober, masing-masing. Musim tanam 2021 memiliki tiga panen yang terjadi dengan awal pada tanggal 9 September, pertengahan pada tanggal 21 September, dan akhir pada tanggal 5 Oktober. Kultivar yang ditanam tahun 2022 matang sebagai kelompok awal dan akhir dengan tanggal panen 1 September dan 21 September. Setiap tanaman dipotong di permukaan tanah untuk menangkap seluruh produksi di atas tanah. Berat massal diambil untuk setiap tanaman sebelum bahan bunga dilepaskan dari bahan batang secara mekanis atau dengan tangan, tergantung pada ukuran tanaman. Penahan bunga mekanis fabrikasi disediakan oleh penanam rami berlisensi lokal untuk tanaman kami yang lebih besar. Dua sampel biomassa dikeluarkan dari tanaman sebelum dilucuti atau dibelah—satu untuk berat bahan kering dan satu untuk panel kanabinoid. Berat batang massal dicatat setelah biomassa dikeluarkan diikuti oleh subsampel batang untuk menentukan berat bahan kering.

2.5 Analisis kanabinoid
Sampel biomassa daun dan bunga digiling menggunakan penggiling kopi untuk menghancurkan bahan tanaman yang dikumpulkan dari panen massal. Sampel-sampel ini dikeringkan dengan udara sebelum digiling, kemudian didinginkan pada suhu 3°C. Sampel yang digiling ditimbang (0,1–0,3 g) dan disimpan di atas es sebelum dianalisis. Sampel yang dikeringkan diekstraksi dan dianalisis menggunakan kromatografi cair kinerja sangat tinggi mengikuti metode yang dikembangkan oleh Nahar et al. ( 2020 ), Al Ubeed et al. ( 2022 ), dan Pourseyed Lazarjani et al. ( 2020 ). Sebanyak 10 kanabinoid umum dianalisis—delta 8tetrahydrocannabinol (Δ8THC), Δ9THC, asam tetrahidrokanabinolik (THCA), CBD, cannabigerol (CBG), cannabichromene (CBC), cannabinol (CBN), cannabidivarin (CBDV), asam kanabidiolik (CBDA), dan asam kanabigerolat (CBGA). Total CBD, THC, dan CBG dihitung mengikuti Persamaan ( 1 )–( 3 ), masing-masing, dan didukung oleh Yang et al. ( 2020 ):

Total kanabinoid yang diproduksi per sampel dihitung sebagai jumlah semua kanabinoid yang diukur dalam penelitian ini. Karena nilai jejak untuk banyak kanabinoid ditemukan dalam beberapa sampel, CBC, CBN, CBDV, dan Δ8THC adalah satu-satunya nilai yang dianalisis secara statistik.

2.6 Analisis statistik
Semua analisis statistik dilakukan per tahun pada p ≤ 0,05 menggunakan prosedur MIXED dari SAS (SAS Versi 9.4, SAS Institute Incorporated). Data dianalisis per tahun karena keterbatasan dalam mereplikasi setiap kultivar dari tahun ke tahun. Kultivar rami diperlakukan sebagai efek tetap dan replikasi dan interaksi antara replikasi dan kultivar dianggap sebagai efek acak. Analisis temporal mencakup dua efek tetap tambahan—minggu dan interaksi minggu × kultivar. Minggu dianggap sebagai efek berulang dan struktur kovariansi autoregresif orde pertama digunakan dalam analisis pengukuran berulang. Residu dalam semua analisis dievaluasi untuk homogenitas varians dan normalitas menggunakan scatterplot residu versus nilai prediksi dengan prosedur UNIVARIATE dari SAS. Semua pemisahan rata-rata dilakukan menggunakan perbedaan signifikan terkecil yang dilindungi Fisher pada α = 0,05 menggunakan opsi PDIFF dari prosedur MIXED.

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Cuaca
Musim tanam rami tidak didefinisikan dengan baik di Intermountain West. Berdasarkan pengalaman petani rami Utah pada tahun 2019, kami menganggap musimnya adalah 1 Mei hingga 31 Oktober. Total curah hujan untuk tahun 2020 adalah 109 mm, 235 mm untuk tahun 2021, dan 236 mm untuk tahun 2022. Dibandingkan dengan curah hujan normal 30 tahun yang diberikan oleh National Oceanic and Atmospheric Administration (noaa.gov), tahun 2020 47% lebih kering, dan kedua tahun berikutnya sekitar 14% lebih basah (207 mm). Mayoritas (42%) dari kelembaban tambahan tahun 2021 tiba pada pertengahan hingga akhir Oktober ketika sebagian besar kultivar sudah dipanen. Pada tahun 2022, lebih banyak curah hujan musim panas terjadi di bagian utara Utah, menyebabkan Agustus memiliki curah hujan musim panas terbanyak dengan 57 mm. Curah hujan ini 68% lebih tinggi dari normal 30 tahun. Rata-rata suhu udara maksimum bulanan sedikit lebih tinggi, dan rata-rata suhu minimum bulanan lebih rendah untuk ketiga musim dibandingkan dengan normal 30 tahun (Tabel 3 ). Irigasi sistem gerak lateral berjumlah 363, 394, dan 349 mm untuk tahun 2020 hingga 2022. Jumlah ini diterapkan pada enam putaran irigasi selama musim dengan rata-rata 57 mm setiap irigasi.

TABEL 3. Rata-rata suhu udara minimum (MIN) dan maksimum (MAX) bulanan yang teramati dan jumlah curah hujan bulanan dari stasiun cuaca lokal untuk tahun 2020–2022, beserta normal 30 tahun (1991–2020).

3.2 Kematian akibat transplantasi
Meskipun ada perbedaan ukuran transplantasi, semua transplantasi dipotong agar tingginya seragam 152 mm saat transplantasi, jika berlaku. Beberapa tanaman jauh lebih kecil daripada yang lain, meskipun ini tidak bergantung pada kultivar. Tanaman dihitung selama 10 minggu pertama pasca-transplantasi untuk menentukan apakah beberapa kultivar lebih cocok untuk produksi transplantasi luar ruangan. Meskipun tidak melalui proses pengerasan, tanaman tetap berada di tempat teduh dan diairi secara berat dalam beberapa jam setelah transplantasi untuk membatasi stres air. Beberapa penelitian telah secara langsung mempelajari daya tahan transplantasi feminisasi. Namun, diketahui bahwa rami berbiji dapat mengalami kehilangan tegakan melalui peningkatan pertumbuhan vegetatif yang disebut percabangan (Visković et al., 2023 ). Kultivar 2020 tidak mengalami kerugian yang meluas meskipun transplantasi tidak menerima pengerasan sebelumnya. Pada 58 hari setelah tanam (DAP), kehilangan hasil transplantasi adalah 7% untuk Double Dutch, 4% untuk Tokyo Plus, dan 22% untuk Trump ( n = 27 tanaman dari setiap kultivar di seluruh replikasi). Pada 47 DAP, kehilangan hasil transplantasi BaOx adalah 37% dan kehilangan hasil transplantasi Cherry Abacus adalah 3%. Kultivar yang tersisa tidak mengalami kerugian sebagai perbandingan.

Untuk meningkatkan kelangsungan hidup transplantasi pada tahun 2021, klon berakar, setelah diterima dari rumah kaca, ditempatkan di media tanpa tanah dalam baki 50 sel sedalam 73 mm dan terkena sinar matahari tidak langsung selama seminggu sebelum transplantasi luar ruangan. Pada 10 DAP, 3% transplantasi Abacus, Abacus II, dan Dutch Domination hilang, dan 14% transplantasi Tokyo Plus hilang. Pada 17 DAP, Suver Haze dan Dutch Delight kehilangan 3% transplantasi, dan Abacus dan Tokyo Plus kehilangan 7%. Pada 17 DAP, kerugian berlanjut di Tokyo Plus dan Abacus dengan keduanya kehilangan tambahan 7% transplantasi, dan Suver Haze dan Dutch Delight masing-masing kehilangan tambahan 3%. Pada 23 DAP, tambahan 15% transplantasi Tokyo Plus dan tambahan 3% transplantasi Abacus hilang. Total 3% transplantasi Berry Blossom hilang pada 23 DAP. Pada 32 HST, 7% tambahan dari Tokyo Plus dan 3% dari transplantasi Dutch Domination hilang. Pengukuran mortalitas akhir pada 38 HST mengungkapkan bahwa 3% tambahan dari transplantasi Cherry Abacus hilang. Kerugian besar pada transplantasi kultivar Tokyo Plus dan Abacus tidak berasal dari transplantasi berkualitas buruk, tetapi dari tanaman yang terlindas oleh selang pengiriman air sistem irigasi. Hasil ini pada tahun 2021 menunjukkan bahwa beberapa kultivar kehilangan lebih banyak dan beberapa kehilangan lebih sedikit transplantasi daripada tahun sebelumnya ketika tidak ada prosedur pengerasan yang diikuti. Ini menunjukkan bahwa pengerasan mungkin tidak selalu meningkatkan keberhasilan transplantasi, atau bahwa faktor lingkungan lainnya juga memengaruhi kelangsungan hidup transplantasi.

Pada tahun 2022, klon yang berakar dikeraskan selama beberapa hari sebelum ditanam di luar ruangan. Pada 7 HST, 3% dari 27 tanaman Abacus II hilang. Minggu berikutnya kami mencatat kehilangan 11% Suver Haze dan 3% tanaman Dazzling Dutchess. Pada 20 HST, Royal North kehilangan 3% tanaman. Abacus II kehilangan 7% tanaman tambahan pada 27 HST. Selain itu, Suver Haze, Abacus II, dan Royal North kehilangan 3% HST tambahan diikuti oleh 11% lainnya pada 42 HST dalam tanaman Royal North.

Hasil dari tiga musim tanam menunjukkan bahwa kehilangan hasil transplantasi bisa tinggi (hingga hampir 30% kehilangan) untuk beberapa kultivar bahkan ketika prosedur pengerasan diikuti. Hal ini juga menyoroti keragaman luas kemampuan bertahan hidup transplantasi kultivar di lingkungan Intermountain West. Sebagian besar kultivar memiliki kemampuan bertahan hidup yang besar meskipun ada variasi dalam kualitas klon dan status pengerasan, meskipun klon berakar Tokyo Plus, Royal North, dan BaOx memiliki kerugian terbesar selama bertahun-tahun. Kami bukan satu-satunya yang melihat masalah dengan kultivar BaOx karena rumah kaca tempat kami bekerja telah sepenuhnya memusnahkannya dari jalur produksi mereka. Namun, penting untuk dicatat bahwa tidak semua kultivar ditanam pada tahun yang sama, dan kondisi lingkungan di setiap tahun (kelembapan tanah saat penanaman, suhu udara, dll.) kemungkinan memengaruhi kelangsungan hidup transplantasi. Meskipun ada keterbatasan ini, tingkat kemampuan bertahan hidup yang dipantau dalam penelitian ini akan menjadi penting bagi penyedia klon rami dan produsen rami saat mereka menentukan kultivar yang paling cocok untuk kondisi kering dengan sistem irigasi di atas kepala. Kerugian ini harus dipertimbangkan pada bagian agronomi produksi lainnya seperti penutup tanah untuk menekan gulma atau efisiensi penggunaan air.

3.3 Perubahan konsentrasi kanabinoid temporal
Kultivar dikelompokkan ke dalam kelompok kematangan untuk mencerminkan pola pengambilan sampel yang dirancang agar bertepatan dengan waktu pembungaan umum. Dua kelompok dibuat untuk tahun 2020, tiga untuk tahun 2021, dan dua untuk tahun 2022. Sebagian besar kelompok memiliki interaksi minggu x kultivar yang signifikan (Tabel 4 ). Pembahasan berikut akan dilakukan berdasarkan kelompok untuk setiap kanabinoid yang diminati. Sampel temporal berasal dari semua tanaman di setiap plot, tetapi tidak pernah dari tanaman panen yang ditunjuk paling tengah. Variasi antar tanaman terlihat pada beberapa kultivar, tetapi tidak ada tanaman berukuran besar yang kerdil yang terlihat di seluruh tahun lokasi penelitian.

TABEL 4. Signifikansi uji F untuk efek tetap kultivar, minggu, dan interaksinya terhadap persentase total tetrahydrocannabinol (THC), cannabidiol (CBD), cannabigerol (CBG), dan total cannabinoid.

Catatan : Perbedaan dianggap signifikan secara statistik apabila p < 0,05.

3.3.1 Perubahan konsentrasi kultivar yang mekar lebih awal pada tahun 2020
Kelompok ini (#1) mencakup empat kultivar berbunga awal—Abacus (A), Abacus Improved (A2), BaOx (B), dan Cherry Abacus (CA). Karena keterbatasan penelitian dan pengalaman sebelumnya, pengambilan sampel temporal tidak dimulai lebih awal di musim tersebut agar berada di bawah batas total THC yang sah. Kelompok ini diambil sampel temporalnya 98 dan 105 DAP, dan panen terjadi 110 DAP. Pengambilan sampel pertama terjadi pada 13,2 jam panjang hari dan yang kedua pada 12,9 jam. Konsentrasi kanabinoid masih meningkat secara linear pada 105 DAP (Gambar 2 ) dengan kadar THC dalam tiga kultivar—A, A2, dan CA—terkonsentrasi mendekati batas sah (masing-masing 0,29%, 0,26%, dan 0,28%). Konsentrasi THC di atas 0,3% mengakibatkan kerusakan tanaman yang diperlukan, membuat konsentrasi CBD yang lebih tinggi tidak berguna dan menunjukkan bahwa yang mekar lebih awal harus dipanen lebih awal. BaOx mengalami peningkatan terbatas pada semua konsentrasi yang diuji dengan THC sebesar 0,1%, CBD% sebesar 2,2%, dan CBG% sebesar 0,6%. Peneliti lain telah mencatat kinerja BaOx yang lebih baik, tetapi penelitian mereka dilakukan di daerah beriklim lebih lembap (Chiluwal, Sandhu, Sandhu et al., 2023 ). Abacus dan Cherry Abacus mengalami peningkatan terbesar dalam produksi kanabinoid total dengan peningkatan masing-masing sebesar 1,6 poin persentase dan 2,5 poin persentase di seluruh titik pengambilan sampel.

3.3.2 Perubahan konsentrasi kultivar yang berbunga lebih lambat pada tahun 2020
Kelompok ini (#2) mencakup kultivar yang berbunga kemudian—Berry Blossom, Double the Cherry, Double Dutch), Dutch Delight, Dutch Domination, Tokyo Plus, dan Trump. Sebutan mid-bloomer dan late bloomer yang digunakan pada musim berikutnya tidak digunakan pada tahun 2020, tetapi karena temuan di tahun-situs ini. Konsentrasi kanabinoid yang diukur dan dihitung tahun 2020 mendorong ideologi kelompok kematangan dan memandu waktu panen di tahun-situs berikutnya. Kultivar yang dikelompokkan diambil sampelnya 98–133 DAP dengan interval 7 hari yang menghasilkan enam tanggal pengambilan sampel dan panen pada 140 DAP. Pengambilan sampel pertama adalah 13,2 jam panjang hari dan pengambilan sampel terakhir adalah 11,4 jam. Secara keseluruhan, semua kultivar secara konsisten meningkat secara eksponensial untuk CBD, CBG, dan total kanabinoid (Gambar 3 ). Konsentrasi THC legal terlampaui sekitar 126 DAP dan terus meningkat untuk Berry Blossom, Double the Cherry, Dutch Delight, dan Tokyo Plus. Panen lebih awal diperlukan untuk kultivar ini agar konsentrasi THC terpenuhi sebagaimana dibuktikan oleh semua kultivar yang melewati ambang batas atau hampir mencapainya (Trump dengan 0,29% pada 126 DAP).

3.3.3 Perubahan konsentrasi kultivar berbunga awal tahun 2021
Dengan pengetahuan yang dikumpulkan pada tahun 2020, kami lebih memperhatikan tanda-tanda pembungaan dan mulai mengambil sampel kultivar yang berbunga lebih awal lebih awal. Kelompok ini (#3) mencakup Abacus 2020, Abacus 2, dan Cherry Abacus dan menambahkan Royal North dan Suver Haze. Sampel temporal dikumpulkan minggu setelah panen untuk menentukan apakah nilai akan terus berubah. Minggu pertama pengambilan sampel terjadi pada 14,8 jam panjang hari dan berakhir pada 12,6 jam untuk menyamakan delapan pengambilan sampel. Lebih banyak lonjakan dan penurunan kanabinoid terjadi di antara kultivar, khususnya CBD dan THC, dibandingkan dengan musim sebelumnya. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti kesalahan pengambilan sampel, lokasi sampel pada tanaman, dan ukuran sampel dari replikasi. Namun, studi lain yang melihat waktu panen dan perbedaan temporal mencatat adanya lonjakan dan lembah yang serupa dalam konsentrasi CBD dan THC (Chiluwal, Sandhu, Sandhu et al., 2023 ). Faktor-faktor lain, seperti peristiwa irigasi, peristiwa presipitasi, dan pemicu stres lainnya, juga dapat menyebabkan perubahan mendadak yang telah kami dan orang lain amati. Saat bekerja di lingkungan luar ruangan, banyak faktor yang dapat memengaruhi kultivar secara berbeda, yang menunjukkan kemungkinan sesuatu berpotensi lebih tahan stres daripada yang lain.

Abacus, Abacus Improved, dan Cherry Abacus mencapai puncaknya pada konsentrasi CBD dan THC sekitar 97 DAP dan menyarankan waktu panen yang lebih awal untuk mendapatkan CBD terbesar dan THC yang masih patuh. Konsentrasi Cherry Abacus dan THC memiliki bukti penurunan sebelum melonjak positif minggu setelah panen (Gambar 4 ). Royal North mengonsentrasikan sejumlah besar THC di awal musim sebelum turun sepanjang musim hingga hampir nol. Waktu terbaik untuk memanen kultivar SH adalah minggu sebelum tanggal panen eksperimental kami untuk CBD%, tetapi panen pada saat itu akan berada di atas batas THC yang sah.

3.3.4 Perubahan konsentrasi kultivar pertengahan berbunga tahun 2021
Kelompok ini (#4) mencakup mid-bloomers untuk tahun 2021 dengan pengambilan sampel terjadi 89 (panjang hari 13,5 jam)–118 DAP (panjang hari 11,9 jam) dengan panen pada 112 DAP. Kelompok ini mencakup Berry Blossom 2020, Double Dutch, Tokyo Plus, Trump, dan penambahan Knockout. Semua kultivar menghasilkan CBD% sedang sebelum menurun drastis, diikuti oleh peningkatan linear untuk sebagian besar kultivar (Gambar 5 ). Penurunan CBD% tiba-tiba dari 97 menjadi 104 DAP berada dalam kisaran 1–3 poin persentase. Berry Blossom mengakumulasi CBD terbesar sebesar 4,3% sekitar 104 DAP sebelum turun drastis menjadi 1,9% pada 111 DAP. Semua kultivar tetap di bawah batas legal 0,3%. Knockout memiliki konsentrasi CBD terbesar sebesar 6,2% dan THC sebesar 0,2% seminggu setelah panen. Tak satu pun kultivar ini diiklankan sebagai konsentrator CBG, tetapi pola akumulasi serupa dengan CBD untuk sebagian besar kultivar.

3.3.5 Perubahan konsentrasi kultivar berbunga akhir tahun 2021
Kelompok (#5) kultivar 2021 yang berbunga terlambat termasuk Dazzling Dutchess, Dutch Delight, Dutch Domination, Royal South, dan The Wife. Waktu pengambilan sampel terjadi 118–139 DAP dengan panen akhir pada 132 DAP. Kisaran panjang hari adalah 12,6 jam 118 DAP hingga 11,3 jam pada panen akhir. Semua kultivar, di luar Royal South, mengakumulasi total CBD secara linier positif dengan Dutch Delight dan Dutch Domination menurun 132 DAP sebelum kembali ke akumulasi positif (Gambar 6 ). Kedua kultivar ini akan mendapat manfaat dari musim tanam yang lebih panjang untuk akumulasi CBD karena ambang batas THC tidak terdekati. Royal South diiklankan sebagai kultivar CBG tetapi hanya menghasilkan 2,8% CBG seminggu setelah panen. Ini lebih rendah daripada kultivar CBG terdokumentasi lainnya yang diuji di Amerika Serikat bagian timur (Chiluwal, Sandhu, Irey et al., 2023 ). Namun, perbedaan tersebut mendukung hipotesis bahwa faktor lingkungan dan iklim yang memengaruhi fotoperiode dapat menyebabkan kultivar yang sama bertindak secara berbeda. Kultivar ini mungkin berkinerja lebih baik jika panjang hari yang lebih pendek terjadi lebih awal di musim ketika sumber daya irigasi cenderung lebih tersedia dan malam yang dingin tidak sering terjadi. Kultivar dengan inisiasi bunga yang lebih lambat dan kematangan selanjutnya mungkin memiliki peran penting dalam produksi rami bunga karena mereka tetap berada di bawah ambang THC tetapi akumulasi CBD atau CBG yang terbatas, tergantung pada kultivar, dapat mengakibatkan profitabilitas yang lebih rendah.

3.3.6 Perubahan konsentrasi kultivar berbunga awal tahun 2022
Empat kultivar 2022 dikategorikan sebagai early bloomers (kelompok #6)—Abacus 2, Royal North, Royal Frosting, dan Suver Haze. 46 DAP, panjang hari 14,9 jam, dan sampel temporal terakhir terjadi 96 DAP dengan panjang hari 12,9 jam. Akumulasi linear CBD% diamati di Abacus 2 dan Suver Haze. Tidak mengherankan untuk kultivar CBG, Royal North mengakumulasi CBD% lebih rendah dan memiliki peningkatan linear positif keseluruhan dalam CBG% hingga sekitar 81 DAP (Gambar 7 ). Royal North mengakumulasi CBG terbatas dengan konsentrasi akhir 5,1% dan seharusnya dipanen lebih awal untuk membatasi konsumsi mewah nutrisi tanah atau kelembaban. Waktu pengambilan sampel serupa untuk kultivar early-blowing 2022 dan 2021, tetapi akumulasi dari tahun ke tahun tidak sama untuk kultivar berulang. Suver Haze menghasilkan total akumulasi dan pola yang berbeda dengan konsentrasi THC sebelum melonjak (peningkatan 0,3 poin persentase) sekitar 81 DAP pada tahun 2021. Akumulasi mendadak ini tidak terlihat pada tahun 2022, meskipun kultivar tersebut meningkatkan THC dua kali lipat dari 70 DAP dan setiap minggu berikutnya.

3.3.7 Perubahan konsentrasi kultivar berbunga akhir tahun 2022
Kelompok ini (#7) mencakup dua kultivar terakhir yang diuji pada tahun 2022—Dazzling Dutchess dan Dutch Domination. Pengambilan sampel dilakukan 103 hari dengan panjang hari 12,9 hingga 124 DAP dengan panjang hari 11,9. Kedua kultivar mengakumulasi THC% di bawah ambang batas yang diizinkan dan mengakumulasi CBD% secara positif selama tanggal pengambilan sampel tanpa plateau yang jelas (Gambar 8 ). Kurangnya plateauing CBD dan CBG tanpa ancaman THC menunjukkan bahwa kultivar yang matang terlambat dapat terus mengakumulasi tetapi membutuhkan musim yang lebih panjang yang terbatas di Utah utara karena embun beku awal dan irigasi terbatas pasca September.

3.4 Hasil biomassa daun dan bunga
Hasil biomassa daun dan bunga tidak berbeda di antara kultivar pada tahun 2020 tetapi dipengaruhi oleh kultivar pada tahun 2021 dan 2022 (Tabel 5 ). Kurangnya perbedaan pada tahun 2020 sebagian dapat dikaitkan dengan peneliti yang mempelajari tentang fotoperiode terlambat untuk kultivar yang diuji yang menunda pengambilan sampel dan pemanenan. Dua panen terjadi pada tahun 2020, dan hasil biomassa tidak terkait dengan waktu panen. Kami mencatat bahwa inisiasi bunga terjadi pada sekitar tiga kelompok dengan pembungaan awal, pertengahan, dan akhir. Dengan demikian, kultivar 2021 dan 2022 dipanen sesuai dengan itu. Beberapa kultivar tidak diulang setiap tahun karena ketersediaan terbatas dari rumah kaca yang menyediakan klon (Tabel 1 ).

TABEL 5. Signifikansi uji F untuk efek tetap kultivar terhadap hasil dan persentase total tetrahydrocannabinol (THC), cannabidiol (CBD), cannabigerol (CBG), dan total cannabinoid.

Catatan : Perbedaan dianggap signifikan secara statistik apabila p < 0,05.

Lima kultivar berbunga dan matang menjadi masing-masing sebutan pada tahun 2021. Disebut Tokyo Plus yang sedang mekar menghasilkan jumlah biomassa terbesar pada 7,5 Mg ha −1 , yang secara statistik serupa dengan Royal South yang sedang mekar dan Abacus awal dengan 7,3 dan 6,1 Mg ha −1 (Tabel 6 ). Yang sedang mekar awal lainnya menghasilkan jauh lebih rendah dibandingkan dengan semua kultivar lainnya. Abacus seperti Cherry Abacus dan Abacus Improved menghasilkan biomassa masing-masing 38% dan 57% lebih sedikit daripada Abacus. Dua kultivar yang menggambarkan perbedaan mencolok karena inisiasi bunga adalah Royal North dan South. Royal North menghasilkan paling sedikit di antara semua kultivar pada 1,6 Mg ha −1 dan RS menghasilkan sejalan dengan yang sedang mekar dan yang sedang mekar lainnya dengan tambahan 6,0 Mg ha −1 . Kultivar Belanda menunjukkan bagaimana perbedaan dalam fotoperiode di seluruh kultivar yang sama memengaruhi hasil. Dutch Domination yang terlambat menghasilkan hasil yang secara statistik serupa dengan Double Dutch pertengahan dan Dutch Delight yang terlambat, tetapi Dazzling Dutchess yang terlambat menghasilkan 44% lebih sedikit daripada DO.

TABEL 6. Hasil biomassa daun dan bunga, hasil biomassa batang, dan indeks panen yang dipengaruhi oleh kultivar dalam uji coba lapangan luar ruangan di Utah pada tahun 2020–2022.

 

	Tahun 2021
Kultivar	Hasil biomassa daun dan bunga (Mg ha −1 )		Hasil biomassa batang (Mg ha −1 )		Indeks panen
Sempoa	6.11	Bahasa Inggris	5.36	BCD	0.53	DEFG
Sempoa Ditingkatkan	2.65	HAI	0,89	FG	0,75	A
Bunga Berry	3.22	FGH	2.13	EFG	0.61	SM
Sempoa Ceri	3.77	EFGH	1.84	FG	0.67	B
Belanda Ganda	5.75	CD	6.45	B	0.47	Bahasa Inggris
Kesenangan Belanda	5.05	Bahasa Inggris: CDE	3.73	DE	0,58	CD
Wanita Belanda yang Memukau	3.22	FGH	2.32	EF	0,58	CD
Dominasi Belanda	5.77	BCD	6.23	SM	0.48	Bahasa Inggris
Mengalahkan	4.23	DEFG	jam 4.45	CD	0.49	FGH
Kerajaan Utara	1.64	SAYA	0,45	G	0,78	A
Kerajaan Selatan	7.27	ABU-ABU	6.09	SM	0,55	MENAHAN
Kabut Asap Suver	3.16	GHI	1.12	FG	0,75	A
Tokyo Ditambah	7.54	A	9.26	A	0,45	H
Truf	5.51	CD	4.24	D	0.57	Bahasa Inggris: CDE
Istri	4.72	Bahasa Indonesia: CDEF	4.66	BCD	0.51	EFGH

	Tahun 2022
Kultivar	Hasil biomassa daun dan bunga (Mg ha −1 )		Hasil biomassa batang (Mg ha −1 )		Indeks panen
Sempoa Ditingkatkan	1.15	SM	0.44	B	0.72	C
Wanita Belanda yang Memukau	1.60	B	0,65	B	0.72	C
Dominasi Belanda	4.10	A	2.53	A	0.61	D
Lapisan gula kerajaan	1.59	B	0.41	B	0,80	ABU-ABU
Kerajaan Utara	0.66	C	0.14	C	0.83	A
Kabut Asap Suver	1.13	SM	0.35	B	0,77	SM

Catatan : Pemisahan rata-rata dicerminkan oleh huruf berdasarkan kesalahan standar rata-rata. Huruf yang berbeda dalam kolom yang sama menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam parameter.

Pada tahun 2022, lebih sedikit kultivar yang ditanam karena keterbatasan dari penyedia rumah kaca dan kegagalan pendirian. Dutch Domination yang berbunga akhir menghasilkan jumlah biomassa terbesar dengan 4,1 Mg ha −1 (Tabel 6 ). Keempat kultivar yang berbunga awal menghasilkan hasil yang secara statistik serupa satu sama lain dengan RF, A2, SG, dan RN masing-masing pada 1,6, 1,2, 1,3, dan 0,7 Mg ha −1 . Meskipun berbunga akhir, Dazzling Dutchess memiliki hasil yang secara statistik serupa (1,6 Mg ha −1 ) dengan Royal Frosting (1,6 Mg ha −1 ) dan Suver Haze (1,1 Mg ha −1 ). Kultivar yang berbunga awal ini menghasilkan jauh lebih sedikit pada tahun 2022 daripada yang mereka hasilkan pada tahun 2021, dan hal ini berpotensi disebabkan oleh faktor lingkungan di luar waktu tanam dan irigasi.

3.5 Hasil biomassa batang
Kultivar memengaruhi hasil biomassa batang rami di semua 3 tahun (Tabel 5 ). Hasil batang tidak dianggap sebagai karakteristik yang menguntungkan untuk rami bunga karena kanabinoid yang diinginkan terbatas di bagian tanaman ini (Challa et al., 2021 ). Pada tahun 2020, kultivar DC menghasilkan biomassa batang terbanyak pada 6,8 Mg ha −1 dengan Tokyo Plus dan Cherry Abacus secara statistik serupa pada 6,3 dan 5,9 Mg ha −1 , masing-masing (Tabel 6 ). Trump menghasilkan secara statistik serupa dengan kultivar yang disebutkan sebelumnya dengan 3,8 Mg ha −1 . Tujuh kultivar lainnya semuanya secara statistik serupa dalam hasil batang yang berkisar dari 2,9 hingga 1,1 Mg ha −1 .

Hasil batang pada tahun 2021 mengikuti tren hasil daun dan bunga dengan pertengahan Tokyo Plus menghasilkan hasil batang terbesar sebesar 9,3 Mg ha −1 (Tabel 6 ). Hasil terbesar berikutnya adalah mid-bloomer lain, Double Dutch, tetapi menghasilkan hasil 31% lebih sedikit daripada Tokyo Plus. Meskipun memiliki inisiasi bunga lebih awal, Abacus menghasilkan batang yang secara statistik mirip dengan Tokyo Plus, Double Dutch, dan semua kultivar akhir yang diuji. Ini berbeda dengan early bloomers yang semuanya menghasilkan biomassa batang minimal sebagai perbandingan. Kultivar mid-blooming dan late-blooming lainnya berada di kisaran menengah untuk produksi biomassa batang (Tabel 6 ). Mencapai keseimbangan antara kultivar berproduksi tinggi dan kultivar dengan batang yang cukup untuk mendukung materi itu penting. Pada tahun 2021, kami mengamati tanaman yang lebih besar lebih rentan terhadap patah dahan dan rebah setelah kejadian badai angin. Jika panen mekanis tersedia untuk produksi bunga, kekhawatiran ini dapat memengaruhi kemampuan panen.

Hasil batang tahun 2022 mengikuti tren yang sama dengan hasil biomassa daun dan bunga dengan Dutch Domination dan Dazzling Dutchess yang menghasilkan jumlah batang terbesar, dengan Dutch Domination jauh lebih besar dalam produksi dibandingkan dengan DH dengan batang 74% lebih sedikit dan secara statistik serupa dengan Abacus 2, Royal Frosting, dan Suver Haze (Tabel 6 ). Royal North menghasilkan jumlah batang paling sedikit pada 0,1 Mg ha −1 , tetapi tanaman ini sangat kecil dibandingkan dengan semua tanaman yang diuji, yang menunjukkan mungkin ada masalah mendasar lainnya dengan transplantasi kultivar tersebut.

3.6 Indeks panen
Indeks panen (HI) mencirikan berapa banyak hasil tanaman yang dapat dianggap dapat digunakan (yaitu, bunga dan daun) dibandingkan dengan keseluruhan biomassa di atas tanah. Indeks yang mendekati satu akan ideal karena semua tanaman akan dapat digunakan di pasar minyak bunga, tetapi ini tidak realistis mengingat tanaman membutuhkan batang untuk mendukung struktur bunga dan daun yang diinginkan. Dalam aplikasi medis kelas atas, bahan bunga dipisahkan dari bahan daun untuk meningkatkan konsentrasi kanabinoid dan menjaga kemurnian (Szalata et al., 2022 ). Karena ukuran tanaman dan keterbatasan tenaga kerja, daun dan bahan bunga dipanen bersama-sama dan semuanya dianggap diinginkan dalam penelitian kami dibandingkan dengan batang yang penggunaannya terbatas.

Kultivar yang diuji pada tahun 2021 dan 2022 memiliki perbedaan signifikan dalam nilai indeks panen yang dikaitkan dengan inisiasi bunga yang paling dipantau secara intensif dan jadwal panen berikutnya (Tabel 5 ). Kisaran indeks panen adalah 0,39–0,63 di seluruh kultivar pada tahun 2020 (Tabel 6 ). Tanaman yang menghasilkan bahan batang dalam jumlah lebih sedikit cenderung memiliki indeks panen yang lebih tinggi dan lebih diinginkan. Pada tahun 2021, Royal North awal, Suver Haze, Abacus 2, dan Cherry Abacus memiliki empat nilai indeks panen terbesar (masing-masing 0,78, 0,75, 0,75, dan 0,67), dengan Abacus secara statistik lebih rendah pada 0,53. Hanya tiga kultivar yang menghasilkan HI kurang dari 0,5—Dutch Domination, Knockout, dan Tokyo Plus.

Kultivar yang berbunga lebih awal pada tahun 2022 cenderung memiliki indeks panen yang lebih tinggi, yang selanjutnya mendukung inisiasi fotoperiode pada musim yang lebih awal (Tabel 6 ). Royal North (0,83) dan Royal Frosting (0,80) secara statistik serupa satu sama lain dan dengan Suver Haze (0,77), Abacus Improved (0,72), dan Dazzling Dutchess (0,72). Kultivar terbesar berdasarkan nilai biomassa adalah Dutch Domination, dan selanjutnya memiliki HI terendah sebesar 0,61.

3.7 Produksi kanabinoid: Total CBD%
Ketiga tahun lokasi memiliki perbedaan signifikan dalam persentase kesetaraan CBD (total CBD%) di antara kultivar (Tabel 5 ). Karena sifat pemanenan, CBD% jauh lebih rendah daripada persentase yang dilaporkan dari rumah kaca induk dan penelitian lain, yang juga melaporkan nilai sebagai rasio CBD terhadap THC (Chiluwal, Sandhu, Sandhu et al., 2023 ). Kultivar tahun lokasi 2020 menghasilkan BaOx yang paling sedikit berkonsentrasi (1,9%), Tokyo Plus paling banyak (6,7%), dua yang menonjol di atas 5% dengan Abacus Improved (5,5%) dan Double the Cherry (5,2%), dan semua yang lain jatuh ke rata-rata 4,3% CBD. Kultivar panen awal 2021 menghasilkan jumlah CBD% terbesar, secara statistik mirip satu sama lain, dan jatuh ke kisaran 6,5%–7,8% dengan Suver Haze sebagai produsen numerik tertinggi. Kultivar pertengahan dan akhir yang diuji tidak menunjukkan perbedaan yang jelas selain lebih rendah dari awal dengan kisaran CBD% 3,4%–5,6%. Kultivar CBD% tahun 2022 lebih lanjut mendukung pembungaan awal sebagai penghasil terbaik dengan Royal North dan Suver Haze menghasilkan jumlah tertinggi masing-masing sebesar 5,6% dan 5,5% (Tabel 7 ). Kultivar yang diulang dari tahun 2021 hingga 2022 tidak menghasilkan CBD% setinggi itu, yang menunjukkan bahwa faktor lingkungan memainkan peran yang lebih signifikan.

TABEL 7. Total persentase cannabidiol (CBD) yang dihitung, persentase cannabigerol (CBG), persentase tetrahydrocannabinol (THC), total persentase cannabinoid, hasil CBD, dan hasil CBG yang dipengaruhi oleh kultivar dalam uji coba lapangan luar ruangan di Utah pada tahun 2020–2022.

Catatan : Kesalahan baku ditunjukkan dengan nilai. Pemisahan rata-rata dicerminkan oleh huruf berdasarkan kesalahan baku rata-rata. Huruf yang berbeda dalam kolom yang sama menunjukkan perbedaan signifikan dalam parameter.

3.8 Produksi kanabinoid: Total CBG%
Tak lama setelah pengembangan pasar CBD, produsen dan konsumen mulai mengeksplorasi kanabinoid lain yang mungkin memberikan manfaat pengobatan tambahan bagi konsumen dan manfaat ekonomi bagi produsen. Selanjutnya, pasar telah dikembangkan untuk pembibitan CBG dan rami, dan produsen mencari kultivar dengan konsentrasi CBG tinggi untuk aliran pendapatan tambahan. Pada tahun 2021, tidak ada perbedaan dalam CBG terjadi di antara kultivar (Tabel 5 ). Namun, ada perbedaan untuk musim 2020 dan 2022. Variabilitas ini menunjukkan kebutuhan yang lebih besar untuk faktor produksi di antara kultivar diperlukan dalam pengaturan luar ruangan di mana tekanan abiotik dan biotik hadir dan berubah setiap tahun. Pada tahun 2020, Tokyo Plus menghasilkan jumlah CBG terbesar sebesar 0,41% dengan Dutch Domination secara statistik serupa sebesar 0,29% (Tabel 7 ). Kultivar BB (0,27%), CA (0,25%), DC (0,18%), dan A (0,16%) semuanya secara statistik mirip dengan produsen CBG terbesar kedua, DO. Kultivar lain yang diuji relatif rendah. Untuk tahun 2022, Royal North menghasilkan jumlah CBG terbesar sebesar 4,0% dengan kultivar lain yang secara statistik serupa dan berkisar antara 0,11% hingga 0,35% (Tabel 7 ). Royal Frosting dianggap sebagai kultivar CBG, tetapi persentase CBG tidak cukup besar yaitu 0,35%.

3.9 Produksi kanabinoid: Total THC%
Nilai ekivalensi THC adalah hal yang paling diperhatikan oleh petani dalam produksi, bukan dari perspektif penjualan, tetapi dari kemampuan memanen tanaman mereka. Batas legal negara bagian untuk THC% di Utah adalah 0,3% 30 hari sebelum panen. Tanaman yang melampaui batas tidak dapat dipanen dan dimusnahkan. THC% akhir pada saat panen dianalisis sebagai tambahan terhadap analisis THC temporal yang dibahas sebelumnya. Untuk ketiga tahun lokasi, THC% secara statistik dipengaruhi oleh kultivar rami (Tabel 5 ). Pada tahun 2020, Tokyo Plus melampaui ambang batas 0,3% dengan konsentrasi 0,39% (Tabel 7 ). Empat kultivar berada dalam kisaran 0,25%–0,27% dan sisanya di bawah 0,25%, tetapi waktu panen belum disetel dengan tepat; oleh karena itu, titik-titik ini harus digunakan dengan hati-hati jika menjadi satu-satunya referensi. Kultivar ini harus ditanam dengan hati-hati jika titik data ini menjadi satu-satunya referensi.

THC% 2021 mengikuti pola pemisahan rata-rata yang sangat mirip dengan CBD% (Tabel 7 ). Suver Haze (0,44%), Abacus (0,35%), dan Cherry Abacus (0,33%) semuanya melampaui ambang batas legal dan merupakan early bloomer yang membutuhkan tanggal panen lebih awal daripada yang terjadi. Ketergantungan kultivar hadir karena tidak semua early bloomer melampaui ambang batas sebagaimana dibuktikan oleh Abacus Improved dan Royal North, yang juga merupakan produsen paling sedikit kedua (0,09%). Royal South menghasilkan paling sedikit sebesar 0,03%, dan kultivar ini dipasarkan sebagai kultivar CBG, yang selanjutnya mendukung hubungan antara CBD dan THC dan bukan CBG dan THC. Semua mid-bloomer dan late bloomer tetap di bawah ambang batas, tetapi ini dapat disebabkan oleh pengenceran lebih banyak daun menjadi bahan bunga karena mereka tetap dalam produksi vegetatif lebih lama. Tidak ada kultivar pada tahun 2022 yang melampaui ambang batas 0,3%.

3.10 Produksi kanabinoid: Total kanabinoid%
Konsentrasi total kanabinoid dihitung sebagai jumlah bentuk asam dari CBG, CBD, dan THC, bersama dengan konsentrasi total CBD, CBG, Δ9THC, dan nilai jejak CBC, CBN, CBDV, dan Δ8THC. Setiap situs-tahun memiliki perbedaan signifikan dalam konsentrasi total kanabinoid di antara kultivar (Tabel 5 ). Namun, meskipun ada perbedaan signifikan ini, jeda statistik untuk setiap tahun serupa dengan persentase CBD (Tabel 7 ). Perbedaan terbatas dapat dilihat sebagai bukti bahwa kanabinoid yang kurang dikenal secara total tidak lebih dari satu hingga tiga poin persentase. Saat ini, rami bunga tidak dijual berdasarkan nilai kanabinoid lainnya ini. Tokyo Plus tahun 2020 menghasilkan paling banyak dengan total kanabinoid 8,5%, dan BaOx paling sedikit dengan 2,3% (Tabel 7 ). Suver Haze, Abacus, Cherry Abacus, dan Abacus Improved tahun 2021 setara dan memiliki konsentrasi tertinggi dengan masing-masing 9,9%, 8,5%, 8,5%, dan 7,9% (Tabel 7 ). Mid-bloomer dan late bloomer berada dalam rentang konsentrasi total 4,1%–7,3%. Royal Frosting dan Suver Haze tahun 2022 menghasilkan nilai tertinggi masing-masing sebesar 7%, diikuti oleh RN yang berbeda secara statistik sebesar 5,2%—karena sebagian besar nilai tersebut berasal dari nilai CBG dan CBGA (Tabel 7 ).

3.11 Hasil CBD
Hasil CBD (kg CBD ha −1 ) dihitung berdasarkan persentase total CBD% dikalikan dengan biomassa daun dan bunga yang diproduksi dan dilaporkan sebagai kg ha −1 . Pemilihan kultivar memengaruhi hasil CBD pada tahun 2021 dan 2022 tetapi tidak pada tahun 2020 (Tabel 5 ). Kombinasi biomassa dalam jumlah besar dan CBD% yang relatif rendah memungkinkan Tokyo Plus dan Double Dutch yang sedang mekar menghasilkan hasil CBD yang secara statistik mirip dengan Abacus awal dengan 454 dan 302 kg CBD ha −1 dibandingkan dengan 420 kg CBD ha −1 (Tabel 7 ). Late The Wife menghasilkan yang terbesar dari lima kultivar yang mekar akhir dengan 259 kg CBD ha −1 meskipun secara statistik signifikan terhadap kelompok yang menunjukkan sedikit keunggulan di antara ini berdasarkan parameter hasil CBD. Kompromi terlihat jelas saat menyeimbangkan persentase total CBD yang tinggi, hasil biomassa, dan persentase total THC untuk legalitas saat melihat rentang yang luas pada dua tanaman yang mekar lebih awal: Abacus (420 kg ha −1 ) versus Royal North (95 kg ha −1 ).

Kultivar yang diuji pada tahun 2022 melanjutkan dukungan dari tindakan penyeimbangan biomassa dan produksi CBD% ini. Royal Frosting memiliki hasil CBD terbesar (88,5 kg ha −1 ), tetapi Dutch Domination (76,9 kg ha −1 ), Suver Haze (62,5 kg ha −1 ), dan Dazzling Dutchess (45,9 kg ha −1 ) menghasilkan hasil yang secara statistik serupa (Tabel 7 ). Perincian ini menggambarkan bagaimana tanaman yang mekar di akhir musim dapat menjadi pilihan yang layak untuk produksi CBD dari sudut pandang biomassa meskipun memiliki persentase CBD keseluruhan yang lebih rendah. Abacus 2 dan Royal North adalah tanaman kecil dengan konsentrasi CBD% yang layak, tetapi tingkat biomassa yang rendah menyebabkan mereka memiliki hasil CBD terendah.

Hasil CBG 3.12
Kultivar hanya memengaruhi hasil CBG pada tahun 2022 dan tidak pada dua tahun lokasi lainnya (Tabel 5 ). Pada tahun 2022, satu (RN) dari dua kultivar (RN dan RF) yang diiklankan sebagai varietas CBG berproduksi tinggi memiliki hasil CBG terbesar di antara kultivar lainnya, yakni 26,1 kg CBG ha −1 (Tabel 7 ). Kultivar A2 menghasilkan jumlah paling sedikit, yakni hanya 1,3 kg CBG ha −1 . Keempat kultivar lainnya menghasilkan hasil yang setara, berkisar antara 3,5 hingga 12,1 kg CBG ha −1 .

4 KESIMPULAN
Uji coba kultivar 3 tahun ini adalah salah satu uji coba luar ruangan pertama untuk rami industri di Utah sejak tahun 1940-an ketika rami memiliki permintaan tinggi untuk serat guna mengimbangi kebutuhan yang didorong oleh Perang Dunia II. Masuknya kembali rami industri mengikuti Undang-Undang Pertanian 2014 dan 2018 dengan negara bagian yang memberikan suara tentang status legalitas, dan tiba-tiba menawarkan pasar tanaman baru bagi pendatang baru dan petani berpengalaman. Meskipun minat mendadak pada rami industri untuk produksi bunga, benih, dan serat, Amerika Serikat memiliki literatur akademis yang terbatas tentang praktik agronomi. Studi ini memberikan ringkasan biomassa dan akumulasi kanabinoid untuk kultivar yang lebih tua dan saat ini dalam kondisi lingkungan luar ruangan yang relatif tidak terkendali. Sama seperti petani berlisensi di Utah, kami menghadapi tantangan dengan ketersediaan kultivar dan pengetahuan morfologi bunga rami yang diperlukan untuk mempersempit waktu panen. Standarisasi klon berakar diperlukan karena studi ini mencatat variasi tanaman yang cukup besar di dalam dan di antara tahun-tahun yang diuji. Kebutuhan untuk mengetahui bagaimana kultivar saling terkait akan menjadi suatu keharusan dalam penelitian tambahan karena penelitian ini terhambat oleh ketersediaan komersial tanaman yang secara genetik serupa dari tahun ke tahun.

Hasil penelitian ini harus diterapkan pada penelitian lain dengan hati-hati karena tidak semua kultivar memiliki nama yang sama di luar wilayah tersebut. Informasi lebih lanjut telah tersedia sejak dimulainya proyek ini pada tahun 2019, dengan beberapa kultivar berhenti diproduksi karena masalah THC karena tanaman tersebut awalnya tidak diberi label sebagai kultivar yang dapat dihisap. Transparansi yang lebih besar dalam perbanyakan kultivar, garis genetik, inisiasi fotoperiode dalam kondisi luar ruangan, dan nilai kanabinoid yang lebih realistis sebagai bahan bunga kemungkinan besar tidak akan memberikan hasil yang sama di lingkungan lapangan luar ruangan seperti di dalam ruangan. Berdasarkan hasil uji coba ini, kami menyarankan petani untuk mempertimbangkan kultivar yang sedang berbunga atau yang berbunga akhir seperti Berry Blossom, Dutch Delight, atau Trump untuk jumlah THC yang legal dan jumlah CBD yang cukup besar. Petani harus mendekati tanaman yang mekar lebih awal dengan hati-hati karena nilai THC mereka yang secara konsisten lebih tinggi dari yang legal. Untuk produksi CBG maksimum, kultivar Royal North, Royal South, dan Dutch Domination mungkin ideal karena mereka menghasilkan hasil CBG terbesar per hektar dan tetap di bawah batas THC.

Kejadian terbatas tekanan serangga atau penyakit terjadi dalam uji coba di luar ruangan ini. Dampak gulma dan satwa liar diamati tetapi sulit diukur dan dikuantifikasi secara kuantitatif. Perlu dicatat bahwa beberapa kultivar yang digunakan dalam penelitian ini telah dihapus dari produksi komersial karena masalah THC, kinerja yang buruk, atau kurangnya popularitas untuk mendorong permintaan. Penelitian ini menunjukkan bahwa diperlukan informasi yang lebih lengkap dan konsisten tentang perbanyakan kultivar, garis keturunan genetik, inisiasi fotoperiode dalam kondisi luar ruangan, dan nilai kanabinoid yang akurat untuk kultivar yang ditanam dalam kondisi lapangan.