Evaluation of European-developed hemp cultivars (Cannabis sativa L.) in response to water regimes | Evaluación de cultivares de cáñamo (Cannabis sativa L.) desarrollados en Europa en respuesta a diferentes regímenes hídricos

Inglés. Aim of study: The present study aimed to evaluate the effect of water deficit on the growth and yield of hemp (Cannabis sativa L.) cultivars under semi-arid Mediterranean conditions. Area of study: Southern Greece, Athens. Material and methods: Three different irrigation regimes (well-watered; IRR100, mild water-stressed; IRR75, and severe water-stressed; IRR50) were supplied to determine their effect on five hemp cultivars' growth, seed and cannabidiol (CBD) yield, and water productivity by a three-year field experiment. Main results: Water deficit (IRR50) decreased plant height by 38.7%, 15.8%, and 18.7%, and above-ground biomass by 71.9%, 74.6%, and 27.7% during 2019, 2020, and 2021 years respectively, compared to IRR100. The IRR50 treatment reduced inflorescence length, seed weight per inflorescence, and seed yield by 19%, 27.6%, and 29.9% respectively. The longest inflorescences with the most seeds were performed by Cannabis sativa ʻFedora 17ʼ with mean values ranging from 35.1 cm to 36.8 cm, and 223 to 247 seeds per inflorescence across growing seasons. By increasing drought stress to IRR50, the cannabidiolic acid concentration increased thrice, and CBD and total cannabidiol (CBD total) concentrations were almost duplicated with Cannabis sativa ʻFerimonʼ recording the highest total CBD yield. All cultivars showed sensitivity to water deficit, reducing their water productivity and Normalized Difference Vegetation Index values. Cannabis sativa ʻFutura 75ʼ recorded the highest water productivity under all water regimes. Research highlights: Water stress (IRR50) limited hemp biomass and seed yield, whereas enhanced CBD yield of inflorescences. ʻFutura 75ʼ cultivar is the most suitable for biomass production, ʻFerimonʼ cultivar for CBD production, and ʻFedora 17ʼ cultivar is appropriate for the dual-purpose production of both biomass and seed.

Español; castellano. Objetivo del estudio: Evaluar el efecto del déficit hídrico en el crecimiento y rendimiento de cultivares de cáñamo (Cannabis sativa L.) bajo condiciones semiáridas mediterráneas. Área de estudio: Sur de Grecia, Atenas. Material y métodos: Se aplicaron tres regímenes de riego diferentes (bien regado; IRR100, estrés hídrico moderado; IRR75 y estrés hídrico severo; IRR50) para determinar su efecto en el crecimiento, el rendimiento de semillas y cannabidiol (CBD), así como en la productividad hídrica de cinco cultivares de cáñamo mediante un experimento de campo de tres años. Resultados principales: El déficit hídrico (IRR50) redujo la altura de la planta en un 38.7%, 15.8% y 18.7%, y la biomasa aérea en un 71.9%, 74.6% y 27.7% durante los años 2019, 2020 y 2021, respectivamente, en comparación con IRR100. El tratamiento IRR50 disminuyó la longitud de la inflorescencia, el peso de semillas por inflorescencia y el rendimiento de semillas en un 19%, 27.6% y 29.9%, respectivamente. Cannabis sativa ʻFedora 17ʼ presentó las inflorescencias más largas y con mayor cantidad de semillas, con valores medios entre 35.1 cm y 36.8 cm, y entre 223 y 247 semillas por inflorescencia en todas las temporadas de cultivo. Con el aumento del estrés hídrico a IRR50, la concentración de ácido cannabidiólico se triplicó, y las concentraciones de CBD y cannabidiol total (CBD total) casi se duplicaron, registrándose el mayor rendimiento de CBD total en Cannabis sativa ʻFerimonʼ. Todos los cultivares mostraron sensibilidad al déficit hídrico, reduciendo su productividad hídrica y los valores del Índice de Diferencia Normalizada de Vegetación. Cannabis sativa ʻFutura 75ʼ registró la mayor productividad hídrica en todos los regímenes de riego. Aspectos destacados de la investigación: El estrés hídrico (IRR50) limitó la biomasa y el rendimiento de semillas de cáñamo, mientras que aumentó la producción de CBD en las inflorescencias. El cultivar ʻFutura 75ʼ es el más adecuado para la producción de biomasa, el cultivar ʻFerimonʼ para la producción de CBD, y el cultivar ʻFedora 17ʼ para la producción dual de biomasa y semillas.