Effect of halopriming with calcium chloride solution on germination and vigor of germplasm hemp (Cannabis sativa L. subsp. sativa) seeds
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The storage of hemp seeds for genetic conservation frequently leads to low and non-uniform germination. Therefore, this study aimed to investigate the effects of halopriming with calcium chloride (CaCl2) solution on enhancing germination and shortening germination time. The experiment was arranged in a completely randomized design (CRD) with six treatments: non-primed seeds (control), seeds primed with reverse osmosis (RO) water, and seeds primed with CaCl2 solutions at concentrations of 0.25, 0.50, 0.75, and 1.00%. All treatments were incubated at 20°C for 24 hours, after which the seed moisture content was reduced to the initial level of 9.0%. The recorded parameters included radicle emergence (%), germination (%), time to reach 50% radicle emergence (days), time to reach 50% germination (days), and mean germination time (days). The results showed that seed priming treatments had no significant effect on radicle emergence or germination percentage. However, hydroprimed seeds reached 50% radicle emergence in the shortest time. Additionally, priming with RO water and 0.75% CaCl2 solution resulted in the fastest time to reach 50% germination and the shortest mean germination time. Therefore, halopriming with 0.75% CaCl2 solution was considered the most effective treatment, as the seeds tended to exhibit higher germination and developed into normal seedlings faster and more uniformly than non-primed seeds.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
กองควบคุมพืชและวัสดุการเกษตร. 2568ก. รายการนําเข้าเมล็ดพันธุ์ควบคุม รายพืช ปี 2568 (วันที่ 1 กรกฎาคม - 30 กันยายน 2568). แหล่งข้อมูล: https://www.doa.go.th/ard/?page_id=1443. ค้นเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2569.
กองควบคุมพืชและวัสดุการเกษตร. 2568ข. รายการส่งออกเมล็ดพันธุ์ควบคุม รายประเทศ ปี 2568 (วันที่ 1 กรกฎาคม - 30 กันยายน 2568). แหล่งข้อมูล: https://www.doa.go.th/ard/?page_id=1450. ค้นเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2569.
กองพัฒนานวัตกรรมและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม. 2568. กัญชง (Hemp) เส้นใยแห่งอนาคต. แหล่งข้อมูล: https://diit.dip.go.th/th/category/2025-04-23-14-42-43/2025-04-24-10-54-26. ค้นเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2569.
ทัศนีย์ ศรีโสภา, พิชิต เหลืองหิรัญ และจันทนา โชคพาชื่น. 2567. รายงานข้อมูลสถิติของระบบ DOA-NSW เกี่ยวกับเมล็ดพันธุ์ควบคุม กัญชา กัญชง ระหว่างกรกฎาคม 2564 ถึงกรกฎาคม 2567. แหล่งข้อมูล: https://www.doa.go.th/ard/wp-content/uploads/2024/09/Cannabis-seed-of-statistics-12.6.67.pdf. ค้นเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2569.
ธีรดา ธงวิลัย, จักรพงษ์ กางโสภา และเนตรนภา อินสลุด. 2566. การยกระดับความงอก ความแข็งแรง และการเจริญเติบโตของต้นกล้ากัญชงที่มีคุณภาพต่ำ โดยวิธีการทำไฮโดรไพรม์มิ่ง. วารสารวิชาการกัญชา กัญชง และสมุนไพร. 2: 47-55.
นงนุช จิรเสาวภาคย์. 2563. อิทธิพลของ CaCl2 ที่มีผลต่อความทนเค็มของข้าวในระยะงอก. วารสารวิชาการข้าว. 11: 68-79.
ภาคภูมิ ศรีโพธิ์. 2560. ผลของการเตรียมพร้อมเมล็ดพันธุ์ด้วยสารเคมีต่อคุณภาพและอายุการเก็บรักษาของเมล็ดพันธุ์มะเขือเทศ. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
ราชกิจจานุเบกษา. 2564. กำหนดมาตรฐาน คุณภาพ และวิธีเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ควบคุม (ฉบับที่ 3) พ.ศ. 2564. เล่ม 138 ตอนพิเศษที่ 126 ง, หน้า 5.
วันชัย จันทร์ประเสริฐ. 2553. สรีรวิทยาเมล็ดพันธุ์. โรงพิมพ์สำนักส่งเสริมและฝึกอบรม, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
สริตา ปิ่นมณี. 2562. กัญชง (hemp) ของแม่. สถาบันวิจัยและพัฒนาพื้นที่สูง (องค์การมหาชน). แหล่งที่มา: https://www.hrdi.or.th/SignificantPlant/Hemp. ค้นเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2569.
หทัยรัตน์ ดีประเสริฐ. 2568. แผน 5 ปีไทยเป็นศูนย์กลางกัญชงอาเซียน ดัน New S-Curve สู่เศรษฐกิจมูลค่าสูง. หนังสือพิมพ์กรุงเทพธุรกิจออนไลน์. แหล่งข้อมูล: https://www.bangkokbiznews.com/health/well-being/1206368. ค้นเมื่อ 4 กุมภาพันธ์ 2569.
อริยาภรณ์ พยัฆคานนท์, เบญญา มะโนชัย, กนกวรรณ ถนอมจิตร, ศุภสิทธิ์ สิทธาพานิช และพิจิตรา แก้วสอน. 2568. การกระตุ้นการงอกของเมล็ดพันธุ์กัญชงเชื้อพันธุ์พืช. น. 111-120. ใน: การประชุมวิชาการพืชสมุนไพร กัญชา กัญชง กระท่อมระดับชาติ, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 3 วันที่ 21-22 สิงหาคม 2568. โรงแรมรามาการ์เด้นส์ กรุงเทพฯ.
Afzal, I., S. M. A. Basra, M. Shahid, M. Farooq, and M. Saleem. 2008. Priming enhances germination of spring maize (Zea mays L.) under cool conditions. Seed Science and Technology. 36: 497-503.
Anders, T. 2006. Properties of hemp fiber polymer composites-An optimization of fiber properties using novel defibration methods and fiber characterization, Ph.D. Thesis. The Royal Agricultural and Veterinary University of Denmark.
Assefa, M. K., R. Hunje, R. V. Koti, and N. K. Biradarpatil. 2010. Enhancement of seed quality in soybean following priming treatments. Karnataka Journal of Agricultural Sciences. 23: 787-789.
Ben Youssef, R., N. Jelali, C. Martínez-Andújar, C. Abdelly, and J. A. Hernández. 2024. Salicylic acid and calcium chloride seed priming: A prominent frontier in inducing mineral nutrition balance and antioxidant system capacity to enhance the tolerance of barley plants to salinity. Plants. 13: 1268.
Callaway, J. C. 2004. Hempseed as a nutritional resource: An overview. Euphytica. 140: 65-72.
Castañares, J. L. 2019. Priming with calcium chloride improves lettuce (Lactuca sativa L.) germination at high temperatures. Horticultura Argentina. 38: 1-12.
Chaisan, T., P. Thobunluepop, N. Thongthip, A. Rakpenthai, B. Puangsin, S. Samipak, and W. Pluempanupat. 2025. Identification of morphological traits affecting high seed yield potential from new hemp germplasm collected in Thailand. Chilean Journal of Agricultural Research. 85: 88-97.
Chen, X., R. Zhang, B. Li, T. Cui, C. Liu, C. Liu, B. Chen, and Y. Zhou. 2022. Alleviation of oxidative damage induced by CaCl2 priming is related to osmotic and ion stress reduction rather than enhanced antioxidant capacity during germination under salt stress in sorghum. Frontiers in Plant Science. 13: 881039.
Coolbear, P., A. Francis, and D. Grierson. 1984. The effect of low temperature pre-sowing treatment on the germination performance and membrane integrity of artificially aged tomato seeds. Journal of Experimental Botany. 35: 1609-1617.
Copeland, L. O., and M. B. McDonald. 1995. Principles of Seed Science and Technology. Chapman & Hill, New York.
Day, S., N. Şahin-Koçak, and B. Önol. 2024. Hemp seed priming via different agents to alleviate temperature stress. Journal of Agricultural Sciences (Tarim Bilimleri Dergisi). 30: 562-569.
De Swaef, T., O. Pieters, S. Appeltans, I. Borra-Serrano, W. Coudron, V. Couvreur, S. Garré, P. Lootens, B. Nicolaï, L. Pols, C. S. Cast, J. Šalagovič, M. Van Haeverbeke, M. Stock, and F. Wyffels. 2022. On the pivotal role of water potential to model plant physiological processes. In Silico Plants. 4: 1-28.
Ellis, R. H., and E. H. Roberts. 1980. Improved equation for the prediction of seed longevity. Annals of Botany. 45: 13-30.
Frankel, E. N. 2005. Lipid Oxidation. 2nd Edition. Woodhead Publishing Limited, Cambridge, UK.
Hepler, P. K. 2005. Calcium: A central regulator of plant growth and development. The Plant Cell. 17: 2142-2155.
International Seed Testing Association (ISTA). 2025. International Rules for Seed Testing. International Seed Testing Association, Wallisellen, Switzerland.
Jones, R. L., J. Deikman, and D. Melroy. 1986. Role of Ca2+ in the regulation of α-amylase synthesis and secretion in barley aleurone. P. 49-56. In: A. J. Trewavas. Molecular and Cellular Aspects of Calcium in Plant Development. Springer, Boston, MA.
Joshi, N., A. Jain, and K. Arya. 2013. Alleviation of salt stress in Cucumis sativus L. through seed priming with calcium chloride. Indian Journal of Applied Research. 3: 22-25.
Kim, E.-S., T.-H. Kwon, and S.-H. Park. 2023a. Structural characteristics of shells in a fibrous cultivar of Cannabis sativa L. Journal of Natural Fibers. 20: 2216951.
Kim, E.-S., J.-H. Han, K. J. Olejar, and S.-H. Park. 2023b. Degeneration of oil bodies by rough endoplasmic reticulum (rER)-associated protein during seed germination in Cannabis sativa L. AoB Plants. 15: 1-11.
Langa, S., L. S. Magwaza, A. Mditshwa, and S. Z. Tesfay. 2024. Seed dormancy and germination responses of cannabis landraces to various pre-treatments. South African Journal of Botany. 165: 91-100.
Latif, S., R. Qureshi, A. Rauf, NoshinIlyas, Q. Hussain, S. S. H. Shah, S. Rehman, A. M. Khan, N. Khan, M. A. Abdel-Maksoud, A. Malik, S. Fatima, and B. H. Kiani. 2025. Influence of different priming treatments on germination potential and seedling establishment of four important hemp (Cannabis sativa L.) cultivars. Scientific Reports. 15: 3073.
Liu, M. Q., B. R. Wang, Y. C. Qiu, H. F. Zhao, S. Y. Xu, J. Z. Yu, Y. H. Zhang, and Z. S. Mu. 2024. Regulation and mechanism of enzyme metabolism in germinated hemp seeds by ultrasound combined with exogenous calcium chloride treatment. International Journal of Biological Macromolecules. 276: 133732.
MacDonald, M. T., and V. R. Mohan. 2025. Chemical seed priming: molecules and mechanisms for enhancing plant germination, growth, and stress tolerance. Current Issues in Molecular Biology. 47: 1-19.
McDonald, M. B. 2000. Seed priming. P. 287-325. In: M. Black, and J. D. Bewley (eds). Seed Technology and Its Biological Basis. Sheffield Academic Press, UK.
Mohanrao, K. A., P. A. Pramod, and M. A. Sopan. 2023. Calcium chloride priming reverses the effect of salinity stress on α-amylase activity during seed germination in Vigna radiata. Journal of Entomology and Zoology Studies. 11: 169-172.
Muangrat, R., and A. Kaikonjanat. 2025. Comparative evaluation of hemp seed oil yield and physicochemical properties using supercritical CO2, accelerated hexane, and screw press extraction techniques. Journal of Agriculture and Food Research. 19: 101618.
Önol, B., and M. U. Yildirim. 2021. Breaking seed dormancy and regeneration in Cannabis sativa L. International Journal of Agriculture Environment and Food Sciences. 5: 709-719.
Parihar, S. S., M. Dadlani, S. K. Lal, V. A. Tonapi, P. C. Nautiyal, and S. Basu. 2014. Effect of seed moisture content and storage temperature on seed longevity of hemp (Cannabis sativa). Indian Journal of Agricultural Science. 84: 1303-1309.
Reina, F. G., and L. A. Pascual. 2001. Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds part I theoretical considerations. Bioelectromagnetics. 22: 589-595.
Reina, F. G., L. A. Pascual, and I. A. Fundora. 2001. Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds part II experimental results. Bioelectromagnetics. 22: 596-602.
Shah, S. S. H., S. Latif, R. Qureshi, N. Ilyas, M. S. Ahmad, S. Rehman, N. Khan, M. A. Abdel-Maksoud, M. A. El-Tayeb, I. A. Saleh, and B. H. Kiani. 2024. Optimizing germination dynamics in seven key industrial and medicinal hemp varieties through seed priming techniques: An initial study for hemp cultivation in Pakistan. Industrial Crops and Products. 222: 119739.
The R Project. 2025. The R project for statistical comp. Available: https://www.r-project.org. Accessed Sep.30, 2025.
Van Pijlen, J. G., S. P. C. Groot, H. L Kraak, and R. J. Bino. 1996. Effect of pre-storage hydration treatments on germination, performance, moisture content, DNA synthesis and controlled deterioration tolerance of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) seeds. Seed Science Research. 6: 57-63.
Wang, Y., C. Shen, Q. Jiang, Z. Wang, C. Gao, and W. Wang. 2022. Seed priming with calcium chloride enhances stress tolerance in rice seedlings. Plant Science. 323: 111381.
Zhu, Z. H., A. Sami, Q. Q. Xu, L. L. Wu, W. Y. Zheng, Z. P. Chen, X. Z. Jin, H. Zhang, Y. Li, Y. Yu, and K. J. Zhou. 2021. Effects of seed priming treatments on the germination and development of two rapeseed (Brassica napus L.) varieties under the co-influence of low temperature and drought. PLOS ONE. 16: e0257236.
