Téměř 7,0 % celkové světové rozlohy půdy je ovlivněno slaností1, což znamená, že více než 900 milionů hektarů půdy na světě je ovlivněno slaností i sodíkem2, což představuje 20 % obdělávané půdy a 10 % zavlažované půdy. zabírá polovinu plochy a má vyšší obsah soli3. Zasolená půda je hlavním problémem, kterému čelí pákistánské zemědělství4,5. Z toho asi 6,3 milionu hektarů neboli 14 % zavlažované půdy je v současnosti ovlivněno slaností6.
Abiotický stres se může změnitrostlinný růstový hormonreakce, což vede ke snížení růstu plodin a konečného výnosu7. Když jsou rostliny vystaveny solnému stresu, je narušena rovnováha mezi produkcí reaktivních forem kyslíku (ROS) a zhášecím účinkem antioxidačních enzymů, což vede k tomu, že rostliny trpí oxidačním stresem8. Rostliny s vyššími koncentracemi antioxidačních enzymů (jak konstitutivních, tak indukovatelných) mají zdravou odolnost vůči oxidativnímu poškození, jako je superoxiddismutáza (SOD), guajakolperoxidáza (POD), peroxidáza-kataláza (CAT), askorbátperoxidáza (APOX) a glutathionreduktáza (GR) mohou zvýšit toleranci vůči solím rostlin při stresu ze soli9. Kromě toho se uvádí, že fytohormony hrají regulační roli v růstu a vývoji rostlin, programované buněčné smrti a přežití v měnících se podmínkách prostředí10. Triacontanol je nasycený primární alkohol, který je součástí rostlinného epidermálního vosku a má vlastnosti podporující růst rostlin11,12 a také vlastnosti podporující růst při nízkých koncentracích13. Aplikace na list může významně zlepšit stav fotosyntetického pigmentu, akumulaci rozpuštěných látek, růst a produkci biomasy v rostlinách14,15. Listová aplikace triakontanolu může zvýšit toleranci rostlin vůči stresu16 regulací aktivity více antioxidačních enzymů17, zvýšením obsahu osmoprotektivních látek v pletivech rostlinných listů11,18,19 a zlepšením odezvy příjmu esenciálních minerálů K+ a Ca2+, ale ne Na+. 14 Navíc triakontanol produkuje více redukujících cukrů, rozpustných proteinů a aminokyselin ve stresových podmínkách20,21,22.
Zelenina je bohatá na fytochemikálie a živiny a je nezbytná pro mnoho metabolických procesů v lidském těle23. Produkci zeleniny ohrožuje zvyšující se zasolení půdy, zejména na zavlažovaných zemědělských půdách, které produkují 40,0 % světových potravin24. Zeleninové plodiny jako cibule, okurka, lilek, paprika a rajčata jsou citlivé na slanost25 a okurka je celosvětově důležitou zeleninou pro lidskou výživu26. Solný stres má významný vliv na rychlost růstu okurek, avšak úrovně slanosti nad 25 mM mají za následek snížení výnosu až o 13 %27,28. Škodlivé účinky slanosti na okurku mají za následek snížený růst rostlin a výnos5,29,30. Cílem této studie proto bylo zhodnotit úlohu triakontanolu při zmírňování stresu ze soli u genotypů okurek a zhodnotit schopnost triakontanolu podporovat růst a produktivitu rostlin. Tyto informace jsou také klíčové pro vývoj strategií vhodných pro zasolené půdy. Kromě toho jsme stanovili změny v homeostáze iontů v genotypech okurek pod stresem NaCl.
Účinek triakontanolu na anorganické osmotické regulátory v listech čtyř genotypů okurek za normálního a slaného stresu.
Při výsevu genotypů okurek v podmínkách slaného stresu se významně snížil celkový počet plodů a průměrná hmotnost plodů (obr. 4). Tato redukce byla výraznější u genotypů Summer Green a 20252, zatímco Marketmore a Green Long si uchovaly nejvyšší počet a hmotnost plodů po slanosti. Listová aplikace triakontanolu snížila nepříznivé účinky solného stresu a zvýšila počet a hmotnost plodů u všech hodnocených genotypů. Nicméně Marketmore ošetřený triakontanolem produkoval nejvyšší počet plodů s vyšší průměrnou hmotností ve stresových a kontrolovaných podmínkách ve srovnání s neošetřenými rostlinami. Summer Green a 20252 měly nejvyšší obsah rozpustných pevných látek v plodech okurek a fungovaly špatně ve srovnání s genotypy Marketmore a Green Long, které měly nejnižší celkovou koncentraci rozpustných pevných látek.
Vliv triakontanolu na výnos čtyř genotypů okurek za normálních podmínek a podmínek slaného stresu.
Optimální koncentrace triakontanolu byla 0,8 mg/l, což umožnilo zmírnit letální účinky studovaných genotypů při solném stresu a bezstresových podmínkách. Účinek triakontanolu na Green-Long a Marketmore byl však zjevnější. Vzhledem k potenciálu tolerance solí těchto genotypů a účinnosti triakontanolu při zmírňování účinků solného stresu je možné doporučit pěstování těchto genotypů na zasolených půdách s postřikem triakontanolem na list.
Čas odeslání: 27. listopadu 2024