Téměř 7,0 % celkové světové rozlohy je ovlivněno salinitou1, což znamená, že více než 900 milionů hektarů půdy na světě je ovlivněno jak salinitou, tak sodnou salinitou2, 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 je v současné době asi 6,3 milionu hektarů, neboli 14 % zavlažované půdy, ovlivněno salinitou6.
Abiotický stres může změnitrostlinný růstový hormonreakce, což má za následek snížený růst plodiny a konečný výnos7. Když jsou rostliny vystaveny solnému stresu, je narušena rovnováha mezi produkcí reaktivních forem kyslíku (ROS) a zhášecím účinkem antioxidačních enzymů, což má za následek, že rostliny trpí oxidačním stresem8. Rostliny s vyššími koncentracemi antioxidačních enzymů (konstitutivních i indukovatelných) mají zdravou odolnost vůči oxidačnímu poškození, jako je superoxiddismutáza (SOD), guajakolperoxidáza (POD), peroxidáza-kataláza (CAT), askorbátperoxidáza (APOX) a glutathionreduktáza (GR), které mohou zvýšit toleranci rostlin vůči soli9. Kromě toho bylo popsáno, že fytohormony hrají regulační roli v růstu a vývoji rostlin, programované buněčné smrti a přežití za měnících se podmínek prostředí10. Triakontanol 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. Listová aplikace může významně zlepšit stav fotosyntetických pigmentů, akumulaci rozpuštěných látek, růst a produkci biomasy v rostlinách14,15. Listová aplikace triakontanolu může zvýšit toleranci rostlin vůči stresu16 regulací aktivity mnoha antioxidačních enzymů17, zvýšením obsahu osmoprotektantu v listových tkáních rostlin11,18,19 a zlepšením absorpční reakce esenciálních minerálů K+ a Ca2+, ale nikoli Na+.14 Kromě toho triakontanol produkuje za stresových podmínek více redukujících cukrů, rozpustných proteinů a aminokyselin20,21,22.
Zelenina je bohatá na fytochemikálie a živiny a je nezbytná pro mnoho metabolických procesů v lidském těle23. Produkci zeleniny ohrožuje rostoucí slanost půdy, zejména na zavlažovaných zemědělských půdách, které produkují 40,0 % světové produkce potravin24. Zeleninové plodiny, jako je cibule, okurka, lilek, paprika a rajčata, jsou citlivé na slanost25 a okurka je důležitou zeleninou pro lidskou výživu na celém světě26. Solný stres má významný vliv na rychlost růstu okurek, avšak hladiny slanosti nad 25 mM vedou ke snížení výnosu až o 13 %27,28. Negativní účinky slanosti na okurku vedou ke sníženému růstu rostlin a výnosu5,29,30. Cílem této studie proto bylo zhodnotit roli triakontanolu při zmírňování solného stresu u genotypů okurek a zhodnotit schopnost triakontanolu podporovat růst a produktivitu rostlin. Tato informace je také klíčová pro vývoj strategií vhodných pro zasolené půdy. Kromě toho jsme stanovili změny v iontové homeostáze u genotypů okurek za stresu NaCl.
Vliv triakontanolu na anorganické osmotické regulátory v listech čtyř genotypů okurek za normálního a solného stresu.
Pokud byly genotypy okurek zasety za podmínek stresu ze zasolení, celkový počet plodů a průměrná hmotnost plodů se významně snížily (obr. 4). Toto snížení bylo výraznější u genotypů Summer Green a 20252, zatímco Marketmore a Green Long si po zasolení udržely nejvyšší počet plodů a hmotnost. Listová aplikace triacontanolu snížila nepříznivé účinky stresu ze zasolení a zvýšila počet a hmotnost plodů u všech hodnocených genotypů. Marketmore ošetřený triacontanolem však vyprodukoval za stresových a kontrolovaných podmínek nejvyšší počet plodů s vyšší průměrnou hmotností ve srovnání s neošetřenými rostlinami. Summer Green a 20252 měly nejvyšší obsah rozpustných látek v plodech okurek a ve srovnání s genotypy Marketmore a Green Long, které měly nejnižší celkovou koncentraci rozpustných látek, si vedly hůře.
Vliv triakontanolu na výnos čtyř genotypů okurek za normálních podmínek a za solného stresu.
Optimální koncentrace triakontanolu byla 0,8 mg/l, což umožnilo zmírnit letální účinky studovaných genotypů za stresových i nestresových podmínek způsobených solí. Vliv triakontanolu na odrůdy Green-Long a Marketmore byl však zřetelnější. Vzhledem k potenciálu tolerance vůči soli u těchto genotypů a účinnosti triakontanolu při zmírňování účinků stresu způsobeného solí je možné doporučit pěstování těchto genotypů na zasolených půdách s listovým postřikem triakontanolem.
Čas zveřejnění: 27. listopadu 2024