Майже 7,0% загальної площі суші світу зазнають засоленості1, а це означає, що понад 900 мільйонів гектарів земель у світі зазнають як засоленості, так і натрієвої засоленості2, що становить 20% оброблюваних земель та 10% зрошуваних земель. займає половину площі та має вищий вміст солі3. Засолений ґрунт є основною проблемою, з якою стикається сільське господарство Пакистану4,5. З них близько 6,3 мільйона гектарів, або 14% зрошуваних земель, наразі зазнають засоленості6.
Абіотичний стрес може змінитигормон росту рослинреакція, що призводить до зниження росту врожаю та кінцевого врожаю7. Коли рослини піддаються сольовому стресу, порушується баланс між виробництвом активних форм кисню (АФК) та гасячою дією антиоксидантних ферментів, що призводить до того, що рослини страждають від оксидативного стресу8. Рослини з вищими концентраціями антиоксидантних ферментів (як конститутивних, так і індуцибельних) мають здорову стійкість до оксидативного пошкодження, такі як супероксиддисмутаза (СОД), гваяколпероксидаза (ПОД), пероксидаза-каталаза (КАТ), аскорбатпероксидаза (АПОК) та глутатіонредуктаза (ГР), можуть підвищувати солестійкість рослин за сольового стресу9. Крім того, повідомлялося, що фітогормони відіграють регуляторну роль у рості та розвитку рослин, запрограмованій загибелі клітин та виживанні за змінних умов навколишнього середовища10. Тріаконтанол - це насичений первинний спирт, який є компонентом рослинного епідермального воску та має властивості, що стимулюють ріст рослин11,12, а також властивості, що стимулюють ріст, при низьких концентраціях13. Позакореневе внесення може значно покращити статус фотосинтетичних пігментів, накопичення розчинених речовин, ріст та виробництво біомаси у рослин14,15. Позакореневе внесення триаконтанолу може підвищити стійкість рослин до стресу16, регулюючи активність багатьох антиоксидантних ферментів17, збільшуючи вміст осмопротекторів у тканинах листя рослин11,18,19 та покращуючи реакцію поглинання необхідних мінералів K+ та Ca2+, але не Na+.14 Крім того, триаконтанол виробляє більше відновлювальних цукрів, розчинних білків та амінокислот у стресових умовах20,21,22.
Овочі багаті на фітохімічні речовини та поживні речовини і є важливими для багатьох метаболічних процесів в організмі людини23. Виробництво овочів знаходиться під загрозою через підвищення засоленості ґрунту, особливо на зрошуваних сільськогосподарських угіддях, які виробляють 40,0% світового продовольства24. Овочеві культури, такі як цибуля, огірок, баклажан, перець і помідори, чутливі до засоленості25, а огірок є важливим овочем для харчування людини в усьому світі26. Сольовий стрес має значний вплив на швидкість росту огірка, проте рівень засоленості вище 25 мМ призводить до зниження врожайності до 13%27,28. Шкідливий вплив засоленості на огірок призводить до зниження росту та врожайності рослин5,29,30. Тому метою цього дослідження було оцінити роль триаконтанолу у зменшенні сольового стресу в генотипах огірка та оцінити здатність триаконтанолу сприяти росту та продуктивності рослин. Ця інформація також має вирішальне значення для розробки стратегій, придатних для засолених ґрунтів. Крім того, ми визначили зміни іонного гомеостазу в генотипах огірка під впливом NaCl.
Вплив триаконтанолу на неорганічні осмотичні регулятори в листках чотирьох генотипів огірка за нормального та сольового стресу.
Коли генотипи огірка висівали в умовах сольового стресу, загальна кількість плодів та середня вага плодів значно зменшилися (рис. 4). Це зниження було більш вираженим у генотипів Summer Green та 20252, тоді як Marketmore та Green Long зберегли найбільшу кількість та вагу плодів після засолення. Позакореневе внесення триаконтанолу зменшило негативний вплив сольового стресу та збільшило кількість і вагу плодів у всіх оцінених генотипах. Однак, Marketmore, оброблений триаконтанолом, дав найбільшу кількість плодів з вищою середньою вагою в стресових та контрольованих умовах порівняно з необробленими рослинами. Summer Green та 20252 мали найвищий вміст розчинних речовин у плодах огірка та показали гірші результати порівняно з генотипами Marketmore та Green Long, які мали найнижчу загальну концентрацію розчинних речовин.
Вплив триаконтанолу на врожайність чотирьох генотипів огірка за нормальних умов та умов сольового стресу.
Оптимальна концентрація триаконтанолу становила 0,8 мг/л, що дозволило пом'якшити летальний вплив досліджуваних генотипів як за сольового стресу, так і за нестресових умов. Однак вплив триаконтанолу на Грін-Лонг та Маркетмор був більш очевидним. Враховуючи потенціал солестійкості цих генотипів та ефективність триаконтанолу у пом'якшенні наслідків сольового стресу, можна рекомендувати вирощування цих генотипів на засолених ґрунтах з позакореневим обприскуванням триаконтанолом.
Час публікації: 27 листопада 2024 р.