Майже 7,0% загальної площі суші у світі зазнає впливу солоності1, що означає, що понад 900 мільйонів гектарів землі у світі зазнають впливу як солоності, так і солоності2, що становить 20% культивованих земель і 10% зрошуваних земель. займає половину площі і має більший вміст солі3. Засолені ґрунти є основною проблемою для сільського господарства Пакистану4,5. З них близько 6,3 млн. га, або 14% зрошуваних земель, в даний час піддаються впливу засолення6.
Абіотичний стрес може змінитисягормон росту рослинреакцією, що призвело до зниження росту культури та кінцевої врожайності7. Коли рослини піддаються сольовому стресу, баланс між виробництвом активних форм кисню (АФК) і ефектом гасіння антиоксидантних ферментів порушується, в результаті чого рослини страждають від окисного стресу8. Рослини з вищими концентраціями антиоксидантних ферментів (як конститутивних, так і індукованих) мають здорову стійкість до окислювальних пошкоджень, таких як супероксиддисмутаза (SOD), гваяколпероксидаза (POD), пероксидаза-каталаза (CAT), аскорбатпероксидаза (APOX) і глутатіонредуктаза (GR) може підвищити стійкість рослин до солі в умовах сольового стресу9. Крім того, повідомляється, що фітогормони відіграють регулюючу роль у рості та розвитку рослин, запрограмованій смерті клітин і виживанні за мінливих умов середовища10. Тріаконтанол є насиченим первинним спиртом, який є компонентом епідермального воску рослин і має властивості стимулювання росту рослин11,12, а також властивості стимулювання росту при низьких концентраціях13. Позакореневе внесення може значно покращити статус фотосинтетичного пігменту, накопичення розчинених речовин, ріст і виробництво біомаси в рослинах14,15. Позакореневе внесення триаконтанолу може підвищити стійкість рослин до стресу16 шляхом регулювання активності багатьох антиоксидантних ферментів17, підвищення вмісту осмопротекторів у тканинах листя рослини11,18,19 та покращення реакції поглинання основних мінералів K+ і Ca2+, але не Na+. 14 Крім того, триаконтанол виробляє більше відновлюючих цукрів, розчинних білків і амінокислот в умовах стресу20,21,22.
Овочі багаті фітохімічними речовинами та поживними речовинами і необхідні для багатьох метаболічних процесів в організмі людини23. Виробництву овочів загрожує підвищення засолення ґрунтів, особливо на зрошуваних сільськогосподарських угіддях, які виробляють 40,0% світового продовольства24. Такі овочеві культури, як цибуля, огірок, баклажан, перець і помідори, чутливі до засолення25, а огірок є важливим овочем для харчування людини в усьому світі26. Сольовий стрес має значний вплив на швидкість росту огірка, однак рівень солоності вище 25 мМ призводить до зниження врожайності до 13%27,28. Згубний вплив засолення на огірок призводить до зниження росту рослин і врожайності5,29,30. Таким чином, метою цього дослідження було оцінити роль триаконтанолу в полегшенні сольового стресу в генотипах огірка та оцінити здатність триаконтанолу сприяти росту та продуктивності рослин. Ця інформація також є важливою для розробки стратегій, придатних для засолених ґрунтів. Крім того, ми визначили зміни іонного гомеостазу в генотипах огірків за умов стресу NaCl.
Вплив тріаконтанолу на неорганічні осмотичні регулятори в листі чотирьох генотипів огірка при нормальному та сольовому стресі.
При висіванні генотипів огірка в умовах сольового стресу загальна кількість плодів і середня маса плодів істотно зменшувалися (рис. 4). Ці скорочення були більш вираженими в генотипах Summer Green і 20252, тоді як Marketmore і Green Long зберегли найвищу кількість і вагу плодів після тестування на солоність. Позакореневе внесення триаконтанолу зменшило несприятливий вплив сольового стресу та збільшило кількість і вагу плодів у всіх оцінених генотипах. Проте оброблений триаконтанолом Marketmore дав найбільшу кількість плодів із вищою середньою вагою в стресових і контрольованих умовах порівняно з необробленими рослинами. Summer Green і 20252 мали найвищий вміст розчинних сухих речовин у плодах огірків і показали погані результати порівняно з генотипами Marketmore і Green Long, які мали найнижчу загальну концентрацію розчинних сухих речовин.
Вплив триаконтанолу на врожайність чотирьох генотипів огірків за нормальних умов та умов сольового стресу.
Оптимальна концентрація триаконтанолу становила 0,8 мг/л, що дозволило пом’якшити летальний вплив досліджуваних генотипів за сольового стресу та безстресових умов. Однак вплив триаконтанолу на Грін-Лонг і Маркетмор був більш очевидним. Враховуючи потенціал стійкості цих генотипів до солі та ефективність тріаконтанолу щодо пом’якшення наслідків сольового стресу, можна рекомендувати вирощувати ці генотипи на засолених ґрунтах із позакореневим обприскуванням тріаконтанолом.
Час публікації: 27 листопада 2024 р