A világ teljes szárazföldi területének közel 7,0%-át érinti a sótartalom1, ami azt jelenti, hogy a világon több mint 900 millió hektárnyi földterületet érint mind a sótartalom, mind a nátrium-sótartalom2, ami a megművelt földterületek 20%-át és az öntözött területek 10%-át teszi ki. A terület felét foglalja el, és magasabb a sótartalma3. A szikesedett talaj komoly problémát jelent Pakisztán mezőgazdasága számára4,5. Ebből jelenleg körülbelül 6,3 millió hektár, azaz az öntözött területek 14%-a érintett a sótartalom6.
Az abiotikus stressz megváltoztathatjanövényi növekedési hormonválaszreakció, ami a növényi növekedés és a végső terméshozam csökkenéséhez vezet7. Amikor a növények sóstressznek vannak kitéve, a reaktív oxigénfajták (ROS) termelése és az antioxidáns enzimek kioltó hatása közötti egyensúly felborul, ami oxidatív stresszhez vezet8. Az antioxidáns enzimek (mind konstitutív, mind indukálható) magasabb koncentrációjában lévő növények egészséges ellenállással rendelkeznek az oxidatív károsodásokkal szemben, mint például a szuperoxid-diszmutáz (SOD), a guaiakol-peroxidáz (POD), a peroxidáz-kataláz (CAT), az aszkorbát-peroxidáz (APOX) és a glutation-reduktáz (GR), fokozhatják a növények sótoleranciáját sóstressz alatt9. Ezenkívül a fitohormonokról kimutatták, hogy szabályozó szerepet játszanak a növények növekedésében és fejlődésében, a programozott sejthalálban és a túlélésben a változó környezeti feltételek mellett10. A triakontanol egy telített primer alkohol, amely a növényi epidermiszviasz alkotóeleme, és növényi növekedést elősegítő tulajdonságokkal rendelkezik11,12, valamint alacsony koncentrációban növekedést elősegítő tulajdonságokkal13. A lombtrágyázás jelentősen javíthatja a növények fotoszintetikus pigmentállapotát, oldott anyag felhalmozódását, növekedését és biomassza-termelését14,15. A triakontanol lombtrágyázása fokozhatja a növények stressztűrő képességét16 azáltal, hogy szabályozza több antioxidáns enzim aktivitását17, növeli a növényi levélszövetek ozmoprotektáns-tartalmát11,18,19, és javítja az esszenciális K+ és Ca2+ ásványi anyagok felvételi válaszát, de nem a Na+-ét.14 Ezenkívül a triakontanol stressz körülmények között több redukáló cukrot, oldható fehérjét és aminosavat termel20,21,22.
A zöldségek gazdagok fitokemikáliákban és tápanyagokban, és elengedhetetlenek az emberi szervezet számos anyagcsere-folyamatához23. A zöldségtermesztést veszélyezteti a talaj sótartalmának növekedése, különösen az öntözött mezőgazdasági területeken, amelyek a világ élelmiszer-termelésének 40,0%-át adják24. Az olyan zöldségfélék, mint a hagyma, az uborka, a padlizsán, a paprika és a paradicsom érzékenyek a sótartalomra25, és az uborka világszerte fontos zöldség az emberi táplálkozásban26. A sóstressz jelentős hatással van az uborka növekedési ütemére, azonban a 25 mM feletti sótartalom akár 13%-os terméshozam-csökkenést is eredményezhet27,28. A sótartalom uborkára gyakorolt káros hatása a növények növekedésének és terméshozamának csökkenéséhez vezet5,29,30. Ezért a tanulmány célja a triakontanol szerepének értékelése volt az uborka genotípusok sóstresszének enyhítésében, valamint a triakontanol növénynövekedést és termelékenységet elősegítő képességének értékelése. Ez az információ kulcsfontosságú a sós talajokra alkalmas stratégiák kidolgozásához is. Ezenkívül meghatároztuk az ionhomeosztázis változásait az uborka genotípusokban NaCl-stressz alatt.
A triakontanol hatása szervetlen ozmotikus szabályozókra négy uborka genotípus leveleiben normál és sóstressz alatt.
Amikor az uborka genotípusokat sóstressz körülmények között vetették el, a teljes gyümölcsszám és az átlagos gyümölcstömeg jelentősen csökkent (4. ábra). Ez a csökkenés a Summer Green és a 20252 genotípusoknál volt kifejezettebb, míg a Marketmore és a Green Long a sóstressz után is megőrizte a legnagyobb gyümölcsszámot és -tömeget. A triakontanol lombtrágyázása csökkentette a sóstressz káros hatásait, és növelte a gyümölcsszámot és -tömeget az összes vizsgált genotípusban. A triakontanollal kezelt Marketmore azonban a legtöbb gyümölcsszámot és magasabb átlagtömeget produkálta stresszes és kontrollált körülmények között a kezeletlen növényekhez képest. A Summer Green és a 20252 genotípusok rendelkeztek a legmagasabb oldható szárazanyag-tartalommal az uborka terméseiben, és gyengébben teljesítettek a Marketmore és a Green Long genotípusokhoz képest, amelyeknél a legalacsonyabb volt a teljes oldható szárazanyag-koncentráció.
A triakontanol hatása négy uborka genotípus terméshozamára normál és sóstressz körülmények között.
A triakontanol optimális koncentrációja 0,8 mg/l volt, ami lehetővé tette a vizsgált genotípusok letális hatásainak mérséklését sóstressz és nem stresszes körülmények között. A triakontanol hatása azonban a Green-Long és a Marketmore fajtákra nyilvánvalóbb volt. Figyelembe véve ezen genotípusok sótűrő potenciálját és a triakontanol hatékonyságát a sóstressz hatásainak enyhítésében, javasolható ezen genotípusok termesztése szikes talajokon triakontanollal történő lombtrágyázással.
Közzététel ideje: 2024. november 27.