Σχεδόν το 7,0% της συνολικής έκτασης του πλανήτη επηρεάζεται από την αλατότητα1, πράγμα που σημαίνει ότι περισσότερα από 900 εκατομμύρια εκτάρια γης στον κόσμο επηρεάζονται τόσο από την αλατότητα όσο και από την αλατότητα νατρίου2, αντιπροσωπεύοντας το 20% της καλλιεργούμενης γης και το 10% της αρδευόμενης γης. καταλαμβάνει τη μισή επιφάνεια και έχει μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε αλάτι3. Το αλατισμένο έδαφος είναι ένα σημαντικό πρόβλημα που αντιμετωπίζει η γεωργία του Πακιστάν4,5. Από αυτά, περίπου 6,3 εκατομμύρια εκτάρια ή το 14% της αρδευόμενης γης επηρεάζεται επί του παρόντος από την αλατότητα6.
Το αβιοτικό στρες μπορεί να αλλάξειφυτική αυξητική ορμόνηανταπόκριση, με αποτέλεσμα μειωμένη ανάπτυξη των καλλιεργειών και τελική απόδοση7. Όταν τα φυτά εκτίθενται σε στρες αλατιού, η ισορροπία μεταξύ της παραγωγής αντιδραστικών ειδών οξυγόνου (ROS) και της κατασταλτικής δράσης των αντιοξειδωτικών ενζύμων διαταράσσεται, με αποτέλεσμα τα φυτά να υποφέρουν από οξειδωτικό στρες8. Φυτά με υψηλότερες συγκεντρώσεις αντιοξειδωτικών ενζύμων (συστατικών και επαγώγιμων) έχουν υγιή αντίσταση στην οξειδωτική βλάβη, όπως η υπεροξειδάση (SOD), η υπεροξειδάση της γουαϊακόλης (POD), η υπεροξειδάση-καταλάση (CAT), η υπεροξειδάση ασκορβικού (APOX) και η αναγωγάση γλουταθειόνης (GR) μπορεί να ενισχύσει την ανοχή των φυτών στο αλάτι υπό πίεση σε αλάτι9. Επιπλέον, οι φυτοορμόνες έχουν αναφερθεί ότι παίζουν ρυθμιστικό ρόλο στην ανάπτυξη και ανάπτυξη των φυτών, στον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο και στην επιβίωση υπό μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες10. Η τριακοντανόλη είναι μια κορεσμένη πρωτογενής αλκοόλη που αποτελεί συστατικό του φυτικού επιδερμικού κεριού και έχει ιδιότητες προαγωγής της ανάπτυξης των φυτών11,12 καθώς και ιδιότητες προαγωγής της ανάπτυξης σε χαμηλές συγκεντρώσεις13. Η διαφυλλική εφαρμογή μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την κατάσταση της φωτοσυνθετικής χρωστικής, τη συσσώρευση διαλυμένων ουσιών, την ανάπτυξη και την παραγωγή βιομάζας στα φυτά14,15. Η διαφυλλική εφαρμογή τριακοντανόλης μπορεί να ενισχύσει την ανοχή των φυτών στο στρες16 ρυθμίζοντας τη δραστηριότητα πολλαπλών αντιοξειδωτικών ενζύμων17, αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε οσμοπροστατευτικό στους ιστούς των φύλλων των φυτών11,18,19 και βελτιώνοντας την απόκριση πρόσληψης βασικών μετάλλων K+ και Ca2+, αλλά όχι Na+. 14 Επιπλέον, η τριακοντανόλη παράγει περισσότερα αναγωγικά σάκχαρα, διαλυτές πρωτεΐνες και αμινοξέα υπό συνθήκες στρες20,21,22.
Τα λαχανικά είναι πλούσια σε φυτοχημικά και θρεπτικά συστατικά και είναι απαραίτητα για πολλές μεταβολικές διεργασίες στο ανθρώπινο σώμα23. Η παραγωγή λαχανικών απειλείται από την αύξηση της αλατότητας του εδάφους, ιδίως σε αρδευόμενες γεωργικές εκτάσεις, που παράγουν το 40,0% της παγκόσμιας τροφής24. Οι καλλιέργειες λαχανικών όπως το κρεμμύδι, το αγγούρι, η μελιτζάνα, η πιπεριά και η ντομάτα είναι ευαίσθητα στην αλατότητα25 και το αγγούρι είναι ένα σημαντικό λαχανικό για τη διατροφή του ανθρώπου παγκοσμίως26. Το στρες στο αλάτι έχει σημαντική επίδραση στον ρυθμό ανάπτυξης του αγγουριού, ωστόσο, τα επίπεδα αλατότητας πάνω από 25 mM έχουν ως αποτέλεσμα μείωση της απόδοσης έως και 13%27,28. Οι επιβλαβείς επιπτώσεις της αλατότητας στο αγγούρι έχουν ως αποτέλεσμα τη μείωση της ανάπτυξης και της απόδοσης των φυτών5,29,30. Ως εκ τούτου, ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν να αξιολογήσει το ρόλο της τριακοντανόλης στην ανακούφιση του στρες αλατιού στους γονότυπους αγγουριού και να αξιολογήσει την ικανότητα της τριακοντανόλης να προάγει την ανάπτυξη και την παραγωγικότητα των φυτών. Αυτές οι πληροφορίες είναι επίσης κρίσιμες για την ανάπτυξη στρατηγικών κατάλληλων για αλατούχα εδάφη. Επιπλέον, προσδιορίσαμε τις αλλαγές στην ομοιόσταση ιόντων σε γονότυπους αγγουριού υπό στρες NaCl.
Επίδραση της τριακοντανόλης σε ανόργανους ωσμωτικούς ρυθμιστές σε φύλλα τεσσάρων γονότυπων αγγουριού υπό φυσιολογική καταπόνηση και καταπόνηση αλάτων.
Όταν οι γονότυποι του αγγουριού σπάρθηκαν υπό συνθήκες αλατοπίεσης, ο συνολικός αριθμός καρπών και το μέσο βάρος των καρπών μειώθηκαν σημαντικά (Εικ. 4). Αυτές οι μειώσεις ήταν πιο έντονες στους γονότυπους Summer Green και 20252, ενώ οι Marketmore και Green Long διατήρησαν τον υψηλότερο αριθμό φρούτων και βάρος μετά την πρόκληση αλατότητας. Η διαφυλλική εφαρμογή τριακοντανόλης μείωσε τις δυσμενείς επιπτώσεις της καταπόνησης αλατιού και αύξησε τον αριθμό και το βάρος των καρπών σε όλους τους γονότυπους που αξιολογήθηκαν. Ωστόσο, το Marketmore που υποβλήθηκε σε επεξεργασία με τριακοντανόλη παρήγαγε τον υψηλότερο αριθμό καρπών με υψηλότερο μέσο βάρος υπό συνθήκες πίεσης και ελεγχόμενες συνθήκες σε σύγκριση με τα μη επεξεργασμένα φυτά. Το Summer Green και το 20252 είχαν την υψηλότερη περιεκτικότητα σε διαλυτά στερεά στα φρούτα του αγγουριού και είχαν κακή απόδοση σε σύγκριση με τους γονότυπους Marketmore και Green Long, που είχαν τη χαμηλότερη συνολική συγκέντρωση διαλυτών στερεών.
Επίδραση της τριακοντανόλης στην απόδοση τεσσάρων γονότυπων αγγουριού υπό κανονικές συνθήκες και συνθήκες καταπόνησης αλατιού.
Η βέλτιστη συγκέντρωση τριακοντανόλης ήταν 0,8 mg/l, γεγονός που επέτρεψε να μετριαστούν οι θανατηφόρες επιδράσεις των μελετηθέντων γονότυπων υπό συνθήκες καταπόνησης αλατιού και μη στρες. Ωστόσο, η επίδραση της τριακοντανόλης στους Green-Long και Marketmore ήταν πιο εμφανής. Λαμβάνοντας υπόψη το δυναμικό ανοχής σε αλάτι αυτών των γονότυπων και την αποτελεσματικότητα της τριακοντανόλης στον μετριασμό των επιπτώσεων της καταπόνησης αλατιού, είναι δυνατόν να προταθεί η καλλιέργεια αυτών των γονότυπων σε αλατούχα εδάφη με διαφυλλικό ψεκασμό με τριακοντανόλη.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-27-2024