Nesten 7,0 % av verdens totale landareal er påvirket av saltinnhold1, noe som betyr at mer enn 900 millioner hektar land i verden er påvirket av både saltinnhold og natriumsaltinnhold2, noe som utgjør 20 % av dyrket mark og 10 % av vannet mark. Jorden opptar halvparten av arealet og har et høyere saltinnhold3. Saltholdig jord er et stort problem for Pakistans landbruk4,5. Av dette er omtrent 6,3 millioner hektar eller 14 % av vannet mark for tiden påvirket av saltinnhold6.
Abiotisk stress kan endreplanteveksthormonrespons, noe som resulterer i redusert avlingsvekst og sluttavkastning7. Når planter utsettes for saltstress, forstyrres balansen mellom produksjon av reaktive oksygenforbindelser (ROS) og den slokkende effekten av antioksidantenzymer, noe som resulterer i at planter lider av oksidativt stress8. Planter med høyere konsentrasjoner av antioksidantenzymer (både konstitutive og induserbare) har sunn motstand mot oksidativ skade, slik som superoksiddismutase (SOD), guaiakolperoksidase (POD), peroksidase-katalase (CAT), askorbatperoksidase (APOX) og glutationreduktase (GR) kan forbedre salttoleransen til planter under saltstress9. I tillegg er det rapportert at fytohormoner spiller en regulerende rolle i plantevekst og -utvikling, programmert celledød og overlevelse under skiftende miljøforhold10. Triacontanol er en mettet primæralkohol som er en komponent i planteepidermal voks og har plantevekstfremmende egenskaper11,12 samt vekstfremmende egenskaper ved lave konsentrasjoner13. Bladpåføring kan forbedre fotosyntetisk pigmentstatus, akkumulering av løst stoff, vekst og biomasseproduksjon i planter betydelig14,15. Bladpåføring av triakontanol kan forbedre plantens stresstoleranse16 ved å regulere aktiviteten til flere antioksidantenzymer17, øke osmobeskyttende innhold i plantebladvev11,18,19 og forbedre opptaksresponsen til essensielle mineraler K+ og Ca2+, men ikke Na+.14 I tillegg produserer triakontanol mer reduserende sukkerarter, løselige proteiner og aminosyrer under stressforhold20,21,22.
Grønnsaker er rike på fytokjemikalier og næringsstoffer og er essensielle for mange metabolske prosesser i menneskekroppen23. Grønnsaksproduksjon trues av økende saltinnhold i jorden, spesielt i vannede jordbruksområder, som produserer 40,0 % av verdens mat24. Grønnsaksvekster som løk, agurk, aubergine, paprika og tomat er følsomme for saltinnhold25, og agurk er en viktig grønnsak for menneskelig ernæring over hele verden26. Saltstress har en betydelig effekt på vekstraten til agurk, men saltinnholdsnivåer over 25 mM resulterer i en avlingsreduksjon på opptil 13 %27,28. De skadelige effektene av saltinnhold på agurk resulterer i redusert plantevekst og avling5,29,30. Derfor var målet med denne studien å evaluere triacontanols rolle i å lindre saltstress i agurkgenotyper og å evaluere triacontanols evne til å fremme plantevekst og produktivitet. Denne informasjonen er også avgjørende for å utvikle strategier som er egnet for saltholdig jord. I tillegg bestemte vi endringene i ionehomeostase i agurkgenotyper under NaCl-stress.
Effekt av triakontanol på uorganiske osmotiske regulatorer i blader av fire agurkgenotyper under normal og saltstress.
Når agurkgenotyper ble sådd under saltstressforhold, ble totalt antall frukter og gjennomsnittlig fruktvekt betydelig redusert (fig. 4). Disse reduksjonene var mer uttalt i genotypene Summer Green og 20252, mens Marketmore og Green Long beholdt det høyeste antall frukter og vekten etter saltinnholdsutfordring. Bladpåføring av triakontanol reduserte de negative effektene av saltstress og økte antall og vekt frukter i alle evaluerte genotyper. Triakontanolbehandlet Marketmore produserte imidlertid det høyeste antall frukter med høyere gjennomsnittsvekt under stressede og kontrollerte forhold sammenlignet med ubehandlede planter. Summer Green og 20252 hadde det høyeste innholdet av løselige tørrstoffer i agurkfrukter og presterte dårlig sammenlignet med Marketmore- og Green Long-genotypene, som hadde den laveste totale konsentrasjonen av løselige tørrstoffer.
Effekt av triacontanol på utbyttet av fire agurkgenotyper under normale og saltstressforhold.
Den optimale konsentrasjonen av triakontanol var 0,8 mg/l, noe som gjorde det mulig å redusere de dødelige effektene av de studerte genotypene under saltstress- og ikke-stressforhold. Effekten av triakontanol på Green-Long og Marketmore var imidlertid mer åpenbar. Med tanke på salttoleransepotensialet til disse genotypene og effektiviteten til triakontanol i å redusere effektene av saltstress, er det mulig å anbefale å dyrke disse genotypene på saltholdig jord med bladsprøyting med triakontanol.
Publisert: 27. november 2024