Почти 7,0% от общата земна площ в света е засегната от соленост1, което означава, че повече от 900 милиона хектара земя в света са засегнати както от соленост, така и от натриева соленост2, което представлява 20% от обработваемата земя и 10% от напояваната земя. Заема половината от площта и има по-високо съдържание на сол3. Засолената почва е основен проблем, пред който е изправено селското стопанство на Пакистан4,5. От тях около 6,3 милиона хектара или 14% от напояваната земя в момента са засегнати от соленост6.
Абиотичният стрес може да променирастежен хормон на растениятареакция, което води до намален растеж на културите и краен добив7. Когато растенията са изложени на солен стрес, балансът между производството на реактивни кислородни видове (ROS) и потискащия ефект на антиоксидантните ензими се нарушава, което води до страдание на растенията от оксидативен стрес8. Растенията с по-високи концентрации на антиоксидантни ензими (както конститутивни, така и индуцируеми) имат здравословна устойчивост на оксидативно увреждане, като супероксид дисмутаза (SOD), гваякол пероксидаза (POD), пероксидаза-каталаза (CAT), аскорбат пероксидаза (APOX) и глутатион редуктаза (GR), могат да подобрят солеустойчивостта на растенията при солен стрес9. Освен това, съобщава се, че фитохормоните играят регулаторна роля в растежа и развитието на растенията, програмираната клетъчна смърт и оцеляването при променящи се условия на околната среда10. Триаконтанолът е наситен първичен алкохол, който е компонент на растителния епидермален восък и има свойства, стимулиращи растежа на растенията11,12, както и свойства, стимулиращи растежа при ниски концентрации13. Листното приложение може значително да подобри статуса на фотосинтетичните пигменти, натрупването на разтворени вещества, растежа и производството на биомаса в растенията14,15. Листното приложение на триаконтанол може да подобри толерантността на растенията към стрес16 чрез регулиране на активността на множество антиоксидантни ензими17, увеличаване на съдържанието на осмопротектори в листните тъкани на растенията11,18,19 и подобряване на реакцията на усвояване на есенциални минерали K+ и Ca2+, но не и Na+.14 В допълнение, триаконтанолът произвежда повече редуциращи захари, разтворими протеини и аминокиселини при стресови условия20,21,22.
Зеленчуците са богати на фитохимикали и хранителни вещества и са от съществено значение за много метаболитни процеси в човешкото тяло23. Производството на зеленчуци е застрашено от увеличаването на солеността на почвата, особено в напояваните земеделски земи, които произвеждат 40,0% от храната в света24. Зеленчукови култури като лук, краставица, патладжан, чушка и домат са чувствителни към соленост25, а краставицата е важен зеленчук за човешкото хранене в световен мащаб26. Солевият стрес има значителен ефект върху скоростта на растеж на краставицата, но нивата на соленост над 25 mM водят до намаляване на добива до 13%27,28. Вредните ефекти на солеността върху краставицата водят до намален растеж и добив на растенията5,29,30. Следователно, целта на това проучване беше да се оцени ролята на триаконтанола за облекчаване на солевия стрес при генотипите краставици и да се оцени способността на триаконтанола да стимулира растежа и продуктивността на растенията. Тази информация е от решаващо значение и за разработването на стратегии, подходящи за солени почви. Освен това, ние определихме промените в йонната хомеостаза при генотипите краставици при стрес от NaCl.
Ефект на триаконтанол върху неорганични осмотични регулатори в листата на четири генотипа краставици при нормален и солен стрес.
Когато генотиповете краставици бяха засети при условия на солен стрес, общият брой плодове и средното им тегло бяха значително намалени (фиг. 4). Тези намаления бяха по-изразени при генотипите Summer Green и 20252, докато Marketmore и Green Long запазиха най-висок брой и тегло на плодовете след засоляване. Листното приложение на триаконтанол намали неблагоприятните ефекти от соления стрес и увеличи броя и теглото на плодовете във всички оценявани генотипове. Въпреки това, третираният с триаконтанол Marketmore произведе най-голям брой плодове с по-високо средно тегло при стресови и контролирани условия в сравнение с нетретираните растения. Summer Green и 20252 имаха най-високо съдържание на разтворими твърди вещества в плодовете на краставицата и се представиха по-слабо в сравнение с генотиповете Marketmore и Green Long, които имаха най-ниска обща концентрация на разтворими твърди вещества.
Влияние на триаконтанола върху добива на четири генотипа краставици при нормални условия и условия на солен стрес.
Оптималната концентрация на триаконтанол е била 0,8 mg/l, което е позволило да се смекчат леталните ефекти на изследваните генотипове при стрес от сол и при нестресови условия. Ефектът на триаконтанол върху Green-Long и Marketmore обаче е бил по-очевиден. Като се има предвид потенциалът за солеустойчивост на тези генотипове и ефективността на триаконтанола за смекчаване на ефектите от солевия стрес, е възможно да се препоръча отглеждането на тези генотипове върху засолени почви с листно пръскане с триаконтанол.
Време на публикуване: 27 ноември 2024 г.