Schimbările climatice și creșterea rapidă a populației au devenit provocări cheie pentru securitatea alimentară globală. O soluție promițătoare este utilizarearegulatori de creștere a plantelor(PGR-uri) pentru a crește randamentele culturilor și a depăși condițiile nefavorabile de creștere, cum ar fi climatele deșertice. Recent, carotenoidul zaxinonă și doi dintre analogii săi (MiZax3 și MiZax5) au demonstrat o activitate promițătoare de promovare a creșterii culturilor de cereale și legume în condiții de seră și de câmp. Aici, am investigat în continuare efectele diferitelor concentrații de MiZax3 și MiZax5 (5 μM și 10 μM în 2021; 2,5 μM și 5 μM în 2022) asupra creșterii și randamentului a două culturi de legume de mare valoare din Cambodgia: cartof și căpșuni saudite. Arabia Saudită. În cinci studii independente pe teren din 2021 până în 2022, aplicarea ambelor MiZax a îmbunătățit semnificativ caracteristicile agronomice ale plantelor, componentele randamentului și randamentul general. Este demn de remarcat faptul că MiZax este utilizat în doze mult mai mici decât acidul humic (un compus comercial utilizat pe scară largă aici pentru comparație). Astfel, rezultatele noastre arată că MiZax este un regulator de creștere a plantelor foarte promițător, care poate fi utilizat pentru a stimula creșterea și randamentul culturilor de legume chiar și în condiții deșertice și la concentrații relativ scăzute.
Conform Organizației Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură (FAO), sistemele noastre de producție alimentară trebuie să se aproape tripleze până în 2050 pentru a hrăni o populație globală în creștere (FAO: Lumea va avea nevoie de 70% mai multe alimente până în 20501). De fapt, creșterea rapidă a populației, poluarea, mișcările dăunătorilor și, în special, temperaturile ridicate și secetele cauzate de schimbările climatice sunt toate provocări cu care se confruntă securitatea alimentară globală2. În acest sens, creșterea randamentului brut al culturilor agricole în condiții suboptimale este una dintre soluțiile incontestabile la această problemă presantă. Cu toate acestea, creșterea și dezvoltarea plantelor depind în principal de disponibilitatea nutrienților în sol și sunt sever constrânse de factorii de mediu adversi, inclusiv seceta, salinitatea sau stresul biotic3,4,5. Aceste stresuri pot avea un impact negativ asupra sănătății și dezvoltării culturilor și, în cele din urmă, pot duce la reducerea randamentelor culturilor6. În plus, resursele limitate de apă dulce au un impact sever asupra irigațiilor culturilor, în timp ce schimbările climatice globale reduc inevitabil suprafața de teren arabil, iar evenimente precum valurile de căldură reduc productivitatea culturilor7,8. Temperaturile ridicate sunt frecvente în multe părți ale lumii, inclusiv în Arabia Saudită. Utilizarea biostimulanților sau a regulatorilor de creștere a plantelor (PGR) este benefică pentru scurtarea ciclului de creștere și maximizarea randamentului. Aceasta poate îmbunătăți rezistența culturilor și poate permite plantelor să facă față condițiilor nefavorabile de creștere9. În acest sens, biostimulanții și regulatorii de creștere a plantelor pot fi utilizați în concentrații optime pentru a îmbunătăți creșterea și productivitatea plantelor10,11.
Carotenoizii sunt tetraterpenoizi care servesc și ca precursori pentru fitohormonii acid abscisic (ABA) și strigolactonă (SL)12,13,14, precum și pentru regulatorii de creștere descoperiți recent, zaxinonă, anoren și ciclocitral15,16,17,18,19. Cu toate acestea, majoritatea metaboliților actuali, inclusiv derivații carotenoizi, au surse naturale limitate și/sau sunt instabili, ceea ce face dificilă aplicarea lor directă în acest domeniu. Astfel, în ultimii ani, au fost dezvoltați și testați mai mulți analogi/mimetici ABA și SL pentru aplicații agricole20,21,22,23,24,25. În mod similar, am dezvoltat recent mimetici ai zaxinonei (MiZax), un metabolit care promovează creșterea și care își poate exercita efectele prin creșterea metabolismului zahărului și reglarea homeostaziei SL la rădăcinile de orez19,26. Mimeticele zaxinonei 3 (MiZax3) și MiZax5 (structurile chimice prezentate în Figura 1A) au demonstrat o activitate biologică comparabilă cu zaxinona la plantele de orez de tip sălbatic cultivate hidroponic și în sol26. Mai mult, tratarea roșiilor, curmalelor, ardeilor verzi și dovleacului cu zaxinonă, MiZax3 și MiZx5 a îmbunătățit creșterea și productivitatea plantelor, adică randamentul și calitatea ardeilor, în condiții de seră și câmp deschis, indicând rolul lor ca biostimulanți și utilizarea PGR27. Interesant este că MiZax3 și MiZax5 au îmbunătățit, de asemenea, toleranța la sare a ardeilor verzi cultivați în condiții de salinitate ridicată, iar MiZax3 a crescut conținutul de zinc al fructelor atunci când au fost încapsulate în structuri metalo-organice care conțin zinc7,28.
(A) Structurile chimice ale MiZax3 și MiZax5. (B) Efectul pulverizării foliare cu MZ3 și MZ5 la concentrații de 5 µM și 10 µM asupra plantelor de cartof în condiții de câmp deschis. Experimentul va avea loc în 2021. Datele sunt prezentate ca medie ± deviație standard. n≥15. Analiza statistică a fost efectuată utilizând analiza varianței într-o singură direcție (ANOVA) și testul post-hoc Tukey. Asteriscurile indică diferențe semnificative statistic în comparație cu simularea (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, nesemnificativ). HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
În această lucrare, am evaluat MiZax (MiZax3 și MiZax5) la trei concentrații foliare (5 µM și 10 µM în 2021 și 2,5 µM și 5 µM în 2022) și le-am comparat cu cartoful (Solanum tuberosum L). Regulatorul de creștere comercial, acidul humic (HA), a fost comparat cu căpșunile (Fragaria ananassa) în studii de sere la căpșuni în 2021 și 2022 și în patru studii de câmp în Regatul Arabiei Saudite, o regiune cu climat deșertic tipic. Deși HA este un biostimulant utilizat pe scară largă, cu multe efecte benefice, inclusiv creșterea disponibilității nutrienților în sol și promovarea creșterii culturilor prin reglarea homeostaziei hormonale, rezultatele noastre indică faptul că MiZax este superior HA.
Tuberculii de cartof din soiul Diamond au fost achiziționați de la Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company, Jeddah, Arabia Saudită. Răsadurile din două soiuri de căpșuni, „Sweet Charlie” și „Festival”, precum și acidul humic au fost achiziționate de la Modern Agritech Company, Riyadh, Arabia Saudită. Tot materialul vegetal utilizat în această lucrare este conform cu Declarația de politică IUCN privind cercetarea care implică speciile pe cale de dispariție și cu Convenția privind comerțul cu specii de faună și floră sălbatică pe cale de dispariție.
Situl experimental este situat în Hada Al-Sham, Arabia Saudită (21°48′3″N, 39°43′25″E). Solul este nisipos, lut, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130. Proprietățile solului sunt prezentate în tabelul suplimentar S1.
Trei puieți de căpșuni (Fragaria x ananassa D. var. Festival) în stadiul de frunză adevărată au fost împărțiți în trei grupe pentru a evalua efectul pulverizării foliare cu 10 μM MiZax3 și MiZax5 asupra caracteristicilor de creștere și a timpului de înflorire în condiții de seră. Pulverizarea frunzelor cu apă (conținând 0,1% acetonă) a fost utilizată ca tratament modelant. Pulverizările foliare cu MiZax au fost aplicate de 7 ori la intervale de o săptămână. Două experimente independente au fost efectuate pe 15 și, respectiv, 28 septembrie 2021. Doza inițială a fiecărui compus este de 50 ml, apoi crescută treptat până la o doză finală de 250 ml. Timp de două săptămâni consecutive, numărul de plante cu flori a fost înregistrat zilnic, iar rata de înflorire a fost calculată la începutul celei de-a patra săptămâni. Pentru a determina caracteristicile de creștere, numărul de frunze, greutatea proaspătă și uscată a plantei, suprafața totală a frunzelor și numărul de stoloni per plantă au fost măsurate la sfârșitul fazei de creștere și la începutul fazei de reproducere. Suprafața frunzelor a fost măsurată folosind un aparat de măsurat suprafața frunzelor, iar probele proaspete au fost uscate într-un cuptor la 100°C timp de 48 de ore.
Au fost efectuate două teste pe teren: arat timpuriu și arat târziu. Tuberculii de cartof din soiul „Diamant” sunt plantați în noiembrie și februarie, cu perioade de coacere timpurie și respectiv târzie. Biostimulanții (MiZax-3 și -5) sunt utilizați în concentrații de 5,0 și 10,0 µM (2021) și 2,5 și 5,0 µM (2022). Se pulverizează acid humic (HA) 1 g/l de 8 ori pe săptămână. Apa sau acetona au fost utilizate ca și control negativ. Designul testului pe teren este prezentat în (Figura suplimentară S1). Pentru efectuarea experimentelor pe teren s-a utilizat un design randomizat în blocuri complete (RCBD) cu o suprafață a parcelei de 2,5 m × 3,0 m. Fiecare tratament a fost repetat de trei ori ca replici independente. Distanța dintre fiecare parcelă este de 1,0 m, iar distanța dintre fiecare bloc este de 2,0 m. Distanța dintre plante este de 0,6 m, iar distanța dintre rânduri este de 1 m. Plantele de cartofi au fost irigate zilnic prin picurare, cu o rată de 3,4 l per picurător. Sistemul funcționează de două ori pe zi, timp de 10 minute de fiecare dată, pentru a asigura udarea plantelor. Au fost aplicate toate metodele agrotehnice recomandate pentru cultivarea cartofilor în condiții de secetă31. La patru luni de la plantare, înălțimea plantei (cm), numărul de ramuri per plantă, compoziția și randamentul cartofilor, precum și calitatea tuberculilor au fost măsurate folosind tehnici standard.
Răsadurile din două soiuri de căpșuni (Sweet Charlie și Festival) au fost testate în condiții de câmp. Biostimulanții (MiZax-3 și -5) au fost utilizați ca spray-uri foliare la concentrații de 5,0 și 10,0 µM (2021) și 2,5 și 5,0 µM (2022) de opt ori pe săptămână. Se utilizează 1 g de HA pe litru ca spray foliar în paralel cu MiZax-3 și -5, cu un amestec de control H2O sau acetonă ca control negativ. Răsadurile de căpșuni au fost plantate pe o parcelă de 2,5 x 3 m la începutul lunii noiembrie, cu o distanță între plante de 0,6 m și o distanță între rânduri de 1 m. Experimentul a fost efectuat la RCBD și a fost repetat de trei ori. Plantele au fost udate timp de 10 minute în fiecare zi, la orele 7:00 și 17:00, folosind un sistem de irigare prin picurare care conține picurătoare distanțate la 0,6 m și cu o capacitate de 3,4 L. Componentele agrotehnice și parametrii de randament au fost măsurați în timpul sezonului de creștere. Calitatea fructelor, inclusiv TSS (%), vitamina C32, aciditatea și compușii fenolici totali33, a fost evaluată la Laboratorul de Fiziologie și Tehnologie Postrecoltare al Universității Regele Abdulaziz.
Datele sunt exprimate ca medii, iar variațiile sunt exprimate ca deviații standard. Semnificația statistică a fost determinată utilizând ANOVA cu o singură direcție (ANOVA unidirecțională) sau ANOVA bidirecțională utilizând testul de comparații multiple Tukey cu un nivel de probabilitate de p < 0,05 sau un test t Student bilateral pentru a detecta diferențe semnificative (*p < 0,05, * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). Toate interpretările statistice au fost efectuate utilizând GraphPad Prism versiunea 8.3.0. Asocierile au fost testate utilizând analiza componentelor principale (PCA), o metodă statistică multivariată, utilizând pachetul R 34.
Într-un raport anterior, am demonstrat activitatea de promovare a creșterii MiZax la concentrații de 5 și 10 μM la plantele horticole și am îmbunătățit indicatorul de clorofilă în testul Soil Plant Assay (SPAD)27. Pe baza acestor rezultate, am utilizat aceleași concentrații pentru a evalua efectele MiZax asupra cartofului, o cultură alimentară globală importantă, în studii de teren în climate deșertice în 2021. În special, am fost interesați să testăm dacă MiZax ar putea crește acumularea de amidon, produsul final al fotosintezei. Per total, aplicarea MiZax a îmbunătățit creșterea plantelor de cartof în comparație cu acidul humic (HA), rezultând o creștere a înălțimii plantei, a biomasei și a numărului de ramuri (Fig. 1B). În plus, am observat că 5 μM MiZax3 și MiZax5 au avut un efect mai puternic asupra creșterii înălțimii plantei, a numărului de ramuri și a biomasei plantei în comparație cu 10 μM (Figura 1B). Pe lângă creșterea îmbunătățită, MiZax a crescut și randamentul, măsurat prin numărul și greutatea tuberculilor recoltați. Efectul benefic general a fost mai puțin pronunțat atunci când MiZax a fost administrat la o concentrație de 10 μM, ceea ce sugerează că acești compuși ar trebui administrați la concentrații sub aceasta (Figura 1B). În plus, nu am observat diferențe în toți parametrii înregistrați între tratamentele cu acetonă (simulare) și apă (control), ceea ce sugerează că efectele de modulare a creșterii observate nu au fost cauzate de solvent, ceea ce este în concordanță cu raportul nostru anterior27.
Întrucât sezonul de creștere a cartofilor în Arabia Saudită constă în maturare timpurie și târzie, am efectuat un al doilea studiu de teren în 2022, utilizând concentrații scăzute (2,5 și 5 µM) pe parcursul a două sezoane pentru a evalua impactul sezonier al câmpurilor deschise (Figura suplimentară S2A). Așa cum era de așteptat, ambele aplicări de MiZax 5 μM au produs efecte de promovare a creșterii similare cu primul studiu: creșterea înălțimii plantelor, creșterea ramificării, biomasă mai mare și creșterea numărului de tuberculi (Fig. 2; Fig. suplimentară S3). Este important de menționat că am observat efecte semnificative ale acestor PGR-uri la o concentrație de 2,5 μM, în timp ce tratamentul cu GA nu a prezentat efectele prevăzute. Acest rezultat sugerează că MiZax poate fi utilizat chiar și la concentrații mai mici decât cele așteptate. În plus, aplicarea MiZax a crescut și lungimea și lățimea tuberculilor (Figura suplimentară S2B). De asemenea, am constatat o creștere semnificativă a greutății tuberculilor, dar concentrația de 2,5 µM a fost aplicată doar în ambele sezoane de plantare;
Evaluarea fenotipică a impactului MiZax asupra plantelor de cartof cu coacere timpurie în câmpul KAU, efectuată în 2022. Datele reprezintă media ± deviația standard. n≥15. Analiza statistică a fost efectuată utilizând analiza varianței unidirecționale (ANOVA) și testul post-hoc Tukey. Asteriscurile indică diferențe semnificative statistic în comparație cu simularea (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, nesemnificativ). HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Pentru a înțelege mai bine efectele tratamentului (T) și ale anului (Y), s-a utilizat ANOVA bidirecțională pentru a examina interacțiunea acestora (T x Y). Deși toți biostimulanții (T) au crescut semnificativ înălțimea și biomasa plantelor de cartof, doar MiZax3 și MiZax5 au crescut semnificativ numărul și greutatea tuberculilor, indicând faptul că răspunsurile bidirecționale ale tuberculilor de cartof la cele două MiZax au fost în esență similare (Fig. 3)). În plus, la începutul sezonului, vremea (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) devine mai caldă (temperatură medie 28 °C și umiditate 52% (2022), ceea ce reduce semnificativ biomasa totală a tuberculilor (Fig. 2; Fig. suplimentară S3).
Studiați efectele tratamentului de 5 µm (T), anului (Y) și interacțiunea acestora (T x Y) asupra cartofilor. Datele reprezintă media ± deviația standard. n ≥ 30. Analiza statistică a fost efectuată utilizând analiza varianței în două direcții (ANOVA). Asteriscurile indică diferențe semnificative statistic în comparație cu simularea (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, nesemnificativ). HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Cu toate acestea, tratamentul cu Myzax a avut în continuare tendința de a stimula creșterea plantelor cu maturare târzie. Per total, cele trei experimente independente ale noastre au arătat fără îndoială că aplicarea MiZax are un efect semnificativ asupra structurii plantei prin creșterea numărului de ramuri. De fapt, a existat un efect de interacțiune semnificativ în două direcții între (T) și (Y) asupra numărului de ramuri după tratamentul cu MiZax (Fig. 3). Acest rezultat este în concordanță cu activitatea lor ca regulatori negativi ai biosintezei strigolactonei (SL)26. În plus, am demonstrat anterior că tratamentul cu Zaxinonă provoacă acumularea de amidon în rădăcinile de orez35, ceea ce poate explica creșterea dimensiunii și greutății tuberculilor de cartof după tratamentul cu MiZax, deoarece tuberculii sunt compuși în principal din amidon.
Culturile pomicole sunt plante economice importante. Căpșunile sunt sensibile la condiții de stres abiotic, cum ar fi seceta și temperaturile ridicate. Prin urmare, am investigat efectul MiZax asupra căpșunilor prin pulverizarea frunzelor. Am administrat mai întâi MiZax la o concentrație de 10 µM pentru a evalua efectul său asupra creșterii căpșunilor (cultivarul Festival). Interesant este că am observat că MiZax3 a crescut semnificativ numărul de stoloni, ceea ce a corespuns unei ramificări crescute, în timp ce MiZax5 a îmbunătățit rata de înflorire, biomasa plantelor și suprafața frunzelor în condiții de seră (Figura suplimentară S4), sugerând că acești doi compuși pot varia biologic. Evenimente 26,27. Pentru a înțelege mai bine efectele lor asupra căpșunilor în condiții agricole reale, am efectuat studii pe teren aplicând 5 și 10 μM MiZax la plante de căpșuni (cv. Sweet Charlie) cultivate în sol semi-nisipos în 2021 (fig. S5A). Comparativ cu GC, nu am observat o creștere a biomasei plantelor, dar am constatat o tendință spre o creștere a numărului de fructe (Fig. C6A-B). Cu toate acestea, aplicarea MiZax a dus la o creștere semnificativă a greutății unui singur fruct și a sugerat o dependență de concentrație (Figura suplimentară S5B; Figura suplimentară S6B), indicând influența acestor regulatori de creștere a plantelor asupra calității fructelor de căpșuni atunci când sunt aplicați în condiții de deșert.
Pentru a înțelege dacă efectul de promovare a creșterii depinde de tipul de cultivar, am selectat două cultivare comerciale de căpșuni în Arabia Saudită (Sweet Charlie și Festival) și am efectuat două studii de teren în 2022 folosind concentrații scăzute de MiZax (2,5 și 5 µM). Pentru Sweet Charlie, deși numărul total de fructe nu a crescut semnificativ, biomasa fructelor a fost în general mai mare pentru plantele tratate cu MiZax, iar numărul de fructe pe parcelă a crescut după tratamentul cu MiZax3 (Fig. 4). Aceste date sugerează în continuare că activitățile biologice ale MiZax3 și MiZax5 pot diferi. În plus, după tratamentul cu Myzax, am observat o creștere a greutății proaspete și uscate a plantelor, precum și a lungimii lăstarilor. În ceea ce privește numărul de stoloni și plante noi, am constatat o creștere doar la 5 μM MiZax (Fig. 4), indicând faptul că coordonarea optimă a MiZax depinde de specia plantei.
Efectul MiZax asupra structurii plantelor și a randamentului de căpșuni (soiul Sweet Charlie) din câmpurile KAU, realizat în 2022. Datele reprezintă media ± deviația standard. n ≥ 15, dar numărul de fructe per parcelă a fost calculat în medie de la 15 plante din trei parcele (n = 3). Analiza statistică a fost efectuată utilizând analiza varianței unidirecționale (ANOVA) și testul post-hoc Tukey sau testul t Student bilateral. Asteriscurile indică diferențe semnificative statistic în comparație cu simularea (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, nesemnificativ). HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
De asemenea, am observat o activitate similară de stimulare a creșterii în raport cu greutatea fructelor și biomasa plantei la căpșunile din soiul Festival (Fig. 5), cu toate acestea, nu am găsit diferențe semnificative în numărul total de fructe per plantă sau per parcelă (Fig. 5); . Interesant este că aplicarea MiZax a crescut lungimea plantei și numărul de stoloni, indicând faptul că acești regulatori de creștere a plantelor pot fi utilizați pentru a îmbunătăți creșterea culturilor pomicole (Fig. 5). În plus, am măsurat mai mulți parametri biochimici pentru a înțelege calitatea fructelor celor două soiuri colectate de pe câmp, dar nu am obținut nicio diferență între toate tratamentele (Figura suplimentară S7; Figura suplimentară S8).
Efectul MiZax asupra structurii plantei și a randamentului de căpșuni în câmpul KAU (soiul Festival), 2022. Datele reprezintă medie ± deviația standard. n ≥ 15, dar numărul de fructe per parcelă a fost calculat în medie de la 15 plante din trei parcele (n = 3). Analiza statistică a fost efectuată utilizând analiza varianței unidirecțională (ANOVA) și testul post-hoc Tukey sau testul t Student bilateral. Asteriscurile indică diferențe semnificative statistic în comparație cu simularea (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, nesemnificativ). HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
În studiile noastre asupra căpșunilor, activitățile biologice ale MiZax3 și MiZax5 s-au dovedit a fi diferite. Am examinat mai întâi efectele tratamentului (T) și ale anului (Y) asupra aceluiași cultivar (Sweet Charlie) utilizând ANOVA bidirecțională pentru a determina interacțiunea lor (T x Y). Astfel, GA nu a avut niciun efect asupra cultivarului de căpșuni (Sweet Charlie), în timp ce 5 μM MiZax3 și MiZax5 au crescut semnificativ biomasa plantelor și fructelor (Fig. 6), indicând faptul că interacțiunile bidirecționale ale celor două MiZax sunt foarte similare în promovarea producției de căpșuni.
Evaluați efectele tratamentului de 5 µM (T), anul (Y) și interacțiunea acestora (T x Y) asupra căpșunilor (cv. Sweet Charlie). Datele reprezintă media ± deviația standard. n ≥ 30. Analiza statistică a fost efectuată utilizând analiza varianței în două direcții (ANOVA). Asteriscurile indică diferențe semnificative statistic în comparație cu simularea (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, nesemnificativ). HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
În plus, având în vedere că activitatea MiZax asupra celor două soiuri a fost ușor diferită (Fig. 4; Fig. 5), am efectuat o analiză ANOVA bidirecțională (T) pentru compararea tratamentului (T) cu cele două soiuri (C). În primul rând, niciun tratament nu a afectat numărul de fructe pe parcelă (Fig. 7), indicând o interacțiune semnificativă între (T x C) și sugerând că nici MiZax, nici HA nu contribuie la numărul total de fructe. În schimb, MiZax (dar nu HA) a crescut semnificativ greutatea plantelor, greutatea fructelor, stolonii și plantele noi (Fig. 7), indicând faptul că MiZax3 și MiZax5 promovează semnificativ creșterea diferitelor soiuri de căpșuni. Pe baza analizei ANOVA bidirecționale (T x Y) și (T x C), putem concluziona că activitățile de promovare a creșterii ale MiZax3 și MiZax5 în condiții de câmp sunt foarte similare și consistente.
Evaluarea tratamentului cu căpșuni cu 5 µM (T), două soiuri (C) și interacțiunea acestora (T x C). Datele reprezintă media ± deviația standard. n ≥ 30, dar numărul de fructe pe parcelă a fost calculat în medie de la 15 plante din trei parcele (n = 6). Analiza statistică a fost efectuată utilizând analiza varianței în două direcții (ANOVA). Asteriscurile indică diferențe semnificative statistic în comparație cu simularea (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, nesemnificativ). HA – acid humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
În cele din urmă, am utilizat analiza componentelor principale (PCA) pentru a evalua efectele compușilor aplicați asupra cartofilor (T x Y) și căpșunilor (T x C). Aceste figuri arată că tratamentul cu HA este similar cu acetona la cartofi sau apa la căpșuni (Figura 8), indicând un efect pozitiv relativ mic asupra creșterii plantelor. Interesant este că efectele generale ale MiZax3 și MiZax5 au arătat aceeași distribuție la cartofi (Figura 8A), în timp ce distribuția acestor doi compuși la căpșuni a fost diferită (Figura 8B). Deși MiZax3 și MiZax5 au arătat o distribuție predominant pozitivă în ceea ce privește creșterea și randamentul plantelor, analiza PCA a indicat că activitatea de reglare a creșterii poate depinde și de speciile de plante.
Analiza componentelor principale (PCA) pentru (A) cartofi (T x Y) și (B) căpșuni (T x C). Grafice de scor pentru ambele grupuri. Linia care leagă fiecare componentă duce la centrul clusterului.
În concluzie, pe baza celor cinci studii independente de teren efectuate asupra a două culturi de mare valoare și în concordanță cu rapoartele noastre anterioare din 2020 până în 202226,27, MiZax3 și MiZax5 sunt regulatori de creștere a plantelor promițători care pot îmbunătăți creșterea și randamentul plantelor, inclusiv cereale, plante lemnoase (curmali) și culturi pomicole horticole26,27. Deși mecanismele moleculare dincolo de activitățile lor biologice rămân evazive, aceștia au un mare potențial pentru aplicații pe teren. Cel mai important, în comparație cu acidul humic, MiZax se aplică în cantități mult mai mici (la nivel micromolar sau miligram), iar efectele pozitive sunt mai pronunțate. Astfel, estimăm doza de MiZax3 per aplicare (de la concentrație mică la mare): 3, 6 sau 12 g/ha, iar doza de MiZx5: 4, 7 sau 13 g/ha, ceea ce face ca acești regulatori de creștere a plantelor să fie utili pentru îmbunătățirea randamentului culturilor, destul de realizabili.
Data publicării: 29 iulie 2024