Aproape 7,0% din suprafața totală a lumii este afectată de salinitate1, ceea ce înseamnă că peste 900 de milioane de hectare de teren din lume sunt afectate atât de salinitate, cât și de salinitate sodică2, reprezentând 20% din terenul cultivat și 10% din terenul irigat. Solul salinizat ocupă jumătate din suprafață și are un conținut mai mare de sare3. Solul salinizat este o problemă majoră cu care se confruntă agricultura din Pakistan4,5. Dintre acestea, aproximativ 6,3 milioane de hectare sau 14% din terenul irigat este afectat în prezent de salinitate6.
Stresul abiotic poate alterahormon de creștere a plantelorrăspuns, rezultând o creștere scăzută a culturilor și a randamentului final7. Atunci când plantele sunt expuse la stres salin, echilibrul dintre producția de specii reactive de oxigen (ROS) și efectul de stingere al enzimelor antioxidante este perturbat, ceea ce duce la apariția stresului oxidativ8. Plantele cu concentrații mai mari de enzime antioxidante (atât constitutive, cât și inductibile) au o rezistență sănătoasă la deteriorarea oxidativă, cum ar fi superoxid dismutaza (SOD), guaiacol peroxidaza (POD), peroxidaza-catalază (CAT), ascorbat peroxidaza (APOX) și glutation reductaza (GR) pot spori toleranța la sare a plantelor aflate în stres salin9. În plus, s-a raportat că fitohormonii joacă un rol de reglare în creșterea și dezvoltarea plantelor, moartea celulară programată și supraviețuirea în condiții de mediu în schimbare10. Triacontanolul este un alcool primar saturat, o componentă a cerii epidermice a plantelor și are proprietăți de promovare a creșterii plantelor11,12, precum și proprietăți de promovare a creșterii la concentrații scăzute13. Aplicarea foliară poate îmbunătăți semnificativ starea pigmentului fotosintetic, acumularea de substanțe dizolvate, creșterea și producția de biomasă la plante14,15. Aplicarea foliară a triacontanolului poate spori toleranța plantelor la stres16 prin reglarea activității mai multor enzime antioxidante17, creșterea conținutului de osmoprotectori din țesuturile foliare ale plantelor11,18,19 și îmbunătățirea răspunsului la absorbția mineralelor esențiale K+ și Ca2+, dar nu și a Na+14. În plus, triacontanolul produce mai multe zaharuri reducătoare, proteine solubile și aminoacizi în condiții de stres20,21,22.
Legumele sunt bogate în fitochimicale și nutrienți și sunt esențiale pentru multe procese metabolice din corpul uman23. Producția de legume este amenințată de creșterea salinității solului, în special pe terenurile agricole irigate, care produc 40,0% din alimentele lumii24. Culturile de legume precum ceapa, castraveții, vinetele, ardeii și roșiile sunt sensibile la salinitate25, iar castraveții sunt o legumă importantă pentru nutriția umană la nivel mondial26. Stresul salin are un efect semnificativ asupra ratei de creștere a castraveților, cu toate acestea, nivelurile de salinitate peste 25 mM duc la o reducere a randamentului de până la 13%27,28. Efectele negative ale salinității asupra castraveților duc la scăderea creșterii și a randamentului plantelor5,29,30. Prin urmare, scopul acestui studiu a fost de a evalua rolul triacontanolului în atenuarea stresului salin la genotipurile de castraveți și de a evalua capacitatea triacontanolului de a promova creșterea și productivitatea plantelor. Aceste informații sunt, de asemenea, cruciale pentru dezvoltarea de strategii potrivite pentru solurile saline. În plus, am determinat modificările homeostaziei ionilor în genotipurile de castraveți sub stresul de NaCl.
Efectul triacontanolului asupra regulatorilor osmotici anorganici din frunzele a patru genotipuri de castravete, aflate în condiții de stres normal și salin.
Când genotipurile de castraveți au fost semănate în condiții de stres salin, numărul total de fructe și greutatea medie a fructelor au fost reduse semnificativ (Fig. 4). Aceste reduceri au fost mai pronunțate la genotipurile Summer Green și 20252, în timp ce Marketmore și Green Long au păstrat cel mai mare număr și greutate de fructe după provocarea la salinitate. Aplicarea foliară a triacontanolului a redus efectele adverse ale stresului salin și a crescut numărul și greutatea fructelor la toate genotipurile evaluate. Cu toate acestea, Marketmore tratat cu triacontanol a produs cel mai mare număr de fructe, cu o greutate medie mai mare, în condiții de stres și control, comparativ cu plantele netratate. Summer Green și 20252 au avut cel mai mare conținut de solide solubile în fructele de castraveți și au avut performanțe slabe în comparație cu genotipurile Marketmore și Green Long, care au avut cea mai mică concentrație totală de solide solubile.
Efectul triacontanolului asupra randamentului a patru genotipuri de castraveți în condiții normale și de stres salin.
Concentrația optimă de triacontanol a fost de 0,8 mg/l, ceea ce a permis atenuarea efectelor letale ale genotipurilor studiate în condiții de stres salin și fără stres. Cu toate acestea, efectul triacontanolului asupra Green-Long și Marketmore a fost mai evident. Având în vedere potențialul de toleranță la salinitate al acestor genotipuri și eficacitatea triacontanolului în atenuarea efectelor stresului salin, este posibil să se recomande cultivarea acestor genotipuri pe soluri saline cu pulverizare foliară cu triacontanol.
Data publicării: 27 noiembrie 2024