Почти 7,0% общей площади суши в мире подвержено засолению1, а это означает, что более 900 миллионов гектаров земли в мире подвержены как засолению, так и натриевому засолению2, что составляет 20% обрабатываемых земель и 10% орошаемых земель. занимает половину площади и имеет более высокое содержание солей3. Засоленная почва является серьезной проблемой, стоящей перед сельским хозяйством Пакистана4,5. Из них около 6,3 млн га или 14% орошаемых земель в настоящее время подвержены засолению6.
Абиотический стресс может изменитьгормон роста растенийреакция, что приводит к снижению роста сельскохозяйственных культур и конечной урожайности7. Когда растения подвергаются солевому стрессу, баланс между выработкой активных форм кислорода (АФК) и тушащим действием антиоксидантных ферментов нарушается, в результате чего растения страдают от окислительного стресса8. Растения с более высокими концентрациями антиоксидантных ферментов (как конститутивных, так и индуцируемых) обладают здоровой устойчивостью к окислительному повреждению, таких как супероксиддисмутаза (SOD), гваяколпероксидаза (POD), пероксидаза-каталаза (CAT), аскорбатпероксидаза (APOX) и глутатионредуктаза. (GR) может повысить солеустойчивость растений, находящихся в условиях солевого стресса9. Кроме того, сообщалось, что фитогормоны играют регулирующую роль в росте и развитии растений, запрограммированной гибели клеток и выживании в изменяющихся условиях окружающей среды10. Триаконтанол представляет собой насыщенный первичный спирт, который является компонентом растительного эпидермального воска и обладает свойствами, стимулирующими рост растений11,12, а также свойствами, стимулирующими рост в низких концентрациях13. Внекорневое применение может значительно улучшить состояние фотосинтетических пигментов, накопление растворенных веществ, рост и производство биомассы у растений14,15. Внекорневое применение триаконтанола может повысить стрессоустойчивость растений16 за счет регулирования активности множества антиоксидантных ферментов17, увеличения содержания осмопротекторов в тканях листьев растений11,18,19 и улучшения реакции поглощения необходимых минералов K+ и Ca2+, но не Na+. 14 Кроме того, триаконтанол производит больше редуцирующих сахаров, растворимых белков и аминокислот в условиях стресса20,21,22.
Овощи богаты фитохимическими веществами и питательными веществами и необходимы для многих метаболических процессов в организме человека23. Производство овощей находится под угрозой из-за повышения засоленности почв, особенно на орошаемых сельскохозяйственных угодьях, которые производят 40,0% мирового продовольствия24. Овощные культуры, такие как лук, огурец, баклажан, перец и помидоры, чувствительны к засолению25, а огурец является важным овощем для питания человека во всем мире26. Солевой стресс оказывает значительное влияние на скорость роста огурцов, однако уровень солености выше 25 мМ приводит к снижению урожайности до 13%27,28. Пагубное воздействие засоления на огурцы приводит к замедлению роста растений и снижению урожайности5,29,30. Поэтому целью этого исследования было оценить роль триаконтанола в облегчении солевого стресса у генотипов огурца и оценить способность триаконтанола стимулировать рост и продуктивность растений. Эта информация также имеет решающее значение для разработки стратегий, подходящих для засоленных почв. Кроме того, мы определили изменения ионного гомеостаза генотипов огурца при стрессе NaCl.
Влияние триаконтанола на неорганические регуляторы осмотики в листьях четырех генотипов огурца в условиях нормального и солевого стресса.
При посеве генотипов огурца в условиях солевого стресса общее количество плодов и средняя масса плодов значительно снижались (рис. 4). Это снижение было более выраженным у генотипов Summer Green и 20252, в то время как Marketmore и Green Long сохранили наибольшее количество и вес плодов после воздействия засоления. Внекорневое применение триаконтанола уменьшало неблагоприятные последствия солевого стресса и увеличивало количество и вес плодов во всех оцененных генотипах. Однако Маркетмор, обработанный триаконтанолом, дал наибольшее количество плодов с более высоким средним весом в стрессовых и контролируемых условиях по сравнению с необработанными растениями. Summer Green и 20252 имели самое высокое содержание растворимых сухих веществ в плодах огурца и имели худшие результаты по сравнению с генотипами Marketmore и Green Long, которые имели самую низкую общую концентрацию растворимых сухих веществ.
Влияние триаконтанола на урожайность четырех генотипов огурца в условиях нормального и солевого стресса.
Оптимальная концентрация триаконтанола составила 0,8 мг/л, что позволило смягчить летальное действие изучаемых генотипов при солевом стрессе и нестрессовых условиях. Однако влияние триаконтанола на Грин-Лонга и Маркетмора было более очевидным. Учитывая потенциал солеустойчивости этих генотипов и эффективность триаконтанола в смягчении последствий солевого стресса, можно рекомендовать выращивание этих генотипов на засоленных почвах с внекорневым опрыскиванием триаконтанолом.
Время публикации: 27 ноября 2024 г.