Perubahan iklim dan pertumbuhan penduduk yang pesat telah menjadi cabaran utama kepada keselamatan makanan global. Satu penyelesaian yang menjanjikan ialah penggunaanpengatur pertumbuhan tumbuhan(PGR) untuk meningkatkan hasil tanaman dan mengatasi keadaan pertumbuhan yang tidak menguntungkan seperti iklim gurun. Baru-baru ini, karotenoid zaxinone dan dua analognya (MiZax3 dan MiZax5) telah menunjukkan aktiviti penggalak pertumbuhan yang menjanjikan dalam tanaman bijirin dan sayur-sayuran di bawah keadaan rumah hijau dan ladang. Di sini, kami mengkaji dengan lebih lanjut kesan kepekatan MiZax3 dan MiZax5 yang berbeza (5 μM dan 10 μM pada tahun 2021; 2.5 μM dan 5 μM pada tahun 2022) terhadap pertumbuhan dan hasil dua tanaman sayur-sayuran bernilai tinggi di Kemboja: kentang dan strawberi Arab Saudi. Arab Saudi. Dalam lima percubaan lapangan bebas dari tahun 2021 hingga 2022, penggunaan kedua-dua MiZax telah meningkatkan ciri-ciri agronomi tumbuhan, komponen hasil dan hasil keseluruhan dengan ketara. Perlu diingatkan bahawa MiZax digunakan dalam dos yang jauh lebih rendah daripada asid humik (sebatian komersial yang digunakan secara meluas di sini untuk perbandingan). Oleh itu, keputusan kami menunjukkan bahawa MiZax merupakan pengatur pertumbuhan tumbuhan yang sangat berpotensi yang boleh digunakan untuk merangsang pertumbuhan dan hasil tanaman sayur-sayuran walaupun dalam keadaan gurun dan pada kepekatan yang agak rendah.
Menurut Pertubuhan Makanan dan Pertanian Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu (FAO), sistem pengeluaran makanan kita mesti meningkat hampir tiga kali ganda menjelang 2050 untuk memberi makan kepada populasi global yang semakin meningkat (FAO: Dunia akan memerlukan 70% lebih banyak makanan menjelang 20501). Malah, pertumbuhan penduduk yang pesat, pencemaran, pergerakan perosak dan terutamanya suhu tinggi dan kemarau yang disebabkan oleh perubahan iklim semuanya merupakan cabaran yang dihadapi oleh keselamatan makanan global2. Dalam hal ini, peningkatan hasil kasar tanaman pertanian dalam keadaan suboptimum adalah salah satu penyelesaian yang tidak dapat dipertikaikan untuk masalah mendesak ini. Walau bagaimanapun, pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan bergantung terutamanya pada ketersediaan nutrien dalam tanah dan sangat dikekang oleh faktor persekitaran yang buruk, termasuk kemarau, kemasinan atau tekanan biotik3,4,5. Tekanan ini boleh memberi kesan negatif kepada kesihatan dan perkembangan tanaman dan akhirnya menyebabkan hasil tanaman yang berkurangan6. Di samping itu, sumber air tawar yang terhad memberi kesan buruk kepada pengairan tanaman, manakala perubahan iklim global pasti akan mengurangkan keluasan tanah pertanian dan peristiwa seperti gelombang haba mengurangkan produktiviti tanaman7,8. Suhu tinggi adalah perkara biasa di banyak bahagian dunia, termasuk Arab Saudi. Penggunaan biostimulan atau pengawal selia pertumbuhan tumbuhan (PGR) bermanfaat untuk memendekkan kitaran pertumbuhan dan memaksimumkan hasil. Ia dapat meningkatkan daya tahan tanaman dan membolehkan tumbuhan menghadapi keadaan pertumbuhan yang tidak menguntungkan9. Dalam hal ini, biostimulan dan pengawal selia pertumbuhan tumbuhan boleh digunakan dalam kepekatan optimum untuk meningkatkan pertumbuhan dan produktiviti tumbuhan10,11.
Karotenoid ialah tetraterpenoid yang juga berfungsi sebagai prekursor untuk fitohormon asid absisik (ABA) dan strigolakton (SL)12,13,14, serta pengawal selia pertumbuhan yang baru ditemui iaitu zaxinone, anorena dan siklositral15,16,17,18,19. Walau bagaimanapun, kebanyakan metabolit sebenar, termasuk derivatif karotenoid, mempunyai sumber semula jadi yang terhad dan/atau tidak stabil, menjadikan aplikasi langsungnya dalam bidang ini sukar. Oleh itu, sejak beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa analog/mimetik ABA dan SL telah dibangunkan dan diuji untuk aplikasi pertanian20,21,22,23,24,25. Begitu juga, kami baru-baru ini membangunkan mimetik zaxinone (MiZax), metabolit penggalak pertumbuhan yang mungkin memberikan kesannya dengan meningkatkan metabolisme gula dan mengawal selia homeostasis SL dalam akar padi19,26. Mimetik zaxinone 3 (MiZax3) dan MiZax5 (struktur kimia ditunjukkan dalam Rajah 1A) menunjukkan aktiviti biologi yang setanding dengan zaxinone dalam tanaman padi jenis liar yang ditanam secara hidroponik dan di dalam tanah26. Selain itu, rawatan tomato, kurma, lada hijau dan labu dengan zaxinone, MiZax3 dan MiZx5 meningkatkan pertumbuhan dan produktiviti tumbuhan, iaitu hasil dan kualiti lada, di bawah keadaan rumah hijau dan padang terbuka, menunjukkan peranan mereka sebagai biostimulan dan penggunaan PGR27. . Menariknya, MiZax3 dan MiZax5 juga meningkatkan toleransi garam lada hijau yang ditanam di bawah keadaan kemasinan yang tinggi, dan MiZax3 meningkatkan kandungan zink buah-buahan apabila dikapsulkan dengan rangka logam-organik yang mengandungi zink7,28.
(A) Struktur kimia MiZax3 dan MiZax5. (B) Kesan penyemburan foliar MZ3 dan MZ5 pada kepekatan 5 µM dan 10 µM pada tanaman kentang di bawah keadaan lapangan terbuka. Eksperimen ini akan berlangsung pada tahun 2021. Data dibentangkan sebagai min ± SD. n≥15. Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians sehala (ANOVA) dan ujian post hoc Tukey. Asterisk menunjukkan perbezaan yang signifikan secara statistik berbanding simulasi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, tidak signifikan). HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Dalam kajian ini, kami menilai MiZax (MiZax3 dan MiZax5) pada tiga kepekatan foliar (5 µM dan 10 µM pada tahun 2021 dan 2.5 µM dan 5 µM pada tahun 2022) dan membandingkannya dengan kentang (Solanum tuberosum L). Asid humik (HA) pengatur pertumbuhan komersial telah dibandingkan dengan strawberi (Fragaria ananassa) dalam percubaan rumah hijau strawberi pada tahun 2021 dan 2022 dan dalam empat percubaan lapangan di Kerajaan Arab Saudi, sebuah wilayah iklim gurun yang tipikal. Walaupun HA merupakan biostimulan yang digunakan secara meluas dengan banyak kesan yang bermanfaat, termasuk meningkatkan ketersediaan nutrien dalam tanah dan menggalakkan pertumbuhan tanaman dengan mengawal selia homeostasis hormon, keputusan kami menunjukkan bahawa MiZax adalah lebih baik daripada HA.
Ubi kentang varieti Diamond telah dibeli daripada Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company, Jeddah, Arab Saudi. Anak benih dua varieti strawberi “Sweet Charlie” dan “Festival” serta asid humik telah dibeli daripada Modern Agritech Company, Riyadh, Arab Saudi. Semua bahan tumbuhan yang digunakan dalam kajian ini mematuhi Pernyataan Dasar IUCN mengenai Penyelidikan yang Melibatkan Spesies Terancam dan Konvensyen mengenai Perdagangan Spesies Fauna dan Flora Liar Terancam.
Tapak eksperimen terletak di Hada Al-Sham, Arab Saudi (21°48′3″U, 39°43′25″T). Tanahnya ialah tanah liat berpasir, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130. Sifat-sifat tanah ditunjukkan dalam Jadual Tambahan S1.
Tiga anak benih strawberi (Fragaria x ananassa D. var. Festival) pada peringkat daun sebenar dibahagikan kepada tiga kumpulan untuk menilai kesan penyemburan foliar dengan 10 μM MiZax3 dan MiZax5 terhadap ciri pertumbuhan dan masa berbunga di bawah keadaan rumah hijau. Menyembur daun dengan air (mengandungi 0.1% aseton) telah digunakan sebagai rawatan pemodelan. Semburan foliar MiZax telah digunakan sebanyak 7 kali pada selang satu minggu. Dua eksperimen bebas telah dijalankan masing-masing pada 15 dan 28 September 2021. Dos permulaan setiap sebatian ialah 50 ml dan kemudian secara beransur-ansur ditingkatkan kepada dos akhir 250 ml. Selama dua minggu berturut-turut, bilangan tumbuhan berbunga direkodkan setiap hari dan kadar berbunga dikira pada awal minggu keempat. Untuk menentukan ciri pertumbuhan, bilangan daun, berat segar dan kering tumbuhan, jumlah luas daun, dan bilangan stolon setiap tumbuhan diukur pada akhir fasa pertumbuhan dan pada awal fasa pembiakan. Luas daun diukur menggunakan meter luas daun dan sampel segar dikeringkan dalam ketuhar pada suhu 100°C selama 48 jam.
Dua percubaan lapangan telah dijalankan: membajak awal dan lewat. Ubi kentang varieti "Diamant" ditanam pada bulan November dan Februari, masing-masing dengan tempoh masak awal dan lewat. Biostimulan (MiZax-3 dan -5) digunakan dalam kepekatan 5.0 dan 10.0 µM (2021) dan 2.5 dan 5.0 µM (2022). Sembur asid humik (HA) 1 g/l 8 kali seminggu. Air atau aseton digunakan sebagai kawalan negatif. Reka bentuk ujian lapangan ditunjukkan dalam (Rajah Tambahan S1). Reka bentuk blok lengkap rawak (RCBD) dengan luas plot 2.5 m × 3.0 m telah digunakan untuk menjalankan eksperimen lapangan. Setiap rawatan diulang tiga kali sebagai replika bebas. Jarak antara setiap plot ialah 1.0 m, dan jarak antara setiap blok ialah 2.0 m. Jarak antara tumbuhan ialah 0.6 m, jarak antara baris ialah 1 m. Pokok kentang diairi setiap hari dengan titisan pada kadar 3.4 l bagi setiap penitis. Sistem ini dijalankan dua kali sehari selama 10 minit setiap kali untuk membekalkan air kepada pokok. Semua kaedah agroteknik yang disyorkan untuk menanam kentang dalam keadaan kemarau telah digunakan31. Empat bulan selepas penanaman, ketinggian pokok (cm), bilangan dahan bagi setiap pokok, komposisi dan hasil kentang, serta kualiti ubi diukur menggunakan teknik standard.
Anak benih dua varieti strawberi (Sweet Charlie dan Festival) telah diuji di bawah keadaan lapangan. Biostimulan (MiZax-3 dan -5) telah digunakan sebagai semburan daun pada kepekatan 5.0 dan 10.0 µM (2021) dan 2.5 dan 5.0 µM (2022) lapan kali seminggu. Gunakan 1 g HA seliter sebagai semburan foliar selari dengan MiZax-3 dan -5, dengan campuran kawalan H2O atau aseton sebagai kawalan negatif. Anak benih strawberi telah ditanam di plot 2.5 x 3 m pada awal November dengan jarak tanaman 0.6 m dan jarak baris 1 m. Eksperimen dijalankan di RCBD dan diulang tiga kali. Tanaman disiram selama 10 minit setiap hari pada pukul 7:00 dan 17:00 menggunakan sistem pengairan titisan yang mengandungi titisan yang dijarakkan 0.6 m dan dengan kapasiti 3.4 L. Komponen agroteknik dan parameter hasil diukur semasa musim tanam. Kualiti buah termasuk TSS (%), vitamin C32, keasidan dan jumlah sebatian fenolik33 telah dinilai di Makmal Fisiologi dan Teknologi Lepas Tuai Universiti King Abdulaziz.
Data dinyatakan sebagai min dan variasi dinyatakan sebagai sisihan piawai. Kepentingan statistik ditentukan menggunakan ANOVA sehala (ANOVA sehala) atau ANOVA dua hala menggunakan ujian perbandingan berganda Tukey menggunakan tahap kebarangkalian p < 0.05 atau ujian t Pelajar dua hujung untuk mengesan perbezaan yang ketara (*p < 0.05, * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001). Semua tafsiran statistik dilakukan menggunakan GraphPad Prism versi 8.3.0. Persatuan diuji menggunakan analisis komponen utama (PCA), kaedah statistik multivariat, menggunakan pakej R 34.
Dalam laporan terdahulu, kami menunjukkan aktiviti penggalak pertumbuhan MiZax pada kepekatan 5 dan 10 μM dalam tumbuhan hortikultur dan meningkatkan penunjuk klorofil dalam Soil Plant Assay (SPAD)27. Berdasarkan keputusan ini, kami menggunakan kepekatan yang sama untuk menilai kesan MiZax terhadap kentang, tanaman makanan global yang penting, dalam ujian lapangan di iklim gurun pada tahun 2021. Khususnya, kami berminat untuk menguji sama ada MiZax boleh meningkatkan pengumpulan kanji, produk akhir fotosintesis. Secara keseluruhan, penggunaan MiZax meningkatkan pertumbuhan tumbuhan kentang berbanding asid humik (HA), mengakibatkan peningkatan ketinggian tumbuhan, biojisim dan bilangan cabang (Rajah 1B). Di samping itu, kami mendapati bahawa 5 μM MiZax3 dan MiZax5 mempunyai kesan yang lebih kuat terhadap peningkatan ketinggian tumbuhan, bilangan cabang dan biojisim tumbuhan berbanding 10 μM (Rajah 1B). Bersama-sama dengan pertumbuhan yang lebih baik, MiZax juga meningkatkan hasil, diukur dengan bilangan dan berat ubi yang dituai. Kesan keseluruhan yang bermanfaat adalah kurang ketara apabila MiZax diberikan pada kepekatan 10 μM, menunjukkan bahawa sebatian ini harus diberikan pada kepekatan di bawah ini (Rajah 1B). Di samping itu, kami tidak melihat perbezaan dalam semua parameter yang direkodkan antara rawatan aseton (olok-olok) dan air (kawalan), menunjukkan bahawa kesan modulasi pertumbuhan yang diperhatikan tidak disebabkan oleh pelarut, yang selaras dengan laporan kami sebelum ini27.
Memandangkan musim penanaman kentang di Arab Saudi terdiri daripada pematangan awal dan lewat, kami menjalankan kajian lapangan kedua pada tahun 2022 menggunakan kepekatan rendah (2.5 dan 5 µM) selama dua musim untuk menilai impak bermusim ladang terbuka (Rajah Tambahan S2A). Seperti yang dijangkakan, kedua-dua aplikasi MiZax 5 μM menghasilkan kesan penggalak pertumbuhan yang serupa dengan percubaan pertama: peningkatan ketinggian tumbuhan, peningkatan percabangan, biojisim yang lebih tinggi, dan peningkatan bilangan ubi (Rajah 2; Rajah Tambahan S3). Yang penting, kami memerhatikan kesan ketara PGR ini pada kepekatan 2.5 μM, manakala rawatan GA tidak menunjukkan kesan yang diramalkan. Keputusan ini menunjukkan bahawa MiZax boleh digunakan walaupun pada kepekatan yang lebih rendah daripada yang dijangkakan. Di samping itu, aplikasi MiZax juga meningkatkan panjang dan lebar ubi (Rajah Tambahan S2B). Kami juga mendapati peningkatan ketara dalam berat ubi, tetapi kepekatan 2.5 µM hanya digunakan pada kedua-dua musim penanaman;
Penilaian fenotip tumbuhan terhadap kesan MiZax terhadap tumbuhan kentang yang matang awal di ladang KAU, dijalankan pada tahun 2022. Data mewakili min ± sisihan piawai. n≥15. Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians sehala (ANOVA) dan ujian post hoc Tukey. Asterisk menunjukkan perbezaan yang signifikan secara statistik berbanding simulasi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, tidak signifikan). HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Untuk lebih memahami kesan rawatan (T) dan tahun (Y), ANOVA dua hala telah digunakan untuk mengkaji interaksi mereka (T x Y). Walaupun semua biostimulan (T) meningkatkan ketinggian dan biojisim tanaman kentang dengan ketara, hanya MiZax3 dan MiZax5 meningkatkan bilangan dan berat ubi dengan ketara, menunjukkan bahawa tindak balas dwiarah ubi kentang terhadap kedua-dua MiZax pada asasnya serupa (Rajah 3)). Di samping itu, pada permulaan musim, cuaca (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) menjadi lebih panas (purata 28 °C dan kelembapan 52% (2022), yang mengurangkan biojisim ubi secara keseluruhan dengan ketara (Rajah 2; Rajah Tambahan S3).
Kaji kesan rawatan 5 µm (T), tahun (Y) dan interaksinya (T x Y) terhadap kentang. Data mewakili min ± sisihan piawai. n ≥ 30. Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians dua hala (ANOVA). Asterisk menunjukkan perbezaan yang signifikan secara statistik berbanding simulasi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, tidak signifikan). HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Walau bagaimanapun, rawatan Myzax masih cenderung untuk merangsang pertumbuhan tumbuhan yang lewat matang. Secara keseluruhan, tiga eksperimen bebas kami menunjukkan tanpa keraguan bahawa penggunaan MiZax mempunyai kesan yang ketara terhadap struktur tumbuhan dengan meningkatkan bilangan cabang. Malah, terdapat kesan interaksi dua hala yang ketara antara (T) dan (Y) terhadap bilangan cabang selepas rawatan MiZax (Rajah 3). Keputusan ini selaras dengan aktiviti mereka sebagai pengawal selia negatif biosintesis strigolactone (SL)26. Di samping itu, kami sebelum ini telah menunjukkan bahawa rawatan Zaxinone menyebabkan pengumpulan kanji dalam akar padi35, yang mungkin menjelaskan peningkatan saiz dan berat ubi kentang selepas rawatan MiZax, kerana ubi kebanyakannya terdiri daripada kanji.
Tanaman buah-buahan merupakan tumbuhan ekonomi yang penting. Strawberi sensitif terhadap keadaan tekanan abiotik seperti kemarau dan suhu tinggi. Oleh itu, kami mengkaji kesan MiZax pada strawberi dengan menyembur daun. Kami mula-mula menyediakan MiZax pada kepekatan 10 µM untuk menilai kesannya terhadap pertumbuhan strawberi (kultivar Festival). Menariknya, kami mendapati bahawa MiZax3 meningkatkan bilangan stolon dengan ketara, yang sepadan dengan peningkatan percabangan, manakala MiZax5 meningkatkan kadar pembungaan, biojisim tumbuhan dan luas daun di bawah keadaan rumah hijau (Rajah Tambahan S4), menunjukkan bahawa kedua-dua sebatian ini mungkin berbeza secara biologi. Peristiwa 26,27. Untuk lebih memahami kesannya terhadap strawberi di bawah keadaan pertanian sebenar, kami menjalankan ujian lapangan yang menggunakan 5 dan 10 μM MiZax pada tumbuhan strawberi (cv. Sweet Charlie) yang ditanam di tanah separa berpasir pada tahun 2021 (rajah S5A). Berbanding dengan GC, kami tidak melihat peningkatan dalam biojisim tumbuhan, tetapi mendapati trend ke arah peningkatan bilangan buah (Rajah C6A-B). Walau bagaimanapun, aplikasi MiZax menghasilkan peningkatan ketara dalam berat buah tunggal dan membayangkan kebergantungan kepekatan (Rajah Tambahan S5B; Rajah Tambahan S6B), yang menunjukkan pengaruh pengawal selia pertumbuhan tumbuhan ini terhadap kualiti buah strawberi apabila digunakan di bawah keadaan gurun.
Untuk memahami sama ada kesan penggalakan pertumbuhan bergantung pada jenis kultivar, kami memilih dua kultivar strawberi komersial di Arab Saudi (Sweet Charlie dan Festival) dan menjalankan dua kajian lapangan pada tahun 2022 menggunakan kepekatan rendah MiZax (2.5 dan 5 µM). Bagi Sweet Charlie, walaupun jumlah buah tidak meningkat dengan ketara, biojisim buah secara amnya lebih tinggi untuk tumbuhan yang dirawat dengan MiZax, dan bilangan buah setiap plot meningkat selepas rawatan MiZax3 (Rajah 4). Data ini seterusnya menunjukkan bahawa aktiviti biologi MiZax3 dan MiZax5 mungkin berbeza. Di samping itu, selepas rawatan dengan Myzax, kami memerhatikan peningkatan dalam berat segar dan kering tumbuhan, serta panjang pucuk tumbuhan. Mengenai bilangan stolon dan tumbuhan baharu, kami mendapati peningkatan hanya pada 5 μM MiZax (Rajah 4), menunjukkan bahawa koordinasi MiZax yang optimum bergantung pada spesies tumbuhan.
Kesan MiZax terhadap struktur tumbuhan dan hasil strawberi (varieti Sweet Charlie) dari ladang KAU, dijalankan pada tahun 2022. Data mewakili min ± sisihan piawai. n ≥ 15, tetapi bilangan buah setiap plot dikira secara purata daripada 15 tumbuhan daripada tiga plot (n = 3). Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians sehala (ANOVA) dan ujian post hoc Tukey atau ujian t Pelajar dua hujung. Asterisk menunjukkan perbezaan yang signifikan secara statistik berbanding simulasi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, tidak signifikan). HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Kami juga memerhatikan aktiviti rangsangan pertumbuhan yang serupa berhubung kait dengan berat buah dan biojisim tumbuhan dalam strawberi varieti Festival (Rajah 5), namun, kami tidak menemui perbezaan yang ketara dalam jumlah bilangan buah setiap tumbuhan atau setiap plot (Rajah 5); . Menariknya, penggunaan MiZax meningkatkan panjang tumbuhan dan bilangan stolon, menunjukkan bahawa pengawal selia pertumbuhan tumbuhan ini boleh digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman buah-buahan (Rajah 5). Di samping itu, kami mengukur beberapa parameter biokimia untuk memahami kualiti buah bagi dua kultivar yang dikumpulkan dari ladang, tetapi kami tidak memperoleh sebarang perbezaan antara semua rawatan (Rajah Tambahan S7; Rajah Tambahan S8).
Kesan MiZax terhadap struktur tumbuhan dan hasil strawberi di ladang KAU (varieti Festival), 2022. Data adalah min ± sisihan piawai. n ≥ 15, tetapi bilangan buah setiap plot dikira secara purata daripada 15 tumbuhan daripada tiga plot (n = 3). Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians sehala (ANOVA) dan ujian post hoc Tukey atau ujian t Pelajar dua hujung. Asterisk menunjukkan perbezaan yang signifikan secara statistik berbanding simulasi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, tidak signifikan). HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Dalam kajian kami mengenai strawberi, aktiviti biologi MiZax3 dan MiZax5 ternyata berbeza. Kami mula-mula mengkaji kesan rawatan (T) dan tahun (Y) pada kultivar yang sama (Sweet Charlie) menggunakan ANOVA dua hala untuk menentukan interaksi mereka (T x Y). Oleh itu, GA tidak memberi kesan pada kultivar strawberi (Sweet Charlie), manakala 5 μM MiZax3 dan MiZax5 meningkatkan biojisim tumbuhan dan buah dengan ketara (Rajah 6), menunjukkan bahawa interaksi dua hala kedua-dua MiZax adalah sangat serupa dalam promosi strawberi. pengeluaran tanaman.
Nilaikan kesan rawatan 5 µM (T), tahun (Y) dan interaksinya (T x Y) terhadap strawberi (cv. Sweet Charlie). Data mewakili min ± sisihan piawai. n ≥ 30. Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians dua hala (ANOVA). Asterisk menunjukkan perbezaan yang signifikan secara statistik berbanding simulasi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, tidak signifikan). HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Selain itu, memandangkan aktiviti MiZax pada kedua-dua kultivar adalah sedikit berbeza (Rajah 4; Rajah 5), kami menjalankan ANOVA dua hala yang membandingkan rawatan (T) dan dua kultivar (C). Pertama, tiada rawatan yang mempengaruhi bilangan buah setiap plot (Rajah 7), menunjukkan tiada interaksi ketara antara (T x C) dan menunjukkan bahawa MiZax mahupun HA tidak menyumbang kepada jumlah bilangan buah. Sebaliknya, MiZax (tetapi bukan HA) meningkatkan berat tumbuhan, berat buah, stolon dan tumbuhan baharu dengan ketara (Rajah 7), menunjukkan bahawa MiZax3 dan MiZax5 menggalakkan pertumbuhan kultivar tumbuhan strawberi yang berbeza dengan ketara. Berdasarkan ANOVA dua hala (T x Y) dan (T x C), kita boleh membuat kesimpulan bahawa aktiviti penggalak pertumbuhan MiZax3 dan MiZax5 di bawah keadaan lapangan adalah sangat serupa dan konsisten.
Penilaian rawatan strawberi dengan 5 µM (T), dua varieti (C) dan interaksinya (T x C). Data mewakili min ± sisihan piawai. n ≥ 30, tetapi bilangan buah setiap plot dikira secara purata daripada 15 tumbuhan daripada tiga plot (n = 6). Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians dua hala (ANOVA). Asterisk menunjukkan perbezaan yang signifikan secara statistik berbanding simulasi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, tidak signifikan). HA – asid humik; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Akhir sekali, kami menggunakan analisis komponen utama (PCA) untuk menilai kesan sebatian yang digunakan pada kentang (T x Y) dan strawberi (T x C). Angka-angka ini menunjukkan bahawa rawatan HA adalah serupa dengan aseton dalam kentang atau air dalam strawberi (Rajah 8), menunjukkan kesan positif yang agak kecil terhadap pertumbuhan tumbuhan. Menariknya, kesan keseluruhan MiZax3 dan MiZax5 menunjukkan taburan yang sama dalam kentang (Rajah 8A), manakala taburan kedua-dua sebatian ini dalam strawberi adalah berbeza (Rajah 8B). Walaupun MiZax3 dan MiZax5 menunjukkan taburan yang kebanyakannya positif dalam pertumbuhan dan hasil tumbuhan, analisis PCA menunjukkan bahawa aktiviti pengawalaturan pertumbuhan juga mungkin bergantung pada spesies tumbuhan.
Analisis komponen utama (PCA) bagi (A) kentang (T x Y) dan (B) strawberi (T x C). Plot skor untuk kedua-dua kumpulan. Garisan yang menghubungkan setiap komponen menuju ke pusat gugusan.
Secara ringkasnya, berdasarkan lima kajian lapangan bebas kami terhadap dua tanaman bernilai tinggi dan selaras dengan laporan kami sebelum ini dari tahun 2020 hingga 202226,27, MiZax3 dan MiZax5 merupakan pengawal selia pertumbuhan tumbuhan yang berpotensi yang boleh meningkatkan pertumbuhan dan hasil tumbuhan, termasuk bijirin, tumbuhan berkayu (pokok kurma) dan tanaman buah-buahan hortikultur26,27. Walaupun mekanisme molekul di luar aktiviti biologinya masih sukar difahami, ia mempunyai potensi yang besar untuk aplikasi lapangan. Paling penting, berbanding dengan asid humik, MiZax digunakan dalam kuantiti yang jauh lebih kecil (tahap mikromolar atau miligram) dan kesan positifnya lebih ketara. Oleh itu, kami menganggarkan dos MiZax3 setiap aplikasi (daripada kepekatan rendah hingga tinggi): 3, 6 atau 12 g/ha, dan dos MiZx5: 4, 7 atau 13 g/ha, menjadikan PGR ini berguna untuk meningkatkan hasil tanaman. Agak boleh dilakukan.
Masa siaran: 29 Julai 2024