Biến đổi khí hậu và tăng trưởng dân số nhanh chóng đã trở thành những thách thức chính đối với an ninh lương thực toàn cầu.Một giải pháp đầy hứa hẹn là sử dụngchất điều hòa sinh trưởng thực vật(PGR) để tăng năng suất cây trồng và khắc phục các điều kiện phát triển không thuận lợi như khí hậu sa mạc.Gần đây, carotenoid zaxinone và hai chất tương tự của nó (MiZax3 và MiZax5) đã chứng minh hoạt động thúc đẩy tăng trưởng đầy hứa hẹn ở cây ngũ cốc và rau trong điều kiện nhà kính và đồng ruộng.Ở đây, chúng tôi đã nghiên cứu thêm về ảnh hưởng của các nồng độ khác nhau của MiZax3 và MiZax5 (5 μM và 10 μM vào năm 2021; 2,5 μM và 5 μM vào năm 2022) đối với sự tăng trưởng và năng suất của hai loại rau có giá trị cao ở Campuchia: khoai tây và Ả Rập Saudi quả dâu.Ả Rập.Trong năm thử nghiệm thực địa độc lập từ năm 2021 đến năm 2022, việc áp dụng cả hai loại MiZax đã cải thiện đáng kể các đặc tính nông học của cây trồng, các thành phần năng suất và năng suất tổng thể.Điều đáng chú ý là MiZax được sử dụng với liều lượng thấp hơn nhiều so với axit humic (một hợp chất thương mại được sử dụng rộng rãi ở đây để so sánh).Do đó, kết quả của chúng tôi cho thấy MiZax là chất điều hòa sinh trưởng thực vật rất hứa hẹn, có thể được sử dụng để kích thích sự tăng trưởng và năng suất của cây rau ngay cả trong điều kiện sa mạc và ở nồng độ tương đối thấp.
Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), hệ thống sản xuất lương thực của chúng ta phải tăng gần gấp ba vào năm 2050 để nuôi sống dân số toàn cầu đang ngày càng tăng (FAO: Thế giới sẽ cần thêm 70% lương thực vào năm 20501).Trên thực tế, dân số tăng nhanh, ô nhiễm, sâu bệnh di chuyển và đặc biệt là nhiệt độ cao và hạn hán do biến đổi khí hậu đều là những thách thức mà an ninh lương thực toàn cầu phải đối mặt2.Về vấn đề này, việc tăng tổng năng suất cây trồng nông nghiệp trong điều kiện dưới mức tối ưu là một trong những giải pháp không thể chối cãi cho vấn đề cấp bách này.Tuy nhiên, sự sinh trưởng và phát triển của thực vật chủ yếu phụ thuộc vào lượng dinh dưỡng sẵn có trong đất và bị hạn chế nghiêm trọng bởi các yếu tố môi trường bất lợi, bao gồm hạn hán, nhiễm mặn hoặc stress sinh học3,4,5.Những căng thẳng này có thể tác động tiêu cực đến sức khỏe và sự phát triển của cây trồng và cuối cùng dẫn đến giảm năng suất cây trồng6.Ngoài ra, nguồn nước ngọt hạn chế ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc tưới tiêu cho cây trồng, trong khi biến đổi khí hậu toàn cầu chắc chắn sẽ làm giảm diện tích đất canh tác và các sự kiện như nắng nóng làm giảm năng suất cây trồng7,8.Nhiệt độ cao là hiện tượng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, trong đó có Ả Rập Saudi.Việc sử dụng chất kích thích sinh học hoặc chất điều hòa sinh trưởng thực vật (PGR) có lợi cho việc rút ngắn chu kỳ sinh trưởng và tối đa hóa năng suất.Nó có thể cải thiện khả năng phục hồi của cây trồng và giúp cây trồng đối phó với các điều kiện phát triển không thuận lợi9.Về vấn đề này, chất kích thích sinh học và chất điều hòa sinh trưởng thực vật có thể được sử dụng ở nồng độ tối ưu để cải thiện sự tăng trưởng và năng suất của cây trồng10,11.
Carotenoid là tetraterpenoid cũng đóng vai trò là tiền chất của phytohormones axit abscisic (ABA) và strigolactone (SL)12,13,14, cũng như các chất điều hòa sinh trưởng được phát hiện gần đây là zaxinone, anorene và cyclocitral15,16,17,18,19.Tuy nhiên, hầu hết các chất chuyển hóa thực tế, bao gồm các dẫn xuất carotenoid, đều có nguồn tự nhiên hạn chế và/hoặc không ổn định, khiến việc ứng dụng trực tiếp chúng trong lĩnh vực này trở nên khó khăn.Do đó, trong vài năm qua, một số chất tương tự/bắt chước ABA và SL đã được phát triển và thử nghiệm cho các ứng dụng nông nghiệp20,21,22,23,24,25.Tương tự, gần đây chúng tôi đã phát triển các chất mô phỏng zaxinone (MiZax), một chất chuyển hóa thúc đẩy tăng trưởng có thể phát huy tác dụng của nó bằng cách tăng cường chuyển hóa đường và điều hòa cân bằng nội môi SL trong rễ lúa19,26.Hoạt tính bắt chước của zaxinone 3 (MiZax3) và MiZax5 (cấu trúc hóa học thể hiện trong Hình 1A) cho thấy hoạt tính sinh học tương đương với zaxinone ở cây lúa dại được trồng thủy canh và trong đất26.Hơn nữa, việc xử lý cà chua, chà là, tiêu xanh và bí ngô bằng zaxinone, MiZax3 và MiZx5 đã cải thiện sự tăng trưởng và năng suất của cây trồng, tức là năng suất và chất lượng hạt tiêu, trong điều kiện nhà kính và ngoài đồng, cho thấy vai trò của chúng là chất kích thích sinh học và việc sử dụng PGR27..Điều thú vị là MiZax3 và MiZax5 cũng cải thiện khả năng chịu mặn của tiêu xanh được trồng trong điều kiện độ mặn cao và MiZax3 làm tăng hàm lượng kẽm trong trái cây khi được bao bọc bằng khung kim loại-hữu cơ chứa kẽm7,28.
(A) Cấu trúc hóa học của MiZax3 và MiZax5.(B) Hiệu quả của việc phun qua lá MZ3 và MZ5 ở nồng độ 5 µM và 10 µM trên cây khoai tây trong điều kiện ngoài đồng.Thử nghiệm sẽ diễn ra vào năm 2021. Dữ liệu được trình bày dưới dạng trung bình ± SD.n ≥15.Phân tích thống kê được thực hiện bằng phân tích phương sai một chiều (ANOVA) và bài kiểm tra hậu hoc của Tukey.Dấu hoa thị biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với mô phỏng (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, không đáng kể).HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã đánh giá MiZax (MiZax3 và MiZax5) ở ba nồng độ trên lá (5 µM và 10 µM vào năm 2021 và 2,5 µM và 5 µM vào năm 2022) và so sánh chúng với khoai tây (Solanum tuberosum L).Axit humic điều hòa sinh trưởng thương mại (HA) đã được so sánh với dâu tây (Fragaria ananassa) trong các thử nghiệm trồng dâu tây trong nhà kính vào năm 2021 và 2022 cũng như trong bốn thử nghiệm thực địa ở Vương quốc Ả Rập Saudi, một vùng có khí hậu sa mạc điển hình.Mặc dù HA là chất kích thích sinh học được sử dụng rộng rãi với nhiều tác dụng có lợi, bao gồm tăng khả năng cung cấp chất dinh dưỡng trong đất và thúc đẩy tăng trưởng cây trồng bằng cách điều chỉnh cân bằng nội môi, nhưng kết quả của chúng tôi cho thấy MiZax vượt trội hơn HA.
Củ khoai tây loại Diamond được mua từ Công ty Thương mại Jabbar Nasser Al Bishi, Jeddah, Ả Rập Saudi.Cây giống của hai giống dâu tây “Sweet Charlie” và “Festival” và axit humic được mua từ Công ty Modern Agritech, Riyadh, Ả Rập Saudi.Tất cả nguyên liệu thực vật được sử dụng trong nghiên cứu này đều tuân thủ Tuyên bố chính sách của IUCN về nghiên cứu liên quan đến các loài có nguy cơ tuyệt chủng và Công ước về buôn bán các loài động vật và thực vật hoang dã có nguy cơ tuyệt chủng.
Địa điểm thử nghiệm nằm ở Hada Al-Sham, Ả Rập Saudi (21°48′3″B, 39°43′25″Đ).Đất là đất thịt pha cát, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130.Tính chất của đất được thể hiện trong Bảng bổ sung S1.
Ba cây giống dâu tây (Fragaria x ananassa D. var. Festival) ở giai đoạn lá thật được chia thành ba nhóm để đánh giá hiệu quả của việc phun qua lá 10 μM MiZax3 và MiZax5 đến đặc điểm sinh trưởng và thời gian ra hoa trong điều kiện nhà kính.Phun lá bằng nước (chứa 0,1% axeton) được sử dụng làm phương pháp xử lý mẫu.Thuốc xịt qua lá MiZax được áp dụng 7 lần trong khoảng thời gian một tuần.Hai thí nghiệm độc lập lần lượt được tiến hành vào ngày 15 và 28 tháng 9 năm 2021.Liều khởi đầu của mỗi hợp chất là 50 ml và sau đó tăng dần đến liều cuối cùng là 250 ml.Trong hai tuần liên tiếp, số lượng cây ra hoa được ghi lại hàng ngày và tỷ lệ ra hoa được tính vào đầu tuần thứ tư.Để xác định các đặc điểm sinh trưởng, số lá, trọng lượng tươi và khô của cây, tổng diện tích lá và số thân trên mỗi cây được đo vào cuối giai đoạn sinh trưởng và đầu giai đoạn sinh sản.Diện tích lá được đo bằng máy đo diện tích lá và mẫu tươi được sấy khô trong lò ở 100°C trong 48 giờ.
Hai thử nghiệm trên đồng ruộng đã được thực hiện: cày sớm và cày muộn.Củ khoai tây thuộc giống “Diamant” được trồng vào tháng 11 và tháng 2, tương ứng với thời kỳ chín sớm và chín muộn.Chất kích thích sinh học (MiZax-3 và -5) được sử dụng ở nồng độ 5,0 và 10,0 µM (2021) và 2,5 và 5,0 µM (2022).Xịt axit humic (HA) 1 g/l 8 lần một tuần.Nước hoặc axeton được sử dụng làm đối chứng âm.Thiết kế thử nghiệm hiện trường được thể hiện trong (Hình bổ sung S1).Thiết kế khối hoàn chỉnh ngẫu nhiên (RCBD) với diện tích lô 2,5 m × 3,0 m đã được sử dụng để tiến hành các thí nghiệm hiện trường.Mỗi lần điều trị được lặp lại ba lần dưới dạng lặp lại độc lập.Khoảng cách giữa mỗi lô là 1,0 m và khoảng cách giữa mỗi lô là 2,0 m.Khoảng cách giữa các cây là 0,6 m, khoảng cách giữa các hàng là 1 m.Cây khoai tây được tưới nhỏ giọt hàng ngày với tốc độ 3,4 lít/mỗi ống nhỏ giọt.Hệ thống chạy hai lần một ngày, mỗi lần 10 phút để cung cấp nước cho cây.Tất cả các phương pháp kỹ thuật nông nghiệp được khuyến nghị để trồng khoai tây trong điều kiện hạn hán đều được áp dụng31.Bốn tháng sau khi trồng, chiều cao cây (cm), số cành trên cây, thành phần và năng suất khoai tây cũng như chất lượng củ được đo bằng các kỹ thuật tiêu chuẩn.
Cây giống của hai giống dâu tây (Sweet Charlie và Festival) đã được thử nghiệm trong điều kiện đồng ruộng.Chất kích thích sinh học (MiZax-3 và -5) được sử dụng làm thuốc phun lá ở nồng độ 5,0 và 10,0 µM (2021) và 2,5 và 5,0 µM (2022) tám lần một tuần.Sử dụng 1 g HA mỗi lít làm thuốc phun qua lá song song với MiZax-3 và -5, với hỗn hợp đối chứng H2O hoặc axeton làm đối chứng âm.Cây giống dâu tây được trồng trên ô có kích thước 2,5 x 3 m vào đầu tháng 11 với khoảng cách cây 0,6 m và khoảng cách hàng 1 m.Thí nghiệm được thực hiện tại RCBD và được lặp lại ba lần.Cây được tưới 10 phút mỗi ngày vào lúc 7:00 và 17:00 bằng hệ thống tưới nhỏ giọt có các đầu tưới nhỏ giọt cách nhau 0,6 m và có dung tích 3,4 L. Các thành phần kỹ thuật nông nghiệp và các thông số năng suất được đo trong mùa sinh trưởng.Chất lượng trái cây bao gồm TSS (%), vitamin C32, độ axit và tổng hợp chất phenolic33 được đánh giá tại Phòng thí nghiệm Sinh lý và Công nghệ sau thu hoạch của Đại học King Abdulaziz.
Dữ liệu được thể hiện dưới dạng phương tiện và các biến thể được thể hiện dưới dạng độ lệch chuẩn.Ý nghĩa thống kê được xác định bằng cách sử dụng ANOVA một chiều (ANOVA một chiều) hoặc ANOVA hai chiều bằng cách sử dụng bài kiểm tra so sánh nhiều lần của Tukey với mức xác suất p < 0,05 hoặc bài kiểm tra t của Học sinh hai đuôi để phát hiện sự khác biệt đáng kể (* p < 0,05 , * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001).Tất cả các diễn giải thống kê được thực hiện bằng GraphPad Prism phiên bản 8.3.0.Các mối liên kết đã được kiểm tra bằng cách sử dụng phân tích thành phần chính (PCA), một phương pháp thống kê đa biến, sử dụng gói R 34.
Trong báo cáo trước đây, chúng tôi đã chứng minh hoạt động thúc đẩy tăng trưởng của MiZax ở nồng độ 5 và 10 μM trong cây trồng làm vườn và cải thiện chỉ số chất diệp lục trong Xét nghiệm thực vật đất (SPAD)27.Dựa trên những kết quả này, chúng tôi đã sử dụng cùng nồng độ để đánh giá tác động của MiZax đối với khoai tây, một loại cây lương thực quan trọng toàn cầu, trong các thử nghiệm thực địa ở vùng khí hậu sa mạc vào năm 2021. Đặc biệt, chúng tôi quan tâm đến việc kiểm tra xem liệu MiZax có thể làm tăng sự tích tụ tinh bột hay không , sản phẩm cuối cùng của quá trình quang hợp.Nhìn chung, việc áp dụng MiZax đã cải thiện sự phát triển của cây khoai tây so với axit humic (HA), dẫn đến tăng chiều cao cây, sinh khối và số lượng cành (Hình 1 B).Ngoài ra, chúng tôi quan sát thấy rằng 5 μM MiZax3 và MiZax5 có tác dụng mạnh hơn trong việc tăng chiều cao cây, số nhánh và sinh khối thực vật so với 10 μM (Hình 1B).Cùng với sự tăng trưởng được cải thiện, MiZax còn tăng năng suất, được đo bằng số lượng và trọng lượng củ thu hoạch.Hiệu quả có lợi tổng thể ít rõ rệt hơn khi MiZax được sử dụng ở nồng độ 10 μM, cho thấy rằng các hợp chất này nên được sử dụng ở nồng độ dưới mức này (Hình 1B).Ngoài ra, chúng tôi quan sát thấy không có sự khác biệt trong tất cả các thông số được ghi lại giữa phương pháp xử lý bằng axeton (mô phỏng) và nước (đối chứng), cho thấy rằng các hiệu ứng điều chỉnh tăng trưởng quan sát được không phải do dung môi gây ra, điều này phù hợp với báo cáo trước đây của chúng tôi27.
Vì mùa trồng khoai tây ở Ả Rập Saudi bao gồm chín sớm và muộn nên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu thực địa thứ hai vào năm 2022 sử dụng nồng độ thấp (2,5 và 5 µM) trong hai mùa để đánh giá tác động theo mùa của các cánh đồng mở (Hình bổ sung S2A).Đúng như dự đoán, cả hai ứng dụng 5 μM MiZax đều tạo ra tác dụng thúc đẩy tăng trưởng tương tự như thử nghiệm đầu tiên: tăng chiều cao cây, tăng phân nhánh, sinh khối cao hơn và tăng số lượng củ (Hình 2; Hình bổ sung S3).Điều quan trọng là chúng tôi đã quan sát thấy tác dụng đáng kể của các PGR này ở nồng độ 2,5 μM, trong khi xử lý GA không cho thấy tác dụng như dự đoán.Kết quả này cho thấy MiZax có thể được sử dụng ngay cả ở nồng độ thấp hơn mong đợi.Ngoài ra, ứng dụng MiZax còn tăng chiều dài và chiều rộng của củ (Hình bổ sung S2B).Chúng tôi cũng nhận thấy trọng lượng củ tăng lên đáng kể, nhưng nồng độ 2,5 µM chỉ được áp dụng trong cả hai vụ trồng;
Đánh giá kiểu hình thực vật về tác động của MiZax đối với cây khoai tây trưởng thành sớm trên cánh đồng KAU, được thực hiện vào năm 2022. Dữ liệu biểu thị giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn.n ≥15.Phân tích thống kê được thực hiện bằng phân tích phương sai một chiều (ANOVA) và bài kiểm tra hậu hoc của Tukey.Dấu hoa thị biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với mô phỏng (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, không đáng kể).HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;
Để hiểu rõ hơn về tác động của điều trị (T) và năm (Y), ANOVA hai chiều đã được sử dụng để kiểm tra sự tương tác của chúng (T x Y).Mặc dù tất cả các chất kích thích sinh học (T) đều làm tăng đáng kể chiều cao và sinh khối của cây khoai tây, nhưng chỉ MiZax3 và MiZax5 làm tăng đáng kể số lượng và trọng lượng củ, cho thấy phản ứng hai chiều của củ khoai tây với hai MiZax về cơ bản là giống nhau (Hình 3)).Ngoài ra, vào đầu mùa thời tiết (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) trở nên nóng hơn (trung bình 28°C và độ ẩm 52% (2022), làm giảm đáng kể sinh khối tổng thể của củ (Hình 2; Hình bổ sung S3).
Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp xử lý 5 µm (T), năm (Y) và sự tương tác của chúng (T x Y) trên khoai tây.Dữ liệu đại diện cho giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn.n ≥ 30. Phân tích thống kê được thực hiện bằng phân tích phương sai hai chiều (ANOVA).Dấu hoa thị biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với mô phỏng (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, không đáng kể).HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;
Tuy nhiên, xử lý Myzax vẫn có xu hướng kích thích sinh trưởng ở cây trưởng thành muộn.Nhìn chung, ba thí nghiệm độc lập của chúng tôi cho thấy chắc chắn rằng việc áp dụng MiZax có tác động đáng kể đến cấu trúc cây trồng bằng cách tăng số lượng cành.Trên thực tế, có tác động tương tác hai chiều đáng kể giữa (T) và (Y) đối với số lượng nhánh sau khi xử lý bằng MiZax (Hình 3).Kết quả này phù hợp với hoạt động của chúng với vai trò điều chỉnh tiêu cực quá trình sinh tổng hợp strigolactone (SL)26.Ngoài ra, trước đây chúng tôi đã chỉ ra rằng việc xử lý bằng Zaxinone gây ra sự tích tụ tinh bột trong rễ lúa35, điều này có thể giải thích sự gia tăng kích thước và trọng lượng của củ khoai tây sau khi xử lý bằng MiZax, vì củ có thành phần chủ yếu là tinh bột.
Cây ăn quả là cây trồng kinh tế quan trọng.Dâu tây rất nhạy cảm với các điều kiện căng thẳng phi sinh học như hạn hán và nhiệt độ cao.Vì vậy, chúng tôi đã nghiên cứu tác dụng của MiZax đối với dâu tây bằng cách phun lên lá.Lần đầu tiên chúng tôi cung cấp MiZax ở nồng độ 10 µM để đánh giá tác động của nó đối với sự phát triển của dâu tây (Lễ hội giống cây trồng).Thật thú vị, chúng tôi đã quan sát thấy MiZax3 làm tăng đáng kể số lượng thân cây, tương ứng với sự phân nhánh tăng lên, trong khi MiZax5 cải thiện tốc độ ra hoa, sinh khối thực vật và diện tích lá trong điều kiện nhà kính (Hình bổ sung S4), cho thấy hai hợp chất này có thể khác nhau về mặt sinh học.Sự kiện 26,27.Để hiểu rõ hơn về tác dụng của chúng đối với dâu tây trong điều kiện nông nghiệp thực tế, chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm thực địa áp dụng MiZax 5 và 10 μM cho cây dâu tây (cv. Sweet Charlie) được trồng trên đất bán cát vào năm 2021 (hình S5A).So với GC, chúng tôi không quan sát thấy sự gia tăng sinh khối thực vật nhưng nhận thấy xu hướng tăng số lượng quả (Hình C6A-B).Tuy nhiên, ứng dụng MiZax đã dẫn đến sự gia tăng đáng kể về trọng lượng của một quả dâu tây và cho thấy sự phụ thuộc vào nồng độ (Hình bổ sung S5B; Hình bổ sung S6B), cho thấy ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật này đến chất lượng quả dâu tây khi áp dụng trong điều kiện sa mạc.ảnh hưởng.
Để hiểu liệu hiệu quả thúc đẩy tăng trưởng có phụ thuộc vào loại cây trồng hay không, chúng tôi đã chọn hai giống dâu tây thương mại ở Ả Rập Saudi (Sweet Charlie và Festival) và tiến hành hai nghiên cứu thực địa vào năm 2022 bằng cách sử dụng MiZax nồng độ thấp (2,5 và 5 µM).Đối với Sweet Charlie, mặc dù tổng số quả không tăng đáng kể, nhưng sinh khối quả nhìn chung cao hơn ở những cây được xử lý bằng MiZax và số lượng quả trên mỗi lô tăng lên sau khi xử lý bằng MiZax3 (Hình 4).Những dữ liệu này gợi ý thêm rằng các hoạt động sinh học của MiZax3 và MiZax5 có thể khác nhau.Ngoài ra, sau khi xử lý bằng Myzax, chúng tôi quan sát thấy trọng lượng tươi và khô của cây cũng như chiều dài của chồi cây tăng lên.Về số lượng thân cây và cây mới, chúng tôi nhận thấy mức tăng chỉ ở mức 5 μM MiZax (Hình 4), cho thấy rằng sự phối hợp MiZax tối ưu phụ thuộc vào loài thực vật.
Tác dụng của MiZax đến cấu trúc cây và năng suất dâu tây (giống Sweet Charlie) từ các cánh đồng KAU, được tiến hành vào năm 2022. Dữ liệu biểu thị giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn.n ≥ 15, nhưng số quả trên mỗi ô được tính trung bình từ 15 cây từ 3 ô (n = 3).Phân tích thống kê được thực hiện bằng cách sử dụng phân tích phương sai một chiều (ANOVA) và bài kiểm tra hậu hoc của Tukey hoặc bài kiểm tra t của Sinh viên hai đuôi.Dấu hoa thị biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với mô phỏng (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, không đáng kể).HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;
Chúng tôi cũng quan sát thấy hoạt động kích thích tăng trưởng tương tự liên quan đến trọng lượng quả và sinh khối thực vật ở dâu tây thuộc giống Lễ hội (Hình 5), tuy nhiên, chúng tôi không tìm thấy sự khác biệt đáng kể về tổng số quả trên mỗi cây hoặc trên mỗi lô (Hình 2). 5);.Điều thú vị là, việc áp dụng MiZax đã làm tăng chiều dài và số lượng thân cây, cho thấy rằng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật này có thể được sử dụng để cải thiện sự phát triển của cây ăn quả (Hình 5).Ngoài ra, chúng tôi đã đo một số thông số sinh hóa để hiểu chất lượng quả của hai giống được thu thập từ đồng ruộng, nhưng chúng tôi không nhận được bất kỳ sự khác biệt nào giữa tất cả các phương pháp xử lý (Hình bổ sung S7; Hình bổ sung S8).
Ảnh hưởng của MiZax đến cấu trúc cây và năng suất dâu tây trên cánh đồng KAU (giống lễ hội), năm 2022. Dữ liệu là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn.n ≥ 15, nhưng số quả trên mỗi ô được tính trung bình từ 15 cây từ 3 ô (n = 3).Phân tích thống kê được thực hiện bằng cách sử dụng phân tích phương sai một chiều (ANOVA) và bài kiểm tra hậu hoc của Tukey hoặc bài kiểm tra t của Sinh viên hai đuôi.Dấu hoa thị biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với mô phỏng (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, không đáng kể).HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;
Trong nghiên cứu của chúng tôi về dâu tây, hoạt động sinh học của MiZax3 và MiZax5 hóa ra là khác nhau.Trước tiên, chúng tôi đã kiểm tra tác động của việc xử lý (T) và năm (Y) trên cùng một giống (Sweet Charlie) bằng cách sử dụng ANOVA hai chiều để xác định sự tương tác của chúng (T x Y).Do đó, GA không có tác dụng đối với giống dâu tây (Sweet Charlie), trong khi 5 μM MiZax3 và MiZax5 làm tăng đáng kể sinh khối thực vật và trái cây (Hình 6), cho thấy rằng tương tác hai chiều của hai MiZax rất giống nhau trong quảng cáo dâu tây .sản xuất cây trồng
Đánh giá tác động của biện pháp xử lý 5 µM (T), năm (Y) và sự tương tác của chúng (T x Y) đối với dâu tây (cv. Sweet Charlie).Dữ liệu đại diện cho giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn.n ≥ 30. Phân tích thống kê được thực hiện bằng phân tích phương sai hai chiều (ANOVA).Dấu hoa thị biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với mô phỏng (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, không đáng kể).HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;
Ngoài ra, do hoạt động MiZax trên hai giống hơi khác nhau (Hình 4; Hình 5), chúng tôi đã thực hiện phương pháp xử lý so sánh ANOVA hai chiều (T) và hai giống (C).Đầu tiên, không có biện pháp xử lý nào ảnh hưởng đến số lượng quả trên mỗi lô (Hình 7), cho thấy không có sự tương tác đáng kể giữa (T x C) và cho thấy rằng cả MiZax và HA đều không đóng góp vào tổng số quả.Ngược lại, MiZax (chứ không phải HA) làm tăng đáng kể trọng lượng cây, trọng lượng quả, thân cây và cây mới (Hình 7), cho thấy MiZax3 và MiZax5 thúc đẩy đáng kể sự phát triển của các giống dâu tây khác nhau.Dựa trên ANOVA hai chiều (T x Y) và (T x C), chúng ta có thể kết luận rằng các hoạt động thúc đẩy tăng trưởng của MiZax3 và MiZax5 trong điều kiện thực địa là rất giống nhau và nhất quán.
Đánh giá xử lý dâu tây bằng 5 µM (T), hai giống (C) và sự tương tác của chúng (T x C).Dữ liệu đại diện cho giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn.n ≥ 30, nhưng số quả trên mỗi ô được tính trung bình từ 15 cây từ 3 ô (n = 6).Phân tích thống kê được thực hiện bằng phân tích phương sai hai chiều (ANOVA).Dấu hoa thị biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với mô phỏng (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, không đáng kể).HA – axit humic;MZ3, MiZax3, MiZax5;
Cuối cùng, chúng tôi sử dụng phân tích thành phần chính (PCA) để đánh giá tác động của các hợp chất được áp dụng trên khoai tây (T x Y) và dâu tây (T x C).Những số liệu này cho thấy việc xử lý HA tương tự như axeton trong khoai tây hoặc nước trong dâu tây (Hình 8), cho thấy tác động tích cực tương đối nhỏ đến sự phát triển của cây trồng.Điều thú vị là, tác dụng tổng thể của MiZax3 và MiZax5 cho thấy sự phân bố giống nhau ở khoai tây (Hình 8A), trong khi sự phân bố của hai hợp chất này trong dâu tây là khác nhau (Hình 8B).Mặc dù MiZax3 và MiZax5 cho thấy sự phân bố chủ yếu là tích cực trong tăng trưởng và năng suất thực vật, phân tích PCA chỉ ra rằng hoạt động điều hòa tăng trưởng cũng có thể phụ thuộc vào loài thực vật.
Phân tích thành phần chính (PCA) của (A) khoai tây (T x Y) và (B) dâu tây (T x C).Tính điểm cho cả hai nhóm.Đường nối từng thành phần dẫn đến trung tâm của cụm.
Tóm lại, dựa trên năm nghiên cứu thực địa độc lập của chúng tôi về hai loại cây trồng có giá trị cao và nhất quán với các báo cáo trước đây của chúng tôi từ năm 2020 đến năm 202226,27, MiZax3 và MiZax5 là những chất điều hòa sinh trưởng thực vật đầy hứa hẹn có thể cải thiện sự tăng trưởng và năng suất của cây trồng., bao gồm ngũ cốc, cây thân gỗ (cây chà là) và cây ăn quả làm vườn26,27.Mặc dù các cơ chế phân tử ngoài hoạt động sinh học của chúng vẫn còn khó nắm bắt nhưng chúng có tiềm năng lớn cho các ứng dụng thực địa.Điều tuyệt vời nhất là so với axit humic, MiZax được sử dụng với số lượng nhỏ hơn nhiều (mức micromol hoặc miligam) và tác dụng tích cực rõ rệt hơn.Do đó, chúng tôi ước tính liều lượng MiZax3 cho mỗi lần bón (từ nồng độ thấp đến cao): 3, 6 hoặc 12 g/ha và liều lượng MiZx5: 4, 7 hoặc 13 g/ha, làm cho các PGR này hữu ích trong việc cải thiện năng suất cây trồng .Khá khả thi.
Thời gian đăng: 29-07-2024