Gần 7,0% tổng diện tích đất trên thế giới bị ảnh hưởng bởi độ mặn1, có nghĩa là hơn 900 triệu ha đất trên thế giới bị ảnh hưởng bởi cả độ mặn và độ mặn kiềm2, chiếm 20% diện tích đất canh tác và 10% diện tích đất được tưới tiêu. Đất nhiễm mặn chiếm một nửa diện tích và có hàm lượng muối cao hơn3. Đất nhiễm mặn là một vấn đề lớn đối với nông nghiệp Pakistan4,5. Trong đó, khoảng 6,3 triệu ha, tương đương 14% diện tích đất được tưới tiêu, hiện đang bị ảnh hưởng bởi độ mặn6.
Căng thẳng phi sinh học có thể làm thay đổihormone tăng trưởng thực vậtphản ứng này dẫn đến giảm sự phát triển của cây trồng và năng suất cuối cùng7. Khi cây trồng tiếp xúc với stress muối, sự cân bằng giữa sản xuất các loại oxy phản ứng (ROS) và tác dụng làm giảm của các enzyme chống oxy hóa bị phá vỡ, dẫn đến cây trồng bị stress oxy hóa8. Cây trồng có nồng độ enzyme chống oxy hóa cao hơn (cả enzyme cấu thành và enzyme cảm ứng) có khả năng chống chịu tốt với tổn thương oxy hóa, chẳng hạn như superoxide dismutase (SOD), guaiacol peroxidase (POD), peroxidase-catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APOX) và glutathione reductase (GR) có thể tăng cường khả năng chịu mặn của cây trồng trong điều kiện stress muối9. Ngoài ra, các phytohormone được báo cáo là đóng vai trò điều tiết trong sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, quá trình chết tế bào theo chương trình và sự sống sót trong điều kiện môi trường thay đổi10. Triacontanol là một loại rượu bậc nhất bão hòa, là thành phần của sáp biểu bì thực vật và có đặc tính thúc đẩy sinh trưởng của cây trồng11,12 cũng như các đặc tính thúc đẩy sinh trưởng ở nồng độ thấp13. Ứng dụng phun qua lá có thể cải thiện đáng kể tình trạng sắc tố quang hợp, tích lũy chất hòa tan, tăng trưởng và sản xuất sinh khối ở thực vật14,15. Ứng dụng triacontanol qua lá có thể tăng cường khả năng chịu stress của thực vật16 bằng cách điều chỉnh hoạt động của nhiều enzyme chống oxy hóa17, tăng hàm lượng chất bảo vệ thẩm thấu trong mô lá cây11,18,19 và cải thiện khả năng hấp thụ các khoáng chất thiết yếu K+ và Ca2+, nhưng không phải Na+. 14 Ngoài ra, triacontanol tạo ra nhiều đường khử, protein hòa tan và axit amin hơn trong điều kiện stress20,21,22.
Rau củ rất giàu chất phytochemical và chất dinh dưỡng, đồng thời rất cần thiết cho nhiều quá trình trao đổi chất trong cơ thể người23. Sản xuất rau củ đang bị đe dọa bởi độ mặn của đất ngày càng tăng, đặc biệt là ở các vùng đất nông nghiệp được tưới tiêu, nơi sản xuất 40% lương thực thế giới24. Các loại rau như hành tây, dưa chuột, cà tím, ớt và cà chua rất nhạy cảm với độ mặn25, và dưa chuột là một loại rau quan trọng đối với dinh dưỡng của con người trên toàn thế giới26. Căng thẳng do muối có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ sinh trưởng của dưa chuột, tuy nhiên, nồng độ muối trên 25 mM dẫn đến giảm năng suất lên đến 13%27,28. Tác động bất lợi của độ mặn đối với dưa chuột dẫn đến giảm sinh trưởng và năng suất cây trồng5,29,30. Do đó, mục đích của nghiên cứu này là đánh giá vai trò của triacontanol trong việc giảm thiểu căng thẳng do muối ở các giống dưa chuột và đánh giá khả năng của triacontanol trong việc thúc đẩy sinh trưởng và năng suất cây trồng. Thông tin này cũng rất quan trọng để phát triển các chiến lược phù hợp với đất nhiễm mặn. Ngoài ra, chúng tôi đã xác định những thay đổi về cân bằng ion trong các kiểu gen dưa chuột dưới tác động của stress NaCl.
Tác dụng của triacontanol đối với các chất điều hòa thẩm thấu vô cơ trong lá của bốn giống dưa chuột trong điều kiện bình thường và điều kiện căng thẳng do muối.
Khi các giống dưa chuột được gieo trồng trong điều kiện chịu mặn, tổng số quả và trọng lượng trung bình của quả giảm đáng kể (Hình 4). Sự giảm sút này rõ rệt hơn ở các giống Summer Green và 20252, trong khi Marketmore và Green Long vẫn giữ được số lượng và trọng lượng quả cao nhất sau khi chịu tác động của độ mặn. Phun triacontanol lên lá làm giảm các tác động bất lợi của stress mặn và làm tăng số lượng và trọng lượng quả ở tất cả các giống được đánh giá. Tuy nhiên, giống Marketmore được xử lý bằng triacontanol cho số lượng quả cao nhất với trọng lượng trung bình cao hơn trong điều kiện chịu stress và điều kiện đối chứng so với cây không được xử lý. Giống Summer Green và 20252 có hàm lượng chất rắn hòa tan cao nhất trong quả dưa chuột và cho năng suất kém hơn so với các giống Marketmore và Green Long, vốn có nồng độ chất rắn hòa tan tổng cộng thấp nhất.
Ảnh hưởng của triacontanol đến năng suất của bốn giống dưa chuột trong điều kiện bình thường và điều kiện chịu mặn.
Nồng độ tối ưu của triacontanol là 0,8 mg/l, cho phép giảm thiểu tác động gây chết của các giống lúa được nghiên cứu trong điều kiện căng thẳng do muối và không căng thẳng. Tuy nhiên, tác dụng của triacontanol đối với giống Green-Long và Marketmore rõ rệt hơn. Xét đến tiềm năng chịu mặn của các giống này và hiệu quả của triacontanol trong việc giảm thiểu tác động của căng thẳng do muối, có thể khuyến nghị trồng các giống này trên đất nhiễm mặn bằng cách phun triacontanol lên lá.
Thời gian đăng bài: 27/11/2024