Gần 7,0% tổng diện tích đất trên thế giới bị ảnh hưởng bởi độ mặn1, điều này có nghĩa là hơn 900 triệu ha đất trên thế giới bị ảnh hưởng bởi cả độ mặn và độ mặn natri2, chiếm 20% diện tích đất canh tác và 10% diện tích đất tưới tiêu. chiếm một nửa diện tích và có hàm lượng muối cao hơn3. Đất bị nhiễm mặn là một vấn đề lớn mà ngành nông nghiệp Pakistan phải đối mặt4,5. Trong số này, khoảng 6,3 triệu ha hoặc 14% diện tích đất tưới tiêu hiện đang bị ảnh hưởng bởi độ mặn6.
Căng thẳng phi sinh học có thể thay đổihormone tăng trưởng thực vậtphản ứng, dẫn đến giảm sinh trưởng cây trồng và năng suất cuối cùng7. Khi cây trồng tiếp xúc với stress muối, sự cân bằng giữa sản xuất các loài oxy phản ứng (ROS) và tác dụng dập tắt của các enzym chống oxy hóa bị phá vỡ, dẫn đến cây trồng bị stress oxy hóa8. Cây trồng có nồng độ enzym chống oxy hóa cao hơn (cả cấu thành và có thể cảm ứng) có khả năng chống lại tổn thương oxy hóa lành mạnh, 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 dưới stress muối9. Ngoài ra, phytohormone được báo cáo là đóng vai trò điều hòa trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng, quá trình chết tế bào theo chương trình và sự sống còn trong điều kiện môi trường thay đổi10. Triacontanol là một loại rượu bậc một bão hòa, là thành phần của sáp biểu bì thực vật và có đặc tính thúc đẩy sinh trưởng của cây11,12 cũng như đặc tính thúc đẩy sinh trưởng ở nồng độ thấp13. Ứng dụng trên lá có thể cải thiện đáng kể tình trạng sắc tố quang hợp, tích tụ chất tan, tăng trưởng và sản xuất sinh khối ở thực vật14,15. Ứng dụng trên lá triacontanol có thể tăng cường khả năng chịu đựng căng thẳng của thực vật16 bằng cách điều chỉnh hoạt động của nhiều loại enzyme chống oxy hóa17, tăng hàm lượng chất bảo vệ thẩm thấu của mô lá thực vật11,18,19 và cải thiện phản ứng 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 căng thẳng20,21,22.
Rau giàu chất dinh dưỡng và hóa chất thực vật, rất cần thiết cho nhiều quá trình trao đổi chất trong cơ thể con người23. Sản xuất rau đang bị đe dọa do độ mặn của đất ngày càng tăng, đặc biệt là ở những vùng đất nông nghiệp được tưới tiêu, nơi sản xuất 40,0% lương thực của thế giới24. Các loại cây 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 tác động đáng kể đến tốc độ tăng trưởng của dưa chuột, tuy nhiên, mức độ mặn trên 25 mM dẫn đến giảm năng suất tới 13%27,28. Tác động có hại của độ mặn đối với dưa chuột dẫn đến giảm sinh trưởng và năng suất của cây5,29,30. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá vai trò của triacontanol trong việc làm giảm căng thẳng do muối ở các kiểu gen dưa chuột và đánh giá khả năng của triacontanol trong việc thúc đẩy tăng trưởng và năng suất của cây. Thông tin này cũng rất quan trọng để phát triển các chiến lược phù hợp với đất mặn. Ngoài ra, chúng tôi đã xác định những thay đổi trong cân bằng ion ở kiểu gen dưa chuột dưới tác động của NaCl.
Tác dụng của triacontanol lên các chất điều hòa thẩm thấu vô cơ ở lá của bốn kiểu gen dưa chuột trong điều kiện bình thường và căng thẳng do muối.
Khi các kiểu gen dưa chuột được gieo trong điều kiện căng thẳng do muối, tổng số quả và trọng lượng quả trung bình giảm đáng kể (Hình 4). Sự giảm này rõ rệt hơn ở các kiểu gen Summer Green và 20252, trong khi Marketmore và Green Long vẫn giữ được số lượng và trọng lượng quả cao nhất sau thử thách về độ mặn. Việc bón triacontanol qua lá đã làm giảm tác động bất lợi của căng thẳng do muối và tăng số lượng và trọng lượng quả ở tất cả các kiểu gen được đánh giá. Tuy nhiên, Marketmore được xử lý bằng triacontanol cho ra số lượng quả cao nhất với trọng lượng trung bình cao hơn trong điều kiện căng thẳng và được kiểm soát so với những cây không được xử lý. 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 kiểu gen Marketmore và Green Long, có nồng độ chất rắn hòa tan tổng số thấp nhất.
Tác dụng của triacontanol đến năng suất của bốn kiểu gen dưa chuột trong điều kiện bình thường và căng thẳng do muối.
Nồng độ tối ưu của triacontanol là 0,8 mg/l, cho phép làm giảm tác động gây chết của các kiểu gen được nghiên cứu trong điều kiện căng thẳng do muối và không căng thẳng. Tuy nhiên, tác động của triacontanol đối với Green-Long và Marketmore rõ ràng hơn. Xem xét tiềm năng chịu mặn của các kiểu gen này và hiệu quả của triacontanol trong việc làm giảm tác động của căng thẳng do muối, có thể khuyến nghị trồng các kiểu gen này trên đất mặn bằng cách phun triacontanol lên lá.
Thời gian đăng: 27-11-2024