Ndryshimi i klimës dhe rritja e shpejtë e popullsisë janë bërë sfida kryesore për sigurinë ushqimore globale. Një zgjidhje premtuese është përdorimi irregullatorët e rritjes së bimëve(PGR) për të rritur rendimentet e të korrave dhe për të kapërcyer kushtet e pafavorshme të rritjes, siç janë klimat e shkretëtirës. Kohët e fundit, karotenoidi zaxinone dhe dy nga analogët e tij (MiZax3 dhe MiZax5) kanë demonstruar aktivitet premtues për nxitjen e rritjes në kulturat e drithërave dhe perimeve në kushte serre dhe fushe. Këtu, ne hetuam më tej efektet e përqendrimeve të ndryshme të MiZax3 dhe MiZax5 (5 μM dhe 10 μM në vitin 2021; 2.5 μM dhe 5 μM në vitin 2022) në rritjen dhe rendimentin e dy kulturave perimesh me vlerë të lartë në Kamboxhia: patatet dhe luleshtrydhet. Arabia. Në pesë prova të pavarura në terren nga viti 2021 deri në vitin 2022, aplikimi i të dy MiZax përmirësoi ndjeshëm karakteristikat agronomike të bimëve, përbërësit e rendimentit dhe rendimentin e përgjithshëm. Vlen të përmendet se MiZax përdoret në doza shumë më të ulëta se acidi humik (një përbërës komercial i përdorur gjerësisht i përdorur këtu për krahasim). Kështu, rezultatet tona tregojnë se MiZax është një rregullator shumë premtues i rritjes së bimëve që mund të përdoret për të stimuluar rritjen dhe rendimentin e kulturave perimesh edhe në kushte shkretëtire dhe në përqendrime relativisht të ulëta.
Sipas Organizatës së Ushqimit dhe Bujqësisë të Kombeve të Bashkuara (FAO), sistemet tona të prodhimit të ushqimit duhet të trefishohen pothuajse deri në vitin 2050 për të ushqyer një popullsi globale në rritje (FAO: Bota do të ketë nevojë për 70% më shumë ushqim deri në vitin 20501). Në fakt, rritja e shpejtë e popullsisë, ndotja, lëvizjet e dëmtuesve dhe veçanërisht temperaturat e larta dhe thatësirat e shkaktuara nga ndryshimet klimatike janë të gjitha sfida me të cilat përballet siguria globale ushqimore2. Në këtë drejtim, rritja e rendimentit bruto të kulturave bujqësore në kushte jo optimale është një nga zgjidhjet e padiskutueshme për këtë problem urgjent. Megjithatë, rritja dhe zhvillimi i bimëve varen kryesisht nga disponueshmëria e lëndëve ushqyese në tokë dhe kufizohen rëndë nga faktorë të pafavorshëm mjedisorë, duke përfshirë thatësirën, kripësinë ose stresin biotik3,4,5. Këto strese mund të ndikojnë negativisht në shëndetin dhe zhvillimin e kulturave dhe në fund të fundit të çojnë në uljen e rendimenteve të kulturave6. Përveç kësaj, burimet e kufizuara të ujërave të ëmbla ndikojnë rëndë në ujitjen e kulturave, ndërsa ndryshimi global i klimës në mënyrë të pashmangshme zvogëlon sipërfaqen e tokës së punueshme dhe ngjarje të tilla si valët e nxehtësisë zvogëlojnë produktivitetin e kulturave7,8. Temperaturat e larta janë të zakonshme në shumë pjesë të botës, përfshirë Arabinë Saudite. Përdorimi i biostimulantëve ose rregullatorëve të rritjes së bimëve (PGR) është i dobishëm në shkurtimin e ciklit të rritjes dhe rritjen e rendimentit të të korrave. Ai mund të përmirësojë tolerancën ndaj të korrave dhe t'u mundësojë bimëve të përballojnë kushtet e pafavorshme të rritjes9. Në këtë drejtim, biostimulantët dhe rregullatorët e rritjes së bimëve mund të përdoren në përqendrime optimale për të përmirësuar rritjen dhe produktivitetin e bimëve10,11.
Karotenoidet janë tetraterpenoide që shërbejnë gjithashtu si pararendës për fitohormonet acid abscisic (ABA) dhe strigolakton (SL)12,13,14, si dhe rregullatorët e rritjes të zbuluar së fundmi zaxinone, anorene dhe ciklocitral15,16,17,18,19. Megjithatë, shumica e metabolitëve aktualë, duke përfshirë derivatet e karotenoideve, kanë burime natyrore të kufizuara dhe/ose janë të paqëndrueshme, duke e bërë të vështirë zbatimin e tyre të drejtpërdrejtë në këtë fushë. Kështu, gjatë viteve të fundit, disa analogë/mimetikë të ABA dhe SL janë zhvilluar dhe testuar për aplikime bujqësore20,21,22,23,24,25. Në mënyrë të ngjashme, kohët e fundit kemi zhvilluar mimetikë të zaxinone (MiZax), një metabolit që nxit rritjen që mund të ushtrojë efektet e tij duke rritur metabolizmin e sheqerit dhe duke rregulluar homeostazën e SL në rrënjët e orizit19,26. Mimetikët e zaxinone 3 (MiZax3) dhe MiZax5 (strukturat kimike të paraqitura në Figurën 1A) treguan aktivitet biologjik të krahasueshëm me zaxinone në bimët e orizit të tipit të egër të rritura në mënyrë hidroponike dhe në tokë26. Për më tepër, trajtimi i domates, palmës së hurmës, specit të gjelbër dhe kungullit me zaxinone, MiZax3 dhe MiZx5 përmirësoi rritjen dhe produktivitetin e bimëve, d.m.th., rendimentin dhe cilësinë e specit, në kushte serre dhe fushe të hapur, duke treguar rolin e tyre si biostimulantë dhe përdorimin e PGR27. Është interesante se MiZax3 dhe MiZax5 gjithashtu përmirësuan tolerancën ndaj kripës së specit të gjelbër të rritur në kushte të larta kripe, dhe MiZax3 rriti përmbajtjen e zinkut të frutave kur u kapsulua me korniza metalo-organike që përmbanin zink7,28.
(A) Struktura kimike e MiZax3 dhe MiZax5. (B) Efekti i spërkatjes me gjethe të MZ3 dhe MZ5 në përqendrime prej 5 µM dhe 10 µM në bimët e patates në kushte fushe të hapur. Eksperimenti do të zhvillohet në vitin 2021. Të dhënat paraqiten si mesatare ± SD. n≥15. Analiza statistikore u krye duke përdorur analizën njëkahëshe të variancës (ANOVA) dhe testin post hoc të Tukey-t. Yjet tregojnë ndryshime statistikisht të rëndësishme krahasuar me simulimin (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, jo e rëndësishme). HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Në këtë punim, ne vlerësuam MiZax (MiZax3 dhe MiZax5) në tre përqendrime gjethesh (5 µM dhe 10 µM në vitin 2021 dhe 2.5 µM dhe 5 µM në vitin 2022) dhe i krahasuam ato me pataten (Solanum tuberosum L). Rregullatori komercial i rritjes, acidi humik (HA), u krahasua me luleshtrydhet (Fragaria ananassa) në provat e serrave të luleshtrydheve në vitet 2021 dhe 2022 dhe në katër prova në terren në Mbretërinë e Arabisë Saudite, një rajon tipik me klimë shkretinore. Edhe pse HA është një biostimulant i përdorur gjerësisht me shumë efekte të dobishme, duke përfshirë rritjen e shfrytëzimit të lëndëve ushqyese të tokës dhe nxitjen e rritjes së të korrave duke rregulluar homeostazën hormonale, rezultatet tona tregojnë se MiZax është superior ndaj HA.
Zhardhokët e patates së varietetit Diamond u blenë nga Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company, Jeddah, Arabia Saudite. Fidanët e dy varieteteve të luleshtrydhes "Sweet Charlie" dhe "Festival" dhe acidi humik u blenë nga Modern Agritech Company, Riad, Arabia Saudite. I gjithë materiali bimor i përdorur në këtë punim është në përputhje me Deklaratën e Politikave të IUCN-së mbi Kërkimin që Përfshin Speciet e Rrezikuara dhe Konventën mbi Tregtinë e Specieve të Rrezikuara të Faunës dhe Florës së Egër.
Vendndodhja eksperimentale ndodhet në Hada Al-Sham, Arabi Saudite (21°48′3″V, 39°43′25″L). Toka është argjilë ranore, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130. Vetitë e tokës tregohen në Tabelën Plotësuese S1.
Fidanët e luleshtrydhes (Fragaria x ananassa D. var. Festival) në 3 faza të vërteta të gjetheve u ndanë në tre grupe për të vlerësuar efektin e spërkatjes gjethesh me 10 μM MiZax3 dhe MiZax5 në karakteristikat e rritjes dhe kohën e lulëzimit në kushte serre. Spërkatja e gjetheve me ujë (që përmban 0.1% aceton) u përdor si trajtim modelimi. Spërkatjet gjethesh MiZax u aplikuan 7 herë në intervale njëjavore. Dy eksperimente të pavarura u kryen përkatësisht më 15 dhe 28 shtator 2021. Doza fillestare e secilit përbërës është 50 ml, pastaj u rrit gradualisht në një dozë përfundimtare prej 250 ml. Për dy javë rresht, numri i bimëve që lulëzojnë u regjistrua çdo ditë dhe shkalla e lulëzimit u llogarit në fillim të javës së katërt. Për të përcaktuar tiparet e rritjes, numri i gjetheve, pesha e freskët dhe e thatë e bimës, sipërfaqja totale e gjetheve dhe numri i stoloneve për bimë u matën në fund të fazës së rritjes dhe në fillim të fazës riprodhuese. Sipërfaqja e gjetheve u mat duke përdorur një matës të sipërfaqes së gjetheve dhe mostrat e freskëta u thanë në furrë në 100°C për 48 orë.
U kryen dy prova në terren: plugim i hershëm dhe i vonë. Zhardhokët e patates së varietetit "Diamant" mbillen në nëntor dhe shkurt, me periudha pjekjeje të hershme dhe të vonë, përkatësisht. Biostimulantët (MiZax-3 dhe -5) administrohen në përqendrime prej 5.0 dhe 10.0 µM (2021) dhe 2.5 dhe 5.0 µM (2022). Spërkatni acid humik (HA) 1 g/l 8 herë në javë. Uji ose acetoni u përdorën si kontroll negativ. Dizajni i provës në terren tregohet në (Figura plotësuese S1). Një dizajn i bllokut të plotë i rastësishëm (RCBD) me një sipërfaqe parcele prej 2.5 m × 3.0 m u përdor për të kryer eksperimentet në terren. Çdo trajtim u përsërit tre herë si replikime të pavarura. Distanca midis secilës parcelë është 1.0 m, dhe distanca midis çdo blloku është 2.0 m. Distanca midis bimëve është 0.6 m, distanca midis rreshtave është 1 m. Bimët e patates u ujitën çdo ditë me pikatore me shpejtësinë 3.4 l për çdo pikatore. Sistemi funksionon dy herë në ditë për 10 minuta çdo herë për të siguruar ujë për bimët. U aplikuan të gjitha metodat e rekomanduara agroteknike për rritjen e patateve në kushte thatësire31. Katër muaj pas mbjelljes, lartësia e bimës (cm), numri i degëve për bimë, përbërja dhe rendimenti i patates, si dhe cilësia e zhardhokëve u matën duke përdorur teknika standarde.
Fidanët e dy varieteteve të luleshtrydhes (Sweet Charlie dhe Festival) u testuan në kushte fushore. Biostimulantët (MiZax-3 dhe -5) u përdorën si spërkatje gjethesh në përqendrime prej 5.0 dhe 10.0 µM (2021) dhe 2.5 dhe 5.0 µM (2022) tetë herë në javë. Përdorni 1 g HA për litër si spërkatje gjethesh paralelisht me MiZax-3 dhe -5, me një përzierje kontrolli H2O ose aceton si kontroll negativ. Fidanët e luleshtrydhes u mbjellën në një parcelë 2.5 x 3 m në fillim të nëntorit me një distancë midis bimëve prej 0.6 m dhe distancë rreshtash prej 1 m. Eksperimenti u krye në RCBD dhe u përsërit tre herë. Bimët u ujitën për 10 minuta çdo ditë në orën 7:00 dhe 17:00 duke përdorur një sistem ujitjeje me pika që përmbante pikatore të vendosura 0.6 m larg njëri-tjetrit dhe me një kapacitet prej 3.4 L. Komponentët agroteknikë dhe parametrat e rendimentit u matën gjatë sezonit të rritjes. Cilësia e frutave, duke përfshirë TSS (%), vitaminën C32, aciditetin dhe përmbajtjen totale fenolike33, u vlerësua në Laboratorin e Fiziologjisë dhe Teknologjisë Pas Vjeljes të Universitetit King Abdulaziz.
Të dhënat shprehen si mesatare dhe variacionet shprehen si devijime standarde. Rëndësia statistikore u përcaktua duke përdorur ANOVA njëkahëshe (ANOVA njëkahëshe) ose ANOVA dykahëshe duke përdorur testin e krahasimit të shumëfishtë të Tukey-t duke përdorur një nivel probabiliteti p < 0.05 ose një test t të Student-it me dy kahe për të zbuluar ndryshime të rëndësishme (*p < 0.05, * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001). Të gjitha interpretimet statistikore u kryen duke përdorur GraphPad Prism versionin 8.3.0. Shoqërimet u testuan duke përdorur analizën e komponentëve kryesorë (PCA), një metodë statistikore shumëvariabël, duke përdorur paketën R 34.
Në një raport të mëparshëm, ne demonstruam aktivitetin nxitës të rritjes së MiZax në përqendrime prej 5 dhe 10 μM në bimët hortikulturore dhe përmirësuam treguesin e klorofilit në Analizën e Bimëve të Tokës (SPAD)27. Bazuar në këto rezultate, ne përdorëm të njëjtat përqendrime për të vlerësuar efektet e MiZax në patate, një kulturë ushqimore e rëndësishme globale, në provat në terren në klimat shkretinore në vitin 2021. Në veçanti, ne ishim të interesuar të testonim nëse MiZax mund të rriste akumulimin e niseshtesë, produktin përfundimtar të fotosintezës. Në përgjithësi, aplikimi i MiZax përmirësoi rritjen e bimëve të patates krahasuar me acidin humik (HA), duke rezultuar në një rritje në lartësinë e bimës, biomasën dhe numrin e degëve (Fig. 1B). Përveç kësaj, ne vumë re se 5 μM MiZax3 dhe MiZax5 kishin një efekt më të fortë në rritjen e lartësisë së bimës, numrit të degëve dhe biomasës së bimës krahasuar me 10 μM (Figura 1B). Së bashku me rritjen e përmirësuar, MiZax gjithashtu rriti rendimentin, të matur nga numri dhe pesha e zhardhokëve të korrur. Efekti i përgjithshëm i dobishëm ishte më pak i theksuar kur MiZax u administrua në një përqendrim prej 10 μM, duke sugjeruar që këto komponime duhet të administrohen në përqendrime nën këtë (Figura 1B). Përveç kësaj, ne nuk vumë re ndryshime në të gjithë parametrat e regjistruar midis trajtimeve me aceton (simulim) dhe ujë (kontroll), duke sugjeruar që efektet e modulimit të rritjes së vëzhguar nuk u shkaktuan nga tretësi, gjë që është në përputhje me raportin tonë të mëparshëm27.
Meqenëse sezoni i rritjes së patates në Arabinë Saudite përbëhet nga pjekje e hershme dhe e vonë, ne kryem një studim të dytë në terren në vitin 2022 duke përdorur përqendrime të ulëta (2.5 dhe 5 µM) gjatë dy sezoneve për të vlerësuar ndikimin sezonal të fushave të hapura (Figura plotësuese S2A). Siç pritej, të dy aplikimet e 5 μM MiZax prodhuan efekte nxitëse të rritjes të ngjashme me ato në provën e parë: rritje e lartësisë së bimës, rritje e degëzimit, biomasë më e lartë dhe rritje e numrit të zhardhokëve (Fig. 2; Fig. plotësuese S3). Është e rëndësishme të theksohet se ne vumë re efekte të rëndësishme të këtyre PGR-ve në një përqendrim prej 2.5 μM, ndërsa trajtimi me GA nuk tregoi efektet e parashikuara. Ky rezultat sugjeron që MiZax mund të përdoret edhe në përqendrime më të ulëta se sa pritej. Përveç kësaj, aplikimi i MiZax gjithashtu rriti gjatësinë dhe gjerësinë e zhardhokëve (Figura plotësuese S2B). Ne gjithashtu gjetëm një rritje të konsiderueshme të peshës së zhardhokëve, por përqendrimi prej 2.5 µM u aplikua vetëm në të dy sezonet e mbjelljes.
Vlerësimi fenotipik i bimëve i ndikimit të MiZax në bimët e patates në pjekje të hershme në fushën KAU, i kryer në vitin 2022. Të dhënat përfaqësojnë mesataren ± devijimin standard. n≥15. Analiza statistikore u krye duke përdorur analizën njëkahëshe të variancës (ANOVA) dhe testin post hoc të Tukey-t. Yjet tregojnë ndryshime statistikisht të rëndësishme krahasuar me simulimin (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, jo i rëndësishëm). HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Për të kuptuar më mirë efektet e trajtimit (T) dhe vitit (Y), u përdor ANOVA dypalëshe për të shqyrtuar bashkëveprimin e tyre (T x Y). Edhe pse të gjithë biostimulantët (T) rritën ndjeshëm lartësinë dhe biomasën e bimës së patates, vetëm MiZax3 dhe MiZax5 rritën ndjeshëm numrin dhe peshën e zhardhokëve, duke treguar se përgjigjet dypalëshe të zhardhokëve të patates ndaj dy MiZax ishin në thelb të ngjashme (Fig. 3)). Përveç kësaj, në fillim të sezonit moti (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) bëhet më i nxehtë (mesatarisht 28 °C dhe lagështia 52% (2022), gjë që zvogëlon ndjeshëm biomasën e përgjithshme të zhardhokëve (Fig. 2; Fig. plotësuese S3).
Studioni efektet e trajtimit me 5 µm (T), vitin (Y) dhe ndërveprimin e tyre (T x Y) në patate. Të dhënat përfaqësojnë mesataren ± devijimin standard. n ≥ 30. Analiza statistikore u krye duke përdorur analizën dypalëshe të variancës (ANOVA). Yjet tregojnë ndryshime statistikisht të rëndësishme krahasuar me simulimin (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, jo e rëndësishme). HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Megjithatë, trajtimi me Myzax ende tentoi të stimulonte rritjen e bimëve që piqeshin vonë. Në përgjithësi, tre eksperimentet tona të pavarura treguan pa dyshim se aplikimi i MiZax ka një efekt të rëndësishëm në strukturën e bimës duke rritur numrin e degëve. Në fakt, kishte një efekt të rëndësishëm ndërveprimi dypalësh midis (T) dhe (Y) në numrin e degëve pas trajtimit me MiZax (Fig. 3). Ky rezultat është në përputhje me aktivitetin e tyre si rregullatorë negativë të biosintezës së strigolaktonit (SL)26. Përveç kësaj, ne kemi treguar më parë se trajtimi me Zaxinone shkakton akumulimin e amidonit në rrënjët e orizit35, gjë që mund të shpjegojë rritjen e madhësisë dhe peshës së zhardhokëve të patates pas trajtimit me MiZax, pasi zhardhokët përbëhen kryesisht nga amidoni.
Kulturat frutore janë bimë të rëndësishme ekonomike. Luleshtrydhet janë të ndjeshme ndaj kushteve të stresit abiotik, siç janë thatësira dhe temperatura e lartë. Prandaj, ne hetuam efektin e MiZax te luleshtrydhet duke spërkatur gjethet. Së pari, ne dhamë MiZax në një përqendrim prej 10 µM për të vlerësuar efektin e tij në rritjen e luleshtrydhes (kultivari Festival). Është interesante se vërejtëm se MiZax3 rriti ndjeshëm numrin e stoloneve, gjë që korrespondonte me rritjen e degëzimit, ndërsa MiZax5 përmirësoi shkallën e lulëzimit, biomasën e bimëve dhe sipërfaqen e gjetheve në kushtet e serrës (Figura plotësuese S4), duke sugjeruar që këto dy komponime mund të ndryshojnë biologjikisht. Ngjarjet 26,27. Për të kuptuar më tej efektet e tyre te luleshtrydhet në kushte bujqësore reale, ne kryem prova në terren duke aplikuar 5 dhe 10 μM MiZax te bimët e luleshtrydhes (cv. Sweet Charlie) të rritura në tokë gjysmë-ranore në vitin 2021 (fig. S5A). Krahasuar me GC, ne nuk vumë re një rritje të biomasës së bimëve, por gjetëm një tendencë drejt një rritjeje të numrit të frutave (Fig. C6A-B). Megjithatë, aplikimi i MiZax rezultoi në një rritje të ndjeshme të peshës së një fruti të vetëm dhe aludoi në një varësi nga përqendrimi (Figura plotësuese S5B; Figura plotësuese S6B), duke treguar ndikimin e këtyre rregullatorëve të rritjes së bimëve në cilësinë e frutave të luleshtrydhes kur aplikohen në kushte shkretëtire.
Për të kuptuar nëse efekti i nxitjes së rritjes ndryshon sipas llojit të kultivarit, ne zgjodhëm dy kultivarë komercialë të luleshtrydhes në Arabinë Saudite (Sweet Charlie dhe Festival) dhe kryem dy studime në terren në vitin 2022 duke përdorur përqendrime të ulëta të MiZax (2.5 dhe 5 µM). Për Sweet Charlie, megjithëse numri i përgjithshëm i frutave nuk u rrit ndjeshëm, biomasa e frutave të bimëve të trajtuara me MiZax ishte përgjithësisht më e lartë, dhe numri i frutave për parcelë u rrit pas trajtimit me MiZax3 (Fig. 4). Këto të dhëna sugjerojnë më tej se aktivitetet biologjike të MiZax3 dhe MiZax5 mund të ndryshojnë. Përveç kësaj, pas trajtimit me Myzax, vumë re një rritje në peshën e freskët dhe të thatë të bimëve, si dhe gjatësinë e fidanëve të bimëve. Lidhur me numrin e stoloneve dhe bimëve të reja, gjetëm një rritje vetëm në 5 μM MiZax (Fig. 4), duke treguar se koordinimi optimal i MiZax varet nga speciet e bimëve.
Efekti i MiZax në strukturën e bimëve dhe rendimentin e luleshtrydhes (varieteti Sweet Charlie) nga fushat KAU, i kryer në vitin 2022. Të dhënat përfaqësojnë mesataren ± devijimin standard. n ≥ 15, por numri i frutave për parcelë u llogarit mesatarisht nga 15 bimë nga tre parcela (n = 3). Analiza statistikore u krye duke përdorur analizën njëkahëshe të variancës (ANOVA) dhe testin post hoc të Tukey ose testin t të Studentit me dy anë. Yjet tregojnë ndryshime statistikisht të rëndësishme krahasuar me simulimin (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, jo i rëndësishëm). HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Gjithashtu, ne vumë re një aktivitet të ngjashëm stimulues të rritjes për sa i përket peshës së frutave dhe biomasës së bimëve në luleshtrydhet e varietetit Festival (Fig. 5), por nuk gjetëm dallime të rëndësishme në numrin total të frutave për bimë ose për ngastër (Fig. 5). Është interesante se aplikimi i MiZax rriti gjatësinë e bimës dhe numrin e stoloneve, duke treguar se këta rregullatorë të rritjes së bimëve mund të përdoren për të përmirësuar rritjen e kulturave frutore (Fig. 5). Përveç kësaj, ne matëm disa parametra biokimikë për të kuptuar cilësinë e frutave të dy kultivarëve të mbledhur nga fusha, por nuk morëm ndonjë ndryshim midis të gjitha trajtimeve (Figura plotësuese S7; Figura plotësuese S8).
Efekti i MiZax në strukturën e bimës dhe rendimentin e luleshtrydhes në fushën KAU (varieteti Festival), 2022. Të dhënat janë mesatare ± devijim standard. n ≥ 15, por numri i frutave për parcelë u llogarit mesatarisht nga 15 bimë nga tre parcela (n = 3). Analiza statistikore u krye duke përdorur analizën njëkahëshe të variancës (ANOVA) dhe testin post hoc të Tukey-t ose testin t të Student-it me dy anë. Yjet tregojnë ndryshime statistikisht të rëndësishme krahasuar me simulimin (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, jo i rëndësishëm). HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Në studimet tona mbi luleshtrydhet, aktivitetet biologjike të MiZax3 dhe MiZax5 rezultuan të ishin të ndryshme. Së pari shqyrtuam efektet e trajtimit (T) dhe vitit (Y) në të njëjtin kultivar (Sweet Charlie) duke përdorur ANOVA dypalëshe për të përcaktuar bashkëveprimin e tyre (T x Y). Prandaj, HA nuk pati efekt në kultivarin e luleshtrydhes (Sweet Charlie), ndërsa 5 μM MiZax3 dhe MiZax5 rritën ndjeshëm biomasën e bimëve dhe frutave (Fig. 6), duke treguar se bashkëveprimet dypalëshe të dy MiZax janë shumë të ngjashme në nxitjen e prodhimit të luleshtrydhes.
Vlerësoni efektet e trajtimit me 5 µM (T), vitin (Y) dhe ndërveprimin e tyre (T x Y) te luleshtrydhet (cv. Sweet Charlie). Të dhënat përfaqësojnë mesataren ± devijimin standard. n ≥ 30. Analiza statistikore u krye duke përdorur analizën dypalëshe të variancës (ANOVA). Yjet tregojnë ndryshime statistikisht të rëndësishme krahasuar me simulimin (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, jo e rëndësishme). HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Për më tepër, duke pasur parasysh që aktiviteti i MiZax në dy kultivarët ishte paksa i ndryshëm (Fig. 4; Fig. 5), ne kryem një ANOVA dypalëshe duke krahasuar trajtimin (T) dhe dy kultivarët (C). Së pari, asnjë trajtim nuk ndikoi në numrin e frutave për parcelë (Fig. 7), duke treguar asnjë ndërveprim të rëndësishëm midis (T x C) dhe duke sugjeruar që as MiZax dhe as HA nuk kontribuojnë në numrin total të frutave. Në të kundërt, MiZax (por jo HA) rriti ndjeshëm peshën e bimës, peshën e frutave, stolonët dhe bimët e reja (Fig. 7), duke treguar se MiZax3 dhe MiZax5 nxisin ndjeshëm rritjen e kultivarëve të ndryshëm të bimëve të luleshtrydhes. Bazuar në ANOVA dypalëshe (T x Y) dhe (T x C), mund të konkludojmë se aktivitetet nxitëse të rritjes së MiZax3 dhe MiZax5 në kushte fushore janë shumë të ngjashme dhe të qëndrueshme.
Vlerësimi i trajtimit të luleshtrydhes me 5 µM (T), dy varietete (C) dhe bashkëveprimi i tyre (T x C). Të dhënat përfaqësojnë mesataren ± devijimin standard. n ≥ 30, por numri i frutave për parcelë u llogarit mesatarisht nga 15 bimë nga tre parcela (n = 6). Analiza statistikore u krye duke përdorur analizën dypalëshe të variancës (ANOVA). Yjet tregojnë ndryshime statistikisht të rëndësishme krahasuar me simulimin (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, jo e rëndësishme). HA – acid humik; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Së fundmi, ne përdorëm analizën kryesore të përbërësve (PCA) për të vlerësuar efektet e përbërësve të aplikuar në patate (T x Y) dhe luleshtrydhe (T x C). Këto shifra tregojnë se trajtimi me HA është i ngjashëm me acetonin në patate ose ujin në luleshtrydhe (Figura 8), duke treguar një efekt relativisht të vogël pozitiv në rritjen e bimëve. Është interesante se efektet e përgjithshme të MiZax3 dhe MiZax5 treguan të njëjtën shpërndarje në patate (Figura 8A), ndërsa shpërndarja e këtyre dy përbërësve në luleshtrydhe ishte e ndryshme (Figura 8B). Edhe pse MiZax3 dhe MiZax5 treguan një shpërndarje kryesisht pozitive në rritjen dhe rendimentin e bimëve, analiza PCA tregoi se aktiviteti i rregullimit të rritjes mund të varet edhe nga speciet bimore.
Analiza e komponentëve kryesorë (PCA) e (A) patateve (T x Y) dhe (B) luleshtrydheve (T x C). Grafikët e pikëzimit për të dy grupet. Një vijë që lidh secilin komponent të çon në qendër të grumbullit.
Si përmbledhje, bazuar në pesë studimet tona të pavarura në terren mbi dy kultura të vlefshme dhe në përputhje me raportet tona të mëparshme nga viti 2020 deri në vitin 202226, MiZax3 dhe MiZax5 janë rregullatorë premtues të rritjes së bimëve që mund të përmirësojnë rritjen e bimëve të kulturave të ndryshme, duke përfshirë drithërat, bimët drunore (palmat e hurmave) dhe kulturat frutore hortikulturore26,27. Edhe pse mekanizmat molekularë përtej aktiviteteve të tyre biologjike mbeten të pakapshme, ato kanë potencial të madh për aplikime në terren. Mbi të gjitha, krahasuar me acidin humik, MiZax aplikohet në sasi shumë më të vogla (niveli mikromolar ose miligram) dhe efektet pozitive janë më të theksuara. Prandaj, ne vlerësojmë dozën e MiZax3 për aplikim (nga përqendrimi i ulët në atë të lartë): 3, 6 ose 12 g/ha dhe dozën e MiZx5: 4, 7 ose 13 g/ha, duke i bërë këto PGR të dobishme për përmirësimin e rendimenteve të kulturave. Mjaft të realizueshme.
Koha e postimit: 15 Mars 2024