Quasi il 7,0% della superficie terrestre totale mondiale è interessata dalla salinità1, il che significa che oltre 900 milioni di ettari di terreno nel mondo sono interessati sia dalla salinità che dalla salinità sodica2, rappresentando il 20% dei terreni coltivati e il 10% dei terreni irrigati. occupa metà della superficie e ha un contenuto di sale più elevato3. Il suolo salinizzato rappresenta un grave problema per l'agricoltura pakistana4,5. Di questi, circa 6,3 milioni di ettari, ovvero il 14% dei terreni irrigati, sono attualmente colpiti dalla salinità6.
Lo stress abiotico può alterareormone della crescita delle pianterisposta, con conseguente diminuzione della crescita delle colture e della resa finale7. Quando le piante sono esposte allo stress salino, l’equilibrio tra la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e l’effetto di spegnimento degli enzimi antiossidanti viene disturbato, con il risultato che le piante soffrono di stress ossidativo8. Le piante con concentrazioni più elevate di enzimi antiossidanti (sia costitutivi che inducibili) hanno una buona resistenza al danno ossidativo, come la superossido dismutasi (SOD), la guaiacolo perossidasi (POD), la perossidasi catalasi (CAT), l'ascorbato perossidasi (APOX) e la glutatione reduttasi (GR) può migliorare la tolleranza al sale delle piante sottoposte a stress salino9. Inoltre, è stato segnalato che i fitormoni svolgono un ruolo regolatore nella crescita e nello sviluppo delle piante, nella morte cellulare programmata e nella sopravvivenza in condizioni ambientali mutevoli10. Il triacontanolo è un alcol primario saturo che è un componente della cera epidermica vegetale e ha proprietà di promozione della crescita delle piante11,12 nonché proprietà di promozione della crescita a basse concentrazioni13. L'applicazione fogliare può migliorare significativamente lo stato dei pigmenti fotosintetici, l'accumulo di soluti, la crescita e la produzione di biomassa nelle piante14,15. L'applicazione fogliare del triacontanolo può migliorare la tolleranza allo stress delle piante16 regolando l'attività di molteplici enzimi antiossidanti17, aumentando il contenuto osmoprotettivo dei tessuti fogliari delle piante11,18,19 e migliorando la risposta di assorbimento dei minerali essenziali K+ e Ca2+, ma non Na+. 14 Inoltre, il triacontanolo produce più zuccheri riducenti, proteine solubili e aminoacidi in condizioni di stress20,21,22.
Le verdure sono ricche di sostanze fitochimiche e nutrienti e sono essenziali per molti processi metabolici nel corpo umano23. La produzione vegetale è minacciata dall’aumento della salinità del suolo, soprattutto nei terreni agricoli irrigati, che producono il 40,0% del cibo mondiale24. Le colture orticole come cipolla, cetriolo, melanzana, peperone e pomodoro sono sensibili alla salinità25, e il cetriolo è un ortaggio importante per l’alimentazione umana in tutto il mondo26. Lo stress salino ha un effetto significativo sul tasso di crescita del cetriolo, tuttavia, livelli di salinità superiori a 25 mM comportano una riduzione della resa fino al 13%27,28. Gli effetti dannosi della salinità sul cetriolo determinano una diminuzione della crescita e della resa delle piante5,29,30. Pertanto, lo scopo di questo studio era di valutare il ruolo del triacontanolo nell'alleviare lo stress salino nei genotipi di cetriolo e di valutare la capacità del triacontanolo di promuovere la crescita e la produttività delle piante. Queste informazioni sono cruciali anche per lo sviluppo di strategie adatte ai terreni salini. Inoltre, abbiamo determinato i cambiamenti nell’omeostasi ionica nei genotipi di cetriolo sottoposti a stress da NaCl.
Effetto del triacontanolo sui regolatori osmotici inorganici nelle foglie di quattro genotipi di cetriolo sotto stress normale e salino.
Quando i genotipi di cetriolo sono stati seminati in condizioni di stress salino, il numero totale di frutti e il peso medio dei frutti erano significativamente ridotti (Fig. 4). Queste riduzioni sono state più pronunciate nei genotipi Summer Green e 20252, mentre Marketmore e Green Long hanno mantenuto il numero e il peso di frutti più elevati dopo il test della salinità. L’applicazione fogliare del triacontanolo ha ridotto gli effetti avversi dello stress salino e ha aumentato il numero e il peso dei frutti in tutti i genotipi valutati. Tuttavia, Marketmore trattata con triacontanolo ha prodotto il numero più alto di frutti con un peso medio più elevato in condizioni di stress e controllate rispetto alle piante non trattate. Summer Green e 20252 presentavano il contenuto di solidi solubili più elevato nei frutti di cetriolo e hanno ottenuto risultati mediocri rispetto ai genotipi Marketmore e Green Long, che presentavano la concentrazione di solidi solubili totali più bassa.
Effetto del triacontanolo sulla resa di quattro genotipi di cetriolo in condizioni normali e di stress salino.
La concentrazione ottimale di triacontanolo era 0,8 mg/l, il che ha consentito di mitigare gli effetti letali dei genotipi studiati in condizioni di stress salino e di non stress. Tuttavia, l’effetto del triacontanolo su Green-Long e Marketmore è stato più evidente. Considerando il potenziale di tolleranza al sale di questi genotipi e l’efficacia del triacontanolo nel mitigare gli effetti dello stress salino, è possibile raccomandare la coltivazione di questi genotipi su terreni salini con irrorazione fogliare con triacontanolo.
Orario di pubblicazione: 27 novembre 2024