Quasi il 7,0% della superficie terrestre totale mondiale è interessata dalla salinità1, il che significa che oltre 900 milioni di ettari di terra 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 interessati dalla salinità6.
Lo stress abiotico può alterareormone della crescita delle pianterisposta, con conseguente riduzione della crescita delle colture e della resa finale7. Quando le piante sono esposte a stress salino, l'equilibrio tra la produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) e l'effetto quenching degli enzimi antiossidanti viene alterato, con conseguente stress ossidativo8. Le piante con concentrazioni più elevate di enzimi antiossidanti (sia costitutivi che inducibili) presentano 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), che possono migliorare la tolleranza al sale delle piante sottoposte a stress salino9. Inoltre, è stato riportato 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 delle piante 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 di triacontanolo può aumentare 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 all'assorbimento dei minerali essenziali K+ e Ca2+, ma non di Na+. 14 Inoltre, il triacontanolo produce più zuccheri riducenti, proteine solubili e amminoacidi in condizioni di stress20,21,22.
Le verdure sono ricche di sostanze fitochimiche e nutrienti e sono essenziali per molti processi metabolici del corpo umano23. La produzione di ortaggi è minacciata dall'aumento della salinità del suolo, soprattutto nei terreni agricoli irrigati, che producono il 40,0% del cibo mondiale24. 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 comportano una riduzione della crescita e della resa delle piante5,29,30. Pertanto, lo scopo di questo studio era valutare il ruolo del triacontanolo nell'alleviare lo stress salino nei genotipi di cetriolo e 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 del cetriolo sottoposti a stress da NaCl.
Effetto del triacontanolo sui regolatori osmotici inorganici nelle foglie di quattro genotipi di cetriolo in condizioni normali e di stress 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 sono risultati 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 la sfida di salinità. L'applicazione fogliare di triacontanolo ha ridotto gli effetti negativi dello stress salino e aumentato il numero e il peso dei frutti in tutti i genotipi valutati. Tuttavia, Marketmore trattata con triacontanolo ha prodotto il numero di frutti più elevato con un peso medio più elevato in condizioni di stress e controllate rispetto alle piante non trattate. Summer Green e 20252 hanno mostrato il più alto contenuto di solidi solubili nei frutti di cetriolo e hanno ottenuto risultati inferiori rispetto ai genotipi Marketmore e Green Long, che hanno mostrato la più bassa concentrazione di solidi solubili totali.
Effetto del triacontanolo sulla resa di quattro genotipi di cetriolo in condizioni normali e di stress salino.
La concentrazione ottimale di triacontanolo era di 0,8 mg/l, che ha permesso di mitigare gli effetti letali dei genotipi studiati in condizioni di stress salino e non. 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.
Data di pubblicazione: 27-11-2024