Podnebne spremembe in hitra rast prebivalstva sta postala ključna izziva za globalno prehransko varnost. Ena od obetavnih rešitev je uporabaregulatorji rasti rastlin(PGR) za povečanje pridelka in premagovanje neugodnih rastnih razmer, kot je puščavsko podnebje. Nedavno sta karotenoid zaksinon in dva njegova analoga (MiZax3 in MiZax5) pokazala obetavno aktivnost spodbujanja rasti pri žitih in zelenjavi v rastlinjakih in na polju. Tukaj smo nadalje raziskali učinke različnih koncentracij MiZax3 in MiZax5 (5 μM in 10 μM leta 2021; 2,5 μM in 5 μM leta 2022) na rast in pridelek dveh visokovrednih zelenjavnih poljščin v Kambodži: krompirja in jagod. Arabija. V petih neodvisnih poljskih poskusih od leta 2021 do 2022 je uporaba obeh MiZax znatno izboljšala agronomske lastnosti rastlin, komponente pridelka in celoten pridelek. Omeniti velja, da se MiZax uporablja v veliko nižjih odmerkih kot huminska kislina (široko uporabljena komercialna spojina, ki se tukaj uporablja za primerjavo). Naši rezultati torej kažejo, da je MiZax zelo obetaven regulator rasti rastlin, ki ga je mogoče uporabiti za spodbujanje rasti in pridelka zelenjavnih poljščin tudi v puščavskih razmerah in pri relativno nizkih koncentracijah.
Po podatkih Organizacije Združenih narodov za prehrano in kmetijstvo (FAO) se morajo naši sistemi proizvodnje hrane do leta 2050 skoraj potrojiti, da bi prehranili rastoče svetovno prebivalstvo (FAO: Svet bo do leta 2050 potreboval 70 % več hrane1). Pravzaprav so hitra rast prebivalstva, onesnaževanje, gibanje škodljivcev ter zlasti visoke temperature in suše, ki jih povzročajo podnebne spremembe, izzivi, s katerimi se sooča globalna prehranska varnost2. V zvezi s tem je povečanje bruto pridelka kmetijskih pridelkov v neoptimalnih pogojih ena od nespornih rešitev za ta pereč problem. Vendar pa sta rast in razvoj rastlin v glavnem odvisna od razpoložljivosti hranil v tleh in ju močno omejujejo neugodni okoljski dejavniki, vključno s sušo, slanostjo ali biotskim stresom3,4,5. Ti stresi lahko negativno vplivajo na zdravje in razvoj pridelkov ter na koncu privedejo do zmanjšanega pridelka6. Poleg tega omejeni viri sladke vode močno vplivajo na namakanje pridelkov, medtem ko globalne podnebne spremembe neizogibno zmanjšujejo površino obdelovalnih zemljišč, dogodki, kot so vročinski valovi, pa zmanjšujejo produktivnost pridelkov7,8. Visoke temperature so pogoste v mnogih delih sveta, vključno s Savdsko Arabijo. Uporaba biostimulantov ali regulatorjev rasti rastlin (PGR) je koristna za skrajšanje rastnega cikla in povečanje pridelka poljščin. Izboljša lahko toleranco poljščin in omogoči rastlinam, da se spopadejo z neugodnimi rastnimi pogoji9. V zvezi s tem se lahko biostimulanti in regulatorji rasti rastlin uporabljajo v optimalnih koncentracijah za izboljšanje rasti in produktivnosti rastlin10,11.
Karotenoidi so tetraterpenoidi, ki služijo tudi kot predhodniki fitohormonov abscisinske kisline (ABA) in strigolaktona (SL)12,13,14, pa tudi nedavno odkritih regulatorjev rasti zaksinon, anoren in ciklocitral15,16,17,18,19. Vendar pa ima večina dejanskih metabolitov, vključno z derivati karotenoidov, omejene naravne vire in/ali so nestabilni, zaradi česar je njihova neposredna uporaba na tem področju težka. Zato je bilo v zadnjih nekaj letih razvitih in testiranih več analogov/mimetikov ABA in SL za kmetijsko uporabo20,21,22,23,24,25. Podobno smo pred kratkim razvili mimetike zaksinona (MiZax), metabolita, ki spodbuja rast in lahko deluje s povečanjem presnove sladkorja in uravnavanjem homeostaze SL v koreninah riža19,26. Mimetiki zaksinona 3 (MiZax3) in MiZax5 (kemijske strukture prikazane na sliki 1A) so pokazali biološko aktivnost, primerljivo z zaksinonom, pri divjih rastlinah riža, gojenih hidroponično in v tleh26. Poleg tega je obdelava paradižnika, datljeve palme, zelene paprike in buče z zaksinonom, MiZax3 in MiZx5 izboljšala rast in produktivnost rastlin, tj. pridelek in kakovost paprike, v rastlinjakih in na odprtem polju, kar kaže na njuno vlogo kot biostimulantov in uporabo PGR27. Zanimivo je, da sta MiZax3 in MiZax5 izboljšala tudi toleranco na sol pri zeleni papriki, gojeni v pogojih visoke slanosti, MiZax3 pa je povečal vsebnost cinka v plodu, ko je bil inkapsuliran s kovinsko-organskim ogrodjem, ki vsebuje cink7,28.
(A) Kemijska struktura MiZax3 in MiZax5. (B) Učinek foliarnega škropljenja z MZ3 in MZ5 v koncentracijah 5 µM in 10 µM na rastline krompirja v pogojih odprtega polja. Poskus bo izveden leta 2021. Podatki so predstavljeni kot povprečje ± SD. n≥15. Statistična analiza je bila izvedena z enosmerno analizo variance (ANOVA) in Tukeyjevim post hoc testom. Zvezdice označujejo statistično značilne razlike v primerjavi s simulacijo (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ni statistično značilno). HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
V tem delu smo ocenili MiZax (MiZax3 in MiZax5) v treh foliarnih koncentracijah (5 µM in 10 µM leta 2021 ter 2,5 µM in 5 µM leta 2022) in jih primerjali s krompirjem (Solanum tuberosum L.). Komercialni regulator rasti huminsko kislino (HA) smo primerjali z jagodami (Fragaria ananassa) v poskusih gojenja jagod v rastlinjakih v letih 2021 in 2022 ter v štirih poljskih poskusih v Kraljevini Saudova Arabija, tipični puščavski podnebni regiji. Čeprav je HA široko uporabljen biostimulant s številnimi koristnimi učinki, vključno s povečanjem izkoriščanja hranil v tleh in spodbujanjem rasti pridelkov z uravnavanjem hormonske homeostaze, naši rezultati kažejo, da je MiZax boljši od HA.
Gomolji krompirja sorte Diamond so bili kupljeni pri podjetju Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company iz Džede v Savdski Arabiji. Sadike dveh sort jagod »Sweet Charlie« in »Festival« ter huminska kislina so bile kupljene pri podjetju Modern Agritech Company iz Rijada v Savdski Arabiji. Ves rastlinski material, uporabljen v tem delu, je v skladu z izjavo o politiki IUCN o raziskavah, ki vključujejo ogrožene vrste, in Konvencijo o trgovini z ogroženimi vrstami prostoživečih živalskih in rastlinskih vrst.
Poskusno območje se nahaja v Hada Al-Shamu v Savdski Arabiji (21°48′3″N, 39°43′25″E). Tla so peščeno-ilovita, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130. Lastnosti tal so prikazane v dodatni tabeli S1.
Sadike jagod (Fragaria x ananassa D. var. Festival) v treh fazah pravega lista so bile razdeljene v tri skupine, da bi ocenili učinek foliarnega škropljenja z 10 μM MiZax3 in MiZax5 na rastne značilnosti in čas cvetenja v rastlinjakih. Kot modelno zdravljenje je bilo uporabljeno škropljenje listov z vodo (ki vsebuje 0,1 % acetona). Foliarno škropljenje z MiZaxom je bilo izvedeno 7-krat v intervalih enega tedna. Dva neodvisna poskusa sta bila izvedena 15. oziroma 28. septembra 2021. Začetni odmerek vsake spojine je bil 50 ml, nato pa se je postopoma povečeval do končnega odmerka 250 ml. Dva zaporedna tedna je bilo vsak dan zabeleženo število cvetočih rastlin, stopnja cvetenja pa je bila izračunana na začetku četrtega tedna. Za določitev rastnih lastnosti so bili na koncu rastne faze in na začetku reproduktivne faze izmerjeni število listov, sveža in suha teža rastlin, skupna površina listov in število stolonov na rastlino. Površina listov je bila izmerjena z merilnikom površine listov, sveži vzorci pa so bili sušeni v pečici pri 100 °C 48 ur.
Izvedena sta bila dva poljska poskusa: zgodnje in pozno oranje. Gomolji krompirja sorte »Diamant« so posajeni novembra in februarja, z zgodnjim oziroma poznim obdobjem zorenja. Biostimulansi (MiZax-3 in -5) so uporabljeni v koncentracijah 5,0 in 10,0 µM (2021) ter 2,5 in 5,0 µM (2022). Huminska kislina (HA) je bila škropljena v koncentraciji 1 g/l 8-krat na teden. Kot negativna kontrola je bila uporabljena voda ali aceton. Zasnova poljskega poskusa je prikazana na (dodatna slika S1). Za izvedbo poljskih poskusov je bila uporabljena randomizirana zasnova celotnega bloka (RCBD) s površino parcele 2,5 m × 3,0 m. Vsaka obravnava je bila ponovljena trikrat kot neodvisna ponovitev. Razdalja med posameznimi parcelami je 1,0 m, razdalja med posameznimi bloki pa 2,0 m. Razdalja med rastlinami je 0,6 m, razdalja med vrstami pa 1 m. Rastline krompirja so dnevno kapljično zalivali s hitrostjo 3,4 l na kapalko. Sistem se zažene dvakrat na dan po 10 minut, da se rastlinam zagotovi voda. Uporabljene so bile vse priporočene agrotehnične metode za gojenje krompirja v sušnih razmerah31. Štiri mesece po sajenju so z uporabo standardnih tehnik izmerili višino rastline (cm), število vej na rastlino, sestavo in pridelek krompirja ter kakovost gomoljev.
Sadike dveh sort jagod (Sweet Charlie in Festival) so bile testirane v terenskih pogojih. Biostimulanta (MiZax-3 in -5) sta bila uporabljena kot listna škropiva v koncentracijah 5,0 in 10,0 µM (2021) ter 2,5 in 5,0 µM (2022) osemkrat na teden. Kot listno škropljenje je bil uporabljen 1 g HA na liter vzporedno z MiZax-3 in -5, s kontrolno mešanico H2O ali acetonom kot negativno kontrolo. Sadike jagod so bile posajene na parceli velikosti 2,5 x 3 m v začetku novembra z razmikom rastlin 0,6 m in razmikom med vrstami 1 m. Poskus je bil izveden v RCBD in ponovljen trikrat. Rastline so bile zalivane 10 minut vsak dan ob 7.00 in 17.00 z uporabo sistema kapljičnega namakanja s kapalniki, razmaknjenimi 0,6 m, in s prostornino 3,4 l. Agrotehnične komponente in parametri pridelka so bili izmerjeni med rastno sezono. Kakovost sadja, vključno s skupno vsebnostjo maščob (%), vitaminom C32, kislostjo in skupno vsebnostjo fenolnih spojin33, je bila ocenjena v Laboratoriju za fiziologijo in tehnologijo po žetvi Univerze kralja Abdulaziza.
Podatki so izraženi kot povprečja, variacije pa kot standardni odkloni. Statistična značilnost je bila določena z enosmerno ANOVA (enosmerna ANOVA) ali dvosmerno ANOVA z uporabo Tukeyjevega testa večkratnih primerjav z uporabo stopnje verjetnosti p < 0,05 ali dvostranskega Studentovega t-testa za odkrivanje pomembnih razlik (*p < 0,05, * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). Vse statistične interpretacije so bile izvedene z uporabo programa GraphPad Prism različice 8.3.0. Povezave so bile preizkušene z analizo glavnih komponent (PCA), multivariatno statistično metodo, z uporabo paketa R 34.
V prejšnjem poročilu smo pokazali aktivnost MiZaxa, ki spodbuja rast, v koncentracijah 5 in 10 μM pri vrtnarskih rastlinah ter izboljšali indikator klorofila v testu za rastline v tleh (SPAD)27. Na podlagi teh rezultatov smo leta 2021 v poljskih poskusih v puščavskem podnebju uporabili iste koncentracije za oceno učinkov MiZaxa na krompir, pomemben svetovni prehranski pridelek. Še posebej nas je zanimalo, ali lahko MiZax poveča kopičenje škroba, končnega produkta fotosinteze. Na splošno je uporaba MiZaxa izboljšala rast rastlin krompirja v primerjavi s huminsko kislino (HA), kar je povzročilo povečanje višine rastlin, biomase in števila vej (slika 1B). Poleg tega smo opazili, da sta imela 5 μM MiZax3 in MiZax5 močnejši učinek na povečanje višine rastlin, števila vej in rastlinske biomase v primerjavi z 10 μM (slika 1B). Poleg izboljšane rasti je MiZax povečal tudi pridelek, merjen s številom in težo pobranih gomoljev. Skupni koristni učinek je bil manj izrazit, ko je bil MiZax uporabljen v koncentraciji 10 μM, kar kaže na to, da je treba te spojine uporabljati v koncentracijah pod to (slika 1B). Poleg tega nismo opazili razlik v nobenem od zabeleženih parametrov med obdelavo z acetonom (model) in vodo (kontrola), kar kaže na to, da opaženih učinkov modulacije rasti ni povzročilo topilo, kar je skladno z našim prejšnjim poročilom27.
Ker sezona gojenja krompirja v Savdski Arabiji obsega zgodnje in pozno zorenje, smo leta 2022 izvedli drugo terensko študijo z nizkimi koncentracijami (2,5 in 5 µM) v dveh sezonah, da bi ocenili sezonski vpliv odprtih polj (dodatna slika S2A). Kot je bilo pričakovano, sta obe uporabi 5 μM MiZaxa povzročili učinke spodbujanja rasti, podobne tistim v prvem poskusu: povečana višina rastlin, povečano razvejanost, večja biomasa in povečano število gomoljev (slika 2; dodatna slika S3). Pomembno je, da smo opazili pomembne učinke teh PGR pri koncentraciji 2,5 μM, medtem ko obdelava z GA ni pokazala predvidenih učinkov. Ta rezultat kaže, da se MiZax lahko uporablja tudi pri nižjih koncentracijah od pričakovanih. Poleg tega je uporaba MiZaxa povečala tudi dolžino in širino gomoljev (dodatna slika S2B). Ugotovili smo tudi znatno povečanje teže gomoljev, vendar je bila koncentracija 2,5 µM uporabljena le v obeh sezonah sajenja.
Fenotipska ocena vpliva MiZaxa na zgodnje dozoreče rastline krompirja na polju KAU, izvedena leta 2022. Podatki predstavljajo povprečje ± standardni odklon. n≥15. Statistična analiza je bila izvedena z enosmerno analizo variance (ANOVA) in Tukeyjevim post hoc testom. Zvezdice označujejo statistično značilne razlike v primerjavi s simulacijo (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ni statistično značilno). HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Za boljše razumevanje učinkov tretiranja (T) in leta (Y) je bila uporabljena dvosmerna ANOVA za preučevanje njune interakcije (T x Y). Čeprav so vsi biostimulanti (T) znatno povečali višino in biomaso rastlin krompirja, sta le MiZax3 in MiZax5 znatno povečala število in težo gomoljev, kar kaže na to, da so bili dvosmerni odzivi gomoljev krompirja na oba MiZaxa v bistvu podobni (slika 3)). Poleg tega se na začetku sezone vreme (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) segreje (povprečno 28 °C in 52 % vlažnost (2022), kar znatno zmanjša skupno biomaso gomoljev (slika 2; dopolnilna slika S3).
Preučite učinke tretiranja s 5 µm (T), leta (Y) in njune interakcije (T x Y) na krompir. Podatki predstavljajo povprečje ± standardni odklon. n ≥ 30. Statistična analiza je bila izvedena z dvosmerno analizo variance (ANOVA). Zvezdice označujejo statistično značilne razlike v primerjavi s simulacijo (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ni statistično značilno). HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Vendar pa je zdravljenje z Myzaxom še vedno spodbujalo rast pozno dozorevajočih rastlin. Na splošno so naši trije neodvisni poskusi nedvomno pokazali, da ima uporaba MiZaxa pomemben vpliv na strukturo rastline s povečanjem števila vej. Pravzaprav je obstajal pomemben dvosmerni interakcijski učinek med (T) in (Y) na število vej po zdravljenju z MiZaxom (slika 3). Ta rezultat je skladen z njuno aktivnostjo kot negativnih regulatorjev biosinteze strigolaktona (SL)26. Poleg tega smo že prej pokazali, da zdravljenje z Zaxinonom povzroča kopičenje škroba v koreninah riža35, kar lahko pojasni povečanje velikosti in teže gomoljev krompirja po zdravljenju z MiZaxom, saj so gomolji sestavljeni predvsem iz škroba.
Sadne rastline so pomembne gospodarske rastline. Jagode so občutljive na abiotske stresne razmere, kot sta suša in visoke temperature. Zato smo raziskali učinek MiZaxa na jagode s škropljenjem listov. Najprej smo uporabili MiZax v koncentraciji 10 µM, da bi ocenili njegov učinek na rast jagod (kultivar Festival). Zanimivo je, da smo opazili, da je MiZax3 znatno povečal število stolonov, kar je ustrezalo povečanemu razvejanju, medtem ko je MiZax5 izboljšal stopnjo cvetenja, rastlinsko biomaso in listno površino v rastlinjakih (dodatna slika S4), kar kaže na to, da se ti dve spojini lahko biološko razlikujeta. Dogodka 26,27. Da bi bolje razumeli njune učinke na jagode v resničnih kmetijskih pogojih, smo leta 2021 izvedli poljske poskuse z uporabo 5 in 10 μM MiZaxa na rastlinah jagod (sorta Sweet Charlie), ki so rasle v polpeščenih tleh (slika S5A). V primerjavi z GC nismo opazili povečanja rastlinske biomase, vendar smo ugotovili trend povečanja števila plodov (slika C6A-B). Vendar pa je uporaba MiZaxa povzročila znatno povečanje teže posameznega ploda in nakazala odvisnost od koncentracije (dodatna slika S5B; dodatna slika S6B), kar kaže na vpliv teh regulatorjev rasti rastlin na kakovost plodov jagod pri uporabi v puščavskih razmerah.
Da bi razumeli, ali se učinek spodbujanja rasti razlikuje glede na vrsto kultivarja, smo v Savdski Arabiji izbrali dve komercialni sorti jagod (Sweet Charlie in Festival) in leta 2022 izvedli dve terenski študiji z nizkimi koncentracijami MiZaxa (2,5 in 5 µM). Pri Sweet Charlie se skupno število plodov ni bistveno povečalo, vendar je bila biomasa plodov rastlin, tretiranih z MiZaxom, na splošno višja, število plodov na parcelo pa se je po tretiranju z MiZaxom3 povečalo (slika 4). Ti podatki nadalje kažejo, da se lahko biološka aktivnost MiZax3 in MiZax5 razlikuje. Poleg tega smo po tretiranju z Myzaxom opazili povečanje sveže in suhe teže rastlin ter dolžine rastlinskih poganjkov. Kar zadeva število stolonov in novih rastlin, smo povečanje ugotovili le pri 5 μM MiZaxa (slika 4), kar kaže, da je optimalna koordinacija MiZaxa odvisna od rastlinske vrste.
Vpliv MiZaxa na strukturo rastlin in pridelek jagod (sorta Sweet Charlie) s polj KAU, izveden leta 2022. Podatki predstavljajo povprečje ± standardni odklon. n ≥ 15, vendar je bilo število plodov na parcelo izračunano v povprečju iz 15 rastlin s treh parcel (n = 3). Statistična analiza je bila izvedena z enosmerno analizo variance (ANOVA) in Tukeyjevim post hoc testom ali dvostranskim Studentovim t-testom. Zvezdice označujejo statistično značilne razlike v primerjavi s simulacijo (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ni statistično značilno). HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Podobno rastno stimulirajočo aktivnost smo opazili tudi pri jagodah sorte Festival glede teže plodov in rastlinske biomase (slika 5), vendar nismo ugotovili pomembnih razlik v skupnem številu plodov na rastlino ali na parcelo (slika 5). Zanimivo je, da je uporaba MiZaxa povečala dolžino rastlin in število stolonov, kar kaže na to, da se ti regulatorji rasti rastlin lahko uporabljajo za izboljšanje rasti sadnih pridelkov (slika 5). Poleg tega smo izmerili več biokemijskih parametrov, da bi razumeli kakovost plodov obeh kultivarjev, zbranih na polju, vendar med vsemi tretiranji nismo ugotovili nobenih razlik (dodatna slika S7; dodatna slika S8).
Vpliv MiZaxa na strukturo rastlin in pridelek jagod na polju KAU (sorta Festival), 2022. Podatki so povprečje ± standardni odklon. n ≥ 15, vendar je bilo število plodov na parcelo izračunano v povprečju iz 15 rastlin s treh parcel (n = 3). Statistična analiza je bila izvedena z enosmerno analizo variance (ANOVA) in Tukeyjevim post hoc testom ali dvostranskim Studentovim t-testom. Zvezdice označujejo statistično značilne razlike v primerjavi s simulacijo (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ni statistično značilno). HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
V naših študijah na jagodah se je izkazalo, da se biološka aktivnost MiZax3 in MiZax5 razlikuje. Najprej smo preučili učinke tretiranja (T) in leta (Y) na isti sorti (Sweet Charlie) z uporabo dvosmerne ANOVA, da bi določili njuno interakcijo (T x Y). HA torej ni imela vpliva na sorto jagod (Sweet Charlie), medtem ko je 5 μM MiZax3 in MiZax5 znatno povečalo biomaso rastlin in plodov (slika 6), kar kaže, da sta dvosmerni interakciji obeh MiZax zelo podobni pri spodbujanju pridelave jagod.
Ocenite učinke tretiranja s 5 µM (T), leta (Y) in njune interakcije (T x Y) na jagode (sorta Sweet Charlie). Podatki predstavljajo povprečje ± standardni odklon. n ≥ 30. Statistična analiza je bila izvedena z dvosmerno analizo variance (ANOVA). Zvezdice označujejo statistično značilne razlike v primerjavi s simulacijo (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ni statistično značilno). HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Glede na to, da se je aktivnost MiZaxa na obeh kultivarjih nekoliko razlikovala (slika 4; slika 5), smo izvedli dvosmerno ANOVA, v kateri smo primerjali tretiranje (T) in obe kultivarji (C). Prvič, nobeno tretiranje ni vplivalo na število plodov na parcelo (slika 7), kar kaže na to, da ni pomembne interakcije med (T x C) in da niti MiZax niti HA ne prispevata k skupnemu številu plodov. Nasprotno pa je MiZax (vendar ne HA) znatno povečal težo rastlin, težo plodov, stolone in nove rastline (slika 7), kar kaže, da MiZax3 in MiZax5 pomembno spodbujata rast različnih kultivarjev jagod. Na podlagi dvosmerne ANOVA (T x Y) in (T x C) lahko sklepamo, da sta aktivnosti MiZax3 in MiZax5, ki spodbujata rast, v poljskih pogojih zelo podobni in dosledni.
Vrednotenje tretiranja jagod s 5 µM (T), dve sorti (C) in njuna interakcija (T x C). Podatki predstavljajo povprečje ± standardni odklon. n ≥ 30, vendar je bilo število plodov na parcelo izračunano v povprečju iz 15 rastlin s treh parcel (n = 6). Statistična analiza je bila izvedena z dvosmerno analizo variance (ANOVA). Zvezdice označujejo statistično značilne razlike v primerjavi s simulacijo (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, ni statistično značilno). HA – huminska kislina; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Nazadnje smo z analizo glavnih komponent (PCA) ocenili učinke uporabljenih spojin na krompir (T x Y) in jagode (T x C). Te slike kažejo, da je obdelava s HA podobna acetonu v krompirju ali vodi v jagodah (slika 8), kar kaže na relativno majhen pozitiven učinek na rast rastlin. Zanimivo je, da so skupni učinki MiZax3 in MiZax5 pokazali enako porazdelitev v krompirju (slika 8A), medtem ko je bila porazdelitev teh dveh spojin v jagodah drugačna (slika 8B). Čeprav sta MiZax3 in MiZax5 pokazala pretežno pozitivno porazdelitev v rasti in pridelku rastlin, je analiza PCA pokazala, da je lahko aktivnost regulacije rasti odvisna tudi od rastlinske vrste.
Analiza glavnih komponent (PCA) (A) krompirja (T x Y) in (B) jagod (T x C). Točkovni diagrami za obe skupini. Črta, ki povezuje vsako komponento, vodi do središča skupine.
Če povzamemo, sta MiZax3 in MiZax5 na podlagi naših petih neodvisnih terenskih študij dveh dragocenih poljščin in v skladu z našimi prejšnjimi poročili od leta 2020 do 202226 obetavni regulatorji rasti rastlin, ki lahko izboljšata rast rastlin različnih poljščin, vključno z žiti, lesnatimi rastlinami (datljevimi palmami) in vrtnarskimi sadnimi rastlinami26,27. Čeprav molekularni mehanizmi, ki presegajo njuno biološko delovanje, ostajajo nejasni, imata velik potencial za uporabo na polju. Najboljše od vsega pa je, da se MiZax v primerjavi s huminsko kislino uporablja v veliko manjših količinah (mikromolarna ali miligramska raven) in so pozitivni učinki bolj izraziti. Zato ocenjujemo, da je odmerek MiZax3 na aplikacijo (od nizke do visoke koncentracije): 3, 6 ali 12 g/ha in odmerek MiZx5: 4, 7 ali 13 g/ha, zaradi česar sta ta regulatorja rasti koristna za izboljšanje pridelka. Precej izvedljivo.
Čas objave: 15. marec 2024