Bijna 7,0% van het totale landoppervlak ter wereld wordt aangetast door verzilving¹, wat betekent dat meer dan 900 miljoen hectare land wereldwijd te lijden heeft onder zowel verzilving als natriumverzilving², goed voor 20% van het bebouwde land en 10% van het geïrrigeerde land. Verzilving beslaat de helft van het gebied en heeft een hoger zoutgehalte³. Verzilte grond is een groot probleem voor de landbouw in Pakistan⁴,⁵. Hiervan wordt momenteel ongeveer 6,3 miljoen hectare, oftewel 14% van het geïrrigeerde land, aangetast door verzilving⁶.
Abiotische stress kan leiden tot veranderingenplantengroeihormoonreactie, resulterend in verminderde gewasgroei en uiteindelijke opbrengst7. Wanneer planten worden blootgesteld aan zoutstress, wordt het evenwicht tussen de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en het neutraliserende effect van antioxidatieve enzymen verstoord, waardoor planten lijden aan oxidatieve stress8. Planten met hogere concentraties antioxidatieve enzymen (zowel constitutief als induceerbaar) hebben een gezonde weerstand tegen oxidatieve schade. Zo kunnen superoxide dismutase (SOD), guaiacolperoxidase (POD), peroxidase-catalase (CAT), ascorbaatperoxidase (APOX) en glutathionreductase (GR) de zouttolerantie van planten onder zoutstress verhogen9. Daarnaast is gemeld dat fytohormonen een regulerende rol spelen in plantengroei en -ontwikkeling, geprogrammeerde celdood en overleving onder veranderende omgevingsomstandigheden10. Triacontanol is een verzadigd primair alcohol dat een bestanddeel is van de epidermiswas van planten en plantengroeibevorderende eigenschappen heeft11,12, evenals groeibevorderende eigenschappen bij lage concentraties13. Bladbespuiting kan de status van fotosynthetische pigmenten, de accumulatie van opgeloste stoffen, de groei en de biomassaproductie in planten aanzienlijk verbeteren14,15. Bladbespuiting met triacontanol kan de stresstolerantie van planten verhogen16 door de activiteit van meerdere antioxidatieve enzymen te reguleren17, het gehalte aan osmoprotectanten in plantenbladweefsels te verhogen11,18,19 en de opname van essentiële mineralen K+ en Ca2+ te verbeteren, maar niet die van Na+. 14 Bovendien produceert triacontanol meer reducerende suikers, oplosbare eiwitten en aminozuren onder stressomstandigheden20,21,22.
Groenten zijn rijk aan fytochemicaliën en voedingsstoffen en zijn essentieel voor veel metabolische processen in het menselijk lichaam23. De groenteproductie wordt bedreigd door toenemende bodemverzouting, vooral in geïrrigeerde landbouwgebieden, die 40,0% van 's werelds voedsel produceren24. Groentegewassen zoals ui, komkommer, aubergine, paprika en tomaat zijn gevoelig voor zoutgehalte25, en komkommer is wereldwijd een belangrijke groente voor de menselijke voeding26. Zoutstress heeft een significant effect op de groeisnelheid van komkommer; zoutgehaltes boven de 25 mM leiden echter tot een opbrengstvermindering van maar liefst 13%27,28. De schadelijke effecten van zout op komkommer resulteren in een verminderde plantengroei en opbrengst5,29,30. Het doel van deze studie was daarom om de rol van triacontanol bij het verlichten van zoutstress in komkommergenotypen te evalueren en het vermogen van triacontanol om plantengroei en productiviteit te bevorderen te beoordelen. Deze informatie is ook cruciaal voor de ontwikkeling van strategieën die geschikt zijn voor zoute bodems. Daarnaast hebben we de veranderingen in de ionenhomeostase in komkommergenotypen onder NaCl-stress vastgesteld.
Effect van triacontanol op anorganische osmotische regulatoren in bladeren van vier komkommergenotypen onder normale omstandigheden en zoutstress.
Toen komkommergenotypen werden gezaaid onder zoutstressomstandigheden, namen het totale aantal vruchten en het gemiddelde vruchtgewicht significant af (Fig. 4). Deze afname was het meest uitgesproken bij de genotypen Summer Green en 20252, terwijl Marketmore en Green Long het hoogste aantal vruchten en het hoogste vruchtgewicht behielden na blootstelling aan zout. Bladbespuiting met triacontanol verminderde de nadelige effecten van zoutstress en verhoogde het aantal en het gewicht van de vruchten bij alle onderzochte genotypen. De met triacontanol behandelde Marketmore produceerde echter het hoogste aantal vruchten met een hoger gemiddeld gewicht onder zowel gestresste als gecontroleerde omstandigheden in vergelijking met onbehandelde planten. Summer Green en 20252 hadden het hoogste gehalte aan oplosbare vaste stoffen in de komkommervruchten en presteerden slecht in vergelijking met de genotypen Marketmore en Green Long, die de laagste totale concentratie aan oplosbare vaste stoffen hadden.
Effect van triacontanol op de opbrengst van vier komkommergenotypen onder normale omstandigheden en onder zoutstress.
De optimale concentratie triacontanol was 0,8 mg/l, waarmee de dodelijke effecten van de onderzochte genotypen onder zowel zoutstress- als niet-stressomstandigheden konden worden verminderd. Het effect van triacontanol op Green-Long en Marketmore was echter duidelijker. Gezien het zouttolerantiepotentieel van deze genotypen en de effectiviteit van triacontanol bij het verminderen van de effecten van zoutstress, kan worden aanbevolen om deze genotypen te telen op zilte gronden met bladbespuiting met triacontanol.
Geplaatst op: 27 november 2024