Mabadiliko ya tabianchi na ukuaji wa haraka wa idadi ya watu vimekuwa changamoto kuu kwa usalama wa chakula duniani. Suluhisho moja linaloahidi ni matumizi yavidhibiti vya ukuaji wa mimea(PGRs) ili kuongeza mavuno ya mazao na kushinda hali mbaya ya ukuaji kama vile hali ya hewa ya jangwa. Hivi majuzi, carotenoid zaxinone na analogues zake mbili (MiZax3 na MiZax5) zimeonyesha shughuli inayoahidi ya kukuza ukuaji katika mazao ya nafaka na mboga chini ya hali ya chafu na shamba. Hapa, tulichunguza zaidi athari za viwango tofauti vya MiZax3 na MiZax5 (5 μM na 10 μM mnamo 2021; 2.5 μM na 5 μM mnamo 2022) kwenye ukuaji na mavuno ya mazao mawili ya mboga yenye thamani kubwa nchini Kambodia: viazi na sitroberi ya Saudi Arabia. Arabia. Katika majaribio matano huru ya shamba kuanzia 2021 hadi 2022, matumizi ya MiZax yote mawili yaliboresha kwa kiasi kikubwa sifa za kilimo cha mimea, vipengele vya mavuno na mavuno ya jumla. Ni muhimu kuzingatia kwamba MiZax inatumika kwa dozi ndogo zaidi kuliko asidi ya humic (kiwanja kinachotumika sana kibiashara kinachotumika hapa kwa kulinganisha). Kwa hivyo, matokeo yetu yanaonyesha kwamba MiZax ni mdhibiti mzuri sana wa ukuaji wa mimea ambaye anaweza kutumika kuchochea ukuaji na mavuno ya mazao ya mboga hata katika hali ya jangwa na kwa viwango vya chini.
Kulingana na Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa (FAO), mifumo yetu ya uzalishaji wa chakula lazima iongezeke mara tatu ifikapo mwaka wa 2050 ili kulisha idadi ya watu duniani inayoongezeka (FAO: Dunia itahitaji chakula zaidi ya 70% ifikapo mwaka wa 20501). Kwa kweli, ukuaji wa haraka wa idadi ya watu, uchafuzi wa mazingira, mienendo ya wadudu na hasa halijoto ya juu na ukame unaosababishwa na mabadiliko ya hali ya hewa yote ni changamoto zinazokabili usalama wa chakula duniani2. Katika suala hili, kuongeza mavuno ya jumla ya mazao ya kilimo katika hali duni ni mojawapo ya suluhisho lisilopingika kwa tatizo hili kubwa. Hata hivyo, ukuaji na maendeleo ya mimea hutegemea sana upatikanaji wa virutubisho kwenye udongo na huzuiwa sana na mambo mabaya ya mazingira, ikiwa ni pamoja na ukame, chumvi au msongo wa kibiolojia3,4,5. Msongo huu unaweza kuathiri vibaya afya na maendeleo ya mazao na hatimaye kusababisha kupungua kwa mavuno ya mazao6. Kwa kuongezea, rasilimali chache za maji safi huathiri vibaya umwagiliaji wa mazao, huku mabadiliko ya hali ya hewa duniani yakipunguza eneo la ardhi inayofaa kilimo na matukio kama vile mawimbi ya joto hupunguza uzalishaji wa mazao7,8. Halijoto ya juu ni ya kawaida katika sehemu nyingi za dunia, ikiwa ni pamoja na Saudi Arabia. Matumizi ya vichocheo vya mimea au vidhibiti ukuaji wa mimea (PGRs) yanafaa kwa kufupisha mzunguko wa ukuaji na kuongeza mavuno. Inaweza kuboresha ustahimilivu wa mazao na kuwezesha mimea kukabiliana na hali mbaya ya ukuaji9. Katika suala hili, vichocheo vya mimea na vidhibiti ukuaji wa mimea vinaweza kutumika katika viwango bora ili kuboresha ukuaji na tija ya mimea10,11.
Karotenoidi ni tetraterpenoidi ambazo pia hutumika kama vitangulizi vya phytohomoni za asidi ya abscisic (ABA) na strigolactone (SL)12,13,14, pamoja na vidhibiti ukuaji vilivyogunduliwa hivi karibuni vya zaxinone, anorene na cyclocitral15,16,17,18,19. Hata hivyo, metaboliti nyingi halisi, ikiwa ni pamoja na derivatives za karotenoidi, zina vyanzo vya asili vichache na/au hazina msimamo, na kufanya matumizi yao ya moja kwa moja katika uwanja huu kuwa magumu. Kwa hivyo, katika miaka michache iliyopita, analogi/mimetiki kadhaa za ABA na SL zimetengenezwa na kupimwa kwa matumizi ya kilimo20,21,22,23,24,25. Vile vile, hivi karibuni tulitengeneza mimetiki za zaxinone (MiZax), metaboliti inayokuza ukuaji ambayo inaweza kuwa na athari zake kwa kuongeza kimetaboliki ya sukari na kudhibiti homeostasis ya SL katika mizizi ya mchele19,26. Mimetiki ya zaxinone 3 (MiZax3) na MiZax5 (miundo ya kemikali inayoonyeshwa kwenye Mchoro 1A) ilionyesha shughuli za kibiolojia zinazofanana na zaxinone katika mimea ya mpunga ya aina ya porini inayopandwa kwa njia ya maji na kwenye udongo26. Zaidi ya hayo, matibabu ya nyanya, mnazi, pilipili hoho na boga kwa kutumia zaxinone, MiZax3 na MiZx5 yaliboresha ukuaji na tija ya mimea, yaani, mavuno na ubora wa pilipili hoho, chini ya hali ya chafu na uwanja wazi, ikionyesha jukumu lao kama vichocheo vya kibiolojia na matumizi ya PGR27. . Cha kufurahisha ni kwamba, MiZax3 na MiZax5 pia ziliboresha uvumilivu wa chumvi wa pilipili hoho iliyopandwa chini ya hali ya chumvi nyingi, na MiZax3 iliongeza kiwango cha zinki katika matunda ilipofunikwa na mifumo ya metali-kikaboni yenye zinki7,28.
(A) Miundo ya kemikali ya MiZax3 na MiZax5. (B) Athari ya kunyunyizia majani ya MZ3 na MZ5 katika viwango vya 5 µM na 10 µM kwenye mimea ya viazi chini ya hali ya wazi. Jaribio litafanyika mwaka wa 2021. Data zinawasilishwa kama wastani ± SD. n≥15. Uchambuzi wa takwimu ulifanywa kwa kutumia uchambuzi wa tofauti ya njia moja (ANOVA) na jaribio la baada ya hoc la Tukey. Nyota zinaonyesha tofauti muhimu za kitakwimu ikilinganishwa na simulizi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, sio muhimu). HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Katika kazi hii, tulitathmini MiZax (MiZax3 na MiZax5) katika viwango vitatu vya majani (5 µM na 10 µM mwaka wa 2021 na 2.5 µM na 5 µM mwaka wa 2022) na tukavilinganisha na viazi (Solanum tuberosum L). Asidi ya humic ya mdhibiti wa ukuaji wa kibiashara (HA) ililinganishwa na stroberi (Fragaria ananassa) katika majaribio ya chafu ya stroberi mwaka wa 2021 na 2022 na katika majaribio manne ya shambani katika Ufalme wa Saudi Arabia, eneo la kawaida la hali ya hewa ya jangwani. Ingawa HA ni kichocheo kinachotumika sana chenye athari nyingi za manufaa, ikiwa ni pamoja na kuongeza upatikanaji wa virutubisho katika udongo na kukuza ukuaji wa mazao kwa kudhibiti homoni, matokeo yetu yanaonyesha kuwa MiZax ni bora kuliko HA.
Mizizi ya viazi aina ya Almasi ilinunuliwa kutoka Kampuni ya Biashara ya Jabbar Nasser Al Bishi, Jeddah, Saudi Arabia. Miche ya aina mbili za sitroberi "Sweet Charlie" na "Festival" na asidi ya humic ilinunuliwa kutoka Kampuni ya Kilimo cha Kisasa, Riyadh, Saudi Arabia. Nyenzo zote za mimea zinazotumika katika kazi hii zinafuata Taarifa ya Sera ya IUCN kuhusu Utafiti Unaohusisha Spishi Zilizo Hatarini Kutoweka na Mkataba wa Biashara ya Spishi Zilizo Hatarini Kutoweka za Wanyama na Mimea ya Porini.
Eneo la majaribio liko Hada Al-Sham, Saudi Arabia (21°48′3″N, 39°43′25″E). Udongo ni mchanga mwepesi, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130. Sifa za udongo zinaonyeshwa katika Jedwali la Ziada S1.
Miche mitatu ya stroberi (Fragaria x ananassa D. var. Festival) katika hatua ya jani halisi iligawanywa katika vikundi vitatu ili kutathmini athari za kunyunyizia majani kwa kutumia 10 μM MiZax3 na MiZax5 kwenye sifa za ukuaji na muda wa maua chini ya hali ya chafu. Kunyunyizia majani kwa maji (yenye asetoni 0.1%) kulitumika kama matibabu ya mfano. Kunyunyizia majani kwa kutumia MiZax kulitumika mara 7 kwa vipindi vya wiki moja. Majaribio mawili huru yalifanyika Septemba 15 na 28, 2021, mtawalia. Kiwango cha kuanzia cha kila kiwanja ni 50 ml na kisha kuongezeka polepole hadi kipimo cha mwisho cha 250 ml. Kwa wiki mbili mfululizo, idadi ya mimea inayotoa maua ilirekodiwa kila siku na kiwango cha maua kilihesabiwa mwanzoni mwa wiki ya nne. Ili kubaini sifa za ukuaji, idadi ya jani, uzito wa mmea mbichi na mkavu, eneo la jani lote, na idadi ya stolons kwa kila mmea zilipimwa mwishoni mwa awamu ya ukuaji na mwanzoni mwa awamu ya uzazi. Eneo la majani lilipimwa kwa kutumia kipimo cha eneo la majani na sampuli mpya zilikaushwa katika oveni kwa joto la 100°C kwa saa 48.
Majaribio mawili ya shambani yalifanyika: kulima mapema na kuchelewa. Mizizi ya viazi ya aina ya "Diamant" hupandwa Novemba na Februari, huku vipindi vya kukomaa mapema na kuchelewa, mtawalia. Vichocheo vya mimea (MiZax-3 na -5) hutumika katika viwango vya 5.0 na 10.0 µM (2021) na 2.5 na 5.0 µM (2022). Nyunyizia asidi ya humic (HA) 1 g/l mara 8 kwa wiki. Maji au asetoni ilitumika kama udhibiti hasi. Muundo wa jaribio la shambani unaonyeshwa katika (Mchoro wa Nyongeza S1). Muundo kamili wa vitalu nasibu (RCBD) wenye eneo la njama la 2.5 m × 3.0 m ulitumika kufanya majaribio ya shambani. Kila matibabu yalirudiwa mara tatu kama nakala huru. Umbali kati ya kila njama ni 1.0 m, na umbali kati ya kila kitalu ni 2.0 m. Umbali kati ya mimea ni 0.6 m, umbali kati ya safu ni 1 m. Mimea ya viazi ilimwagiliwa kila siku kwa matone kwa kiwango cha lita 3.4 kwa kila tone. Mfumo huu huendeshwa mara mbili kwa siku kwa dakika 10 kila wakati ili kutoa maji kwa mimea. Mbinu zote za kilimo zilizopendekezwa za kukuza viazi chini ya hali ya ukame zilitumika31. Miezi minne baada ya kupanda, urefu wa mmea (cm), idadi ya matawi kwa kila mmea, muundo na mavuno ya viazi, na ubora wa mizizi vilipimwa kwa kutumia mbinu za kawaida.
Miche ya aina mbili za stroberi (Sweet Charlie na Festival) ilijaribiwa chini ya hali ya shamba. Vichocheo vya mimea (MiZax-3 na -5) vilitumika kama dawa ya kunyunyizia majani kwa viwango vya 5.0 na 10.0 µM (2021) na 2.5 na 5.0 µM (2022) mara nane kwa wiki. Tumia gramu 1 ya HA kwa lita kama dawa ya kunyunyizia majani sambamba na MiZax-3 na -5, pamoja na mchanganyiko wa kudhibiti H2O au asetoni kama njia hasi ya kudhibiti. Miche ya stroberi ilipandwa katika shamba la mita 2.5 x 3 mapema Novemba na nafasi ya mmea ya mita 0.6 na nafasi ya mstari ya mita 1. Jaribio lilifanywa katika RCBD na lilirudiwa mara tatu. Mimea ilimwagiliwa maji kwa dakika 10 kila siku saa 7:00 na 17:00 kwa kutumia mfumo wa umwagiliaji wa matone wenye nafasi ya matone ya mita 0.6 na yenye uwezo wa lita 3.4. Vipengele vya kiufundi wa kilimo na vigezo vya mavuno vilipimwa wakati wa msimu wa kupanda. Ubora wa matunda ikiwa ni pamoja na TSS (%), vitamini C32, asidi na misombo yote ya fenoli33 ilipimwa katika Maabara ya Fiziolojia na Teknolojia ya Baada ya Mavuno ya Chuo Kikuu cha King Abdulaziz.
Data huonyeshwa kama njia na tofauti huonyeshwa kama kupotoka sanifu. Umuhimu wa takwimu ulibainishwa kwa kutumia ANOVA ya njia moja (ANOVA ya njia moja) au ANOVA ya njia mbili kwa kutumia jaribio la kulinganisha nyingi la Tukey kwa kutumia kiwango cha uwezekano wa p < 0.05 au jaribio la t la Mwanafunzi lenye mikia miwili ili kugundua tofauti kubwa (*p < 0.05, * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001). Tafsiri zote za takwimu zilifanywa kwa kutumia GraphPad Prism toleo la 8.3.0. Uhusiano ulijaribiwa kwa kutumia uchambuzi mkuu wa vipengele (PCA), mbinu ya takwimu ya multivariate, kwa kutumia kifurushi cha R 34.
Katika ripoti iliyopita, tulionyesha shughuli ya kukuza ukuaji ya MiZax katika viwango vya 5 na 10 μM katika mimea ya bustani na kuboresha kiashiria cha klorofili katika Jaribio la Mimea ya Udongo (SPAD)27. Kulingana na matokeo haya, tulitumia viwango hivyo hivyo kutathmini athari za MiZax kwenye viazi, zao muhimu la chakula duniani, katika majaribio ya shambani katika hali ya hewa ya jangwa mnamo 2021. Hasa, tulikuwa na nia ya kupima kama MiZax inaweza kuongeza mkusanyiko wa wanga, matokeo ya mwisho ya usanisinuru. Kwa ujumla, matumizi ya MiZax yaliboresha ukuaji wa mimea ya viazi ikilinganishwa na asidi ya humic (HA), na kusababisha ongezeko la urefu wa mmea, biomass na idadi ya matawi (Mchoro 1B). Kwa kuongezea, tuliona kwamba 5 μM MiZax3 na MiZax5 zilikuwa na athari kubwa zaidi katika kuongeza urefu wa mmea, idadi ya matawi, na biomass ya mimea ikilinganishwa na 10 μM (Mchoro 1B). Pamoja na ukuaji ulioboreshwa, MiZax pia iliongeza mavuno, yaliyopimwa kwa idadi na uzito wa mizizi iliyovunwa. Athari ya jumla ya manufaa haikuwa dhahiri sana wakati MiZax ilipotolewa kwa mkusanyiko wa 10 μM, ikidokeza kwamba misombo hii inapaswa kutolewa kwa viwango vilivyo chini ya hii (Mchoro 1B). Kwa kuongezea, hatukugundua tofauti yoyote katika vigezo vyote vilivyorekodiwa kati ya matibabu ya asetoni (mock) na maji (udhibiti), ikidokeza kwamba athari za moduli za ukuaji zilizoonekana hazikusababishwa na kiyeyusho, ambacho kinaendana na ripoti yetu ya awali27.
Kwa kuwa msimu wa kupanda viazi nchini Saudi Arabia unajumuisha kukomaa mapema na kuchelewa, tulifanya utafiti wa pili wa shambani mwaka wa 2022 kwa kutumia viwango vya chini (2.5 na 5 µM) kwa misimu miwili ili kutathmini athari za msimu wa mashamba wazi (Mchoro wa Nyongeza S2A). Kama ilivyotarajiwa, matumizi yote mawili ya 5 μM MiZax yalitoa athari za kukuza ukuaji sawa na jaribio la kwanza: urefu ulioongezeka wa mmea, matawi yaliyoongezeka, majani mengi, na idadi iliyoongezeka ya mizizi (Mchoro 2; Mchoro wa Nyongeza S3). Muhimu zaidi, tuliona athari kubwa za PGR hizi kwa mkusanyiko wa 2.5 μM, ilhali matibabu ya GA hayakuonyesha athari zilizotabiriwa. Matokeo haya yanaonyesha kwamba MiZax inaweza kutumika hata kwa viwango vya chini kuliko ilivyotarajiwa. Kwa kuongezea, matumizi ya MiZax pia yaliongeza urefu na upana wa mizizi (Mchoro wa Nyongeza S2B). Pia tulipata ongezeko kubwa la uzito wa mizizi, lakini mkusanyiko wa 2.5 µM ulitumika tu katika misimu yote miwili ya kupanda;
Tathmini ya phenotypic ya mimea kuhusu athari ya MiZax kwenye mimea ya viazi inayokomaa mapema katika uwanja wa KAU, iliyofanywa mwaka wa 2022. Data inawakilisha wastani wa ± kupotoka kwa kawaida. n≥15. Uchambuzi wa takwimu ulifanywa kwa kutumia uchanganuzi wa tofauti wa njia moja (ANOVA) na jaribio la baada ya hoc la Tukey. Nyota zinaonyesha tofauti muhimu za kitakwimu ikilinganishwa na simulizi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, sio muhimu). HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Ili kuelewa vyema athari za matibabu (T) na mwaka (Y), ANOVA ya njia mbili ilitumika kuchunguza mwingiliano wao (T x Y). Ingawa vichocheo vyote vya kibiolojia (T) viliongeza kwa kiasi kikubwa urefu na uzani wa mimea ya viazi, ni MiZax3 na MiZax5 pekee zilizoongeza kwa kiasi kikubwa idadi na uzito wa mizizi, ikionyesha kwamba majibu ya pande mbili ya mizizi ya viazi kwa MiZax mbili yalikuwa sawa kimsingi (Mchoro 3)). Kwa kuongezea, mwanzoni mwa msimu hali ya hewa (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) inakuwa ya joto zaidi (wastani wa 28 °C na unyevunyevu 52% (2022), ambayo hupunguza kwa kiasi kikubwa uzani wa jumla wa mizizi (Mchoro 2; Mchoro wa Nyongeza S3).
Jifunze athari za matibabu ya 5 µm (T), mwaka (Y) na mwingiliano wao (T x Y) kwenye viazi. Data inawakilisha wastani ± kupotoka kwa kawaida. n ≥ 30. Uchambuzi wa takwimu ulifanywa kwa kutumia uchambuzi wa njia mbili wa tofauti (ANOVA). Nyota zinaonyesha tofauti muhimu za kitakwimu ikilinganishwa na simulizi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, si muhimu). HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Hata hivyo, matibabu ya Myzax bado yalilenga kuchochea ukuaji wa mimea inayokomaa kwa kuchelewa. Kwa ujumla, majaribio yetu matatu huru yalionyesha bila shaka kwamba matumizi ya MiZax yana athari kubwa kwenye muundo wa mimea kwa kuongeza idadi ya matawi. Kwa kweli, kulikuwa na athari kubwa ya mwingiliano wa pande mbili kati ya (T) na (Y) kwenye idadi ya matawi baada ya matibabu ya MiZax (Mchoro 3). Matokeo haya yanaendana na shughuli zao kama vidhibiti hasi vya usanisinuru wa strigolactone (SL)26. Kwa kuongezea, hapo awali tumeonyesha kuwa matibabu ya Zaxinone husababisha mkusanyiko wa wanga kwenye mizizi ya mchele35, ambayo inaweza kuelezea ongezeko la ukubwa na uzito wa mizizi ya viazi baada ya matibabu ya MiZax, kwani mizizi hiyo inaundwa zaidi na wanga.
Mazao ya matunda ni mimea muhimu ya kiuchumi. Jordgubbar ni nyeti kwa hali ya mkazo wa abiotic kama vile ukame na joto kali. Kwa hivyo, tulichunguza athari ya MiZax kwenye jordgubbar kwa kunyunyizia majani. Kwanza tulitoa MiZax kwa mkusanyiko wa 10 µM ili kutathmini athari yake kwenye ukuaji wa jordgubbar (Tamasha la kilimo). Cha kufurahisha ni kwamba, tuliona kwamba MiZax3 iliongeza kwa kiasi kikubwa idadi ya stolons, ambayo ililingana na kuongezeka kwa matawi, huku MiZax5 ikiboresha kiwango cha maua, mimea ya mimea, na eneo la majani chini ya hali ya chafu (Mchoro wa Nyongeza S4), ikidokeza kwamba misombo hii miwili inaweza kutofautiana kibiolojia. Matukio 26,27. Ili kuelewa zaidi athari zake kwenye jordgubbar chini ya hali halisi ya kilimo, tulifanya majaribio ya shambani kwa kutumia 5 na 10 μM MiZax kwa mimea ya jordgubbar (cv. Sweet Charlie) iliyopandwa katika udongo wa nusu mchanga mnamo 2021 (mchoro S5A). Ikilinganishwa na GC, hatukuona ongezeko la mimea ya mimea, lakini tulipata mwelekeo wa kuongezeka kwa idadi ya matunda (Mchoro C6A-B). Hata hivyo, matumizi ya MiZax yalisababisha ongezeko kubwa la uzito wa tunda moja na kuonyesha utegemezi wa mkusanyiko (Mchoro wa Nyongeza S5B; Mchoro wa Nyongeza S6B), kuonyesha ushawishi wa vidhibiti hivi vya ukuaji wa mimea kwenye ubora wa matunda ya sitroberi vinapotumika katika hali ya jangwa.
Ili kuelewa kama athari ya kukuza ukuaji inategemea aina ya mmea, tulichagua aina mbili za sitroberi za kibiashara nchini Saudi Arabia (Sweet Charlie na Festival) na kufanya tafiti mbili za shambani mwaka wa 2022 kwa kutumia viwango vya chini vya MiZax (2.5 na 5 µM). Kwa Sweet Charlie, ingawa jumla ya idadi ya matunda haikuongezeka sana, majani ya matunda kwa ujumla yalikuwa juu zaidi kwa mimea iliyotibiwa na MiZax, na idadi ya matunda kwa kila shamba iliongezeka baada ya matibabu ya MiZax3 (Mchoro 4). Data hizi zinaonyesha zaidi kwamba shughuli za kibiolojia za MiZax3 na MiZax5 zinaweza kutofautiana. Zaidi ya hayo, baada ya matibabu na Myzax, tuliona ongezeko la uzito mpya na mkavu wa mimea, pamoja na urefu wa machipukizi ya mimea. Kuhusu idadi ya stolons na mimea mipya, tulipata ongezeko la 5 μM MiZax pekee (Mchoro 4), ikionyesha kuwa uratibu bora wa MiZax unategemea aina ya mimea.
Athari ya MiZax kwenye muundo wa mimea na mavuno ya stroberi (aina ya Sweet Charlie) kutoka mashamba ya KAU, iliyofanywa mwaka wa 2022. Data inawakilisha wastani wa ± kupotoka kwa kawaida. n ≥ 15, lakini idadi ya matunda kwa kila shamba ilihesabiwa kwa wastani kutoka kwa mimea 15 kutoka viwanja vitatu (n = 3). Uchambuzi wa takwimu ulifanywa kwa kutumia uchanganuzi wa tofauti wa njia moja (ANOVA) na jaribio la baada ya hoc la Tukey au jaribio la t la Mwanafunzi lenye mikia miwili. Nyota zinaonyesha tofauti muhimu za kitakwimu ikilinganishwa na simulizi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, sio muhimu). HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Pia tuliona shughuli sawa ya kuchochea ukuaji kuhusiana na uzito wa matunda na mimea katika stroberi za aina ya Festival (Mchoro 5), hata hivyo, hatukupata tofauti kubwa katika jumla ya idadi ya matunda kwa kila mmea au kwa kila shamba (Mchoro 5); . Cha kufurahisha ni kwamba, matumizi ya MiZax yaliongeza urefu wa mmea na idadi ya stolons, ikionyesha kwamba vidhibiti hivi vya ukuaji wa mimea vinaweza kutumika kuboresha ukuaji wa mazao ya matunda (Mchoro 5). Zaidi ya hayo, tulipima vigezo kadhaa vya kibiokemikali ili kuelewa ubora wa matunda ya aina mbili zilizokusanywa kutoka shambani, lakini hatukupata tofauti yoyote kati ya matibabu yote (Mchoro wa Nyongeza S7; Mchoro wa Nyongeza S8).
Athari ya MiZax kwenye muundo wa mimea na mavuno ya stroberi katika uwanja wa KAU (Aina ya Tamasha), 2022. Data ni wastani ± kupotoka kwa kawaida. n ≥ 15, lakini idadi ya matunda kwa kila shamba ilihesabiwa kwa wastani kutoka kwa mimea 15 kutoka kwa viwanja vitatu (n = 3). Uchambuzi wa takwimu ulifanywa kwa kutumia uchanganuzi wa tofauti wa njia moja (ANOVA) na jaribio la baada ya hoc la Tukey au jaribio la t la Mwanafunzi lenye mikia miwili. Nyota zinaonyesha tofauti muhimu za kitakwimu ikilinganishwa na simulizi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, sio muhimu). HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Katika tafiti zetu kuhusu stroberi, shughuli za kibiolojia za MiZax3 na MiZax5 ziligeuka kuwa tofauti. Kwanza tulichunguza athari za matibabu (T) na mwaka (Y) kwenye aina moja ya strawberry (Sweet Charlie) kwa kutumia ANOVA ya njia mbili ili kubaini mwingiliano wao (T x Y). Hivyo, GA haikuwa na athari kwenye aina ya strawberry (Sweet Charlie), ilhali 5 μM MiZax3 na MiZax5 ziliongeza kwa kiasi kikubwa mimea na matunda (Mchoro 6), ikionyesha kwamba mwingiliano wa njia mbili wa MiZax mbili unafanana sana katika uzalishaji wa mazao ya strawberry.
Tathmini athari za matibabu ya 5 µM (T), mwaka (Y) na mwingiliano wao (T x Y) kwenye stroberi (cv. Sweet Charlie). Data inawakilisha wastani ± kupotoka kwa kawaida. n ≥ 30. Uchambuzi wa takwimu ulifanywa kwa kutumia uchambuzi wa njia mbili wa tofauti (ANOVA). Nyota zinaonyesha tofauti muhimu za kitakwimu ikilinganishwa na simulizi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, si muhimu). HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Zaidi ya hayo, kwa kuzingatia kwamba shughuli ya MiZax kwenye aina mbili za mimea ilikuwa tofauti kidogo (Mchoro 4; Mchoro 5), tulifanya ANOVA ya njia mbili kulinganisha matibabu (T) na aina mbili za mimea (C). Kwanza, hakuna matibabu yaliyoathiri idadi ya matunda kwa kila shamba (Mchoro 7), ikionyesha hakuna mwingiliano muhimu kati ya (T x C) na kupendekeza kwamba MiZax wala HA hazichangii idadi kamili ya matunda. Kwa upande mwingine, MiZax (lakini si HA) iliongeza kwa kiasi kikubwa uzito wa mimea, uzito wa matunda, stolons na mimea mipya (Mchoro 7), ikionyesha kwamba MiZax3 na MiZax5 zinakuza kwa kiasi kikubwa ukuaji wa aina tofauti za mimea ya sitroberi. Kulingana na ANOVA ya njia mbili (T x Y) na (T x C), tunaweza kuhitimisha kwamba shughuli za kukuza ukuaji wa MiZax3 na MiZax5 chini ya hali ya shamba zinafanana sana na zinaendana.
Tathmini ya matibabu ya stroberi kwa kutumia 5 µM (T), aina mbili (C) na mwingiliano wao (T x C). Data inawakilisha wastani ± kupotoka kwa kawaida. n ≥ 30, lakini idadi ya matunda kwa kila shamba ilihesabiwa kwa wastani kutoka kwa mimea 15 kutoka kwa viwanja vitatu (n = 6). Uchambuzi wa takwimu ulifanywa kwa kutumia uchanganuzi wa tofauti wa njia mbili (ANOVA). Nyota zinaonyesha tofauti muhimu za kitakwimu ikilinganishwa na simulizi (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, si muhimu). HA - asidi ya humic; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Hatimaye, tulitumia uchambuzi mkuu wa vipengele (PCA) kutathmini athari za misombo inayotumika kwenye viazi (T x Y) na stroberi (T x C). Takwimu hizi zinaonyesha kuwa matibabu ya HA ni sawa na asetoni kwenye viazi au maji kwenye stroberi (Mchoro 8), zikionyesha athari ndogo chanya kwenye ukuaji wa mimea. Cha kufurahisha ni kwamba, athari za jumla za MiZax3 na MiZax5 zilionyesha usambazaji sawa katika viazi (Mchoro 8A), ilhali usambazaji wa misombo hii miwili kwenye stroberi ulikuwa tofauti (Mchoro 8B). Ingawa MiZax3 na MiZax5 zilionyesha usambazaji chanya zaidi katika ukuaji na mavuno ya mimea, uchambuzi wa PCA ulionyesha kuwa shughuli za udhibiti wa ukuaji zinaweza pia kutegemea spishi za mimea.
Uchambuzi mkuu wa vipengele (PCA) vya (A) viazi (T x Y) na (B) stroberi (T x C). Alama za viwanja kwa makundi yote mawili. Mstari unaounganisha kila kipengele unaelekea katikati ya kundi.
Kwa muhtasari, kulingana na tafiti zetu tano huru za shambani kuhusu mazao mawili yenye thamani kubwa na sambamba na ripoti zetu za awali kuanzia 2020 hadi 202226,27, MiZax3 na MiZax5 ni wadhibiti wa ukuaji wa mimea wanaoahidi ambao wanaweza kuboresha ukuaji na mavuno ya mimea. , ikiwa ni pamoja na nafaka, mimea ya miti (mitende) na mazao ya matunda ya bustani26,27. Ingawa mifumo ya molekuli zaidi ya shughuli zao za kibiolojia bado ni vigumu kuielewa, ina uwezo mkubwa wa matumizi ya shambani. Zaidi ya yote, ikilinganishwa na asidi ya humic, MiZax hutumika kwa kiasi kidogo sana (kiwango cha micromolar au miligramu) na athari chanya zinaonekana zaidi. Hivyo, tunakadiria kipimo cha MiZax3 kwa kila matumizi (kutoka kiwango cha chini hadi cha juu): 3, 6 au 12 g/ha, na kipimo cha MiZx5: 4, 7 au 13 g/ha, na kufanya PGR hizi kuwa muhimu kwa kuboresha mavuno ya mazao. Inawezekana kabisa.
Muda wa chapisho: Julai-29-2024