El canvi climàtic i el ràpid creixement de la població s'han convertit en reptes clau per a la seguretat alimentària mundial. Una solució prometedora és l'ús dereguladors del creixement de les plantes(PGR) per augmentar el rendiment dels cultius i superar condicions de creixement desfavorables com els climes desèrtics. Recentment, el carotenoide zaxinona i dos dels seus anàlegs (MiZax3 i MiZax5) han demostrat una activitat prometedora per promoure el creixement en cultius de cereals i hortalisses en condicions d'hivernacle i de camp. Aquí, hem investigat més a fons els efectes de diferents concentracions de MiZax3 i MiZax5 (5 μM i 10 μM el 2021; 2,5 μM i 5 μM el 2022) sobre el creixement i el rendiment de dos cultius hortalisses d'alt valor a Cambodja: patates i maduixes. Aràbia. En cinc assajos de camp independents del 2021 al 2022, l'aplicació de MiZax va millorar significativament les característiques agronòmiques de les plantes, els components del rendiment i el rendiment general. Val la pena assenyalar que MiZax s'utilitza en dosis molt més baixes que l'àcid húmic (un compost comercial àmpliament utilitzat aquí per a la comparació). Així doncs, els nostres resultats mostren que el MiZax és un regulador del creixement vegetal molt prometedor que es pot utilitzar per estimular el creixement i el rendiment dels cultius d'hortalisses fins i tot en condicions desèrtiques i a concentracions relativament baixes.
Segons l'Organització de les Nacions Unides per a l'Agricultura i l'Alimentació (FAO), els nostres sistemes de producció d'aliments s'han de gairebé triplicar el 2050 per alimentar una població mundial creixent (FAO: El món necessitarà un 70% més d'aliments el 20501). De fet, el ràpid creixement de la població, la contaminació, els moviments de plagues i, especialment, les altes temperatures i sequeres causades pel canvi climàtic són reptes als quals s'enfronta la seguretat alimentària mundial2. En aquest sentit, augmentar el rendiment brut dels cultius agrícoles en condicions subòptimes és una de les solucions indiscutibles a aquest problema urgent. Tanmateix, el creixement i el desenvolupament de les plantes depenen principalment de la disponibilitat de nutrients al sòl i estan greument limitats per factors ambientals adversos, com ara la sequera, la salinitat o l'estrès biòtic3,4,5. Aquests factors d'estrès poden afectar negativament la salut i el desenvolupament dels cultius i, en última instància, conduir a una reducció del rendiment dels cultius6. A més, els recursos limitats d'aigua dolça afecten greument el reg dels cultius, mentre que el canvi climàtic global redueix inevitablement la superfície de terra cultivable i esdeveniments com les onades de calor redueixen la productivitat dels cultius7,8. Les altes temperatures són habituals en moltes parts del món, inclosa l'Aràbia Saudita. L'ús de bioestimulants o reguladors del creixement vegetal (RCV) és útil per escurçar el cicle de creixement i augmentar el rendiment dels cultius. Pot millorar la tolerància dels cultius i permetre que les plantes facin front a condicions de creixement desfavorables9. En aquest sentit, els bioestimulants i reguladors del creixement vegetal es poden utilitzar en concentracions òptimes per millorar el creixement i la productivitat de les plantes10,11.
Els carotenoides són tetraterpenoides que també serveixen com a precursors de les fitohormones àcid abscísic (ABA) i estrigolactona (SL)12,13,14, així com dels reguladors de creixement recentment descoberts zaxinona, anorè i ciclocitral15,16,17,18,19. Tanmateix, la majoria dels metabòlits reals, inclosos els derivats carotenoides, tenen fonts naturals limitades i/o són inestables, cosa que dificulta la seva aplicació directa en aquest camp. Així, durant els darrers anys, s'han desenvolupat i provat diversos anàlegs/mimètics d'ABA i SL per a aplicacions agrícoles20,21,22,23,24,25. De la mateixa manera, recentment hem desenvolupat mimètics de la zaxinona (MiZax), un metabòlit promotor del creixement que pot exercir els seus efectes millorant el metabolisme del sucre i regulant l'homeòstasi de SL en les arrels d'arròs19,26. Els mimètics de la zaxinona 3 (MiZax3) i la MiZax5 (estructures químiques que es mostren a la Figura 1A) van mostrar una activitat biològica comparable a la zaxinona en plantes d'arròs de tipus salvatge cultivades hidropònicament i al sòl26. A més, el tractament de tomàquet, palmera datilera, pebrot verd i carbassa amb zaxinona, MiZax3 i MiZx5 va millorar el creixement i la productivitat de les plantes, és a dir, el rendiment i la qualitat del pebrot, en condicions d'hivernacle i de camp obert, cosa que indica el seu paper com a bioestimulants i l'ús de PGR27. Curiosament, MiZax3 i MiZax5 també van millorar la tolerància a la sal del pebrot verd cultivat en condicions d'alta salinitat, i MiZax3 va augmentar el contingut de zinc del fruit quan es va encapsular amb estructures metall-orgàniques que contenen zinc7,28.
(A) Estructura química de MiZax3 i MiZax5. (B) Efecte de la polvorització foliar de MZ3 i MZ5 a concentracions de 5 µM i 10 µM en plantes de patata en condicions de camp obert. L'experiment tindrà lloc el 2021. Les dades es presenten com a mitjana ± SD. n ≥ 15. L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant l'anàlisi de la variància unidireccional (ANOVA) i la prova post hoc de Tukey. Els asteriscs indiquen diferències estadísticament significatives en comparació amb la simulació (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, no significatiu). HA – àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
En aquest treball, hem avaluat MiZax (MiZax3 i MiZax5) a tres concentracions foliars (5 µM i 10 µM el 2021 i 2,5 µM i 5 µM el 2022) i els hem comparat amb la patata (Solanum tuberosum L). El regulador de creixement comercial, l'àcid húmic (HA), es va comparar amb les maduixes (Fragaria ananassa) en assajos d'hivernacle amb maduixes el 2021 i el 2022 i en quatre assajos de camp al Regne de l'Aràbia Saudita, una regió de clima desèrtic típic. Tot i que l'HA és un bioestimulant àmpliament utilitzat amb molts efectes beneficiosos, com ara augmentar la utilització de nutrients del sòl i promoure el creixement dels cultius mitjançant la regulació de l'homeòstasi hormonal, els nostres resultats indiquen que MiZax és superior a l'HA.
Els tubercles de patata de la varietat Diamond es van comprar a Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company, Jeddah, Aràbia Saudita. Les plàntules de dues varietats de maduixa "Sweet Charlie" i "Festival" i l'àcid húmic es van comprar a Modern Agritech Company, Riad, Aràbia Saudita. Tot el material vegetal utilitzat en aquest treball compleix amb la Declaració de política de la UICN sobre la recerca en espècies amenaçades d'extinció i la Convenció sobre el comerç d'espècies amenaçades de fauna i flora silvestres.
El lloc experimental es troba a Hada Al-Sham, Aràbia Saudita (21°48′3″N, 39°43′25″E). El sòl és franc-sorrenc, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130. Les propietats del sòl es mostren a la taula suplementària S1.
Les plàntules de maduixa (Fragaria x ananassa D. var. Festival) en 3 estadis de fulla veritable es van dividir en tres grups per avaluar l'efecte de la polvorització foliar amb 10 μM de MiZax3 i MiZax5 sobre les característiques de creixement i el temps de floració en condicions d'hivernacle. Es va utilitzar la polvorització de fulles amb aigua (que contenia un 0,1% d'acetona) com a tractament de modelització. Les polvoritzacions foliars de MiZax es van aplicar 7 vegades a intervals d'una setmana. Es van dur a terme dos experiments independents el 15 i el 28 de setembre de 2021, respectivament. La dosi inicial de cada compost és de 50 ml, i després es va augmentar gradualment fins a una dosi final de 250 ml. Durant dues setmanes consecutives, es va registrar el nombre de plantes amb flors cada dia i la taxa de floració es va calcular al començament de la quarta setmana. Per determinar els trets de creixement, es va mesurar el nombre de fulles, el pes fresc i sec de la planta, la superfície foliar total i el nombre d'estolons per planta al final de la fase de creixement i al començament de la fase reproductiva. L'àrea foliar es va mesurar amb un mesurador d'àrea foliar i les mostres fresques es van assecar en un forn a 100 °C durant 48 hores.
Es van dur a terme dos assajos de camp: llaurada primerenca i tardana. Els tubercles de patata de la varietat "Diamant" es planten al novembre i al febrer, amb períodes de maduració primerenca i tardana, respectivament. Els bioestimulants (MiZax-3 i -5) s'administren en concentracions de 5,0 i 10,0 µM (2021) i 2,5 i 5,0 µM (2022). Es polvoritza àcid húmic (HA) 1 g/l 8 vegades per setmana. Es va utilitzar aigua o acetona com a control negatiu. El disseny de la prova de camp es mostra a la (Figura suplementària S1). Es va utilitzar un disseny de blocs complets aleatoritzats (RCBD) amb una àrea de parcel·la de 2,5 m × 3,0 m per dur a terme els experiments de camp. Cada tractament es va repetir tres vegades com a rèpliques independents. La distància entre cada parcel·la és d'1,0 m i la distància entre cada bloc és de 2,0 m. La distància entre plantes és de 0,6 m i la distància entre files és d'1 m. Les plantes de patata es van regar diàriament per degoteig a una velocitat de 3,4 l per cada degoteig. El sistema funciona dues vegades al dia durant 10 minuts cada vegada per proporcionar aigua a les plantes. Es van aplicar tots els mètodes agrotècnics recomanats per al cultiu de patates en condicions de sequera31. Quatre mesos després de la sembra, es van mesurar l'alçada de la planta (cm), el nombre de branques per planta, la composició i el rendiment de la patata i la qualitat del tubercle mitjançant tècniques estàndard.
Es van provar plàntules de dues varietats de maduixa (Sweet Charlie i Festival) en condicions de camp. Es van utilitzar bioestimulants (MiZax-3 i -5) com a polvoritzadors foliars a concentracions de 5,0 i 10,0 µM (2021) i 2,5 i 5,0 µM (2022) vuit vegades per setmana. Utilitzeu 1 g d'HA per litre com a polvorització foliar en paral·lel amb MiZax-3 i -5, amb una barreja de control d'H2O o acetona com a control negatiu. Les plàntules de maduixa es van plantar en una parcel·la de 2,5 x 3 m a principis de novembre amb una separació entre plantes de 0,6 m i una separació entre fileres d'1 m. L'experiment es va dur a terme a RCBD i es va repetir tres vegades. Les plantes es van regar durant 10 minuts cada dia a les 7:00 i a les 17:00 mitjançant un sistema de reg per degoteig que contenia degotadors separats per 0,6 m i amb una capacitat de 3,4 L. Els components agrotècnics i els paràmetres de rendiment es van mesurar durant la temporada de creixement. La qualitat de la fruita, incloent-hi el TSS (%), la vitamina C32, l'acidesa i el contingut fenòlic total33, es va avaluar al Laboratori de Fisiologia i Tecnologia de Postcollita de la Universitat Rei Abdulaziz.
Les dades s'expressen com a mitjanes i les variacions s'expressen com a desviacions estàndard. La significació estadística es va determinar mitjançant ANOVA unidireccional (ANOVA unidireccional) o ANOVA bidireccional utilitzant la prova de comparació múltiple de Tukey utilitzant un nivell de probabilitat de p < 0,05 o una prova t de Student bilateral per detectar diferències significatives (*p < 0,05, * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). Totes les interpretacions estadístiques es van realitzar mitjançant GraphPad Prism versió 8.3.0. Les associacions es van provar mitjançant l'anàlisi de components principals (PCA), un mètode estadístic multivariant, utilitzant el paquet R 34.
En un informe anterior, vam demostrar l'activitat promotora del creixement de MiZax a concentracions de 5 i 10 μM en plantes hortícoles i vam millorar l'indicador de clorofil·la en el Soil Plant Assay (SPAD)27. Basant-nos en aquests resultats, vam utilitzar les mateixes concentracions per avaluar els efectes de MiZax sobre la patata, un important cultiu alimentari mundial, en assajos de camp en climes desèrtics el 2021. En particular, estàvem interessats a provar si MiZax podia augmentar l'acumulació de midó, el producte final de la fotosíntesi. En general, l'aplicació de MiZax va millorar el creixement de les plantes de patata en comparació amb l'àcid húmic (HA), donant lloc a un augment de l'alçada de la planta, la biomassa i el nombre de branques (Fig. 1B). A més, vam observar que 5 μM de MiZax3 i MiZax5 van tenir un efecte més fort en l'augment de l'alçada de la planta, el nombre de branques i la biomassa vegetal en comparació amb 10 μM (Figura 1B). Juntament amb la millora del creixement, MiZax també va augmentar el rendiment, mesurat pel nombre i el pes dels tubercles collits. L'efecte beneficiós general va ser menys pronunciat quan es va administrar MiZax a una concentració de 10 μM, cosa que suggereix que aquests compostos s'haurien d'administrar a concentracions inferiors a aquesta (Figura 1B). A més, no vam observar diferències en tots els paràmetres registrats entre els tractaments amb acetona (simulació) i aigua (control), cosa que suggereix que els efectes de modulació del creixement observats no van ser causats pel dissolvent, la qual cosa és coherent amb el nostre informe anterior27.
Com que la temporada de cultiu de la patata a l'Aràbia Saudita consisteix en una maduració primerenca i tardana, vam dur a terme un segon estudi de camp el 2022 utilitzant baixes concentracions (2,5 i 5 µM) durant dues temporades per avaluar l'impacte estacional dels camps oberts (Figura suplementària S2A). Com s'esperava, ambdues aplicacions de MiZax de 5 μM van produir efectes de promoció del creixement similars als del primer assaig: augment de l'alçada de la planta, augment de la ramificació, major biomassa i augment del nombre de tubercles (Fig. 2; Fig. suplementària S3). És important destacar que vam observar efectes significatius d'aquests receptors de creixement (PGR) a una concentració de 2,5 μM, mentre que el tractament amb GA no va mostrar els efectes previstos. Aquest resultat suggereix que el MiZax es pot utilitzar fins i tot a concentracions més baixes de les esperades. A més, l'aplicació de MiZax també va augmentar la longitud i l'amplada dels tubercles (Figura suplementària S2B). També vam trobar un augment significatiu del pes del tubercle, però la concentració de 2,5 µM només es va aplicar en ambdues temporades de sembra.
Avaluació fenotípica de l'impacte de MiZax en plantes de patata de maduració primerenca al camp KAU, duta a terme el 2022. Les dades representen la mitjana ± desviació estàndard. n ≥ 15. L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant l'anàlisi de la variància unidireccional (ANOVA) i la prova post hoc de Tukey. Els asteriscs indiquen diferències estadísticament significatives en comparació amb la simulació (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, no significatiu). HA – àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Per entendre millor els efectes del tractament (T) i l'any (Y), es va utilitzar una ANOVA bidireccional per examinar la seva interacció (T x Y). Tot i que tots els bioestimulants (T) van augmentar significativament l'alçada i la biomassa de la planta de patata, només MiZax3 i MiZax5 van augmentar significativament el nombre i el pes dels tubercles, cosa que indica que les respostes bidireccionals dels tubercles de patata als dos MiZax van ser essencialment similars (Fig. 3)). A més, a l'inici de la temporada el clima (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) es torna més càlid (mitjana de 28 °C i 52% d'humitat (2022), cosa que redueix significativament la biomassa total dels tubercles (Fig. 2; Fig. suplementària S3).
Estudiar els efectes del tractament de 5 µm (T), l'any (Y) i la seva interacció (T x Y) sobre les patates. Les dades representen la mitjana ± desviació estàndard. n ≥ 30. L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant una anàlisi de la variància bidireccional (ANOVA). Els asteriscs indiquen diferències estadísticament significatives en comparació amb la simulació (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, no significatiu). HA: àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
No obstant això, el tractament amb Myzax encara tendia a estimular el creixement de les plantes de maduració tardana. En general, els nostres tres experiments independents van mostrar sense cap mena de dubte que l'aplicació de MiZax té un efecte significatiu sobre l'estructura de la planta augmentant el nombre de branques. De fet, hi va haver un efecte d'interacció bidireccional significatiu entre (T) i (Y) sobre el nombre de branques després del tractament amb MiZax (Fig. 3). Aquest resultat és coherent amb la seva activitat com a reguladors negatius de la biosíntesi d'estigolactona (SL)26. A més, hem demostrat anteriorment que el tractament amb Zaxinona provoca l'acumulació de midó a les arrels d'arròs35, cosa que pot explicar l'augment de la mida i el pes dels tubercles de patata després del tractament amb MiZax, ja que els tubercles estan compostos principalment de midó.
Els cultius de fruita són plantes econòmiques importants. Les maduixes són sensibles a condicions d'estrès abiòtic com la sequera i les altes temperatures. Per tant, vam investigar l'efecte del MiZax sobre les maduixes ruixant les fulles. Primer vam proporcionar MiZax a una concentració de 10 µM per avaluar el seu efecte sobre el creixement de les maduixes (cultivar Festival). Curiosament, vam observar que el MiZax3 va augmentar significativament el nombre d'estolons, cosa que corresponia a un augment de la ramificació, mentre que el MiZax5 va millorar la taxa de floració, la biomassa vegetal i l'àrea foliar en condicions d'hivernacle (Figura suplementària S4), cosa que suggereix que aquests dos compostos poden variar biològicament. Esdeveniments 26,27. Per entendre millor els seus efectes sobre les maduixes en condicions agrícoles reals, vam dur a terme assajos de camp aplicant 5 i 10 μM de MiZax a plantes de maduixa (cv. Sweet Charlie) cultivades en sòl semisorrenc el 2021 (fig. S5A). En comparació amb el GC, no vam observar un augment de la biomassa vegetal, però vam trobar una tendència cap a un augment del nombre de fruits (Fig. C6A-B). Tanmateix, l'aplicació de MiZax va provocar un augment significatiu del pes d'un sol fruit i va insinuar una dependència de la concentració (Figura suplementària S5B; Figura suplementària S6B), cosa que indica la influència d'aquests reguladors del creixement de les plantes en la qualitat del fruit de maduixa quan s'apliquen en condicions desèrtiques.
Per entendre si l'efecte de promoció del creixement varia segons el tipus de cultivar, vam seleccionar dos cultivars de maduixa comercials a l'Aràbia Saudita (Sweet Charlie i Festival) i vam dur a terme dos estudis de camp el 2022 utilitzant baixes concentracions de MiZax (2,5 i 5 µM). Per a Sweet Charlie, tot i que el nombre total de fruits no va augmentar significativament, la biomassa de fruits de les plantes tractades amb MiZax va ser generalment més alta, i el nombre de fruits per parcel·la va augmentar després del tractament amb MiZax3 (Fig. 4). Aquestes dades suggereixen a més que les activitats biològiques de MiZax3 i MiZax5 poden diferir. A més, després del tractament amb Myzax, vam observar un augment del pes fresc i sec de les plantes, així com de la longitud dels brots de les plantes. Pel que fa al nombre d'estolons i plantes noves, vam trobar un augment només a 5 μM de MiZax (Fig. 4), cosa que indica que la coordinació òptima de MiZax depèn de l'espècie vegetal.
L'efecte de MiZax sobre l'estructura de la planta i el rendiment de maduixes (varietat Sweet Charlie) dels camps de KAU, realitzat el 2022. Les dades representen la mitjana ± desviació estàndard. n ≥ 15, però el nombre de fruits per parcel·la es va calcular de mitjana a partir de 15 plantes de tres parcel·les (n = 3). L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant l'anàlisi de la variància unidireccional (ANOVA) i la prova post hoc de Tukey o la prova t de Student bilateral. Els asteriscs indiquen diferències estadísticament significatives en comparació amb la simulació (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, no significatiu). HA: àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
També vam observar una activitat estimulant del creixement similar pel que fa al pes del fruit i la biomassa vegetal en les maduixes de la varietat Festival (Fig. 5), però no vam trobar diferències significatives en el nombre total de fruits per planta o per parcel·la (Fig. 5). Curiosament, l'aplicació de MiZax va augmentar la longitud de la planta i el nombre d'estolons, cosa que indica que aquests reguladors del creixement vegetal es poden utilitzar per millorar el creixement dels cultius de fruita (Fig. 5). A més, vam mesurar diversos paràmetres bioquímics per entendre la qualitat del fruit dels dos cultivars recollits al camp, però no vam obtenir cap diferència entre tots els tractaments (Figura suplementària S7; Figura suplementària S8).
Efecte de MiZax sobre l'estructura de la planta i el rendiment de la maduixa al camp KAU (varietat Festival), 2022. Les dades són mitjana ± desviació estàndard. n ≥ 15, però el nombre de fruits per parcel·la es va calcular de mitjana a partir de 15 plantes de tres parcel·les (n = 3). L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant una anàlisi de la variància unidireccional (ANOVA) i la prova post hoc de Tukey o la prova t de Student bilateral. Els asteriscs indiquen diferències estadísticament significatives en comparació amb la simulació (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, no significatiu). HA – àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
En els nostres estudis sobre maduixes, les activitats biològiques de MiZax3 i MiZax5 van resultar ser diferents. Primer vam examinar els efectes del tractament (T) i l'any (Y) en el mateix cultivar (Sweet Charlie) mitjançant ANOVA bidireccional per determinar la seva interacció (T x Y). En conseqüència, l'HA no va tenir cap efecte sobre el cultivar de maduixa (Sweet Charlie), mentre que 5 μM de MiZax3 i MiZax5 van augmentar significativament la biomassa de la planta i el fruit (Fig. 6), cosa que indica que les interaccions bidireccionals dels dos MiZax són molt similars en la promoció de la producció de maduixa.
Avaluar els efectes del tractament de 5 µM (T), l'any (Y) i la seva interacció (T x Y) sobre les maduixes (cv. Sweet Charlie). Les dades representen la mitjana ± desviació estàndard. n ≥ 30. L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant una anàlisi de la variància bidireccional (ANOVA). Els asteriscs indiquen diferències estadísticament significatives en comparació amb la simulació (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, no significatiu). HA: àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
A més, atès que l'activitat de MiZax en els dos cultivars era lleugerament diferent (Fig. 4; Fig. 5), vam realitzar una ANOVA bidireccional comparant el tractament (T) i els dos cultivars (C). En primer lloc, cap tractament va afectar el nombre de fruits per parcel·la (Fig. 7), cosa que indica que no hi ha una interacció significativa entre (T x C) i suggereix que ni MiZax ni HA contribueixen al nombre total de fruits. En canvi, MiZax (però no HA) va augmentar significativament el pes de la planta, el pes del fruit, els estolons i les plantes noves (Fig. 7), cosa que indica que MiZax3 i MiZax5 promouen significativament el creixement de diferents cultivars de maduixa. Basant-nos en l'ANOVA bidireccional (T x Y) i (T x C), podem concloure que les activitats promotores del creixement de MiZax3 i MiZax5 en condicions de camp són molt similars i consistents.
Avaluació del tractament de maduixes amb 5 µM (T), dues varietats (C) i la seva interacció (T x C). Les dades representen la mitjana ± desviació estàndard. n ≥ 30, però el nombre de fruits per parcel·la es va calcular de mitjana a partir de 15 plantes de tres parcel·les (n = 6). L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant una anàlisi de la variància bidireccional (ANOVA). Els asteriscs indiquen diferències estadísticament significatives en comparació amb la simulació (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, no significatiu). HA – àcid húmic; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Finalment, vam utilitzar l'anàlisi de components principals (PCA) per avaluar els efectes dels compostos aplicats sobre les patates (T x Y) i les maduixes (T x C). Aquestes xifres mostren que el tractament amb HA és similar a l'acetona en patates o l'aigua en maduixes (Figura 8), cosa que indica un efecte positiu relativament petit sobre el creixement de les plantes. Curiosament, els efectes generals de MiZax3 i MiZax5 van mostrar la mateixa distribució en patata (Figura 8A), mentre que la distribució d'aquests dos compostos en maduixa va ser diferent (Figura 8B). Tot i que MiZax3 i MiZax5 van mostrar una distribució predominantment positiva en el creixement i el rendiment de les plantes, l'anàlisi PCA va indicar que l'activitat de regulació del creixement també pot dependre de les espècies vegetals.
Anàlisi de components principals (PCA) de (A) patates (T x Y) i (B) maduixes (T x C). Gràfics de puntuació per a tots dos grups. Una línia que connecta cada component condueix al centre del clúster.
En resum, basant-nos en els nostres cinc estudis de camp independents sobre dos cultius valuosos i d'acord amb els nostres informes anteriors del 2020 al 202226, MiZax3 i MiZax5 són reguladors del creixement vegetal prometedors que poden millorar el creixement de diversos cultius, inclosos els cereals, les plantes llenyoses (palmeres datileres) i els cultius hortícoles de fruites26,27. Tot i que els mecanismes moleculars més enllà de les seves activitats biològiques continuen sent difícils d'aconseguir, tenen un gran potencial per a aplicacions de camp. El millor de tot és que, en comparació amb l'àcid húmic, MiZax s'aplica en quantitats molt més petites (nivell micromolar o mil·ligrams) i els efectes positius són més pronunciats. Per tant, estimem la dosi de MiZax3 per aplicació (de baixa a alta concentració): 3, 6 o 12 g/ha i la dosi de MiZx5: 4, 7 o 13 g/ha, cosa que fa que aquests reguladors del creixement vegetal siguin útils per millorar el rendiment dels cultius, força factibles.
Data de publicació: 15 de març de 2024