జాక్సినాన్ మిమెటిక్ (మిజాక్స్) ఎడారి వాతావరణంలో బంగాళాదుంప మరియు స్ట్రాబెర్రీ మొక్కల పెరుగుదల మరియు ఉత్పాదకతను సమర్థవంతంగా ప్రోత్సహిస్తుంది.

వాతావరణ మార్పు మరియు వేగవంతమైన జనాభా పెరుగుదల ప్రపంచ ఆహార భద్రతకు కీలక సవాళ్లుగా మారాయి. ఒక ఆశాజనక పరిష్కారం ఏమిటంటేమొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలు(PGRs) పంట దిగుబడిని పెంచడానికి మరియు ఎడారి వాతావరణం వంటి అననుకూల పెరుగుతున్న పరిస్థితులను అధిగమించడానికి. ఇటీవల, కెరోటినాయిడ్ జాక్సినోన్ మరియు దాని రెండు సారూప్యాలు (MiZax3 మరియు MiZax5) గ్రీన్‌హౌస్ మరియు క్షేత్ర పరిస్థితులలో తృణధాన్యాలు మరియు కూరగాయల పంటలలో వృద్ధిని ప్రోత్సహించే కార్యాచరణను ప్రదర్శించాయి. ఇక్కడ, కంబోడియాలోని రెండు అధిక-విలువైన కూరగాయల పంటల పెరుగుదల మరియు దిగుబడిపై MiZax3 మరియు MiZax5 (2021లో 5 μM మరియు 10 μM; 2022లో 2.5 μM మరియు 5 μM) యొక్క వివిధ సాంద్రతల ప్రభావాలను మేము మరింత పరిశోధించాము: బంగాళాదుంపలు మరియు స్ట్రాబెర్రీలు. అరేబియా. 2021 నుండి 2022 వరకు ఐదు స్వతంత్ర క్షేత్ర పరీక్షలలో, MiZax రెండింటినీ ఉపయోగించడం వల్ల మొక్కల వ్యవసాయ లక్షణాలు, దిగుబడి భాగాలు మరియు మొత్తం దిగుబడి గణనీయంగా మెరుగుపడింది. MiZax హ్యూమిక్ ఆమ్లం (పోలిక కోసం ఇక్కడ విస్తృతంగా ఉపయోగించే వాణిజ్య సమ్మేళనం) కంటే చాలా తక్కువ మోతాదులో ఉపయోగించబడుతుందని గమనించాలి. అందువల్ల, మా ఫలితాలు MiZax అనేది చాలా ఆశాజనకమైన మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకం అని చూపిస్తున్నాయి, ఇది ఎడారి పరిస్థితులలో మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ సాంద్రతలలో కూడా కూరగాయల పంటల పెరుగుదల మరియు దిగుబడిని ప్రేరేపించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
ఐక్యరాజ్యసమితి ఆహార మరియు వ్యవసాయ సంస్థ (FAO) ప్రకారం, పెరుగుతున్న ప్రపంచ జనాభాకు ఆహారం ఇవ్వడానికి మన ఆహార ఉత్పత్తి వ్యవస్థలు 2050 నాటికి దాదాపు మూడు రెట్లు పెరగాలి (FAO: 20501 నాటికి ప్రపంచానికి 70% ఎక్కువ ఆహారం అవసరం). వాస్తవానికి, వేగవంతమైన జనాభా పెరుగుదల, కాలుష్యం, తెగుళ్ల కదలికలు మరియు ముఖ్యంగా వాతావరణ మార్పుల వల్ల కలిగే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు కరువులు అన్నీ ప్రపంచ ఆహార భద్రత ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లు2. ఈ విషయంలో, ఉప-ఆప్టిమల్ పరిస్థితులలో వ్యవసాయ పంటల స్థూల దిగుబడిని పెంచడం ఈ ముఖ్యమైన సమస్యకు తిరుగులేని పరిష్కారాలలో ఒకటి. అయితే, మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధి ప్రధానంగా నేలలో పోషకాల లభ్యతపై ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు కరువు, లవణీయత లేదా బయోటిక్ ఒత్తిడితో సహా ప్రతికూల పర్యావరణ కారకాలచే తీవ్రంగా పరిమితం చేయబడతాయి3,4,5. ఈ ఒత్తిళ్లు పంటల ఆరోగ్యం మరియు అభివృద్ధిని ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తాయి మరియు చివరికి పంట దిగుబడి తగ్గడానికి దారితీస్తాయి6. అదనంగా, పరిమిత మంచినీటి వనరులు పంట నీటిపారుదలని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తాయి, అయితే ప్రపంచ వాతావరణ మార్పు అనివార్యంగా వ్యవసాయ యోగ్యమైన భూమి విస్తీర్ణాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు వేడి తరంగాల వంటి సంఘటనలు పంట ఉత్పాదకతను తగ్గిస్తాయి7,8. సౌదీ అరేబియాతో సహా ప్రపంచంలోని అనేక ప్రాంతాలలో అధిక ఉష్ణోగ్రతలు సాధారణం. బయోస్టిమ్యులెంట్లు లేదా మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలు (PGRలు) వాడకం వృద్ధి చక్రాన్ని తగ్గించడంలో మరియు పంటల దిగుబడిని పెంచడంలో ఉపయోగపడుతుంది. ఇది పంట సహనాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు మొక్కలు ప్రతికూల పెరుగుతున్న పరిస్థితులను ఎదుర్కోవడానికి వీలు కల్పిస్తుంది9. ఈ విషయంలో, మొక్కల పెరుగుదల మరియు ఉత్పాదకతను మెరుగుపరచడానికి బయోస్టిమ్యులెంట్లు మరియు మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలను సరైన సాంద్రతలలో ఉపయోగించవచ్చు10,11.
కెరోటినాయిడ్లు టెట్రాటెర్పెనాయిడ్లు, ఇవి ఫైటోహార్మోన్లు అబ్సిసిక్ యాసిడ్ (ABA) మరియు స్ట్రిగోలాక్టోన్ (SL)12,13,14, అలాగే ఇటీవల కనుగొనబడిన వృద్ధి నియంత్రకాలు జాక్సినోన్, అనోరిన్ మరియు సైక్లోసిట్రల్15,16,17,18,19 లకు పూర్వగాములుగా కూడా పనిచేస్తాయి. అయితే, కెరోటినాయిడ్ ఉత్పన్నాలతో సహా చాలా వాస్తవ జీవక్రియలు పరిమిత సహజ వనరులను కలిగి ఉంటాయి మరియు/లేదా అస్థిరంగా ఉంటాయి, ఈ రంగంలో వాటి ప్రత్యక్ష అనువర్తనాన్ని కష్టతరం చేస్తాయి. అందువల్ల, గత కొన్ని సంవత్సరాలుగా, వ్యవసాయ అనువర్తనాల కోసం అనేక ABA మరియు SL అనలాగ్‌లు/మిమెటిక్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు పరీక్షించబడ్డాయి20,21,22,23,24,25. అదేవిధంగా, మేము ఇటీవల జాక్సినోన్ (MiZax) యొక్క మిమెటిక్‌లను అభివృద్ధి చేసాము, ఇది పెరుగుదలను ప్రోత్సహించే జీవక్రియ, ఇది చక్కెర జీవక్రియను పెంచడం ద్వారా మరియు బియ్యం వేళ్ళలో SL హోమియోస్టాసిస్‌ను నియంత్రించడం ద్వారా దాని ప్రభావాలను చూపుతుంది19,26. జాక్సినోన్ 3 (MiZax3) మరియు MiZax5 (చిత్రం 1Aలో చూపబడిన రసాయన నిర్మాణాలు) యొక్క మిమెటిక్స్, హైడ్రోపోనికల్‌గా మరియు మట్టిలో పెరిగిన అడవి-రకం వరి మొక్కలలో జాక్సినోన్‌తో పోల్చదగిన జీవసంబంధ కార్యకలాపాలను చూపించాయి26. అంతేకాకుండా, టమోటా, ఖర్జూరం, పచ్చి మిరియాలు మరియు గుమ్మడికాయలను జాక్సినోన్, MiZax3 మరియు MiZx5 తో చికిత్స చేయడం వలన మొక్కల పెరుగుదల మరియు ఉత్పాదకత మెరుగుపడింది, అనగా, గ్రీన్‌హౌస్ మరియు బహిరంగ క్షేత్ర పరిస్థితులలో మిరియాలు దిగుబడి మరియు నాణ్యత మెరుగుపడ్డాయి, ఇవి బయోస్టిమ్యులెంట్‌లుగా మరియు PGR27 వాడకాన్ని సూచిస్తాయి. ఆసక్తికరంగా, MiZax3 మరియు MiZax5 అధిక లవణీయత పరిస్థితులలో పండించిన పచ్చి మిరియాల ఉప్పు సహనశక్తిని కూడా మెరుగుపరిచాయి మరియు MiZax3 జింక్ కలిగిన లోహ-సేంద్రీయ చట్రాలతో కప్పబడినప్పుడు పండులోని జింక్ కంటెంట్‌ను పెంచింది7,28.
(ఎ) మిజాక్స్3 మరియు మిజాక్స్5 యొక్క రసాయన నిర్మాణం. (బి) 5 µM మరియు 10 µM సాంద్రతలలో బంగాళాదుంప మొక్కలపై MZ3 మరియు MZ5 యొక్క ఆకులపై చల్లడం యొక్క ప్రభావం. ఈ ప్రయోగం 2021లో జరుగుతుంది. డేటా సగటు ± SD గా ప్రదర్శించబడింది. n≥15. వైవిధ్యం యొక్క వన్-వే విశ్లేషణ (ANOVA) మరియు టుకే యొక్క పోస్ట్ హాక్ పరీక్షను ఉపయోగించి గణాంక విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. అనుకరణతో పోలిస్తే ఆస్టరిస్క్‌లు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ముఖ్యమైనది కాదు). HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
ఈ పనిలో, మేము MiZax (MiZax3 మరియు MiZax5) ను మూడు ఆకుల సాంద్రతలలో (2021లో 5 µM మరియు 10 µM మరియు 2022లో 2.5 µM మరియు 5 µM) మూల్యాంకనం చేసాము మరియు వాటిని బంగాళాదుంప (సోలనమ్ ట్యూబెరోసమ్ L) తో పోల్చాము. 2021 మరియు 2022లో స్ట్రాబెర్రీ గ్రీన్‌హౌస్ ట్రయల్స్‌లో మరియు సాధారణ ఎడారి వాతావరణ ప్రాంతమైన సౌదీ అరేబియాలో నాలుగు ఫీల్డ్ ట్రయల్స్‌లో వాణిజ్య వృద్ధి నియంత్రకం హ్యూమిక్ ఆమ్లం (HA) ను స్ట్రాబెర్రీలతో (ఫ్రాగేరియా అననస్సా) పోల్చారు. HA అనేది నేల పోషక వినియోగాన్ని పెంచడం మరియు హార్మోన్ల హోమియోస్టాసిస్‌ను నియంత్రించడం ద్వారా పంట పెరుగుదలను ప్రోత్సహించడం వంటి అనేక ప్రయోజనకరమైన ప్రభావాలతో విస్తృతంగా ఉపయోగించే బయోస్టిమ్యులెంట్ అయినప్పటికీ, మా ఫలితాలు MiZax HA కంటే మెరుగైనదని సూచిస్తున్నాయి.
సౌదీ అరేబియాలోని జెడ్డాలో ఉన్న జబ్బర్ నాసర్ అల్ బిషి ట్రేడింగ్ కంపెనీ నుండి డైమండ్ రకానికి చెందిన బంగాళాదుంప దుంపలను కొనుగోలు చేశారు. సౌదీ అరేబియాలోని రియాద్‌లోని మోడరన్ అగ్రిటెక్ కంపెనీ నుండి "స్వీట్ చార్లీ" మరియు "ఫెస్టివల్" అనే రెండు స్ట్రాబెర్రీ రకాల మొలకలు మరియు హ్యూమిక్ యాసిడ్‌ను కొనుగోలు చేశారు. ఈ పనిలో ఉపయోగించిన అన్ని మొక్కల పదార్థాలు అంతరించిపోతున్న జాతుల పరిశోధనపై IUCN విధాన ప్రకటన మరియు అంతరించిపోతున్న అడవి జంతువులు మరియు వృక్షజాల జాతుల వాణిజ్యంపై సమావేశానికి అనుగుణంగా ఉన్నాయి.
ఈ ప్రయోగాత్మక ప్రదేశం సౌదీ అరేబియాలోని హడా అల్-షామ్‌లో ఉంది (21°48′3″N, 39°43′25″E). నేల ఇసుకతో కూడిన లోవామ్, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130. నేల లక్షణాలు అనుబంధ పట్టిక S1లో చూపబడ్డాయి.
గ్రీన్‌హౌస్ పరిస్థితులలో పెరుగుదల లక్షణాలు మరియు పుష్పించే సమయంపై 10 μM MiZax3 మరియు MiZax5 తో ఆకులపై పిచికారీ చేయడం వల్ల కలిగే ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి 3 నిజమైన ఆకు దశలలోని స్ట్రాబెర్రీ (ఫ్రాగారియా x అననాస్సా D. వర్. ఫెస్టివల్) మొలకలను మూడు గ్రూపులుగా విభజించారు. ఆకులను నీటితో పిచికారీ చేయడం (0.1% అసిటోన్ కలిగి ఉంటుంది) మోడలింగ్ చికిత్సగా ఉపయోగించబడింది. MiZax ఆకులపై స్ప్రేలను ఒక వారం వ్యవధిలో 7 సార్లు ఉపయోగించారు. సెప్టెంబర్ 15 మరియు 28, 2021 తేదీలలో వరుసగా రెండు స్వతంత్ర ప్రయోగాలు జరిగాయి. ప్రతి సమ్మేళనం యొక్క ప్రారంభ మోతాదు 50 ml, తరువాత క్రమంగా 250 ml తుది మోతాదుకు పెంచబడింది. వరుసగా రెండు వారాల పాటు, ప్రతిరోజూ పుష్పించే మొక్కల సంఖ్యను నమోదు చేశారు మరియు నాల్గవ వారం ప్రారంభంలో పుష్పించే రేటును లెక్కించారు. పెరుగుదల లక్షణాలను నిర్ణయించడానికి, ఆకు సంఖ్య, మొక్క తాజా మరియు పొడి బరువు, మొత్తం ఆకు వైశాల్యం మరియు మొక్కకు స్టోలన్‌ల సంఖ్యను పెరుగుదల దశ చివరిలో మరియు పునరుత్పత్తి దశ ప్రారంభంలో కొలుస్తారు. ఆకు వైశాల్యాన్ని ఆకు వైశాల్య మీటర్ ఉపయోగించి కొలుస్తారు మరియు తాజా నమూనాలను 100°C వద్ద 48 గంటలు ఓవెన్‌లో ఎండబెట్టారు.
రెండు క్షేత్ర పరీక్షలు జరిగాయి: ముందస్తు మరియు ఆలస్యంగా దున్నడం. “డయామంట్” రకానికి చెందిన బంగాళాదుంప దుంపలను నవంబర్ మరియు ఫిబ్రవరిలో వరుసగా ప్రారంభ మరియు ఆలస్యంగా పండించే కాలాలతో పండిస్తారు. బయోస్టిమ్యులెంట్లు (మిజాక్స్-3 మరియు -5) 5.0 మరియు 10.0 µM (2021) మరియు 2.5 మరియు 5.0 µM (2022) సాంద్రతలలో ఇవ్వబడతాయి. హ్యూమిక్ యాసిడ్ (HA) 1 గ్రా/లీని వారానికి 8 సార్లు పిచికారీ చేయండి. ప్రతికూల నియంత్రణగా నీరు లేదా అసిటోన్ ఉపయోగించబడింది. క్షేత్ర పరీక్ష రూపకల్పన (సప్లిమెంటరీ ఫిగర్ S1)లో చూపబడింది. క్షేత్ర ప్రయోగాలను నిర్వహించడానికి 2.5 మీ × 3.0 మీ ప్లాట్ వైశాల్యంతో యాదృచ్ఛిక పూర్తి బ్లాక్ డిజైన్ (RCBD) ఉపయోగించబడింది. ప్రతి చికిత్సను స్వతంత్ర ప్రతిరూపాలుగా మూడుసార్లు పునరావృతం చేశారు. ప్రతి ప్లాట్ మధ్య దూరం 1.0 మీ, మరియు ప్రతి బ్లాక్ మధ్య దూరం 2.0 మీ. మొక్కల మధ్య దూరం 0.6 మీ, వరుసల మధ్య దూరం 1 మీ. బంగాళాదుంప మొక్కలకు ప్రతి డ్రాపర్‌కు 3.4 లీటర్ల చొప్పున ప్రతిరోజూ బిందువు ద్వారా నీరు పెట్టేవారు. మొక్కలకు నీటిని అందించడానికి ఈ వ్యవస్థ రోజుకు రెండుసార్లు 10 నిమిషాలు నడుస్తుంది. కరువు పరిస్థితులలో బంగాళాదుంపలను పెంచడానికి సిఫార్సు చేయబడిన అన్ని వ్యవసాయ సాంకేతిక పద్ధతులు వర్తింపజేయబడ్డాయి31. నాటిన నాలుగు నెలల తర్వాత, మొక్క ఎత్తు (సెం.మీ), మొక్కకు కొమ్మల సంఖ్య, బంగాళాదుంప కూర్పు మరియు దిగుబడి మరియు దుంపల నాణ్యతను ప్రామాణిక పద్ధతులను ఉపయోగించి కొలుస్తారు.
రెండు స్ట్రాబెర్రీ రకాల (స్వీట్ చార్లీ మరియు ఫెస్టివల్) మొలకలను క్షేత్ర పరిస్థితులలో పరీక్షించారు. బయోస్టిమ్యులెంట్లు (మిజాక్స్-3 మరియు -5) 5.0 మరియు 10.0 µM (2021) మరియు 2.5 మరియు 5.0 µM (2022) గాఢతలతో వారానికి ఎనిమిది సార్లు ఆకు స్ప్రేలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి. మిజాక్స్-3 మరియు -5 లతో సమాంతరంగా లీటరుకు 1 గ్రా HA ను ఆకులపై పిచికారీగా ఉపయోగించండి, H2O నియంత్రణ మిశ్రమం లేదా అసిటోన్‌ను ప్రతికూల నియంత్రణగా ఉపయోగించండి. నవంబర్ ప్రారంభంలో 0.6 మీటర్ల మొక్కల అంతరం మరియు 1 మీ వరుస అంతరంతో స్ట్రాబెర్రీ మొలకలను 2.5 x 3 మీటర్ల ప్లాట్‌లో నాటారు. ఈ ప్రయోగం RCBD వద్ద నిర్వహించబడింది మరియు మూడుసార్లు పునరావృతమైంది. 0.6 మీటర్ల దూరంలో మరియు 3.4 లీటర్ల సామర్థ్యంతో డ్రిప్పర్‌లను కలిగి ఉన్న డ్రిప్ ఇరిగేషన్ వ్యవస్థను ఉపయోగించి ప్రతిరోజూ 7:00 మరియు 17:00 గంటలకు మొక్కలకు 10 నిమిషాలు నీరు పోశారు. పెరుగుతున్న కాలంలో వ్యవసాయ సాంకేతిక భాగాలు మరియు దిగుబడి పారామితులను కొలుస్తారు. TSS (%), విటమిన్ C32, ఆమ్లత్వం మరియు మొత్తం ఫినోలిక్ కంటెంట్33 వంటి పండ్ల నాణ్యతను కింగ్ అబ్దులాజీజ్ విశ్వవిద్యాలయంలోని పోస్ట్‌హార్వెస్ట్ ఫిజియాలజీ అండ్ టెక్నాలజీ ప్రయోగశాలలో అంచనా వేశారు.
డేటా సాధనాలుగా వ్యక్తీకరించబడింది మరియు వైవిధ్యాలు ప్రామాణిక విచలనాలుగా వ్యక్తీకరించబడ్డాయి. గణనీయమైన తేడాలను గుర్తించడానికి p < 0.05 సంభావ్యత స్థాయిని ఉపయోగించి టుకే యొక్క బహుళ పోలిక పరీక్షను ఉపయోగించి వన్-వే ANOVA (వన్-వే ANOVA) లేదా టూ-వే ANOVA లేదా టూ-వే ANOVA ఉపయోగించి గణాంక ప్రాముఖ్యత నిర్ణయించబడింది (*p < 0.05, * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001). అన్ని గణాంక వివరణలు గ్రాఫ్‌ప్యాడ్ ప్రిజం వెర్షన్ 8.3.0 ఉపయోగించి నిర్వహించబడ్డాయి. అసోసియేషన్‌లను R ప్యాకేజీ 34 ఉపయోగించి మల్టీవియారిట్ స్టాటిస్టికల్ పద్ధతి అయిన ప్రిన్సిపల్ కాంపోనెంట్ అనాలిసిస్ (PCA) ఉపయోగించి పరీక్షించారు.
మునుపటి నివేదికలో, ఉద్యానవన మొక్కలలో 5 మరియు 10 μM సాంద్రతలలో MiZax యొక్క పెరుగుదల-ప్రోత్సాహక కార్యాచరణను మేము ప్రదర్శించాము మరియు సాయిల్ ప్లాంట్ అస్సే (SPAD)27లో క్లోరోఫిల్ సూచికను మెరుగుపరిచాము. ఈ ఫలితాల ఆధారంగా, 2021లో ఎడారి వాతావరణంలో క్షేత్ర పరీక్షలలో, ముఖ్యమైన ప్రపంచ ఆహార పంట అయిన బంగాళాదుంపపై MiZax యొక్క ప్రభావాలను అంచనా వేయడానికి మేము అదే సాంద్రతలను ఉపయోగించాము. ముఖ్యంగా, కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క తుది ఉత్పత్తి అయిన స్టార్చ్ పేరుకుపోవడాన్ని MiZax పెంచగలదా అని పరీక్షించడంలో మేము ఆసక్తి కలిగి ఉన్నాము. మొత్తంమీద, MiZax యొక్క అప్లికేషన్ హ్యూమిక్ ఆమ్లం (HA)తో పోలిస్తే బంగాళాదుంప మొక్కల పెరుగుదలను మెరుగుపరిచింది, ఫలితంగా మొక్కల ఎత్తు, బయోమాస్ మరియు కొమ్మల సంఖ్య పెరిగింది (Fig. 1B). అదనంగా, 5 μM MiZax3 మరియు MiZax5 10 μMతో పోలిస్తే మొక్కల ఎత్తు, కొమ్మల సంఖ్య మరియు మొక్కల బయోమాస్‌ను పెంచడంలో బలమైన ప్రభావాన్ని చూపాయని మేము గమనించాము (Figure 1B). మెరుగైన పెరుగుదలతో పాటు, MiZax కూడా దిగుబడిని పెంచింది, దీనిని పండించిన దుంపల సంఖ్య మరియు బరువు ద్వారా కొలుస్తారు. MiZax ను 10 μM గాఢత వద్ద ఇచ్చినప్పుడు మొత్తం ప్రయోజనకరమైన ప్రభావం తక్కువగా కనిపించింది, ఈ సమ్మేళనాలను దీని కంటే తక్కువ సాంద్రతలలో నిర్వహించాలని సూచిస్తుంది (మూర్తి 1B). అదనంగా, అసిటోన్ (మాక్) మరియు నీరు (నియంత్రణ) చికిత్సల మధ్య నమోదు చేయబడిన అన్ని పారామితులలో తేడాలు లేవని మేము గమనించాము, గమనించిన పెరుగుదల మాడ్యులేషన్ ప్రభావాలు ద్రావకం వల్ల సంభవించలేదని సూచిస్తున్నాయి, ఇది మా మునుపటి నివేదిక27 కు అనుగుణంగా ఉంది.
సౌదీ అరేబియాలో బంగాళాదుంప పండించే సీజన్ ప్రారంభ మరియు చివరి పరిపక్వతను కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, ఓపెన్ ఫీల్డ్‌ల కాలానుగుణ ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి మేము 2022లో రెండు సీజన్లలో తక్కువ సాంద్రతలు (2.5 మరియు 5 µM) ఉపయోగించి రెండవ ఫీల్డ్ స్టడీని నిర్వహించాము (సప్లిమెంటరీ ఫిగర్ S2A). ఊహించినట్లుగా, 5 μM MiZax యొక్క రెండు అప్లికేషన్లు మొదటి ట్రయల్‌లో ఉన్న మాదిరిగానే పెరుగుదల-ప్రోత్సాహక ప్రభావాలను ఉత్పత్తి చేశాయి: పెరిగిన మొక్కల ఎత్తు, పెరిగిన కొమ్మలు, అధిక బయోమాస్ మరియు పెరిగిన దుంప సంఖ్య (Fig. 2; అనుబంధ ఫిగ్. S3). ముఖ్యంగా, 2.5 μM సాంద్రత వద్ద ఈ PGRల యొక్క గణనీయమైన ప్రభావాలను మేము గమనించాము, అయితే GA చికిత్స అంచనా వేసిన ప్రభావాలను చూపించలేదు. ఈ ఫలితం MiZaxను ఊహించిన దానికంటే తక్కువ సాంద్రతలలో కూడా ఉపయోగించవచ్చని సూచిస్తుంది. అదనంగా, MiZax అప్లికేషన్ దుంపల పొడవు మరియు వెడల్పును కూడా పెంచింది (అనుబంధ ఫిగర్ S2B). దుంప బరువులో గణనీయమైన పెరుగుదలను కూడా మేము కనుగొన్నాము, కానీ 2.5 µM సాంద్రత రెండు నాటడం సీజన్లలో మాత్రమే వర్తించబడింది.
KAU క్షేత్రంలో ప్రారంభ పరిపక్వత చెందుతున్న బంగాళాదుంప మొక్కలపై MiZax ప్రభావం యొక్క మొక్కల సమలక్షణ అంచనాను 2022లో నిర్వహించారు. డేటా సగటు ± ప్రామాణిక విచలనాన్ని సూచిస్తుంది. n≥15. వైవిధ్యం యొక్క వన్-వే విశ్లేషణ (ANOVA) మరియు టుకే యొక్క పోస్ట్ హాక్ పరీక్షను ఉపయోగించి గణాంక విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. అనుకరణతో పోలిస్తే ఆస్టరిస్క్‌లు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ముఖ్యమైనది కాదు). HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
చికిత్స (T) మరియు సంవత్సరం (Y) ప్రభావాలను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, వాటి పరస్పర చర్యను పరిశీలించడానికి రెండు-మార్గ ANOVA ఉపయోగించబడింది (T x Y). అన్ని బయోస్టిమ్యులెంట్లు (T) బంగాళాదుంప మొక్కల ఎత్తు మరియు బయోమాస్‌ను గణనీయంగా పెంచినప్పటికీ, MiZax3 మరియు MiZax5 మాత్రమే దుంపల సంఖ్య మరియు బరువును గణనీయంగా పెంచాయి, ఇది రెండు MiZaxలకు బంగాళాదుంప దుంపల ద్వి దిశాత్మక ప్రతిస్పందనలు తప్పనిసరిగా సమానంగా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది (Fig. 3)). అదనంగా, సీజన్ ప్రారంభంలో వాతావరణం (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) వేడిగా మారుతుంది (సగటు 28 °C మరియు 52% తేమ (2022), ఇది మొత్తం దుంప బయోమాస్‌ను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది (Fig. 2; అనుబంధ చిత్రం S3).
5 µm చికిత్స (T), సంవత్సరం (Y) మరియు వాటి పరస్పర చర్య (T x Y) బంగాళాదుంపలపై ప్రభావాలను అధ్యయనం చేయండి. డేటా సగటు ± ప్రామాణిక విచలనాన్ని సూచిస్తుంది. n ≥ 30. వైవిధ్యం యొక్క రెండు-మార్గ విశ్లేషణ (ANOVA) ఉపయోగించి గణాంక విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. అనుకరణతో పోలిస్తే ఆస్టరిస్క్‌లు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ముఖ్యమైనది కాదు). HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
అయితే, మైజాక్స్ చికిత్స ఇప్పటికీ ఆలస్యంగా పరిపక్వం చెందుతున్న మొక్కల పెరుగుదలను ప్రేరేపించింది. మొత్తంమీద, మా మూడు స్వతంత్ర ప్రయోగాలు మిజాక్స్ వాడకం శాఖల సంఖ్యను పెంచడం ద్వారా మొక్కల నిర్మాణంపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుందని నిస్సందేహంగా చూపించాయి. వాస్తవానికి, మిజాక్స్ చికిత్స తర్వాత శాఖల సంఖ్యపై (T) మరియు (Y) మధ్య గణనీయమైన ద్వి-మార్గం పరస్పర ప్రభావం ఉంది (Fig. 3). ఈ ఫలితం స్ట్రైగోలాక్టోన్ (SL) బయోసింథసిస్ యొక్క ప్రతికూల నియంత్రకాలుగా వాటి కార్యకలాపాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. అదనంగా, జాక్సినోన్ చికిత్స బియ్యం వేళ్ళలో స్టార్చ్ పేరుకుపోవడానికి కారణమవుతుందని మేము గతంలో చూపించాము35, ఇది మిజాక్స్ చికిత్స తర్వాత బంగాళాదుంప దుంపల పరిమాణం మరియు బరువు పెరుగుదలను వివరించవచ్చు, ఎందుకంటే దుంపలు ప్రధానంగా స్టార్చ్‌తో కూడి ఉంటాయి.
పండ్ల పంటలు ముఖ్యమైన ఆర్థిక మొక్కలు. స్ట్రాబెర్రీలు కరువు మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వంటి అబియోటిక్ ఒత్తిడి పరిస్థితులకు సున్నితంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, ఆకులను పిచికారీ చేయడం ద్వారా స్ట్రాబెర్రీలపై MiZax ప్రభావాన్ని మేము పరిశోధించాము. స్ట్రాబెర్రీ పెరుగుదలపై దాని ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి మేము మొదట 10 µM గాఢతతో MiZaxను అందించాము (కల్టివర్ ఫెస్టివల్). ఆసక్తికరంగా, MiZax3 స్టోలోన్‌ల సంఖ్యను గణనీయంగా పెంచిందని మేము గమనించాము, ఇది పెరిగిన కొమ్మలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, అయితే MiZax5 గ్రీన్‌హౌస్ పరిస్థితులలో పుష్పించే రేటు, మొక్కల బయోమాస్ మరియు ఆకు వైశాల్యాన్ని మెరుగుపరిచింది (అనుబంధ చిత్రం S4), ఈ రెండు సమ్మేళనాలు జీవశాస్త్రపరంగా మారవచ్చని సూచిస్తున్నాయి. ఈవెంట్‌లు 26,27. నిజ జీవిత వ్యవసాయ పరిస్థితులలో స్ట్రాబెర్రీలపై వాటి ప్రభావాలను మరింత అర్థం చేసుకోవడానికి, 2021లో సెమీ-ఇసుక నేలలో పెరిగిన స్ట్రాబెర్రీ మొక్కలకు (cv. స్వీట్ చార్లీ) 5 మరియు 10 μM MiZaxను వర్తింపజేస్తూ మేము ఫీల్డ్ ట్రయల్స్ నిర్వహించాము (అంజీర్ S5A). GCతో పోలిస్తే, మేము మొక్కల బయోమాస్‌లో పెరుగుదలను గమనించలేదు, కానీ పండ్ల సంఖ్యలో పెరుగుదల వైపు ధోరణిని కనుగొన్నాము (చిత్రం C6A-B). అయితే, MiZax అప్లికేషన్ ఫలితంగా ఒకే పండ్ల బరువు గణనీయంగా పెరిగింది మరియు ఏకాగ్రత ఆధారపడటం గురించి సూచించింది (అనుబంధ చిత్రం S5B; అనుబంధ చిత్రం S6B), ఎడారి పరిస్థితులలో వర్తించినప్పుడు స్ట్రాబెర్రీ పండ్ల నాణ్యతపై ఈ మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాల ప్రభావాన్ని సూచిస్తుంది. ప్రభావం.
సాగు రకాన్ని బట్టి పెరుగుదల ప్రోత్సాహక ప్రభావం మారుతుందో లేదో అర్థం చేసుకోవడానికి, మేము సౌదీ అరేబియాలో రెండు వాణిజ్య స్ట్రాబెర్రీ సాగులను (స్వీట్ చార్లీ మరియు ఫెస్టివల్) ఎంచుకున్నాము మరియు 2022లో తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మిజాక్స్ (2.5 మరియు 5 µM) ఉపయోగించి రెండు క్షేత్ర అధ్యయనాలను నిర్వహించాము. స్వీట్ చార్లీ కోసం, మొత్తం పండ్ల సంఖ్య గణనీయంగా పెరగకపోయినా, మిజాక్స్‌తో చికిత్స చేయబడిన మొక్కల పండ్ల బయోమాస్ సాధారణంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు మిజాక్స్3 చికిత్స తర్వాత ప్లాట్‌కు పండ్ల సంఖ్య పెరిగింది (Fig. 4). ఈ డేటా MiZax3 మరియు MiZax5 యొక్క జీవసంబంధ కార్యకలాపాలు భిన్నంగా ఉండవచ్చని సూచిస్తున్నాయి. అదనంగా, మైజాక్స్‌తో చికిత్స తర్వాత, మొక్కల తాజా మరియు పొడి బరువులో పెరుగుదలను, అలాగే మొక్కల రెమ్మల పొడవును మేము గమనించాము. స్టోలన్‌లు మరియు కొత్త మొక్కల సంఖ్యకు సంబంధించి, మేము 5 μM మిజాక్స్ (Fig. 4) వద్ద మాత్రమే పెరుగుదలను కనుగొన్నాము, ఇది సరైన మిజాక్స్ సమన్వయం మొక్క జాతులపై ఆధారపడి ఉంటుందని సూచిస్తుంది.
2022లో నిర్వహించిన KAU క్షేత్రాల నుండి మొక్కల నిర్మాణం మరియు స్ట్రాబెర్రీ దిగుబడి (స్వీట్ చార్లీ రకం) పై MiZax ప్రభావం. డేటా సగటు ± ప్రామాణిక విచలనాన్ని సూచిస్తుంది. n ≥ 15, కానీ ప్లాట్‌కు పండ్ల సంఖ్యను మూడు ప్లాట్‌ల నుండి 15 మొక్కల నుండి సగటున లెక్కించారు (n = 3). వన్-వే విశ్లేషణ ఆఫ్ వేరియెన్స్ (ANOVA) మరియు టుకే పోస్ట్ హాక్ టెస్ట్ లేదా టూ-టెయిల్డ్ స్టూడెంట్స్ t టెస్ట్ ఉపయోగించి గణాంక విశ్లేషణ జరిగింది. అనుకరణతో పోలిస్తే ఆస్టరిస్క్‌లు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ముఖ్యమైనది కాదు). HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
ఫెస్టివల్ రకం స్ట్రాబెర్రీలలో పండ్ల బరువు మరియు మొక్కల బయోమాస్ పరంగా కూడా మేము ఇలాంటి పెరుగుదల-ఉత్తేజపరిచే కార్యకలాపాలను గమనించాము (Fig. 5), కానీ మొక్కకు లేదా ప్లాట్‌కు మొత్తం పండ్ల సంఖ్యలో గణనీయమైన తేడాలు కనుగొనబడలేదు (Fig. 5). ఆసక్తికరంగా, MiZax వాడకం మొక్కల పొడవు మరియు స్టోలన్‌ల సంఖ్యను పెంచింది, ఈ మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలను పండ్ల పంటల పెరుగుదలను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించవచ్చని సూచిస్తుంది (Fig. 5). అదనంగా, పొలం నుండి సేకరించిన రెండు సాగుల పండ్ల నాణ్యతను అర్థం చేసుకోవడానికి మేము అనేక జీవరసాయన పారామితులను కొలిచాము, కానీ అన్ని చికిత్సల మధ్య మాకు ఎటువంటి తేడాలు లభించలేదు (అనుబంధ చిత్రం S7; అనుబంధ చిత్రం S8).
KAU క్షేత్రంలో (పండుగ రకం), 2022లో మొక్కల నిర్మాణం మరియు స్ట్రాబెర్రీ దిగుబడిపై MiZax ప్రభావం. డేటా సగటు ± ప్రామాణిక విచలనం. n ≥ 15, కానీ ప్లాట్‌కు పండ్ల సంఖ్యను మూడు ప్లాట్‌ల నుండి 15 మొక్కల నుండి సగటున లెక్కించారు (n = 3). వన్-వే విశ్లేషణ ఆఫ్ వేరియెన్స్ (ANOVA) మరియు టుకే పోస్ట్ హాక్ టెస్ట్ లేదా టూ-టెయిల్డ్ స్టూడెంట్స్ t టెస్ట్ ఉపయోగించి గణాంక విశ్లేషణ జరిగింది. అనుకరణతో పోలిస్తే ఆస్టరిస్క్‌లు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ముఖ్యమైనది కాదు). HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
స్ట్రాబెర్రీలపై మా అధ్యయనాలలో, MiZax3 మరియు MiZax5 యొక్క జీవసంబంధ కార్యకలాపాలు భిన్నంగా ఉన్నాయని తేలింది. మేము మొదట చికిత్స (T) మరియు సంవత్సరం (Y) యొక్క ప్రభావాలను ఒకే సాగు (స్వీట్ చార్లీ) పై రెండు-మార్గ ANOVA ఉపయోగించి వాటి పరస్పర చర్యను (T x Y) నిర్ణయించాము. దీని ప్రకారం, HA స్ట్రాబెర్రీ సాగు (స్వీట్ చార్లీ) పై ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపలేదు, అయితే 5 μM MiZax3 మరియు MiZax5 మొక్క మరియు పండ్ల జీవపదార్థాన్ని గణనీయంగా పెంచాయి (Fig. 6), స్ట్రాబెర్రీ ఉత్పత్తిని ప్రోత్సహించడంలో రెండు MiZax ల యొక్క రెండు-మార్గ పరస్పర చర్యలు చాలా పోలి ఉన్నాయని సూచిస్తున్నాయి.
5 µM చికిత్స (T), సంవత్సరం (Y) మరియు వాటి పరస్పర చర్య (T x Y) స్ట్రాబెర్రీలపై (cv. స్వీట్ చార్లీ) ప్రభావాలను అంచనా వేయండి. డేటా సగటు ± ప్రామాణిక విచలనాన్ని సూచిస్తుంది. n ≥ 30. వైవిధ్యం యొక్క రెండు-మార్గ విశ్లేషణ (ANOVA) ఉపయోగించి గణాంక విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. అనుకరణతో పోలిస్తే ఆస్టరిస్క్‌లు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ముఖ్యమైనది కాదు). HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
అదనంగా, రెండు సాగులలో MiZax కార్యకలాపాలు కొద్దిగా భిన్నంగా ఉన్నందున (Fig. 4; Fig. 5), మేము చికిత్స (T) మరియు రెండు సాగులను (C) పోల్చి రెండు-మార్గాల ANOVAను నిర్వహించాము. మొదట, ఏ చికిత్స కూడా ప్లాట్‌కు పండ్ల సంఖ్యను ప్రభావితం చేయలేదు (Fig. 7), (T x C) మధ్య గణనీయమైన పరస్పర చర్య లేదని సూచిస్తుంది మరియు MiZax లేదా HA మొత్తం పండ్ల సంఖ్యకు దోహదపడవని సూచిస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, MiZax (కానీ HA కాదు) మొక్కల బరువు, పండ్ల బరువు, స్టోలన్‌లు మరియు కొత్త మొక్కలను గణనీయంగా పెంచింది (Fig. 7), MiZax3 మరియు MiZax5 వివిధ స్ట్రాబెర్రీ మొక్కల సాగుల పెరుగుదలను గణనీయంగా ప్రోత్సహిస్తాయని సూచిస్తుంది. రెండు-మార్గాల ANOVA (T x Y) మరియు (T x C) ఆధారంగా, క్షేత్ర పరిస్థితులలో MiZax3 మరియు MiZax5 యొక్క పెరుగుదల-ప్రోత్సాహక కార్యకలాపాలు చాలా సారూప్యంగా మరియు స్థిరంగా ఉన్నాయని మేము నిర్ధారించగలము.
5 µM (T), రెండు రకాలు (C) మరియు వాటి పరస్పర చర్య (T x C) తో స్ట్రాబెర్రీ చికిత్స యొక్క మూల్యాంకనం. డేటా సగటు ± ప్రామాణిక విచలనాన్ని సూచిస్తుంది. n ≥ 30, కానీ ప్లాట్‌కు పండ్ల సంఖ్యను మూడు ప్లాట్‌ల నుండి 15 మొక్కల నుండి సగటున లెక్కించారు (n = 6). వ్యత్యాసానికి సంబంధించిన రెండు-మార్గ విశ్లేషణ (ANOVA) ఉపయోగించి గణాంక విశ్లేషణ జరిగింది. అనుకరణతో పోలిస్తే ఆస్టరిస్క్‌లు గణాంకపరంగా ముఖ్యమైన తేడాలను సూచిస్తాయి (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, ముఖ్యమైనది కాదు). HA – హ్యూమిక్ ఆమ్లం; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
చివరగా, బంగాళాదుంపలు (T x Y) మరియు స్ట్రాబెర్రీలు (T x C) పై అనువర్తిత సమ్మేళనాల ప్రభావాలను అంచనా వేయడానికి మేము ప్రిన్సిపల్ కాంపోనెంట్ అనాలిసిస్ (PCA) ను ఉపయోగించాము. ఈ గణాంకాలు HA చికిత్స బంగాళాదుంపలలోని అసిటోన్ లేదా స్ట్రాబెర్రీలలోని నీటితో సమానంగా ఉంటుందని చూపిస్తుంది (మూర్తి 8), ఇది మొక్కల పెరుగుదలపై సాపేక్షంగా చిన్న సానుకూల ప్రభావాన్ని సూచిస్తుంది. ఆసక్తికరంగా, MiZax3 మరియు MiZax5 యొక్క మొత్తం ప్రభావాలు బంగాళాదుంపలో ఒకే పంపిణీని చూపించాయి (మూర్తి 8A), అయితే స్ట్రాబెర్రీలో ఈ రెండు సమ్మేళనాల పంపిణీ భిన్నంగా ఉంది (మూర్తి 8B). MiZax3 మరియు MiZax5 మొక్కల పెరుగుదల మరియు దిగుబడిలో ప్రధానంగా సానుకూల పంపిణీని చూపించినప్పటికీ, PCA విశ్లేషణ పెరుగుదల నియంత్రణ కార్యకలాపాలు కూడా మొక్క జాతులపై ఆధారపడి ఉండవచ్చని సూచించింది.
(A) బంగాళాదుంపలు (T x Y) మరియు (B) స్ట్రాబెర్రీలు (T x C) యొక్క ప్రధాన భాగాల విశ్లేషణ (PCA). రెండు సమూహాలకు స్కోర్ ప్లాట్లు. ప్రతి భాగాన్ని కలిపే ఒక రేఖ క్లస్టర్ మధ్యలోకి దారితీస్తుంది.
సారాంశంలో, రెండు విలువైన పంటలపై మా ఐదు స్వతంత్ర క్షేత్ర అధ్యయనాల ఆధారంగా మరియు 2020 నుండి 202226 వరకు మా మునుపటి నివేదికలకు అనుగుణంగా, MiZax3 మరియు MiZax5 వివిధ పంటల మొక్కల పెరుగుదలను మెరుగుపరచగల మొక్కల పెరుగుదల నియంత్రకాలు అని హామీ ఇస్తున్నాయి. , తృణధాన్యాలు, కలప మొక్కలు (ఖర్జూరం) మరియు ఉద్యానవన పండ్ల పంటలు 26,27. వాటి జీవసంబంధ కార్యకలాపాలకు మించిన పరమాణు విధానాలు అస్పష్టంగా ఉన్నప్పటికీ, అవి క్షేత్ర అనువర్తనాలకు గొప్ప సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. అన్నింటికంటే ఉత్తమమైనది, హ్యూమిక్ ఆమ్లంతో పోలిస్తే, MiZax చాలా తక్కువ పరిమాణంలో (మైక్రోమోలార్ లేదా మిల్లీగ్రామ్ స్థాయి) వర్తించబడుతుంది మరియు సానుకూల ప్రభావాలు ఎక్కువగా కనిపిస్తాయి. అందువల్ల, మేము ప్రతి అనువర్తనానికి MiZax3 మోతాదును (తక్కువ నుండి అధిక సాంద్రత వరకు) అంచనా వేస్తున్నాము: 3, 6 లేదా 12 గ్రా/హెక్టారు మరియు MiZx5 మోతాదు: 4, 7 లేదా 13 గ్రా/హెక్టారు, ఈ PGR లను పంట దిగుబడిని మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగకరంగా చేస్తాయి. చాలా సాధ్యమే.