De Klimawandel an de schnelle Bevëlkerungswuesstem si wichteg Erausfuerderunge fir d'global Liewensmëttelsécherheet ginn. Eng villverspriechend Léisung ass d'Benotzung vunPlanzewachstumsregulatoren(PGRs) fir d'Ernteerträg ze erhéijen an ongënschteg Wuestumsbedingungen wéi Wüsteklima ze iwwerwannen. Viru kuerzem hunn de Carotinoid Zaxinon an zwee vu senge Analoga (MiZax3 a MiZax5) villverspriechend Wuestumsfördernd Aktivitéit a Getreide- a Geméiskulturen ënner Treibhaus- a Feldbedingungen gewisen. Hei hu mir d'Effekter vu verschiddene Konzentratioune vu MiZax3 a MiZax5 (5 μM an 10 μM am Joer 2021; 2,5 μM an 5 μM am Joer 2022) op de Wuesstum an den Ertrag vun zwou héichwäertege Geméiskulturen a Kambodscha weider ënnersicht: Gromperen an Äerdbieren. Arabien. A fënnef onofhängege Feldversich vun 2021 bis 2022 huet d'Applikatioun vu béide MiZax d'Planzenagronomesch Charakteristiken, d'Ertragskomponenten an den Gesamtertrag däitlech verbessert. Et ass derwäert ze bemierken, datt MiZax a vill méi niddrege Dosen benotzt gëtt wéi Humussäure (eng wäit verbreet kommerziell Verbindung, déi hei zum Verglach benotzt gëtt). Sou weisen eis Resultater, datt MiZax e ganz villverspriechenden Planzewuesstumsregulator ass, deen benotzt ka ginn, fir de Wuesstum an den Ertrag vu Geméiskulturen och a Wüstebedingungen a bei relativ niddrege Konzentratioune ze stimuléieren.
Laut der Liewensmëttel- a Landwirtschaftsorganisatioun vun de Vereenten Natiounen (FAO) mussen eis Liewensmëttelproduktiounssystemer bis 2050 bal verdreifacht ginn, fir eng wuessend Weltbevëlkerung ze ernähren (FAO: D'Welt brauch bis 2050 70% méi Liewensmëttel1). Tatsächlech sinn e séiert Bevëlkerungswuesstem, Verschmotzung, Schädlingsbeweegungen a besonnesch héich Temperaturen an Dréchenten, déi duerch de Klimawandel verursaacht ginn, all Erausfuerderungen, mat deenen d'global Liewensmëttelsécherheet konfrontéiert ass2. An dëser Hisiicht ass d'Erhéijung vum Bruttoirertrag vu landwirtschaftleche Kulturen ënner suboptimale Konditiounen eng vun den onbestreitbaren Léisunge fir dëst dréngend Problem. Wéi och ëmmer, de Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen hänken haaptsächlech vun der Disponibilitéit vun Nährstoffer am Buedem of a gi staark duerch negativ Ëmweltfaktoren, dorënner Dréchent, Salzgehalt oder biotesche Stress3,4,5, limitéiert. Dës Stressfaktoren kënnen d'Gesondheet an d'Entwécklung vu Kulturen negativ beaflossen a schlussendlech zu reduzéierten Ernteerträg6 féieren. Zousätzlech beaflossen limitéiert Séisswaasserressourcen d'Bewässerung vu Kulturen staark, während de globale Klimawandel onvermeidbar d'Akerfläch reduzéiert an Eventer wéi Hëtzwellen d'Produktivitéit vun de Kulturen reduzéieren7,8. Héich Temperaturen sinn a ville Géigenden vun der Welt heefeg, dorënner a Saudi-Arabien. D'Benotzung vu Biostimulanten oder Planzewuesstemsregulatoren (PGRs) ass nëtzlech fir de Wuesstumszyklus ze verkierzen an den Ertrag vu Kulturen ze erhéijen. Et kann d'Toleranz vun de Kulturen verbesseren an et de Planzen erméiglechen, mat ongënschtege Wuesstumsbedingungen ëmzegoen9. An dëser Hisiicht kënne Biostimulanten a Planzewuesstemsregulatoren an optimale Konzentratioune benotzt ginn, fir de Planzewuesstum an d'Produktivitéit ze verbesseren10,11.
Carotinoiden sinn Tetraterpenoiden, déi och als Virleefer fir d'Phytohormonen Abscisinsäure (ABA) a Strigolakton (SL)12,13,14 déngen, souwéi déi kierzlech entdeckt Wuestumsregulatoren Zaxinon, Anoren a Cyclocitral15,16,17,18,19. Wéi och ëmmer, déi meescht aktuell Metabolitten, dorënner Carotinoidderivater, hunn limitéiert natierlech Quellen an/oder si onstabil, wat hir direkt Uwendung an dësem Beräich schwéier mécht. Dofir goufen an de leschte Joren e puer ABA- an SL-Analoga/Mimetika fir landwirtschaftlech Uwendungen entwéckelt an getest20,21,22,23,24,25. Ähnlech hu mir viru kuerzem Mimetika vu Zaxinon (MiZax) entwéckelt, e Wuestumsfördernde Metabolit, deen seng Effekter ausübe kann andeems en den Zockermetabolismus verbessert an d'SL-Homöostase a Räiswuerzelen reguléiert19,26. D'Mimetika vu Zaxinon 3 (MiZax3) a MiZax5 (chemesch Strukturen an der Figur 1A gewisen) hunn eng biologesch Aktivitéit gewisen, déi vergläichbar mat Zaxinon a Wildtyp-Reisplanzen ass, déi hydroponesch an am Buedem ugebaut goufen26. Ausserdeem huet d'Behandlung vun Tomaten, Dattelpalmen, grénger Paprika a Kürbis mat Zaxinon, MiZax3 a MiZx5 d'Planzewuesstum a Produktivitéit, d.h. de Paprika-Ertrag a Qualitéit, ënner Treibhaus- a Feldbedingungen verbessert, wat op hir Roll als Biostimulanzen an d'Benotzung vu PGR27 hiweist. Interessanterweis huet MiZax3 a MiZax5 och d'Salztoleranz vu grénger Paprika verbessert, déi ënner héije Salzgehalt ugebaut gouf, an de MiZax3 huet den Zinkgehalt vun der Fruucht erhéicht, wann se mat zinkhaltege metallorganesche Raster7,28 agekapselt gouf.
(A) Chemesch Struktur vu MiZax3 a MiZax5. (B) Effekt vum Blattsprëtzen mat MZ3 an MZ5 a Konzentratioune vu 5 µM an 10 µM op Gromperenplanzen ënner oppene Feldbedingungen. Den Experiment fënnt am Joer 2021 statt. D'Donnéeë ginn als Moyenne ± SD presentéiert. n≥15. Déi statistesch Analyse gouf mat Hëllef vun der Een-Wee-Varianzanalyse (ANOVA) an dem Tukey sengem Post-hoc-Test duerchgefouert. Asterisken weisen statesch signifikant Ënnerscheeder am Verglach mat der Simulatioun un (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, net signifikant). HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
An dëser Aarbecht hu mir MiZax (MiZax3 a MiZax5) a dräi Blatkonzentratioune (5 µM an 10 µM am Joer 2021 an 2,5 µM an 5 µM am Joer 2022) evaluéiert a mat Gromperen (Solanum tuberosum L) verglach. De kommerzielle Wuestumsregulator Humussäure (HA) gouf mat Äerdbieren (Fragaria ananassa) a Gewächshausversich mat Äerdbieren an de Joren 2021 an 2022 a véier Feldversich am Kinnekräich Saudi-Arabien, enger typescher Wüsteklimaregioun, verglach. Obwuel HA e wäit verbreeten Biostimulant mat ville beneficiellen Effekter ass, dorënner d'Erhéijung vun der Nährstoffnotzung vum Buedem an d'Fërderung vun der Kulturwuesstum duerch d'Reguléierung vun der hormoneller Homöostase, weisen eis Resultater datt MiZax HA besser ass.
Gromperenknollen vun der Varietéit Diamond goufen vun der Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company zu Jeddah, Saudi-Arabien, kaaft. Setzlinger vun zwou Äerdbiersorten, "Sweet Charlie" a "Festival", a Humussäure goufen vun der Modern Agritech Company zu Riad, Saudi-Arabien, kaaft. All Planzematerial, dat an dëser Aarbecht benotzt gëtt, entsprécht der IUCN Policy Statement on Research Involving Endangered Species an der Konventioun iwwer den Handel mat menacéierter Aarte vun der wëller Fauna a Flora.
De Versuchsstandort läit zu Hada Al-Sham, Saudi-Arabien (21°48′3″N, 39°43′25″E). De Buedem ass sandeg Leem, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130. D'Buedemeegeschafte sinn an der Ergänzungstabell S1 gewisen.
Äerdbierkeimlinger (Fragaria x ananassa D. var. Festival) an 3 richtege Blatstadien goufen an dräi Gruppen opgedeelt fir den Effekt vum Blattsprëtzen mat 10 μM MiZax3 a MiZax5 op d'Wuesstumseigenschaften an d'Blühzäit ënner Treibhausbedingungen ze evaluéieren. D'Sprëtze vu Blieder mat Waasser (mat 0,1% Aceton) gouf als Modellbehandlung benotzt. MiZax Blattsprëtz goufen 7-mol mat enger Wocheninterval applizéiert. Zwee onofhängeg Experimenter goufen de 15. respektiv den 28. September 2021 duerchgefouert. Déi initial Dosis vun all Verbindung ass 50 ml, duerno graduell bis zu enger Schlussdosis vun 250 ml erhéicht. Fir zwou hannereneen Wochen gouf d'Zuel vun de Bléieplanzen all Dag opgeholl an d'Blühquote gouf um Ufank vun der véierter Woch berechent. Fir d'Wuesstumseigenschaften ze bestëmmen, goufen d'Blatzuel, d'frësch an dréchent Gewiicht vun der Planz, d'Gesamtblatfläch an d'Zuel vun de Stolonen pro Planz um Enn vun der Wuesstumsphase an um Ufank vun der Reproduktiounsphase gemooss. D'Blatfläch gouf mat engem Blatflächemesser gemooss a frësch Prouwe goufen 48 Stonnen an engem Uewen bei 100°C gedréchent.
Et goufen zwou Feldversich duerchgefouert: fréi a spéit Pléien. Gromperenknollen vun der Varietéit "Diamant" ginn am November a Februar gesät, mat fréien respektiv spéiden Reifungsperioden. Biostimulanten (MiZax-3 an -5) ginn a Konzentratioune vu 5,0 an 10,0 µM (2021) an 2,5 an 5,0 µM (2022) verabreicht. Humussäure (HA) 1 g/l 8 Mol d'Woch gëtt gesprëtzt. Waasser oder Aceton gouf als negativ Kontroll benotzt. Den Design vum Feldtest gëtt an der (Ergänzungsfigur S1) gewisen. E randomiséierte komplette Blockdesign (RCBD) mat enger Parzellfläch vun 2,5 m × 3,0 m gouf benotzt fir d'Feldversich duerchzeféieren. All Behandlung gouf dräimol als onofhängeg Widderhuelunge widderholl. Den Ofstand tëscht all Parzell ass 1,0 m, an den Ofstand tëscht all Block ass 2,0 m. Den Ofstand tëscht de Planzen ass 0,6 m, den Ofstand tëscht de Reien ass 1 m. Gromperenplanzen goufen all Dag mat enger Rate vun 3,4 l pro Drëpse bewässert. De System leeft zweemol am Dag fir all Kéier 10 Minutten, fir de Planzen mat Waasser ze versuergen. All recommandéiert agrotechnesch Methoden fir Gromperen ënner Dréchentbedingungen goufen ugewannt31. Véier Méint no der Planzung goufen d'Planzenhéicht (cm), d'Zuel vun de Branchen pro Planz, d'Zesummesetzung an den Ertrag vun de Gromperen, an d'Knolqualitéit mat Standardtechnike gemooss.
Setzlinger vun zwou Äerdbiersorten (Sweet Charlie a Festival) goufen ënner Feldbedingungen getest. Biostimulanten (MiZax-3 an -5) goufen als Blatspray a Konzentratioune vu 5,0 an 10,0 µM (2021) an 2,5 an 5,0 µM (2022) aacht Mol d'Woch benotzt. Benotzt 1 g HA pro Liter als Blatspray parallel zu MiZax-3 an -5, mat enger H2O Kontrollmëschung oder Aceton als negativ Kontroll. Äerdbiersetzlinger goufen Ufank November an engem 2,5 x 3 m grousse Parzell mat engem Planzeofstand vun 0,6 m an engem Reieofstand vun 1 m gepflanzt. Den Experiment gouf am RCBD duerchgefouert an dräimol widderholl. D'Planze goufen all Dag um 7:00 an 17:00 Auer 10 Minutte laang mat engem Drëpsbewässerungssystem mat Drëpsen, déi 0,6 m vuneneen ewech waren an eng Kapazitéit vun 3,4 L haten, bewässert. Agrartechnesch Komponenten an Ertragsparameter goufen während der Wuesszäit gemooss. D'Fruuchtqualitéit, inklusiv TSS (%), Vitamin C32, Säuregehalt a Gesamtphenolgehalt33, gouf am Laboratoire fir Physiologie a Technologie no der Ernte vun der King Abdulaziz Universitéit bewäert.
D'Donnéeë ginn als Mëttelwäerter ausgedréckt an d'Variatioune ginn als Standardofwäichungen ausgedréckt. D'statistesch Bedeitung gouf mat Hëllef vun enger Een-Wee-ANOVA (One-Way ANOVA) oder enger Zwei-Wee-ANOVA mat Hëllef vum Tukey-Multiple-Vergläichstest mat engem Wahrscheinlechkeetsniveau vu p < 0,05 oder engem zweesäitege Student's t-Test bestëmmt, fir signifikant Ënnerscheeder z'entdecken (*p < 0,05, * *p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). All statistesch Interpretatioune goufe mat GraphPad Prism Versioun 8.3.0 duerchgefouert. D'Associatiounen goufen mat Hëllef vun der Principal Component Analysis (PCA), enger multivariater statistescher Method, mat dem R-Package 34 getest.
An engem fréiere Bericht hu mir d'Wuesstumsfördernd Aktivitéit vu MiZax a Konzentratioune vu 5 an 10 μM a Gaardeplanzen demonstréiert an de Chlorophyllindikator am Soil Plant Assay (SPAD)27 verbessert. Baséierend op dëse Resultater hu mir déiselwecht Konzentratioune benotzt fir d'Effekter vu MiZax op Gromperen, eng wichteg global Liewensmëttelkultur, a Feldversich a Wüsteklima am Joer 2021 ze evaluéieren. Besonnesch ware mir interesséiert ze testen ob MiZax d'Akkumulatioun vu Stärke, dem Endprodukt vun der Fotosynthese, erhéije kéint. Am Allgemengen huet d'Applikatioun vu MiZax de Wuesstum vu Gromperplanzen am Verglach mat Humussäure (HA) verbessert, wat zu enger Erhéijung vun der Planzhéicht, der Biomass an der Zuel vun de Branchen gefouert huet (Fig. 1B). Zousätzlech hu mir observéiert datt 5 μM MiZax3 a MiZax5 e méi staarken Effekt op d'Erhéijung vun der Planzhéicht, der Zuel vun de Branchen an der Planzebiomass haten am Verglach mat 10 μM (Figur 1B). Zesumme mam verbesserte Wuesstum huet MiZax och den Ertrag erhéicht, gemooss un der Zuel an dem Gewiicht vun den geernten Knollen. Den allgemenge positiven Effekt war manner ausgeprägt, wéi MiZax an enger Konzentratioun vun 10 μM verabreicht gouf, wat drop hiweist, datt dës Verbindungen a Konzentratioune ënner dëser Konzentratioun verabreicht solle ginn (Figur 1B). Zousätzlech hu mir keng Ënnerscheeder an allen opgehollene Parameteren tëscht Aceton- (Mock-) a Waasser- (Kontroll-) Behandlungen observéiert, wat drop hiweist, datt déi observéiert Wuesstemsmodulatiounseffekter net vum Léisungsmëttel verursaacht goufen, wat mat eisem fréiere Bericht iwwereneestëmmt27.
Well d'Kartoffelwachstumssaison a Saudi-Arabien aus fréier a spéider Reifung besteet, hu mir 2022 eng zweet Feldstudie mat niddrege Konzentratiounen (2,5 an 5 µM) iwwer zwou Saisone gemaach, fir den saisonalen Impakt vun oppene Felder ze evaluéieren (Ergänzungsfigur S2A). Wéi erwaart, hunn déi zwou Applikatioune vu 5 µM MiZax wuestumsfördernd Effekter produzéiert, ähnlech wéi déi am éischte Versuch: erhéicht Planzhéicht, erhéicht Verzweigung, méi héich Biomass an eng erhéicht Zuel vun de Knollen (Fig. 2; Ergänzungsfigur S3). Wichteg ass, datt mir bedeitend Effekter vun dëse PGRs bei enger Konzentratioun vun 2,5 µM observéiert hunn, während d'GA-Behandlung net déi virausgesot Effekter gewisen huet. Dëst Resultat weist drop hin, datt MiZax och bei méi niddrege Konzentratioune wéi erwaart ka benotzt ginn. Zousätzlech huet d'MiZax-Applikatioun och d'Längt an d'Breet vun de Knollen erhéicht (Ergänzungsfigur S2B). Mir hunn och eng bedeitend Erhéijung vum Knollengewiicht festgestallt, awer d'Konzentratioun vun 2,5 µM gouf nëmmen an deenen zwou Planzsaisone benotzt.
Planzephänotypesch Bewäertung vum Impakt vu MiZax op fréi reif Gromperenplanzen am KAU-Feld, duerchgefouert am Joer 2022. D'Donnéeë representéieren de Moyenne ± Standardofwäichung. n≥15. D'statistesch Analyse gouf mat Hëllef vun der Een-Wee-Varianzanalyse (ANOVA) an dem Tukey sengem Post-hoc-Test duerchgefouert. Asterisken weisen statesch signifikant Ënnerscheeder am Verglach mat der Simulatioun un (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, net signifikant). HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5. HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Fir d'Effekter vun der Behandlung (T) a vum Joer (Y) besser ze verstoen, gouf eng bilateral ANOVA benotzt fir hir Interaktioun (T x Y) z'ënnersichen. Obwuel all Biostimulanten (T) d'Héicht an d'Biomass vun de Gromperen däitlech erhéicht hunn, hunn nëmmen MiZax3 an MiZax5 d'Zuel an d'Gewiicht vun de Knollen däitlech erhéicht, wat drop hiweist, datt déi bidirektional Reaktioune vun de Gromperenknollen op déi zwee MiZax am Wesentlechen ähnlech waren (Fig. 3)). Zousätzlech gëtt d'Wieder um Ufank vun der Saison (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) méi waarm (Duerchschnëttstemperatur 28 °C an 52% Loftfiichtegkeet (2022), wat d'Gesamtbiomass vun de Knollen däitlech reduzéiert (Fig. 2; Ergänzungsfigur S3).
Ënnersicht d'Auswierkunge vun der 5 µm Behandlung (T), dem Joer (Y) an hirer Interaktioun (T x Y) op Gromperen. D'Donnéeë representéieren de Moyenne ± Standardofwäichung. n ≥ 30. Déi statistesch Analyse gouf mat Hëllef vun enger Zweiweg-Varianzanalyse (ANOVA) duerchgefouert. Asterisken weisen statesch signifikant Ënnerscheeder am Verglach mat der Simulatioun un (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, net signifikant). HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Wéi och ëmmer, d'Myzax-Behandlung huet ëmmer nach d'Wuesstum vu spéit reife Planzen stimuléiert. Am Allgemengen hunn eis dräi onofhängeg Experimenter ouni Zweiwel gewisen, datt d'Applikatioun vu MiZax en signifikanten Effekt op d'Planzestruktur huet, andeems d'Zuel vun de Branchen erhéicht gëtt. Tatsächlech gouf et en signifikanten zwee-Weeër-Interaktiounseffekt tëscht (T) an (Y) op d'Zuel vun de Branchen no der MiZax-Behandlung (Fig. 3). Dëst Resultat entsprécht hirer Aktivitéit als negativ Reguléierer vun der Strigolacton (SL) Biosynthese26. Zousätzlech hu mir virdru gewisen, datt d'Zaxinon-Behandlung Stärkeakkumulatioun a Räiswuerzelen verursaacht35, wat d'Erhéijung vun der Gréisst a vum Gewiicht vun de Gromperenknollen no der MiZax-Behandlung erkläre kéint, well d'Knollen haaptsächlech aus Stärke bestinn.
Uebstkulturen si wichteg wirtschaftlech Planzen. Äerdbieren si empfindlech op abiotesch Stressbedingungen wéi Dréchent an héich Temperaturen. Dofir hu mir den Effekt vu MiZax op Äerdbieren ënnersicht andeems mir d'Blieder gesprëtzt hunn. Mir hunn als éischt MiZax an enger Konzentratioun vun 10 µM geliwwert fir säin Effekt op d'Äerdbierwuesstum (Kultivar Festival) ze evaluéieren. Interessanterweis hu mir observéiert datt MiZax3 d'Zuel vun de Stolonen däitlech erhéicht huet, wat mat enger erhéichter Verzweigung entsprach huet, während MiZax5 d'Bléiquote, d'Planzebiomass an d'Blatfläch ënner Treibhausbedingungen verbessert huet (Ergänzungsfigur S4), wat drop hiweist datt dës zwou Verbindungen biologesch variéiere kënnen. Evenementer 26,27. Fir hir Effekter op Äerdbieren ënner realen landwirtschaftleche Bedingungen besser ze verstoen, hu mir Feldversich duerchgefouert mat 5 an 10 μM MiZax op Äerdbierplanzen (cv. Sweet Charlie), déi am Joer 2021 a semi-sandegem Buedem ugebaut goufen (Fig. S5A). Am Verglach mat GC hu mir keng Erhéijung vun der Planzebiomass observéiert, awer eng Tendenz zu enger Erhéijung vun der Zuel vun de Friichten festgestallt (Fig. C6A-B). Wéi och ëmmer, d'Applikatioun vu MiZax huet zu enger bedeitender Erhéijung vum Gewiicht vun den eenzelne Friichten gefouert an op eng Konzentratiounsofhängegkeet higewisen (Ergänzungsfigur S5B; Ergänzungsfigur S6B), wat op den Afloss vun dëse Planzewuesstumsregulatoren op d'Qualitéit vun den Äerdbierfruucht hiweist, wa se ënner Wüstebedingungen ugewannt ginn.
Fir ze verstoen, ob den Effekt vun der Wuestumsförderung jee no Kultivartyp variéiert, hu mir zwou kommerziell Äerdbierkultivaren a Saudi-Arabien (Sweet Charlie a Festival) ausgewielt an am Joer 2022 zwou Feldstudien mat niddrege Konzentratioune vu MiZax (2,5 an 5 µM) duerchgefouert. Fir Sweet Charlie, obwuel d'Gesamtzuel vun de Friichten net signifikant eropgaang ass, war d'Fruuchtbiomass vu Planzen, déi mat MiZax behandelt goufen, allgemeng méi héich, an d'Zuel vun de Friichten pro Parzell ass no der MiZax3-Behandlung eropgaang (Fig. 4). Dës Donnéeë suggeréieren weider, datt déi biologesch Aktivitéite vu MiZax3 a MiZax5 ënnerschiddlech kënne sinn. Zousätzlech hu mir no der Behandlung mat Myzax eng Erhéijung vum frëschen an dréchene Gewiicht vu Planzen, souwéi d'Längt vun de Planzesprossen observéiert. Wat d'Zuel vun de Stolonen an nei Planzen ugeet, hu mir nëmmen eng Erhéijung bei 5 µM MiZax festgestallt (Fig. 4), wat drop hiweist, datt déi optimal MiZax-Koordinatioun vun der Planzenaart ofhänkt.
Den Effekt vu MiZax op d'Planzestruktur an den Äerdbierertrag (Sweet Charlie Varietéit) vu KAU-Felder, duerchgefouert am Joer 2022. D'Donnéeë representéieren de Moyenne ± Standardofwäichung. n ≥ 15, awer d'Zuel vun de Friichte pro Parzell gouf am Duerchschnëtt aus 15 Planzen aus dräi Parzellen berechent (n = 3). D'statistesch Analyse gouf mat Hëllef vun der Een-Wee-Varianzanalyse (ANOVA) an dem Tukey Post-hoc-Test oder dem zweesäitege Student-t-Test duerchgefouert. Asterisken weisen statesch signifikant Ënnerscheeder am Verglach mat der Simulatioun un (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, net signifikant). HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Mir hunn och ähnlech Wuestumsstimuléierend Aktivitéit a punkto Fruuchtgewiicht a Planzebiomass bei Äerdbieren vun der Festival-Varietéit observéiert (Fig. 5), awer keng signifikant Ënnerscheeder an der Gesamtzahl vun de Friichten pro Planz oder pro Parzell festgestallt (Fig. 5). Interessanterweis huet d'Applikatioun vu MiZax d'Planzenlängt an d'Zuel vun de Stolonen erhéicht, wat drop hiweist, datt dës Planzewuesstumsregulatoren benotzt kënne ginn, fir de Wuesstum vun Uebstkulturen ze verbesseren (Fig. 5). Zousätzlech hu mir verschidde biocheemesch Parameter gemooss, fir d'Fruuchtqualitéit vun den zwou Kultivaren, déi vum Feld gesammelt goufen, ze verstoen, awer mir hunn keng Ënnerscheeder tëscht all de Behandlungen festgestallt (Ergänzungsfigur S7; Ergänzungsfigur S8).
Effekt vu MiZax op d'Planzestruktur an den Äerdbeerenertrag am KAU-Feld (Festivalvarietéit), 2022. D'Donnéeë sinn Duerchschnëtt ± Standardofwäichung. n ≥ 15, awer d'Zuel vun de Friichte pro Parzell gouf am Duerchschnëtt aus 15 Planzen aus dräi Parzellen berechent (n = 3). Déi statistesch Analyse gouf mat Hëllef vun der Een-Wee-Varianzanalyse (ANOVA) an dem Tukey-Post-hoc-Test oder dem zweesäitege Student-t-Test duerchgefouert. Asterisken weisen statesch signifikant Ënnerscheeder am Verglach mat der Simulatioun un (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, net signifikant). HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
An eise Studien iwwer Äerdbieren hunn sech erausgestallt, datt déi biologesch Aktivitéite vu MiZax3 a MiZax5 ënnerschiddlech waren. Mir hunn als éischt d'Effekter vun der Behandlung (T) a vum Joer (Y) op der selwechter Kultivar (Sweet Charlie) mat Hëllef vun enger bilateraler ANOVA ënnersicht, fir hir Interaktioun (T x Y) ze bestëmmen. Dofir hat HA keen Effekt op d'Äerdbierkultivar (Sweet Charlie), während 5 μM MiZax3 a MiZax5 d'Planzen- a Friichtebiomass däitlech erhéicht hunn (Fig. 6), wat drop hiweist, datt déi bilateral Interaktioune vun den zwou MiZax ganz ähnlech sinn, wat d'Äerdbierproduktioun fördert.
Bewäert d'Auswierkunge vun der 5 µM Behandlung (T), dem Joer (Y) an hirer Interaktioun (T x Y) op d'Äerdbeeren (cv. Sweet Charlie). D'Donnéeë stellen de Moyenne ± Standardofwäichung duer. n ≥ 30. D'statistesch Analyse gouf mat Hëllef vun enger Zweiweg-Varianzanalyse (ANOVA) duerchgefouert. Asterisken weisen statesch signifikant Ënnerscheeder am Verglach mat der Simulatioun un (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, net signifikant). HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Zousätzlech, well d'MiZax-Aktivitéit op den zwou Kultivaren liicht ënnerschiddlech war (Fig. 4; Fig. 5), hu mir eng bilateral ANOVA duerchgefouert, déi d'Behandlung (T) an déi zwou Kultivaren (C) verglach huet. Éischtens huet keng Behandlung d'Uebstzuel pro Parzell beaflosst (Fig. 7), wat op keng bedeitend Interaktioun tëscht (T x C) hiweist an drop hiweist, datt weder MiZax nach HA zur gesamter Uebstzuel bäidroen. Am Géigesaz dozou huet MiZax (awer net HA) d'Planzegewiicht, d'Uebstgewiicht, d'Stolonen an d'nei Planzen däitlech erhéicht (Fig. 7), wat drop hiweist, datt MiZax3 a MiZax5 de Wuesstum vun ënnerschiddlechen Äerdbierplanzkultivaren däitlech förderen. Baséierend op der bilateraler ANOVA (T x Y) an (T x C) kënne mir schléissen, datt d'Wuesstumsfördernd Aktivitéite vu MiZax3 a MiZax5 ënner Feldbedingungen ganz ähnlech a konsequent sinn.
Evaluatioun vun der Äerdbehandlung mat 5 µM (T), zwou Varietéiten (C) an hirer Interaktioun (T x C). D'Donnéeë representéieren de Moyenne ± Standardofwäichung. n ≥ 30, awer d'Zuel vun de Friichte pro Parzell gouf am Duerchschnëtt aus 15 Planzen aus dräi Parzellen (n = 6) berechent. D'statistesch Analyse gouf mat Hëllef vun enger Zweiweg-Varianzanalyse (ANOVA) duerchgefouert. Asterisken weisen statesch signifikant Ënnerscheeder am Verglach mat der Simulatioun un (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, net signifikant). HA – Humussäure; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5.
Schlussendlech hu mir d'Haaptkomponentenanalyse (PCA) benotzt fir d'Effekter vun den ugewandte Verbindungen op Gromperen (T x Y) an Äerdbieren (T x C) ze evaluéieren. Dës Figuren weisen datt d'HA-Behandlung ähnlech wéi Aceton a Gromperen oder Waasser an Äerdbieren ass (Figur 8), wat op e relativ klenge positiven Effekt op de Planzewuesstum hiweist. Interessanterweis hunn déi allgemeng Effekter vu MiZax3 a MiZax5 déiselwecht Verdeelung a Gromperen gewisen (Figur 8A), während d'Verdeelung vun dësen zwou Verbindungen an Äerdbieren ënnerschiddlech war (Figur 8B). Och wann MiZax3 a MiZax5 eng iwwerwiegend positiv Verdeelung a Planzewuesstum an Ertrag gewisen hunn, huet d'PCA-Analyse gewisen, datt d'Wuesstumsreguléierungsaktivitéit och vun der Planzenaart ofhänke kann.
Haaptkomponentenanalyse (PCA) vun (A) Gromperen (T x Y) an (B) Äerdbieren (T x C). Punktediagrammer fir béid Gruppen. Eng Linn, déi all Komponent verbënnt, féiert an d'Mëtt vum Cluster.
Zesummegefaasst, baséiert op eise fënnef onofhängege Feldstudien iwwer zwou wäertvoll Kulturen a konsequent mat eise fréiere Rapporten vun 2020 bis 202226, sinn MiZax3 a MiZax5 villverspriechend Planzewuesstumsregulatoren, déi de Planzewuesstum vu verschiddene Kulturen verbessere kënnen, dorënner Getreide, holzeg Planzen (Dattelpalmen) a gaerten Uebstkulturen26,27. Och wann déi molekular Mechanismen iwwer hir biologesch Aktivitéiten eraus nach ëmmer onkloer sinn, hunn si e grousst Potenzial fir Feldanwendungen. Dat Bescht ass, datt am Verglach mat Humussäure MiZax a vill méi klenge Quantitéiten (Mikromolar- oder Milligrammniveau) applizéiert gëtt an déi positiv Effekter méi ausgeprägt sinn. Dofir schätze mir d'MiZax3 Dosis pro Applikatioun (vun niddereger bis héijer Konzentratioun): 3, 6 oder 12 g/ha an d'MiZx5 Dosis: 4, 7 oder 13 g/ha, wouduerch dës PGRs nëtzlech sinn fir d'Ernteerträg ze verbesseren. Ganz machbar.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 15. Mäerz 2024