يعمل مقلد الزاكسينون (MiZax) على تعزيز نمو وإنتاجية نباتات البطاطس والفراولة بشكل فعال في المناخات الصحراوية.

لقد أصبح تغير المناخ والنمو السكاني السريع من التحديات الرئيسية التي تواجه الأمن الغذائي العالمي.أحد الحلول الواعدة هو استخداممنظمات نمو النبات(PGRs) لزيادة إنتاجية المحاصيل والتغلب على ظروف النمو غير المواتية مثل المناخات الصحراوية.في الآونة الأخيرة، أظهر الكاروتينويد زاكسينون واثنين من نظائره (MiZax3 وMiZax5) نشاطًا واعدًا لتعزيز النمو في محاصيل الحبوب والخضروات في ظل ظروف الدفيئة والحقول.هنا، قمنا أيضًا بدراسة تأثيرات تركيزات مختلفة من MiZax3 وMiZax5 (5 ميكرومتر و10 ميكرومتر في عام 2021؛ 2.5 ميكرومتر و5 ميكرومتر في عام 2022) على نمو وإنتاجية محصولين من الخضروات عالية القيمة في كمبوديا: البطاطس والفراولة.الجزيرة العربية.في خمس تجارب ميدانية مستقلة من عام 2021 إلى عام 2022، أدى تطبيق كل من MiZax إلى تحسين الخصائص الزراعية النباتية ومكونات الإنتاج والإنتاج الإجمالي بشكل كبير.ومن الجدير بالذكر أن MiZax يستخدم بجرعات أقل بكثير من حمض الهيوميك (مركب تجاري يستخدم على نطاق واسع هنا للمقارنة).وهكذا، تظهر نتائجنا أن MiZax هو منظم نمو نباتي واعد للغاية ويمكن استخدامه لتحفيز نمو وإنتاجية محاصيل الخضروات حتى في الظروف الصحراوية وبتراكيز منخفضة نسبيًا.
وفقا لمنظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو)، يجب أن تتضاعف أنظمة إنتاجنا الغذائي ثلاث مرات تقريبا بحلول عام 2050 لإطعام عدد متزايد من سكان العالم (الفاو: سيحتاج العالم إلى 70٪ من الغذاء بحلول عام 20501).وفي الواقع، فإن النمو السكاني السريع، والتلوث، وحركات الآفات، وخاصة درجات الحرارة المرتفعة والجفاف الناجم عن تغير المناخ، كلها تحديات تواجه الأمن الغذائي العالمي.وفي هذا الصدد، فإن زيادة الإنتاج الإجمالي للمحاصيل الزراعية في ظروف دون المستوى الأمثل هي أحد الحلول التي لا جدال فيها لهذه المشكلة الملحة.ومع ذلك، يعتمد نمو النبات وتطوره بشكل أساسي على توافر العناصر الغذائية في التربة ويتعرضان لقيود شديدة بسبب العوامل البيئية الضارة، بما في ذلك الجفاف أو الملوحة أو الإجهاد الحيوي.يمكن أن تؤثر هذه الضغوط سلبًا على صحة المحاصيل وتطورها وتؤدي في النهاية إلى انخفاض إنتاجية المحاصيل.بالإضافة إلى ذلك، تؤثر موارد المياه العذبة المحدودة تأثيرًا شديدًا على ري المحاصيل، في حين أن تغير المناخ العالمي يؤدي حتماً إلى تقليل مساحة الأراضي الصالحة للزراعة، كما تؤدي أحداث مثل موجات الحرارة إلى تقليل إنتاجية المحاصيل.درجات الحرارة المرتفعة شائعة في أجزاء كثيرة من العالم، بما في ذلك المملكة العربية السعودية.يعد استخدام المنشطات الحيوية أو منظمات نمو النبات (PGRs) مفيدًا في تقصير دورة النمو وزيادة إنتاجية المحاصيل.يمكنه تحسين قدرة تحمل المحاصيل وتمكين النباتات من التعامل مع ظروف النمو غير المواتية9.وفي هذا الصدد، يمكن استخدام المنشطات الحيوية ومنظمات نمو النبات بتركيزات مثالية لتحسين نمو النبات وإنتاجيته.
الكاروتينات هي رباعيات تربينويدات تعمل أيضًا كسلائف للهرمونات النباتية حمض الأبسيسيك (ABA) وستريجولاكتون (SL) 12،13،14، بالإضافة إلى منظمات النمو المكتشفة مؤخرًا زاكسينون وأنورين وسيكلوسيترال 15،16،17،18،19.ومع ذلك، فإن معظم المستقلبات الفعلية، بما في ذلك مشتقات الكاروتينات، لها مصادر طبيعية محدودة و/أو غير مستقرة، مما يجعل تطبيقها المباشر في هذا المجال صعبًا.وهكذا، على مدى السنوات القليلة الماضية، تم تطوير واختبار العديد من نظائرها/محاكياتها ABA وSL للتطبيقات الزراعية.وبالمثل، قمنا مؤخرًا بتطوير مقلدات للزاكسينون (MiZax)، وهو مستقلب معزز للنمو قد يمارس آثاره من خلال تعزيز استقلاب السكر وتنظيم توازن SL في جذور الأرز .أظهرت محاكاة zaxinone 3 (MiZax3) وMiZax5 (التركيبات الكيميائية الموضحة في الشكل 1A) نشاطًا بيولوجيًا مشابهًا للزاكسينون في نباتات الأرز البرية المزروعة مائيًا وفي التربة.علاوة على ذلك، أدت معالجة الطماطم ونخيل التمر والفلفل الأخضر واليقطين بالزاكسينون وMiZax3 وMiZx5 إلى تحسين نمو النبات وإنتاجيته، أي محصول الفلفل ونوعيته، في ظل ظروف البيوت المحمية والحقول المفتوحة، مما يشير إلى دورها كمنشطات حيوية واستخدام PGR27..ومن المثير للاهتمام أن MiZax3 وMiZax5 حسّنا أيضًا قدرة تحمل الفلفل الأخضر المزروع تحت ظروف الملوحة العالية للملوحة، كما زاد MiZax3 من محتوى الزنك في الفاكهة عند تغليفها بأطر معدنية عضوية تحتوي على الزنك.
(أ) التركيب الكيميائي لـ MiZax3 وMiZax5.(ب) تأثير الرش الورقي بـ MZ3 وMZ5 بتركيزات 5 ميكرومتر و10 ميكرومتر على نباتات البطاطس تحت ظروف الحقل المفتوح.سيتم إجراء التجربة في عام 2021. ويتم تقديم البيانات على أنها متوسط ​​± SD.ن≥15.تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) واختبار توكي اللاحق.تشير العلامات النجمية إلى فروق ذات دلالة إحصائية مقارنة بالمحاكاة (*p <0.05، **p <0.01، ***p <0.001، ****p <0.0001؛ ns، غير مهم).HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.
في هذا العمل، قمنا بتقييم MiZax (MiZax3 وMiZax5) بثلاثة تراكيز ورقية (5 ميكرومتر و10 ميكرومتر في عام 2021 و2.5 ميكرومتر و5 ميكرومتر في عام 2022) وقارناها بالبطاطس (Solanum tuberosum L).تمت مقارنة منظم النمو التجاري حمض الهيوميك (HA) بالفراولة (Fragaria ananassa) في تجارب الدفيئة الخاصة بالفراولة في عامي 2021 و2022 وفي أربع تجارب ميدانية في المملكة العربية السعودية، وهي منطقة مناخية صحراوية نموذجية.على الرغم من أن HA هو منشط حيوي يستخدم على نطاق واسع وله العديد من التأثيرات المفيدة، بما في ذلك زيادة استخدام مغذيات التربة وتعزيز نمو المحاصيل عن طريق تنظيم التوازن الهرموني، إلا أن نتائجنا تشير إلى أن MiZax يتفوق على HA.
تم شراء درنات البطاطس من الصنف الماسي من شركة جبار ناصر البيشي التجارية، جدة، المملكة العربية السعودية.تم شراء شتلات صنفين من الفراولة “سويت تشارلي” و”فستيفال” وحمض الهيوميك من شركة مودرن أجريتك، الرياض، المملكة العربية السعودية.تتوافق جميع المواد النباتية المستخدمة في هذا العمل مع بيان سياسة الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة بشأن البحوث المتعلقة بالأنواع المهددة بالانقراض واتفاقية التجارة في الأنواع المهددة بالانقراض من الحيوانات والنباتات البرية.
يقع الموقع التجريبي في هدا الشام، المملكة العربية السعودية (21°48′3″N, 39°43′25″E).التربة طينية رملية، درجة الحموضة 7.8، EC 1.79 dcm-130.تظهر خصائص التربة في الجدول التكميلي S1.
تم تقسيم شتلات الفراولة (Fragaria x ananassa D. var. Festival) في ثلاث مراحل أوراق حقيقية إلى ثلاث مجموعات لتقييم تأثير الرش الورقي بـ 10 ميكرومتر MiZax3 وMiZax5 على خصائص النمو وزمن التزهير تحت ظروف البيت المحمي.تم استخدام رش الأوراق بالماء (الذي يحتوي على 0.1٪ أسيتون) كعلاج للنمذجة.تم رش ميزاكس ورقياً 7 مرات بفاصل أسبوع واحد.تم إجراء تجربتين مستقلتين في 15 و28 سبتمبر 2021 على التوالي.الجرعة الأولية لكل مركب هي 50 مل، ثم يتم زيادتها تدريجياً إلى الجرعة النهائية البالغة 250 مل.ولمدة أسبوعين متتاليين تم تسجيل عدد النباتات الزهرية يومياً وتم حساب معدل التزهير في بداية الأسبوع الرابع.لتحديد سمات النمو، تم قياس عدد الأوراق، ووزن النبات الطازج والجاف، وإجمالي مساحة الورقة، وعدد الأركان لكل نبات في نهاية مرحلة النمو وفي بداية مرحلة التكاثر.تم قياس مساحة الورقة باستخدام متر مساحة الورقة وتم تجفيف العينات الطازجة في فرن عند درجة حرارة 100 درجة مئوية لمدة 48 ساعة.
تم إجراء تجربتين حقليتين: الحرث المبكر والمتأخر.تزرع درنات البطاطس من صنف "ديامانت" في شهري نوفمبر وفبراير، مع فترات نضج مبكرة ومتأخرة، على التوالي.يتم إعطاء المنشطات الحيوية (MiZax-3 و-5) بتركيزات 5.0 و10.0 ميكرومتر (2021) و2.5 و5.0 ميكرومتر (2022).رش حمض الهيوميك (HA) 1 جم / لتر 8 مرات في الأسبوع.تم استخدام الماء أو الأسيتون كعنصر تحكم سلبي.يظهر تصميم الاختبار الميداني في (الشكل التكميلي S1).تم استخدام تصميم القطاعات العشوائية الكاملة (RCBD) بمساحة 2.5 م × 3.0 م لإجراء التجارب الحقلية.تم تكرار كل علاج ثلاث مرات كمكررات مستقلة.المسافة بين كل قطعة 1.0 م، والمسافة بين كل قطعة 2.0 م.المسافة بين النباتات 0.6 م، والمسافة بين الصفوف 1 م.تم ري نباتات البطاطس يومياً بالتنقيط بمعدل 3.4 لتر لكل قطارة.يعمل النظام مرتين يوميًا لمدة 10 دقائق في كل مرة لتوفير المياه للنباتات.تم تطبيق جميع الأساليب الزراعية الموصى بها لزراعة البطاطس في ظل ظروف الجفاف.بعد أربعة أشهر من الزراعة، تم قياس ارتفاع النبات (سم)، وعدد الفروع لكل نبات، وتركيب البطاطس وإنتاجيتها، وجودة الدرنات باستخدام التقنيات القياسية.
تم اختبار شتلات صنفين من الفراولة (Sweet Charlie وFestival) تحت الظروف الحقلية.تم استخدام المنشطات الحيوية (MiZax-3 و-5) كبخاخات للأوراق بتركيزات 5.0 و10.0 ميكرومتر (2021) و2.5 و5.0 ميكرومتر (2022) ثماني مرات في الأسبوع.استخدم 1 جم من HA لكل لتر كرذاذ ورقي بالتوازي مع MiZax-3 و-5، مع خليط التحكم H2O أو الأسيتون كعنصر تحكم سلبي.تمت زراعة شتلات الفراولة في قطعة أرض مساحتها 2.5 × 3 م في أوائل نوفمبر مع مسافة 0.6 م بين النباتات ومسافة 1 م بين الصفوف.أجريت التجربة في مركز RCBD وتكررت ثلاث مرات.تم سقي النباتات لمدة 10 دقائق يوميًا عند الساعة 7:00 و17:00 باستخدام نظام الري بالتنقيط الذي يحتوي على منقطات متباعدة بمقدار 0.6 متر وبسعة 3.4 لتر. وتم قياس المكونات الزراعية ومعاملات الإنتاجية خلال موسم النمو.تم تقييم جودة الفاكهة بما في ذلك المواد الصلبة الذائبة الصلبة (٪)، وفيتامين C32، والحموضة والمحتوى الفينولي الكلي 33 في مختبر فسيولوجيا وتقنية ما بعد الحصاد بجامعة الملك عبد العزيز.
يتم التعبير عن البيانات كوسيلة ويتم التعبير عن الاختلافات باعتبارها انحرافات معيارية.تم تحديد الأهمية الإحصائية باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه (ANOVA أحادي الاتجاه) أو ANOVA ثنائي الاتجاه باستخدام اختبار مقارنة Tukey المتعدد باستخدام مستوى احتمال p <0.05 أو اختبار الطالب ثنائي الذيل لاكتشاف الاختلافات المهمة (*p <0.05) ، * *p <0.01، ***p <0.001، ****p <0.0001).تم إجراء جميع التفسيرات الإحصائية باستخدام الإصدار 8.3.0 من GraphPad Prism.تم اختبار الارتباطات باستخدام تحليل المكون الرئيسي (PCA)، وهي طريقة إحصائية متعددة المتغيرات، وذلك باستخدام حزمة R 34.
في تقرير سابق، أظهرنا نشاط تعزيز النمو لـ MiZax بتركيزات 5 و10 ميكرومتر في النباتات البستانية وقمنا بتحسين مؤشر الكلوروفيل في اختبار نبات التربة (SPAD) .وبناءً على هذه النتائج، استخدمنا نفس التركيزات لتقييم تأثيرات MiZax على البطاطس، وهي محصول غذائي عالمي مهم، في تجارب ميدانية في المناخات الصحراوية في عام 2021. وعلى وجه الخصوص، كنا مهتمين باختبار ما إذا كان MiZax يمكنه زيادة تراكم النشا ، المنتج النهائي لعملية التمثيل الضوئي.بشكل عام، أدى تطبيق MiZax إلى تحسين نمو نباتات البطاطس مقارنة بحمض الدبالية (HA)، مما أدى إلى زيادة في ارتفاع النبات والكتلة الحيوية وعدد الفروع (الشكل 1ب).بالإضافة إلى ذلك، لاحظنا أن 5 ميكرومتر MiZax3 وMiZax5 كان لهما تأثير أقوى على زيادة ارتفاع النبات وعدد الفروع والكتلة الحيوية النباتية مقارنة بـ 10 ميكرومتر (الشكل 1B).إلى جانب تحسن النمو، قامت MiZax أيضًا بزيادة الإنتاجية، والتي يتم قياسها بعدد ووزن الدرنات التي تم حصادها.كان التأثير المفيد الإجمالي أقل وضوحًا عندما تم إعطاء MiZax بتركيز 10 ميكرومتر، مما يشير إلى أنه ينبغي إعطاء هذه المركبات بتركيزات أقل من هذا (الشكل 1ب).بالإضافة إلى ذلك، لاحظنا عدم وجود فروق في جميع المعلمات المسجلة بين معالجات الأسيتون (الوهمية) والماء (التحكم)، مما يشير إلى أن تأثيرات تعديل النمو الملحوظة لم تكن ناجمة عن المذيب، وهو ما يتوافق مع تقريرنا السابق.
نظرًا لأن موسم زراعة البطاطس في المملكة العربية السعودية يتكون من النضج المبكر والمتأخر، فقد أجرينا دراسة ميدانية ثانية في عام 2022 باستخدام تركيزات منخفضة (2.5 و5 ميكرومتر) على مدار موسمين لتقييم التأثير الموسمي للحقول المفتوحة (الشكل التكميلي S2A).كما هو متوقع، أنتج كلا التطبيقين لـ 5 ميكرومتر MiZax تأثيرات معززة للنمو مماثلة لتلك الموجودة في التجربة الأولى: زيادة ارتفاع النبات، وزيادة التفرع، وزيادة الكتلة الحيوية، وزيادة عدد الدرنات (الشكل 2؛ الشكل التكميلي S3).الأهم من ذلك أننا لاحظنا تأثيرات كبيرة لهذه PGRs بتركيز 2.5 ميكرومتر، في حين لم يُظهر علاج GA التأثيرات المتوقعة.تشير هذه النتيجة إلى إمكانية استخدام MiZax حتى بتركيزات أقل من المتوقع.بالإضافة إلى ذلك، أدى تطبيق MiZax أيضًا إلى زيادة طول وعرض الدرنات (الشكل التكميلي S2B).كما وجدنا زيادة كبيرة في وزن الدرنات، ولكن تم تطبيق تركيز 2.5 ميكرومتر فقط في كلا موسمي الزراعة.
التقييم المظهري للنبات لتأثير MiZax على نباتات البطاطس المبكرة النضج في حقل جامعة الملك عبد العزيز، والذي تم إجراؤه في عام 2022. تمثل البيانات الانحراف المعياري المتوسط.ن≥15.تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) واختبار توكي اللاحق.تشير العلامات النجمية إلى فروق ذات دلالة إحصائية مقارنة بالمحاكاة (*p <0.05، **p <0.01، ***p <0.001، ****p <0.0001؛ ns، غير مهم).HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.
لفهم آثار العلاج (T) والسنة (Y) بشكل أفضل، تم استخدام ANOVA ثنائي الاتجاه لفحص تفاعلها (T x Y).على الرغم من أن جميع المنشطات الحيوية (T) أدت إلى زيادة كبيرة في ارتفاع نبات البطاطس وكتلته الحيوية، إلا أن MiZax3 وMiZax5 فقط زادا بشكل ملحوظ عدد الدرنات ووزنها، مما يشير إلى أن الاستجابات ثنائية الاتجاه لدرنات البطاطس تجاه MiZax كانت متشابهة بشكل أساسي (الشكل 3)).بالإضافة إلى ذلك، في بداية الموسم يصبح الطقس (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) أكثر سخونة (متوسط ​​28 درجة مئوية و52% رطوبة (2022)، مما يقلل بشكل كبير الكتلة الحيوية الشاملة للدرنة (الشكل 2 ؛ الشكل التكميلي S3).
دراسة تأثير معاملة 5 ميكرومتر (T) والسنة (Y) والتفاعل بينهما (T x Y) على البطاطس.تمثل البيانات الانحراف المعياري المتوسط.n ≥ 30. تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام تحليل التباين ثنائي الاتجاه (ANOVA).تشير العلامات النجمية إلى فروق ذات دلالة إحصائية مقارنة بالمحاكاة (*p <0.05، **p <0.01، ***p <0.001، ****p <0.0001؛ ns، غير مهم).HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.
ومع ذلك، لا يزال علاج Myzax يميل إلى تحفيز نمو النباتات المتأخرة النضج.بشكل عام، أظهرت تجاربنا المستقلة الثلاثة بما لا يدع مجالاً للشك أن تطبيق MiZax له تأثير كبير على بنية النبات من خلال زيادة عدد الفروع.في الواقع، كان هناك تأثير كبير للتفاعل ثنائي الاتجاه بين (T) و (Y) على عدد الفروع بعد علاج MiZax (الشكل 3).تتوافق هذه النتيجة مع نشاطهم كمنظمين سلبيين للتخليق الحيوي للستريجولاكتون (SL) .بالإضافة إلى ذلك، فقد أظهرنا سابقًا أن العلاج بالزاكسينون يسبب تراكم النشا في جذور الأرز، مما قد يفسر الزيادة في حجم ووزن درنات البطاطس بعد العلاج بالميزاكس، حيث أن الدرنات تتكون بشكل أساسي من النشا.
تعتبر محاصيل الفاكهة من النباتات الاقتصادية الهامة.الفراولة حساسة لظروف الإجهاد اللاأحيائي مثل الجفاف وارتفاع درجة الحرارة.ولذلك قمنا بدراسة تأثير الميزاكس على الفراولة عن طريق رش أوراقها.قمنا أولاً بتوفير MiZax بتركيز 10 ميكرومتر لتقييم تأثيره على نمو الفراولة (مهرجان الصنف).ومن المثير للاهتمام، لاحظنا أن MiZax3 زاد بشكل كبير عدد الأرداف، وهو ما يتوافق مع زيادة التفرع، في حين أدى MiZax5 إلى تحسين معدل الإزهار والكتلة الحيوية النباتية ومساحة الأوراق في ظل ظروف الدفيئة (الشكل التكميلي S4)، مما يشير إلى أن هذين المركبين قد يختلفان بيولوجيًا.الأحداث 26،27.لفهم تأثيراتها على الفراولة بشكل أكبر في ظل الظروف الزراعية الواقعية، أجرينا تجارب ميدانية طبقنا 5 و10 ميكرومتر MiZax على نباتات الفراولة (السيرة الذاتية Sweet Charlie) المزروعة في تربة شبه رملية في عام 2021 (الشكل S5A).بالمقارنة مع GC، لم نلاحظ زيادة في الكتلة الحيوية النباتية، ولكن وجدنا اتجاهًا نحو زيادة عدد الفواكه (الشكل C6A-B).ومع ذلك، أدى تطبيق MiZax إلى زيادة كبيرة في وزن الفاكهة المفردة وألمح إلى الاعتماد على التركيز (الشكل التكميلي S5B؛ الشكل التكميلي S6B)، مما يشير إلى تأثير منظمات نمو النبات هذه على جودة ثمار الفراولة عند تطبيقها في ظل الظروف الصحراوية.تأثير.
لفهم ما إذا كان تأثير تعزيز النمو يختلف حسب نوع الصنف، اخترنا صنفين تجاريين من الفراولة في المملكة العربية السعودية (Sweet Charlie وFestival) وأجرينا دراستين ميدانيتين في عام 2022 باستخدام تركيزات منخفضة من MiZax (2.5 و5 ميكرومتر).بالنسبة لـ Sweet Charlie، على الرغم من أن إجمالي عدد الثمار لم يزد بشكل ملحوظ، إلا أن الكتلة الحيوية للنباتات المعالجة بـ MiZax كانت أعلى بشكل عام، وزاد عدد الثمار لكل قطعة أرض بعد معالجة MiZax3 (الشكل 4).تشير هذه البيانات أيضًا إلى أن الأنشطة البيولوجية لـ MiZax3 وMiZax5 قد تختلف.بالإضافة إلى ذلك، بعد العلاج بمايزاكس، لاحظنا زيادة في الوزن الطازج والجاف للنباتات، وكذلك في طول براعم النبات.فيما يتعلق بعدد الأحجار والنباتات الجديدة، وجدنا زيادة فقط عند 5 ميكرومتر MiZax (الشكل 4)، مما يشير إلى أن التنسيق الأمثل لـ MiZax يعتمد على الأنواع النباتية.
تأثير MiZax على تركيب النبات وإنتاجية الفراولة (صنف سويت تشارلي) من حقول جامعة الملك عبد العزيز، أجريت في عام 2022. تمثل البيانات متوسط ​​± الانحراف المعياري.ن ≥ 15، ولكن تم حساب عدد الثمار لكل قطعة في المتوسط ​​من 15 نباتًا من ثلاث قطع (ن = 3).تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) واختبار توكي اللاحق أو اختبار الطالب ثنائي الذيل.تشير العلامات النجمية إلى فروق ذات دلالة إحصائية مقارنة بالمحاكاة (*p <0.05، **p <0.01، ***p <0.001، ****p <0.0001؛ ns، غير مهم).HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.
لاحظنا أيضًا نشاطًا مشابهًا لتحفيز النمو من حيث وزن الفاكهة والكتلة الحيوية النباتية في الفراولة من صنف المهرجان (الشكل 5)، لكننا لم نجد اختلافات كبيرة في إجمالي عدد الثمار لكل نبات أو لكل قطعة أرض (الشكل 5). ..ومن المثير للاهتمام أن تطبيق MiZax أدى إلى زيادة طول النبات وعدد الأركان، مما يشير إلى أنه يمكن استخدام منظمات نمو النبات هذه لتحسين نمو محاصيل الفاكهة (الشكل 5).بالإضافة إلى ذلك، قمنا بقياس العديد من المعلمات البيوكيميائية لفهم جودة ثمار الصنفين اللذين تم جمعهما من الحقل، لكننا لم نحصل على أي اختلافات بين جميع المعالجات (الشكل التكميلي S7؛ الشكل التكميلي S8).
تأثير الميزاكس على التركيب النباتي ومحصول الفراولة في حقل جامعة الملك عبد العزيز (صنف المهرجان) 2022. البيانات تعني الانحراف المعياري ± المتوسط.ن ≥ 15، ولكن تم حساب عدد الثمار لكل قطعة في المتوسط ​​من 15 نباتًا من ثلاث قطع (ن = 3).تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) واختبار توكي اللاحق أو اختبار الطالب ثنائي الذيل.تشير العلامات النجمية إلى فروق ذات دلالة إحصائية مقارنة بالمحاكاة (*p <0.05، **p <0.01، ***p <0.001، ****p <0.0001؛ ns، غير مهم).HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.
في دراساتنا على الفراولة، تبين أن الأنشطة البيولوجية لـ MiZax3 وMiZax5 مختلفة.قمنا أولاً بفحص تأثيرات العلاج (T) والسنة (Y) على نفس الصنف (Sweet Charlie) باستخدام ANOVA ثنائي الاتجاه لتحديد تفاعلهما (T x Y).وفقًا لذلك، لم يكن لـ HA أي تأثير على صنف الفراولة (Sweet Charlie)، في حين أن 5 ميكرومتر MiZax3 وMiZax5 زاد بشكل كبير من الكتلة الحيوية للنباتات والفواكه (الشكل 6)، مما يشير إلى أن التفاعلات ثنائية الاتجاه بين MiZax متشابهة جدًا في الترويج للفراولة. إنتاج.
تقييم آثار العلاج 5 ميكرومتر (T)، السنة (Y) وتفاعلها (T x Y) على الفراولة (السيرة الذاتية. سويت تشارلي).تمثل البيانات الانحراف المعياري المتوسط.n ≥ 30. تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام تحليل التباين ثنائي الاتجاه (ANOVA).تشير العلامات النجمية إلى فروق ذات دلالة إحصائية مقارنة بالمحاكاة (*p <0.05، **p <0.01، ***p <0.001، ****p <0.0001؛ ns، غير مهم).HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.
بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن نشاط MiZax على الصنفين كان مختلفًا قليلاً (الشكل 4؛ الشكل 5)، فقد أجرينا معالجة مقارنة ANOVA ثنائية الاتجاه (T) والصنفين (C).أولاً، لم يؤثر أي علاج على عدد الثمار في قطعة الأرض (الشكل 7)، مما يشير إلى عدم وجود تفاعل كبير بين (T x C) ويقترح عدم مساهمة MiZax أو HA في إجمالي عدد الثمار.في المقابل، أدى MiZax (ولكن ليس HA) إلى زيادة كبيرة في وزن النبات ووزن الفاكهة والأركاد والنباتات الجديدة (الشكل 7)، مما يشير إلى أن MiZax3 وMiZax5 يعززان بشكل كبير نمو أصناف نباتات الفراولة المختلفة.استنادًا إلى تحليل التباين ثنائي الاتجاه (T x Y) و(T x C)، يمكننا أن نستنتج أن أنشطة تعزيز النمو لـ MiZax3 وMiZax5 في ظل الظروف الميدانية متشابهة ومتسقة للغاية.
تقييم معاملة الفراولة بـ 5 ميكرومتر (T) وصنفين (C) والتفاعل بينهما (T x C).تمثل البيانات الانحراف المعياري المتوسط.n ≥ 30، ولكن تم حساب عدد الثمار لكل قطعة في المتوسط ​​من 15 نباتًا من ثلاث قطع (ن = 6).تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام تحليل التباين ثنائي الاتجاه (ANOVA).تشير العلامات النجمية إلى فروق ذات دلالة إحصائية مقارنة بالمحاكاة (*p <0.05، **p <0.01، ***p <0.001، ****p <0.0001؛ ns، غير مهم).HA - حمض الهيوميك.MZ3، ميزاكس 3؛إم زد 5، ميزاكس 5.
وأخيرا، استخدمنا تحليل المكون الرئيسي (PCA) لتقييم آثار المركبات المطبقة على البطاطس (T x Y) والفراولة (T x C).تظهر هذه الأرقام أن معالجة HA تشبه الأسيتون الموجود في البطاطس أو الماء الموجود في الفراولة (الشكل 8)، مما يشير إلى وجود تأثير إيجابي صغير نسبيًا على نمو النبات.ومن المثير للاهتمام، أن التأثيرات الإجمالية لـ MiZax3 وMiZax5 أظهرت نفس التوزيع في البطاطس (الشكل 8A)، في حين كان توزيع هذين المركبين في الفراولة مختلفًا (الشكل 8B).على الرغم من أن MiZax3 وMiZax5 أظهرا توزيعًا إيجابيًا في الغالب في نمو النبات وإنتاجيته، إلا أن تحليل PCA أشار إلى أن نشاط تنظيم النمو قد يعتمد أيضًا على الأنواع النباتية.
تحليل المكون الرئيسي (PCA) من (A) البطاطس (T x Y) و (B) الفراولة (T x C).يسجل المؤامرات لكلتا المجموعتين.يؤدي الخط الذي يربط كل مكون إلى مركز الكتلة.
باختصار، استنادًا إلى دراساتنا الميدانية الخمس المستقلة على محصولين قيمين وبما يتوافق مع تقاريرنا السابقة من عام 2020 إلى عام 202226، يعد MiZax3 وMiZax5 من منظمات نمو النبات الواعدة التي يمكنها تحسين نمو النباتات لمختلف المحاصيل.، بما في ذلك الحبوب والنباتات الخشبية (نخيل التمر) ومحاصيل الفاكهة البستانية26،27.على الرغم من أن الآليات الجزيئية التي تتجاوز أنشطتها البيولوجية لا تزال بعيدة المنال، إلا أنها تتمتع بإمكانات كبيرة للتطبيقات الميدانية.والأفضل من ذلك كله، أنه بالمقارنة مع حمض الهيوميك، يتم تطبيق MiZax بكميات أقل بكثير (مستوى ميكرومولار أو مليجرام) وتكون التأثيرات الإيجابية أكثر وضوحًا.لذلك، نقوم بتقدير جرعة MiZax3 لكل تطبيق (من التركيز المنخفض إلى العالي): 3 أو 6 أو 12 جم/هكتار وجرعة MiZx5: 4 أو 7 أو 13 جم/هك، مما يجعل هذه الموارد الوراثية النباتية مفيدة لتحسين إنتاجية المحاصيل.قابلة للتنفيذ تماما.