जैक्सिनॉन मिमेटिक (मिज़ैक्स) रेगिस्तानी जलवायु में आलू और स्ट्रॉबेरी पौधों की वृद्धि और उत्पादकता को प्रभावी ढंग से बढ़ावा देता है।

जलवायु परिवर्तन और तीव्र जनसंख्या वृद्धि वैश्विक खाद्य सुरक्षा के लिए प्रमुख चुनौतियाँ बन गई हैं। एक आशाजनक समाधान है:पादप वृद्धि नियामकों(पीजीआर) फसल की पैदावार बढ़ाने और रेगिस्तानी जलवायु जैसी प्रतिकूल बढ़ती परिस्थितियों से उबरने के लिए। हाल ही में, कैरोटीनॉयड ज़ैक्सिनोन और इसके दो एनालॉग्स (MiZax3 और MiZax5) ने ग्रीनहाउस और फील्ड स्थितियों में अनाज और सब्जी फसलों में आशाजनक वृद्धि को बढ़ावा देने वाली गतिविधि का प्रदर्शन किया है। यहां, हमने कंबोडिया में दो उच्च मूल्य वाली सब्जी फसलों: आलू और स्ट्रॉबेरी की वृद्धि और उपज पर MiZax3 और MiZax5 (2021 में 5 μM और 10 μM; 2022 में 2.5 μM और 5 μM) के विभिन्न सांद्रता के प्रभावों की जांच की। अरब। 2021 से 2022 तक पांच स्वतंत्र क्षेत्र परीक्षणों में, दोनों MiZax के अनुप्रयोग ने पौधे की कृषि संबंधी विशेषताओं, उपज घटकों और समग्र उपज में काफी सुधार किया। इस प्रकार, हमारे परिणाम दर्शाते हैं कि मिज़ैक्स एक बहुत ही आशाजनक पौध वृद्धि नियामक है जिसका उपयोग रेगिस्तानी परिस्थितियों में और अपेक्षाकृत कम सांद्रता पर भी सब्जी फसलों की वृद्धि और उपज को प्रोत्साहित करने के लिए किया जा सकता है।
संयुक्त राष्ट्र के खाद्य एवं कृषि संगठन (एफएओ) के अनुसार, बढ़ती वैश्विक जनसंख्या का पेट भरने के लिए हमारी खाद्य उत्पादन प्रणालियों को 2050 तक लगभग तिगुना करना होगा (एफएओ: 2050 तक दुनिया को 70% अधिक भोजन की आवश्यकता होगी1)। वास्तव में, तीव्र जनसंख्या वृद्धि, प्रदूषण, कीटों की आवाजाही और विशेष रूप से जलवायु परिवर्तन के कारण उच्च तापमान और सूखा, ये सभी वैश्विक खाद्य सुरक्षा के सामने चुनौतियाँ हैं2। इस संबंध में, उप-इष्टतम परिस्थितियों में कृषि फसलों की सकल उपज बढ़ाना इस गंभीर समस्या का एक निर्विवाद समाधान है। हालाँकि, पौधों की वृद्धि और विकास मुख्य रूप से मिट्टी में पोषक तत्वों की उपलब्धता पर निर्भर करते हैं और प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों, जैसे सूखा, लवणता या जैविक तनाव3,4,5, से गंभीर रूप से बाधित होते हैं। ये तनाव फसलों के स्वास्थ्य और विकास पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं और अंततः फसल की पैदावार में कमी ला सकते हैं6। इसके अलावा, सीमित मीठे पानी के संसाधन फसल सिंचाई को गंभीर रूप से प्रभावित करते हैं, जबकि वैश्विक जलवायु परिवर्तन अनिवार्य रूप से कृषि योग्य भूमि क्षेत्र को कम करता है और लू जैसी घटनाएँ फसल उत्पादकता7,8 को कम करती हैं। सऊदी अरब सहित दुनिया के कई हिस्सों में उच्च तापमान आम है। जैव-उत्तेजक या पादप वृद्धि नियामकों (पीजीआर) का उपयोग वृद्धि चक्र को छोटा करने और फसलों की उपज बढ़ाने में उपयोगी है। यह फसल की सहनशीलता में सुधार कर सकता है और पौधों को प्रतिकूल वृद्धि परिस्थितियों का सामना करने में सक्षम बना सकता है।9 इस संबंध में, जैव-उत्तेजक और पादप वृद्धि नियामकों का इष्टतम सांद्रता में उपयोग पौधों की वृद्धि और उत्पादकता में सुधार के लिए किया जा सकता है।10,11
कैरोटीनॉयड टेट्राटरपेनॉयड होते हैं जो फाइटोहॉर्मोन एब्सिसिक एसिड (एबीए) और स्ट्रिगोलैक्टोन (एसएल)12,13,14 के साथ-साथ हाल ही में खोजे गए वृद्धि नियामकों ज़ैक्सिनोन, एनोरीन और साइक्लोसिट्राल15,16,17,18,19 के अग्रदूत के रूप में भी काम करते हैं। हालाँकि, कैरोटीनॉयड व्युत्पन्नों सहित अधिकांश वास्तविक मेटाबोलाइट्स के प्राकृतिक स्रोत सीमित हैं और/या वे अस्थिर हैं, जिससे इस क्षेत्र में उनका प्रत्यक्ष अनुप्रयोग कठिन हो जाता है। इस प्रकार, पिछले कुछ वर्षों में, कृषि अनुप्रयोगों के लिए कई एबीए और एसएल एनालॉग/मिमेटिक्स विकसित और परीक्षण किए गए हैं20,21,22,23,24,25। इसी प्रकार, हमने हाल ही में ज़ैक्सिनोन (मिज़ैक्स) के मिमेटिक्स विकसित किए हैं, जो एक वृद्धि-प्रवर्तक मेटाबोलाइट है जो चावल की जड़ों में शर्करा चयापचय को बढ़ाकर और एसएल होमियोस्टेसिस को विनियमित करके अपना प्रभाव डाल सकता है19,26। ज़ैक्सिनोन 3 (MiZax3) और MiZax5 (रासायनिक संरचनाएं चित्र 1A में दर्शाई गई हैं) के अनुकरण ने हाइड्रोपोनिकली और मिट्टी में उगाए गए जंगली प्रकार के चावल के पौधों में ज़ैक्सिनोन के बराबर जैविक गतिविधि दिखाई26। इसके अलावा, ज़ैक्सिनोन, MiZax3 और MiZx5 के साथ टमाटर, खजूर, हरी मिर्च और कद्दू के उपचार ने ग्रीनहाउस और खुले मैदान की स्थितियों के तहत पौधों की वृद्धि और उत्पादकता, यानी मिर्च की उपज और गुणवत्ता में सुधार किया, जो बायोस्टिमुलेंट्स के रूप में उनकी भूमिका और PGR27 के उपयोग को दर्शाता है। दिलचस्प बात यह है कि MiZax3 और MiZax5 ने उच्च लवणता वाली स्थितियों के तहत उगाई गई हरी मिर्च की नमक सहिष्णुता में भी सुधार किया
(A) MiZax3 और MiZax5 की रासायनिक संरचना। (B) खुले खेत की परिस्थितियों में आलू के पौधों पर 5 µM और 10 µM की सांद्रता पर MZ3 और MZ5 के पर्ण छिड़काव का प्रभाव। प्रयोग 2021 में होगा। डेटा को माध्य ± SD के रूप में प्रस्तुत किया गया है। n≥15। एकतरफा विचरण विश्लेषण (ANOVA) और टुकी के पोस्ट हॉक परीक्षण का उपयोग करके सांख्यिकीय विश्लेषण किया गया था। तारांकन सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA – ह्युमिक अम्ल; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5
इस कार्य में, हमने तीन पर्ण सांद्रताओं (2021 में 5 µM और 10 µM तथा 2022 में 2.5 µM और 5 µM) पर MiZax (MiZax3 और MiZax5) का मूल्यांकन किया और उनकी तुलना आलू (सोलनम ट्यूबरोसम L) से की। वाणिज्यिक वृद्धि नियामक ह्यूमिक एसिड (HA) की तुलना 2021 और 2022 में स्ट्रॉबेरी ग्रीनहाउस परीक्षणों में स्ट्रॉबेरी (फ्रैगरिया अनानासा) से और सऊदी अरब, जो एक विशिष्ट रेगिस्तानी जलवायु क्षेत्र है, में चार क्षेत्र परीक्षणों में की गई। यद्यपि HA एक व्यापक रूप से प्रयुक्त जैव-उत्तेजक है जिसके कई लाभकारी प्रभाव हैं, जिनमें मृदा पोषक तत्वों का उपयोग बढ़ाना और हार्मोनल होमियोस्टेसिस को नियंत्रित करके फसल वृद्धि को बढ़ावा देना शामिल है, हमारे परिणाम दर्शाते हैं कि MiZax, HA से बेहतर है।
डायमंड किस्म के आलू कंद जब्बार नासिर अल बिशी ट्रेडिंग कंपनी, जेद्दा, सऊदी अरब से खरीदे गए थे। स्ट्रॉबेरी की दो किस्मों "स्वीट चार्ली" और "फेस्टिवल" के पौधे और ह्यूमिक एसिड मॉडर्न एग्रीटेक कंपनी, रियाद, सऊदी अरब से खरीदे गए थे। इस कार्य में प्रयुक्त सभी पादप सामग्री लुप्तप्राय प्रजातियों से संबंधित अनुसंधान पर IUCN नीति वक्तव्य और वन्य जीव-जंतुओं और वनस्पतियों की लुप्तप्राय प्रजातियों के व्यापार पर कन्वेंशन के अनुरूप है।
प्रायोगिक स्थल हदा अल-शाम, सऊदी अरब (21°48′3″N, 39°43′25″E) में स्थित है। मिट्टी रेतीली दोमट है, pH 7.8, EC 1.79 dcm-130 है। मिट्टी के गुण पूरक तालिका S1 में दर्शाए गए हैं।
ग्रीनहाउस परिस्थितियों में विकास विशेषताओं और पुष्पन समय पर 10 μM MiZax3 और MiZax5 के साथ पर्ण छिड़काव के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए स्ट्रॉबेरी (Fragaria x ananassa D. var. Festival) के पौधों को 3 वास्तविक पत्ती अवस्थाओं पर तीन समूहों में विभाजित किया गया था। मॉडलिंग उपचार के रूप में पत्तियों पर पानी (0.1% एसीटोन युक्त) का छिड़काव किया गया। MiZax पर्ण स्प्रे एक सप्ताह के अंतराल पर 7 बार लगाए गए। दो स्वतंत्र प्रयोग क्रमशः 15 और 28 सितंबर, 2021 को किए गए। प्रत्येक यौगिक की प्रारंभिक खुराक 50 मिलीलीटर है, फिर धीरे-धीरे 250 मिलीलीटर की अंतिम खुराक तक बढ़ाई जाती है। लगातार दो हफ्तों तक, हर दिन फूल वाले पौधों की संख्या दर्ज की गई और चौथे सप्ताह की शुरुआत में पुष्पन दर की गणना की गई। पत्ती क्षेत्र को पत्ती क्षेत्र मीटर का उपयोग करके मापा गया और ताजा नमूनों को 48 घंटे के लिए 100 डिग्री सेल्सियस पर ओवन में सुखाया गया।
दो क्षेत्र परीक्षण किए गए: जल्दी और देर से जुताई। "डायमेंट" किस्म के आलू कंद नवंबर और फरवरी में क्रमशः जल्दी और देर से पकने की अवधि के साथ लगाए जाते हैं। बायोस्टिमुलेंट्स (MiZax-3 और -5) को 5.0 और 10.0 µM (2021) और 2.5 और 5.0 µM (2022) की सांद्रता में प्रशासित किया जाता है। सप्ताह में 8 बार 1 ग्राम/ली ह्यूमिक एसिड (HA) का छिड़काव करें। पानी या एसीटोन का उपयोग नकारात्मक नियंत्रण के रूप में किया गया था। क्षेत्र परीक्षण डिजाइन (पूरक चित्र S1) में दिखाया गया है। क्षेत्र प्रयोगों के संचालन के लिए 2.5 मीटर × 3.0 मीटर के प्लॉट क्षेत्र के साथ एक यादृच्छिक पूर्ण ब्लॉक डिजाइन (RCBD) का उपयोग किया गया था। आलू के पौधों को प्रतिदिन 3.4 लीटर प्रति ड्रॉपर की दर से ड्रिप सिंचाई द्वारा सींचा गया। पौधों को पानी देने के लिए यह प्रणाली दिन में दो बार 10 मिनट के लिए चलती है। सूखे की स्थिति में आलू उगाने के लिए सभी अनुशंसित कृषि-तकनीकी विधियों का प्रयोग किया गया। रोपण के चार महीने बाद, पौधे की ऊँचाई (सेमी), प्रति पौधे शाखाओं की संख्या, आलू की संरचना और उपज, और कंद की गुणवत्ता को मानक तकनीकों का उपयोग करके मापा गया।
स्ट्रॉबेरी की दो किस्मों (स्वीट चार्ली और फेस्टिवल) के पौधों का परीक्षण क्षेत्रीय परिस्थितियों में किया गया। बायोस्टिमुलेंट्स (MiZax-3 और -5) का उपयोग पत्ती छिड़काव के रूप में 5.0 और 10.0 µM (2021) तथा 2.5 और 5.0 µM (2022) की सांद्रता में सप्ताह में आठ बार किया गया। MiZax-3 और -5 के समानांतर, प्रति लीटर 1 ग्राम HA का उपयोग पर्ण छिड़काव के रूप में, H2O नियंत्रण मिश्रण या एसीटोन के साथ नकारात्मक नियंत्रण के रूप में करें। नवंबर की शुरुआत में स्ट्रॉबेरी के पौधे 2.5 x 3 मीटर के भूखंड में 0.6 मीटर पौधों की दूरी और 1 मीटर पंक्तियों की दूरी पर लगाए गए। यह प्रयोग RCBD में किया गया और तीन बार दोहराया गया। पौधों को प्रतिदिन सुबह 7:00 बजे और शाम 6:00 बजे 10 मिनट के लिए ड्रिप सिंचाई प्रणाली का उपयोग करके पानी दिया गया, जिसमें 0.6 मीटर की दूरी पर ड्रिपर्स लगे थे और जिसकी क्षमता 3.4 लीटर थी। बढ़ते मौसम के दौरान कृषि-तकनीकी घटकों और उपज मापदंडों को मापा गया। किंग अब्दुलअज़ीज़ विश्वविद्यालय की पोस्टहार्वेस्ट फिजियोलॉजी एंड टेक्नोलॉजी प्रयोगशाला में फलों की गुणवत्ता, जिसमें टीएसएस (%), विटामिन सी, अम्लता और कुल फेनोलिक मात्रा शामिल है, का मूल्यांकन किया गया।
आँकड़ों को माध्य के रूप में और विविधताओं को मानक विचलन के रूप में व्यक्त किया जाता है। सांख्यिकीय महत्त्व का निर्धारण एक-तरफ़ा एनोवा (एकतरफ़ा एनोवा) या दो-तरफ़ा एनोवा का उपयोग करके किया गया था, जिसमें ट्यूकी के बहु-तुलनात्मक परीक्षण का उपयोग किया गया था, जिसमें p < 0.05 का प्रायिकता स्तर इस्तेमाल किया गया था, या सार्थक अंतरों का पता लगाने के लिए दो-पुच्छीय स्टूडेंट t परीक्षण (*p < 0.05, * *p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001) का उपयोग किया गया था। सभी सांख्यिकीय व्याख्याएँ ग्राफपैड प्रिज्म संस्करण 8.3.0 का उपयोग करके की गईं। R पैकेज 34 का उपयोग करके, बहुभिन्नरूपी सांख्यिकीय विधि, प्रमुख घटक विश्लेषण (PCA) का उपयोग करके संबंधों का परीक्षण किया गया।
पिछली रिपोर्ट में, हमने बागवानी पौधों में 5 और 10 μM की सांद्रता पर MiZax की वृद्धि को बढ़ावा देने वाली गतिविधि का प्रदर्शन किया और मृदा पादप परख (SPAD)27 में क्लोरोफिल सूचक में सुधार किया। इन परिणामों के आधार पर, हमने 2021 में रेगिस्तानी जलवायु में क्षेत्र परीक्षणों में आलू, एक महत्वपूर्ण वैश्विक खाद्य फसल, पर MiZax के प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए समान सांद्रता का उपयोग किया। विशेष रूप से, हम यह परीक्षण करने में रुचि रखते थे कि क्या MiZax प्रकाश संश्लेषण के अंतिम उत्पाद स्टार्च के संचय को बढ़ा सकता है। कुल मिलाकर, MiZax के अनुप्रयोग ने ह्यूमिक एसिड (HA) की तुलना में आलू के पौधों की वृद्धि में सुधार किया, जिसके परिणामस्वरूप पौधे की ऊँचाई, बायोमास और शाखाओं की संख्या में वृद्धि हुई (चित्र 1B)। इसके अलावा, हमने देखा कि 5 μM MiZax3 और MiZax5 का 10 μM (चित्र 1B) की तुलना में पौधे की ऊँचाई, शाखाओं की संख्या और पौधे के बायोमास को बढ़ाने पर अधिक प्रभाव पड़ा। बेहतर वृद्धि के साथ-साथ, MiZax ने उपज में भी वृद्धि की, जो काटे गए कंदों की संख्या और भार से मापी गई। जब MiZax को 10 μM की सांद्रता पर दिया गया, तो समग्र लाभकारी प्रभाव कम स्पष्ट था, जिससे पता चलता है कि इन यौगिकों को इससे कम सांद्रता पर दिया जाना चाहिए (चित्र 1B)। इसके अलावा, हमने एसीटोन (नकली) और जल (नियंत्रण) उपचारों के बीच सभी दर्ज मापदंडों में कोई अंतर नहीं देखा, जिससे पता चलता है कि देखे गए वृद्धि मॉडुलन प्रभाव विलायक के कारण नहीं थे, जो हमारी पिछली रिपोर्ट27 के अनुरूप है।
चूंकि सऊदी अरब में आलू उगाने का मौसम जल्दी और देर से पकने वाला होता है, इसलिए हमने खुले खेतों के मौसमी प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए दो मौसमों में कम सांद्रता (2.5 और 5 µM) का उपयोग करके 2022 में दूसरा क्षेत्र अध्ययन किया (पूरक चित्र S2A)। जैसी कि उम्मीद थी, 5 µM MiZax के दोनों अनुप्रयोगों ने पहले परीक्षण के समान विकास को बढ़ावा देने वाले प्रभाव उत्पन्न किए: पौधे की ऊंचाई में वृद्धि, शाखाओं में वृद्धि, उच्च बायोमास, और कंद संख्या में वृद्धि (चित्र 2; पूरक चित्र S3)। महत्वपूर्ण रूप से, हमने 2.5 µM की सांद्रता पर इन PGRs के महत्वपूर्ण प्रभावों को देखा, जबकि GA उपचार ने अनुमानित प्रभाव नहीं दिखाया। यह परिणाम बताता है कि MiZax का उपयोग अपेक्षा से कम सांद्रता पर भी किया जा सकता है
KAU क्षेत्र में शीघ्र पकने वाले आलू के पौधों पर MiZax के प्रभाव का पादप फेनोटाइपिक मूल्यांकन, 2022 में किया गया। आँकड़े माध्य ± मानक विचलन दर्शाते हैं। n≥15। सांख्यिकीय विश्लेषण एक-तरफ़ा विचरण विश्लेषण (ANOVA) और टुकी के पोस्ट हॉक परीक्षण का उपयोग करके किया गया था। तारांकन चिह्न सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA – ह्यूमिक अम्ल; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5। HA – ह्यूमिक अम्ल; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
उपचार (T) और वर्ष (Y) के प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, उनकी परस्पर क्रिया (T x Y) की जाँच के लिए दो-तरफ़ा ANOVA का उपयोग किया गया। हालाँकि सभी जैव-उत्तेजक (T) ने आलू के पौधे की ऊँचाई और जैवभार में उल्लेखनीय वृद्धि की, केवल MiZax3 और MiZax5 ने कंदों की संख्या और भार में उल्लेखनीय वृद्धि की, जो दर्शाता है कि दोनों MiZax के प्रति आलू कंदों की द्विदिशात्मक प्रतिक्रियाएँ अनिवार्य रूप से समान थीं (चित्र 3))। इसके अलावा, मौसम की शुरुआत में मौसम (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) अधिक गर्म हो जाता है (औसतन 28 °C और 52% आर्द्रता (2022), जिससे समग्र कंद जैवभार में उल्लेखनीय कमी आती है (चित्र 2; अनुपूरक चित्र S3)।
आलू पर 5 µm उपचार (T), वर्ष (Y) और उनकी परस्पर क्रिया (T x Y) के प्रभावों का अध्ययन करें। आँकड़े माध्य ± मानक विचलन दर्शाते हैं। n ≥ 30। सांख्यिकीय विश्लेषण द्वि-मार्गी विचरण विश्लेषण (ANOVA) का उपयोग करके किया गया था। तारांकन चिह्न सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक अम्ल; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
हालाँकि, माइज़ैक्स उपचार अभी भी देर से पकने वाले पौधों की वृद्धि को प्रोत्साहित करता है। कुल मिलाकर, हमारे तीन स्वतंत्र प्रयोगों ने निस्संदेह दिखाया कि माइज़ैक्स के अनुप्रयोग से शाखाओं की संख्या में वृद्धि होकर पौधों की संरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। वास्तव में, माइज़ैक्स उपचार के बाद शाखाओं की संख्या पर (T) और (Y) के बीच एक महत्वपूर्ण द्वि-मार्गी अंतःक्रिया प्रभाव देखा गया (चित्र 3)। यह परिणाम स्ट्रिगोलैक्टोन (SL) जैवसंश्लेषण के ऋणात्मक नियामकों के रूप में उनकी क्रियाशीलता के अनुरूप है26। इसके अतिरिक्त, हमने पहले दिखाया है कि ज़ैक्सिनोन उपचार से चावल की जड़ों में स्टार्च का संचय होता है35, जो माइज़ैक्स उपचार के बाद आलू के कंदों के आकार और भार में वृद्धि की व्याख्या कर सकता है, क्योंकि कंद मुख्य रूप से स्टार्च से बने होते हैं।
फलों की फसलें महत्वपूर्ण आर्थिक पौधे हैं। स्ट्रॉबेरी सूखे और उच्च तापमान जैसी अजैविक तनाव स्थितियों के प्रति संवेदनशील होती हैं। इसलिए, हमने पत्तियों पर छिड़काव करके स्ट्रॉबेरी पर MiZax के प्रभाव की जांच की। हमने स्ट्रॉबेरी की वृद्धि (कल्टीवेटर फेस्टिवल) पर इसके प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए सबसे पहले 10 µM की सांद्रता में MiZax दिया। दिलचस्प बात यह है कि हमने देखा कि MiZax3 ने स्टोलन की संख्या में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि की, जो शाखाओं में वृद्धि के अनुरूप थी, जबकि MiZax5 ने ग्रीनहाउस परिस्थितियों में पुष्पन दर, पौधे के बायोमास और पत्ती क्षेत्र में सुधार किया (पूरक चित्र S4), यह दर्शाता है कि ये दोनों यौगिक जैविक रूप से भिन्न हो सकते हैं। घटनाएँ 26,27। वास्तविक जीवन की कृषि परिस्थितियों में स्ट्रॉबेरी पर उनके प्रभावों को और समझने के लिए, हमने 2021 में अर्ध-रेतीली मिट्टी में उगाए गए स्ट्रॉबेरी के पौधों (किस्म स्वीट चार्ली) पर 5 और 10 µM MiZax लगाकर क्षेत्र परीक्षण किए (चित्र S5A)। जीसी की तुलना में, हमने पादप जैवभार में वृद्धि नहीं देखी, लेकिन फलों की संख्या में वृद्धि की प्रवृत्ति देखी (चित्र C6A-B)। हालाँकि, MiZax के प्रयोग से एकल फल के भार में उल्लेखनीय वृद्धि हुई और सांद्रता पर निर्भरता का संकेत मिला (पूरक चित्र S5B; पूरक चित्र S6B), जो रेगिस्तानी परिस्थितियों में प्रयोग किए जाने पर स्ट्रॉबेरी फल की गुणवत्ता पर इन पादप वृद्धि नियामकों के प्रभाव को दर्शाता है।
यह समझने के लिए कि क्या विकास संवर्धन प्रभाव किस्म के प्रकार के अनुसार भिन्न होता है, हमने सऊदी अरब में दो व्यावसायिक स्ट्रॉबेरी किस्मों (स्वीट चार्ली और फेस्टिवल) का चयन किया और 2022 में MiZax (2.5 और 5 µM) की कम सांद्रता का उपयोग करके दो क्षेत्र अध्ययन किए। स्वीट चार्ली के लिए, हालांकि फलों की कुल संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं हुई, MiZax से उपचारित पौधों का फल बायोमास आम तौर पर अधिक था, और MiZax3 उपचार के बाद प्रति प्लॉट फलों की संख्या में वृद्धि हुई (चित्र 4)। ये आंकड़े आगे बताते हैं कि MiZax3 और MiZax5 की जैविक गतिविधियां भिन्न हो सकती हैं। इसके अलावा, Myzax से उपचार के बाद, हमने पौधों के ताजे और सूखे वजन में वृद्धि देखी, साथ ही पौधों की टहनियों की लंबाई भी देखी। स्टोलन और नए पौधों की संख्या के संबंध में
2022 में KAU के खेतों से प्राप्त पौधों की संरचना और स्ट्रॉबेरी (स्वीट चार्ली किस्म) की उपज पर MiZax का प्रभाव। आँकड़े माध्य ± मानक विचलन दर्शाते हैं। n ≥ 15, लेकिन प्रति प्लॉट फलों की संख्या तीन प्लॉटों (n = 3) से प्राप्त 15 पौधों से औसतन गणना की गई। सांख्यिकीय विश्लेषण एक-तरफ़ा विचरण विश्लेषण (ANOVA) और टुकी के पोस्ट हॉक परीक्षण या दो-पुच्छीय स्टूडेंट के t परीक्षण का उपयोग करके किया गया था। तारांकन चिह्न सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक एसिड; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
हमने फेस्टिवल किस्म की स्ट्रॉबेरी में भी फलों के वजन और पौधे के बायोमास के संदर्भ में समान वृद्धि-उत्तेजक गतिविधि देखी (चित्र 5), लेकिन प्रति पौधे या प्रति प्लॉट फलों की कुल संख्या में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया (चित्र 5)। दिलचस्प बात यह है कि MiZax के प्रयोग से पौधे की लंबाई और स्टोलों की संख्या में वृद्धि हुई, जो दर्शाता है कि इन पादप वृद्धि नियामकों का उपयोग फलों की फसलों की वृद्धि में सुधार के लिए किया जा सकता है (चित्र 5)। इसके अतिरिक्त, हमने खेत से एकत्रित दो किस्मों के फलों की गुणवत्ता को समझने के लिए कई जैव रासायनिक मापदंडों को मापा, लेकिन हमें सभी उपचारों के बीच कोई अंतर नहीं मिला (पूरक चित्र S7; पूरक चित्र S8)।
KAU क्षेत्र (फेस्टिवल किस्म) में पादप संरचना और स्ट्रॉबेरी उपज पर MiZax का प्रभाव, 2022। आँकड़े माध्य ± मानक विचलन हैं। n ≥ 15, लेकिन प्रति आँकड़ा फलों की संख्या तीन आँकड़ों (n = 3) से प्राप्त 15 पौधों से औसतन गणना की गई। सांख्यिकीय विश्लेषण एक-तरफ़ा विचरण विश्लेषण (ANOVA) और टुकी के पोस्ट हॉक परीक्षण या द्वि-पुच्छीय स्टूडेंट के t परीक्षण का उपयोग करके किया गया था। तारांकन चिह्न सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक अम्ल; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
स्ट्रॉबेरी पर हमारे अध्ययनों में, MiZax3 और MiZax5 की जैविक गतिविधियाँ भिन्न पाई गईं। हमने पहले एक ही किस्म (स्वीट चार्ली) पर उपचार (T) और वर्ष (Y) के प्रभावों की जाँच द्वि-मार्गी ANOVA का उपयोग करके की ताकि उनकी परस्पर क्रिया (T x Y) का पता लगाया जा सके। तदनुसार, HA का स्ट्रॉबेरी किस्म (स्वीट चार्ली) पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा, जबकि 5 μM MiZax3 और MiZax5 ने पौधे और फल के जैवभार में उल्लेखनीय वृद्धि की (चित्र 6), जो दर्शाता है कि स्ट्रॉबेरी उत्पादन को बढ़ावा देने में दोनों MiZax की द्वि-मार्गी परस्पर क्रियाएँ बहुत समान हैं।
स्ट्रॉबेरी (किस्म: स्वीट चार्ली) पर 5 µM उपचार (T), वर्ष (Y) और उनकी परस्पर क्रिया (T x Y) के प्रभावों का आकलन करें। आँकड़े माध्य ± मानक विचलन दर्शाते हैं। n ≥ 30। सांख्यिकीय विश्लेषण द्वि-मार्गी विचरण विश्लेषण (ANOVA) का उपयोग करके किया गया था। तारांकन चिह्न सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक अम्ल; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
इसके अतिरिक्त, यह देखते हुए कि दो किस्मों पर MiZax की गतिविधि थोड़ी अलग थी (चित्र 4; चित्र 5), हमने उपचार (T) और दो किस्मों (C) की तुलना करते हुए एक दो-तरफ़ा ANOVA किया। सबसे पहले, किसी भी उपचार ने प्रति प्लॉट फल संख्या को प्रभावित नहीं किया (चित्र 7), (T x C) के बीच कोई महत्वपूर्ण बातचीत नहीं दर्शाता है और यह सुझाव देता है कि न तो MiZax और न ही HA कुल फल संख्या में योगदान करते हैं। इसके विपरीत, MiZax (लेकिन HA नहीं) ने पौधे के वजन, फल ​​के वजन, स्टोलन और नए पौधों (चित्र 7) में काफी वृद्धि की, यह दर्शाता है कि MiZax3 और MiZax5 अलग-अलग स्ट्रॉबेरी पौधे की किस्मों के विकास को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ावा देते हैं। दो-तरफ़ा ANOVA (T x Y) और (T x C) के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं
5 µM (T), दो किस्मों (C) और उनकी परस्पर क्रिया (T x C) के साथ स्ट्रॉबेरी उपचार का मूल्यांकन। आँकड़े माध्य ± मानक विचलन दर्शाते हैं। n ≥ 30, लेकिन प्रति प्लॉट फलों की संख्या तीन प्लॉटों (n = 6) से प्राप्त 15 पौधों से औसतन गणना की गई। सांख्यिकीय विश्लेषण द्वि-मार्गी विचरण विश्लेषण (ANOVA) का उपयोग करके किया गया। तारांकन चिह्न सिमुलेशन की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दर्शाते हैं (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, महत्वपूर्ण नहीं)। HA - ह्यूमिक अम्ल; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
अंत में, हमने आलू (T x Y) और स्ट्रॉबेरी (T x C) पर प्रयुक्त यौगिकों के प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए प्रमुख घटक विश्लेषण (PCA) का उपयोग किया। ये आँकड़े दर्शाते हैं कि HA उपचार आलू में एसीटोन या स्ट्रॉबेरी में जल के समान है (चित्र 8), जो पौधों की वृद्धि पर अपेक्षाकृत कम सकारात्मक प्रभाव दर्शाता है। दिलचस्प बात यह है कि MiZax3 और MiZax5 के समग्र प्रभावों ने आलू में समान वितरण दिखाया (चित्र 8A), जबकि स्ट्रॉबेरी में इन दोनों यौगिकों का वितरण भिन्न था (चित्र 8B)। यद्यपि MiZax3 और MiZax5 ने पौधों की वृद्धि और उपज में मुख्य रूप से सकारात्मक वितरण दिखाया, PCA विश्लेषण ने संकेत दिया कि वृद्धि विनियमन गतिविधि पौधों की प्रजातियों पर भी निर्भर हो सकती है।
(A) आलू (T x Y) और (B) स्ट्रॉबेरी (T x C) का मुख्य घटक विश्लेषण (PCA)। दोनों समूहों के लिए स्कोर प्लॉट। प्रत्येक घटक को जोड़ने वाली एक रेखा समूह के केंद्र की ओर जाती है।
संक्षेप में, दो मूल्यवान फसलों पर हमारे पांच स्वतंत्र क्षेत्र अध्ययनों के आधार पर और 2020 से 202226 तक की हमारी पिछली रिपोर्टों के अनुरूप, MiZax3 और MiZax5 आशाजनक पौध वृद्धि नियामक हैं जो विभिन्न फसलों के पौधों की वृद्धि में सुधार कर सकते हैं। , अनाज, वुडी पौधे (खजूर) और बागवानी फल फसलें26,27 सहित। यद्यपि उनकी जैविक गतिविधियों से परे आणविक तंत्र मायावी बने हुए हैं, फिर भी उनके पास क्षेत्र अनुप्रयोगों के लिए काफी संभावनाएं हैं। सबसे अच्छी बात यह है कि ह्यूमिक एसिड की तुलना में, MiZax बहुत कम मात्रा (माइक्रोमोलर या मिलीग्राम स्तर) में लगाया जाता है और सकारात्मक प्रभाव अधिक स्पष्ट होते हैं। इसलिए, हम प्रति अनुप्रयोग (कम से उच्च सांद्रता) MiZax3 खुराक का अनुमान लगाते हैं: 3, 6 या 12 ग्राम/हेक्टेयर