Mudanças no crescimento de mudas de tomate em resposta ao sal sódico de α

Jul 31, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 4024 (2023) Citar este artigo

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No presente estudo, o sal de sódio do ácido α-naftaleno acético (NA), o sal de potássio do ácido fúlvico (KF) e suas combinações foram aplicados nos substratos de crescimento de mudas de tomate (Solanum lycopersicum L.) sob estresse de frio. As mudanças na biomassa aérea, atributos das raízes, conteúdo de pigmentos, fluorescência da clorofila, fotossíntese, substâncias reguladoras osmóticas e atividade de enzimas antioxidantes das mudas de tomate em resposta a NA e KF foram investigadas. A aplicação de NA, KF e sua combinação poderia promover o crescimento da altura da planta e do diâmetro do caule de mudas de tomate sob estresse por frio em vários graus, e melhorar as características das raízes, aumentando o volume da raiz, o comprimento da raiz e a atividade da raiz, e aumentar o acúmulo de matéria seca. Além disso, o uso combinado de NA e KF melhorou o teor de clorofila nas folhas das mudas, qP, Fv/Fm, ΦPSII , Pn e aumentou a atividade de enzimas antioxidantes nas plantas de tomateiro. Os resultados acima sugeriram um efeito sinérgico entre NA e KF para estimular o crescimento das mudas e aumentar a capacidade de eliminação de ROS do tomate, o que nunca foi relatado em pesquisas anteriores. No entanto, mais pesquisas são necessárias para explorar o mecanismo fisiológico e molecular subjacente ao efeito sinérgico entre NA e KF.

O crescimento populacional e o desenvolvimento económico suscitaram a necessidade de aumentar a produtividade das culturas, incluindo culturas arvenses, frutas e vegetais1,2. Nos últimos anos, no entanto, a produção agrícola total tem sido continuamente desafiada pela degradação ambiental, destruição de ecossistemas naturais e perda de biodiversidade3,4,5,6,7,8,9,10, e o aumento da produção deve ser alcançado através da melhoria rendimento das colheitas e eficiência do uso da terra. Embora os melhoramentos genéticos tenham feito um grande esforço para aumentar o potencial de rendimento das culturas, a diferença de rendimento na produção real, que é influenciada por fatores ambientais, aplicação de fertilizantes e vários estresses bióticos e abióticos, afetou grandemente a estabilidade do rendimento11. Portanto, são desesperadamente necessárias abordagens para melhorar o desempenho do crescimento das culturas e diminuir os efeitos negativos das tensões abióticas e da gestão inadequada das culturas na estabilidade do rendimento. A regulação do crescimento das culturas por reguladores de crescimento vegetal (PGR) é uma abordagem importante na agricultura moderna12,13. Nas últimas décadas, vários PGRs, incluindo paclobutrazol, giberelinas, cloreto de clormequat e cloreto de mepiquat, foram desenvolvidos e adotados com sucesso na produção de diversas culturas, e seus efeitos e mecanismos reguladores no rendimento, qualidade e tolerância ao estresse das culturas foram intensamente estudados14,15, 16,17,18. Os benefícios dos PGRs incluem a melhoria do rendimento das culturas, a modificação da velocidade de crescimento das culturas, a regulação da qualidade nutricional e o aumento da tolerância ao stress19,20,21,22. Mas a utilização excessiva de PGR pode suscitar preocupações quanto aos potenciais riscos para a saúde dos consumidores e à poluição ambiental23. Bioestimulante vegetal significa um material que contém substância(s) e/ou microorganismos cuja função quando aplicado às plantas ou à rizosfera é estimular processos naturais para beneficiar a absorção de nutrientes, a eficiência dos nutrientes, a tolerância ao estresse abiótico e/ou a qualidade da colheita, independentemente de seu conteúdo de nutrientes24. O bioestimulante obcecou uma função semelhante ou melhor, mas com menores riscos de saúde humana e poluição ambiental em comparação com os PGRs, e hoje é amplamente utilizado na produção de frutas e vegetais.

O KF é um bioestimulante típico e o NA é uma auxina sintética, conhecida há décadas e registrada como PGR, ou seja, um produto fitofarmacêutico. KF é o composto orgânico ativo no ácido úmido do solo. É um composto orgânico macromolecular altamente eficiente, com estrutura molecular de cadeia de carbono curta e alta solubilidade25. O KF tem baixo peso molecular e pode ser facilmente absorvido e utilizado pelas culturas26, o que pode não apenas regular o crescimento das plantas, mas também fornecer potássio para o crescimento das plantas27. KF pode promover a formação de novas raízes, aumentar o conteúdo de clorofila, ácido indolente e ácido abscissa, promover o acúmulo de matéria seca, aumentar a atividade de enzimas antioxidantes, reduzir a abertura do estômago, reduzir a taxa de transpiração e melhorar a taxa fotossintética líquida, de modo a melhorar resistência ao estresse das culturas e melhorar o rendimento, a qualidade e os benefícios das culturas28. NA é um tipo de regulador de crescimento vegetal de amplo espectro, alta eficiência e baixa toxicidade. NA pode promover a divisão e expansão celular, melhorar a taxa de floração e frutificação, prevenir a queda de flores e frutos29, expandir os frutos, promover a maturidade precoce, aumentar o rendimento30 e melhorar a qualidade. Ao mesmo tempo, NA também pode melhorar efetivamente a resistência das culturas à seca, resistência ao frio, resistência ao alagamento, resistência ao sal e aos álcalis. Anteriormente, os efeitos reguladores de NA e KF foram observados em trigo28, soja n31, algodão32, pimenta33, coentro34, ficus religiosa35. No entanto, os efeitos combinados de NA e KF permanecem desconhecidos.