Perubahan iklim dan pertumbuhan penduduk yang pesat telah menjadi tantangan utama bagi ketahanan pangan global. Salah satu solusi yang menjanjikan adalah penggunaanpengatur pertumbuhan tanaman(PGR) digunakan untuk meningkatkan hasil panen dan mengatasi kondisi pertumbuhan yang tidak menguntungkan seperti iklim gurun. Baru-baru ini, karotenoid zaxinone dan dua analognya (MiZax3 dan MiZax5) telah menunjukkan aktivitas peningkat pertumbuhan yang menjanjikan pada tanaman serealia dan sayuran di bawah kondisi rumah kaca dan lapangan. Di sini, kami menyelidiki lebih lanjut efek berbagai konsentrasi MiZax3 dan MiZax5 (5 μM dan 10 μM pada tahun 2021; 2,5 μM dan 5 μM pada tahun 2022) pada pertumbuhan dan hasil panen dua tanaman sayuran bernilai tinggi di Kamboja: kentang dan stroberi Arab Saudi. Dalam lima uji coba lapangan independen dari tahun 2021 hingga 2022, aplikasi kedua MiZax secara signifikan meningkatkan karakteristik agronomi tanaman, komponen hasil panen, dan hasil panen keseluruhan. Perlu dicatat bahwa MiZax digunakan dalam dosis yang jauh lebih rendah daripada asam humat (senyawa komersial yang banyak digunakan di sini untuk perbandingan). Dengan demikian, hasil penelitian kami menunjukkan bahwa MiZax adalah regulator pertumbuhan tanaman yang sangat menjanjikan yang dapat digunakan untuk merangsang pertumbuhan dan hasil panen tanaman sayuran bahkan dalam kondisi gurun dan pada konsentrasi yang relatif rendah.
Menurut Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO), sistem produksi pangan kita harus meningkat hampir tiga kali lipat pada tahun 2050 untuk memberi makan populasi global yang terus bertambah (FAO: Dunia akan membutuhkan 70% lebih banyak makanan pada tahun 20501). Faktanya, pertumbuhan penduduk yang pesat, polusi, pergerakan hama, dan terutama suhu tinggi dan kekeringan yang disebabkan oleh perubahan iklim adalah semua tantangan yang dihadapi oleh ketahanan pangan global2. Dalam hal ini, peningkatan hasil panen tanaman pertanian dalam kondisi suboptimal adalah salah satu solusi yang tak terbantahkan untuk masalah mendesak ini. Namun, pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama bergantung pada ketersediaan nutrisi di dalam tanah dan sangat dibatasi oleh faktor lingkungan yang merugikan, termasuk kekeringan, salinitas, atau stres biotik3,4,5. Stres ini dapat berdampak negatif pada kesehatan dan perkembangan tanaman dan pada akhirnya menyebabkan penurunan hasil panen6. Selain itu, sumber daya air tawar yang terbatas sangat berdampak pada irigasi tanaman, sementara perubahan iklim global pasti mengurangi luas lahan pertanian dan peristiwa seperti gelombang panas mengurangi produktivitas tanaman7,8. Suhu tinggi umum terjadi di banyak bagian dunia, termasuk Arab Saudi. Penggunaan biostimulan atau pengatur pertumbuhan tanaman (PGR) bermanfaat untuk memperpendek siklus pertumbuhan dan memaksimalkan hasil panen. Hal ini dapat meningkatkan ketahanan tanaman dan memungkinkan tanaman untuk mengatasi kondisi pertumbuhan yang tidak menguntungkan9. Dalam hal ini, biostimulan dan pengatur pertumbuhan tanaman dapat digunakan dalam konsentrasi optimal untuk meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas tanaman10,11.
Karotenoid adalah tetraterpenoid yang juga berfungsi sebagai prekursor untuk fitohormon asam absisat (ABA) dan strigolakton (SL)12,13,14, serta regulator pertumbuhan yang baru ditemukan yaitu zaxinone, anorene, dan cyclocitral15,16,17,18,19. Namun, sebagian besar metabolit aktual, termasuk turunan karotenoid, memiliki sumber alami yang terbatas dan/atau tidak stabil, sehingga aplikasi langsungnya di bidang ini menjadi sulit. Oleh karena itu, selama beberapa tahun terakhir, beberapa analog/mimetik ABA dan SL telah dikembangkan dan diuji untuk aplikasi pertanian20,21,22,23,24,25. Demikian pula, kami baru-baru ini mengembangkan mimetik zaxinone (MiZax), metabolit peningkat pertumbuhan yang dapat memberikan efeknya dengan meningkatkan metabolisme gula dan mengatur homeostasis SL pada akar padi19,26. Mimetik zaxinone 3 (MiZax3) dan MiZax5 (struktur kimia ditunjukkan pada Gambar 1A) menunjukkan aktivitas biologis yang sebanding dengan zaxinone pada tanaman padi liar yang ditanam secara hidroponik dan di tanah26. Selain itu, perlakuan tomat, kurma, paprika hijau, dan labu dengan zaxinone, MiZax3, dan MiZax5 meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas tanaman, yaitu hasil dan kualitas paprika, di bawah kondisi rumah kaca dan lapangan terbuka, menunjukkan peran mereka sebagai biostimulan dan penggunaan PGR27. Menariknya, MiZax3 dan MiZax5 juga meningkatkan toleransi garam pada paprika hijau yang ditanam di bawah kondisi salinitas tinggi, dan MiZax3 meningkatkan kandungan seng pada buah ketika dikapsulasi dengan kerangka logam-organik yang mengandung seng7,28.
(A) Struktur kimia MiZax3 dan MiZax5. (B) Pengaruh penyemprotan daun MZ3 dan MZ5 pada konsentrasi 5 µM dan 10 µM pada tanaman kentang di bawah kondisi lapangan terbuka. Percobaan akan dilakukan pada tahun 2021. Data disajikan sebagai rata-rata ± SD. n≥15. Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians satu arah (ANOVA) dan uji post hoc Tukey. Tanda bintang menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik dibandingkan dengan simulasi (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, tidak signifikan). HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Dalam penelitian ini, kami mengevaluasi MiZax (MiZax3 dan MiZax5) pada tiga konsentrasi foliar (5 µM dan 10 µM pada tahun 2021 dan 2,5 µM dan 5 µM pada tahun 2022) dan membandingkannya dengan kentang (Solanum tuberosum L). Regulator pertumbuhan komersial asam humat (HA) dibandingkan dengan stroberi (Fragaria ananassa) dalam uji coba rumah kaca stroberi pada tahun 2021 dan 2022 dan dalam empat uji coba lapangan di Kerajaan Arab Saudi, wilayah dengan iklim gurun yang khas. Meskipun HA adalah biostimulan yang banyak digunakan dengan banyak efek menguntungkan, termasuk meningkatkan ketersediaan nutrisi dalam tanah dan mendorong pertumbuhan tanaman dengan mengatur homeostasis hormonal, hasil kami menunjukkan bahwa MiZax lebih unggul daripada HA.
Umbi kentang varietas Diamond dibeli dari Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company, Jeddah, Arab Saudi. Bibit dua varietas stroberi “Sweet Charlie” dan “Festival” serta asam humat dibeli dari Modern Agritech Company, Riyadh, Arab Saudi. Semua bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini sesuai dengan Pernyataan Kebijakan IUCN tentang Penelitian yang Melibatkan Spesies yang Terancam Punah dan Konvensi Perdagangan Spesies Fauna dan Flora Liar yang Terancam Punah.
Lokasi percobaan berada di Hada Al-Sham, Arab Saudi (21°48′3″N, 39°43′25″E). Tanahnya berupa lempung berpasir, pH 7,8, EC 1,79 dcm-130. Sifat-sifat tanah ditunjukkan pada Tabel Tambahan S1.
Tiga bibit stroberi (Fragaria x ananassa D. var. Festival) pada tahap daun sejati dibagi menjadi tiga kelompok untuk mengevaluasi pengaruh penyemprotan daun dengan 10 μM MiZax3 dan MiZax5 terhadap karakteristik pertumbuhan dan waktu berbunga di bawah kondisi rumah kaca. Penyemprotan daun dengan air (mengandung 0,1% aseton) digunakan sebagai perlakuan pemodelan. Penyemprotan daun MiZax dilakukan sebanyak 7 kali dengan interval satu minggu. Dua percobaan independen dilakukan pada tanggal 15 dan 28 September 2021. Dosis awal masing-masing senyawa adalah 50 ml dan kemudian secara bertahap ditingkatkan hingga dosis akhir 250 ml. Selama dua minggu berturut-turut, jumlah tanaman berbunga dicatat setiap hari dan tingkat pembungaan dihitung pada awal minggu keempat. Untuk menentukan sifat pertumbuhan, jumlah daun, berat segar dan kering tanaman, luas total daun, dan jumlah stolon per tanaman diukur pada akhir fase pertumbuhan dan pada awal fase reproduksi. Luas daun diukur menggunakan alat pengukur luas daun dan sampel segar dikeringkan dalam oven pada suhu 100°C selama 48 jam.
Dua percobaan lapangan dilakukan: pembajakan awal dan pembajakan akhir. Umbi kentang varietas “Diamant” ditanam pada bulan November dan Februari, dengan periode pematangan awal dan akhir, masing-masing. Biostimulan (MiZax-3 dan -5) digunakan dalam konsentrasi 5,0 dan 10,0 µM (2021) dan 2,5 dan 5,0 µM (2022). Semprotkan asam humat (HA) 1 g/l sebanyak 8 kali seminggu. Air atau aseton digunakan sebagai kontrol negatif. Desain uji lapangan ditunjukkan pada (Gambar Tambahan S1). Desain blok acak lengkap (RCBD) dengan luas petak 2,5 m × 3,0 m digunakan untuk melakukan percobaan lapangan. Setiap perlakuan diulang tiga kali sebagai replikasi independen. Jarak antar petak adalah 1,0 m, dan jarak antar blok adalah 2,0 m. Jarak antar tanaman adalah 0,6 m, jarak antar baris adalah 1 m. Tanaman kentang diairi setiap hari dengan sistem irigasi tetes dengan laju 3,4 l per penetes. Sistem ini dijalankan dua kali sehari selama 10 menit setiap kali untuk menyediakan air bagi tanaman. Semua metode agroteknik yang direkomendasikan untuk budidaya kentang dalam kondisi kekeringan diterapkan31. Empat bulan setelah tanam, tinggi tanaman (cm), jumlah cabang per tanaman, komposisi dan hasil panen kentang, serta kualitas umbi diukur menggunakan teknik standar.
Bibit dari dua varietas stroberi (Sweet Charlie dan Festival) diuji di bawah kondisi lapangan. Biostimulan (MiZax-3 dan -5) digunakan sebagai semprotan daun pada konsentrasi 5,0 dan 10,0 µM (2021) dan 2,5 dan 5,0 µM (2022) delapan kali seminggu. Gunakan 1 g HA per liter sebagai semprotan daun secara paralel dengan MiZax-3 dan -5, dengan campuran kontrol H2O atau aseton sebagai kontrol negatif. Bibit stroberi ditanam di petak berukuran 2,5 x 3 m pada awal November dengan jarak tanam 0,6 m dan jarak antar baris 1 m. Percobaan dilakukan dengan rancangan acak kelompok (RCBD) dan diulang tiga kali. Tanaman disiram selama 10 menit setiap hari pada pukul 7:00 dan 17:00 menggunakan sistem irigasi tetes yang berisi penetes dengan jarak 0,6 m dan kapasitas 3,4 L. Komponen agroteknik dan parameter hasil diukur selama musim tanam. Kualitas buah termasuk TSS (%), vitamin C32, keasaman dan senyawa fenolik total33 dinilai di Laboratorium Fisiologi dan Teknologi Pascapanen Universitas King Abdulaziz.
Data dinyatakan sebagai nilai rata-rata dan variasi dinyatakan sebagai simpangan baku. Signifikansi statistik ditentukan menggunakan ANOVA satu arah (one-way ANOVA) atau ANOVA dua arah menggunakan uji perbandingan berganda Tukey dengan tingkat probabilitas p < 0,05 atau uji t Student dua arah untuk mendeteksi perbedaan yang signifikan (*p < 0,05, ***p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). Semua interpretasi statistik dilakukan menggunakan GraphPad Prism versi 8.3.0. Asosiasi diuji menggunakan analisis komponen utama (PCA), metode statistik multivariat, menggunakan paket R 34.
Dalam laporan sebelumnya, kami mendemonstrasikan aktivitas peningkat pertumbuhan MiZax pada konsentrasi 5 dan 10 μM pada tanaman hortikultura dan meningkatkan indikator klorofil dalam Uji Tanah Tanaman (SPAD)27. Berdasarkan hasil ini, kami menggunakan konsentrasi yang sama untuk mengevaluasi efek MiZax pada kentang, tanaman pangan global yang penting, dalam uji coba lapangan di iklim gurun pada tahun 2021. Secara khusus, kami tertarik untuk menguji apakah MiZax dapat meningkatkan akumulasi pati, produk akhir fotosintesis. Secara keseluruhan, aplikasi MiZax meningkatkan pertumbuhan tanaman kentang dibandingkan dengan asam humat (HA), menghasilkan peningkatan tinggi tanaman, biomassa, dan jumlah cabang (Gambar 1B). Selain itu, kami mengamati bahwa 5 μM MiZax3 dan MiZax5 memiliki efek yang lebih kuat dalam meningkatkan tinggi tanaman, jumlah cabang, dan biomassa tanaman dibandingkan dengan 10 μM (Gambar 1B). Bersamaan dengan peningkatan pertumbuhan, MiZax juga meningkatkan hasil panen, yang diukur berdasarkan jumlah dan berat umbi yang dipanen. Efek menguntungkan secara keseluruhan kurang terlihat ketika MiZax diberikan pada konsentrasi 10 μM, menunjukkan bahwa senyawa ini sebaiknya diberikan pada konsentrasi di bawah ini (Gambar 1B). Selain itu, kami tidak mengamati perbedaan pada semua parameter yang tercatat antara perlakuan aseton (mock) dan air (kontrol), menunjukkan bahwa efek modulasi pertumbuhan yang diamati tidak disebabkan oleh pelarut, yang konsisten dengan laporan kami sebelumnya27.
Karena musim tanam kentang di Arab Saudi terdiri dari pematangan awal dan akhir, kami melakukan studi lapangan kedua pada tahun 2022 menggunakan konsentrasi rendah (2,5 dan 5 µM) selama dua musim untuk mengevaluasi dampak musiman dari lahan terbuka (Gambar Tambahan S2A). Seperti yang diharapkan, kedua aplikasi MiZax 5 µM menghasilkan efek pendorong pertumbuhan yang mirip dengan percobaan pertama: peningkatan tinggi tanaman, peningkatan percabangan, biomassa yang lebih tinggi, dan peningkatan jumlah umbi (Gambar 2; Gambar Tambahan S3). Yang penting, kami mengamati efek signifikan dari PGR ini pada konsentrasi 2,5 µM, sedangkan perlakuan GA tidak menunjukkan efek yang diprediksi. Hasil ini menunjukkan bahwa MiZax dapat digunakan bahkan pada konsentrasi yang lebih rendah dari yang diharapkan. Selain itu, aplikasi MiZax juga meningkatkan panjang dan lebar umbi (Gambar Tambahan S2B). Kami juga menemukan peningkatan berat umbi yang signifikan, tetapi konsentrasi 2,5 µM hanya diterapkan pada kedua musim tanam;
Penilaian fenotip tanaman terhadap dampak MiZax pada tanaman kentang yang cepat matang di lahan KAU, dilakukan pada tahun 2022. Data mewakili rata-rata ± standar deviasi. n≥15. Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians satu arah (ANOVA) dan uji post hoc Tukey. Tanda bintang menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik dibandingkan dengan simulasi (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, tidak signifikan). HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5; HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Untuk lebih memahami pengaruh perlakuan (T) dan tahun (Y), ANOVA dua arah digunakan untuk memeriksa interaksi keduanya (T x Y). Meskipun semua biostimulan (T) secara signifikan meningkatkan tinggi dan biomassa tanaman kentang, hanya MiZax3 dan MiZax5 yang secara signifikan meningkatkan jumlah dan berat umbi, menunjukkan bahwa respons dua arah umbi kentang terhadap kedua MiZax pada dasarnya serupa (Gambar 3). Selain itu, pada awal musim cuaca (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) menjadi lebih panas (rata-rata 28 °C dan kelembapan 52% (2022)), yang secara signifikan mengurangi biomassa umbi secara keseluruhan (Gambar 2; Gambar Tambahan S3).
Mempelajari pengaruh perlakuan 5 µm (T), tahun (Y) dan interaksi keduanya (T x Y) pada kentang. Data mewakili rata-rata ± standar deviasi. n ≥ 30. Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians dua arah (ANOVA). Tanda bintang menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik dibandingkan dengan simulasi (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, tidak signifikan). HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Namun, perlakuan Myzax masih cenderung merangsang pertumbuhan tanaman yang terlambat matang. Secara keseluruhan, tiga percobaan independen kami menunjukkan tanpa keraguan bahwa aplikasi MiZax memiliki efek signifikan pada struktur tanaman dengan meningkatkan jumlah cabang. Bahkan, terdapat efek interaksi dua arah yang signifikan antara (T) dan (Y) pada jumlah cabang setelah perlakuan MiZax (Gambar 3). Hasil ini konsisten dengan aktivitasnya sebagai regulator negatif biosintesis strigolakton (SL)26. Selain itu, kami sebelumnya telah menunjukkan bahwa perlakuan Zaxinone menyebabkan akumulasi pati di akar padi35, yang dapat menjelaskan peningkatan ukuran dan berat umbi kentang setelah perlakuan MiZax, karena umbi terutama terdiri dari pati.
Tanaman buah merupakan tanaman ekonomi penting. Stroberi sensitif terhadap kondisi stres abiotik seperti kekeringan dan suhu tinggi. Oleh karena itu, kami menyelidiki efek MiZax pada stroberi dengan menyemprotkan daunnya. Pertama, kami memberikan MiZax dengan konsentrasi 10 µM untuk mengevaluasi efeknya pada pertumbuhan stroberi (kultivar Festival). Menariknya, kami mengamati bahwa MiZax3 secara signifikan meningkatkan jumlah stolon, yang sesuai dengan peningkatan percabangan, sementara MiZax5 meningkatkan tingkat pembungaan, biomassa tanaman, dan luas daun di bawah kondisi rumah kaca (Gambar Tambahan S4), menunjukkan bahwa kedua senyawa ini mungkin berbeda secara biologis. Kejadian 26,27. Untuk lebih memahami efeknya pada stroberi di bawah kondisi pertanian nyata, kami melakukan uji coba lapangan dengan menerapkan 5 dan 10 μM MiZax pada tanaman stroberi (cv. Sweet Charlie) yang ditanam di tanah semi-pasir pada tahun 2021 (gambar S5A). Dibandingkan dengan GC, kami tidak mengamati peningkatan biomassa tanaman, tetapi menemukan tren peningkatan jumlah buah (Gambar C6A-B). Namun, aplikasi MiZax menghasilkan peningkatan yang signifikan pada berat buah tunggal dan mengindikasikan adanya ketergantungan konsentrasi (Gambar Tambahan S5B; Gambar Tambahan S6B), yang menunjukkan pengaruh regulator pertumbuhan tanaman ini terhadap kualitas buah stroberi ketika diaplikasikan dalam kondisi gurun.
Untuk memahami apakah efek peningkatan pertumbuhan bergantung pada jenis kultivar, kami memilih dua kultivar stroberi komersial di Arab Saudi (Sweet Charlie dan Festival) dan melakukan dua studi lapangan pada tahun 2022 menggunakan konsentrasi MiZax rendah (2,5 dan 5 µM). Untuk Sweet Charlie, meskipun jumlah total buah tidak meningkat secara signifikan, biomassa buah umumnya lebih tinggi untuk tanaman yang diberi perlakuan MiZax, dan jumlah buah per petak meningkat setelah perlakuan MiZax3 (Gambar 4). Data ini selanjutnya menunjukkan bahwa aktivitas biologis MiZax3 dan MiZax5 mungkin berbeda. Selain itu, setelah perlakuan dengan MiZax, kami mengamati peningkatan berat segar dan kering tanaman, serta panjang tunas tanaman. Mengenai jumlah stolon dan tanaman baru, kami menemukan peningkatan hanya pada 5 μM MiZax (Gambar 4), menunjukkan bahwa koordinasi MiZax yang optimal bergantung pada spesies tanaman.
Pengaruh MiZax terhadap struktur tanaman dan hasil panen stroberi (varietas Sweet Charlie) dari lahan KAU, yang dilakukan pada tahun 2022. Data mewakili rata-rata ± standar deviasi. n ≥ 15, tetapi jumlah buah per petak dihitung rata-rata dari 15 tanaman dari tiga petak (n = 3). Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians satu arah (ANOVA) dan uji post hoc Tukey atau uji t Student dua arah. Tanda bintang menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik dibandingkan dengan simulasi (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, tidak signifikan). HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Kami juga mengamati aktivitas perangsang pertumbuhan serupa yang berkaitan dengan berat buah dan biomassa tanaman pada stroberi varietas Festival (Gambar 5), namun, kami tidak menemukan perbedaan signifikan dalam jumlah total buah per tanaman atau per petak (Gambar 5); Menariknya, aplikasi MiZax meningkatkan panjang tanaman dan jumlah stolon, menunjukkan bahwa regulator pertumbuhan tanaman ini dapat digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman buah (Gambar 5). Selain itu, kami mengukur beberapa parameter biokimia untuk memahami kualitas buah dari dua kultivar yang dikumpulkan dari lapangan, tetapi kami tidak memperoleh perbedaan antara semua perlakuan (Gambar Tambahan S7; Gambar Tambahan S8).
Pengaruh MiZax terhadap struktur tanaman dan hasil panen stroberi di lahan KAU (varietas Festival), 2022. Data adalah rata-rata ± standar deviasi. n ≥ 15, tetapi jumlah buah per petak dihitung rata-rata dari 15 tanaman dari tiga petak (n = 3). Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians satu arah (ANOVA) dan uji post hoc Tukey atau uji t Student dua arah. Tanda bintang menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik dibandingkan dengan simulasi (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, tidak signifikan). HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Dalam penelitian kami tentang stroberi, aktivitas biologis MiZax3 dan MiZax5 ternyata berbeda. Pertama, kami memeriksa pengaruh perlakuan (T) dan tahun (Y) pada kultivar yang sama (Sweet Charlie) menggunakan ANOVA dua arah untuk menentukan interaksinya (T x Y). Dengan demikian, GA tidak berpengaruh pada kultivar stroberi (Sweet Charlie), sedangkan 5 μM MiZax3 dan MiZax5 secara signifikan meningkatkan biomassa tanaman dan buah (Gambar 6), menunjukkan bahwa interaksi dua arah dari kedua MiZax sangat mirip dalam peningkatan produksi tanaman stroberi.
Menilai efek perlakuan 5 µM (T), tahun (Y) dan interaksi keduanya (T x Y) pada stroberi (cv. Sweet Charlie). Data mewakili rata-rata ± standar deviasi. n ≥ 30. Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians dua arah (ANOVA). Tanda bintang menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik dibandingkan dengan simulasi (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, tidak signifikan). HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Selain itu, mengingat aktivitas MiZax pada kedua kultivar sedikit berbeda (Gambar 4; Gambar 5), kami melakukan ANOVA dua arah dengan membandingkan perlakuan (T) dan kedua kultivar (C). Pertama, tidak ada perlakuan yang memengaruhi jumlah buah per petak (Gambar 7), menunjukkan tidak ada interaksi signifikan antara (T x C) dan menunjukkan bahwa baik MiZax maupun HA tidak berkontribusi pada jumlah buah total. Sebaliknya, MiZax (tetapi bukan HA) secara signifikan meningkatkan berat tanaman, berat buah, stolon, dan tanaman baru (Gambar 7), menunjukkan bahwa MiZax3 dan MiZax5 secara signifikan mendorong pertumbuhan berbagai kultivar tanaman stroberi. Berdasarkan ANOVA dua arah (T x Y) dan (T x C), kita dapat menyimpulkan bahwa aktivitas pendorong pertumbuhan MiZax3 dan MiZax5 dalam kondisi lapangan sangat mirip dan konsisten.
Evaluasi perlakuan stroberi dengan 5 µM (T), dua varietas (C) dan interaksinya (T x C). Data mewakili rata-rata ± standar deviasi. n ≥ 30, tetapi jumlah buah per petak dihitung rata-rata dari 15 tanaman dari tiga petak (n = 6). Analisis statistik dilakukan menggunakan analisis varians dua arah (ANOVA). Tanda bintang menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik dibandingkan dengan simulasi (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001; ns, tidak signifikan). HA – asam humat; MZ3, MiZax3, MiZax5;
Terakhir, kami menggunakan analisis komponen utama (PCA) untuk mengevaluasi efek senyawa yang diaplikasikan pada kentang (T x Y) dan stroberi (T x C). Gambar-gambar ini menunjukkan bahwa perlakuan HA mirip dengan aseton pada kentang atau air pada stroberi (Gambar 8), menunjukkan efek positif yang relatif kecil pada pertumbuhan tanaman. Menariknya, efek keseluruhan MiZax3 dan MiZax5 menunjukkan distribusi yang sama pada kentang (Gambar 8A), sedangkan distribusi kedua senyawa ini pada stroberi berbeda (Gambar 8B). Meskipun MiZax3 dan MiZax5 menunjukkan distribusi yang dominan positif pada pertumbuhan dan hasil tanaman, analisis PCA menunjukkan bahwa aktivitas pengaturan pertumbuhan mungkin juga bergantung pada spesies tanaman.
Analisis komponen utama (PCA) dari (A) kentang (T x Y) dan (B) stroberi (T x C). Plot skor untuk kedua kelompok. Garis yang menghubungkan setiap komponen mengarah ke pusat klaster.
Singkatnya, berdasarkan lima studi lapangan independen kami pada dua tanaman bernilai tinggi dan konsisten dengan laporan kami sebelumnya dari tahun 2020 hingga 202226,27, MiZax3 dan MiZax5 adalah regulator pertumbuhan tanaman yang menjanjikan yang dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman, termasuk serealia, tanaman berkayu (kurma), dan tanaman buah hortikultura26,27. Meskipun mekanisme molekuler di balik aktivitas biologisnya masih belum jelas, mereka memiliki potensi besar untuk aplikasi di lapangan. Yang terbaik dari semuanya, dibandingkan dengan asam humat, MiZax diaplikasikan dalam jumlah yang jauh lebih kecil (tingkat mikromolar atau miligram) dan efek positifnya lebih nyata. Dengan demikian, kami memperkirakan dosis MiZax3 per aplikasi (dari konsentrasi rendah hingga tinggi): 3, 6 atau 12 g/ha, dan dosis MiZax5: 4, 7 atau 13 g/ha, menjadikan PGR ini bermanfaat untuk meningkatkan hasil panen. Cukup mudah dilakukan.
Waktu posting: 29 Juli 2024