Nano kẽm oxit được phun qua lá giúp cải thiện năng suất ớt chuông Capsicum annuum.L
Ớt chuông (Capsicum annuum L.) là một loại rau thực phẩm có hàm lượng dinh dưỡng cao, giàu vitamin, khoáng chất và chất chống oxy hóa. Trong nghiên cứu này, sử dụng hệ thống kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT), ảnh hưởng của các hạt nano kẽm oxit đến vi hình, mô học, sinh lý và sản lượng của tiêu ghép đã được đánh giá. Các nghiệm thức được sử dụng là cây ghép và cây không ghép, bốn nồng độ (0, 10, 20, 30 mg /L) của hạt nano oxit kẽm, và trải nghiệm được tổ chức theo một thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên. Sự gia tăng ở cây ghép về khối lượng, số lượng và kích thước quả ở 18,1%, 21,8% và 9,6%, nồng độ 30 mg /L của các hạt nano đã ảnh hưởng thống kê đến khối lượng, số lượng và kích thước 46,9%, 47,7% và 18 % so với đối chứng. Tương tác với cây ghép và xử lý 30 mg /L nano kẽm oxit đã làm tăng trọng lượng quả, số lượng quả và kích thước quả lên 62,60%, 57,69% và 29,17% so với cây không ghép và đối chứng. Những kết quả này chỉ ra rằng việc sử dụng mô ghép và các hạt nano oxit kẽm có thể được sử dụng trong sản xuất ớt chuông để tăng năng suất.
(Bản quyền NanoCMM Technology)
Giới thiệu
Ớt chuông là một trong những loại rau có sản lượng cao nhất trên toàn thế giới (FAOSTAT, 2019), sản lượng ớt chuông trên thế giới năm 2019 là 1.990.926 ha thu hoạch, trong đó sản lượng 38.027.164 tấn, năng suất bình quân là 19,10 tấn/ ha (FAO, 2019). Ở Mexico đã trồng 152.772,55 ha, trong đó sản lượng 3.238.244,81 tấn, với năng suất 21,65 tấn/ ha (SIAP, 2019). Tuy nhiên, hạt tiêu cũng có những đóng góp to lớn đối với sức khỏe con người, mang lại giá trị dinh dưỡng tuyệt vời, nó chứa nhiều đặc tính dinh dưỡng và chức năng sinh học liên quan đến các hợp chất phenolic, flavonoid, capsaicinoids, carotenoids, tocopherols, vitamin C, A, E, B, kali, magiê, sắt, canxi và phốt pho (Ganguly và cộng sự, 2017; Vera-Guzmán và cộng sự, 2017). Điều rất quan trọng là phải biết các quá trình vi mô, mô học, sinh lý và năng suất trong cây ớt chuông, vì nó là một trong những loại ớt được tiêu thụ nhiều nhất cả tươi, khô và chế biến. Hình thái vi mô, mô học, sinh lý học và năng suất được biến đổi tích cực nhờ việc ghép và sử dụng các hạt nano trong nuôi cấy ớt chuông, sử dụng các giống ớt thương phẩm và khả năng thích ứng tốt với điều kiện của khu vực. Hiện tại chưa có công trình nào ghi nhận ảnh hưởng của việc ghép và các hạt nano và sự tương tác của chúng trong sản xuất ớt chuông được thiết lập và trồng trong hệ thống kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT). Ghép cành là một kiểu nhân giống cây trồng đặc biệt, trong đó một phần của cây (cành ghép) được ghép với cây khác (gốc ghép) để hai phần phát triển cùng nhau và tạo thành cây mới (Rouphael và cộng sự, 2018). Bằng cách chọn gốc ghép thích hợp và với công nghệ này, hình thái của chồi ghép có thể được điều chỉnh và có thể quản lý được stress sinh học và phi sinh học (Kumar và cộng sự, 2015; Kumar và cộng sự, 2017). Sự hấp thụ và sử dụng chất dinh dưỡng trong cây trồng làm vườn được tăng cường bằng cách chọn các gốc ghép thích hợp, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tình trạng dinh dưỡng của chồi bằng cách ảnh hưởng trực tiếp đến sự hấp thụ và vận chuyển ion (Amiri và cộng sự, 2014). Việc sử dụng các gốc ghép phù hợp có xu hướng cải thiện đồng thời các khía cạnh môi trường, kinh tế và xã hội của nông nghiệp (Martínez-Andújar et al., 2020). NFT là một hệ thống sử dụng nước có chứa các chất dinh dưỡng hòa tan cần thiết cho sự phát triển của thực vật và có thể là một hệ thống mở hoặc khép kín, trong đó dung dịch dinh dưỡng tuần hoàn liên tục tiếp xúc trực tiếp với hệ thống rễ của cây trồng (Cooper, 1979). Kỹ thuật trồng cây thủy canh này đang được chấp nhận vì nó mang lại lợi tức đầu tư cao, hỗ trợ sự phát triển của thị trường thủy canh (Love et al., 2015). NFT có nguồn gốc từ Anh trong những năm 60, nó được phát triển để tăng năng suất của lĩnh vực sản xuất thủy canh, nói chung nó bao gồm ống PVC, bể thu gom, máy bơm tuần hoàn cho dung dịch dinh dưỡng (Triunfo và cộng sự, 2018). Nó cho phép tái sử dụng các chất dinh dưỡng, để sử dụng tốt hơn nguồn tài nguyên, tạo điều kiện cho sự hấp thụ trong hệ thống rễ, nó được coi là một hệ thống khép kín vì dung dịch dinh dưỡng tuần hoàn như một tấm qua rễ (Brenes và Jimenez, 2016), tìm cách giảm sử dụng nước, và do đó giảm chi phí sản xuất, việc sử dụng mô ghép sẽ có lợi với sức sống cao hơn, cải thiện sự phát triển của cây trồng và bảo vệ chống lại stress phi sinh học (Huang và cộng sự, 2015; Love và cộng sự, 2015; Miglietta và cộng sự, 2017). Với công nghệ nano, hiệu quả của việc sử dụng vi chất dinh dưỡng, dinh dưỡng đa lượng và thuốc trừ sâu trong cây trồng có thể được tăng lên (Mazzaglia và cộng sự, 2017). Hạt nano được định nghĩa là bất kỳ hạt nào được thiết kế có kích thước từ 1 đến 100 nano mét và có các đặc tính không bị chia sẻ bởi các hạt kích thước nano có cùng thành phần hóa học (Auffan và cộng sự, 2009; Hajra và Mondal, 2017). Tuy nhiên, ít người biết đến ảnh hưởng của các hạt nano kẽm oxit (ZnO NPs) đối với hình thái vi mô, mô học, sinh lý học và năng suất của ớt chuông ghép. Việc sử dụng các mảnh ghép mang lại sức sống, cải thiện sự hấp thụ và vận chuyển nước và chất dinh dưỡng, ảnh hưởng đến hình thái vi mô, mô học và sinh lý học của thực vật (CamposecoMontejo et al., 2018; García-López et al., 2019; Salehi et al., 2010) . Việc ứng dụng các hạt nano oxit kẽm tạo ra stress oxy hóa trong thực vật như các cơ chế bảo vệ cây tạo ra các chất chuyển hóa thứ cấp có ảnh hưởng đến vi hình thái, mô học và sinh lý học (Mantoan và cộng sự, 2016; Rossi và cộng sự, 2019; Zhu và cộng sự. , Năm 2020). Giả thuyết được sử dụng trong nghiên cứu này là vi mô, mô học, sinh lý học và sản xuất được biến đổi tích cực bằng cách ghép và sử dụng các nano kẽm oxit trong trồng ớt chuông. Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi báo cáo những ảnh hưởng được tạo ra ở ớt chuông ‘SVEN RZ F1’ được ghép và canh tác trong hệ thống NFT với ứng dụng phân tử nano kẽm oxit qua lá.
Nguyên liệu và phương pháp
Công việc hiện tại được thực hiện trong chu kỳ xuân hè 2020 trong một nhà kính nằm ở Khoa Trồng trọt tại Đại học Nông nghiệp tự trị Antonio Narro, Buenavista, Saltillo, Coahuila, Mexico, ở vĩ độ 25 ° 21’23,4 “, kinh độ 101 ° 02’10,6 “và 1.760 mét trên mực nước biển Hình 1.
Hình 1. Thí nghiệm thành lập; Trồng trọt trong nhà kính
Vật liệu thực vật và điều kiện trồng trọt
Giống ‘SVEN RZ F1’ từ công ty hạt giống Rijk Zwaan là ớt chuông loại hình khối có đặc điểm là có các lóng ngắn, thích nghi rất tốt trong nhà kính, chịu lực rất tốt và khả năng đậu trái lớn trong điều kiện nắng nóng. vì nó là một vật liệu rất quý giá. Cho quả đẹp, màu vàng tươi, chất lượng rất tốt, là cây có sức sống dẻo dai và có xu hướng phát triển tốt. Đối với gốc ghép, tiêu ‘ULTRON F1’ của công ty hạt giống thương mại HM CLAUSE đã được chọn, là giống lai giữa sinh trưởng không xác định có sức sống và khả năng chịu mặn cao, cho quả dạng khối màu vàng. Bên trong nhà kính, lượng bức xạ trung bình đạt được là 4,5 kWh m-2 ngày-1, nhiệt độ trung bình được ghi nhận là tối đa là 36 ° C và tối thiểu là 22 ° C và độ ẩm tương đối trung bình bên trong cấu trúc là 40%.
Cành được gieo trong nhà kính vào ngày 7 tháng 2 năm 2020 bằng khay polystyrene 200 hốc Hình 2A, than bùn được sử dụng làm giá thể, 10 ngày sau, vào ngày 17 tháng 2 năm 2020, gốc ghép được gieo vào khay 200 hốc, sử dụng than bùn làm chất nền và mỗi hốc một hạt. Gốc ghép có sức sống và phát triển sinh dưỡng mạnh hơn, đó là lý do tại sao nó được gieo sau đó, vì lý do này mà nó đạt kích thước và chiều rộng thân cành. Có được sự tương đồng về độ dày của thân cây, điều này có lợi cho sự kết hợp của cả hai cấu trúc thực vật.
Ghép
Vào ngày 7 tháng 3 năm 2020, việc ghép cây được thực hiện bằng kỹ thuật ghép cành (Lee Jung Myung, 1994) khi cây được 30 ngày sau khi nảy mầm. Hình 2B. Ghép mối nối được thực hiện khi cả hai cấu trúc có đường kính gốc là hai mm. Gốc ghép và cành ghép được cắt theo góc 60 ° từ trên xuống tương ứng, cả hai cấu trúc của cây đều được nối bằng một kẹp silicone kích thước 2,0 mm.
Sự phục hồi của cây bắt đầu ngay sau khi ghép, chúng được giữ trong buồng có độ ẩm tương đối từ 80 đến 85% và nhiệt độ từ 25 đến 28 ° C, trong 10 ngày. Vào ngày 17 tháng 3 năm 2020, đoạn silicone được gỡ bỏ hoàn toàn khi sự kết hợp giữa chồi ghép và gốc ghép đã diễn ra và lành lại. Cây được cung cấp hàng ngày với nước, dung dịch dinh dưỡng 25% (Steiner, 1961), và axit amin lá thương mại Metamin Max® (Agroestimulantes® Mexicanos SA de CV., Aguascalientes, México) với thành phần 64,92% axit glutamic, 5,08% thiamine và 30% chất dưỡng trơ, liều lượng 1 g /L phun qua lá bằng vòi phun nước thủ công.
Kỹ thuật phim dinh dưỡng (NFT)
Hệ thống NFT được sử dụng bao gồm 8 ống PVC đường kính 6 inch, với 16 lỗ rộng 6 cm, và với 30 cm giữa các lỗ, các hộp nhựa 68 lít được sử dụng để thu thập dung dịch dinh dưỡng và điện chìm 25 watt. Máy bơm cho bể cá với công suất tuần hoàn 1500 lít một giờ được sử dụng để tuần hoàn dung dịch dinh dưỡng.
Cấy ghép sang hệ thống NFT
Cấy ghép được thực hiện vào ngày 13 và 14 tháng 4 năm 2020. điều trị dự phòng chống lại vi sinh vật gây bệnh. Rổ nhựa thủy canh 3 inch được sử dụng, để điều chỉnh cây bên trong giỏ, một miếng bọt biển polyurethane được sử dụng để rễ không tiếp xúc với dung dịch dinh dưỡng.
Hình 2. Thành lập và làm việc trong nhà kính; (A) gieo gốc ghép và cành ghép; (B) ghép mối nối; (C) thành lập trong hệ thống NFT
Các hạt nano nano kẽm oxit
Các NPN ZnO được sử dụng trong thí nghiệm được tổng hợp và đặc trưng trong nhà máy thí điểm của Trung tâm Nghiên cứu Hóa học Ứng dụng (CIQA) Saltillo, Coahuila, Mexico Hình 3, kích thước của chúng là 52 nm, hình dạng hình cầu, dạng bột màu trắng vàng trong, độ tinh khiết 99,8% được xác định bằng tia X, và được phủ bằng axit palmitic.
Ứng dụng của các nano kẽm oxit
Ứng dụng được thực hiện bằng con đường qua lá 10 ngày sau khi vết ghép lành, vào ngày 27 tháng 3 năm 2020, các liều lượng khác nhau của các hạt nano đã được chuẩn bị bằng cách sử dụng các nồng độ 0, 10, 20 và 30 mg/l. Phương pháp để chuẩn bị các liều lượng khác nhau là sử dụng dung dịch gốc nano kẽm oxit. Sau đó, bốn liều hạt nano được chuẩn bị, sử dụng bình định mức 1 lít, mỗi nồng độ hạt nano được đổ riêng biệt và tạo thành bằng nước cất. Các dung dịch được đặt trong bình tưới thủ công có dung tích 1 lít, và các phương pháp xử lý hạt nano khác nhau được áp dụng đồng nhất trên bó, mặt dưới của lá và thân (chồi). Ứng dụng đầu tiên của hạt nano là trong giai đoạn sinh trưởng, khi cây con được 10 ngày sau khi ghép. Ứng dụng thứ hai của các hạt nano được thực hiện trong giai đoạn ra hoa 80 ngày sau khi cấy ghép, lần ứng dụng thứ ba được thực hiện trong giai đoạn làm đầy trái ở 95 ngày sau khi cấy, trên cây đã được thiết lập trong hệ thống NFT. Các ứng dụng được thực hiện vào buổi chiều khi nhiệt độ 22 ° C chiếm ưu thế, để tránh mọi vấn đề liên quan đến nhiệt độ cao và bức xạ.
Hình 3. Ảnh chụp các hạt nano kẽm oxit; chuẩn bị các hạt nano kẽm oxit
Đo lường các biến (Biến vi hình)
Thu mẫu biểu bì: để xác định số lượng, kích thước của khí khổng và tế bào lá cải, người ta sử dụng các lá non nở hết cỡ Hình 4A. Các lá được cắt ở cùng chiều cao cây, có các đặc điểm là đã trưởng thành, nở hết và cùng hướng. Các ấn tượng được thực hiện ngay sau khi cắt lá, từ cả hai mặt (trên và dưới) đảm bảo rằng tất cả đều từ phần giữa của mỗi lá theo phương pháp được mô tả trong sách hướng dẫn (Hernández, 1984).
Vật liệu được sử dụng để in mẫu là keo PVC và băng dính trong suốt, chổi quét sơn và lam kính hiển vi. Một lớp keo nhẹ được đặt lên phần giữa của chiếc lá (mặt trên và mặt dưới), để khô trong 30 giây, sau đó cắt một cm băng dính và đặt lên trên lớp keo, để khô và keo lại. băng đã được bóc ra với keo đã được gắn sẵn. Nó được gắn trên các slide, ba mẫu ngẫu nhiên được lấy cho mỗi lần điều trị (Hernández, 1984).
Để đánh giá, một kính hiển vi phức hợp (Carl Zeiss) với một camera tích hợp (Pixera Winder Pro) đã được sử dụng để chụp ảnh của các mẫu ở trên và dưới để biết số lượng, chiều rộng, chiều dài của khí khổng và số lượng tế bào biểu bì hình 4B. Phần mềm đo lường đã được sử dụng (AxionVision Rel. 4.8; Carl Zeiss)
(Hernández, 1984).
Mật độ khí khổng (SD)
Mật độ khí khổng được đánh giá như sau:
SD = số lượng khí khổng /0.0247604 mm2 (diện tích ảnh chụp), kết quả thu được là lượng khí khổng trên mỗi mm2.
SD = Số lượng khí khổng / diện tích hình ảnh (1)
Chỉ số khí khổng (SI)
Chỉ số khí khổng được tính theo công thức do (Wilkinson, 1979) đề xuất. Một kính hiển vi ghép (Carl Zeiss) với máy ảnh kỹ thuật số (PixeraWinder Pro) và phần mềm đo lường đã được sử dụng (AxionVision Rel. 4.8; Carl Zeiss).
Biểu thị thương số giữa số lượng khí khổng và số lượng tế bào biểu bì.
SI = mật độ khí khổng / tế bào biểu bì + số lượng khí khổng * 100 (2)
Các biến số mô học: số lượng tàu xylem và diện tích tàu xylem
Quy trình kiểm tra mô học như sau Hình 4C và 4D: Cố định trong axit axetic cồn formaldehyde (FAA), và khử nước bằng cồn 50% và 60% trong 30 phút tương ứng, 70%, 80% và 96% trong 3 giờ, tiếp tục với t-Butyl alcohol I, t-Butyl alcohol II, t-Butyl alcohol cộng với xylol theo tỷ lệ 3: 1, t-Butyl alcohol cộng với xylol theo tỷ lệ 1: 1, t-Butyl alcohol cộng với xylol theo tỷ lệ 1 : 3 và xylol nguyên chất, trong 2 giờ mỗi dung dịch. Việc đưa vào trong parafin trong tủ sấy từ 30 ° C đến 55 ° C. Các vết cắt được thực hiện trong một microtome thủ công có độ dày 18 µm, và được dán trên các phiến kính bằng chất kết dính và nhiệt, màu sắc có màu xanh lục cực nhanh. Cuối cùng, các mô được niêm phong bằng một giọt Canada balsam và một phiến kính bằng kích thước của mô, và để khô trong tủ sấy ở 30 ° C trong một tuần (Hernández, 1984).
Hình 4. Lấy mẫu; (A) ấn tượng lá trên slide; (B) AxionVision Rel. 4.8 Carl Zeiss để đo ống dẫn điện; (C) cắt ngang thân; (D) AxionVision Rel. 4.8 Carl Zeiss để đo khí khổng
Các biến số sinh lý
Để đo sự trao đổi khí, một hệ thống quang hợp di động Li-6,800 (LI-COR, Inc., Lincoln, NE, USA) đã được sử dụng trong giai đoạn sản xuất hình thái học vì là một giai đoạn quan trọng trong trao đổi khí, vào ngày 22 tháng 7 năm 2020 , dữ liệu được lấy 100 ngày sau khi cấy ghép, dùng năm phương tiện cho mỗi lần điều trị, điều kiện ánh sáng là: ánh sáng 379,20 µmol m⁻2 s⁻1; CO2 550 ppm; nhiệt độ 32 ° C; độ ẩm tương đối 65%, thu thập dữ liệu vào ban ngày lúc 12 giờ đêm và với điều kiện môi trường là bầu trời quang đãng hoàn toàn, một phép đo duy nhất đã được thực hiện, với các biến PAR và CO2 được cố định và không có sự thay đổi nào trong quá trình đo. Hình 5A.
Các biến số sản xuất: trọng lượng quả, số lượng quả, đường kính cực và xích đạo
Đối với biến trọng lượng trái cây, một cân cầm tay kỹ thuật số mini I-2.000 Superior (METER8, Co., Shenzhen, Trung Quốc) được sử dụng để cân 5 trái cây cho mỗi công thức Hình 5B. Số quả đếm được lúc cắt Hình 5C. Đối với các biến của đường kính cực và xích đạo, một máy cắt kỹ thuật số HER-411 (Electrónica Steren S.A. de C.V., Azcapotzalco, México) được sử dụng, đo 5 quả cho mỗi nghiệm thức Hình 5D.
Hình 5. Sản xuất và thu hoạch; (A) hệ thống quang hợp di động LI-COR LI-6800; (B) trọng lượng quả; (C) số quả; (D) kích thước trái cây
Phân tích thống kê
Thiết kế thử nghiệm được sử dụng để phát triển thử nghiệm là hoàn toàn ngẫu nhiên với sự sắp xếp giai thừa (2 * 4). Với dữ liệu thu được, một phân tích phương sai (ANOVA) đã được thực hiện; để phát hiện sự khác biệt thống kê giữa các nghiệm thức, phép thử so sánh các phương tiện bằng Tukey đã được sử dụng (p ≤ 0,05). Các yếu tố là: có và không có ghép, bốn nồng độ 0, 10, 20 và 30 mg L-1 của các hạt nano oxit kẽm dẫn đến tám lần xử lý và bốn lần lặp lại, phần mềm thống kê được sử dụng để phân tích thông tin (InfoStat phiên bản 2014 Grupo InfoStat , FCA, Đại học Nacional de Córdoba, Argentina).
Kết quả
Kết quả vi mô và mô học
Kết quả của hiệu ứng ghép đối với các biến số vi hình và mô học. Việc ghép ảnh hưởng đến các biến mô học với sự khác biệt thống kê ở các cây ghép trong biến diện tích mạch xylem (XVA), lớn hơn 37,8% so với cây không ghép, liên quan đến biến số mạch xylem (NXV) ở các cây không ghép có số lượng tàu lớn hơn 20,1% so với
cây ghép Bảng 1.
Kết quả ảnh hưởng của các NP ZnO lên các biến số vi hình và mô học.
Việc ứng dụng hạt nano có ảnh hưởng thống kê đến biến thiên chỉ số khí khổng (IE), ở nồng độ 30 mg L-1 có chỉ số cao hơn 3,8% so với đối chứng, trong khi chiều dài của khí khổng ở đáy (LSB) tăng 12,1%. so với nồng độ 10 mg L-1 và 15,1% so với đối chứng. Các biến chiều dài của khí khổng ở trên (LST), chiều rộng của khí khổng ở trên (WST) và chiều rộng của đáy khí khổng (WSB) không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức Bảng 1.
Bảng 1. So sánh các phương tiện của hiệu ứng ghép, các NP của ZnO, và tương tác trong các biến vi hình và mô học
Lưu ý: mật độ khí khổng (SD), chỉ số khí khổng (SI), chiều dài khí khổng trên đỉnh (SLT), chiều dài khí khổng ở dưới (LSB), chiều rộng khí khổng ở trên (SWT), chiều rộng khí khổng ở dưới (WSB), diện tích Các tàu xylem (AXV), số lượng các tàu xylem (NXV), các phương tiện với các chữ cái khác nhau là khác nhau đáng kể, bài kiểm tra so sánh các phương tiện của Tukey. ns = không có ý nghĩa (p> 0,05), * = có ý nghĩa (p ≤ 0,05), ** = có ý nghĩa cao (p <0,0001), CV = hệ số phương sai
Kết quả của sự tương tác của mảnh ghép vs nano kẽm oxit trong các biến vi hình và mô học.
Bảng 1, sự kết hợp giữa hiệu ứng ghép và ứng dụng của các hạt nano, trong đó kết hợp ghép và nồng độ 30 mg L-1 có sự khác biệt thống kê về các biến mật độ khí khổng (SD) và chỉ số khí khổng (SI). Về LSB, nồng độ 30 mg L-1 kết hợp với cây ghép và cây không ghép cho giá trị cao nhất. Đối với cây WXV không ghép với tương tác 30 mg L-1 và đối chứng, cho thấy sự khác biệt đáng kể đối với cây ghép và nồng độ hạt nano 10, 20, 30 mg L-1 và đối chứng. Sự kết hợp của hiệu ứng ghép và 10 mg L-1 của các hạt nano có NXV cao nhất.
Kết quả sinh lý học
Ghép kết quả về các biến sinh lý
Ảnh hưởng của việc ghép lên các biến số của sự đồng hóa CO2 (CA), độ dẫn khí khổng (SC), tốc độ thoát hơi nước (TR), hiệu suất quang hợp (PE) và hiệu quả thu nhận ánh sáng (ELC) không có
sự khác biệt thống kê, Bảng 2.
Kết quả của các NP ZnO trong các biến sinh lý
Hiệu ứng hạt nano có sự khác biệt thống kê âm về nồng độ 30 mg L-1 so với đối chứng, kết quả được mô tả bên dưới Bảng 2. Về biến CA, nồng độ 30 mg L-1 tăng 60,7% so với đối chứng. , SC tăng 29,8% so với đối chứng. PE tăng 29,2% so với đối chứng và ELC tăng 60,7% so với đối chứng. Trong biến số TR, không có sự khác biệt thống kê giữa nồng độ 30 và 20 mg L-1, nhưng nồng độ 30 mg L-1 cao hơn 39,4% so với nồng độ 10 mg L-1 và 44,8% trong bảng đối chứng. 2. Kết quả của sự tương tác ghép vs ZnO NPs trong các biến sinh lý Các biến sinh lý bị ảnh hưởng bởi sự tương tác, làm tăng các giá trị của CA, SC, PE và ELC. Ngược lại, ở biến TT, đối chứng cho giá trị thấp nhất Bảng 2. Sự tương tác giữa các yếu tố không gây ra sự khác biệt giữa cây có ghép và không ghép, nhưng có ảnh hưởng đến nồng độ khác và đối chứng, ảnh hưởng đến các biến sinh lý.
Bảng 2. So sánh các phương tiện của hiệu ứng ghép, các nano kẽm oxit, và tương tác trong các biến sinh lý
Lưu ý: Đồng hóa CO2 (CA), độ dẫn khí khổng (SC), tốc độ thoát hơi nước (TR), hiệu suất quang hợp (PE) và hiệu quả thu nhận ánh sáng (ELC), các phương tiện với các chữ cái khác nhau là khác nhau đáng kể, thử nghiệm so sánh các phương tiện bằng Tukey . ns = không có ý nghĩa (p> 0,05), * = có ý nghĩa (p ≤ 0,05), ** = có ý nghĩa cao (p <0,0001), CV = hệ số phương sai
Kết quả sản xuất
Kết quả ghép trên các biến sản xuất
Thống kê ghép làm tăng khối lượng quả (FW) với quả tăng 21,8%, số quả (NF) tăng 18,1% và đường kính cực (PD) ở quả có đường kính lớn hơn 9,6% so với cây không ghép Bảng 3 .
Kết quả của các NP ZnO trên các biến năng suất
Việc ứng dụng các hạt nano có ảnh hưởng thống kê đến các biến FW, NF, PD và đường kính xích đạo (ED), với sự khác biệt thống kê giữa các nồng độ khác nhau. PF bị ảnh hưởng khi tăng
trọng lượng 46,9% so với đối chứng. Đối với NF, nghiệm thức 30 mg L-1 tăng 47,7% so với đối chứng. PD không có sự khác biệt giữa các nồng độ 30, 20 và 10 mg L-1, nhưng nó được so sánh với đối chứng, trong đó sự khác biệt về đường kính là 18%. Đối với ED, nồng độ 30, 20 và 10 mg L-1 không cho thấy sự khác biệt giữa chúng, giống như nồng độ 10 mg L-1 và đối chứng không có sự khác biệt thống kê. Mặt khác, nồng độ 20 mg L-1 tăng 16,1% và nồng độ 30 mg L-1 tăng 20,2% trong đường kính xích đạo so với đối chứng trong Bảng 3.
Kết quả của sự tương tác giữa mảnh ghép và các NP ZnO trong các biến năng suất
Sự kết hợp của các hiệu ứng ảnh hưởng đến các biến sản xuất Bảng 3, trong đó kết quả thu được cao nhất khi sử dụng cây ghép và ứng dụng hạt nano ở nồng độ 30 mg L-1 so với kết quả thấp nhất thu được khi kết hợp cây không ghép và điều trị kiểm soát.
Bảng 3. So sánh các phương tiện của hiệu ứng ghép, các NP ZnO, và tương tác trong các biến sản xuất
Lưu ý: trọng lượng quả (FW), số quả (NF), đường kính cực (PD), đường kính xích đạo (ED), các phương tiện có các chữ cái khác nhau là khác nhau đáng kể, bài kiểm tra so sánh các phương tiện bằng Tukey. ns = không có ý nghĩa (p> 0,05), * = có ý nghĩa (p ≤ 0,05), ** = có ý nghĩa cao (p <0,0001), CV = hệ số phương sai
Thảo luận
Kết quả thu được trong nghiên cứu này, Bảng 1 có diện tích tàu xylem nhỏ hơn và số lượng tàu thấp hơn, làm tăng hiệu quả chuyển vị xylem, đồng thời với kết quả thu được của Salehi và cộng sự. (2010) khi tất cả các cây ghép có xu hướng mang lượng nhựa xylem cao hơn so với cây không ghép. Albornoz và cộng sự. (2020) báo cáo rằng cây ghép có số lượng mạch xylem cao hơn so với đối chứng (cây không ghép). Kết quả của thử nghiệm này đồng tình với kết quả của Camposeco et al. (2018) trong đó ở lá ớt chuông, chiều dài của khí khổng có ý nghĩa thống kê, lớn hơn ở ớt chuông ghép, vượt quá ớt chuông không ghép 8,64 và 11,22%, theo cách tương tự, người ta cũng báo cáo rằng chỉ số khí khổng và Mật độ được tăng lên khi sử dụng gốc ghép, làm tăng sự trao đổi khí và hiệu quả quang hợp của cây trồng. Kết quả tương tự như báo cáo của Albornoz et al. (2020) trong đó số lượng mạch và đường kính của chúng, trong xử lý ghép, tương tự nhau ở cây ghép tự động và cây không ghép. Kết nối mạch máu thông qua xylem tương quan chặt chẽ với sự xuất hiện của các phần tử liên tục của xylem qua đường nối ghép (Melnyk và cộng sự, 2015). Orsini và cộng sự. (2013); Penella và cộng sự. (2017) báo cáo rằng việc sử dụng các gốc ghép có khả năng chống chịu cải thiện hiệu suất quang hợp của chồi ghép trong điều kiện căng thẳng phi sinh học. Xu và cộng sự. (2016); Baron và cộng sự. (2018) báo cáo rằng sự trao đổi khí của lá ở cây ghép bị ảnh hưởng trực tiếp bởi quá trình ghép, bằng cách thay đổi sức sống và năng suất của các loài ghép. Mặt khác, ghép không ảnh hưởng đến hình thái vi mô của cây so với cây không ghép. Mặt khác, một xu hướng được thể hiện trong hiệu ứng hạt nano với nồng độ 30 mg L-1, kết quả phù hợp với báo cáo của García-López et al. (2019) ở hồ tiêu habanero nơi bón lá với ZnO NP ở 1000 mg L-1 có tác động lớn hơn đến sự phát triển và sinh lý của cây trồng so với muối Zn thông thường (ZnSO4), có thể là do khả năng hấp thụ của lá lớn hơn. Rossi và cộng sự. (2019), Raliya và cộng sự. (2015) báo cáo rằng các NP trong ZnO có vai trò kép là một chất dinh dưỡng thiết yếu và một đồng yếu tố cho các enzym huy động chất dinh dưỡng. Zhu và cộng sự. (2020) báo cáo rằng việc sử dụng Zn làm tăng hormone nội sinh (auxin, gibberellins và melatonin) và cải thiện hoạt động của aquaporin và hệ thống chống oxy hóa, do đó hỗ trợ hiệu quả quang hợp. Về sự tương tác của các yếu tố, một xu hướng được tìm thấy ở nồng độ 30 mg L-1 mà không bị ảnh hưởng bởi mảnh ghép. Nguyên nhân có lẽ là do sự đồng hóa của Zn lớn hơn khi áp dụng ở dạng
Các hạt nano kẽm oxit do khả năng xuyên qua lá cao hơn (Rossi và cộng sự, 2019). Về các biến đồng hóa Mantoan et al. (2016) đã kết luận trong nghiên cứu về Annona emarginata được sử dụng làm tiêu chuẩn cho Atemoya, nó có sự cân bằng giữa mồ hôi và tốc độ đồng hóa CO2 để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nước, nó đưa ra những điều chỉnh trong trao đổi khí và quá trình quang hóa. Kết quả của chúng tôi ở Bảng 2, đồng tình với kết quả thu được của Dabirian và Miles (2017), những người đã phát hiện ra rằng mảnh ghép sống sót lâu hơn do giảm độ dẫn điện của khí khổng và có thể đồng thời giảm mồ hôi. Kết quả khác với kết quả thu được của Ayala-Arreola (2010), sự tương tác của mảnh ghép và hạt nano ảnh hưởng đến sự gia tăng tốc độ mồ hôi, tốc độ đồng hóa CO2 và độ dẫn điện của khí khổng. Việc sử dụng mô ghép ảnh hưởng đến các biến năng suất Bảng 3, trong đó trọng lượng của quả, số lượng quả và đường kính cực tăng lên, kết quả phù hợp với kết quả thu được của Velasco-Alvarado et al. (2019) trong đó cây ghép cho năng suất 7,4 kg / cây, năng suất vượt trội 19% so với cây không ghép 6,2 kg / cây. Trọng lượng quả bị ảnh hưởng bởi gốc ghép, nhưng không bị ảnh hưởng khi ghép Ergun và Aktas (2018) báo cáo rằng khi sử dụng phương pháp ghép ớt chuông cho năng suất cao hơn khoảng 12% so với cây đối chứng không ghép. Soteriou và Kyriacou (2015) đã báo cáo một nghiên cứu về dưa hấu rằng ghép cải tạo tăng năng suất thương mại trung bình 43% so với đối chứng không ghép. Riga (2015) đã báo cáo các hiệu ứng ghép ảnh hưởng đến hầu hết các đặc tính chất lượng của cà chua đã bị ảnh hưởng mạnh bởi sự kết hợp mẫu.
Việc sử dụng ZnO NP ở nồng độ 30 mg L-1 có xu hướng tăng lên vì khi áp dụng chúng cho kết quả trọng lượng quả cao hơn, số lượng quả, đường kính cực và xích đạo thu được, các kết quả đồng ý với kết quả được báo cáo bởi García- López và cộng sự. (2019) ở hạt tiêu habanero, nơi tương tự, trọng lượng trung bình tối đa của quả thu được với ZnO NPs là 1000 mg L-1, vượt quá nghiệm thức đối chứng 7%. Du và cộng sự. (2019); Servin và cộng sự. (2015) báo cáo rằng việc áp dụng các NP ZnO trong tất cả các nghiệm thức đã làm tăng năng suất hạt lúa mì, Adhikari et al. (2016) báo cáo rằng khi phủ 50 mg ZnO NP trong hạt ngô, nó đã thúc đẩy khối lượng mầm khô là 22,35 g, so với đối chứng không có NP là 13,70 g. Elizabeth và cộng sự. (2017) báo cáo trong một nghiên cứu được thực hiện trên cà rốt có bón phân oxit kẽm, năng suất và sự tăng trưởng của cây đã tăng lên so với nghiệm thức đối chứng. Saadati và cộng sự. (2016) báo cáo kết quả trọng lượng quả cao hơn khi bón Zn với mức trung bình là 3,16 kg. Kẽm là chất thúc đẩy quá trình sản xuất phytohormone thúc đẩy sự gia tăng sự phát triển và sản xuất trái cây, nó thu được sự khác biệt đáng kể so với nghiệm thức đối chứng là 3,08 kg (Elizabath et al., 2017). Việc sử dụng Zn làm tăng các hormone nội sinh (auxin, gibberellins và melatonin) sẽ có lợi cho sự sinh trưởng, phát triển và sản xuất trái cây (Zhu và cộng sự, 2020). Các công trình được thực hiện bởi García-López et al, tương tác, ghép và 30 mg L-1 của các hạt nano đã ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất với xu hướng ở tất cả các biến số và thu được giá trị năng suất cao nhất. (2019) đã báo cáo trọng lượng quả trung bình tối đa khi sử dụng ZnO NP ở 1000 mg L− 1, vượt quá nghiệm thức đối chứng 7% và xử lý ZnSO4 3,6% Penella et al. (2017) báo cáo rằng cây cà chua ghép đã tăng năng suất thương phẩm so với cây không ghép (lần lượt cao hơn 44 và 40%). Ergun và Aktas (2018) báo cáo rằng chiều dài của quả bị ảnh hưởng đáng kể bởi cách ghép.
Kết luận
Mảnh ghép không ảnh hưởng đến hình thái vi mô, nhưng nó ảnh hưởng đến mô học nơi số lượng mạch và diện tích mạch xylem tăng lên. Sinh lý không bị ảnh hưởng bởi việc sử dụng mảnh ghép; mặt khác, các biến năng suất tăng lên, chẳng hạn như trọng lượng của quả, số lượng quả và đường kính cực. Việc áp dụng các nano kẽm oxit ảnh hưởng đến hình thái vi mô bằng cách làm tăng mật độ khí khổng, chỉ số khí khổng và chiều dài của đáy khí khổng. Các hạt nano không ảnh hưởng đến mô học, trong khi chúng ảnh hưởng đến sinh lý học, nơi đồng hóa CO2, độ dẫn khí khổng, tốc độ thoát hơi nước, hiệu quả quang hợp, hiệu quả thu ánh sáng, năng suất cho thấy một tác động thuận lợi, chuyển thành trọng lượng quả, đường kính cực và đường kính xích đạo. Sự tương tác giữa các yếu tố ảnh hưởng đến hình thái vi mô bằng cách tăng mật độ khí khổng, chỉ số khí khổng và chiều dài của khí khổng ở đáy, mô học bị ảnh hưởng bởi sự tương tác giữa diện tích mạch xylem và số lượng mạch xylem, sinh lý học chỉ ảnh hưởng đến ứng dụng lớn nhất của các hạt nano, làm tăng sự đồng hóa CO2, độ dẫn khí khổng, tốc độ thoát hơi nước, hiệu suất quang hợp và hiệu quả thu nhận ánh sáng. Năng suất tăng theo sự tương tác, có kết quả tốt nhất về trọng lượng quả, số lượng quả, đường kính cực và xích đạo. Do những kết quả đạt được trong nghiên cứu này, chúng tôi khuyến nghị sử dụng phương pháp ghép và bón lá nano kẽm oxit, có thể được sử dụng trong sản xuất ớt chuông để tăng năng suất.
Nguồn tham khảo: