Background: The study of species diversity, its conservations and extinction can be done by using systematics in plant biodiversity. Poaceae is a very diverse grass family with great economic importance as it contains crops like rice, maize, oats, wheat, etc.  Objectives: The current study was undertaken in district Charsadda during 2017-18 in flowering season to collect different grass species from the area.  Methodology: Grass specimens were gathered, preserved, mounted and then identified from the available literature/native flora (Flora of Pakistan). Ecological parameters like habitat, class, life cycle and biological spectra were determined. A total of 51 taxa comprised of 34 genera, 5 subfamilies and 11 tribes of grasses were collected from the District Charsadda. The subfamily Panicoideae was the leading family with highest number of genera, taxa and tribes, followed by Pooideae.  Results: The biological spectrum showed that in the life-form class, therophyte had the highest number of species 32 (62.74%), followed by hemicryptophyte having 13 species (25.49%). In the Leaf size class, microphylls were dominant with 24 species (47.05%) followed by nanophylls having 14 species (27.45%). The adaptational survival of plants showed that 32 species (62.74%) were terrestrial and 19 species (37.25%) were amphibious in our study. The Life-cycle class depicted that 33 species (64.70%) were annual, 17 species (33.33%) were perennial and 1 species (1.960%) was annual or perennial. The Palatability class showed that 35 species (68.62%) were highly palatable, followed by less-palatable 11 species (21.56%), non-palatable 2 species (3.921%) and moderately palatable 3 species (5.882%). The Abundant class were determined through species rating scale in ecology Acfor (Abundant Common Frequent Occasional Rare) scale to describe species abundance in a given area; 26 species (50.98%) were occasional, 12 species (23.52%) were frequent, 7 species (13.72%) were rare, 5 species (9.803%) were common and only 1 species cynodon dactylon (1.960%) was abundant in the whole area and present everywhere in the research area in every season.  Conclusion: It has been concluded from the study that unwise collection, over-grazing, over-exploitation, over-consumption and overutilization are major biotic factors, which affect the diversity of the grasses in the area and affect the populations’ sustainability on the earth crust. Therefore, the study aims to document and explore wild grasses from the area, which might help in future researches. This survey will be helpful in identifying plant wealth and status for their exploitation on systematic approaches and scientific basis.

Water stress is notably a critical environmental condition restricting plant growth and economic outputs in semi-arid and arid environments. In a pot experiment, we explored the potential function of α-tocopherol (α-toc) and/or ascorbic acid (AsA) on the agronomic and physio-biochemical features of oat grown in water-scarce conditions. Drought duration significantly reduced the soil electrical conductivity and pH but increased the soil temperature, influencing the nutrient availability and uptake. For example, post-drought (25 days) soil analysis indicated that electrical conductivity decreased from 597 to 306 mS/m, total dissolved solids from 298 to 153 mg/L, and pH from 7.5 to 6.3 in 25 days of drought. Further, the drought-stressed leaves also contained significantly lower metabolites, such as proline, protein, sugar, and glycine betaine, than the control leaves, indicating impaired plant defense mechanisms. Significantly increased enzymatic antioxidants in leaves (e.g., superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, and peroxidase) suggested the inability of oat plants to overcome drought-induced oxidative damage. In contrast, AsA and/or α-toc significantly amplified the seed germination rates and plant growth. Taken together, our results demonstrate that AsA and α-toc have the capability to mitigate adverse effects of drought conditions on oat plants by improving leaf relative water contents, photosynthetic pigments, and the antioxidant defense system.

Abstract Radish ( Raphanus sativus L.), a representative of the Brassicaceae family, is an extensively cultivated root vegetable across the world. Thermal time (TT), hydro time (HT), and hydrothermal time (HTT) models can be used to characterize the response of seed germination rate to temperature (T) and water potential ( ψ ). The germination behavior of radish was investigated throughout a range of constant temperatures and water potentials to evaluate the effectiveness of hydro-thermal time model and offer a data set of germination thresholds and parameters. The study was intended to simultaneously inspect the radish seed germination (SG) pattern, base water potentials ( ψ b(50) ) and cardinal temperatures across varying temperatures ( T s ) and PEG-6000 water potentials ( Ψ s ) via the hydrothermal time (HTT) model. In a laboratory experiment Raphanus sativus L. seeds were germinated at four constant T s of 15, 20, 30 and 40 °C under four different water potentials ( ψs) of 0, − 0.2, − 0.4 and − 0.6 MPa. Germination decreased significantly at ( p ≤ 0.01) from 40% at 15 °C in − 0.2 MPa to 13% in − 0.8 MPa at 40 °C. The results also revealed that radish was more sensitive to ψ than T (p ≤ 0.01). As per the significance level of the model attributes ( R 2 : 0.527), the average cardinal temperatures were 15, 20 and 40 °C for the base ( T b ), optimal ( T o ) and ceiling ( T c ) temperatures respectively. Germination energy (GE), germination rate index (GRI), germination percentage (G%), germination index (GI), mean moisture content (MMC), seed vigor index 1 and 2 (SVI-1 and SVI-2), were recorded maximum in control condition at 15 and 20 °C and minimum at − 0.8 MPa at 40 °C. The model applied here, and its attributes, may be used as a prediction tool in different SG simulation studies, each with its own set of strengths and drawbacks. The hydrothermal constant investigates the interaction influence of T and ψ on germination under diverse ecological settings using germination data, cardinal temperatures, and statistical analysis.

Abstract Biochar (BC) and plant growth-promoting microbes (PGPR) could represent a suitable agronomical strategy to mitigate the impacts of drought in arid agro-environmental conditions. However, there is currently little understanding of the synergistic benefit of combining BC and PGPR to increase drought tolerance in oilseeds. In this study, the physiological response of two water-stressed canola ( Brassica napus L.) plants subjected to the application of BC obtained from waste wood of Morus alba applied solely or in combination with PGPR strains ( Pseudomonas sp.) was evaluated. The experiment consists of two genotypes and nine treatments [(C-Control, T1-15 days drought (15DD), T2-30 days drought (30DD), T3-15 days of drought + PG (15DD + PG), T4-30 days of drought + PG (30DD + PG), T5-15 days drought + biochar (15DD + BC), T6-30 days drought + biochar (30DD + BC), T7-15 days drought + biochar + PG (15DD + BC + PG), T8-30 days drought + biochar + PG (30DD + BC + PG)]. Drought stress decreased emergence energy (EE), leaf area index (LAI), leaf area ratio (LAR), root shoot ratio (RSR), moisture content of leaves (MCL), percent moisture content (%MC), moisture content of shoot (MCS) and moisture content of root (MCR), and relative water content (RWC) in both varieties of Brassica napus L., which in contrast, it is increased by the collective application of both biochar and PGPR. In both varieties, N, P, K, Mg, and Ca concentrations were highest in all the biochar and PGPRs separate and combined treatments, while lowest in 15 and 30 days drought treatments. Osmolyte contents like Glycine betaine (GB) and sugar remarkably increased in the stress condition and then reduced due to the synergistic application of biochar and PGPR. Drought stress has a repressive effect on the antioxidant enzymatic system like Peroxidase (POD), Superoxide dismutase (SOD), and glutathione reductase (GR) as well as total flavonoids, phenolics, and protein content. The antioxidant enzymes and phenolic compounds were dramatically increased by the combined action of biochar and PGPRs. A significant increase in EE, LAR, RSR, and RWC under 15 and 30 days drought conditions, evidently highlighting the synergistic effect of BC and PGPR. The results conclude a substantial and positive effect of the combined use of BC and PGPR strains on canola's response to induced drought stress, by regulating the physiological, biochemical, and agronomic traits of the plants. Graphical Abstract

Abstract Plant growth and development are impeded by abiotic stresses that interfere with physiological processes. This study aimed to assess the distinct and combined effects of biochar and brassinosteroids (BRs) on Rio Grande and Amitabh-004 tomato plants under water deficit stress. Results showed that biochar has porous morphology with significant water absorption and retention capability as inveterate by SEM. EDX of biochar illustrated the existence of various essential elements including carbon (75.04%), oxygen (13.57%), nitrogen (5.66%), potassium (2.43%), and calcium (1.52%). Similarly, Co-application of biochar and BRs quenched the drought stress by triggering antioxidant-enzymes including POD, APX, CAT and SOD accompanied with photosynthetic pigments boosting and amplification of osmolytes including proline, sugar and proteins for the better survival of plants under stress. Furthermore, HPLC of Gallic acid was identified at the retention time of 2.307 with peak area 63.25 and Vitamin-C at 3.15 retention times with peak area of 34.27 in all treatments of both varieties supplemented with different stresses along with biochar and BRs. Furthermore, Drought-stress significantly affects the agronomic feature of tomato plants such as leaf area, fresh biomasses of leaf, root and shoot, root length. Physicochemical characteristics i.e., pH, soil moisture, and percent field capacity are also adversely affected by water deficit stress. The principal component of physiological attributes was found to have 20.51% followed by 17.93%, 14.70%, 11.68% and 10.69%. Conclusively, the study emphasizes the potential of biochar and BRs to alleviate drought stress and enhance physio-biochemical attributes, thereby promoting improved plant growth under water deficit conditions.

The confluence of environmental, climatic, and socioeconomic transformations is intensifying the vulnerability of pastoral social-ecological systems worldwide, with mountainous regions being excessively affected. This research paper explores the adaptive strategies employed by mountain pastoralists in Upper Swat, Pakistan, to navigate the complexities of rangeland management amidst dynamic climatic, social, and environmenta[1]l contexts. Through a comprehensive mixed-methods approach, involving observations, focus groups, and an extensive survey (2022-2023), this study reveals that mountain pastoralists have developed a multifaceted, adaptive strategy that integrates stall feeding with six distinct grazing mechanisms to optimize the use of spatially and seasonally heterogeneous rangeland resources. This strategy involves a coordinated sequence of winter stall-feeding near villages, spring rotational grazing in adjacent pastures, summer migration to high-elevation settlements, and intense autumn browsing of stubble fields prior to winter crop planting. The findings of this research contribute nuanced insights into the resilience and adaptability of mountain pastoralists and their rangeland management systems, informing the development of effective policies and programs to enhance the sustainability and reduce the vulnerability of mountain social-ecological systems.

Abstract Water being a vital part of cell protoplasm plays a significant role in sustaining life on earth; drastic changes in climatic condition leads to limit the availability of water and causing other environmental chaos. Alpha-tocopherol being a powerful antioxidant plays a vital role in scavenging the ill effects of oxidative stress. A pot experiment was conducted by exposing lentil cultivar (Punjab-2009) to varying levels of induced drought stress, sprinkled with α-tocopherol 100, 200 and 300 mg/L. Induced water deficit stress conditions caused a pronounced decline in growth parameters including absolute growth rate (AGR), leaf area index (LAI), leaf area ratio (LAR), root shoot ratio (RSR), relative growth rate (RGR), chlorophyll a, b, total chlorophyll content, carotenoids and soluble protein content (SPC) which were significantly enhanced by exogenously applied α-tocopherol. Moreover, a significant increase was reported in total proline content (TPC), soluble sugar content (SSC), glycine betaine (GB) content, endogenous tocopherol levels, ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) activities. On contrary, exogenously applied α-tocopherol significantly reduced the concentrations of malondialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). In conclusion, it was confirmed that exogenously applied α-tocopherol under induced drought stress regimes ameliorated drought stress tolerance potential of lentil cultivar to a great extent; by enhancing growth, physiological and biochemical attributes.

Abstract Change in climate of the entire globe due to elevated temperature and minimum annual rainfall in barren zone frequently leads to salinity of soil. The current study was aimed to evaluate the importance of sugar beet extract (SBE) as a bio-stimulant to improve the adverse damages of induced salinity stress (40mM) on growth, oosmolytes and antioxidant defense system of barley ( Hordeum vulgare L.). Pot experiment was carried in green house under different concentrations of SBE (10%, 20%, 30%, 40%, 50%) pre-soaked seeds of Hordeum vulgare for 5 hours SBE was analyzed for glycine betaine (100mmol/kg), betalains (1.3mg/l), phenolics (1.30g/100ml), flavonoids (0.59mg/ml), carotenoids (0.23ml/100ml), vitamin E (0.002%), vitamin C (8.04g/100ml), sugar (8g/100ml), protein (1.39mg/100ml), and oxalic acid (38mg/100ml) while Ca (13.72mg/l), Mg (7.121 mg/l) and K (11.45mg/l) contents were also determined. We found significant improvement in germination parameters of Hordeum vulgare L. via SB extract on coefficient of velocity of emergence (CVE), mean emergence time (MET), germination energy (GE), timson germination index (TGI), germination rate index (GRI) and time to 50% emergence (E 50 ) under induced salinity stress. However, photosynthetic pigments, e.g., chlorophyll and carotenoids were enhanced using 40% SB extract, soluble sugar, protein, proline, POD, MDA with 50% SB extract while SOD and H 2 O 2 in 20% SBE, respectively. Our findings suggested that SB extract promotes both agronomical and physiological attributes, is a positive way to enhance our economy by increasing crop yields in arid and semi-arid areas along with plant tolerance to under induced salinity stress. Highlights The recent study is of utmost importance owing to the following reasons: ➢ Changes in climatic condition results in salinity, droughts, floods, earthquakes, fluctuation in temperature and other environmental hazards. ➢ Salinity stress has myriad of damaging effects on crop growth and productivity and becoming a global issue of major concern especially in the Asian countries including Pakistan. Statistical analysis showed that 6.30 million of lands is affected with salinity. ➢ Barley ( Hordeum Vulgare L.) being an important crop of economic and nutritional value has been facing salinity stress condition in Pakistan, resulting in productivity reduction and ultimately paving the way for food scarcity and crippling economy. ➢ The sole purpose of this research article is to assess and ameliorate the physio-biochemical responses via application of sugar beet extract as bio-stimulants in Barley ( Hordeum Vulgare L.) grown under induced salinity stress; in order to cope with the dire consequences of salinity stress especially in the southern areas of Pakistan being badly affected by salt stress. ➢ Furthermore, there is a great need for adaptive measures suggested by the present research and other findings made by researchers in pursuit of tackling this alarming global menace.