Respuestas de tomate (solanum lycopersicum) a la aplicación de nanoparticulas de zno y tio2
Tesis de doctorado
Versión publicada
Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
Saltillo, Coahuila, México
"Frente al aumento poblacional del mundo se encuentran diversos obstáculos para la
producción de alimentos, los cuales deben mantenerse al día para lograr cubrir las
necesidades de los consumidores. Existen diversos desafíos que deben superarse para
la producción alimenticia como las sequías, problemas ambientales, cambio
climático (Cheng et al., 2016) y sobre todo el uso excesivo de fertilizantes minerales
que ocasionan contaminación y problemas en la salud humana. La agricultura es un
área en donde comúnmente se aplican tecnologías nuevas para mejorar la calidad,
rendimiento de los cultivos y también para aumentar la capacidad de tolerancia de las
plantas ante factores bióticos y abióticos (Srilatha, 2011). La nanotecnología emerge
como un avance tecno-científico que desarrolla y aplica herramientas
(nanomateriales) que ayudan a detectar con mayor rapidez enfermedades
fitopatógenas así como aumentar la capacidad de las plantas para la absorción de
agua y nutrientes y además eficientar el uso de pesticidas (Lira et al., 2018). Los
nanomateriales se definen como partículas a nanoescala cuyo tamaño oscila entre 1-
100 nanómetros (Venkatesh et al, 2018). Las aplicaciones más comunes de la
nanotecnología han sido en forma de nanopesticidas (Np) y nanofertilizantes (Nf)
(Chhipa, 2017); los primeros consisten en la encapsulación de insecticidas,
fungicidas y herbicidas; diversos autores han reportado que la encapsulación de los
anteriores mostraron que la dosis necesaria y el riesgo ambiental se reducen
significativamente además la eficiencia de éstos aumenta (Caballero et al., 2019;
Memarizadeh et al., 2014; Mattos et al., 2016; bin Hussein et al., 2005). Por otro
lado los Nf son nanomateriales que pueden proporcionar uno o más nutrientes para
ayudar al crecimiento y desarrollo de las plantas (Liu y Lal, 2015; Chhipa, 2017).
Diversos autores han estudiado los efectos de los Nf en la agricultura, por ejemplo,
se emplearon NPs de hidroxiapatita modificadas superficialmente con urea como
fuente de N, éstas mostraron la capacidad de liberación lenta y controlada durante un
tiempo prolongado (Kottegoda et al., 2011), en otro estudio se desarrollaron y
aplicaron NPs de Ca y P en semillas de Glycine max y los resultados obtenidos
mostraron un efecto positivo con un aumento de 33% en el rendimiento de la semilla
(Liu y Lal, 2014). La aplicación de NPs de óxido de hierro en el cultivo de soya
redujo la clorosis ocasionada por la deficiencia de hierro y aumentó la clorofila en las
hojas (Ghafariyan et al., 2013). Por otra parte, se aplicaron NPs de CeO2 al cultivo de
pepino a una concentración de 400 mg Kg-1, estas NPs incrementaron el contenido de
globulina, sin embargo al combinar NPs CeO2 + NPs ZnO el contenido de almidón
aumentó significativamente comparado con el control (Zhao et al., 2014). La
aplicación de NPs Ag intervino en el crecimiento y metabolismo de Bacopa monnieri
aumentando los niveles de proteína y carbohidratos esto ocasionado porque NPs
indujeron estrés a las plantas tratadas (Krishnaraj et al., 2012). En semillas de tomate
expuestas a NPs SiO2 se mejoró el porcentaje y tiempo de germinación, vigor, peso
seco y fresco de las plántulas de tomate (Siddiqui y Al-Whaibi, 2014). En este
contexto, los resultados obtenidos con el uso de NPs son satisfactorios, sin embargo,
durante la síntesis de las NPs, debido a su alta energía y tamaño superficial, éstas
tienden a aglomerarse dificultando la dispersión (Betancourt et al., 2010) y por ello
algunas investigaciones se han enfocado en la búsqueda de métodos de modificación
o encapsulamiento de NPs con compuestos orgánicos e inorgánicos (Hong et al.,
2006; Siddiquey et al., 2008; Grasset et al., 2003). Las investigaciones anteriormente
realizadas nos llevaron a determinar el efecto de la NPs en el crecimiento y
desarrollo de las plantas de tomate tomando en cuenta los factores de morfología de
las NPs, modificación superficial con maltodextrina (MDX y la forma de aplicación"
Estudiantes
Investigadores