Evaluación del efecto de nanopartículas comerciales de óxido de zinc mediante parámetros de calidad fisiológica en semillas de maíz (Zea mays L.)

Abstract

"El presente trabajo fue desarrollado en el Laboratorio de Fisiología y Bioquímica de Semillas, del Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas (CCDTS), de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN), Buenavista, Saltillo, Coahuila, México, con el objetivo de evaluar mediante un bioensayo el efecto de la aplicación de las nanopartículas comerciales de óxido de zinc (NPsZnO), en el proceso germinativo de semillas de maíz (Zea mays L.), y analizar su respuesta en parámetros de calidad fisiológica. El bioensayo consistió de ocho tratamientos de NPsZnO a diferentes concentraciones (0, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 1000 ppm), cada tratamiento constó de 100 semillas fraccionadas en 4 repeticiones de 25 cada una. El estudio se estableció en cajas de Petri, aplicando 30 ml de suspensión en cada caja según el tratamiento correspondiente, mientras que el testigo (0 ppm) consistió únicamente en agua destilada, las semillas se sometieron a un proceso de imbibición con dichas concentraciones en una cámara de germinación Thermo Scientific, por 24 horas a una temperatura de 25ºC. Una vez concluido el periodo de imbibición, se realizó la siembra utilizando el método de germinación entre papel, colocando las 25 semillas por repetición en una hilera horizontal, entre dos capas de papel Anchor previamente humedecidas con agua destilada, enrolladas en forma de "taco", los cuales se introdujeron en bolsas de polietileno trasparentes identificadas, y estás en un contenedor ubicado dentro de una cámara de germinación Thermo Scientific, a una temperatura de 25ºC por 8 días, y un fotoperiodo de 16 horas de luz y 8 horas de oscuridad. Las variables evaluadas fueron: el porcentaje de vigor de germinación, el porcentaje de germinación que incluyó plántulas de alto (PAV) y de bajo vigor (PBV), plántulas anormales (PA), semillas sin germinar (SSG), longitud de plúmula (LP) (cm), longitud de radícula (LR), peso seco de plúmula (PSP), peso seco de radícula (PSR), contenido relativo de clorofila (CLO). Para la evaluación de estas variables se realizaron dos conteos, a los 4 y 8 días después de la siembra. Los datos de las variables evaluadas, se sometieron a un análisis de varianza, para determinar las diferencias estadísticas entre tratamientos y concentraciones. De manera adicional se llevó a cabo una comparación de medias utilizando la Prueba de Tukey (P? 0.05), para establecer el orden de eficiencia de los tratamientos de las (NPsZnO). Todos los análisis estadísticos fueron realizados utilizando el paquete estadístico SAS (2004). Los resultados obtenidos en este estudio indican que las plántulas mostraron una mejor respuesta fisiológica para la expresión del peso seco de plúmula y de radícula, longitud de plúmula y de radícula, y contenido de clorofila, además de disminuir el porciento de semillas sin germinar, al aplicar concentraciones de 200, 400 y 1000 ppm de NPsZnO, generando un efecto positivo en las variables evaluadas con respecto a los demás tratamientos. Esto indica que, a dosis altas moderadas se promueve un incremento notorio en estas variables, como resultado del estímulo que las NPsZnO generan durante los procesos de imbibición y de germinación de las semillas. El porcentaje de vigor y de germinación no mostraron un mejor comportamiento al tratar las semillas con NPsZnO, puesto que no se observó diferencia estadística, sin embargo, su efecto se apreció posterior a la emergencia de la radícula, generando plántulas con raíces y tallos más largos. Estos resultados manifestaron una correlación positiva significativa entre la variable vigor de germinación y las siguientes variables: porciento de germinación, plántulas de alto vigor, peso seco de radícula, longitud de plúmula y contenido de clorofila. En este estudio se aprecia la posibilidad de generar un incremento en la respuesta fisiológica de los diferentes cultivos, a través del efecto promotor que poseen las NPsZnO en diversas variables asociadas con la germinación y crecimiento de plántula durante el proceso de desarrollo, asumiendo que la concentración optima depende del tipo de la especie vegetal en estudio"