Evaluación del efecto de las nanopartículas de óxido de cobre (CuO) en cuanto a la germinación, desarrollo de planta y asimilación de CO2 en tomate (Solanum lycopersicum) variedad Río Grande

Abstract

Durante las últimas décadas, la investigación en ciencia y tecnología se ha centrado en la fabricación de estructuras atómicas y materiales a escalas nanométricas. Las NPs pueden tener una mayor reactividad química y ser más bioactivas que las partículas más grandes, por su tamaño, tienen mejor acceso a cualquier cuerpo y tienen probabilidad de entrar en células tejidos y órganos. Ofrece la posibilidad de generar nanoproductos como fertilizantes, plaguicidas, sensores y promotores de crecimiento de plantas. La justificación de este trabajo, radica en la posibilidad de usar nanopartículas metálicas en forma de nano promotores de la germinación y/o como nano fertilizantes en cultivos de invernadero. La presente investigación comprendió dos estudios, el primero se llevó a cabo 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), en donde se evaluó el efecto de cuatro concentraciones (0, 25, 50 y 100 ppm) de nanopartículas de Óxido de Cobre (NPsCuO) sobre el vigor y germinación de semillas de tomate (Solanum lycopersicum), variedad Río Grande. En el Estudio 2, semillas previamente imbibidas en NPsCuO (0, 25, 50 y 100 ppm), se sembraron en charolas de poliestireno de 200 cavidades. Posteriormente se trasplantaron a maceta en donde se aplicó al sustrato NPsCuO (0, 25, 50 y 100 ppm), y subsiguientemente se determinó altura de planta, diámetro de tallo, e índice de clorofila utilizando un SPAD modelo 502. Además, se usó un determinador portátil marca LI-COR 6400, para medir la tasa de asimilación de CO2, CO2 intercelular, transpiración y conductancia estomática. Estudio 1. Los resultados indican que la aplicación de NPsCuO a las semillas durante el proceso de imbibición, no influyó sobre el vigor y la germinación de semillas de tomate Río Grande; sin embargo, a 50 y 100 ppm de NPsCuO, se obtuvo mayor peso seco de plántula, longitud media de vástago y de radícula, ambas concentraciones con valores estadísticamente iguales. Estudio 2. En invernadero, el uso de NPsCuO aplicadas al sustrato en forma de suspensión a concentraciones altas (50 y 100 ppm), inhibieron el desarrollo de la planta, causando fitotoxicidad, lo cual se reflejó en un menor diámetro de tallo y altura de planta. En cuanto a la tasa de asimilación de CO2, los tratamientos evaluados modificaron la eficiencia del mesófilo para la fijación del CO2. Durante la etapa reproductiva se obtuvo mayor tasa de asimilación de CO2, esto pudo deberse a que, durante dicha etapa, la planta requiere una mayor cantidad de fotosintatos para la floración y el llenado de frutos. El contenido de clorofila, aumentó a medida que transcurrieron las horas después de la aplicación de NPsCuO, así como con el tiempo de desarrollo del cultivo