Estudio fisiológico en semillas y plántulas de maíz tratadas con nanopartículas de óxido de magnesio y expuestas a ambientes salinos

Abstract

"El presente trabajo se realizó en el Laboratorio de Fisiología de Semillas del Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN), con el objetivo de evaluar el efecto de la imbibición de semillas de maíz de un híbrido comercial, en una suspensión con nanopartículas de óxido de magnesio (NPsMgO), y la respuesta a ambientes salinos inducidos por diferentes concentraciones de NaCl. Se evaluaron trece tratamientos, un testigo (CE = 0 dS/m), NPsMgO a 50 ppm, y soluciones con once diferentes conductividades eléctricas (0.25, 0.50, 0.75, 1.0, 1.5, 1.25, 1.75, 2.0, 2.50, 3.0 y 3.50 dS/m), preparadas con NaCl. Cada tratamiento constó de 100 semillas, divididas en cuatro repeticiones de 25, las cuales se trataron inicialmente con la suspensión de NPsMgO (50 ppm) imbibiéndose por 24 horas (excepto el testigo que se imbibió en agua destilada). Posterior al tratamiento de imbibición, las semillas se sembraron entre papel Anchor, el cual se humedeció con agua destilada en el testigo, así mismo para el tratamiento con 50 ppm NPsMgO. En el resto de los tratamientos, el papel Anchor se humedeció con la solución respectiva de NaCl. Cada tratamiento se colocó en un contenedor dentro de una cámara bioclimática a una temperatura de 25°C y una humedad relativa de 65 %, con un fotoperíodo de 16 horas luz y 8 de oscuridad. Se evaluaron las variables porcentaje de vigor de germinación, germinación, plántulas de alto vigor, plántulas de bajo vigor, plántulas anormales, semillas sin germinar, longitud de plúmula, longitud de radícula, peso seco de plúmula, peso seco de radícula, relación peso seco de radícula/peso seco de plúmula, y el contenido de clorofila. Los resultados indican que imbibir las semillas en NPsMgO, y posteriormente sembrarlas en ambientes salinos, presentan mayor vigor a CE menores a 2.0 dS/m, por ende, el vigor de germinación de reduce a CE mayores a 2.0 dS/m. Sin embargo, el porcentaje de germinación resultó estadísticamente igual en todos los tratamientos. También se observó que el porcentaje de plántulas normales de alto vigor se incrementó en tratamientos que incluyeron imbibir semillas en NPsMgO y germinarlas a diferentes CE. Una vez que las plántulas se desarrollaron, se observaron diferencias en la acumulación de materia seca (peso seco), crecimiento y niveles de clorofila. El tratamiento que presentó la mayor LP fue 1.25 dS/m, indicando que el maíz requiere de suelos bajos en sales que van de 1.0 a 2.0 dS/m para un mejor desarrollo. Por otra parte, la variable LR presentó el valor más alto (23.25 cm) con el tratamiento NPsMgO 50 ppm, superando estadísticamente al testigo. Esto indica que el magnesio promovió el desarrollo de la radícula. Sin embargo, también se observó que a partir de CE mayores a 2.0 dS/m, se redujo la LR. La acumulación de materia seca en la plúmula (PSP), se incrementó a una CE de 2.0 dS/m, con un valor de 44.81 mg/plúmula, y se redujo en el testigo a 31.83 mg/plúmula. Mientras que para la variable PSR, el menor peso se obtuvo a 3.0 dS/m, con 17.79 mg/radícula, siendo estadísticamente diferente al tratamiento de 1.0 dS/m, que presentó el mayor peso con 32.33 mg/radícula. Se puede observar que la mayor acumulación de materia seca en las plántulas de maíz se presentó en un rango de CE de 1.0 a 2.0 dS/m. Para la relación PSR/PSP se observó un patrón similar a la variable PSR, donde el tratamiento con una CE de 1.0 dS/m, superó al tratamiento con 3.0 dS/m, con valores de 0.87 y 0.42, respectivamente. La variable contenido de clorofila, incrementó con una CE de 0.25 dS/m (30.21 SPAD), superando estadísticamente al resto de los tratamientos. De acuerdo con los resultados, tratar las semillas con NPsMgO 50 ppm durante el periodo de imbibición, mejora la respuesta a la salinidad durante las últimas fases de la germinación, ya que, en la mayoría de las variables evaluadas en plántula, se observó una mejor respuesta con respecto al testigo y al tratamiento donde únicamente se imbibieron las semillas en la suspensión con NPsMgO (50 ppm)"