Efecto de maltodextrina y nanoparticulas de óxido de zinc sobre biomasa y rendimiento en pepino
DOI:
https://doi.org/10.19136/era.a10nNEIII.3699Palabras clave:
bioestimulantes, MDP, MDX, NPZnO, NPZnO-MDXResumen
El cambio climático y el crecimiento poblacional demandan nuevas y novedosas alternativas sustentables para mejorar el crecimiento y la producción de cultivos. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto bioestimulante de maltodextrina y nanopartículas de óxido de zinc sobre la biomasa y parámetros del
rendimiento de pepino. El experimento se estableció bajo un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial 5X2, con ocho repeticiones. Los tratamientos
consistieron en cuatro bioestimulantes y un tratamiento control y dos vías de aplicación (foliar y drench). Los bioestimulantes evaluados fueron maltodextrina pura, maltodextrina refinada, nanopartículas de óxido de zinc solas y recubiertas con maltodextrina, aplicados a 1 000 ppm. Se midieron variables de peso fresco y seco aéreo, peso fresco y seco de raíz, número, peso, diámetro polar y diámetro ecuatorial de fruto. Los resultados indican que la maltodextrina pura y refinada aumentaron el peso seco aéreo un 26.74% y 23.30% respectivamente cuando se aplicaron vía foliar. Además, la aplicación de maltodextrina vía foliar incrementó el número de frutos en un 31.56%, mientras que las nanopartículas de óxido de zinc vía drench un 32.39%. La vía de aplicación de los bioestimulantes tuvo un impacto significativo en el peso seco aéreo número de frutos, diámetro polar del fruto y diámetro ecuatorial del fruto. Tanto la maltodextrina como las nanopartículas de óxido de zinc, en ambas presentaciones, mostraron efectos bioestimulantes
positivos en la biomasa y calidad de los frutos de pepino.
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Baldoquin-Hernández M, García MA, Gómez-Masjuan Y, Bertot Arosa IJ (2015) Respuesta agronómica del cultivo de la lechuga (Lactuca sativa L.) variedad Black Seed Simpson ante la aplicación de bioestimulante Enerplant. Revista Centro Agrícola 42: 55-59.
Brown P, Saa S (2015) Biostimulants in agriculture. Frontiers in plant science 6: 671. DOI: 10.3389/fpls.2015.00671.
Di-Vittori L, Mazzoni L, Battino M, Mezzetti B (2018) Pre-harvest factors influencing the quality of berries. Scientia Horticulturae 233: 310-322.
Dimkpa CO, Andrews J, Sanabria J, Bindraban PS, Singh U, Elmer WH, White JC (2020) Interactive effects of drought, organic fertilizer, and zinc oxide nanoscale and bulk particles on wheat performance and grain nutrient accumulation. Science of the Total Environment 722: 137808. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.137808.
Du Jardin P (2015) Plant biostimulants: definition, concept, main categories and regulation. Scientia Horticulturae 196: 3-14.
Elemike EE, Uzoh IM, Onwudiwe DC, Babalola OO (2019) El papel de la nanotecnología en la fortificación de los nutrientes de las plantas y la mejora de la producción de cultivos. Ciencias Aplicadas 9(3): 499. DOI: 10.3390/app9030499.
Farouk S (2023) Role of biostimulants in plant’s life cycle. In Biostimulants in Alleviation of Metal Toxicity in Plants (pp. 75-106). Academic Press. DOI: 10.1016/B978-0-323-99600-6.00010-4.
Ghani MI, Saleem S, Rather SA, Rehmani MS, Alamri S, Rajput VD, Kalaji HM, Saleem N, Sial TA, Liu M (2022) Foliar application of zinc oxide nanoparticles: An effective strategy to mitigate drought stress in cucumber seedling by modulating antioxidant defense system and osmolytes accumulation. Chemosphere 289: 133202. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.133202.
Gilbertson LM, Pourzahedi L, Laughton S, Gao X, Zimmerman JB, Theis TL, Westerhoff P, Lowry GV (2020) Guiding the design space for nanotechnology to advance sustainable crop production. Nature Nanotechnology 15: 801-810.
Giraldo JP, Landry MP, Faltermeier SM, McNicholas TP, Iverson NM, Boghossian AA, Reuel NF, Hilmer AJ, Sen F, Brew JA, Strano MS (2014) Plant nanobionics approach to augment photosynthesis and biochemical sensing. Nature Materials 13(4): Art. 4. DOI: 10.1038/nmat3890.
González-García Y, González-Moscoso M, Hernández-Hernández H, Méndez-López A, Juárez-Maldonado A (2021) Induction of stress tolerance in crops by applying aanomaterials. In: Ingle AP (ed) Nanotechnology in plant growth promotion and protection. John Wiley & Sons, Ltd. India. pp: 129-169.
González-González MF, Ocampo-Alvarez H, Santacruz-Ruvalcaba F, Sánchez-Hernández CV, Casarrubias-Castillo K, Becerril-Espinosa A, Castañeda-Nava JJ, Hernández-Herrera RM (2020) Physiological, ecological, and biochemical implications in tomato plants of two plant biostimulants: Arbuscular mycorrhizal fungi and seaweed extract. Frontiers in Plant Science 11: 999. DOI: 10.3389/fpls.2020.00999.
González-Morales S, Cárdenas-Atayde PA, Garza-Alonso CA, Robledo-Olivo A, Benavides-Mendoza A (2022) Plant biostimulation with nanomaterials: A physiological and molecular standpoint. In: Fernandes-Fraceto L, Pereira-de-Carvalho HW, de Lima R, Ghoshal S, Santaella C (eds) Inorganic nanopesticides and nanofertilizers. Springer, Cham. pp: 153-185. DOI: 10.1007/978-3-030-94155-0_5.
Han X, Xi Y, Zhang Z, Mohammadi MA, Joshi J, Borza T, Wang-Pruski G (2021) Effects of phosphite as a plant biostimulant on metabolism and stress response for better plant performance in Solanum tuberosum. Ecotoxicology and Environmental Safety 210: 111873. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2020.111873.
Hsieh CH (2007) Spherical zinc oxide nano particles from zinc acetate in the precipitation method. Journal of the Chinese Chemical Society 54: 31-34.
Juárez-Maldonado A, Ortega-Ortíz H, Morales-Díaz AB, González-Morales S, Morelos-Moreno Á, Cabrera-De la Fuente M, Sandoval-Rangel A, Cadenas-Pliego G, Benavides-Mendoza A (2019) Nanoparticles and nanomaterials as plant biostimulants. International Journal of Molecular Sciences 20(1): Art. 1. DOI: 10.3390/ijms20010162.
Kaningini AG, Nelwamondo AM, Azizi S, Maaza M, Mohale KC (2022) Metal nanoparticles in agriculture: A review of possible use. Coatings 12(10): 10. DOI: 10.3390/coatings12101586.
Kolbert Z, Sz˝ oll ˝ osi R, Rónavári A, Molnár Á (2022) Nanoforms of essential metals: from hormetic phytoeffects to agricultural potential. Journal of Experimental Botany 73: 1825-1840.
Kolenˇcík M, Ernst D, Komár M, Urík M, Šebesta M, ˇ Durišová L’, Bujdos M, ˇCerný I, Chlpík J, Juriga M, Illa R, Qian Y, Feng H, Kratošová G, Barabaszová KˇC, Ducsay L, Aydın E (2022) Effects of foliar application of ZnO nanoparticles on lentil production, stress level and nutritional seed quality under field conditions. Nanomaterials 12(3): 310. DOI: 10.3390/nano12030310.
Liu H, Yin C, Gao Z, Hou L (2021) Evaluation of cucumber yield, economic benefit and water productivity under different soil matric potentials in solar greenhouses in North China. Agricultural Water Management 243: 106442. DOI: 10.1016/j.agwat.2020.106442.
Lolodi O (2011) Microencapsulation of colistin sodium methanesulfonate in gum arabic and maltodextrin by spray drying. Trends in Applied Sciences Research 6(8): 877.LINK: https://scialert.net/abstract/?doi=tasr.2011.877.889.
Mandal S, Anand U, López-Bucio J, Kumar M, Lal MK, Tiwari RK, Dey A (2023) Biostimulants and environmental stress mitigation in crops: A novel and emerging approach for agricultural sustainability under climate change. Environmental Research, 116357. DOI: 10.1016/j.envres.2023.116357.
Méndez-López A, González-García Y, Juárez-Maldonado (2022) Stimulatory role of nanomaterials on agricultural Mansourcrops. Mansour Ghorbanpour, Muhammad Adnan Ahahid. Nano-enabled Agrochemicals in Agriculture. Academic Press. India. pp: 219-246.
Omoarelojie LO, Kulkarni MG, Finnie JF, Van Staden J (2021) Modes of action of biostimulants in plants. In: Gupta S, Van Ataden J (ed) Biostimulants for crops from seed germination to glant development. Academic Press. India. pp: 445-459.
Pérez-Velasco EA, Betancourt Galindo R, Valdez Aguilar LA, González Fuentes JA, Puente Urbina BA, Lozano Morales SA, Sánchez Valdés S (2020) Effects of the morphology, surface modification and application methods of ZnO-NPs on the growth and biomass of tomato plants. Molecules 25(6): 1282.DOI: 10.3390/molecules25061282.
Rivera-Gutiérrez RG, Preciado-Range P, Fortis-Hernández M, Betancourt-Galindo R, Yescas-Coronado P, Orozco- Vidal JA (2021) Nanoparticulas de óxido de zinc y su efecto en el rendimiento y calidad de melón. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 12: 791-803.
Rouphael Y, Giordano M, Cardarelli M, Cozzolino E, Mori M, Kyriacou MC, Bonini P, Colla G (2018) Plant-and seaweed-based extracts increase yield but differentially modulate nutritional quality of greenhouse spinach through biostimulant action. Agronomy 8(7): 126. DOI: 10.3390/agronomy8070126.
Seppelt R, Klotz S, Peiter E, Volk M (2022) Agriculture and food security under a changing climate: An underestimated challenge. IScience 25(12): 105551. DOI: 10.1016/j.isci.2022.105551.
SIAP (2022) Panorama Agroalimentario 2022. Servicio de Información agroalimentaria y Pesquera. México. 215p.
Singh Y, Kumar U, Panigrahi S, Balyan P, Mehla S, Sihag P, Sagwal V, Singh KP, White JC, Dhankher OP (2023) Nanoparticles as novel elicitors in plant tissue culture applications: Current status and future outlook. Plant Physiology and Biochemistry, 108004. DOI: doi.org/10.1016/j.plaphy.2023.108004.
Steiner AA (1961) A universal method for preparing nutrient solutions of a certain desired composition. Plant and Soil 15: 134-154.
Wang T, Sun C, Yang Z (2023) Climate change and sustainable agricultural growth in the sahel region: Mitigating or resilient policy response?. Heliyon 9(9). DOI: 0.1016/j.heliyon.2023.e19839.
Yang Z, McClements DJ, Xu Z, Meng M, Li C, Chen L, Qiu C, Long J, Jin Z (2022) Carbohydrate-based functional ingredients derived from starch: Current status and future prospects. Food Hydrocolloids 131: 107729. DOI: 10.1016/j.foodhyd.2022.107729.
Zhao L, Sun Y, Hernandez-Viezcas JA, Servin AD, Hong J, Niu G, Peralta-Videga JR, Duarte-Gardea M, Gardea-Torresdey JL (2013) Influence of CeO2 and ZnO Nanoparticles on Cucumber Physiological Markers and Bioaccumulation of Ce and Zn: A Life Cycle Study. Journal of Agricultural and Food Chemistry 61: 11945-11951.
Zoufan P, Baroonian M, Zargar B (2020) ZnO nanoparticles-induced oxidative stress in Chenopodium murale L, Zn uptake, and accumulation under hydroponic culture. Environmental Science and Pollution Research 27: 11066-11078.
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