Funcionalización de nanotubos de carbono con diferentes fitorreguladores y su efecto en el desarrollo y nutrición en Avena sativa

Abstract

Avena sativa has an important nutritional value being among the most important cereals in the world, however, for its production are used indiscriminately chemical inputs that pollute the environment, so options are being sought to reduce the use of agrochemicals and make production more efficient. One alternative that has recently been studied is the use of nanoparticles such as carbon nanotubes (NTC), although positive effects on plant development have not yet been shown. Pioneering research has documented that NCTs influence plant development through the balance of phytoregulators. Therefore, in this work the objective was to evaluate the effects of NTC functionalized by non-covalent method with different phytoregulators in the assimilation of nutrients and leaf and radical development of Avena sativa. The NTC was characterized by FTIR to confirm the non-covalent functionalization of the NTC with the different phytoregulators. Subsequently, Avena sativa seeds were inoculated with NTC with and without functionalized at concentrations of 2.5, 5, 10, 20 and 30 ?g/ml. The variables evaluated were germination, biomass, phenotypic (leaf area and radical architecture) and mineral profile. The results showed that the application of NTC with phytoregulators modified plant development. In this sense, it was observed that at the germination stage the seeds treated with phytoregulators are having an inhibition of germination, However, when functionalizing the NTC with phytoregulators it was observed how these nanoparticles contribute to counteract this inhibition. On the other hand, it was observed that in the elemental composition there is an increase in some macronutrients such as K, P, Mg, Ca and S and in contrast, a lower absorption of Zn.

La avena (Avena sativa) tiene un importante valor alimenticio encontrándose entre los cereales más importantes del mundo, sin embargo, para su producción se emplean de forma indiscriminada insumos químicos que contaminan el ambiente, por lo que se están buscando opciones para reducir el uso de agroquímicos y eficientizar la producción. Una alternativa que recientemente se estudia es el uso de nanopartículas como los nanotubos de carbono (NTC), si bien, se han demostrado efectos positivos en el desarrollo vegetal todavía no se llega a comprender el mecanismo que tienen estas nanopartículas en el desarrollo vegetal. En investigaciones pioneras se ha documentado que los NTC influyen en el desarrollo vegetal a través del balance de fitorreguladores. Por lo que, en este trabajo el objetivo fue evaluar los efectos de los NTC funcionalizados por método no covalente con diferentes fitorreguladores en la asimilación de nutrientes y desarrollo foliar y radical de Avena sativa. Se caracterizaron los NTC mediante FTIR para confirmar la funcionalización no covalente de los NTC con los distintos fitorreguladores. Posteriormente se inocularon las semillas de Avena sativa con los NTC con y sin funcionalizar a concentraciones de 2.5, 5, 10, 20 y 30 ?g/ml. Las variables evaluadas fueron germinación, biomasa, fenotípicas (área foliar y arquitectura radical) y perfil mineral. Los resultados obtenidos mostraron que la aplicación de NTC con los fitorreguladores modificó el desarrollo vegetal. En este sentido, se observó que en estadio de germinación las semillas tratadas con los fitorreguladores están teniendo una inhibición de la germinación, sin embargo, al funcionalizar los NTC con los fitorreguladores se observó como estas nanopartículas contribuyen a contrarrestar dicha inhibición. Por otra parte, se observó que en la composición elemental hay un aumento en algunos macronutrientes como K, P, Mg, Ca y S y en contraste, una menor absorción de Zn.