El trigo y la cebada son cereales comunes en todo el mundo. La aplicación de la nanotecnología podría aumentar el rendimiento de estos cultivos, ayudando así a satisfacer la demanda mundial de alimentos. En un artículo reciente de la revista Materiales Hoy: Procedimientosel efecto del óxido de hierro (Fe3O4) nanopartículas sobre la tasa de germinación y el crecimiento de semillas de cebada y trigo.
Estudio: Influencia de las nanopartículas de Fe3O4 en la germinación y crecimiento temprano de semillas de trigo y cebada. Crédito de la foto: Nitr/Shutterstock.com
Hierro magnético3O4 Las nanopartículas se sintetizaron mediante una técnica de coprecipitación química. Caracterización de Fe3O4 Las nanopartículas que utilizan microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM), difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) revelaron que estas nanopartículas tenían una forma esférica con un rango de tamaño entre 20 y 30 nanómetros.
El Hada3O4 Se aplicaron nanopartículas en diferentes concentraciones en forma de suspensión a genotipos de cebada y trigo en estado de plántula. Los resultados mostraron que el tratamiento de plántulas de cebada y trigo con Fe3O4 Las nanopartículas tuvieron un efecto positivo en la germinación de semillas, mostrando longitudes de raíz y coleóptilo más largas junto con tasas de germinación más altas.
Aplicación de nanopartículas en el cultivo de trigo y cebada
Las nanopartículas se utilizan en varios campos, incluida la industria, la medicina, la agricultura y la biotecnología. La aplicación de nanopartículas en la agricultura podría mejorar el rendimiento, el crecimiento de las plantas y la calidad del producto al facilitar el control de plagas, la fertilización y una mejor nutrición del suelo. Además, el efecto de las nanopartículas depende de la especie vegetal, el tipo de nanopartícula y las propiedades físicas.
En el cultivo de trigo y cebada, la germinación de la semilla es la fase crítica que está influenciada por la disponibilidad de humedad, las características genéticas, las condiciones ambientales y la calidad del suelo. Con este fin, los estudios preliminares que investigan el potencial de las nanopartículas en el cultivo de trigo y cebada han demostrado un efecto positivo de las nanopartículas en la germinación de semillas, el crecimiento y el desarrollo de las plantas.
Aunque las nanopartículas de hierro se encuentran naturalmente en la naturaleza, estas nanopartículas se vuelven muy inestables y reactivas en presencia de oxígeno. Fe a base de metal3O4 Las nanopartículas sirven como fuente de hierro, que respalda la biosíntesis de sideróforos en el trigo y la cebada, lo que mejora el crecimiento.
Informes anteriores mencionaron que el hierro activa la enzima en la síntesis de ARN y mejora el proceso biológico de la fotosíntesis. Debido a la falta de información sobre el efecto del Fe3O4 Debido a la toxicidad de las nanopartículas, es importante realizar estudios de laboratorio para determinar la dosis adecuada de Fe3O4 Nanopartículas en plantas de trigo y cebada. Como resultado, los científicos pueden comprender la nutrición del suelo y generar conocimientos sobre la respuesta bioquímica y biomolecular de las plantas de trigo y cebada a la exposición a nanopartículas.
Se han estudiado varias nanopartículas para comprender sus efectos en diferentes especies de plantas. El efecto de Fe3O4 Las nanopartículas sobre la germinación y el crecimiento de la cebada y el trigo están prácticamente inexploradas. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo investigar la influencia de Fe3O4 Nanopartículas en genotipos de cebada y trigo de la región del Cáucaso.
Nanopartículas de Fe3O4 para germinación acelerada
En el presente estudio, el efecto del Fe3O4 Se estudió la germinación de nanopartículas en cebada y trigo y los resultados de la prueba T mostraron una tasa de germinación del 0,05 %. Aquí el proceso de germinación comenzó al observar semillas expuestas al agua y Fe3O4 Las nanopartículas mostraron una germinación mejorada en comparación con un control.
Diferentes concentraciones de Fe3O4 Las nanopartículas a ambos lados de la cubierta de la semilla mejoraron la absorción de agua por ósmosis y, en consecuencia, aumentaron el consumo de agua, lo que aceleró la germinación de la semilla. Las semillas de trigo y cebada se exponen a una dosis de Fe de 100 miligramos por litro3O4 Las nanopartículas dieron como resultado una tasa de germinación promedio de 87% y 96% en cebada y trigo, respectivamente. Sin embargo, la semilla de control mostró tasas de germinación más bajas de 61% y 84% en cebada y trigo, respectivamente.
Además, una alta concentración de Fe3O4 Las nanopartículas redujeron el crecimiento de las plantas debido a la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS) producidas por las nanopartículas. Con este fin, estudios previos plantearon la hipótesis de que la presencia de concentraciones más altas de ROS podría afectar negativamente el crecimiento de las plantas. Sin embargo, en concentraciones más bajas, las ROS pueden reducir los efectos del estrés biótico y, por lo tanto, promover el crecimiento de las plantas.
El efecto de Fe3O4 Se estudió la germinación de nanopartículas en semillas de cebada y trigo en base a su porcentaje de germinación. Los resultados mostraron que mientras que la dosis de nanopartículas de 100 miligramos por litro aumentó significativamente la germinación de semillas, sus dosis de 250 y 1000 miligramos por litro mostraron una disminución del porcentaje de germinación en semillas de cebada y trigo. Sin embargo, estos porcentajes de germinación fueron comparativamente más altos que el control.
Conclusión
En resumen, la fe3O4 Se prepararon nanopartículas con un diámetro de 20 a 30 nanómetros mediante una técnica de coprecipitación química y estas nanopartículas se usaron en genotipos de cebada y trigo. Los estudios experimentales se realizaron para evaluar los posibles efectos del Fe3O4 Las nanopartículas sobre la germinación y el crecimiento de la cebada y el trigo revelaron que estas nanopartículas pueden promover la germinación de la cebada y el trigo incluso en bajas concentraciones. El efecto de Fe3O4 Se encontraron más nanopartículas en la cebada que en el trigo.
Relación
Serpoush M, Kiyasatfar M, Ojaghi J (2022). Influencia de las nanopartículas de Fe3O4 en la germinación y crecimiento temprano de semillas de trigo y cebada. Materiales Hoy: Procedimientos. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785322044595
