Agronanotecnología: una nueva herramienta para la agricultura moderna

Nanotechnology (NT) is focused to study the materials at the atomic and molecular scale (1-100 nm), the most studied are metallic nanoparticles (NPs) and those derived from carbon. In modern agriculture NPs are investigated because they offer the possibility to control plant pathogens and to increase the yield of plant crops. Nanotechnology provides scientific tools to design and prepare important products such as fertilizers and plant growth promoters. However, scientific literature is plenty of mix results; for example, some papers reports the benefits obtained from the application of carbon nanotubes and metal NPs, promoting plant growth effects, while others papers mention inhibition and phytotoxicity on seeds and plants. NT in agriculture to produce nanofertilizers and pesticides is still being investigated; however, derivative products and applications have been steadily increasing in recent years and are expected to continue growing. Currently, the worldwide demand for food is increasing and research and products to enhance crops yield are still insufficient. Therefore, the industry needs to generate nanoproducts for the development of a sustainable agriculture. Consequently, this review presents recent results about the use of NPs in agriculture, and its potential uses as nanofertilizers and plant growth promoters.La nanotecnología (NT) estudia los materiales cuyo tamaño corresponde a la escala atómica y molecular (1-100 nm), destacando como los más estudiados a las nanopartículas (NPs) metálicas y las derivadas del carbono. En lo que respecta a la agricultura moderna, los estudios relacionados a este tipo de materiales han ido avanzando y se prevé un importante crecimiento en los reportes de resultados de investigación en el área, debido a la posibilidad de incrementar con su uso, la producción de alimentos. En este sentido, la NT brinda la posibilidad de generar nanofertilizantes y promotores del crecimiento. No obstante, actualmente existen imprecisiones sobre los resultados obtenidos, por una parte, algunas investigaciones muestran que la aplicación de los nanotubos de carbono y las NPs metálicas tienen un efecto benéfico en el crecimiento de las plantas, mientras que otros trabajos reportan inhibición y fitotoxicidad. Actualmente, la demanda de alimentos básicos a nivel mundial aumenta, pero las investigaciones y productos para incrementar el rendimiento de los cultivos son aún insuficientes. Por lo tanto, una opción para el desarrollo de una agricultura sustentable pudiese ser la generación de nanoproductos. Debido a lo antes señalado, este artículo analiza recientes investigaciones relacionadas con la utilización de las NPs en la agricultura y sus usos potenciales como nanofertilizantes y promotores de crecimiento de las plantas

Agronanotechnology : a new tool for modern agriculture

La nanotecnología (NT) estudia los materiales cuyo tamaño corresponde a la escala atómica y molecular (1-100 nm), destacando como los más estudiados a las nanopartículas (NPs) metálicas y las derivadas del carbono. En lo que respecta a la agricultura moderna, los estudios relacionados a este tipo de materiales han ido avanzando y se prevé un importante crecimiento en los reportes de resultados de investigación en el área, debido a la posibilidad de incrementar con su uso, la producción de alimentos. En este sentido, la NT brinda la posibilidad de generar nanofertilizantes y promotores del crecimiento. No obstante, actualmente existen imprecisiones sobre los resultados obtenidos, por una parte, algunas investigaciones muestran que la aplicación de los nanotubos de carbono y las NPs metálicas tienen un efecto benéfico en el crecimiento de las plantas, mientras que otros trabajos reportan inhibición y fitotoxicidad. Actualmente, la demanda de alimentos básicos a nivel mundial aumenta, pero las investigaciones y productos para incrementar el rendimiento de los cultivos son aún insuficientes. Por lo tanto, una opción para el desarrollo de una agricultura sustentable pudiese ser la generación de nanoproductos. Debido a lo antes señalado, este artículo analiza recientes investigaciones relacionadas con la utilización de las NPs en la agricultura y sus usos potenciales como nanofertilizantes y promotores de crecimiento de las plantas.Nanotechnology (NT) is focused to study the materials at the atomic and molecular scale (1-100 nm), the most studied are metallic nanoparticles (NPs) and those derived from carbon. In modern agriculture NPs are investigated because they offer the possibility to control plant pathogens and to increase the yield of plant crops. Nanotechnology provides scientific tools to design and prepare important products such as fertilizers and plant growth promoters. However, scientific literature is plenty of mix results; for example, some papers reports the benefits obtained from the application of carbon nanotubes and metal NPs, promoting plant growth effects, while others papers mention inhibition and phytotoxicity on seeds and plants. NT in agriculture to produce nanofertilizers and pesticides is still being investigated; however, derivative products and applications have been steadily increasing in recent years and are expected to continue growing. Currently, the worldwide demand for food is increasing and research and products to enhance crops yield are still insufficient. Therefore, the industry needs to generate nanoproducts for the development of a sustainable agriculture. Consequently, this review presents recent results about the use of NPs in agriculture, and its potential uses as nanofertilizers and plant growth promoters.Fil: Lira Saldivar, Ricardo Hugo. Centro de Investigación en Química Aplicada (Coahuila, México)Fil: Méndez Argüello, Bulmaro. Centro de Investigación en Química Aplicada (Coahuila, México)Fil: Vera Reyes, Ileana. Centro de Investigación en Química Aplicada (Coahuila, México)Fil: De los Santos Villarreal, Gladys. Centro de Investigación en Química Aplicada (Coahuila, México

Nanotecnología: Un nuevo paradigma cientíco en la producción agropecuaria del siglo XXI/Nanotechnology: A new scientic paradigm on agricultural production of the XXI century

El avance de la ciencia está llevando a la humanidad a la era de la nanotecnología (NT), que en términos sencillos, se reere a la tecnología practicada sobre los materiales a nivel molecular. La NT, es la ciencia que está sustentada en la capacidad de medir, manipular y organizar la materia a escala nanométrica, entre 1 y 100 nanómetros (10−9 m), tiene la capacidad de impulsar el incremento de la producción de alimentos por medio de la agricultura sustentable, debido a que permite usar agua, pesticidas y fertilizantes de forma más eciente y en menor cantidad (Duhan et al. 2017). Las aplicaciones de la NT son enormes, como los nanosensores para el monitoreo tosanitario, zeolitas nanoporosas para la liberación lenta de fertilizantes, nanoaditivos alimenticios, medicamentos, nanoemulsiones para el tratamiento y la prevención de enfermedades (Ganesh 2017). En el sector agrícola los reportes sobre la aplicación de nanopartículas (NPs) metálicas con Fe, Cu y Zn, indican que mejoran la germinación de las semillas, el crecimiento, el contenido nutricional, la actividad enzimática y el rendimiento (Bradeld et al. 2017). Algunas NPs de ZnO y CuO muestran efecto positivo sobre la reactividad de tohormonas como las citoquininas (zeatina), auxinas (ácido indolacético) y ácido salicílico, compuestos que promueven elongación, división celular y crecimiento en las plantas (Lira-Saldivar et al. 2016). Algunas respuestas a las NPs podrían estar relacionadas con la producción del esteroide diosgenina y precursores hormonales, que contribuyen en la producción endógena de tohormonas como las citoquininas, auxinas y giberelinas (Vankova et al. 2017). Las NPs derivadas del carbono (C) como grafeno, fullereno y nanotubos de carbono (NTC) también son de importancia en la agricultura, debido a que tienen un efecto estimulante del crecimiento. Los NTC promueven el crecimiento de las plantas debido a que los nanotubos se comportan como canales de agua similares a las acuaporinas, lo que promueve mayor presión hidrostática dentro de las células; induciendo absorción de agua, ujo de nutrientes y por consiguiente mayor crecimiento de la planta. Las NPs de óxido de grafeno también mejoran el crecimiento y la producción de biomasa en plantas, mientras que otras NPs como las de óxido de titanio causan incrementos en la actividad de varias enzimas y promueven la absorción de nitrato, el cual acelera la transformación del nitrógeno inorgánico a orgánico, haciéndolo más asimilable para las plantas. Un estudio con NPs de óxido de cerio demostró que también incrementan la producción de biomasa fresca, longitud de raíz y la actividad enzimática del sistema antioxidante (Gui et al. 2017). Lo que evidencia que las plantas cultivadas responden de forma favorable a los NPs metálicas o derivadas del carbón, y aun cuando algunos de estos nanocompuestos no actúan como micro o macro nutrientes, impactan en la siología y bioquímica de las plantas, efectos que no están bien dilucidados. En la producción animal, los nanoaditivos e

Changes induced by plastic film mulches on soil temperature and their relevance in growth and fruit yield of pickling cucumber

Purpose: The aim of this study was to realize whether soil mulching, with different plastic mulch colors, is a suitable practice for the culture of pickling cucumber. Materials and Methods: The crop was cultured or not with black, silver/black, white/black, and aluminum/black plastic films, treatments were evaluated in randomized complete block design, to determine their effect on soil temperature, gas exchange, nutrient concentration, growth, and fruit yield. Results and Conclusions: Black, silver/black, and aluminum/black plastic mulches were higher (p ≤ 0.05) in plant height, leaf area, and shoot dry weight than bare soil at 15 days after sowing, whose results were similar than using white/black film. Maximum, minimum, and mean soil temperatures were higher with all plastic mulches except for aluminum/black, in which the maximum soil temperature was similar to the one in bare soil. There was no difference in net photosynthesis and there was very little difference in nutrient concentration between plants in plastic mulches and plants in bare soil; however, early and total yield showed a higher (p ≤ 0.05) yield in all plastic mulches, and lower with bare soil and white/black plastic mulch. Our results confirm that soil mulching impacts the pickling cucumber yield. We suggest a carefull selection of the color plastic mulch