Evaluación del efecto sinérgico de quitosano/óxido de zinc/nanotubos de carbono multipared/fructanos sobre la morfometría del tomate (Solanum Lycopersicum)

Abstract

Conventionally, agriculture involves multiple problems, such as the leaching and chemical volatilization of compounds used during the development of crops. Unfortunately, the uncontrolled abuse of these has been the cause of multiple problems at the environmental level. This abuse has led to the fact that fertilization doses, even those that comply with the requirements of the crop, can become insufficient for its development. Therefore, the design of a formulation based on gelatinizing compounds such as chitosan with nanoparticles of zinc oxide (ZnO), multiwall carbon nanotubes (MWCNT), and fructans (Frut) were evaluated for their use as a nanofertilizer. Overall results showed a synergistic effect between chitosan, MWCNT, and fructans as well as remarkable morphometric values in plants treated with chitosan, MWCNT, and ZnO. The chitosan/ZnO/MWCNT/Frut formulation was expected to have a great synergy between them in order to potentiate its original properties. However, there was a decline in its effect, this may be due to the chemical interaction between the components that could not provide good bioavailability for tomato plants. The treatment that registered the highest synergistic effect in tomato plants (Solanum lycopersicum L., variety Moctezuma F1) was reactive grade chitosan, MWCNT/frut, achieving an increase of 90.6% in basal diameter, 76.5% in plant height, 81.25% in number of sheets, 309.38% in fresh weight, 201.4% in dry weight, 14% in root length and 212.69% in leaf area compared to control treatment.Convencionalmente, la agricultura presenta múltiples problemas, como la lixiviación y la volatilización química de los compuestos utilizados durante el desarrollo de los cultivos. Desafortunadamente, el abuso incontrolado de estos ha sido causa de múltiples problemas ambientales. Este abuso ha llevado a que las dosis de fertilización, incluso las que cumplen con los requerimientos del cultivo, resulten insuficientes para su desarrollo. Por lo tanto, se evaluó el diseño de una formulación basada en compuestos gelatinizantes como el quitosano con nanopartículas de óxido de zinc (ZnO), nanotubos de carbono multipared (MWCNT) y fructanos (Frut) para su uso como nanofertilizante. Los resultados generales mostraron un efecto sinérgico entre el quitosano, los MWCNT y los fructanos, así como notables valores morfométricos en plantas tratadas con quitosano, MWCNT y ZnO. Se esperaba que la formulación quitosano/ZnO/MWCNT/Frut presentara una gran sinergia entre ellos para potenciar sus propiedades originales. Sin embargo, se observó una disminución en su efecto, posiblemente debido a la interacción química entre los componentes, que no proporcionó una buena biodisponibilidad para las plantas de tomate. El tratamiento que registró el mayor efecto sinérgico en plantas de tomate (Solanum lycopersicum L., variedad Moctezuma F1) fue el quitosano reactivo, MWCNT/frut, logrando un incremento del 90.6% en el diámetro basal, 76.5% en la altura de la planta, 81.25% en el número de hojas, 309.38% en el peso fresco, 201.4% en el peso seco, 14% en la longitud de la raíz y 212.69% en el área foliar, en comparación con el tratamiento control