Síntesis química de nanopartículas de óxido de zinc y su evaluación en plántulas de Lactuca sativa | Chemical synthesis of zinc oxide nanoparticles and their evaluation in Lactuca sativa seedlings

Resumen En la actualidad existen investigaciones sobre los diferentes efectos de nanomateriales en la agricultura para mejorar la germinación y la productividad de los cultivos, con la finalidad de garantizar la sostenibilidad económica y el uso eficiente de los recursos de producción en la agricultura. Las nanopartículas de ZnO aplicadas en este estudio fueron sintetizadas por un método de precipitación química y su caracterización se realizó por (XRD), (SEM), espectroscopía UV-visible y (FTIR). Se determinó el efecto sobre la germinación de semillas de lechuga (Lactuca sativa) por medio de un diseño completamente al azar con cinco tratamientos de NPs-ZnO y un tratamiento control cada uno con cuatro repeticiones. Se midieron índices fisiológicos, se cuantificó el contenido de clorofila y carotenoides, y el contenido de compuestos fenólicos en las plántulas de lechuga. Los resultados indican que aplicando dosis de 50 mg L-1 NPs-ZnO, se lograron mayores valores del porcentaje de germinación (36.97%), peso fresco de plúmula (23.91%), peso fresco de radícula (63.25%) y longitud de radícula (50.58%) respecto a los grupos control. Asimismo, se incrementó el contenido de fenoles totales (207.9%). Dosis superiores a 125 mg L-1 NPs-ZnO disminuyen el contenido de clorofila, causando efectos fitotóxicos en las plántulas de L. sativa. En cuanto al contenido de carotenoides el mejor tratamiento fue de 100 mg L-1 NPs-ZnO. El uso de NPs-ZnO sintetizadas a través de un método de precipitación química es una buena alternativa para ser utilizadas como inductores en la biosíntesis de compuestos bioactivos en plántulas de lechuga.

Abstract There are currently studies on the different effects of nanomaterials in agriculture to improve crop germination and productivity, in order to ensure economic sustainability and the efficient use of production resources in agriculture. The ZnO nanoparticles applied in this study were synthesized by a chemical precipitation method and their characterization was performed by XRD, SEM, UV-visible spectroscopy and FTIR. The effect on the germination of lettuce (Lactuca sativa) seeds was determined by means of a completely randomized design with five ZnO-NPs treatments and a control treatment each with four repetitions. Physiological indices were measured, chlorophyll and carotenoid contents, and phenolic compound content in lettuce seedlings were quantified. The results indicate that applying doses of 50 mg L-1 ZnO-NPs, higher values of germination percentage (36.97%), fresh weight of plumule (23.91%), fresh weight of radicle (63.25%) and radicle length (50.58%) were achieved compared to the control groups. Likewise, the total phenol content increased (207.9%). Doses greater than 125 mg L-1 ZnO-NPs decrease the chlorophyll content, causing phytotoxic effects on L. sativa seedlings. As for the carotenoid content, the best treatment was 100 mg L-1 ZnO-NPs. The use of ZnO-NPs synthesized through a chemical precipitation method is a good alternative to be used as inducers in the biosynthesis of bioactive compounds in lettuce seedlings.