Evaluación del efecto de partículas micro y nanométricas de óxido de cinc sobre la germinación y el desarrollo vegetativo del ají jalapeño (Capsicum annuum L.)

Abstract

Capsicum annuum L. tipo jalapeño, es una especie que contiene compuestos bioactivos de interés, entre ellos terapéutico, y su cultivo en Colombia sustenta la economía de muchos hogares campesinos. Considerando su cultivo, el déficit del micronutriente cinc (Zn), en esta especie, puede causar problemas en su desarrollo. Es por ello que, actualmente, se investiga el uso de las nanopartículas (1-100 nm) de ZnO (ZnO-NPs) como potenciales fertilizantes. No obstante, existe una preocupación generalizada por el impacto nocivo que pudiera tener la liberación accidental o deliberada de nanopartículas sobre las plantas. Para aportar a esta temática, en este estudio, se planteó como objetivo general determinar el efecto de tratamientos de ZnO constituido por nanopartículas (ZnO-NPs) o micropartículas (ZnO-MPs), en concentraciones de 0, 10, 20, 50, 100 y 200 mg L-1 ó mg Kg-1, sobre el desarrollo vegetativo juvenil y adulto de C. annuum. Para ello se sintetizaron las nanopartículas de ZnO, que presentaron un tamaño de partícula <100 nm, y se adquirieron comercialmente las ZnO-MPs. A continuación, se evaluó el efecto de los tratamientos con estas partículas de ZnO sobre del desarrollo vegetativo juvenil de C. annuum, a los 14 días después de su exposición (dde) a los mismos. Se encontró que estos no afectaban la germinación de las semillas, pero sí el desarrollo posterior de las plántulas. Como sucedió, con la reducción en longitud de raíz para plántulas provenientes de semillas tratadas con 20, 100 y 200 mg L-1 de ZnO-NPs y 10, 100 y 200 mg L-1 de ZnO-MPs. Así mismo, el ZnO ocasionó la reducción en peso seco del tallo, en plántulas originadas de semillas expuestas a 10, 20 y 200 mg L-1 de ZnO-NPs y 10, 100 mg L-1 de ZnO-MPs. No obstante, la longitud del tallo aumentó en plántulas obtenidas de semillas expuestas a 50 y 100 mg L-1 de ZnO-NPs y 20, 50, 100 y 200 mg L-1 de ZnO-MPs. Para determinar el efecto del ZnO sobre el desarrollo vegetativo adulto, se establecieron plántulas en sustrato suplementado con los tratamientos indicados, durante 126 días. Transcurrido este periodo, se observó una inhibición en el desarrollo de plántulas ocasionada por la exposición a 200 mg L-1 de ZnO, independientemente de su constitución como NPs o MPs. Esta concentración, además, redujo el valor de otras variables de desarrollo, como: número de hojas, área foliar, número de yemas florales y peso seco del tallo. Por otro lado, la acumulación de biomasa en la raíz se vio afectada por la exposición a ZnO-NPs, a una concentración de 200 mg L-1, y a ZnO-MPs en concentraciones de 10, 50 y 200 mg Kg-1, ocasionando un efecto adverso sobre el desarrollo vegetativo adulto de C. annuum. Por lo tanto, se puede concluir que el efecto del ZnO, considerando concentración y tamaño, dependió del estado de desarrollo de C. annuum.