Resumen de Síntesis y efecto de nanopartículas de hidroxiapatita en la germinación y crecimiento de frijol

Nefertiti Laura de la Vega García, Cecilia Beatriz Peña Valdivia, Ma. del Carmen A. González Chávez, Daniel Padilla Chacón, Rogelio Carrillo González

• español

  Algunos fertilizantes se han diseñado en tamaño nanométrico para mejorar la eficiencia en la absorción de nutrientes, pero previo a su uso generalizado es necesario hacer pruebas de toxicidad. El objetivo de este estudio fue optimizar la síntesis de nanopartículas de hidroxiapatita (NPHA) y evaluar su efecto en la germinación de semillas y crecimiento de plantas frijol (Phaseolus vulgaris L.). La hipótesis fue que las NPHA pueden suplir el P que necesita el frijol sin ser tóxicas. Las NPHA se obtuvieron con el método de precipitación química vía húmeda y la velocidad de adición de reactivos y agitación se variaron. La caracterización incluyó distribución de tamaño de partícula, potencial zeta, estructura cristalina y tamaño de partícula mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier. El efecto de NPHA se evaluó en la germinación y el crecimiento de frijol, en un experimento completamente al azar. Las NPHA fueron altamente cristalinas, con tamaño entre 15.51 a 154.41 nm, con morfología similar a hojas. Las NPHA (250 a 1000 µmoles P L-1) no afectaron la germinación. El crecimiento de la raíz fue similar con las concentraciones entre (250 y 500 µmoles P L-1), pero disminuyó 23.7 y 48% en dosis mayores (750 y 1000 µmoles P L-1). Las NPHA no son tóxicas para frijol (hasta 31 mg L-1 P) y pueden ser útiles para aportar P a las plantas; además, en dosis de 20 µmoles L-1, incrementaron la altura de la planta entre 31.3 y 66.7%, respecto a las plantas regadas con solución Hoagland. Sin embargo, es necesario generar más información.

• English

  Some fertilizers have been designed in nanometric size to improve the efficiency in the absorption of nutrients, but it is necessary to make toxicity tests before their widespread use. This study aimed to optimize the synthesis of hydroxyapatite nanoparticles (NPHA) and to evaluate its effect on seed germination and growth of bean plants (Phaseolus vulgaris L.). The hypothesis was that NPHA can supply the P necessary for the bean, without being toxic. NPHA were synthesized by the wet chemical precipitation method, and the speed of addition of reagents and agitation were varied. The characterization included particle size distribution, zeta potential, crystalline structure and particle size by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The effect of NPHA was evaluated on bean germination and growth, in a completely randomized experiment. The NPHA were highly crystalline, with a size between 15.51 to 154.41 nm, and with similar morphology to leaves. The NPHA (250 to 1000 mmol P L-1) did not affect the germination. Root growth was similar, with concentrations between 250 and 500 mmol P L-1 but decreased 23.7 and 48% in higher doses (750 and 1000 mmol P L-1). The NPHA are not toxic for beans (up to 31 mg L-1 P) and can be useful to provide P to the plants; moreover in doses of 20 mmol L-1 increased the height of the plant between 31.3 and 66.7%, compared to the plants watered with Hoagland solution. However, it is necessary to generate more information.