Os cientistas descobriram que as nanopartículas de óxido de zinco derivadas de cascas de mandioca podem aumentar significativamente o crescimento do tomate e a resistência à seca.
Crédito da imagem: Imagens de representação/Shutterstock.com
Um novo estudo publicado em Plant Nano Biology descobriu aquele óxido de zinco nanopartículas (ZnO NPS) melhorou o crescimento e a tolerância ao estresse de plantas de tomate (Solanum lycopersicum L.) em condições limitadas pela água. As nanopartículas, sintetizadas usando o extrato de casca de mandioca, demonstram o potencial de nanotecnologia em campos menos explorados, como agricultura.
A Agritech está buscando ciência em escala nano para soluções para desafios de longa information, como uso ineficiente de nutrientes e estresse relacionado ao clima. Entre os materiais mais estudados estão os ZnO NPs, devido à sua capacidade de melhorar o desenvolvimento das raízes, aumentar a captação de nutrientes e melhorar a tolerância à seca nas culturas.
O que torna o ZnO NPS particularmente atraente é sua dupla funcionalidade. Eles podem estimular o crescimento das plantas e também parecem desencadear mecanismos de defesa interna, ajudando as plantas a gerenciar o estresse oxidativo, um efeito colateral comum das condições de seca. Além disso, suas propriedades antimicrobianas podem oferecer proteção contra patógenos transmitidos pelo solo, reduzindo a necessidade de pesticidas químicos.
Peels de mandioca transformou o reforço
Neste estudo, os pesquisadores da Universidade Estadual de Lagos usaram o extrato de casca de mandioca como um agente de redução e estabilização pure para produzir os ZnO NPs através de uma síntese verde. Começando com um materials residual alinhado com os princípios da economia round, reciclando um materials de saída não utilizado em uma contribuição valiosa.
As nanopartículas foram sintetizadas dispersando o ZnO no extrato de casca de mandioca e HCl, seguido de uma redução. A produção bem-sucedida do NPS foi avaliada usando microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-X (DRX) para confirmar seu tamanho e estrutura.
Uma vez caracterizado, a equipe monitorou os efeitos de diferentes concentrações de ZnO NPs (1,0, 2,0, 3,0 e 4,0 g/L) em mudas de tomate, comparando -as a controles não tratados.
Durante oito semanas, foram registrados indicadores de crescimento importantes, como altura da planta, número de folhas, área foliar e biomassa whole. Foram medidos fisiológicos, incluindo espécies reativas de oxigênio (ERO), malondialdeído (MDA) e peróxido de hidrogênio (H2O2), ao lado da atividade da enzima antioxidante para catalase (CAT), superóxido dismutase (sodsorbato peroxidase (APX).
Crescimento mais nítido, menor estresse
Após oito semanas de crescimento, as plantas tratadas com Znonps, particularmente aquelas tratadas com a maior concentração a 4,0 g/L, mostraram melhorias substanciais.
Em média, as plantas tratadas cresceram quase meio metro mais alto (48,33 cm), produziram mais folhas (18,67) e tinham uma área foliar maior (82,33 cm2). A biomassa das plantas tratadas com ZnO NP aumentou 20 % em comparação com as plantas não tratadas, sugerindo maior captação de nutrientes e atividade metabólica.
Os pesquisadores também descobriram que o estresse oxidativo diminuiu. Indicadores -chave de dano celular, MDA e H2O2foram significativamente menores nas plantas tratadas. Enquanto isso, a atividade da enzima antioxidante foi notavelmente maior, com os níveis de gato, SOD e APX aumentando em 30 %, 25 %e 35 %, respectivamente.
Esses resultados indicam que os ZnO NPs não apenas promovem o crescimento físico, mas também ativam os sistemas de resposta ao estresse interno da planta, tornando -os melhor equipados para lidar com condições de seca.
Faça o obtain do seu PDF agora!
Um caminho sustentável para os agricultores
As implicações para a agricultura sustentável são significativas. Ao melhorar a resiliência das plantas e reduzir a necessidade de fertilizantes e pesticidas sintéticos, os ZnO NPs oferecem uma solução prática para os agricultores que operam em ambientes de escolar-água.
O método de síntese verde usando resíduos de mandioca também apresenta uma alternativa acessível e ecológica à produção de nanopartículas convencionais, potencialmente reduzindo os custos e apoiando iniciativas de desperdício a recursos nas comunidades agrícolas.
Embora as descobertas do estudo sejam promissoras, os autores recomendam pesquisas adicionais para ajustar os métodos de aplicação e avaliar os efeitos a longo prazo na saúde do solo e nos rendimentos das culturas. Os ensaios de campo em larga escala serão essenciais para confirmar o desempenho das nanopartículas fora dos ambientes controlados.
Compreender os mecanismos bioquímicos precisos por trás dos efeitos dos ZnO NPs na fisiologia das plantas também pode abrir portas para aplicações agrícolas ainda mais direcionadas, mas mais pesquisas sobre os efeitos maiores das plantas tratadas com nanopartículas precisam ser feitas antes que a absorção ampla seja possível.
Referência do diário
Ojewumi, A, W., et al. (2025). Crescimento e produção de indicadores de estresse d’água modificados por nanopartículas de óxido de zinco como nanofertilizantes em condições reguladas pela água em tomates (Solanum lycopersicum L.). Plant Nano Biology, 13 (100168). Doi: 10.1016/j.plana.2025.100168, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s277311112500035x