Un ingrediente habitual de los protectores solares, las nanopartículas de zinc, pueden ayudar a proteger el arroz del estrés térmico, un problema cada vez más frecuente en el marco del cambio climático.
Se sabe que el zinc desempeña un papel importante en el metabolismo de las plantas. A menudo se añade una forma salina del mineral al suelo o se pulveriza sobre las hojas como fertilizante, pero esto no es muy eficaz. Otro método consiste en administrar el zinc en forma de partículas de menos de 100 nanómetros, que caben por los poros microscópicos de las hojas y se acumulan en la planta.
Los investigadores han estudiado este tipo de nanopartículas como forma de suministrar más nutrientes a las plantas, ayudando a mantener el rendimiento de los cultivos y reduciendo al mismo tiempo los daños medioambientales derivados del uso excesivo de fertilizantes. Ahora, Xiangang Hu, de la Universidad de Nankai (China), y sus colegas han comprobado cómo afectan las nanopartículas de óxido de zinc al rendimiento de los cultivos en condiciones de ola de calor.
Cultivaron plantas de arroz en flor en un invernadero en condiciones normales y bajo una ola de calor simulada en la que las temperaturas superaron los 37 °C durante seis días seguidos. Algunas plantas fueron rociadas con nanopartículas y otras no recibieron ningún tratamiento.
En el momento de la cosecha, la producción media de grano de las plantas tratadas con nanopartículas de zinc fue un 22,1% superior a la de las plantas que no habían sido rociadas, y este arroz también tenía mayores niveles de nutrientes. El zinc también fue beneficioso en condiciones de ola de calor; de hecho, en estos casos, la diferencia de rendimiento entre las plantas tratadas y las no tratadas fue incluso mayor.
Basándose en mediciones detalladas de los nutrientes en las hojas, los investigadores concluyeron que el zinc aumentaba el rendimiento al potenciar las enzimas que intervienen en la fotosíntesis, así como los antioxidantes que protegen a las plantas contra las moléculas dañinas conocidas como especies reactivas del oxígeno.
«Los micronutrientes a nanoescala tienen un enorme potencial para aumentar la resistencia climática de los cultivos mediante una serie de mecanismos únicos relacionados con las especies reactivas del oxígeno», afirma Jason White, de la Estación Experimental Agrícola de Connecticut.
Los investigadores también descubrieron que el arroz tratado con nanopartículas de zinc mantenía más diversidad entre los microbios que viven en las hojas -la llamada filosfera-, lo que puede haber contribuido a la mejora del crecimiento.
Los ensayos con nanopartículas de óxido de zinc en plantas como la calabaza y la alfalfa también han demostrado un aumento del rendimiento. Pero Hu afirma que se necesita más investigación para verificar que esto podría beneficiar a otros cultivos, como el trigo.