Nano-Priming der Phaseolus vulgaris OTI-Sorte mit Kobaltfe-Erz-Nanopartikeln verbessert die mineralische Zusammensetzung der Nachkommensemente

Zusammenfassung Nano-Priming ist eine aufkommende Anwendung der Nanotechnologie in der Landwirtschaft, die darauf abzielt, den Ertrag und die ernährungsphysiologische Qualität der Pflanzen zu erhöhen und gleichzeitig die Düngemittelanwendungen zu reduzieren. Diese Studie hatte zum Ziel, die Auswirkungen des Saatgut-Primings mit citrate-beschichteten CoFe2O4-Nanopartikel-(NPs)-Suspensionen (10, 20 und 40 mg NPs L− 1) auf den Lebenszyklus der Phaseolus vulgaris L. OTI-Sorte zu untersuchen und die Technologiekosten zu bewerten. Die Wirkung des Nano-Primings wurde in den Phasen Keimung, Blüte und Ernte bewertet. Unbehandelte und hydrobehandelte Samen dienten als negative bzw. positive Kontrollen. Das Nano-Priming mit CoFe2O4-NPs hatte keinen Einfluss auf die Keimung oder die Pflanzenernährung (in der Blütephase) der OTI-Bohnen im Vergleich zu unbehandelten und hydrobehandelten Samen. Im Gegensatz dazu wurde die Nitrogenase-Aktivität (343,3 ± 1,1 µmol h− 1 Pflanze− 1 von C2H4) in den Pflanzen aus den 40 mg kg− 1 nano-primed Samen festgestellt. Die K-Konzentration der Nachkommensemente aus dem Nano-Priming mit 10, 20 und 40 mg NPs L− 1 stieg signifikant um 3%, 16% und 13% im Vergleich zu den Kontrollsamen. Die Zn-Konzentration in den Samen aus dem Nano-Priming mit 10 mg NPs L− 1 war 27% höher als die Kontrolle und 28% höher als die hydrobehandelten Samen. Bei Nano-Priming mit 40 mg NPs L− 1 war die Zn-Konzentration 5% und 6% höher als die der Kontroll- und hydrobehandelten Samen. Die berechneten Kosten für das Nano-Priming von Saatgut pro ha lagen zwischen 121 und 143 USD. In diesem Zusammenhang könnte das Nano-Priming von Bohnensamen mit citrate-beschichteten CoFe2O4-NPs ein kostengünstiger Ansatz zur Erreichung der Ernährungssicherheit und landwirtschaftlichen Nachhaltigkeit sein.