Efecto de la aplicación de nanopartículas de ZnO y de un agente de biocontrol sobre la acumulación de aflatoxinas y fumonisinas y sobre el rendimiento del maíz a campo

Abstract

El maíz puede sufrir contaminación con aflatoxinas (AFs) y fumonisinas (FBs) en estadios de pre y post-cosecha. En trabajos previos, demostramos la efectividad de las nanopartículas de ZnO (NPs-ZnO) para controlar el crecimiento de Aspergillus flavus y Fusarium proliferatum y la acumulación de AFs y FBs, respectivamente en granos de maíz. También se demostró la eficacia de una cepa de Bacillus velezensis como agente de control biológico (ACB) sobre el crecimiento de hongos toxicogénicos. Los objetivos de este trabajo fueron: (i) evaluar las NPs-ZnO aplicadas en semilla de maíz de forma individual y en combinación con el ACB y/o sus extractos bacterianos (EB) sobre la acumulación de AFs y FBs a campo y (ii) determinar su impacto sobre el rendimiento del cultivo. El ensayo se realizó en campos experimentales ubicados al Sur de la provincia de Córdoba. Las NPs-ZnO fueron sintetizadas por el método gota a gota y caracterizadas por SEM-EDS y DRX. La producción del ACB se ajustó a una concentración final de 1x108 UFC/ml. Las NPs-ZnO y el ACB fueron adheridos a las semillas de maíz por peleteado con carboximetilcelulosa al 2% (CMC 2%). En los tratamientos combinados, las NPs-ZnO (25 mM) fueron adheridas directamente a la semilla y luego se incorporó la CMC 2% y el ACB. Los EB fueron obtenidos por centrifugación del cultivo del ACB. La siembra de maíz se llevó a cabo en parcelas de 10 x 4 m en 18 tratamientos: 1) NPs-ZnO, 2) ACB, 3) NPs-ZnO + ACB, 4) extractos del ACB (EB), 5) EB + NPs-ZnO y 6) control, aplicados a 3 híbridos: 1) con evento genético VT3P, curado (fungicidas e insecticidas); 2) sin el evento genético, curado y 3) sin evento genético y sin curar, por triplicado (54 parcelas). Se cosecharon las mazorcas de las hileras centrales para calcular el rendimiento y para la determinación de las AFs y FBs en los granos por HPLC-FLD y HPLC MS/MS, respectivamente. Los resultaron mostraron que ninguno de los tratamientos afectó significativamente los rendimientos (kg granos/parcela). No obstante, ciertos tratamientos redujeron la acumulación de las micotoxinas con diferencias significativas entre los tres híbridos evaluados (p<0,05). Para las FBs, en especial la FB1, la reducción varió entre 21,6 a 66% mientras que otros tratamientos mostraron niveles de FB1 superiores a los controles. En general, no se detectó contaminación con AFs en los controles ni en la mayoría de los tratamientos, aunque en algunos de ellos, las concentraciones de AFB1 oscilaron entre 6,1 a 2242,6 ng/g. Finalmente, se observó que los tratamientos combinados entre las NP-ZnO y el ACB(3) y NPs-ZnO + EB (4) fueron los más eficientes en reducir las FBs (41, 37% y 40 % de reducción de FB1, FB2 y FB3, respectivamente en (3) y 66, 67% y 33,4% de reducción de FB1, FB2 y FB3, respectivamente en (4)). Mientras que el tratamiento combinado entre las NPs-ZnO y los EB mantuvieron el cultivo sin contaminación detectable con AFs. En conclusión, la combinación de estas dos estrategias de control podría ser útil para reducir y/o prevenir la contaminación del maíz con AFs y FBs.