Efectos de la aplicación foliar de selenio y potasio.

Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 15119 (2022) Citar este artículo

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En este estudio, se examinaron los efectos de la aplicación foliar de selenio (Se) en diferentes concentraciones en función de cambios en varios parámetros como la concentración de nitrógeno, fósforo y potasio (NPK) en el suelo y la planta de avena, el rendimiento de avena y la materia orgánica en el suelo. suelo (OMS), antioxidantes no enzimáticos y contenido total de fenol. También se evaluaron las concentraciones de cromo (Cr), hierro (Fe), manganeso (Mn), zinc (Zn) y cobre (Cu) en paja y semillas de avena. El estudio cumple con las directrices locales y nacionales. En este estudio también se investigó la aplicación simultánea de humato de potasio (K-humato) con Se. La aplicación de Se aumentó la biodisponibilidad de N y P en el suelo y su concentración total en la paja y semillas de cada planta. Las concentraciones de Se fueron proporcionales a la cantidad de fósforo encontrada en el suelo (P-suelo) pero no con las concentraciones de K en las semillas (K-planta). La aplicación de K-humato con Se aumentó la fracción biodisponible del K-suelo; sin embargo, no aumentó la fracción biodisponible de la paja K o de la semilla K. Aunque la aplicación de Se solo mejoró sustancialmente el rendimiento, la aplicación simultánea de K-humato no mostró ningún efecto adicional. Además, las respuestas del rendimiento de semillas y la longitud de la planta no fueron significativas después de la aplicación de Se con o sin K-humato. El contenido de OMS y de fenol total fue proporcional a la tasa de aplicación de Se con y sin K-humato. El contenido de antioxidantes no enzimáticos también fue proporcional a las concentraciones de Se pero no proporcional al K-humato. Las concentraciones totales de Se en el suelo, la paja de las plantas y las semillas aumentaron con la adición de K-humato. Además, las concentraciones totales de Cr se redujeron después de la aplicación de Se y K-humato. La concentración de Fe en la paja y las semillas varió de un tratamiento a otro, y la concentración de Mn se redujo en respuesta a la aplicación foliar de Se y K-humato. Las concentraciones de Zn en la paja y las semillas de las plantas se redujeron con la aplicación de concentraciones variables de Se. El aumento de la tasa de aplicación de Se indujo una reducción en la concentración de Cu en las semillas. En contraste, la aplicación simultánea de Se y K-humato aumentó la concentración de Cu en las semillas.

La investigación sobre el selenio (Se) comenzó cuando Schwartz y Foltz descubrieron que el Se en el forraje prevenía la cirrosis hepática y la distrofia muscular en ratas1. Basado en sus propiedades antioxidantes y anticancerígenas, el Se tiene diversas funciones como actuar como antioxidante en las plantas2.

El crecimiento de las plantas no depende de la concentración de Se disponible en el suelo. Sin embargo, las concentraciones de Se en los alimentos para humanos y animales tienen importantes implicaciones para la salud3. El límite entre las concentraciones de Se que satisfacen los requisitos nutricionales esenciales y las concentraciones de Se tóxico es estrecho y se ve afectado por la forma química y las condiciones ambientales2. El Se puede modificar la capacidad de las plantas para tolerar el estrés oxidativo inducido por los rayos UV, promover el crecimiento de plántulas envejecidas y retrasar la senescencia. Las nanopartículas de Se (SeNP) afectaron el crecimiento de los cultivares de maní al alterar los pigmentos fotosintéticos, los azúcares solubles totales, las enzimas antioxidantes (ácido ascórbico peroxidasa, catalasa y peroxidasa), el contenido de fenol, los flavonoides totales y la peroxidación lipídica. Por el contrario, las condiciones del suelo arenoso mejoraron la tolerancia de las plantas después de la aplicación de SeNP como factor estresante o estimulante4. La aplicación de Se también revirtió el efecto negativo de la salinidad sobre la eficiencia fotoquímica2. La aplicación de aditivos de Se redujo la aparición de respuestas adversas causadas por metales pesados, calor, ultravioleta (UV)-B, frío, estrés salino y sequía5.

Los fertilizantes orgánicos, como el humato de potasio (KHM) y el ácido fúlvico de potasio (BSFA), se utilizan para prevenir enfermedades de las plantas, mejorar la estructura del suelo y aumentar los niveles de nutrientes del suelo6. La adición de KHM y BSFA reformó las funciones microbianas y se descubrió que los niveles de nutrientes aumentan en el suelo de ginseng6. Además, la aplicación de KHM mejoró la germinación de las semillas, la absorción de nutrientes y el crecimiento de las plántulas7.

La planta de avena (Avena sativa L.) es rica en diversos compuestos antioxidantes, como avenantramidas, vitamina E (tocoles), compuestos fenólicos y ácido fítico. Además, los flavonoides y esteroles se encuentran principalmente en las capas externas del grano de avena8. Las alternativas lácteas comerciales a base de plantas se fabrican con avena, como bebidas y productos similares al yogur. Sin embargo, una desventaja de estos productos es su bajo contenido de proteínas, ~0%–1%, cuando la avena es la fuente principal9. El almidón derivado de la avena ha atraído la atención por su uso potencial en diversas aplicaciones alimentarias y no alimentarias10. El Cr, que puede derivarse de su amplio uso industrial y que recientemente se ha vuelto motivo de preocupación, puede ser un contaminante ambiental grave. La toxicidad de las plantas causada por el Cr depende de su estado de valencia (por ejemplo, el Cr(III) es menos tóxico, sin embargo, el Cr(VI) es altamente tóxico y móvil). Debido a la falta de un sistema de transporte específico en las plantas, el Cr está sujeto a ser absorbido por portadores de iones esenciales (p. ej., hierro o sulfato). El efecto nocivo del Cr sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas se encuentra en las alteraciones del proceso de germinación, además del crecimiento de raíces, tallos y hojas que en última instancia afecta las cantidades de producción de materia seca y el rendimiento. Además, el Cr puede causar efectos deletéreos (p. ej., relaciones hídricas, fotosíntesis y nutrición mineral), así como alteraciones metabólicas a través de su efecto sobre enzimas u otros metabolitos, así como su estrés oxidativo11.

Este estudio evaluó diferentes aplicaciones foliares de Se (12 × 10−3, 63 × 10−3 y 88 × 10−3 mM) sobre la productividad de plantas de avena. Los criterios de valoración del estudio incluyeron la concentración de nitrógeno, fósforo y potasio (NPK) en el suelo y las plantas de avena, el rendimiento de avena, la materia orgánica en el suelo (OMS), los antioxidantes y los fenoles totales, las concentraciones de Se en el suelo y la avena, y el cromo (Cr), el hierro. (Fe), manganeso (Mn), zinc (Zn) y cobre (Cu) en paja y semillas de avena. Paralelamente también se investigó la aplicación simultánea de Se con K-humato.

En el área de Baloza, en el norte del Sinaí, Egipto, se recolectaron muestras de suelo en dos intervalos de profundidad de 0 a 30 cm y de 30 a 60 cm. Se tomaron muestras de plantas de un terreno privado y se obtuvo permiso para el muestreo de plantas y el estudio cumple con las pautas locales y nacionales. Los suelos se secaron al aire, se trituraron y se tamizaron a través de una malla de 2 mm. Se utilizó el método de la pipeta internacional para evaluar la textura del suelo. El contenido de materia orgánica del suelo se midió como se describió anteriormente12. Algunas propiedades químicas y físicas de los suelos estudiados se enumeran en la Tabla 1. Se midieron el pH y la conductividad eléctrica en la pasta del suelo, y el contenido de elementos se analizó mediante espectroscopía de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP) después de la digestión con una mezcla de HNO3. H2SO4 y HClO4 como se describió anteriormente13. Los niveles de antioxidantes no enzimáticos totales y de fenol total se midieron como se describió anteriormente14.

Se realizaron experimentos de campo durante la temporada de cultivo 2020-2021 para comprender el efecto de la aplicación de humato de Se y K sobre el contenido de antioxidantes no enzimáticos y el rendimiento de la avena (Avena sativa) en Baloza, Sinaí del Norte, Egipto. Los fertilizantes se aplicaron a dosis constantes en todos los experimentos. Se utilizó sulfato de amonio, superfosfato de calcio, sulfato de potasio y biofertilizantes. Los experimentos se basaron en un diseño de parcelas divididas con tres repeticiones y aplicación foliar de Se en concentraciones de 12 × 10 −3, 63 × 10 −3 y 88 × 10 −3 mM con y sin K-humato. La fuente de Se fue el selenito de sodio (Na2SeO3). La fuente de K-humato fue humato de potasio (C9H8K2O4—2,3 mM). Las plantas se cortaron a nivel de la superficie del suelo 120 días después de la siembra y se lavaron con agua desionizada. Después de esto, las plantas se secaron en un horno a 70 °C durante 48 h, se pesaron para determinar su rendimiento de materia seca y luego se molieron. Las plantas y muestras de suelo obtenidas después de la aplicación de diferentes tratamientos se digirieron como se describió anteriormente13 y se analizaron mediante ICP. También se analizó NPK utilizando estas digestiones15. El N disponible en las muestras de suelo se extrajo añadiendo cloruro de potasio 2 M como se describió anteriormente16. El K y P disponibles se extrajeron con DTPA y bicarbonato de amonio como se describió anteriormente17.

Los datos se analizaron estadísticamente y las medias se compararon utilizando las diferencias menos significativas. Los resultados se consideraron estadísticamente significativos cuando p < 0,05 (versión estadística 9). Para los análisis se utilizó la versión estadística 9 y se generaron gráficos personalizables. Los detalles del programa están disponibles en línea18.

La concentración de N en el suelo varió en disponibilidad y contenido total en paja y semillas de avena después de la aplicación foliar de Se y K-humato. El Se solo aumentó la disponibilidad de N en el suelo en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 > control. Por lo tanto, se encontró que el Se aumenta el N disponible en el suelo de una manera dependiente de la tasa de aplicación (Tabla 2). La disponibilidad de N-suelo después de la aplicación de Se mejoró mediante la aplicación simultánea de K-humato con la misma dependencia de la tasa que se observó con Se solo. Se encontraron resultados comparables utilizando la suma de medias para el análisis. La diferencia insignificante encontrada entre la suma de las medias para el control y el tratamiento con una concentración de Se de 12 × 10-3 mM Se puede reflejar la concentración relativamente baja de Se utilizada.

El contenido total de N-paja aumentó como resultado de un mayor contenido de N-planta (Tabla 2). Se encontró que las diferencias eran insignificantes entre las concentraciones de Se de 12 × 10−3 mM, 63 × 10−3 mM y los controles. Asimismo, la aplicación simultánea de K-humato mostró diferencias insignificantes entre concentraciones de Se de 63 × 10−3 mM y 88 × 10−3 mM. Se observaron diferencias insignificantes entre el control y la concentración de Se de 12 × 10−3 mM y la concentración de Se de 63 × 10−3 y 88 × 10−3 mM utilizando la suma de medias. El contenido total de N-semillas aumentó para tasas de aplicación de 12 × 10−3–88 × 10−3 mM, y la aplicación simultánea de K-humate aumentó este aumento. La dependencia de la tasa de aplicación de los efectos de la aplicación de humato de Se y K fue idéntica a la observada en suelo N y paja N. No se observaron diferencias significativas entre las aplicaciones de Se y K-humato. Se observó una diferencia insignificante entre la suma de medias para aplicaciones de humato de Se y K en concentraciones de 63 × 10−3 y 88 × 10−3 mM.

La aplicación de Se provocó aumentos proporcionales en N-suelo, N-paja y N-semillas, y la aplicación simultánea de K-humato mejoró este efecto. Anteriormente, la aplicación de Se resultó en un aumento en la acumulación de NPK que alteró la distribución de N y K. Sin embargo, la distribución de P no se vio afectada19. Además, la aplicación de Se finalmente resultó en un aumento en la acumulación de N, calcio (Ca), K y Mn20. También se observó un aumento significativo en las concentraciones de N y S en las plantas de granos de arroz cultivadas en condiciones limitantes de N, mientras que las de Ca que fueron tratadas con Se independientemente del suministro de N21. Así, se informó una interacción sinérgica entre Se y N en las proteínas totales del grano21.

El efecto de las aplicaciones de diferentes concentraciones de Se sin K-humato sobre el P-suelo disponible mostró una reducción en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 > control (Tabla 3). Por lo tanto, la dosis de aplicación foliar de Se provocó un aumento dependiente de la dosis en el P disponible en el suelo. La aplicación simultánea de K-humate aumentó aún más la disponibilidad de P-suelo. También se observó una dependencia de la tasa similar a la del Se solo con la aplicación simultánea de Se y K-humato. Se observó un resultado similar utilizando la suma de medias para el análisis de datos. Se observaron diferencias significativas entre todos los tratamientos.

La aplicación foliar de Se incrementó el P total en la paja. Se encontró una diferencia insignificante entre el control y las concentraciones de Se de 12 × 10−3 y 63 × 10−3 mM, que fue similar a los hallazgos observados después de la aplicación de K-humato. Además, se observaron diferencias insignificantes entre las aplicaciones de Se y Se + K-humato. Se encontró un efecto insignificante entre el control y las concentraciones de Se de (12 × 10−3 y 63 × 10−3 mM) y la aplicación de K-humato utilizando la suma de medias.

La aplicación de Se con concentraciones que oscilan entre 12 × 10−3 y 88 × 10−3 mM resultó en un aumento de semillas de P y la adición de K-humato aumentó este efecto (Tabla 3). El efecto de las aplicaciones de Se y K-humato mostró una disminución en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 > control. Se observaron diferencias insignificantes entre los valores cuando se aplicó Se sin K-humato en concentraciones de 12 × 10−3 y 63 × 10−3 mM, y para la suma de medias para aplicaciones de Se y K-humato en concentraciones de 12 × 10− 3 y 63 × 10-3 mM. Por lo tanto, la tasa de aplicación de Se provocó un aumento proporcional en P-suelo, P-paja y P-semillas. Además, la aplicación simultánea de K-humate aumentó este efecto.

Consistentemente, las concentraciones de P y Ca aumentaron en respuesta a la aplicación de selenita-Se (Na2SeO3⋅5H2O) a las plántulas de maíz22, y la aplicación de Se condujo a un aumento en la acumulación de NPK, con alteración de la distribución de N y K. Sin embargo, la distribución de P no fue influenciada19.

Diferentes dosis de aplicación de Se sin humato aumentaron el K-suelo y este efecto mostró una disminución en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 = control (Tabla 4). Nuevamente, la dosis de aplicación foliar de Se provoca un aumento proporcional, en este caso, del K-suelo. La aplicación de K-humate con Se aumentó este efecto. También se observó una dependencia similar de la tasa con la aplicación simultánea y cuando se utilizó la suma de medias. Se observó una diferencia insignificante entre la suma de las medias de los controles y las concentraciones de Se de 12 × 10-3 mM.

La aplicación foliar de Se condujo a un ligero aumento en el contenido total de K-paja (Tabla 4). Se observó un cambio insignificante para las concentraciones de Se de 12 × 10−3 a 88 × 10−3 mM, y se encontraron resultados similares con la aplicación adicional de K-humato.

La aplicación de Se en concentraciones de 12 × 10−3 a 88 × 10−3 mM resultó en un ligero aumento en las semillas de K, y la aplicación adicional de K-humato solo aumentó ligeramente la acumulación de K (Tabla 4). Se observó una diferencia insignificante entre Se solo y con K-humato. Se observaron hallazgos similares cuando se utilizó la suma de medias para el análisis. Por lo tanto, las tasas de aplicación de Se producen un aumento proporcional en K-suelo pero no en K-paja o K-semillas. Se obtuvieron datos comparables después de la adición de K-humato. Las concentraciones de K previamente disminuyeron en respuesta a la aplicación de selenita-Se (Na2SeO3⋅5H2O) a las plántulas de maíz; sin embargo, las concentraciones de magnesio (Mg) no cambiaron22. Además, la aplicación de Se provocó la acumulación de NPK y alteró la distribución de N y K sin afectar la distribución de P19. Consistentemente, la aplicación de Se finalmente resultó en una mayor acumulación de K20.

La aplicación de Se mejoró el rendimiento, que se evaluó como kg × 10−3/feddan (Tabla 5). Mayores concentraciones de Se produjeron un mayor rendimiento de avena. El efecto del Se mostró una reducción en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 > control. La aplicación simultánea de K-humate aumentó el rendimiento sólo ligeramente, lo que dio lugar a diferencias insignificantes. También se observaron hallazgos similares cuando se utilizó la suma de medias. En contraste, la producción de semillas no se vio afectada significativamente y la longitud de la planta (m × 10–2) no mostró una respuesta significativa. Por el contrario, la aplicación de Se a las plantas de papa mejoró el rendimiento de los tubérculos, el crecimiento de las plantas y la calidad en comparación con los controles. Además, la aplicación de Se junto con diferentes adiciones de N finalmente aumentó la productividad de la papa en comparación con Se o N solos23. De manera similar, el rendimiento de grano aumentó cuando se aplicó Se; esta aplicación fue significativa en niveles bajos24.

El contenido total de OMS aumentó al aumentar las concentraciones de Se, quizás debido a la estimulación del crecimiento de las raíces o la biomasa microbiana. Este efecto mostró una disminución en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 > control. La adición de K-humato mediante aplicación foliar aumentó significativamente el contenido de OMS (%) (Tabla 6). La aplicación de Se también aumentó el contenido de antioxidantes no enzimáticos; sin embargo, los aumentos fueron insignificantes en concentraciones de Se de 12 × 10−3 y 63 × 10−3 mM. Los valores más altos para los antioxidantes no enzimáticos se observaron en concentraciones de Se de 88 × 10-3 mM. La aplicación de K-humato junto con Se no aumentó significativamente los efectos observados después de la aplicación de Se solo. Los análisis que utilizaron la suma de medias fueron completamente consistentes con estos hallazgos.

Se mejoró positivamente el contenido total de fenol con efectos que disminuyeron en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 > control. Además, este efecto se amplificó significativamente con la aplicación simultánea de K-humate. El análisis utilizando la suma de medias arrojó resultados comparables. Se mejora la capacidad de las plantas para afrontar el estrés estimulando la capacidad antioxidante de las células vegetales mediante la regulación positiva de enzimas antioxidantes, como CAT, SOD y GSH-Px. El Se también aumenta la síntesis de PC, GSH, prolina, ascorbato, alcaloides, flavonoides y carotenoides. El Se también puede inducir la dismutación espontánea del radical superóxido en H2O2. Una capacidad antioxidante elevada puede reducir la peroxidación lipídica al reducir la acumulación de ROS en condiciones de estrés oxidativo inducido por metales25. La aplicación de Se mediante pulverización foliar también indujo un aumento en la concentración de ácido rosmarínico20.

Después de la aplicación de Se, las concentraciones de Se en el suelo aumentaron. Los efectos de las concentraciones de Se disminuyeron en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 > control. La aplicación adicional de K-humate amplificó significativamente estos efectos (Tabla 7). El tratamiento con K-humato que aumentó el contenido de Se en el suelo puede deberse a errores experimentales; sin embargo, el aumento del contenido de Se en la paja o en las semillas puede deberse al mayor movimiento estimulante desde el suelo a diferentes partes de la planta. El contenido de paja de Se aumentó al aumentar la aplicación foliar de Se; este efecto disminuyó en el siguiente orden: Se3 > Se2 > Se1 > control. La aplicación simultánea de K-humato aumentó los efectos observados después de la aplicación de Se solo. La concentración de Se total también aumentó en semillas de Se como paja de Se para Se solo, Se con K-humato y utilizando la suma de medias para el análisis.

Las concentraciones más altas de Cr se observaron en las plantas control seguidas de Se2 > Se3 > Se1. En respuesta a la aplicación de Se, el contenido de paja de Cr disminuyó (Tabla 8). La diferencia entre Se2 y Se3 fue insignificante. La adición de humato de K indujo un aumento notable en la paja de Cr en el siguiente orden: control > Se3 > Se2 > Se1. Esto puede deberse al aumento del movimiento estimulante del Cr desde el suelo a diferentes partes de la planta. Los resultados obtenidos de los tratamientos con Se variaron dependiendo de la presencia de K-humato. Las semillas de Cr disminuyeron en el siguiente orden: Se2 > Se3 > Se2 > control. La adición de K-humato aumentó el contenido de Cr-semilla en comparación con Se solo; sin embargo, la diferencia entre Se2 y Se3 fue insignificante. El análisis mediante la suma de medias no produjo diferencias significativas.

Se produjeron efectos variables usando diferentes dosis de aplicación de Se sobre paja de Fe, y este efecto se observó en el siguiente orden: Se3 > Se1 > control > Se2 (Tabla 9). Las diferencias fueron insignificantes entre el control, Se1 y Se2. El K-humato provocó que las concentraciones de Fe-paja aumentaran significativamente en el siguiente orden: control > Se3 > Se2 > Se1. Las diferencias entre el control y Se3, así como entre Se1 y Se2, fueron insignificantes. El análisis utilizando la suma de medias fue similar. Ni el Se ni el Se con aplicaciones de K-humato produjeron cambios significativos en las semillas de Fe. El análisis utilizando la suma de medias fue similar. La aplicación de una baja concentración de Se puede mejorar la productividad de las plantas y fomentar la fitorremediación al mejorar la tolerancia de las plantas al estrés y mejorar la fotosíntesis25. Además, se observó un aumento significativo en las concentraciones de Fe y S en granos de arroz cultivados en condiciones limitantes de N, mientras que en Ca que fueron tratados con Se independientemente del suministro de N21.

La aplicación de Se redujo el contenido de paja de Mn, y este efecto se observó en el siguiente orden: control > Se2 > Se1 > Se3. No se encontraron diferencias significativas entre el control y Se1 (Tabla 10). Por el contrario, la adición de K-humato redujo aún más las concentraciones de paja de Mn en el siguiente orden: control > Se1 > Se3 > Se2. El control y Se1 no fueron significativamente diferentes cuando se utilizó la suma de medias para el análisis. Asimismo, no se observó ninguna diferencia significativa entre Se1 y Se3. La acumulación de Mn en semillas varió entre tratamientos en el siguiente orden: control > Se2 > Se3 > Se1. La adición de K-humato alteró este orden para quedar en el siguiente orden: control > Se2 > Se1 > Se3. No se observaron diferencias significativas entre Se2 y Se3 cuando se utilizó la suma de medias para el análisis. Anteriormente, la aplicación de Se aumentó las concentraciones de Mg y molibdeno en granos cultivados en 16 y 24 mM de N en comparación con plantas con N limitado21.

La aplicación de Se2 (la concentración media de Se) resultó en la mayor acumulación en paja de Zn, y este efecto se observó en el siguiente orden: Se2 > Se1 > control > Se3 (Tabla 11). La aplicación de K-humato con Se produjo algunas variaciones insignificantes en comparación con la aplicación de Se solo. El control, Se1 y Se3 fueron ligeramente diferentes cuando se utilizó la suma de medias para el análisis. Las concentraciones de Zn en las semillas se redujeron después de la aplicación de Se. La aplicación foliar de K-humato con Se alteró la concentración de Zn en semillas con impactos en el siguiente orden: control > Se3 > Se1 > Se2. La diferencia entre Se1 y Se3 fue insignificante. Además, se encontraron diferencias insignificantes en las concentraciones de Zn después de la aplicación de Se1, Se2 y Se3 cuando se utilizó la suma de medias para el análisis. Las bajas concentraciones de Se posiblemente mejoren la productividad de las plantas y la capacidad de fitorremediación al mejorar la capacidad de las plantas para tolerar el estrés y mejorar la fotosíntesis25.

El aumento de concentraciones de Se de 12 × 10−3 a 88 × 10−3 mM aumentó la concentración de semilla de Cu, y este efecto se observó en el siguiente orden: Se1 > control > Se2 > Se3 como se muestra en la Tabla 12. Aplicación de Se con K-humato mostraron cambios significativos en el contenido de paja de Cu en el siguiente orden: Se1 > Se2 > control > Se3. No se observaron diferencias significativas utilizando la suma de medias para los análisis. En contraste, la aplicación foliar de Se resultó en aumentos en Cu-semilla a concentraciones de Se1 y Se3; sin embargo, a 63 × 10−3 mM (Se2), se observó una reducción en la semilla de Cu. El K-humato con Se resultó simultáneamente en un aumento del contenido de semillas de Cu con impactos que disminuyeron en el siguiente orden: Se3 > Se1 > control > Se2. El análisis de suma de medias no mostró variación significativa entre el control y Se2. Anteriormente, la aplicación de Se condujo a una disminución en las concentraciones de Cu en granos cultivados en 16 y 24 mm N en comparación con plantas limitadas en N21.

Este estudio se centró en las respuestas de las plantas de avena a la aplicación foliar de Se (12 × 10−3, 63 × 10−3 y 88 × 10−3 mM) con y sin la aplicación simultánea de K-humato (2,3 mM). Se utilizaron varios parámetros como criterios de valoración relevantes, incluidas las concentraciones de NPK en el suelo y las plantas, el rendimiento de avena, la materia orgánica del suelo, los antioxidantes no enzimáticos y los fenoles totales, la concentración de Se en el suelo y las plantas, y Cr, Fe, Mn, Zn y Cu en paja y semillas de plantas de avena. La suplementación con Se aumentó la disponibilidad de N y P en el suelo y las concentraciones totales en la paja y las semillas de las plantas. La aplicación adicional de K-humate aumentó estos efectos. Diferentes concentraciones de Se indujeron aumentos proporcionales en el K del suelo, pero no en la paja o las semillas de las plantas. La aplicación de K-humate con Se mejoró los efectos en el suelo pero no en K-paja o K-semillas. La aplicación de Se mejoró considerablemente el rendimiento, pero la aplicación simultánea de K-humato no aumentó significativamente este efecto. Además, sólo se observaron respuestas significativas para la productividad de las semillas y la longitud de la planta para la aplicación de Se con y sin K-humato. La OMS fue proporcional a la aplicación de Se con y sin K-humato, al igual que los fenoles totales. Por el contrario, el contenido de antioxidantes no enzimáticos fue proporcional a la aplicación de Se, pero la adición de K-humato no mostró un impacto significativo. El contenido total de Cr se redujo con la aplicación de Se y K-humato, y el Fe en la paja y las semillas varió entre los tratamientos. El contenido de Mn de la paja y las semillas se redujo en respuesta a la aplicación foliar de Se y K-humato, y las concentraciones medias de Se (Se2) produjeron la mayor acumulación de Zn y el orden de los efectos fue el siguiente: Se2 > Se1 > control > Se3. Las concentraciones de Zn en las semillas de avena se redujeron mediante la suplementación con Se. Los aumentos en las concentraciones de Se de 12 × 10−3 a 88 × 10−3 mM redujeron la semilla de Cu, y la aplicación de Se con K-humato produjo solo aumentos insignificantes en el contenido de paja de Cu en el siguiente orden: Se1 > Se2 > control > Se3. La aplicación adicional de K-humate alteró este orden a Se3 > Se1 > control > Se2.

Se llevarán a cabo investigaciones futuras para maximizar el crecimiento y la productividad de la avena en ambientes marginales mediante la aplicación foliar de selenio y K-humato en los que el agua marginal puede estar sujeta a ser explotada como resultado del cambio climático global.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

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Este trabajo fue financiado por el Centro de Investigación del Desierto. Los autores agradecen al Banco Egipcio de Conocimiento (EKB) por ofrecer un servicio de revisión gratuito.

Financiamiento de acceso abierto proporcionado por la Autoridad de Financiamiento de Ciencia, Tecnología e Innovación (STDF) en cooperación con el Banco Egipcio de Conocimiento (EKB).

Departamento de Microbiología y Fertilidad del Suelo, División de Recursos Hídricos y Suelos del Desierto, Centro de Investigación del Desierto, El-Matariya, El Cairo, 4540031, Egipto

Rehabilitación H. Hegab

Departamento de Física y Química del Suelo, División de Recursos Hídricos y Suelos Desérticos, Centro de Investigación del Desierto, El-Matariya, El Cairo, 4540031, Egipto

Doaa Eissa y Ahmed Abou-Shady

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AA-S., participó en la redacción del texto principal del manuscrito y todos los autores revisaron el manuscrito. DE, participó en la redacción del texto del manuscrito, preparó tablas y todos los autores revisaron el manuscrito. RH, participó en la redacción del texto principal del manuscrito, preparó tablas y todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Ahmed Abou-Shady.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Hegab, RH, Eissa, D. y Abou-Shady, A. Efectos de la aplicación foliar de selenio y humato de potasio sobre el crecimiento de la avena en Baloza, Sinaí del Norte, Egipto. Informe científico 12, 15119 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-19229-x

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Recibido: 05 de febrero de 2022

Aceptado: 25 de agosto de 2022

Publicado: 06 de septiembre de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-19229-x

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