Abstract The nutritional status of a plant can be negatively modified by toxic elements that have an analogy with essential nutrients or by the stress caused at the absorption sites. The absorption and distribution of nutrients in roots and leaves of tomato plants (Solanum lycopersicum L.) developed under conditions of contamination by arsenic in the nutrient solution and treated with nanoparticles of silicon dioxide was evaluated. The plants were grown for 150 days in greenhouse conditions and soilless culture. Different concentrations of arsenate (0, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6 and 3.2 mg L-1) were applied through the nutritive solution, and three concentrations of nanoparticles of silicon dioxide (0, 250 and 1000 mg L-1) applied via drench. The dry root and shoot biomass production was determined, as well as the concentration of micronutrients (Fe, Cu, Zn) and macronutrients (K, S, P) in roots and leaves. Exposure to arsenic in low doses resulted in there is a slight stimulation of the dry biomass. The application of only nanoparticles of silicon dioxide also significantly reduced biomass. The presence of arsenic in the nutrient solution decreased the uptake of Fe, Cu, Zn and P in roots, but increased the uptake of K. The nanoparticles of silicon dioxide increased the uptake of macronutrients in roots and leaves. The uptake of nutrients by tomato plants is negatively affected by the presence of arsenic in the nutritive solution, however, this effect can be reversed with the application of nanoparticles of silicon dioxide since it favors the uptake of nutrients.
Resumen El estado nutricional de una planta puede verse modificado negativamente por elementos tóxicos que tienen una analogía con los nutrientes esenciales, o por el estrés causado en los sitios de absorción. Se evaluó la absorción y distribución de nutrientes en raíces y hojas de plantas de tomate (Solanum lycopersicum L.) desarrolladas en condiciones de contaminación por arsénico en la solución nutritiva y tratadas con nanopartículas de dióxido de silicio. Las plantas se cultivaron durante 150 días en condiciones de invernadero en cultivo sin suelo. Se aplicaron diferentes concentraciones de arseniato (0, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6 y 3.2 mg L-1) a través de la solución nutritiva, y se aplicaron tres concentraciones de nanopartículas de dióxido de silicio (0, 250 y 1000 mg L-1) vía suelo. Se determinó la producción de biomasa seca de raíces y parte aérea, así como la concentración de micronutrientes (Fe, Cu, Zn) y macronutrientes (K, S, P) en raíces y hojas. La exposición al arsénico en dosis bajas resultó en una leve estimulación de la biomasa seca. La aplicación de sólo nanopartículas de dióxido de silicio también redujo significativamente la biomasa. La presencia de arsénico en la solución nutritiva disminuyó la absorción de Fe, Cu, Zn y P en las raíces, pero aumentó la absorción de K. Las nanopartículas de dióxido de silicio aumentaron la absorción de macronutrientes en raíces y hojas. La absorción de nutrientes por las plantas de tomate se ve afectada negativamente por la presencia de arsénico en la solución nutritiva, sin embargo, este efecto puede revertirse con la aplicación de nanopartículas de dióxido de silicio ya que favorece la absorción de nutrientes.