INTRODUCCIÓN

El uso de la nanotecnología en la agricultura afecta favorablemente la nutrición y protección de los cultivos. El calcio y magnesio son elementos esenciales en la nutrición vegetal (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238) y están siendo incorporados al mercado fertilizantes en nanopartículas de Dolomita de alta pureza.

El calcio (Ca) forma parte importante de la constitución de la membrana de las células y se acumula entre la pared celular y la lámina media, donde interacciona con el ácido péctico para formar pectato de calcio, lo que confiere la estabilidad y mantiene la integridad de éstas (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238-33. Bonomelli C, Fernández V, Martiz J, Videla X, Arias MI, Rojas-Silva X, et al. Absorption and distribution of root, fruit, and foliar-applied 45Ca in «Clemenules» mandarin trees. J Sci Food Agric [Internet]. Septiembre de 2020;100(12):4643-50. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32399984/). Este nutriente, actúa como agente cementante de las células, se encuentra estrechamente relacionado con la actividad meristemática, tiene influencia en la regulación de los sistemas enzimáticos, la actividad de fitohormonas y aumenta la resistencia de los tejidos a patógenos, incrementando la vida útil poscosecha y calidad nutricional (44. Rincón Pérez A, Martínez Quintero E. Funciones del calcio en la calidad pos-cosecha de frutas y hortalizas: una revisión. Alimentos hoy [Internet]. 2015;23(34):13-25. Available in: https://alimentoshoy.acta.org.co/index.php/hoy/article/view/301). La sintomatología de la deficiencia se presenta en hojas sin alcanzar su tamaño final (estadio 1:15 según escala Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und CHemische Industrie ((BBCH) (55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es)), las plantas en general pierden vigor y los frutos presentan rajado de la corteza (splitting, en inglés) (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238).

Un suministro constante de Ca absorbido por la raíz y transferido a la fruta es crucial para el desarrollo saludable de la misma. El transporte a larga distancia de Ca se realiza a través de vías de xilema/apoplasto desde la raíz hasta las partes superiores, y en el caso de la absorción de Ca por parte de la fruta, la expansión de la misma también es un determinante para el flujo de entrada de savia que entrega Ca a la fruta (22. Song WP, Chen W, Yi JW, Wang HC, Huang XM. Ca Distribution Pattern in Litchi Fruit and Pedicel and Impact of Ca Channel Inhibitor, La3+. Front Plant Sci [Internet]. 9 de enero de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];8:2228. Available in: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5767242/,33. Bonomelli C, Fernández V, Martiz J, Videla X, Arias MI, Rojas-Silva X, et al. Absorption and distribution of root, fruit, and foliar-applied 45Ca in «Clemenules» mandarin trees. J Sci Food Agric [Internet]. Septiembre de 2020;100(12):4643-50. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32399984/,55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es).

El magnesio (Mg) en las células vegetales cumple un rol específico como activador de enzimas incluidas en la respiración, fotosíntesis y síntesis de ADN y ARN. También, forma parte de la molécula de clorofila. Al Mg se le atribuye participación en el desarrollo de frutos, contribuyendo a la labor de la fructosa 1,6 difosfatasa, la cual regula la síntesis de almidón, factor que puede ser determinante en el nivel de azúcares y la calidad de los frutos. La carencia de este elemento mineral se manifiesta por un amarillamiento de la hoja, que no alcanza toda la superficie, quedando una V rellena de color verde, con su vértice apuntando hacia el ápice de la hoja. Dada la movilidad de este elemento en la planta, las hojas afectadas son las más viejas (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238).

Los nanomateriales o nanopartículas (NPs), son materiales de dimensiones muy pequeñas (menor de 100 nanómetros) con orden de magnitud de 10^-9 m. En este grupo de materiales se encuentran varias NPs (Zn, Fe, Ca, Mg, Cu, Ag, etc), teniendo muchas de ellas gran potencial en la agricultura sustentable y reduciendo el impacto ambiental (55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es,66. Zambon AA, Cordoba M, Lombardi OI. ¿Nanomateriales o nanopartículas? Desafíos de la ontología del dominio nano. 15 de febrero de 2019 [citado 13 de mayo de 2024]; Available in: https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/121838).

Los nanofertilizantes abordan el tema de agricultura como una solución en cuanto a la absorción de macro y micro nutrientes en las plantas, aumentando así la producción agrícola; actuando como promotores de crecimiento al corregir deficiencias de microelementos (77. Ali S, Rizwan M, Noureen S, Anwar S, Ali B, Naveed M, et al. Combined use of biochar and zinc oxide nanoparticle foliar spray improved the plant growth and decreased the cadmium accumulation in rice (Oryza sativa L.) plant. Environ Sci Pollut Res Int [Internet]. Abril de 2019;26(11):11288-99. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30793248/-99. Taherian M, Bostani A, Omidi H. Boron and pigment content in alfalfa affected by nano fertilization under calcareous conditions. J Trace Elem Med Biol Organ Soc Miner Trace Elem GMS [Internet]. mayo de 2019;53:136-43. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30910197/). La deficiencia de nutrientes disminuye no solo la productividad, crecimiento, desarrollo, rendimiento y calidad de los cultivos (1010. García-Gallegos E, Vázquez O, Chávez-Gómez A, Acosta E, López-López A. Relación entre parámetros edáficos y criterios de calidad postcosecha de frutos de Prunus persica (L.) Batsch por análisis multivariado. Sci Agropecu [Internet]. 30 de noviembre de 2020;11:565-73. Available in: https://www.researchgate.net/publication/346474352_Relacion_entre_parametros_edaficos_y_criterios_de_calidad_postcosecha_de_frutos_de_Prunus_persica_L_Batsch_por_analisis_multivariado_Relationship_between_edaphic_parameters_and_postharvest_quality_cri-1212. Zhou Y, He W, Zheng W, Tan Q, Xie Z, Zheng C, et al. Fruit sugar and organic acid were significantly related to fruit Mg of six citrus cultivars. Food Chem [Internet]. 1 de septiembre de 2018;259:278-85. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29680055/), sino también afecta la salud humana a través del consumo de alimentos con deficiencia de nutrientes (1313. Díaz Acosta EM. Nanopartículas de plata: síntesis y funcionalización. Una breve revisión. Mundo Nano Rev Interdiscip En Nanociencias Nanotecnología [Internet]. junio de 2019 [citado 13 de mayo de 2024];12(22):0-0. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2448-56912019000100006&lng=es&nrm=iso&tlng=es-1616. Monreal CM, De Rosa M, Mallubhotla SC, Bindraban PS, Dimkpa C. Nanotechnologies for increasing the crop use efficiency of fertilizer-micronutrients. Biol Fertil Soils [Internet]. 1 de abril de 2016 [citado 13 de mayo de 2024];52(3):423-37. Available in: https://doi.org/10.1007/s00374-015-1073-5). En este sentido, la utilización de micronutrientes nanoformulados para la liberación lenta o controlada de nutrientes estimularía el proceso de absorción por las plantas, promovería el crecimiento y la productividad de los cultivos y contribuiría también a mantener la salud del suelo (55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es, 1717. Ramos-Ulate CM, Pérez-Álvarez S, Guerrero-Morales S, Palacios-Monarrez A. Biofertilización y nanotecnología en la alfalfa (Medicago sativa L.) como alternativas para un cultivo sustentable. Cultivos Tropicales [Internet]. 23 de junio de 2021 [citado 13 de mayo de 2024];42(2):e10-e10. Available in: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1594, 1818. Valdez-López LL, Duque-Mariño MM, Jiménez-Jiménez WJ. La Nanoquímica, una disciplina en continuo progreso. Polo Conoc [Internet]. 1 de octubre de 2020 [citado 13 de mayo de 2024];5(10):215-26. Available in: https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/1800).

En un estudio en invernadero exploraron el efecto de varias dosis de NPs de sulfato de potasio (K₂SO₄) sobre el crecimiento de alfalfa y la respuesta fisiológica bajo estrés salino. Se seleccionó un genotipo tolerante a la sal y un genotipo sensible a la sal en función de la germinación bajo sal y se plantaron en macetas que contenían 2 kg de arena. La mayor masa seca del brote, rendimiento relativo, longitud de la raíz y masa seca de la raíz en ambos genotipos se obtuvo al utilizar K₂SO₄NPs al nivel de 1/8. Las diferentes dosis de K₂SO₄NPs afectaron significativamente la relación Na/K y las concentraciones de Ca, P, Cu, Mn y Zn en el tejido vegetal. La aplicación de K₂SO₄NPs a una tasa de 1/8 mejoró la respuesta fisiológica de la planta al estrés salino, ya que redujo la fuga de electrolitos, aumentó el contenido de catalasa y prolina y aumentó la actividad de las enzimas antioxidantes. Estos resultados sugieren que la aplicación de KNPs puede tener una mejor eficiencia que los fertilizantes de K convencionales para proporcionar una nutrición adecuada de las plantas y superar los efectos negativos del estrés salino en la alfalfa (1919. El-Sharkawy M, Elbashbeshe T, Rezk E, El-Kader NK, Al-Shal R, Missaoui A. Response of Alfalfa under salt stress to the application of potassium sulfate nanoparticles. Am J Plant Sci [Internet]. 1 de enero de 2017;08:1751-73. Available in: https://www.researchgate.net/publication/318073922_Response_of_Alfalfa_under_Salt_Stress_to_the_Application_of_Potassium_Sulfate_Nanoparticles).

Se compararon los efectos del carbonato de nano-calcio y carbonato de calcio coloidal y encontraron que los tratamientos de carbonato de nano-calcio eran mejor para aumentar el contenido de calcio cuando se rocía en hojas de Tankan (Citrus tankan Hayata) (2020. Hua KH, Wang HC, Chung RS, Hsu JC. Calcium carbonate nanoparticles can enhance plant nutrition and insect pest tolerance. J Pestic Sci [Internet]. 1 de diciembre de 2015;40:1-6. Available in: https://www.researchgate.net/publication/287912225_Calcium_carbonate_nanoparticles_can_enhance_plant_nutrition_and_insect_pest_tolerance).

Por lo expuesto anteriormente, este trabajo tiene como objetivo evaluar el efecto de la aplicación foliar y en suelo de un nanofertilizante de calcio/magnesio sobre la productividad, el contenido de macronutrientes foliares y la calidad de la fruta de plantas de limón (Citrus limon L.), variedad 'Eureka'.

MATERIALES Y MÉTODOS

El ensayo se llevó a cabo durante las campañas 2017-2018, 2018-2019, en la localidad de Santa Rosa, Corrientes, Argentina, en un lote comercial establecimiento Doña Sara, georreferenciado en 28°14'26.0"S y 58°08'40.6"W.

El material experimental fue plantas de limón (Citrus limon L.) Burm var. 'Eureka' injertado sobre Lima Rangpur (C. limonia) Osbeck, combinación empleada comúnmente en la región. Se trabajó en un lote de ocho años de implantación, en suelo rojo amarillo podzólico, con una densidad de 285 plantas de limón ha^-1, en un marco de plantación de 7 metros entre líneas por 5 metros entre plantas.

El diseño experimental utilizado fue bloques completos al azar, con cuatro repeticiones y cuatro plantas por parcela, siendo las plantas útiles las dos centrales donde se realizaron las mediciones. Los tratamientos evaluados se describen en la Tabla 1.

Los productos que se aplicaron fueron Dolomita CaMg (CO₃)₂ convencional en polvo y MIST-Ca/Mg^® que es una fuente de nanopartículas de Dolomita de alta pureza, y se presenta en una emulsión floable. Contiene 9,80 % Ca y 5,90 % Mg.

En el tratamiento 1 (Testigo), se particionó en dos momentos el agregado de 2 kg planta^-1 de Dolomita convencional, 50 % en el mes de diciembre y 50 % en abril de cada año. Todas las plantas del ensayo fueron fertilizadas con un fertilizante compuesto 15-6-15-6, que aporta un 15 % (N)-6 % (P₂O₅)-15 % (K₂O)-6 % (MgO), cuya aplicación fue a razón de 2 kg por planta (50 % en septiembre y 50 % en marzo de cada año).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En general, en el primer año de estudio los niveles foliares de N se encontraron entre valores deficientes (˂2,30 %) y sin diferencias significativas, el P entre niveles bajos (0,10-0,12 %) los tratamientos 2, 3 y 5, con niveles óptimos el tratamiento 4 (0,13-0,15 %) y diferenciándose significativamente del resto de los tratamientos con valores altos (0,17-0,20 %) el tratamiento testigo. Los contenidos de K fueron óptimos para todos los tratamientos (0,71-1 %), excepto el tratamiento 2 que presentó valores significativamente bajos de K (0,50-0,70 %). Mientras que el Ca estuvo entre valores óptimos (3-5 %) en todos los tratamientos y Mg entre rangos óptimos (0,25-0,45 %) a altos (0,46-0,90 %), siendo el tratamiento 3 el que presentó niveles significativamente mayores de Mg respecto del testigo (Figura 1).

En el segundo año de estudio los contenidos de N fueron bajos (2,3-2,5 %) en los tratamientos 3 y 4, óptimos (2,51-2,80 %) en el tratamiento 2 y en exceso (˃3 %) en los tratamientos 1 y 5. Solo se ve diferencia significativa entre el tratamiento 4 y 5. Los niveles de P se encontraron entre valores bajos (0,10-0,12 %) a óptimos (0,13-0,16 %), el K entre niveles óptimos (0,71-1 %) a altos (˃1,30 %) y el Ca en niveles altos (5,10-6,50 %) sin diferencias significativas entre tratamientos, mientras que el Mg presentó valores altos (0,46-9 %), diferenciándose el tratamiento 1 del 2 y 5 (Figura 2).

La asociación del tratamiento 2 [Ca (9,8 %)-Mg (5,9 %) 2 L ha^-1 [vía foliar]] y 5 [Ca (9,8 %)-Mg (5,9 %) 4 L ha^-1 [aplicado al suelo]] y el contenido de Mg en planta se confirmó al corroborar que en estos tratamientos se observó un incremento significativo de este nutriente.

En la Figura 3 se muestra la representación gráfica del Análisis Componentes Principales (ACP) de las variables de calidad de los frutos. Se observan las componentes principales CP1 y CP2, que explican el 87,2 % de la variabilidad total. Los tratamientos 3 y 4, con aporte de 4 L ha^-1 de nano partículas de Ca y Mg aplicado vía foliar, y con aporte de nano partículas de Ca y Mg en dosis de 2 L ha^-1 aplicado al suelo respectivamente, presentaron mayor asociación con las variables de producción, diámetro ecuatorial y acidez del fruto; el testigo se asoció a las variables SST e IM; el tratamiento 5, con aporte de nano partículas de Ca y Mg en dosis de 4 L ha^-1 aplicado al suelo se asoció al porcentaje de jugo; mientras que el tratamiento 2 con aporte de nano partículas de Ca y Mg 2 L ha^-1 vía foliar no se asoció a ninguna variable. Cabe aclarar que las variables producción en kg planta^-1 (P), sólidos solubles totales (SST) en grados Brix, acidez titulable en % (A) e índice de madurez (IM) no se diferenciaron significativamente entre tratamientos (Tabla 3).

La asociación del tratamiento 5 y el porcentaje de jugo se confirmaron al corroborar que en este tratamiento se observó un incremento significativo de esta variable respecto del tratamiento 4, a pesar de presentar los valores estadísticamente menores de diámetro ecuatorial del fruto (Tabla 3). El tratamiento 5 también presentó asociación con altos niveles de Mg foliar, nutriente que se le atribuye participación en el desarrollo de frutos, contribuyendo a la labor de la fructosa 1,6 difosfatasa, la cual regula la síntesis de almidón, factor que puede ser determinante en el nivel de azúcares y la calidad de los frutos (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238).

El suministro constante de Ca y Mg nano particulado, que son absorbidos por la raíz en las aplicaciones al suelo y por las aperturas estomáticas en las aplicaciones foliares, se pueden luego transportar a diversos sitios de la planta por las rutas del xilema y el floema, (55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es) hecho que se corrobora con los resultados del segundo año de estudio, donde se manifiestan altas concentraciones de estos elementos en todos los tratamientos.

El transporte a larga distancia del Ca se realiza a través de vías de xilema/apoplasto desde la raíz hasta las partes superiores, y por parte de la fruta, la expansión de la misma también es un determinante para el flujo de entrada de savia que entrega Ca a la fruta (22. Song WP, Chen W, Yi JW, Wang HC, Huang XM. Ca Distribution Pattern in Litchi Fruit and Pedicel and Impact of Ca Channel Inhibitor, La3+. Front Plant Sci [Internet]. 9 de enero de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];8:2228. Available in: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5767242/,33. Bonomelli C, Fernández V, Martiz J, Videla X, Arias MI, Rojas-Silva X, et al. Absorption and distribution of root, fruit, and foliar-applied 45Ca in «Clemenules» mandarin trees. J Sci Food Agric [Internet]. Septiembre de 2020;100(12):4643-50. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32399984/), que es crucial para el desarrollo saludable de la misma.

Estudios indican que el contenido de Ca y tamaño de los frutos fue el más alto en Citrus reticulate cv. Shatangju y cv. Mashuiju, y los valores más bajos en las uvas Vitis vinifera cv. Summer black y cv. Shine Muscat. En cuanto al valor nutricional de Ca de las frutas de mesa, la concentración de Ca en la pulpa es más importante que el contenido de Ca en la fruta entera, que contiene tejidos no comestibles como piedras y piel coriácea. El níspero y los cítricos presentaron el mayor contenido de Ca en la carne y puede ser una buena fuente de nutrición cálcica (2424. Legaz F. Análisis de hojas, suelos y aguas para el diagnóstico nutricional de plantaciones de cítricos: procedimiento de toma de muestras [Internet]. Consellería d’Agricultura, Pesca i Alimentació; 1995. 27 p. Available in: https://books.google.com.cu/books/about/An%C3%A1lisis_de_hojas_suelos_y_aguas_para_e.html?id=6-aBXwAACAAJ&redir_esc=y).

El Análisis de Componentes Principales (ACP) y Biplot de las variables nutricionales analizadas y la fertilización con nano partículas de Dolomita explicaron en dos componentes el 88,1 % de la asociación entre las variables. Las componentes principales 1 y 2 (CP 1, CP 2) representan el 58,8 % y el 29,3 % respectivamente, de la variación total (Figura 4).

Los tratamientos 2 [Ca (9,8%)-Mg (5,9%) 2 L ha^-1 [vía foliar]] y 5 [Ca (9,8%)-Mg (5,9%) 4 L ha^-1 [aplicado al suelo]], presentaron mayor asociación con la concentración de magnesio foliar, favoreciendo una acumulación de este nutriente en el tiempo, presentando valores óptimos(2323. Song W, Yi J, Kurniadinata OF, Wang H, Huang X. Linking Fruit Ca Uptake Capacity to Fruit Growth and Pedicel Anatomy, a Cross-Species Study. Front Plant Sci [Internet]. 2018;9:575. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29868049/), en el primer año de estudio (0,43 y 0,45 % de Mg respectivamente) a valores en exceso (˃0,90 %) y altos (0,46 - 0,90 %) en el segundo año (Figura 1 y 2). El tratamiento 1 (testigo) se asoció al contenido de Ca y P, mientras que los tratamientos 3 y 4 no se asociaron a ninguna variable.

CONCLUSIONES

El aporte de nanofertilizante de calcio y magnesio aplicado vía foliar con dosis de 2 L ha^-1 y aplicado al suelo con dosis de 4 L ha^-1 presentaron mayor asociación con la concentración de magnesio foliar, favoreciendo una acumulación de este nutriente en el tiempo, con valores óptimos en el primer año de estudio a valores en exceso y altos en el segundo año. También, se encontró asociación del tratamiento con aporte de nanofertilizante de Ca y Mg en dosis de 4 L ha^-1 aplicado al suelo y el porcentaje de jugo de la fruta. Esto pone de manifiesto que el incremento de magnesio foliar tuvo efecto sobre, al menos, un parámetro de la calidad de la fruta en plantas de limón ʹEurekaʹ.

INTRODUCTION

The use of nanotechnology in agriculture favorably affects crop nutrition and protection. Calcium and magnesium are essential elements in plant nutrition (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238) and they are being incorporated into the fertilizer market in high purity Dolomite nanoparticles.

Calcium (Ca) forms an important part of the cell membrane constitution and accumulates between the cell wall and the middle lamella, where it interacts with pectic acid to form calcium pectate, which confers stability and maintains cell integrity (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238-33. Bonomelli C, Fernández V, Martiz J, Videla X, Arias MI, Rojas-Silva X, et al. Absorption and distribution of root, fruit, and foliar-applied 45Ca in «Clemenules» mandarin trees. J Sci Food Agric [Internet]. Septiembre de 2020;100(12):4643-50. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32399984/). This nutrient acts as a cementing agent of cells, is closely related to meristematic activity, influences the regulation of enzymatic systems, the activity of phytohormones and increases tissue resistance to pathogens, increasing postharvest shelf life and nutritional quality (44. Rincón Pérez A, Martínez Quintero E. Funciones del calcio en la calidad pos-cosecha de frutas y hortalizas: una revisión. Alimentos hoy [Internet]. 2015;23(34):13-25. Available in: https://alimentoshoy.acta.org.co/index.php/hoy/article/view/301). Symptoms of deficiency appear in leaves that have not reached their final size (stage 1:15 according to BBCH scale (55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es), plants in general lose vigor and fruits show splitting of the rind or splitting (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238).

A constant supply of Ca absorbed by the root and transferred to the fruit is crucial for healthy fruit development. Long-distance transport of Ca is via xylem/apoplast pathways from the root to the upper parts, and in the case of fruit Ca uptake, fruit expansion is also a determinant for sap inflow that delivers Ca to the fruit (22. Song WP, Chen W, Yi JW, Wang HC, Huang XM. Ca Distribution Pattern in Litchi Fruit and Pedicel and Impact of Ca Channel Inhibitor, La3+. Front Plant Sci [Internet]. 9 de enero de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];8:2228. Available in: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5767242/,33. Bonomelli C, Fernández V, Martiz J, Videla X, Arias MI, Rojas-Silva X, et al. Absorption and distribution of root, fruit, and foliar-applied 45Ca in «Clemenules» mandarin trees. J Sci Food Agric [Internet]. Septiembre de 2020;100(12):4643-50. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32399984/,55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es).

Magnesium (Mg) in plant cells plays a specific role as an activator of enzymes involved in respiration, photosynthesis, and DNA and RNA synthesis. It is also part of the chlorophyll molecule. Mg is attributed to participate in fruit development, contributing to the work of fructose 1.6 diphosphatase, which regulates starch synthesis, a factor that can be a determining factor in the level of sugars and fruit quality. The lack of this mineral element is manifested by a yellowing of the leaf, which does not reach the entire surface, leaving a green filled V, with its apex pointing towards the apex of the leaf. Given the mobility of this element in the plant, the affected leaves are the oldest ones (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238).

Nanomaterials or nanoparticles (NPs), are materials of very small dimensions (less than 100 nanometers) with an order of magnitude of 10-9 m. This group of materials includes several NPs (Zn, Fe, Ca, Mg, Cu, Ag, etc.), many of which have great potential for sustainable agriculture and reducing environmental impact (55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es,66. Zambon AA, Cordoba M, Lombardi OI. ¿Nanomateriales o nanopartículas? Desafíos de la ontología del dominio nano. 15 de febrero de 2019 [citado 13 de mayo de 2024]; Available in: https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/121838).

Nanofertilizers address the issue of agriculture as a solution regarding the absorption of macro and micronutrients in plants, thus increasing agricultural production; acting as growth promoters by correcting deficiencies of microelements (77. Ali S, Rizwan M, Noureen S, Anwar S, Ali B, Naveed M, et al. Combined use of biochar and zinc oxide nanoparticle foliar spray improved the plant growth and decreased the cadmium accumulation in rice (Oryza sativa L.) plant. Environ Sci Pollut Res Int [Internet]. Abril de 2019;26(11):11288-99. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30793248/-99. Taherian M, Bostani A, Omidi H. Boron and pigment content in alfalfa affected by nano fertilization under calcareous conditions. J Trace Elem Med Biol Organ Soc Miner Trace Elem GMS [Internet]. mayo de 2019;53:136-43. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30910197/). Nutrient deficiency decreases not only crop productivity, growth, development, yield and quality (1010. García-Gallegos E, Vázquez O, Chávez-Gómez A, Acosta E, López-López A. Relación entre parámetros edáficos y criterios de calidad postcosecha de frutos de Prunus persica (L.) Batsch por análisis multivariado. Sci Agropecu [Internet]. 30 de noviembre de 2020;11:565-73. Available in: https://www.researchgate.net/publication/346474352_Relacion_entre_parametros_edaficos_y_criterios_de_calidad_postcosecha_de_frutos_de_Prunus_persica_L_Batsch_por_analisis_multivariado_Relationship_between_edaphic_parameters_and_postharvest_quality_cri-1212. Zhou Y, He W, Zheng W, Tan Q, Xie Z, Zheng C, et al. Fruit sugar and organic acid were significantly related to fruit Mg of six citrus cultivars. Food Chem [Internet]. 1 de septiembre de 2018;259:278-85. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29680055/), but also affects human health through the consumption of nutrient-deficient foods (1313. Díaz Acosta EM. Nanopartículas de plata: síntesis y funcionalización. Una breve revisión. Mundo Nano Rev Interdiscip En Nanociencias Nanotecnología [Internet]. junio de 2019 [citado 13 de mayo de 2024];12(22):0-0. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2448-56912019000100006&lng=es&nrm=iso&tlng=es-1616. Monreal CM, De Rosa M, Mallubhotla SC, Bindraban PS, Dimkpa C. Nanotechnologies for increasing the crop use efficiency of fertilizer-micronutrients. Biol Fertil Soils [Internet]. 1 de abril de 2016 [citado 13 de mayo de 2024];52(3):423-37. Available in: https://doi.org/10.1007/s00374-015-1073-5). In this sense, the use of nanoformulated micronutrients for the slow or controlled release of nutrients would stimulate the absorption process by plants, promote crop growth and productivity, and also contribute to maintaining soil health (55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es, 1717. Ramos-Ulate CM, Pérez-Álvarez S, Guerrero-Morales S, Palacios-Monarrez A. Biofertilización y nanotecnología en la alfalfa (Medicago sativa L.) como alternativas para un cultivo sustentable. Cultivos Tropicales [Internet]. 23 de junio de 2021 [citado 13 de mayo de 2024];42(2):e10-e10. Available in: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1594,1818. Valdez-López LL, Duque-Mariño MM, Jiménez-Jiménez WJ. La Nanoquímica, una disciplina en continuo progreso. Polo Conoc [Internet]. 1 de octubre de 2020 [citado 13 de mayo de 2024];5(10):215-26. Available in: https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/1800).

In a greenhouse study, they explored the effect of various doses of potassium sulfate (K₂SO₄) nanoparticles (NPs) on alfalfa growth and physiological response under salt stress. A salt-tolerant genotype and a salt-sensitive genotype were selected based on germination under salt and planted in pots containing 2 kg of sand. The highest shoot dry weight, relative yield, root length, and root dry weight in both genotypes were obtained when using K₂SO₄NPsat the 1/8 level. The different doses of K₂SO₄NPssignificantly affected the Na/K ratio and the concentrations of Ca, P, Cu, Mn and Zn in plant tissue. Application of K₂SO₄NPsat a rate of 1/8 improved plant physiological response to salt stress by reducing electrolyte leakage, increasing catalase and proline content, and increasing antioxidant enzyme activity. These results suggest that the application of KNPs may have better efficiency than conventional K fertilizers in providing adequate plant nutrition and overcoming the negative effects of salt stress in alfalfa (1919. El-Sharkawy M, Elbashbeshe T, Rezk E, El-Kader NK, Al-Shal R, Missaoui A. Response of Alfalfa under salt stress to the application of potassium sulfate nanoparticles. Am J Plant Sci [Internet]. 1 de enero de 2017;08:1751-73. Available in: https://www.researchgate.net/publication/318073922_Response_of_Alfalfa_under_Salt_Stress_to_the_Application_of_Potassium_Sulfate_Nanoparticles).

They compared the effects of nano-calcium carbonate and colloidal calcium carbonate and found that nano-calcium carbonate treatments were better at increasing calcium content when sprayed on Tankan(Citrus tankan Hayata) leaves (2020. Hua KH, Wang HC, Chung RS, Hsu JC. Calcium carbonate nanoparticles can enhance plant nutrition and insect pest tolerance. J Pestic Sci [Internet]. 1 de diciembre de 2015;40:1-6. Available in: https://www.researchgate.net/publication/287912225_Calcium_carbonate_nanoparticles_can_enhance_plant_nutrition_and_insect_pest_tolerance).

Therefore, this work aims to evaluate the effect of foliar and soil application of a calcium/magnesium nanofertilizer on productivity, foliar macronutrient content and fruit quality of lemon plants (Citrus limon L.) variety 'Eureka'.

MATERIALS AND METHODS

The trial was carried out during the 2017-2018, 2018-2019 seasons in the locality of Santa Rosa, Corrientes, Argentina in a commercial lot Doña Sara establishment, georeferenced at 28°14'26.0 "S and 58°08'40.6 "W.

The experimental material was lemon plants (Citrus limon L.) var. 'Eureka' grafted on Rangpur lime (C. limonia), a combination commonly used in the region. It was worked in an eight-year old plot, in red yellow podzolic soil, with a density of 285-lemon plants ha^-1, in a planting frame of 7 meters between rows and 5 meters between plants.

The experimental design used was a randomized complete block design, with four replications and four plants per plot, the useful plants being the two central ones where the measurements were taken. The treatments evaluated are described in Table 1.

The products applied were conventional powdered Dolomite CaMg (CO₃)₂ and MIST-Ca/Mg^® which is a source of high purity dolomite nanoparticles, and is presented in a floatable emulsion. It contains 9.80 % Ca and 5.90 % Mg.

In treatment 1 (Control), the addition of 2 kg Pt^-1 of conventional dolomite was split in two moments, 50 % in December and 50 % in April of each year. All the plants in the trial were fertilized with a compound fertilizer 15-6-15-6, providing 15 % (N)-6 % (P₂O₅)-15 % (K₂O)-6 % (MgO), applied at a rate of 2 kg per plant (50 % in September and 50 % in March of each year).

RESULTS AND DISCUSSION

In general, in the first year of study, foliar N levels were between deficient values (˂2.30 %) and without significant differences, P between low levels (0.10-0.12 %) in treatments 2, 3 and 5, with optimum levels in treatment 4 (0.13-0.15 %) and significantly different from the rest of the treatments with high values (0.17-0.20 %) in the control treatment. K contents were optimal for all treatments (0.71-1 %), except for treatment 2, which presented significantly low K values (0.50-0.70 %). Ca was between optimum values (3-5 %) in all treatments and Mg between optimum (0.25-0.45 %) and high (0.46-0.90 %) ranges, being treatment 3 the one that presented significantly higher levels of Mg with respect to the control (Figure 1).

In the second year of study, N contents were low (2.3-2.5 %) in treatments 3 and 4, optimal (2.51-2.80 %) in treatment 2 and in excess (˃3 %) in treatments 1 and 5. Only significant difference is seen between treatment 4 and 5. P levels were found between low (0.10-0.12 %) to optimum (0.13-0.16 %), K between optimum (0.71-1 %) to high (˃1.30 %) and Ca at high levels (5.10-6.50 %) with no significant differences between treatments, while Mg presented high values (0.46-9 %) differentiating treatment 1 from 2 and 5 (Figure 2).

The association between treatment 2 [Ca (9.8 %)-Mg (5.9 %) 2 L ha^-1 [foliar application]] and 5 [Ca (9.8 %)-Mg (5.9 %) 4 L ha^-1 [applied to the soil]] and the Mg content in the plant was confirmed by corroborating that a significant increase in this nutrient was observed in these treatments (Figure 4).

Figure 3 shows the graphical representation of the Principal Component Analysis (PCA) of the fruit quality variables. The principal components PC1 and PC2 are observed, which explain 87.2% of the total variability. Treatments 3 and 4, with 4 L ha^-1 of Ca and Mg nanoparticles applied by foliar application, and with Ca and Mg nanoparticles in doses of 2 L ha-¹ applied to the soil, respectively, showed a greater association with the yield, equatorial diameter and fruit acidity variables; the control was associated with the variables TSS and MI; treatment 5, with Ca and Mg nanoparticles at a dose of 4 L ha^-1 applied to the soil, was associated with the percentage of juice; while treatment 2, with Ca and Mg nanoparticles 2 L ha^-1 via foliar, was not associated with any variable. It should be noted that the variables production in kg plant^-1 (P), total soluble solids (TSS) in Brix, titratable acidity in % (A) and maturity index (MI) did not differ significantly among treatments (Table 3).

The association between treatment 5 and juice percentage was confirmed by corroborating that in the treatment a significant increase in this variable was observed in the samples evaluated, in spite of presenting statistically lower values of fruit equatorial diameter. Treatment 5 also presented association with high levels of foliar Mg, nutrient that is attributed participation in the development of fruits, contributing to the work of fructose 1,6 diphosphatase, which regulates the synthesis of starch, factor that can be determinant in the level of sugars and the quality of fruits (11. Agustin Fonfria M. Citricultura [Internet]. 2da ed. Madrid, España: Mundi Prensa; 2010 [citado 13 de mayo de 2024]. 422 p. Disponible en: https://www.margenlibros.com/libro/citricultura-2-ed-_241238).

The constant supply of nanoparticulate Ca and Mg, which are absorbed by the root in soil applications and by stomatal openings in foliar applications, can then be transported to various sites of the plant through the xylem and phloem routes (55. Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, Santos Villarreal GD los, Vera Reyes I, Lira Saldivar RH, Méndez Argüello B, et al. Potencial de la nanotecnología en la agricultura. Acta Univ [Internet]. Abril de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];28(2):9-24. Available in: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0188-62662018000200009&lng=es&nrm=iso&tlng=es). A fact that is corroborated by the results of the second year of the study, where high concentrations of these elements were found in all treatments.

Long distance transport of Ca is through xylem/apoplast pathways from the root to the upper parts, and on the fruit side, fruit expansion is also a determinant for sap inflow that delivers Ca to the fruit (22. Song WP, Chen W, Yi JW, Wang HC, Huang XM. Ca Distribution Pattern in Litchi Fruit and Pedicel and Impact of Ca Channel Inhibitor, La3+. Front Plant Sci [Internet]. 9 de enero de 2018 [citado 13 de mayo de 2024];8:2228. Available in: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5767242/,33. Bonomelli C, Fernández V, Martiz J, Videla X, Arias MI, Rojas-Silva X, et al. Absorption and distribution of root, fruit, and foliar-applied 45Ca in «Clemenules» mandarin trees. J Sci Food Agric [Internet]. Septiembre de 2020;100(12):4643-50. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32399984/), which is crucial for healthy fruit development.

Studies indicate that Ca content and fruit size were the highest in Citrus reticulate cv. Shatangju and cv. Mashuiju, and the lowest values in grapes (Vitis vinifera cv. Summer black and cv. Shine Muscat. Regarding the Ca nutritional value of table fruits, the Ca concentration in the pulp is more important than the Ca content in the whole fruit, which contains inedible tissues such as stones and leathery skin. Loquat and citrus fruits presented the highest Ca content in the flesh and they can be a good source of calcium nutrition (2424. Legaz F. Análisis de hojas, suelos y aguas para el diagnóstico nutricional de plantaciones de cítricos: procedimiento de toma de muestras [Internet]. Consellería d’Agricultura, Pesca i Alimentació; 1995. 27 p. Available in: https://books.google.com.cu/books/about/An%C3%A1lisis_de_hojas_suelos_y_aguas_para_e.html?id=6-aBXwAACAAJ&redir_esc=y).

The Principal Component Analysis (PCA) and Biplot of the nutritional variables analyzed and the fertilization with dolomite nanoparticles explained 88.1 % of the association between the variables in two components. Principal Components 1 and 2 (PC 1, PC 2) accounted for 58.8 and 29.3 %, respectively, of the total variation (Figure 4).

Treatments 2 [Ca (9.8 %)-Mg (5.9 ha %) 2 L ha^-1 [via foliar]] and 5 [Ca (9.8 %)-Mg (5.9 %) 4 L ha^-1 [applied to the soil]], presented greater association with foliar magnesium concentration. It favors an accumulation of this nutrient over time, presenting optimum values (2323. Song W, Yi J, Kurniadinata OF, Wang H, Huang X. Linking Fruit Ca Uptake Capacity to Fruit Growth and Pedicel Anatomy, a Cross-Species Study. Front Plant Sci [Internet]. 2018;9:575. Available in: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29868049/), in the first year of study (0.43 and 0.45 % Mg respectively) to values in excess (˃0.90 %) and high (0.46 - 0.90 %) in the second year (Figure 1 and 2). Treatment 1 (control) was associated with Ca and P content, while treatments 3 and 4 were not associated with no variable.

CONCLUSION

The contribution of calcium and magnesium nanofertilizer applied via foliar at a dose of 2 L ha^-1 and applied to the soil at a dose of 4 L ha^-1 showed a greater association with the concentration of foliar magnesium, favoring an accumulation of this nutrient over time. It is with optimal values in the first year of the study and high values in excess and high values in the second year. An association was also found between the treatment with Ca and Mg nanofertilizer at a dose of 4 L ha^-1 applied to the soil and the percentage of fruit juice. The increase in foliar magnesium had an effect on at least one parameter of fruit quality in ʹEurekaʹ lemon plants.