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Efecto de la aplicación de lodos textiles industriales crudos en la calidad, produccion y composicion quimicadel fruto de tomate (solanum lycopersicum) y lechuga (lactuca sativa)

WILLIAN ALFREDO NARVAEZ ORTIZ (2012)

"Los lodos industriales representan un grave problema de contaminación, por tal motivo el determinar la factibilidad de aprovechar estos residuos para darle un uso agrícola y ambiental es de vital importancia, es por eso que esta investigación tiene como objetivo determinar el efecto de los lodos textiles crudos aplicados al sustrato de crecimiento de tomate y lechuga sobre su calidad, productividad y composición química. Los lodos fueron caracterizados vii con la NOM-004-SEMARNAT-2002 y NOM-021-RECNAT-2000. Mostrando los resultados características adecuadas para el uso agrícola. Se utilizo tomate de la variedad Rio grande y lechuga de la variedad Great lakes, que fueron trasplantados a macetas de 14 litros con sustrato de peatmoss y perlita (70:30 en volumen) en donde se mezclo el lodo textil en concentraciones de 0, 5, 10, 15 y 20%. La nutrición se realizo aplicando una solución Steiner.En frutos de tomate la producción no fue modificada, los minerales como Na, Zn y Fe aumento, mientras para el N, P, Ca, Mg y Cu no mostro cambios significativos, el Phde los frutos no se vio modificado, mientras los sólidos solubles totales incrementaron. Para el caso de lechuga su biomasa no se vio afectada, los minerales como N, P. K. Ca, Na, Zn, Cu, Mn y Fe aumentaron, así como la concentración de vitamina C y la capacidad antioxidante total. No se encontró transferencia de metales pesados por parte del lodo a ninguno de los dos cultivos, en cambio si se detecto transferencia de huevos de helmintos en valor mayor al permitido por la norma en los frutos de tomate de plantas tratadas con la mayor concentración de lodos. Así como transferencia de coliformes fecales y huevos de helmintos a las plantas de lechuga con valores por debajo de los establecidos por las normas de salud."

The industrial sludge represent a serious air pollution problem, for that reason, the determine the feasibility of taking advantage of these waste to give it a use agricultural and environmental is of vital importance, that is why this research aims to determine the effect of the textile raw sludge applied to the substrate for growth of tomato and lettuce on its quality, productivity and chemical composition. Sludge were characterized with the NOM-004-SEMARNAT-2002 and NOM-021-RECNAT-2000. Was used for the tomato variety Rio Grande and lettuce of the variety Great lakes, which were transplanted to pots of 14 liters with substrate of peat moss and perlite (70:30 volume) in where it blended the mud textile in concentrations of 0, 5, 10, 15 and 20 %. Nutrition was carried out by applying a solution Steiner. In tomato fruit production was not changed, the minerals, such as Na, Zn and Fe increase, while for N, P, Ca, Mg and Cu showed no significant changes, the Ph of the fruit was not changed, while the total soluble solids increased. In the case of lettuce its biomass was not affected, the minerals, such as N, P. K. Ca, Na, Cu, Zn, Mn and Fe increased, as well as the concentration of vitamin C and the total antioxidant capacity. Not found transfer of heavy metals by part of the sludge to none of the two crops, on the other hand if detected transfer of helminth eggs in value greater than allowed by the rule in the tomato fruits of plants treated with the highest concentration of sludge. As well as transfer of fecal coliforms andhelminth eggs to lettuce plants with values below the established by the rules of health.

Doctoral thesis

Lodos industriales Metales pesados Patógenos CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Biomonitoreo de metales pesados en hojas de vegetación arbórea en la Ciudad de Saltillo, Coahuila

JESÚS EDUARDO RAMÍREZ MÉNDEZ (2019)

"El presente estudio está enfocado en determinar la concentración de metales pesados (Cd, Cr, Pb y V) a través de hojas de especies arbóreas, las cuales fueron: Pinus halepensis, Cupressus sempervirens y Prosopis spp. , estas especies fueron seleccionadas con la finalidad de ser utilizadas como bioindicadoras de la calidad ambiental en la ciudad de Saltillo, Coahuila. Se establecieron 15 puntos de muestreo, de los cuales 13 puntos fueron distribuidos aleatoriamente en la ciudad de Saltillo y 2 puntos fuera de la mancha urbana. Se realizó el análisis de 44 muestras del material foliar más duplicados de las mismas de las especies arbóreas seleccionadas, dando un total de 88 muestras analizadas. El muestreo se realizó en el mes de Julio de 2019 (época del verano). El contenido de metales pesados se determinó mediante la técnica de ICP-OES (Espectrometría de Emisión Óptica de Plasma Inductivamente Acoplado). Se probaron las interacciones entre los factores especie-sitio, con respecto a las concentraciones de metales pesados, mismas que fueron determinadas a través de los promedios obtenidos entre las muestras y sus duplicados. Destaca que el factor especie fue Cupressus serpenvirens resulto la de mayor concentración de metales pesados en Cd, Pb y V, así como Pinus halepensis en Cr. Los puntos 3, 4, 12 y 15 resultaron con las mayores concentraciones de los metales analizados, dichos puntos se encuentran en las zonas sureste y céntrica de la ciudad de Saltillo"

"The present study is focused on determining the concentration of heavy metals (Cd, Cr, Pb and V) through leaves of tree species, which were: Pinus halepensis, Cupressus sempervirens and Prosopis spp., these species were selected with the purpose of being used as bio-indicators of environmental quality in the city of Saltillo, Coahuila. Fifteen sampling locations wereset up, out of which 13 sites were randomly distributed in the city of Saltillo, and 2 outside the urban area. 44 samples of foliar material were analysed, in addition to duplicates of the latter, out of the selected tree species, giving a total of 88 samples analyzed. The sampling was carried out in the month of July 2019 (summertime). The heavy metal content was determined by the ICP-OES technique (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry). Interactions between species-site factors were tested, regarding heavy metal concentrations, which were determined through the averages obtained between the samples and their duplicates. It stands out that the species factor was Cupressus serpenvirens resulted with the highest concentration of heavy metals in Cd, Pb and V, as well as Pinus halepensis in Cr. Locations 3, 4, 12 and 15 ended up within the highest concentrations of the metals analyzed, the said sites are located in the southeastern and central areas of the city of Saltillo"

Master thesis

Desarrollo urbano Metales pesados Hojas CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Nanopartículas de cobre en hidrogeles de quitosán-pva para la Inducción de tolerancia a estrés salino, capacidad antioxidante y expresión génica en solanum iycopersicum l

HIPÓLITO HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ (2017)

"La nanotecnología está innovando el uso de los materiales debido a que mejora sus propiedades fisicoquímicas. Esto se debe a la alteración en los átomos lo cual desarrolla una mayor potencia magnética, posee una mayor área de superficie y se exhibe más activo (Prasad et al., 2017). En los sistemas agrícolas se están evaluando el uso de diferentes nanomateriales como nanofertilizantes, nanopesticidas, nanosensores y nanoestimulantes del crecimiento. Prasad et al. (2017) reporta que en el año 2016 se enumeraron unos 14,000 documentos y alrededor de 2707 patentes sobre nanotecnología en alimentos o agricultura. Estos estudios se han enfocado principalmente en los efectos toxicológicos, fisiológicos, bioquímicos y genómicos en las plantas. Los principales nanomateriales (NMs) que se están evaluando en plantas son a base de metales y óxidos metálicos como el Cu, Zn, Fe, Ti, Ce y Ag. Estos NMs han demostrado que a concentraciones altas (> 100 ppm) causan toxicidad, por el contrario a una concentración baja (< 100 ppm) promueven el crecimiento, aumentan la tasa fotosintética y enzimas de respuesta antioxidante (Du et al., 2017; Reddy et al., 2016). Las plantas perciben a los NMs como estrés oxidativo, por lo que el principal mecanismo de señalización es la producción de especies reactivas de oxigeno (ROS) y Ca2+ (Sosan et al., 2016). Aguas abajo se activa el óxido nítrico para mitigar el estrés oxidativo. Las hormonas como el ácido abscísico (ABA), ácido salicílico, ácido jasmónico y etileno también juegan un papel importante como señalizadoras (Vankova et al., 2017). La absorción de los NMs en las plantas depende de las propiedades fisicoquímicas como el tamaño, la morfología y composición química. Además la interacción con microorganismos en el suelo, ácidos húmicos, materia orgánica e iones de sales interfieren en la absorción (Alharby et al., 2016; Dimkpa et al., 2015; Feng et al., 2013; Grillo et al., 2015; Wang et al., 2016). Las plantas pueden absorber a los NMs de forma intacta o mediante una disolución en la superficie radicular cuando se aplican en el suelo (Wang et al., 2017a; Zhang et al., 2017). Cuando se aplican de manera foliar se absorben de manera intacta a través de los estomas y después se crea una disolución dentro de la planta en el apoplasto (Schymura et al., 2017). Las nanopartículas (NPs) pueden penetrar 2 mediante endocitosis, formación de poros o plasmodesmata, después de internalizarse se pueden transportar vía simplástica y apoplástica (Pérez-de-Luque, 2017). Se ha observado que las NPs de cobre promueven el crecimiento e inducen respuestas de defensa en las plantas. También se ha demostrado que las NPs de cobre recubiertas son menos tóxicas que las NPs libres y que el sulfato de cobre (Aruna et al., 2015; Pradhan et al., 2015). En plantas de tomate las NPs de cobre aumentan el vigor de las plantas y el contenido de licopeno de los frutos (Juárez-Maldonado et al., 2016). El quitosán es uno de los polímeros que se está utilizando para el recubrimiento de NMs debido a su gran capacidad de reticulación e intercambio catiónico en soluciones ácidas y gran afinidad hacia a los iones metálicos (Guibal et al., 2014). Este polímero se utiliza como bioestimulante y para inducir respuestas de defensa contra patógenos en las plantas mediante la producción de H2O2 y óxido nítrico que regulan la expresión de genes relacionados a estrés biótico y abiótico, respectivamente (Ali et al., 2011; Zhang et al., 2011). En las superficies agrícolas, el estrés salino es uno de los diferentes tipos de estrés abiótico de gran importancia a nivel mundial, ya que se estima que alrededor del 6% de la superficie es afectada por éste tipo de estrés (Parihar et al., 2015). El sodio ingresa a la célula a través de los canales catiónicos no selectivos, después se desencadenan cascadas de señalización de Ca2+, ROS y hormonas. Aguas abajo se activan mecanismos de desintoxicación celular como el intercambiador de Na+/H+, mecanismos de transporte de Na+ a través de la vía extremadamente sensible a la sal (SOS) y estrategias de protección osmótica (Deinlein et al., 2014). Algunos nanomateriales han mostrado efectos positivos en combinación con el estrés salino, mejoran la tasa fotosintética, el crecimiento, modifican las barreras apoplásticas de las raíces para controlar la entrada de Na+ y reducen el contenido de malondialdehido (MDA), H2O2 y fuga de electrolitos (Khan et al., 2017; Rossi et al., 2017). Por lo tanto, se desarrolló este trabajo de investigación con los siguientes objetivos planteados."

"The encapsulation of copper nanoparticles (Cu NPs) in chitosan hydrogels could improve the yield and quality of fruit of horticultura) crops due to the physicochemical properties of the NPs. The objective of this research was to evaluate different concentrations of Cu NPs in Chitosan-polyvinyl alcohol (Cs-PVA) hydrogels and their effects on the growth, productivity and fruit quality in tomato. The treatments were applied to the substrate as follows: 0.02, 0.2, 2 and 10 mg of Cu NPs in Cs-PVA hydrogel, Cs-PVA hydrogel alone and a control. The Cu NPs had significant effects on growth, productivity and fruit quality. They increased the numbers of leaves and clusters, fresh biomass of roots, and dry biomass of stem-leaves and roots of the plants. They also increased the soluble solid content, titratable acidity, lycopene content and total antioxidant capacity in the fruits. The concentration with the best effect on the growth and yield of tomato plants was 10 mg Cu NPs, which increased the stem diameter, dry biomass of stem-leaves (13%) and roots (30%) and the yield (17%), whereas the concentration of 0.02 mg Cu NPs increased the lycopene content (37%) and the total antioxidant capacity of the fruit (10%). The Cu NPs in Cs-PVA hydrogels helped to increase the yield and nutraceutical properties of the tomato fruits."

Doctoral thesis

Fisicoquímicas Metales CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Simulación computacional de la corrosión en metales con autómatas celulares

HERIBERTO CASARRUBIAS VARGAS Noe Vasquez Godinez Héctor Herrera Hernández JOSE GUADALUPE MIRANDA HERNANDEZ CARLOS OMAR GONZALEZ MORAN (2020)

Simulación computacional de la corrosión en metales con autómatas celulares

El presente trabajo describe las reglas de evolución para un autómata celular probabilista que replica morfológicamente el fenómeno de la corrosión por picaduras en metales. Se describen dos tipos de representación de grid para integrar información cristalográfica de los materiales y generar el desgaste de material de corrosión para picaduras de tipo estrecho, amplias y profundas, elípticas e influenciadas por la estructura del material. Los experimentos realizados muestran resultados coherentes con lo descrito en la literatura.

Secretaria de Investigación y Estudios Avanzados

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Corrosión, Autómatas Celulares, Simulación, Metales BIOLOGÍA Y QUÍMICA