Title

Comportamiento fisiológico de semillas y plantas de capsicum annuum por efecto de nanopartículas de óxido de hierro

Author

ENRIQUE ANTONIO ADAME LEON

Contributor

NORMA ANGÉLICA RUÍZ TORRES (Thesis Adviser)

CELESTINO FLORES LÓPEZ (Thesis Adviser)

RICARDO HUGO LIRA SALDÍVAR (Thesis Adviser)

ILEANA VERA REYES (Thesis Adviser)

Access level

Open Access

Summary or description

"El uso de las nanopartículas (NPs) en la agricultura es una opción para aplicar compuestos en pequeñas cantidades sin afectar el ambiente. El objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto de las NPs de óxido de fierro (NPsFe2O3) y micropartículas de sulfato de hierro (MPsFeSO4), en la fisiología de la germinación y en el desarrollo de plantas de chile poblano (Capsicum annuum). Los objetivos específicos son: 1) Evaluar el efecto de diferentes dosis de NPsFe2O3, en semillas de chile poblano (Capsicum annuum), para determinar su acción como promotor o inhibidor (fitotoxicidad) en la germinación y desarrollo de plántulas, 2) Comparar la respuesta a la aplicación de MPsFeSO4 con las NPsFe2O3, para dilucidar si el efecto es causado por el tamaño de partícula, 3) Caracterizar las respuestas morfofisiológicas del cultivo de chile poblano a la aplicación de NPsFe2O3 y MPsFeSO4, bajo condiciones de casa sombra (altura de planta, fecha de floración, tasa fotosintética, conductancia estomática, tasa de transpiración y CO2 intercelular). Las NPsFe2O3 fueron proporcionadas por el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Se realizaron estudios preliminares para determinar la calidad fisiológica del material genético en estudio. Se obtuvo además una curva de imbibición, para determinar el periodo de imbibición. Posteriormente se realizaron dos estudios: 1) Estudio I. Ensayo de germinación con la aplicación de NPsFe2O3 y MPsFeSO4, en altas y bajas concentraciones, a semillas de Capsicum annuum. 2) Estudio II. Aplicación de NPsFe2O3 y MPsFeSO4, en altas y bajas concentraciones, para el desarrollo de la planta en casa sombra. Se obtuvieron los resultados siguientes: Estudio I. Se encontraron diferencias altamente significativas (P≤0.01) en la variable peso seco de plánula, longitud media de vástago y longitud media de radícula, así como diferencias significativas (P≤0.05) en las variables vigor de germinación y porcentaje de germinación. Se obtuvo un vigor de germinación superior estadísticamente con las NPsFe2O3 (47%) en comparación con las MPsFeSO4 (38%), el porcentaje de germinación presentado por el efecto de las NPsFe2O3 (94%), fue estadísticamente superior a la presentada por las MPsFeSO4 (90%). x Estudio II. En la fuente de variación tipo de partícula no se presentaron diferencias significativas, lo cual indica que la aplicación de NPsFe2O3 y MPsFeSO4 tuvieron el mismo efecto en el desarrollo del cultivo. En lo que respecta a la fuente de variación concentración, se presentaron diferencias altamente significativas (P≤0.01) en las variables diámetro de tallo (DT), índice de clorofila (IC), número de hojas y número de frutos, indicando que la concentración puede tener un efecto promotor o inhibidor del crecimiento, en el cultivo de chile poblano. También se reportaron diferencias altamente significativas (P≤0.01) en la fuente de variación tipo de partícula para las variables tasa fotosintética, conductancia estomática, transpiración, Cond/CO2 y humedad relativa (RHS), lo cual indica que las NPsFe2O3 y MPsFeSO4 tienen un efecto en la conversión de materia inorgánica en materia orgánica, así como en la presión de vapor y el flujo de vapor sobre la superficie de la hoja ya que la conductancia estomática permite el intercambio físico activo entre las partes aéreas de la planta y la atmósfera. "

"The use of nanoparticles (NPs) in agriculture is an option to apply compounds in small quantities without affecting the environment. The objective of this work was to determine the effect of iron oxide NPs (NPsFe2O3) and iron sulphate microparticles (MPsFeSO4) on the physiology of germination and on the development of Capsicum annuum plants. The specific objectives were: 1). To evaluate the effect of different concentrations of NPsFe2O3, on seeds of Capsicum annuum, and to determine its function as a promoter or inhibitor (phytotoxicity) in the germination process and the development of seedlings. 2). To compare the response to the application of MPsFeSO4 with the NPsFe2O3, to elucidate if the effect is caused by the particle size or the composition of the particle. 3) To characterize the morphophysiological response of Capsicum annuum plants, to the application of NPsFe2O3 and MPsFeSO4, under shaded greenhouse conditions (plant height, flowering date, biomass, photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate and intercellular CO2). The NPsFe2O3 were provided by the Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Preliminary studies were conducted to determine the physiological quality of the seed, in addition to an imbibition curve, to determine the imbibition time. Then two studies were carried out: 1). Study I. Capsicum annuum seed germination test with the application of NPsFe2O4 and MPsFeSO4, in high and low concentrations. 2). Study II. Application of NPsFe2O4 and MPsFeSO4, in high and low concentrations, to plants grown in the shadehouse. Results: Study I. Highly significant differences (P≤0.01) were found for seedling dry weight, stem and radicle average length, as well as significant differences (P≤0.05) for vigor of germination and germination percentage. Higher germination vigor was obtained when seed was imbibed with NPsFe2O3 (47%), in comparison with the MPsFeSO4 (38%), the germination percentage with NPsFe2O3 (94%) was statistically superior to that presented by the MPsFeSO4 (90%). Study II. There were no significant differences for the particle type, which indicates that the application of NPsFe2O3 and MPsFeSO4 had the same effect in the crop development. Regarding the particle concentration, there were highly significant differences xiii (P≤0.01) in the variables stem diameter (DT), chlorophyll index (CI), number of leaves and number of fruits, indicating that the concentration may have a promoter or growth inhibitory effect, in the Capsicum annuum crop. Highly significant differences (P≤0.01) were also reported in the source of variation particle type, for photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration, stomatal conductance/CO2 and relative humidity (RHS). Indicating that the NPsFe2O3 and the MPsFeSO4 had an effect in the conversion of inorganic into organic matter, as well as in the vapor pressure and the vapor flow on the surface of the leaf, since the stomatal conductance allows the active physical exchange between the aerial parts of the plant and the atmosphere"

Publish date

June, 2018

Publication type

Master thesis

Publication version

Published Version

Format

application/pdf

Language

Spanish

Audience

Students

Researchers

Source repository

Repositorio Digital CID-UAAAN

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