Comparative studies using nanotechnology on fungal diseases defense to productivity improvement of squash crop
Other Title(s)
دراسات مقارنه باستخدام تكنولوجيا النانو على مقاومة الأمراض الفطرية لتحسين إنتاجيه محصول الكوسه
Joint Authors
Agha, Muhammad Khalid Muhammad Rushdi
Subayh, Khalid Awad Allah Ahmad
Source
Alexandria Science Exchange Journal
Issue
Vol. 40, Issue 1 (31 Mar. 2019), pp.143-155, 13 p.
Publisher
Publication Date
2019-03-31
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
13
Main Subjects
Topics
- Plants
- Comparative analysis
- Nanotechnology
- Cytology
- Plant tissues
- Photosynthesis
- Fungal diseases
- Silicon oxide
- Egypt
- Ismailia(City)
- Liquid fertilizers
- Silica
- Percentage
- plants' leaves
- Downy mildew
- Nanoparticles
- Titanium dioxide
- Photosynthetic pigments
- Cucurbita pepo
- Distilled water
Abstract AR
أجريت هذه التجربة لدراسة مدى تأثيرتركيزات مختلفة من أكسيد السليكون و أكسيد التيتانيوم كمواد متناهية الصغر كلا على حدى أو مخاليطهم على مقاومة الأمراض الفطرية و تحسين نمو و إنتاجية محصول الكوسة مقارنة بالممارسات التقليدية.
وقد أجريت التجربة بمحطة بحوث القنطرة شرق التى أحداثياتها 30o 49' 41.4" شمالا و 32o 24' 11.4" جنوبا في الجانب الشرقى من محافظة الأسماعيلية بسيناء – جمهورية مصر العربية خلال صيف موسمي 2015 و 2016م.
أستخدمت المعاملات: 1.
الرش بالماء المقطر للمقارنه (م1) 2.
الرش بأكسي كلوريد النحاس 5000 جزء في المليون للمقارنه (م2) 3.
الرش بثانى أكسيد السليكون بمعدل 25 جزء في المليون (م3) 4.
الرش بثانى أكسيد السليكون بمعدل 50 جزء في المليون (م4)5.
الرش بثانى أكسيد التيتانيوم بمعدل 25 جزء في المليون (م5)6.
الرش بثانى أكسيد التيتانيوم بمعدل 50 جزء في المليون (م6) 7.
الرش بثانى أكسيد السليكون و التيتانيوم بمعدل 25 جزء في المليون لكل منهما (م7) 8.
الرش بثانى أكسيد السليكون بمعدل 25 جزء في المليون و أكسيد التيتانيوم بمعدل 50 جزء في المليون (م8) 9.
الرش بثانى أكسيد السليكون بمعدل 50 جزء في المليون و أكسيد التيتانيوم بمعدل 25 جزء في المليون (م9) 10.
الرش بثانى أكسيد السليكون بمعدل 50 جزء في المليون و أكسيد التيتانيوم بمعدل 50 جزء في المليون (م10).
أظهرت النتائج الى أن معدل حدوث و شدة الأصابة بمرضى البياض الدقيقى و الزغبى إنخفضتا معنويا عند الرش بالجزيئات متناهية الصغر من أكسيد السليكون سواء بالتركيز المنخفض أو التركيز العالى أو إن كان منفردا أو مخلوطا بتركيزى أكسيد التيتانيوم وذلك عند المقارنه بمعاملة المقارنة (م1).
لم يستجيب البياض الدقيقى لمعاملات الرش بالتيتانوم المنفرد بينما أنخفض معدل حدوث و شدة الأصابة بالبياض الزغبى معنويا بزيادة التركيز حتى 50 جزء في المليون مقارنة بالمعاملة (م1).
أظهرت النتائج الى أن جميع معاملات الرش بالمواد المختبرة متضمنة أوكسي كلوريد النحاس قد أثرت معنويا في جميع صفات النمو الظاهريه المدروسه و المحصول و مكوناته و كذلك المحصول القابل للتسويق بالأضافة الى صبغات التمثيل الضوئي و محتوى النبات من النيتروجين و الفوسفور و البوتاسيوم مقارنة بالمعاملة التى أستخدم فيها الرش بالماء المقطر.
وقد أظهرت النتائج أن الرش بالمواد متناهية الصغر من أكسيد التيتانوم منفردا بالتركيزين المخفض و العالى أدت الى أستحداث عالى أكثر من ثانى أكسيد السليكون للنمو الخضرى المتمثل في أرتفاع النبات و عدد الأفرع والأوراق و مساحة الورقة و كذلك الوزن الطازج و الجاف بالإضافة الى النسبة المئوية للمادة الجافة وقد أدت المعاملة (م10) الى الحصول على أعلى قيم النمو الخضرى مقارنة المعاملة (م1) و (م2).
أظهرت النتائج أن المعاملات (م10) (م8) (م6) (م5) (م9) (م7) لم تختلف معنويا فيما بينها و لكنها أحرزت أعلى قيم الوزن الطازج و الجاف و النسبة المئوية للمادة الجافة بالثمارمقارنة بالمعاملة (م1) في حين أن أعلى قيم عدد الثمار قد نتج من جميع المعاملات المختبرة ماعدا معاملات أكسيد التيتانيوم المنفردة.
أدت المعاملات (م1) (م5) (م6) (م7) (م8) (م9) الى الحصول على أعلى وزن من الثمار الغير قابلة للتسويق سواء أنتجت من النبات أو القطعة التجريبية بينما أقل القيم بالأضافة الى عدد الثمار الغير قابلة للتسويق تم الحصول عليها من معاملات أكسيد السليكون المنفردة بالأضافة الى المعاملة (م10).
أظهرت النتائج أن المعاملات (م10) (م2) (م9) (م8) (م7) (م4) (م3) لم يوجد بينها فروق معنوية و لكنها أدت الى الحصول على أعلى قيم للمحصول الكلى و القابل للتسويق سواء للنبات أو القطعة التجريبية أو الفدان مقارنة بمعاملة الرش بالماء المقطر.
كما أدت المعاملة (م4) الى الحصول على أقل محصول غير قابل للتسويق.
أدت جميع المعاملات المختبرة و خاصة المعاملة (م10) الى زيادة قيم صبغات التمثيل الضوئى و النترات والفوسفات و البوتاسيوم معنويا مقانة بالمعاملة (م1).
أظهرت نتائج تشريح الورقة و التصوير الميكروسكوبى أن النباتات التى لم تعامل بأى من المواد المدروسة كانت طبقات خلايا البشرة العلوية و السفلية رفيعة وقد أحاطة بأنسجة مشوهه و مدمرة نتيجة لوجود الأصابات الفطرية.
على النقيض فأن سمك الورقة و طبقات البشرة العلوية و السفلية و كذلك النسبة المئوية لمساحة فرغات تبادل الغازات قد زادت نتيجة لمعاملة النباتات بالجزيئات بأكاسيد السيليكون و التيتانيوم متناهية الصغرسواء منفردة أو في مخاليط مقارنة المعاملة (م1) و (م2).
أيضا من الجدير بالملاحظة أن معاملات أكسيد التيتانيوم أدت الى زيادة نسيج الخلايا العمادية المسئولة عن التمثيل الضوئى و فراغات تبادل الغازات أكثر من المعاملة بأكسيد السيليكون الذى أدى الى زيادة سمك الجدر الخلوية.
سجلت أعلى قيم لسمك الورقة و النسيج العمادىوالنسيج الأسفنجى و طبقات البشرة العلوية و السفلية و كذلك النسبة المئوية لمساحة فراغات تبادل الغازات عند تطبيق المعاملات (م10) (م6) (م8) (م6) (م6) بالأضافة الى (م4) بالترتيب.
Abstract EN
The objective of this paper was to study the effect of silicon dioxide (SiO2) and titanium dioxide (TiO2) nanoparticles NPs sprayed separate or in combination compare with traditional practices on plant ability to resist fungal diseases and improving growth and productivity of zucchini squash (Cucurbita pepo L.
) crop in Al-Kantara Sharq experimental station located 30o 49' 41.4" N and 32o 24' 11.4" S, Eastern part of Al-Ismailia governorate within Sinai, Egypt during summer seasons of 2015 and 2016.
The treatments were: 1.
Control spraying with distilled water (T1), 2.
Copper oxychloride Cu2(OH)3Cl at concentration of 5000 ppm (T2), 3.
SiO2 25ppm (T3), 4.
SiO2 50ppm (T4), 5.
TiO2 25ppm (T5), 6.
TiO2 50ppm (T6), 7.
SiO2 25ppm + TiO2 25ppm (T7), 8.
SiO2 25ppm + TiO2 50ppm (T8), 9.
SiO2 50ppm + TiO2 25ppm (T9) and 10.
SiO2 50ppm + TiO2 50ppm (T10).
The results indicated that incidence and severity of powdery and downy moilew significantly decreased with SiO2 NPs whether sprayed at low or high concentration or if it was separate or in mixed with TiO2 NPs when compared with control (T1).
Powdery mildew not response to individual sprayed TiO2 NPs but in opposite, incidence and severity of downy moilew significantly decreased with increasing TiO2 NPs concentration.
up to 50 ppm compared with control.
The obtained results revealed that foliar application with the tested materials include Cu2(OH)3Cl compared with control showed significant effect on all studied morphological growth characters, yield components and marketable yield as well as photosynthetic pigments and nitrogen, phosphorus and potassium (NPK) contents.
Results refer that individual TiO2NPs whether in low or high concentration achieved superior promotion than SiO2 NPs on vegetative growth characters which expressed as shoot height, number of branches and leaves plant-1, largest leaf area, fresh and dry weight plant-1 and dry matter percentage, while the maximum values were attained from T10 compared with T1 and T2.
Furthermore, no significant effects were recorded between T10, T8, T6, T5, T9 and T7 but there were achieved the highest values of fresh and dry fruit weight and fruit dry matter percentage when compared with control while the highest number of fruits were attained from all tested materials except, TiO2 NPs.
Subsequently, control treatment and TiO2 NPs in low or high concentration whether individual or in combination with low concentration of SiO2 NPs significantly produced the highest heavy fruit weight per plant and plot while the lowest un-marketable fruit weights and number were achieved from foliar sprayed SiO2 NPs with their concentrations in addition to T10.
For what it was no significant differences were found between T10, T2, T9, T8, T7, T4 and T3 treatments, there achieved the maximum production whether per plant, plot or feddan as well as marketable yield compared with control treatment.
Spraying SiO2 NPs at concentration of 50 ppm achieved minimum un-marketable yield.
Chemically, photosynthetic pigments, NO3-, P2O5-- and K+ contents significantly increased with all treatments compared with control while the highest accumulate in plant tissues were gotten from T10.
Anatomically, results and photomicrograph indicated that thin epidermis layers surrounded malformed and destroyed palisade and spongy tissues as a result to fungal diseases infection were observed in untreated plants (control).
On opposite, leaf thickness and upper and lower epidermis layers as well as space area (% ) were increased when plants treated with separate or mixing at low or high concentration SiO2 and TiO2 NPs compared with control or cupper oxychloride.
Also, of observation that TiO2 NPs increased photosynthetic cortical and exchangeable gas spaces more than SiO2 NPs which increased cell wall thickness.
The maximum leaf thickness, palisade length, sponge length, upper epidermis thickness, lower epidermis thickness and area space (% ) were attained from T10, T6, T8, T6, T6 and T6.
American Psychological Association (APA)
Subayh, Khalid Awad Allah Ahmad& Agha, Muhammad Khalid Muhammad Rushdi. 2019. Comparative studies using nanotechnology on fungal diseases defense to productivity improvement of squash crop. Alexandria Science Exchange Journal،Vol. 40, no. 1, pp.143-155.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1102868
Modern Language Association (MLA)
Subayh, Khalid Awad Allah Ahmad& Agha, Muhammad Khalid Muhammad Rushdi. Comparative studies using nanotechnology on fungal diseases defense to productivity improvement of squash crop. Alexandria Science Exchange Journal Vol. 40, no. 1 (Jan. / Mar. 2019), pp.143-155.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1102868
American Medical Association (AMA)
Subayh, Khalid Awad Allah Ahmad& Agha, Muhammad Khalid Muhammad Rushdi. Comparative studies using nanotechnology on fungal diseases defense to productivity improvement of squash crop. Alexandria Science Exchange Journal. 2019. Vol. 40, no. 1, pp.143-155.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1102868
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
-
Record ID
BIM-1102868
