Study on chitosan nanoparticles on biophysical characteristics and growth of Robusta coffee in green house

Resumo

Foram investigados os efeitos de nanopartículas de quitosana nas características biofísicas e no crescimento do café robusta (Coffea canephora Pierre var Robusta) em condições de casa de vegetação. Nanopartículas de quitosana com alto peso molecular (600 kDa) foram preparadas por spray drier nano. O efeito do tamanho e da concentração das nanopartículas de quitosana nas características biofísicas, como taxa fotossintética líquida, transpiração das folhas, teores de clorofila, carotenoides, absorção de nutrientes e parâmetros de crescimento do café, foi investigado. Os resultados mostraram que as nanopartículas de quitosana na concentração de 10 ppm afetaram fortemente as características biofísicas e o crescimento do café na casa de vegetação. As nanopartículas de quitosana aumentaram de 30 a 50% o teor de clorofila nas folhas de café e de 30 a 60% a intensidade fotossintética em comparação com o controle. As nanopartículas de quitosana também aumentaram a absorção de nutrientes, como 9,8-27,4% de N, 17,3-30,4% de P e 30-45% de K. As nanopartículas de quitosana também tiveram impacto significativo no crescimento das mudas de café; os parâmetros de crescimento do café tratado foram maiores do que no controle. Os resultados também mostraram que o efeito do tamanho das nanopartículas de quitosana na faixa de 420 a 970 nm sobre as características biofísicas e os parâmetros de crescimento das mudas de café não foi significativamente diferente.

Abstract

Effects of chitosan nanoparticles on biophysical characteristics and growth of Robusta coffee (Coffea canephora Piere var Robusta) in green house condition have been investigated. Chitosan nanoparticles with high molecular weight (600 kDa) were prepared by nano spray drier. Effect of size and concentration of chitosan nanoparticles on biophysical characteristics such as photosynthetic net rate, transpiration of the leaves, contents of chlorophyll, carotenoid, nutrient uptake and growth parameters of the coffee were investigated. The results showed that chitosan nanoparticles with concentration of 10 ppm effected strongly on biophysical and growth of coffee in the green house. Chitosan nanoparticles enhanced 30–50% content of chlorophyll in the coffee leaves, from 30 to 60% photosynthesis intensity in comparison to the control. Chitosan nanoparticles also increased in uptake of nutrients, such as 9.8–27.4% N, 17.3–30.4% P, 30–45% K. Chitosan nanoparticles also had significant impact on the growth of the coffee seedlings, growth parameters of treated coffee were higher than control. The results also showed that size effect of chitosan nanoparticles in the range from 420 to 970 nm on biophysical characteristics and growth parameters of the coffee seedlings was not different significantly.