Resumo Nanopartículas de sílica e cálcio são necessárias para melhorar a produtividade das plantas e diminuir a curvatura da haste em gérbera (Gerbera jamesonii L.). Para determinar as concentrações ótimas de nanopartículas de sílica e cálcio na gérbera (Gerbera jamesonii L.), foi realizado um experimento fatorial na forma de delineamento inteiramente casualizado com dois fatores. O primeiro fator foi a concentração de nanopartículas de sílica (Nanopartícula-SiO2) em quatro doses (0, 20, 40 e 80 mg L-1) e o segundo fator foi a concentração de quelato de cálcio (Ca-Quelato) em quatro doses (0 , 60, 120 e 240 mg L-1), as quais foram aplicados como soluções nutritivas. Após a colheita, características como curvatura da haste, conteúdo de celulose, atividade da enzima fenil alanina amonia-liase nas folhas e características histológicas do caule foram determinados. Os resultados indicaram que a menor curvatura da haste (ângulo de desvio de 8,78°) foi observada com a aplicação de 20 mg L-1 de Nanopartícula-SiO2 e 240 mg L-1 de quelato de Ca. Em comparação com o controle, a aplicação de 80 mg L-1 de nanopartícula-SiO2 e 240 mg L-1 de quelato de Ca aumentou os teores de lignina e celulose em 33% e 15%, respectivamente. A maior quantidade de fenilalanina amania-liase (2,87 unidades por mg de folha fresca) foi obtida com o uso de quelato de cálcio 60 mg L-1. De acordo com as concentrações de nutrientes, os padrões de alteração do xilema e da lignificação do caule foram diferentes, o que está de acordo com os resultados dos estudos fisiológicos realizados sobre os efeitos da aplicação de nanopartículas de sílica e cálcio em soluções nutritivas. Sob a epiderme, havia uma hipoderme (esclerênquima) que fortalece o tecido do caule. Nanopartículas de sílica e quelato de cálcio decorrente do aumento do conteúdo de fenilalanina amonia-liase e seu efeito nos ciclos de produção de celulose e lignina e ao aumento do esclerênquima do caule, levaram à resistência e lignificação da haste, o que acabou diminuindo a curvatura do caule. De acordo com os resultados do estudo, a aplicação de 40 mg L-1 de Nanopartícula-SiO2 e 60 mg L-1 de quelato de Ca em solução nutritiva hidropônica é recomendada para o cultivo de flores de gérbera.

Abstract Silica nanoparticles and calcium are necessary for improving plant yield and decreasing stem bending in gerbera flower (Gerbera Jamesonii L.). In order to determine the optimal concentrations of silica nanoparticles and calcium in gerberas (Gerbera Jamesonii L.), a factorial experiment in the form of completely randomized design with two factors was conducted. The first factor was the concentration of silica nanoparticles (Nanoparticle-SiO2) at four rates (0, 20, 40, and 80 mg L-1) and the second factor was the concentration of calcium chelate (Ca-Chelate) at four rates (0, 60, 120, and 240 mg L-1) which were applied as nutrient solutions. After harvest, characteristics such as stem bending, cellulose content, phenyl alanine ammonia-lyase enzyme activity in leaves, and stem histological characteristics were measured. Results indicated that the lowest stem bending (deviation angle of 8.78°) was observed with applying 20 mg L-1 Nanoparticle-SiO2 and 240 mg L-1 Ca-Chelate. Comparing with control, applying 80 mg L-1 Nanoparticle-SiO2 and 240 mg L-1 Ca-Chelate increased lignin and cellulose contents by 33 and 15%, respectively. The highest amount of phenylalanine ammonia-lyase (2.87 units per mg of fresh leaf) was obtained by using 60 mg L-1 calcium chelate. According to nutrient concentrations, the change patterns of xylem and stem lignification were different, which is in line with the results of the physiological studies conducted on the effects of applying silica nanoparticle and calcium in nutrient solution. Under the epidermis, there was a hypodermis (sclerenchyma) which strengthens stem tissue. Silica nanoparticles and calcium chelate due to increasing phenylalanine ammonia-lyase content and its effect on the production cycles of cellulose and lignin and increasing stem sclerenchyma, led to stems strength and lignification, which eventually decreased stem bending. According to study results, applying 40 mg L-1 Nanoparticle-SiO2 and 60 mg L-1 Ca-Chelate in hydroponic nutrient solution is recommended for growing gerbera flowers.