El manzano y peral son de los cultivos caducifolios más importantes a nivel mundial por el aporte de nutrimentos biológicamente activos benéficos para la salud humana. Estos compuestos bioactivos se pueden incrementar aún más mediante la aplicación de diferentes fuentes de fertilización, incluyendo macro y micronutrientes necesarios para la nutrición de los árboles de manzano y peral, los cuales se pueden suministrar mediante aplicaciones al suelo y aplicaciones foliares. Dentro de las aplicaciones foliares se pueden aplicar nanopartículas de diferentes microelementos que debido a su tamaño pueden exhibir mejores respuestas en el rendimiento y la calidad de los frutos. Por lo tanto, los objetivos del presente estudio fueron: 1) evaluar el efecto de la fertilización edáfica con N, P y K (150-50-80, 100-60-60) y sin fertilización edáfica (SFE) y la fertilización foliar con nanopartículas (NPs) de Se y Zn (Se: 50 ppm, Zn:250 ppm y sin nanopartículas (NP0), sobre el rendimiento y los compuestos antioxidantes de las manzanas y 2) Evaluar la aplicación foliar con nanopartículas (NPs) de selenio (NPs Se-50 ppm), cobre (NPs Cu-250 ppm), hierro (NPs Fe-250 ppm), zinc (NPs Zn-250 ppm) y sin nanopartículas como control (SNPs 0), en el comportamiento del sistema antioxidante, enzimático y no enzimático en frutos de pera. Ambos experimentos se llevaron a cabo en huertos comerciales de manzano (Malus domestica L., Golden Delicious) y peral (Pyrus communis, Bartlett), bajo un diseño de bloques completos al azar con nueve tratamientos para el caso del manzano y cinco para el peral y tres repeticiones por tratamiento, en ambos frutales. De los resultados del objetivo 1 se encontró que los tratamientos con dosis de fertilización 150-50-80 y 100-60-60 suplementados con NPs de Se y Zn en general incrementaron el rendimiento, el contenido de azúcares y el ácido ascórbico en los frutos de manzana. El incremento más alto en el rendimiento del fruto se encontró en el tratamiento SFE + NPZn (+193% en comparación con el control). Los tratamientos SFE + NPSe y SFE + NPZn condujeron a un mayor contenido de fenoles y flavonoides totales con valores máximos de 7,6 mg EAG y 15,82 mg EQ por gramo de peso seco respectivamente. Estos compuestos presentaron una correlación directa sobre la actividad antioxidante en los frutos. La aplicación foliar de nanopartículas de Se y Zn complementó la fertilización del suelo con N, P, K para mejorar el rendimiento y la síntesis de compuestos bioactivos en los frutos de manzana. Por otro lado, de los resultados del objetivo 2 mostraron que las aplicaciones foliares con NPs Se y NPs Zn, pueden aumentar el contenido de azúcares totales en los frutos de pera (+42-55%, respecto al tratamiento control), mientras que los frutos de los tratamientos NPs Se y NPs Cu exhibieron un mayor contenido de fenoles totales (4.92-5.02 mg EAG g-1 PS), flavonoides (13.33-11.89 mg EQ g-1 PS), ácido ascórbico (1.35 mg EAA g-1 PS) y capacidad antioxidante (25.32-25.05 µM ETrolox g-1 PS) mejorando el sistema antioxidante no enzimático de los frutos. Por otro lado, la actividad antioxidante enzimática, se vio favorecida de manera significativa con la aplicación de NPs de Fe y Cu, pues se mejoró la actividad del superóxido dismutasa, catalasa, ascorbato peroxidasa y peroxidasa, además este tratamiento con NPs de Fe redujo la actividad de la polifenoloxidasa, así como un menor índice de daño oxidativo a través de una menor acumulación de malondialdehído, respecto a los otros tratamientos con NPs. Los resultados obtenidos en el presente estudio, muestran que la aplicación foliar de nanopartículas de selenio, hierro, zinc y cobre principalmente, pueden mejorar el sistema antioxidante enzimático y no enzimático en frutos de pera, bajo condiciones de temporal.