Revista de Ciencias Agrícolas

Effect of bypass fat on milk lipid quality and reproductive efficiency of dairy cows

ABSTRACT Nariño (Colombia) has high dairy potential; however, their herds present difficulties in the nutritional component (energy imbalance) of the cows, affecting their productivity. This research evaluated the effect of a bypass fat supplement on lipid concentration in milk and the reproductive efficiency of dairy cows. The study was based on 21 Holstein x Simmental cows between first and third calving and the following was supplied: forage + concentrate (T1); forage + concentrate + 250 g/day of bypass fat (T2) and forage + concentrate + 250 g/day of bypass fat enriched with omega-three (T3). The experiment was conducted from day 15 pre-calving until day 105 of lactation. During this period, milk quantity, quality, composition, and reproductive behavior were recorded. For data analysis, a repeated measure mixed design with time-series data was used, where the fixed effects were the treatments, periods, and their interaction, the animals represented the random effect, and the covariable was the estimated milk yield during lactation. The results showed normal mobilization of adipose tissue; the compositional quality of the milk did not vary across treatments, although T2 presented a higher estimated production per lactation, and T3 presented a higher percentage of fatty acid C18:2. In the reproductive indicators, they were not influenced between the treatments; concluding that the base diet offered in the herd presents a nutritional balance appropriate to the requirements of the cows in production.

RESUMEN Nariño (Colombia) tiene un gran potencial lechero; sin embargo, sus hatos presentan dificultades en el componente nutricional (desbalance energético) de las vacas, afectando su productividad. La presente investigación evaluó el efecto de un suplemento con grasa sobrepasante sobre la concentración de lípidos en la leche y la eficiencia reproductiva de las vacas. Para ello se utilizaron 21 vacas (Holstein x Simmental) entre segundo y tercer parto y se suministró: forraje + concentrado (T1); forraje + concentrado + 250 g/día de grasa sobrepasante (T2) y forraje + concentrado + 250 g/día de grasa sobrepasante enriquecida con omega tres (T3). El tiempo experimental fue desde el día 15 preparto hasta el día 105 de lactancia, donde se determinó la cantidad, calidad, composición de leche y el comportamiento reproductivo de cada animal. Para el análisis de los datos, se empleó un diseño mixto de medidas repetidas en el tiempo, donde los efectos fijos fueron los tratamientos, periodos y la interacción entre estos, mientras que el animal representó el efecto aleatorio, y la covariable fue la producción de leche estimada para la lactancia. Los resultados, revelaron movilización normal de tejido adiposo; la calidad composicional de la leche no varió entre los tratamientos, aunque T2 presento una mayor producción por lactancia estimada y T3 presento un mayor porcentaje del ácido graso C18:2. En los indicadores reproductivos no se vieron influenciados entre los tratamientos; concluyendo que, la dieta base ofertada en el hato, presenta un balance nutricional apropiados a los requerimientos de las vacas en producción.

Coffee Storage in Hermetic Bags and its Influence on Prices and Sensory Scores

ABSTRACT Coffee quality is generally evaluated through cupping, a technique based on sensory perceptions. Trained cuppers assign scores to ten quality attributes on a scale of 1 to 10. Exposure of coffee to moisture and/or oxygen during storage and/or transportation can affect the sensory evaluation and reduce the price received by farmers. This paper has two objectives. First, it estimates the effect of sensory scores and water activity on coffee price and its price differential from the market price. Second, it explores coffee sensory scores sensitivity to storage duration and water activity under two methods of application of the Purdue Improved Crop Storage (PICS) bags - the standard three layers PICS bag (PICS-3L) and the two layers PICS bag (PICS-2L). Data were collected for ten months from an experiment conducted in Manizales, Colombia. Results suggest, on average, that an additional point in the score of flavor or body increases the price of coffee by at least 66 COP/kg (0.015 USD/kg). If coffee has an additional point in aftertaste or uniformity from what is expected from other coffees of the same origin, then its price differential is reduced by at least 8 COP/kg (0.002 USD/kg). Using a PICS-3L bag instead of a PICS-2L bag does not affect the coffee price or sensory scores, but it reduces the price differential by approximately 18 COP/kg (0.004 USD/kg). On the other hand, water activity reduces coffee price but not its price differential. Storage time affects coffee sensory scores in some attributes, which may impact the coffee bean price.

RESUMEN La calidad del café generalmente se evalúa mediante un proceso de catación, que es una técnica basada en percepciones sensoriales. Catadores capacitados puntúan diez atributos sensoriales en una escala de 1 al 10. La exposición del café a la humedad y/o al oxígeno durante el almacenamiento y/o transporte puede afectar la evaluación sensorial y reducir el precio recibido por los agricultores. Este trabajo tiene dos objetivos. Primero, estima el efecto de los puntajes sensoriales y la actividad del agua en el precio del café y en su diferencial de precios del precio de mercado. Segundo, explora si los puntajes sensoriales del café se afectan por el tiempo de almacenamiento y la actividad del agua bajo dos métodos de almacenamiento en las bolsas de Almacenamiento Mejorado de Cosechas de Purdue (PICS, por sus siglas en inglés) la bolsa PICS estándar de tres capas (PICS-3L) y la bolsa PICS de dos capas (PICS-2L). Los datos fueron recolectados durante diez meses de un experimento realizado en Manizales, Colombia. Los resultados sugieren que, en promedio, un punto adicional en sabor o cuerpo aumenta el precio del café en al menos 66 COP/kg. Si el café tiene un punto adicional en regusto o uniformidad con respecto a lo que se espera de otros cafés del mismo origen, entonces su diferencial de precio se reduce en al menos 8 COP/kg. Usar una bolsa PICS-3L en lugar de una bolsa PICS-2L no afecta el precio del café ni los puntajes sensoriales, pero reduce el diferencial de precio en cerca de 18 COP/kg. La actividad del agua reduce el precio del café, pero no su diferencial de precios. El tiempo de almacenamiento afecta los puntajes sensoriales del café en algunos atributos, lo que puede afectar el precio del grano de café.

Molecular characterization of Fusarium spp. associated vascular wilt in passion fruit (Passiflora ligularis JUSS)

ABSTRACT In Colombia, vascular rotting of passion fruit (P. ligularis) caused by the fungus Fusarium is considered the most important pathological problem in the cultivation of this fruit. Plants affected by the pathogen wilt and die, causing considerable yield losses and increased production costs. The objective of this work was to determine the genetic variability of the Fusarium species associated with this disease. For this, 50 samples were collected from producing farms in three municipalities of the department of Nariño. A total of 35 isolates were characterized morphologically and molecularly. The morphological identification was carried out using taxonomic keys. Molecular characterization was performed by PCR with primers ITS1 - ITS4 and TEF1α. The PCR products were sent to Macrogen (Korea) for sequencing. Sequencing results indicated that Fusarium oxysporum f.sp. passiflorae is associated as a causal agent of the disease. In addition, the presence of Ilyonectria robusta was determined, which, has not been reported before in passion fruit plants. The phylogenetic analysis allowed determine that there was little variability among the isolates evaluated; no grouping was observed associated to the geographical origin of the samples. The morphological characters corroborated the species information obtained from the molecular analysis.

RESUMEN En Colombia, la pudrición vascular de granadilla (P. ligularis) causada por el hongo Fusarium se considera el problema patológico de mayor importancia en el cultivo de esta fruta. Las plantas afectadas por el patógeno se marchitan y mueren, por lo tanto, se producen pérdidas considerables del rendimiento y un incremento en los costos de producción. El objetivo del trabajo fue determinar la variabilidad genética de las especies de Fusarium asociadas con esta enfermedad en granadilla. Para ello, se colectaron 50 muestras provenientes de fincas productoras de tres municipios del departamento de Nariño. Un total de 35 aislamientos fueron caracterizados morfológica y molecularmente. La identificación morfológica se realizó mediante claves taxonómicas. La caracterización molecular se realizó por PCR con los primers ITS1 - ITS4 y TEF1α. Los productos de PCR se enviaron a secuenciar a Macrogen (Corea). Los resultados de secuenciación indicaron que Fusarium oxysporum f.sp. passiflorae está asociado como agente causal de la enfermedad. Además, se determinó la presencia de Ilyonectria robusta, la cual no ha sido reportada en plantas de granadilla. El análisis filogenético permitió determinar que existe poca variabilidad entre los aislamientos evaluados, no se observó ningún agrupamiento en relación con el origen geográfico de las muestras. Los caracteres morfológicos corroboraron la información de especie obtenida del análisis molecular.

Susceptibility of Amblyomma cajennense (Fabricius, 1787) (Acari: Ixodidae) to calcium polysulfide application

ABSTRACT Hard ticks are a problem of great importance in the national livestock industry due to their capacity to be vectors of diseases that affect the productivity of animals and humans, becoming an arthropod of veterinary-medical importance. The methods used for their control have not been efficient; therefore, different integrated control alternatives have become crucial to mitigate their population growth. Products such as calcium polysulfide have shown to be an effective alternative in controlling mite populations. The present study was carried out at the Center for Research and Breeding of Natural Enemies of the University of Caldas using nymphs of Amblyomma cajennense, arranged in Petri dishes and sprayed with an average volume of calcium polysulfide of 1.3ml. From there, the lethal concentration of calcium polysulfide at 31.5°B, on the individuals of this species was determined. The evaluations were carried out at 24, 48 and 96h after application, finding, by Probit analysis, Cl50 of 1.05% and Cl95 of 1.35% concentration of the product, which indicates that this compound has the potential to be used in the integrated management plan of A. cajennense.

RESUMEN Las garrapatas duras se presentan como un problema de gran importancia en la ganadería nacional debido a su capacidad de ser vectores de enfermedades que afectan la productividad de los animales y al ser humano, convirtiéndose en un artrópodo de importancia médico-veterinaria. Los métodos que se utilizan para su control no han sido eficientes; por tal motivo, diferentes alternativas de control integrado cobran importancia para mitigar su crecimiento poblacional. Productos como el polisulfuro de calcio han demostrado ser una alternativa eficaz en el control de poblaciones de ácaros. El presente estudio se llevó a cabo en el Centro de Investigación y Cría de Enemigos Naturales de la Universidad de Caldas usando ninfas de Amblyomma cajennense, dispuestas en cajas Petri y asperjadas con un volumen promedio de polisulfuro de calcio de 1,3ml. A partir de allí, se determinó la concentración letal del polisulfuro de calcio a 31,5°B sobre los individuos de esta especie. Las evaluaciones fueron realizadas a las 24, 48 y 96h posteriores a la aplicación, encontrándose, mediante el análisis Probit, la Cl50 de 1,05% y la Cl95 de 1,35% de concentración del producto, lo que indica que este compuesto posee potencial para ser utilizado en el plan de manejo integrado de A. cajennense.

Toxicological studies in poultry consuming fumonisin from corn contaminated with Brazilian Amazonian flora

ABSTRACT The fungus Fusarium verticillioides produces fumonisins (FB1 and FB2), characterized by being the most frequently produced molecular forms and with greater toxicity. Fumonisin contamination is responsible for substantial losses during the meat production chain, so the safe levels of these compounds must be determined. The study was directed to establish safe levels of FB1 in poultry production; for this purpose, were used COBB 500® birds on experimental lots of infected corn during the 2015/2016 season in Brazil. The experimental group included 160 animals, divided into two groups: The T1 without fumonisin in the diet (control); and the T2 group in which corn was contaminated with 2.78 μg/g of fumonisin FB1. Histopathological effects of liver, heart, and small intestine, and zootechnical parameters were measured in birds treated. We found that there were no significant differences between the birds treated and untreated after 21 days of exposure to each treatment; F-values > P-values (P<0,05) for feed intake and weekly weight gain. Taken together, our data showed that the concentration evaluated is safe in poultry and will contribute to the design of future clinical studies.

RESUMEN El hongo Fusarium verticillioides produce fumonisinas (FB1 y FB2), caracterizadas por ser las formas moleculares más frecuentemente producidas y con la toxicidad más significativa. La contaminación por fumonisinas es responsable de pérdidas sustanciales durante la cadena de producción de carne por lo que niveles seguros de estos compuestos deben ser determinados. Este estudio pretende establecer niveles seguros de FB1 en la producción avícola; para ello, se utilizaron aves COBB 500® en lotes experimentales de maíz infectado durante la temporada 2015/2016 en Brasil. El grupo experimental incluyó 160 animales, divididos en dos grupos: T1 sin fumonisinas en la dieta (control); y el grupo T2 en el que el maíz fue contaminado con 2,78μg/g de fumonisina FB1. Fueron medidos los efectos histopatológicos en hígado, corazón e intestino delgado y parámetros zootécnicos en aves tratadas. No se encontraron diferencias significativas entre las aves tratadas y el control después de 21 días de exposición, para consumo de alimento y ganancia de peso semanal. En conjunto, los resultados muestran que la concentración de FB1 evaluada es segura en aves de corral y contribuirán al diseño de futuros estudios clínicos.

Cattle movement as a function of some biotic and abiotic factors in a tropical pasture

ABSTRACT The research quiestion is how do some biotic and abiotic variables, under a silvopastoral system exert influence on the animal movement? These studies have been carried out through different approaches and have included analyses from empirical to statistical. The aim of this study was to relate cattle grazing sites with some biotic and abiotic factors under a silvopastoral system. The fieldwork was carried out in a paddock of the farm La Reforma located in the upper part of the Magdalena River basin (Tolima, Colombia). Through global positioning devices (GPS), movement, grazing route, and resting data that cattle perform in these habitats during daytime hours were obtained. Six cows (460 kg live weight, not pregnant) were monitored during two periods of the year at one-minute time intervals. Data were processed in a geographic information systems (GIS) environment, and mechanisms and algorithms were used to establish an association of moving animals with some biotic (pasture productivity and cover, trees, and floristic composition) and abiotic factors (climatological season, access to drinking and salt troughs). The results suggest an association between animal movement concerning the different attractants for which the drinking and salt troughs in the paddocks were relevant. In conclusion, the analysis of animal behavior at the landscape level is useful for decision-making in the design of livestock landscapes.

RESUMEN La pregunta de investigación es ¿cómo algunas variables bióticas y abióticas, bajo un sistema silvopastoril, ejercen influencia sobre el movimiento animal?. Estos estudios se han hecho a partir de diferentes enfoques, incluyendo desde el análisis empírico hasta el estadístico. El objetivo del estudio fue relacionar los sitios de pastoreo del ganado con algunos factores bióticos y abióticos bajo un sistema silvopastoril. El trabajo de campo se realizó en un potrero de la Finca La Reforma ubicada en la parte alta de la cuenca del Río Magdalena (Tolima, Colombia). Mediante dispositivos de posicionamiento global (GPS), se obtuvieron los datos del desplazamiento, recorrido de pastoreo y reposo que realizan los bovinos en estos hábitats durante las horas diurnas. Se monitorearon seis vacas de 460 kg de peso vivo y no preñadas en dos épocas del año en intervalos de tiempo de un minuto. La información obtenida fue procesada en un ambiente de sistema de información geográfica (SIG), y los mecanismos y algoritmos fueron utilizados para establecer una asociación de animales en movimiento con algunos factores bióticos, productividad y cobertura del forraje, árboles y composición florística) y abióticos (período climático, accesos a los bebederos y saladeros. Los resultados sugieren una asociación entre el movimiento de los animales con respecto a los diferentes atrayentes para los cuales, los bebederos y comederos de sal en los potreros tuvieron relevancia. En conclusión, el análisis del comportamiento animal a nivel de paisaje es útil para la toma de decisiones en el diseño de paisajes ganaderos.

Response of Physalis peruviana L. genotypes to Fusarium oxysporum f. sp. physali under greenhouse

ABSTRACT The goldenberry (Physalis peruviana) is an exotic fruit that in recent years has acquired great importance in both the local and international markets; one of the limiting phytosanitary problems for this crop is vascular wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. physali, which causes losses of 80-90%. The management of this pathogen is difficult and so far, it is based on preventive measures; however, there are alternatives such as genetic resistance, which is one of the most effective and profitable measures for its management. Taking that into account, the objective of this study was to evaluate the reaction of 40 genotypes of goldenberry against F. oxysporum under greenhouse conditions, by means of pathogenicity tests. The experiment was conducted in a selected place in the city of Pasto (Nariño department, south of Colombia). It was carried out with 40 genetic materials corresponding to different genotypes, one commercial control and four replicates per experimental unit; the statistical design was completely randomized. The traits evaluated were plant height (cm), disease severity (%), AUDPC area under the disease progress curve (units), disease incidence (%) and degree of vascular discoloration. The genotypes 09U138 and 12U399 have greater plant height (50.19 and 47.36 cm), lower AUDPC (zero units), lower incidence (0%) and lower degree of vascular discoloration (zero), with statistical differences from the rest of the genotypes, including the control. Field evaluations should be conducted with the same isolation and other commercial controls, as this research is only a step forward in the search for the resistance of uchuva to F. oxysporum.

RESUMEN La uchuva (Physalis peruviana) es una fruta exótica que ha adquirido gran importancia tanto en el mercado local como internacional. Uno de los problemas fitosanitarios limitantes para este cultivo es la marchitez vascular causada por Fusarium oxysporum f. sp. physali, que provoca pérdidas del 80-90%. El manejo de este patógeno es difícil y hasta el momento, se basa en medidas preventivas; sin embargo, existen alternativas como la resistencia genética, que es una de las medidas más efectivas y rentables para su manejo. El objetivo de este estudio fue evaluar mediante pruebas de patogenicidad y bajo condiciones de invernadero, la reacción de 40 genotipos de uchuva frente a una cepa de Fusarium oxysporum. El experimento que se realizó en Colombia en una localidad de Pasto (Nariño) constó de 39 materiales genéticos, un testigo comercial y cuatro repeticiones por unidad experimental. Se utilizó el Diseño Completamente al Azar. Las características evaluadas fueron altura de planta (cm), severidad (%), área bajo la curva de progreso de la enfermedad (ABCPE), incidencia de la enfermedad (%) y el grado de decoloración vascular. Los genotipos 09U138 y 12U399 presentaron mayor altura de planta (50,19 y 47,36cm), menor ABCPE, menor incidencia y menor grado de decoloración vascular, con diferencias estadísticas con respecto al resto de los genotipos, incluido el testigo. Se deben realizar evaluaciones de campo con el mismo aislamiento y otros testigos comerciales, pues esta investigación es solo un avance en la búsqueda de la resistencia de uchuva a F. oxysporum.

Socioeconomic analysis of cocoa (Theobroma cacao L) agroforest in a tropical dry forest

ABSTRACT The characterization of production systems is important to determine limitations and potentialities that allow their management. This type of diagnosis has not been carried out in the study region; therefore, there is no information on cocoa-based agroforestry systems. Therefore, traditional cocoa farms in the municipality of Los Andes, department of Nariño (Colombia), were social and economically characterized. Basic information was reviewed and a semi-structured survey was applied to a stratified random sample of 60 cocoa farmers. Eighteen qualitative and 20 quantitative variables were analyzed simultaneously with multiple correspondence analysis (MCA) and principal components analysis (PCA). In the PCA, five components explained 58.7% of the variability. The variables with the highest contribution were farm area, income from cocoa yields, income from agricultural production other than cocoa, and family labor. In the MCA, 11 components explained 58.43% of the variability. The most important components were farmers' schooling, transport type, loans, marketing, technical assistance, gender, land tenure, production systems, roads, and domestic animals. Finally, topographic and climatic conditions, inadequate roads and marketing of cocoa and the low adoption of technologies limit the competitiveness of the cocoa farms, hence the need to create favorable conditions to enhance the potential of cocoa agroforests.

RESUMEN La caracterización de los sistemas de producción es importante para determinar limitaciones y potencialidades que permitan su gestión. En la región de estudio no se ha realizado este tipo de diagnóstico, por ende, no hay información de los sistemas agroforestales con base en cacao. Por lo tanto, se caracterizaron socioeconómicamente fincas tradicionales de cacao en el Municipio de Los Andes, departamento de Nariño (Colombia). Se revisó información primaria y se llevó a cabo una encuesta semiestructurada aplicada a una muestra aleatoria estratificada de 60 cacaocultores. Se analizaron 18 variables cualitativas y 20 cuantitativas con análisis de correspondencia múltiple (ACM) y de componentes principales (ACP), en su orden. En el ACP, cinco componentes explicaron el 58,7% de la variabilidad. Las variables de mayor contribución fueron el área de la finca, los ingresos por rendimiento de cacao, los ingresos por producción agrícola distinta del cacao y la mano de obra familiar. En el ACM, 11 componentes explicaron el 58,43% de la variabilidad. Los componentes más importantes fueron la escolaridad de los agricultores, el tipo de transporte, los préstamos, la comercialización, la asistencia técnica, el género, la tenencia de la tierra, los sistemas de producción, los caminos y los animales domésticos. Finalmente, las condiciones topográficas y climáticas, las vías inadecuadas para el transporte y comercialización del cacao y la baja adopción de tecnologías limitan la competitividad de los productos generados por este sistema productivo, de ahí que es necesario crear condiciones favorables para potencializar los sistemas agroforestales con base en cacao.

Bio regulation of Meloidogyne incognita (Kofoid & White) Chitwood and M. javanica (Treub) Chitwood complex in coffee roots

ABSTRACT The Meloidogyne incognita and M. javanica complex cause damage to the coffee plants’ roots with loss of productive potential. Traditional management against this complex is based on the use of chemical molecules which causes problems in soil health and harmful to the environment. In this regard, the Micosplag® biotechnological input [Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson, 1974, Metarhizium anisopliae (Metsch) Sorokin and Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin] and Tricho-D® (Trichoderma harzianum Rifai, 1969) were evaluated under greenhouse conditions against root-knot nematode complex. A dose of 2g. L-1 of water was used for Micosplag® and 10g. L-1 of water for Tricho-D®, applying a volume of 20mL.1 per plant. The nematode inoculation was carried out eight days after the sowing, using 2500 eggs per plant. Bioinputs were applied preventively and also as bioregulators of an existing nematodes population. Nine treatments, which corresponded to different moments of application of bioinputs in soil and soil plus vermocompost were evaluated. Results showed the lowest levels of infection when the Micosplag® bioinput was applied preventively (infection level of 6%), followed by the Tricho-D® treatment (infection 12%). There were statistical differences with the controls which were inoculated alone with the nematodes. When the two Bioinputs were applied preventively, they offered greater protection to the roots against nematodes. Dry weights of root and the aerial part of the plants showed the lowest values in treatments where the nematode was inoculated. Six months after the experiment was established, the three fungi that compose the Micosplag® Bioinput were isolated from the rhizosphere of the coffee plants.

RESUMEN El complejo Meloidogyne incognita y M. javanica ocasiona daños en las raíces de las plantas de café con pérdidas de su potencial productivo. El manejo tradicional contra este complejo se basa en el uso de moléculas químicas que han causado problemas en la salud del suelo y son nocivas para el medio ambiente. En condiciones de invernadero se evaluaron los insumos biotecnológicos Micosplag® (Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson, 1974, Metarhizium anisopliae (Metsch) Sorokin y Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin); y Tricho-D® (Trichoderma harzianum Rifai, 1969) en la protección de raíces de café contra el complejo de nematodos noduladores. Se empleó una dosis de 2g.L-1 de agua para Micosplag® y 10g. L-1 para Tricho-D® aplicando 20mL.1 por planta. La inoculación del nematodo se efectuó ocho días después de la siembra, empleando 2500 huevos por planta. Los Bioinsumos se aplicaron de manera preventiva y curativa. Se evaluaron nueve tratamientos, correspondientes a diferentes momentos de aplicación de los Bioinsumos en suelo y en suelo más lombricompuesto. Los niveles más bajos de infección se obtuvieron con el Bioinsumo Micosplag® de forma preventiva (infección de 6%), seguido de Tricho-D® (infección 12%). Hubo diferencias estadísticas con los testigos inoculados sólo con los nematodos. Los Bioinsumos de manera preventiva, ofrecieron mayor protección a las raíces contra los nematodos. Los pesos secos de raíz y parte aérea de las plantas registraron los valores más bajos donde se inóculo el nematodo. A los seis meses de establecido el experimento, en la rizósfera de las plantas de café se aislaron los tres hongos del Bioinsumo Micosplag.

Correlative analysis of climate impacts in an Andean municipality of Colombia

ABSTRACT The municipality of Pasto (Colombia) is an intermediate, emerging city of the Colombian Andes, which is vulnerable to the impacts of climate change due to its environmental conditions, mountainous morphology, moderately humid climate, and socio-economic structure. This research aims at identifying the impacts of historical trends in climate variables on the main urban elements of the municipality of Pasto. The study uses the correlational method to determine the relationships between climate variables and some impacted urban elements between 2004 and 2019. The adjusted models allow identifying possible trajectories in the evolution of urban variables affected by climate change, population growth, and culture. Results show that climate variability produces negative quadratic trajectories in crop yields and flood events; positive quadratic patterns in landslides, forest fires, the prevalence of acute diarrheal diseases (ADD), and acute respiratory infections (ARI); and linear patterns in water availability, livestock production and food security. In general, the urban variables show a departure from equilibrium when exposed to higher temperatures and precipitation, which affect the reliability of crop yields, food security, water availability, natural disasters, and public health in the municipality of Pasto.

RESUMEN El municipio de Pasto (Colombia) es una de las principales ciudades intermedias y emergentes de los Andes. Sin embargo, en el contexto de la evolución del cambio climático, la magnitud de los impactos urbanos asociados a su ubicación geográfica, morfología montañosa y clima moderadamente húmedo es incierta. El objetivo principal de esta investigación es identificar los impactos del cambio climático en los principales elementos urbanos del municipio de Pasto. Este estudio utiliza el método correlacional para reconocer las relaciones entre la variabilidad climática y los elementos urbanos afectados entre 2004 y 2019. Los modelos ajustados permiten identificar posibles trayectorias en la evolución de las variables urbanas afectadas por la variabilidad climática, el crecimiento de la población y la cultura. En términos generales, la evolución de las relaciones causales entre el clima y las variables urbanas se aproxima mediante funciones cuadráticas positivas y negativas, es decir, que el aumento o la disminución de las condiciones iniciales de temperatura y precipitación influyen ligeramente en las variables urbanas, pero en la medida en que la alteración climática sea más significativa, la magnitud de las variables urbanas evolucionará exponencialmente hasta colapsar el sistema urbano. Se espera que esto ocurra con el rendimiento de los cultivos, la seguridad alimentaria, la disponibilidad de agua, el riesgo de desastres y la salud pública del municipio de Pasto.

Efficiency of inoculation methods for genotypes selection in corn ear rot disease studies

ABSTRACT The identification of resistance of plants to pathogens is crucial for the development of hybrids by breeding programs. To achieve that, it is of great relevance to establish effective inoculation methods for characterizing genotypes with adequate plant resistance levels. Several inoculation methods have been investigated in the search for resistance to corn ear rot disease. However, studies evaluating different corn genotypes cultivated under Neotropical field conditions remain unexplored. Here, we compared three inoculation methods (i.e., aspersion, injectable, and natural) of Fusarium verticillioides in corn ears, and evaluated disease severity and grain yield of 10 corn genotypes. The experiments were conducted in two consecutive experimental corn crop (i.e., 2015 and 2016) seasons located in cities with different environmental temperatures and belonging to different Brazilian states (i.e., Gurupi - Tocantins State, Itumbiara - Goiás State, Planaltina - Brazilian Federal District, and Toledo - Paraná State). We evaluated the mass of 1000 grains and the severity of the disease. Regarding the disease severity, our results showed that the artificial inoculation was more efficient in the regions of Planaltina and Toledo, not affecting grains’ mass in these localities. The severity of disease on the conditions of Toledo was similar for the ten genotypes. However, it was possible to identify two contrasting genotypes since P4285H (low severity) and 32R48YH (medium severity) exhibited significantly more disease symptoms in all other regions. Although the differences regarding the efficiency of inoculation methods are more evident in regions with milder temperatures, the results showed that the characterization of genotypes susceptible to the pathogen is more efficient in regions with higher temperatures.

RESUMEN La identificación de la resistencia de las plantas a patógenos es crucial para el desarrollo de híbridos mediante programas de mejoramiento. Para lograr este objetivo, es de gran importancia establecer métodos de inoculación efectivos para caracterizar genotipos con niveles de resistencia adecuados. En la búsqueda de resistencia a pudrición de la mazorca del maíz, varios métodos de inoculación han sido investigados. Sin embargo, estudios que evalúan diferentes genotipos de maíz cultivados en condiciones de campo neotropicales siguen sin explorarse. Aquí, comparamos tres métodos de inoculación (i.e. aspersión, inyectable y natural) de Fusarium verticillioides en mazorcas de maíz y evaluamos la gravedad de la enfermedad y el rendimiento del grano de 10 genotipos de maíz. Los experimentos fueron conduzidos en dos cultivos experimentales de maíz consecutivos (cosecha 2015/2016), ubicados en ciudades con diferentes temperaturas ambientales y pertenecientes a diferentes estados brasileños (i.e. Gurupi - Estado de Tocantins, Itumbiara - Estado de Goiás, Planaltina - Distrito Federal de Brasil y Toledo - Estado de Paraná). Se evaluó la masa de 1000 granos y la severidad de la enfermedad. En cuanto a la severidad de la enfermedad nuestros resultados mostraron que la inoculación artificial fue más eficiente en las regiones de Planaltina y Toledo, sin afectar la masa de granos en estas localidades. La severidad de la enfermedad en las condiciones de Toledo fue similar para los diez genotipos. Sin embargo, fue posible identificar dos genotipos contrastantes, ya que P4285H (severidad baja) y 32R48YH (severidad media) exhibieron significativamente más síntomas de la enfermedad en todas las demás regiones. Si bien las diferencias en cuanto a la eficiencia de los métodos de inoculación son más evidentes en la región con temperaturas más suaves, los resultados mostraron que la caracterización de genotipos susceptibles al patógeno es más marcante en las regiones con temperaturas más altas.

Agronomic behavior of broad bean genotypes for the Colombian high andean zone

ABSTRACT Broad bean cultivation is considered a productive strategy and a component of food sovereignty in Southern Colombia. Therefore, this study was carried out in order to evaluate twelve promising genotypes and two commercial controls, to expand the improved varieties supply of this legume in the future. For this, an experimental assay was established with 14 treatments and four repetitions. Where, 13 agronomic traits and the reaction to the pathogen Botrytis fabae were estimated. The information was analyzed by a simple ANOVA test. Also, a Principal Component Analysis (PCA) was developed with the traits with the highest coefficient of variation. Results showed genetic diversity, with promising genotypes in relation to the controls. The number of stems, flowering days, pod formation days, pods per plant, weight of one hundred seeds, and yield allowed three groups to be identified by PCA. The first one was made up of two controls, the second group characterized by higher yields, and a third group represented by an intermediate yield added to an earliness condition. These results allow the recognition of candidate genotypes to be included into breeding programs and contribute to the crop protection.

RESUMEN El cultivo de haba en el sur de Colombia es considerado una estrategia productiva y un componente de soberanía alimentaria. Por tanto, esta investigación buscó evaluar doce genotipos promisorios y dos testigos comerciales, para ampliar en el futuro la oferta de variedades mejoradas en esta leguminosa. Para esto, se estableció un cultivo experimental con 14 tratamientos y cuatro repeticiones. En donde, se estimaron 13 variables agronómicas y la reacción al patógenoBotrytis fabae. La información de las variables fue analizada mediante ANDEVA simple y se desarrolló un Análisis de Componentes Principales con las variables de mayor coeficiente de variación. Los resultados evidenciaron diversidad genética, sobresaliendo los genotipos promisorios respecto a los testigos. Las variables número de tallos, días a floración, días a formación de vainas, vainas por planta, peso de cien semillas y el rendimiento, permitieron identificar mediante ACP tres grupos. El primero conformado por los dos testigos, un segundo grupo caracterizado por presentar mayor rendimiento y el tercero caracterizado por un rendimiento intermedio sumado a una condición de precocidad. Estos resultados permiten reconocer materiales candidatos para ser integrados a programas de mejoramiento y contribuir a la protección del cultivo.

Path analysis between fruit biometric traits of Caesalpinia ebano H. Karst

ABSTRACT Caesalpinia ebano is a tropical tree from Colombia; its conservation status is in the endangered category since the remaining populations are suffering genetic erosion. The objective of this study was to estimate the phenotypic (rF) and genetic (rG) correlations among biometric fruit and seeds traits, and the path analysis for the fruit weight. Ten trees (treatments) were evaluated under the random effects model, with 10 fruits/tree as replications. There was significant variability between trees for seven quantitative traits. The fruit weight showed genetic correlations with six traits (0.56* > rG < 1.00**). The number and weight of the seeds per fruit showed high genetic correlations with five traits (rG ≥ 0.85**). The weight of the seeds per fruit exerted direct and indirect effects of greater importance in determining the fruit weight. It is possible to improve the production and physiological quality of the seed by directly selecting trees with fruits of greater seed weight.

RESUMEN Caesalpinia ebano es un árbol tropical de Colombia, su estado de conservación se encuentra en la categoría de peligro de extinción debido a la erosión genética. El objetivo del estudio fue estimar las correlaciones fenotípicas (rF) y genéticas (rG) entre características biométricas del fruto y semillas y el análisis de sendero para el peso del fruto. Se evaluaron 10 árboles (tratamientos) bajo el modelo de efectos aleatorios, con 10 frutos/árbol como repeticiones. Se presentó variabilidad significativa entre árboles, para siete de las características cuantitativas. El peso del fruto mostró correlaciones genéticas (0,56* > rG < 1,00**) con seis características. El número y peso de las semillas por fruto acusaron altas correlaciónes genéticas (rG ≥ 0,85**) con cinco características. El peso de las semillas por fruto ejerció los efectos directos e indirectos de mayor importancia en la determinación del peso del fruto. Es posible mejorar la producción y la calidad fisiológica de la semilla, seleccionando directamente árboles con frutos de mayor peso de semillas.

Determinants of nitrogen use efficiency in coffee crops. A review

ABSTRACT World production of coffee (Coffea spp.) has increased in recent decades due to its growing demand. Nitrogen (N) is one of the most required nutrients by coffee crops and in many cases, the most yield-limiting; nevertheless, a high percentage of supplied N is lost, generating pollution, greenhouse gases, and economic losses. Given this scenario, it is a priority to adopt practices that increase nitrogen use efficiency NUE related to the capacity of plants to absorb and use N to produce biomass. This article provides context about NUE and determining factors in coffee: plant, soil, climate, and management. On the plant side, despite advances in genetics and the results of genotype evaluation, it may be a decade or more before improved coffee varieties with high NUE become available or used in world coffee farming. Both the physical, chemical, and biological properties of the soil and the elements of the climate, mainly temperature, precipitation, and solar radiation, have an influence on coffee growth and many of the processes that intervene in the N cycle and NUE; however, some components of these two factors are not fully controllable. Management of the factors that determine NUE should focus on reducing N losses in the system, increasing its uptake and utilization by plants, and maintaining or increasing productivity.

RESUMEN La producción mundial de café (Coffea spp.) ha aumentado en las últimas décadas, como consecuencia de su creciente demanda. El nitrógeno (N) es uno de los nutrientes más requeridos por el cultivo del café y en muchas ocasiones el más limitante de la producción; sin embargo, un alto porcentaje de la cantidad suministrada de N se pierde, generando contaminación ambiental, gases de efecto invernadero y pérdidas económicas. Ante este panorama, se hace prioritaria la adopción de prácticas para aumentar la eficiencia de uso del N (EUN), la cual se relaciona con la capacidad de las plantas para absorber y utilizar N con el propósito de producir biomasa. Este artículo provee contexto acerca de la EUN y los factores que la determinan en café: planta, suelo, clima y manejo. En cuanto a la planta, a pesar de los avances en genética y los resultados de la evaluación de genotipos, es posible que se pase una década o más, antes que las variedades mejoradas de café con alta EUN estén disponibles o se utilicen en la caficultura mundial. Tanto las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo como los elementos del clima, principalmente temperatura, precipitación y radiación solar, afectan el crecimiento de café y muchos de los procesos que intervienen en el ciclo del N y afectan la EUN; sin embargo, algunos componentes de estos dos factores no son totalmente controlables. El manejo de los factores que determinan la EUN debe enfocarse en reducir las pérdidas de N en el sistema, aumentar su absorción y utilización por las plantas y mantener o aumentar la productividad.