Agronomía Colombiana

FE DE ERRATAS

Evaluation of drought-tolerant rice (Oryza sativa L.) genotypes under drought and irrigated conditions in Bhairahawa, Nepal

ABSTRACT Rice production can be severely affected by drought stress and this could cause massive economic losses every year. Global climate change is steadily becoming an important issue. This research was conducted in order to identify drought-tolerant rice genotypes using stress tolerance indices. Employing a randomized complete block design, a total of nine rice genotypes were assessed under irrigated and drought-stress conditions from June to November 2022 at the Institute of Agriculture and Animal Science (IAAS), Paklihawa, Nepal. In particular, the stress susceptibility index (SSI), mean productivity (MP), and geometric mean productivity (GMP) revealed strong and highly significant positive correlations to agricultural yields under both irrigated and drought stress conditions. The stress tolerance index (STI) and yield stability index (YSI) showed strong and highly significant positive correlations to yield under drought conditions, while the tolerance index (TOL) and yield index (YI) showed strong and negative significant associations to yield under stress conditions. The highest STI, GMP, and MP were observed in the IR16L1713 genotype followed by IR17L1387, establishing these two as the steadiest and most efficient genotypes among nine genotypes of rice. These genotypes have the potential to be selected for maximum outputs under both irrigated and drought-stress situations. A biplot analysis showed a positive association of MP, GMP, and YI to rice yields in an irrigated environment and a negative correlation of SSI, STI, and TOL, with a reduction percentage in a drought-stressed environment. Therefore, these stress indicators can be used to evaluate rice genotypes under both normal and drought stress settings.

RESUMEN La producción de arroz podría verse gravemente afectada por el estrés provocado por la sequía, lo que podría causar enormes pérdidas económicas cada año. El problema del cambio climático global se está convirtiendo cada vez más en una cuestión importante. Esta investigación se llevó a cabo con el fin de identificar los genotipos de arroz tolerantes a la sequía utilizando índices de tolerancia al estrés. Empleando un diseño de bloques completos aleatorizados, se evaluaron un total de nueve genotipos de arroz en condiciones de riego y estrés por sequía de junio a noviembre de 2022 en el Instituto de Agricultura y Ciencia Animal (IAAS), Paklihawa, Nepal. En particular, el índice de susceptibilidad al estrés (ISE), la productividad media (PM) y la productividad media geométrica (PMG) revelaron correlaciones positivas fuertes y altamente significativas con el rendimiento tanto en condiciones de riego como de estrés por sequía. Asimismo, el índice de tolerancia al estrés (ITS) y el índice de estabilidad del rendimiento (IER) mostraron correlaciones positivas fuertes y altamente significativas con el rendimiento en condiciones de sequía, mientras que el índice de tolerancia (TOL) y el índice de rendimiento (IR) mostraron asociaciones significativas fuertes y negativas con el rendimiento en condiciones de estrés. Los mayores ITS, PMG y PM se observaron en IR16L1713, seguido por IR17L1387, estableciéndolos como los genotipos más estables y eficientes entre nueve genotipos de arroz. Estos genotipos tienen el potencial de ser seleccionados para una producción abundante tanto en condiciones de riego como de estrés por sequía. Un análisis biplot mostró una asociación positiva de PM, PMG e IR con el rendimiento en un ambiente irrigado y una correlación negativa de ISE, ITS y TOL con reducciones en el porcentaje en un ambiente de estrés por sequía. Por lo tanto, estos indicadores de estrés se pueden utilizar para evaluar genotipos de arroz tanto en condiciones normales como de estrés por sequía.

Physiological adaptations of the Japanese plum tree for agricultural productivity: A promising crop for high altitude tropics

ABSTRACT The Japanese plum tree is of great importance in the productive development of Colombian fruit growers due to its nutritional contribution to human health, its great adaptability in the tropical highlands, and its good yields. This review presents the current investigative state of physiology of this plant and its management in tropical highlands, including aspects such as its ecophysiology, forced production, gas exchange, flowering, pollination, and fruit development. In Colombia, Japanese plum production systems are adapted between 1,670 and 2,900 m a.s.l., average solar brightness of 1,400 h per year, 12 h photoperiods, temperatures between 14 and 20°C during the day and 6 and 8°C during the night, and rainfall between 700 and 1,600 mm per year. Under these conditions, management can be implemented to produce cyclical crops of the Japanese plum. This management consists of the selection of varieties with low chilling requirement, chemical defoliation, proper fertilization, fruit and green pruning, and the application of chemical substances that promote the breaking of flower buds. Flowering and pollination require a high specificity so that they do not present incompatibility. The growth and development of the fruit requires 1,538 degree days until harvest. This review indicates the great adaptability, management, and production of Japanese plum in the Colombian high tropics.

RESUMEN El ciruelo japonés es de gran importancia en el desarrollo productivo de los fruticultores colombianos, debido a su aporte nutricional a la salud humana, su gran adaptabilidad a la altitud tropical y sus buenos rendimientos. Esta revisión presenta el estado investigativo actual de la fisiología de esta planta y su manejo en tierras altas tropicales, incluyendo aspectos como su ecofisiología, producción forzada, intercambio gaseoso, floración, polinización y desarrollo de frutos. En Colombia, los sistemas de producción de ciruela japonesa están adaptados entre 1.670 y 2.900 m s.n.m., brillo solar promedio de 1.400 h anuales, fotoperiodos de 12 h, temperaturas entre 14 y 20°C durante el día y 6 y 8°C durante la noche, y precipitaciones entre 700 y 1.600 mm anuales. Debido a estas condiciones, se puede implementar un manejo para producir cultivos cíclicos de ciruela japonesa. Este manejo consiste en la selección de variedades con bajo requerimiento de frío, defoliación química, adecuada fertilización, poda de fructificación y poda en verde, y la aplicación de sustancias químicas que favorezcan la brotación de las yemas florales. La floración y polinización requieren una alta especificidad para que no presenten incompatibilidad. El crecimiento y desarrollo del fruto requiere 1.538 grados día hasta la cosecha. Esta revisión indica la gran adaptabilidad, manejo y producción de la ciruela japonesa en el trópico alto colombiano.

Effects of cadmium on the physiology of Solanum lycopersicum L. grown in alternative hydroponic media

Abstract Cadmium (Cd) is one of the most toxic metals for the physiology of plants. Proper nutrient management through wastewater reuse can be an efficient strategy to mitigate its effects. In this research, the effects of cadmium were evaluated in the hydroponic cultivation of Solanum lycopersicum L. We conducted two experiments: one using mining wastewater with concentrations of 0, 5, 10, and 15 mg L-1 of Cd2+ (Experiment 1) and another using deionized water with concentrations of 0, 2.5, 5, 10, and 15 mg L-1 of Cd2+ (Experiment 2). Cadmium stress in plants reduced leaf area, chlorophyll content, and concentrations of potassium (K) and manganese (Mn), and increased concentrations of sulfur (S), phosphorus (P), iron (Fe), and copper (Cu). The employment of mining wastewater improved the plant’s response to Cd stress by reducing the translocation of Cd and increasing the contents of P, S, calcium (Ca) and magnesium (Mg) in leaves. At the same time, the use of deionized water decreased the contents of Cu in leaves. These nutrition-related effects influenced leaf area and chlorophyll content, as both indicators showed less impairment in the experiment with wastewater. These results provide additional value to the reuse of wastewater in agriculture.

Resumen El cadmio (Cd) es uno de los metales más tóxicos para los procesos fisiológicos de las plantas. El manejo adecuado de nutrientes a través de la reutilización de las aguas residuales puede ser una estrategia eficiente para minimizar sus efectos. En el presente estudio se evaluaron estos efectos en el cultivo hidropónico de Solanum lycopersicum L. Se realizaron dos experimentos: uno con aguas residuales mineras y concentraciones de 0, 5, 10 y 15 mg L-1 de Cd2+ (Experimento 1) y otro con agua desionizada y concentraciones de 0, 2.5, 5, 10 y 15 mg L-1 de Cd2+ (Experimento 2). El estrés por Cd en plantas redujo el área foliar, el contenido de clorofila y las concentraciones de potasio (K) y manganeso (Mn) y aumentó las concentraciones de azufre (S), fósforo (P), hierro (Fe) y cobre (Cu). El uso de aguas residuales mineras mejoró la respuesta de las plantas al estrés por Cd al reducir su translocación y aumentar los contenidos de P, S, calcio (Ca) y magnesio (Mg) en las hojas. Al mismo tiempo, el uso de agua desionizada disminuyó el contenido de Cu en las hojas. Estos efectos relacionados con la nutrición influyeron en el área foliar y el contenido de clorofila, ya que ambos indicadores mostraron un menor deterioro en el experimento con aguas residuales. Estos resultados proporcionan un valor adicional a la reutilización de aguas residuales en la agricultura.

Can biostimulants and grafting alleviate salinity stress in purple passion fruit (Passiflora edulis f. edulis Sims)?

Abstract Purple passion fruit crops are affected by salinity conditions in productive systems. The aim of this research was to evaluate the effect of the application of Ascophyllum nodosum extract on salinity stress in purple passion fruit plants at the vegetative stage of growth with and without grafting. Eight treatments were evaluated corresponding to the combination of grafting or non-grafting on the Passiflora maliformis rootstock, the presence or absence of salt stress, and the application or not of the A. nodosum biostimulant. Physiological and growth parameters were evaluated. Salinity significantly decreased (P < 0.05) growth and stomatal conductance (gs), increased contents of photosynthetic pigments and did not affect the chlorophyll a fluorescence. The grafted plants presented a positive response (P < 0.05) in chlorophyll relative contents (~63 SPAD units) and shoot length (~106 cm); lower gs (~163 mmol H2O m-2 s-1), number of leaves (~43 leaves) and root weight (3.5 g of dry weight), and no change in chlorophyll a fluorescence. The biostimulant mitigated the salinity effect on gs and photosynthetic pigments. In the case of salinity, non-grafted purple passion fruit may present a better performance at the vegetative stage, and the biostimulant can have a slight mitigation effect on salt stress. However, if it is essential to use grafted plants for sanitary reasons, the evaluated salinity does not affect them drastically.

Resumen En los sistemas productivos de gulupa se presentan condiciones de salinidad que afectan el cultivo. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la aplicación de un extracto de Ascophyllum nodosum sobre el estrés salino en plantas de gulupa en etapa vegetativa de crecimiento con y sin injertación. Se evaluaron ocho tratamientos correspondientes a la combinación de la injertación o no sobre el patrón de Passiflora maliformis, la presencia o no de estrés salino, y la aplicación o no del bioestimulante A. nodosum. Se evaluaron parámetros fisiológicos y de crecimiento. La salinidad disminuyó significativamente (P < 0,05) el crecimiento, conductancia estomática (gs), incrementó los pigmentos fotosintéticos y no afectó la fluorescencia de clorofila a. Las plantas injertadas obtuvieron una respuesta positiva (P < 0,05) en contenido de clorofila (~63 unidades SPAD) y longitud de la parte aérea (~106 cm), presentaron menor gs (~163 mmol H2O m-2 s-1), número de hojas (~43 hojas) y peso de raíces (3,5 g de peso seco), pero no afectaron fluorescencia de la clorofila a. El bioestimulante mitigó el efecto de la salinidad en gs y pigmentos fotosintéticos. En el caso de salinidad, las plantas de gulupa sin injertar pueden presentar un mejor desempeño en etapa vegetativa, y el bioestimulante puede presentar un leve efecto en la mitigación del estrés salino. Sin embargo, si es indispensable utilizar plantas injertadas por causas sanitarias, la salinidad evaluada no las afecta drásticamente.

Evaluation of top-dressing fertilization with nitrogen for the morphophysiology of wheat crops

Abstract The aim of this study was to evaluate the influence of different management of nitrogen fertilization in top dressing on the morphophysiology of spring wheat cultivars in a low-altitude subtropical environment of Brazil. The experiment was carried out in 2022 in a greenhouse. The experiment had a randomized block design. We evaluated 10 wheat cultivars with two different applications of nitrogen with three replicates. The variables evaluated included the number of fertile tillers, plant height, length of the main spike and tiller, number of spikelets in the main spike and tiller, number of grains in the main spike and tiller, number of grains per plant and mass of grains in the main spike and tiller. For wheat cultivated in a low-altitude subtropical environment, nitrogen installments have no influence on the number of fertile tillers, plant height, or crop yield components. It was possible to infer that the difference obtained in the tillering pattern of the cultivars tested was due to their genetic potential.

Resumen El objetivo de este estudio fue evaluar la influencia de diferentes manejos de fertilizantes nitrogenados de superficie sobre la morfofisiología de cultivos de trigo de primavera en un ambiente subtropical de baja altitud de Brasil. El experimento se llevó a cabo en 2022 en un invernadero. El diseño experimental utilizado fue de bloques al azar, 10 cultivos de trigo y dos momentos de aplicación de nitrógeno fueron evaluados, con tres repeticiones. Las variables evaluadas incluyeron número de macollos fértiles, altura de la planta, longitud de la espiga principal y del macollo, número de espiguillas en la espiga principal y del macollo, número de granos en la espiga principal y en el macollo, número de granos por planta y peso de granos en la espiga principal y el macollo. Cuando se cultiva trigo en un ambiente subtropical de baja altitud, los aportes de nitrógeno no influyen en el número de macollos fértiles, la altura de la planta o los componentes del rendimiento del cultivo. Se pudo inferir que la diferencia obtenida en el patrón de macollamiento de los cultivos ensayados se debió a su potencial genético.

Effects of phosphine and plant extracts on flower thrips mortality and the quality of cut flowers

Abstract Flower thrips represent a complex of significant quarantine species affecting the cut flower market in Colombia. The aim of this research was to evaluate postharvest treatments using phosphine in conjunction with a plant extract for thrips control and quality control of five cut flower species. Eight treatments were used: six employed a commercial dose of magnesium phosphide as a source of phosphine, one used a double dose and a control group without phosphine application. The first six treatments followed a bi-factorial structure, incorporating three exposure times and the addition of a chili-garlic extract. Thrips control efficacy was evaluated using the Schneider-Orelli index based on field-collected samples. Postharvest quality assessments were conducted on roses, carnations, alstroemerias, chrysanthemums, and hydrangeas over an 18-d period following treatment application. Differences in efficacy were observed between the two locations (the blocking factor). Discrepancies in phosphine efficacy may be related to the variations in populations collected from different crops and locations, both in the departments of Cundinamarca and Antioquia. Variations in magnesium phosphide concentration, both at the commercial dose of 3.4 g m-3 and double this amount (2X) did not produce significant differences in treatment efficacy or flower quality. The use of chili pepper and garlic extract applied by nebulization at 3°C combined with phosphine application also did not significantly affect thrips mortality efficacy. The factor most influencing efficacy improvement was exposure time, as longer time periods led to better thrips control. Furthermore, we found that longer exposure times did not affect visual quality or vase life, assessed through changes in color, physiopathies, and chlorophyll content.

Resumen Los “trips de las flores” representan un complejo de importantes especies cuarentenarias que afectan al mercado de la flor cortada en Colombia. El objetivo de este estudio fue evaluar tratamientos poscosecha con fosfina y un extracto vegetal para el control de los trips y la calidad de cinco especies de flor cortada. Se aplicaron ocho tratamientos: seis de ellos empleando una dosis comercial de fosfuro de magnesio como fuente de fosfina, uno utilizando una dosis doble, y un grupo de control sin aplicación de fosfina. Los seis primeros tratamientos siguieron una estructura bifactorial, incorporando tres tiempos de exposición y la adición de un extracto de ajo-ají. La eficacia del control de trips se evaluó mediante el índice de Schneider-Orelli basado en individuos colectados en campo. Se realizaron evaluaciones de la calidad poscosecha en rosas, claveles, astromelias, crisantemos y hortensias durante un periodo de 18 d tras la aplicación del tratamiento. Se encontraron diferencias en la eficacia entre las dos ubicaciones (el factor de bloqueo). Las discrepancias en la eficacia de la fosfina podrían estar relacionadas con las variaciones en las poblaciones recolectadas de diferentes cultivos y ubicaciones, tanto en el departamento de Cundinamarca como en el departamento de Antioquia. Las variaciones en la concentración de fosfuro de magnesio, tanto a la dosis comercial de 3.4 g m-3 como al doble de esta (2X), no mostraron diferencias significativas en la eficacia del tratamiento ni en la calidad de las flores. El uso del extracto a base de ajo y ají, aplicado por nebulización a 3°C combinado con la aplicación de fosfina, tampoco afectó significativamente la eficacia del control de los trips. El factor que más influyó en la mejora de la eficacia fue el tiempo de exposición, ya que períodos más largos condujeron a un mejor control de los trips. Además, se encontró que los tiempos de exposición más prolongados no afectaron la calidad visual ni la vida útil en el jarrón, evaluada mediante la variabilidad en los cambios en el color, el contenido de clorofila y la presencia de fisiopatías.

Evaluation of 1-methylcyclopropene (1-MCP) and temperature in postharvest of banana passion fruit (Passiflora tripartita var. mollissima)

ABSTRACT Banana passion fruit or curuba (Passiflora tripartita var. mollissima) is an exotic fruit liana with fruits of high antioxidant capacity. Its fruits have medicinal, nutritional and industrial properties that make it a product with high nutraceutical potential. This fruit is perishable during postharvest, which is a limiting factor for its conservation. An alternative method for extending the shelf life of fruit postharvest is the use of 1-methylcyclopropene (1-MCP), which inhibits the action of ethylene, delaying the ripening process in fruits and, together with low temperatures, preserves curuba for a longer period without altering its nutritional composition. The effect of the application of 1-MCP and temperature on the quality of curuba fruits was determined. A completely randomized design with four treatments was used: control (14°C), temperature 4°C, 3 mg L-1 1-MCP+14°C, and 3 mg L-1 1-MCP+4°C. The variables evaluated in fruits were color, weight loss, respiration, firmness, total soluble solids, and total titratable acidity. The fruits exposed to the 4°C or 3 mg L-1 1-MCP+4°C treatments had higher firmness and total soluble solids, lower weight loss, and lower color index and titratable acidity with a storage duration of 29 d. The fruits subjected to the 3 mg L-1 1-MCP+4°C treatment showed lower weight loss than in the other treatments. The use of 1-MCP together with low temperatures prolongs the postharvest life of curuba.

RESUMEN La curuba (Passiflora tripartita var. mollissima) es una liana frutal exótica caracterizada por su alta capacidad antioxidante. Sus frutos poseen propiedades medicinales, nutricionales e industriales que hacen de ella un producto con alto potencial nutraceútico. Es un frutal perecedero durante la poscosecha, siendo esto una limitante para su conservación. Un método alternativo para prolongar la vida útil de la fruta después de la cosecha es el uso de 1-metilciclopropeno (1-MCP) que inhibe la acción del etileno, al retardar el proceso de madurez en los frutos, y junto con las bajas temperaturas, los conserva por más tiempo sin alterar su composición nutricional. Se determinó el efecto de la aplicación de 1-MCP y la temperatura sobre la calidad en frutos de curuba. Se utilizó un diseño completamente al azar con cuatro tratamientos: control (14°C), temperatura 4°C, 3 mg L-1 1-MCP+14°C y 3 mg L-1 1-MCP+4°C. Se evaluaron las variables de color, pérdida de peso, respiración, firmeza, sólidos solubles totales y acidez total titulable. Los frutos tratados con la temperatura 4°C o 3 mg L-1 1-MCP+4°C presentaron mayor firmeza y sólidos solubles totales, menor pérdida de peso, índice de color y acidez titulable con una duración de 29 d de almacenamiento. Los frutos sometidos al tratamiento 3 mg L-1 1-MCP+4°C presentaron menor pérdida de peso que los otros tratamientos. El uso de 1-MCP junto con temperaturas bajas prolonga la vida poscosecha de la curuba.

Effect of calcium on fruit quality: A review

ABSTRACT Calcium (Ca) plays a crucial role as a nutrient influencing the ripening, post-harvest duration, and quality of fruits. Its impact on the cell wall and its function as a secondary messenger at the cellular level underscore its significance. While recently there has been an increase in studies examining the effects of Ca on fruit quality, there remains a need to consolidate and expand the literature on pre-harvest and post-harvest applications of Ca concerning the physical-chemical properties of fruits. This review aims to compile information on the mechanisms of Ca absorption by plants, as well as the interaction of Ca with the cell wall in fruit development and growth; the review also aims to synthesize literature on the effects of calcium on the physical and chemical properties of fruits that ultimately influence their quality. The review considers a comprehensive analysis of studies published in reputable scientific publishers (Elsevier, Springer, Frontiers, Wiley, MDPI, Hindawi, SciELO) over the last ten years, encompassing various relevant topics. Calcium proves effective in retarding the loss of firmness in fruits, increasing their mass, mitigating mass loss during storage, and extending postharvest life, thereby enhancing marketability. Furthermore, Ca demonstrates a role in decreasing the activity of enzymes responsible for cell wall degradation. Additionally, it reduces ethylene production in fruits, delaying the climacteric peak and reducing its intensity. Its application results in delayed color changes in fruits. For soluble solids, Ca diminishes sugar values and postpones their peak during the post-harvest period while maintaining high total acidity values. Notably, Ca applications contribute to a decreased incidence of certain physiological disorders.

RESUMEN El calcio (Ca) es un nutriente muy importante en la maduración, la duración poscosecha y la calidad de los frutos, debido a su acción en la pared celular y su papel como mensajero secundario a nivel celular. En los últimos años se han incrementado los estudios sobre el efecto del Ca en la calidad de los frutos; no obstante, la literatura sobre las aplicaciones precosecha y poscosecha del Ca en las propiedades físico-químicas de los frutos debe ser consolidada y ampliada. Por lo anterior, esta revisión tiene como finalidad consolidar información sobre cómo es el mecanismo de absorción del Ca por la planta y su interacción con la pared celular en el desarrollo y crecimiento del fruto, así como recopilar literatura sobre el efecto del calcio en las propiedades físicas y químicas de los frutos y su calidad. La revisión considera un análisis exhaustivo de estudios publicados en prestigiosas editoriales científicas (Elsevier, Springer, Frontiers, Wiley, MDPI, Hindawi, SciELO) en los últimos diez años, abarcando diversos temas relevantes. El calcio resulta eficaz para retardar la pérdida de firmeza de los frutos, aumentar su masa, mitigar la pérdida de masa durante el almacenamiento y prolongar la vida poscosecha, mejorando así su comercialización. Además, el Ca desempeña un papel en la disminución de la actividad de las enzimas responsables de la degradación de la pared celular. Así mismo, reduce la producción de etileno en los frutos, retrasando el pico climatérico y reduciendo su intensidad. Su aplicación también produce un retraso en los cambios de color en los frutos. En cuanto a los sólidos solubles, el Ca disminuye los valores de azúcar y retrasa su pico durante el periodo poscosecha, manteniendo altos valores de acidez total. En particular, las aplicaciones de Ca contribuyen a disminuir la incidencia de ciertos desórdenes fisiológicos.

Effect of planting density and fertilization on yield and tuber characteristics of potato of Group Andigenum

ABSTRACT Fertilization and planting density are important practices in potato-producing regions, particularly in regions where yields are not optimal. In addition, appropriate characteristics are required for industrial processing of potato, prompting farmers to improve their productivity and produce varieties demanded by the agroindustrial market. The aim of this study was to determine the effect of two planting densities: 0.20 m x 1.00 m (50,000 plants ha-1) and 0.40 m x 1.00 m (25,000 plants ha-1) and three NPK fertilization doses (60-60-60, 120-120-120, 180-180-180) on the yield and tuber characteristics of potato (Solanum tuberosum Group Andigenum) varieties Serranita, Luyanita, and Capiro. A randomized block design was used with subdivided plots and three replicates. The results indicate higher total yield and commercial yield (42.87 and 38.74 t ha-1) with the 180-180-180 kg ha-1 dose of NPK. The Luyanita variety stood out with yields of 36.03 and 30.97 t ha-1 of total and commercial tuber yield, respectively. The highest total and commercial tuber yields were obtained with the density 0.20 m x 1.00 m. The Luyanita variety showed acceptable physicochemical characteristics for agribusiness with 24.73% dry matter, low content of reducing sugars (0.21%), acceptable color of fries (3.11), specific gravity (1.11 g cm-3) and adequate oil content (20.44%). The planting density factor showed no statistically significant differences.

RESUMEN La fertilización y densidad de siembra son las prácticas más importantes en zonas productoras de papa, en las cuales los rendimientos no son óptimos; además se requiere de características apropiadas de los tubérculos para procesos industriales. Por lo tanto, los agricultores quieren mejorar su productividad y producir variedades que exige el mercado agroindustrial. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de dos densidades de siembra: 0.20 m x 1.00 m (50 000 plantas ha-1) y 0.40 m x 1.00 m (25 000 plantas ha-1) y tres dosis de fertilización NPK (60-60-60, 120-120-120, 180-180-180), en el rendimiento y características de los tubérculos de papa (Solanum tuberosum grupo Andigenum) de las variedades Serranita, Luyanita y Capiro. Se utilizó un diseño de bloques al azar con parcelas subdivididas y tres repeticiones. Los resultados indican mayor rendimiento total y rendimiento comercial (42.87 y 38.74 t ha-1) con la dosis de NPK de 180-180-180 kg ha-1. Se destacó la variedad Luyanita con rendimientos de 36.03 y 30.97 t ha-1 de rendimiento total y comercial de tubérculos. El mayor rendimiento total y comercial de tubérculos se obtuvo con la densidad 0.20 m x 1.00 m. La variedad Luyanita presentó características de tubérculos aceptables para la agroindustria debido a 24.73% de materia seca, bajo contenido de azúcares reductores (0.21%), color de fritura aceptable (3.11), gravedad específica (1.11 g cm-3) y contenido de aceite (20.44%) adecuados. Para el factor densidad de siembra, no hubo diferencias estadísticamente significativas.

Spatial variability of soil penetration resistance in cotton growing areas

ABSTRACT Resistance to soil penetration is a problem in cotton growing areas; this harms plant development and crop productivity. An analysis of spatial variability allows studying the variability of soil physical properties, especially those related to compaction and resistance to penetration. The hypothesis of this study was based on the possibility of evaluating soil compaction in areas cultivated with cotton crops through an analysis of spatial variability. Thus, the aim of the study was to evaluate the spatial variability of soil resistance to penetration and its effects on cotton productivity. The research was carried out in Paraíso das Águas, Mato Grosso do Sul, Brazil, in an agricultural area belonging to Fazenda Indaiá II. The experimental area consisted of a plot of 60 ha, where cotton seeds of the FM 978 6LTP cultivar were planted. The x and y directions of the Cartesian coordinate system were defined and the experimental mesh was staked, spaced 9.9 m apart. Cotton productivity was evaluated (t ha-1) as well as gravimetric soil moisture at a depth of 0 to 0.20 m as well as mechanical resistance to penetration in the following layers: 0 to 0.10 m (RP1), 0.10 to 0.20 m (RP2), 0.20 to 0.30 m (RP3), 0.30 to 0.40 m (RP4), 0.40 to 0.50 m (RP5), 0.50 to 0.60 m (RP6), including average penetration resistance (RPM). For each evaluated variable, classical descriptive analysis and analysis of spatial variability were carried out, with the construction of semi-variogram and later kriging and cokriging maps. To analyze the dependence and spatial interdependence between the variables, the soil resistance to penetration showed spatial variability in the cotton crops; and there was an inversely proportional relationship between cotton productivity and soil resistance to penetration, where the lower the penetration resistance, the higher the cotton productivity.

RESUMEN La resistencia a la penetración del suelo es un problema en las zonas de cultivo de algodón, ya que perjudica el desarrollo de las plantas y la productividad de los cultivos. El análisis de variabilidad espacial permite estudiar la variabilidad de las propiedades físicas del suelo, especialmente aquellas relacionadas con la compactación, como la resistencia a la penetración. La hipótesis de este trabajo se basó en la posibilidad de evaluar la compactación del suelo en áreas cultivadas con cultivos de algodón a través del análisis de variabilidad espacial. Así, el objetivo del trabajo fue evaluar la variabilidad espacial de la resistencia a la penetración y sus efectos sobre la productividad del algodón. El trabajo se realizó en Paraíso das Águas, Mato Grosso do Sul, Brasil, en una zona agrícola perteneciente a la Fazenda Indaiá II. El área experimental estuvo compuesta por una parcela con una superficie de 60 ha, donde se sembraron semillas de algodón del cultivar FM 978 6LTP. Se definieron las direcciones x y y del sistema de coordenadas cartesianas y se plantó la malla experimental, espaciada 9,9 m. Se evaluó la productividad del algodón (t ha-1), la humedad gravimétrica del suelo a una profundidad de 0 a 0,20 m y la resistencia mecánica a la penetración en las capas: de 0 a 0,10 m (RP1), de 0,10 a 0,20 m (RP2), 0,20 a 0,30 m (RP3), 0,30 a 0,40 m (RP4), 0,40 a 0,50 m (RP5), 0,50 a 0,60 m (RP6) y resistencia media a la penetración (RPM). Para cada variable estudiada se realizó un análisis descriptivo clásico y un análisis de variabilidad espacial, con la construcción de semivariograma y posteriormente mapas de kriging y cokriging, para analizar la dependencia e interdependencia espacial entre las variables. La resistencia a la penetración del suelo presentó variabilidad espacial en áreas algodoneras y existió una relación inversamente proporcional entre la productividad del algodón y la resistencia a la penetración del suelo, donde a menor resistencia a la penetración, mayor es la productividad del algodón.

Technological and socioeconomic characterization of Cucurbita argyrosperma Huber production systems in Champotón, Campeche, Mexico

ABSTRACT The state of Campeche, Mexico, occupies first place in the production of Cucurbita argyrosperma Huber, with the municipality of Champotón contributing 7% of state production. Chihua squash production systems were characterized based on their technological and socioeconomic level by applying a semi-structured questionnaire to those responsible for the Chihua squash production systems. The data were analyzed using principal components, clusters, and comparison of means with the Tukey test (P≤0.05). Three groups of producers were identified: G1, G2, and G3, grouping 28, 100, and 8 people, respectively. G1 has intermediate land availability, intermediate salaried labor, producer organizations, seed processing, average purchase-sale contract, medium use of technologies, higher income per unit of area, and represents 20.58% of producers; G2 has lower land availability, lower number of salaried labor, low organization of producers, seed processing, no purchase-sale agreement, low use of technologies, lower income per unit of area and utility, and concentrates 73.53% of producers; G3 has greater availability of land, greater number of salaried labor and producer organizations, does not process seeds, has greater purchase-sale agreement, high use of technologies, average income values, and represents 5.88% of the producers. The group with the highest technological index was not the one with the highest profitability, which was determined by producer organizations and the availability of land.

RESUMEN El estado de Campeche, México, ocupa el primer lugar en producción de Cucurbita argyrosperma Huber, donde el municipio de Champotón aporta el 7% de la producción estatal. Se caracterizaron los sistemas de producción de calabaza chihua, en función de su nivel tecnológico y socioeconómico, aplicando un cuestionario semiestructurado a los responsables de los sistemas de producción de calabaza chihua. Los datos se analizaron mediante componentes principales, conglomerados y comparación de medias con la prueba de Tukey (P≤0.05). Se identificaron tres grupos de productores, G1, G2 y G3, agrupando a 28, 100 y 8 personas cada uno. G1 tiene disponibilidad de tierra intermedia, mano de obra asalariada intermedia, organizaciones de productores, procesamiento de semillas, contrato de compra-venta media, uso de tecnologías medio, mayor ingreso por unidad de superficie y concentra al 20.58% de los productores; G2 presenta menor disponibilidad de tierra, menor número de mano de obra asalariada, baja organización de productores, procesamiento de semillas, sin acuerdo de compra-venta, bajo uso de tecnologías, obtiene menores ingresos por unidad de área y utilidad, y concentra el 73.53% de los productores; G3 presenta mayor disponibilidad de tierra, mayor número de mano de obra asalariada y organizaciones de productores, no procesa semillas, mayor acuerdo de compra-venta, alto uso de tecnologías, tiene valores de ingresos promedio y representa el 5.88% de los productores. El grupo de mayor índice tecnológico no fue el más rentable, debido a que estuvo determinado por las organizaciones de productores y la disponibilidad de tierras.

Rooting for pasta: Unleashing the rheological potential of tannia (Xanthosoma sagittifolium)

ABSTRACT The quest for technological advancements in food products has led to the exploration of unconventional raw materials and innovative formulations. This study investigated the feasibility of incorporating tannia (Xanthosoma sagittifolium) starch as a partial substitute for wheat flour in pasta formulations. Tannia tubers were sourced, and native starch was extracted following a wet method. Four pasta formulations were prepared with varying percentages of tannia starch substitution (5%, 10%, 15%, and 20%), alongside a control sample. Physicochemical analyses applied for moisture content, ash content, acidity, and pH revealed 11.97% moisture, 0.4% ash, 0.007% acidity, and 4.6 pH in tannia starch. The rheological analysis denoted as the parameters in the Mixolab showed alterations in hydration, moisture, and stability with increasing tannia starch substitution. Cooking tests demonstrated a reduction in optimal cooking time with higher levels of tannia starch substitution, attributed to lower gelatinization temperatures of the tannia starch. Weight loss increased with greater substitution of tannia starch, while water absorption varied, showing a non-linear trend. Quality indices reflected changes in dough characteristics and gluten strength with tannia starch substitution. Further optimization of formulations is recommended to balance technological enhancement with pasta quality attributes, paving the way for the development of novel pasta products.

RESUMEN La búsqueda de mejoras tecnológicas en productos alimenticios ha llevado a la exploración de materias primas no convencionales y formulaciones innovadoras. Este estudio investigó la viabilidad de incorporar almidón de malanga (Xanthosoma sagittifolium) como un sustituto parcial de la harina de trigo en formulaciones de pasta. Se extrajo el almidón nativo de tubérculos de malanga siguiendo el método húmedo. Se prepararon 4 formulaciones de pasta con diferentes porcentajes de sustitución de almidón de malanga (5%, 10%, 15% y 20%), junto con una muestra de control. Los análisis fisicoquímicos ejecutados, humedad, cenizas, acidez y pH, revelaron 11,97% de humedad, 0,4% de cenizas, 0,007% de acidez y 4,6 de pH en el almidón de malanga. El análisis reológico denotado como los parámetros de Mixolab mostró alteraciones en la hidratación, humedad y estabilidad con el aumento de la sustitución de almidón de malanga. Las pruebas de cocción demostraron una reducción en el tiempo de cocción óptimo con niveles más altos de sustitución de almidón de malanga, atribuido a las temperaturas de gelatinización más bajas del almidón de malanga. La pérdida de peso aumentó con una mayor sustitución de almidón de malanga, mientras que la capacidad de hinchamiento varió, mostrando una tendencia no lineal. Los índices de calidad reflejaron cambios en las características de la masa y la fuerza del gluten con la sustitución de almidón de malanga. Se recomienda una mayor optimización de las formulaciones para equilibrar la mejora tecnológica con atributos de calidad de la pasta, allanando el camino para el desarrollo de productos de pasta novedosos.

Use of dynamic simulation and Forrester diagrams to describe the growth of lettuce (Lactuca sativa L.) under field conditions

ABSTRACT The use of computational tools to describe some processes of crop growth has evolved in recent decades and remains an area of active research, where more and more applications are incorporated with the integration of a greater number of mathematical tools, statistics, and computational calculation efficiency, simplifying the tasks of modeling and visualizing the components of the system used. The present research proposes a dynamic growth model for lettuce cultivation using Forrester diagrams to evaluate different scenarios involving five growth functions and five lettuce cultivars in field conditions of the Bailadores region (Venezuelan Andes, 2550 m a.s.l.). The lettuce variety Coastal Star achieved the greatest accumulation of dry matter used as a response in each model. The logistics of growth function was properly adjusted to the experimental data compared to the other models. The proposed diagram model can be used as a basis for the construction of more complex models that incorporate other physiological variables of the crop and the growth environment.

RESUMEN El uso de herramientas computacionales para describir algunos procesos del crecimiento de los cultivos ha evolucionado en las últimas décadas y sigue siendo un área de investigación activa, donde se incorporan cada vez más aplicaciones con la integración de una mayor cantidad de herramientas matemáticas, estadísticas y de eficiencia de cálculo computacional, simplificando las tareas de modelado y las de visualización de los componentes del sistema utilizado. La presente investigación propone para el cultivo de lechuga un modelo de crecimiento dinámico utilizando diagramas de Forrester, para evaluar diferentes escenarios involucrando cinco funciones de crecimiento y cinco variedades de lechuga en condiciones de campo de la región de Bailadores (Andes venezolanos, 2550 m s.n.m). La variedad de lechuga Coastal Star fue la que logró la mayor acumulación de materia seca (usada como respuesta en cada modelo). Se encontró que la función de crecimiento logístico ajustó adecuadamente los datos experimentales en comparación con los otros modelos. El modelo diagramado propuesto puede ser usado como base para la construcción de modelos más complejos que incorporen otras variables fisiológicas y el ambiente del cultivo.

Seed germination and seedling emergence of Gundelia tournefortii L. in response to some environmental factors

ABSTRACT Gundelia tournefortii has long been considered a valuable medicinal and edible plant in the Mediterranean areas. Seeds are the main means through which G. tournefortii can propagate in space and in time. The aim of this experiment was to evaluate the impact of environmental factors on seed germination of this wild medical and food plant. In this study, we investigated the germination and emergence responses of seeds of G. tournefortii collected from Kamyaran and Sonqor in western Iran to the environmental factors of light, temperature, salt stress, water potential, and sowing depth. The results showed that the optimal temperature for germination was 20°C, with a maximum germination percentage of about 70% for both populations. In general, the two populations responded to the tested factor(s) similarly. Light was not required for germination of G. tournefortii. The species was tolerant to water stress (germinating more than 50% under water potential up to –1.0 MPa), while sensitive to salt stress. More than 50% of the seedlings of G. tournefortii were able to emerge from depths more than 12 cm. According to the results, rain‑fed fields located in the western parts of Iran are suitable for the planting of G. tournefortii.

RESUMEN Gundelia tournefortii es considerada como una valiosa planta medicinal y de alimento en las zonas mediterráneas. Las semillas son el principal medio por el cual G. tournefortii puede garantizar su permanencia en el espacio y en el tiempo. El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto de los factores ambientales en la germinación de las semillas de esta planta medicinal silvestre. En este estudio, investigamos las respuestas de germinación y emergencia de semillas de G. tournefortii recolectadas en Kamyaran y Sonqor, ubicadas en el oeste de Irán, a los factores ambientales de temperatura, luz, estrés salino, potencial osmótico y profundidad de siembra. Los resultados mostraron una temperatura óptima de 20°C con un porcentaje máximo de germinación de aproximadamente 70% para ambas poblaciones. En general, ambas poblaciones respondieron de manera similar a los factores evaluados. La luz no se requirió para la germinación de G. tournefortii. Las plantas fueron tolerantes al estrés hídrico (germinando más del 50% bajo potencial hídrico hasta –1,0 MPa), mientras que fueron sensibles al estrés salino. Más del 50% de las plántulas de G. tournefortii pudieron emerger de profundidades de enterramiento de más de 12 cm. Acorde a los resultados, los campos de secano ubicados en la parte occidental de Irán son favorables para la plantación de G. tournefortii.

Physiological responses and initial growth of eggplant under nutrient exclusion from nutrient solution

Abstract In order to grow eggplant, a certain amount of mineral nutrients is needed to meet plant requirements at the initial phase of growth; with the absence of some nutrients, its physiological responses become compromised. This research aimed to study the physiological responses and initial growth of eggplant under nutrient omission in nutrient solution. The experiment was carried out in 2023 at the Fundação Educacional de Andradina located in the municipality of Andradina, state of São Paulo (Brazil). The experimental design was completely randomized, with nutrient exclusion of magnesium (Mg), boron (B), zinc (Zn), manganese (Mn), or copper (Cu) plus a control group with the supply of all mineral nutrients, with four replicates totaling 20 plots. Magnesium exclusion caused greater damage to the initial growth of eggplant in nutrient solution, with a 33.76% reduction in the concentrations of chlorophylls a and b; the contents of chlorophylls correlated with the concentration of organic nitrogen in the leaves. Boron exclusion caused deformations of leaf blades.

Resumen Para cultivar berenjena, se necesita una cantidad de nutrientes minerales para cubrir sus necesidades en la fase inicial de crecimiento y con la exclusión de algunos nutrientes, sus respuestas fisiológicas se ven comprometidas. Este trabajo tuvo como objetivo estudiar las respuestas fisiológicas y el crecimiento inicial de berenjenas cultivadas bajo exclusión de nutrientes de la solución nutritiva. El experimento se realizó en 2023, en la Fundaçión Educacional de Andradina, ubicada en el municipio de Andradina, estado de São Paulo (Brasil). El diseño experimental fue completamente al azar, con omisión de los siguientes nutrientes: magnesio (Mg), boro (B), zinc (Zn), manganeso (Mn) o cobre (Cu) más un grupo control con el aporte de todos los nutrientes, con cuatro repeticiones y en total 20 parcelas. La eliminación de magnesio causó mayor daño al crecimiento inicial de la berenjena en la solución nutritiva, lo que provocó una reducción del 33,76% en las concentraciones de clorofilas a y b, y los contenidos de clorofilas se correlacionaron con la concentración de nitrógeno orgánico en las hojas. La exclusión de boro provocó deformaciones de las láminas foliares.