Agronomía Colombiana

Análisis de libertad de operación, diseño y evaluación de casetes de expresión que confieren tolerancia a glifosato

Abstract Tolerance to the herbicide glyphosate is the most extended feature in commercial transgenic events released worldwide and it is an example of the successful use of genetic modification to improve weed control in crops. Glyphosate-tolerant genotypes have been developed by multinational corporations using patent-protected technologies. For some of these events, all associated patents have expired and, therefore, have become a good target for the development of herbicide-tolerant agbiogen erics by national research institutions, using local crop varieties. As a first step in this process, we present the design (in silico) of three expression cassettes with the purpose of using them in the transformation of Colombian soybean (Glycine max) varieties to confer them tolerance to glyphosate. We transformed Nicotiana benthamiana as a model to validate the functionality of the expression cassettes and detected the expression of the transgene by RT-PCR. Additionally, a Freedom to Operate analysis of the sequences used in the expression cassettes suggests that their commercial use in Colombia does not infringe third party rights. This analysis must be updated and validated by intellectual property experts prior to commercialization.

RESUMEN La tolerancia al herbicida glifosato es la característica predominante en los eventos transgénicos liberados comercialmente en el mundo, siendo un ejemplo del uso exitoso que ha tenido la transgénesis para mejorar el control de malezas en diferentes cultivos. Los genotipos tolerantes al glifosato han sido desarrollados por compañías multinacionales usando tecnologías protegidas por patentes. Para algunos de estos eventos todas las patentes asociadas finalizaron recientemente, y por lo tanto se han convertido en candidatos para desarrollar agrobiogenéricos resistentes a herbicidas derivados de genotipos locales a partir de investigaciones nacionales. Como primer paso del proceso, presentamos el diseño in silico de tres casetes de expresión con el fin de utilizarlos en la transformación genética de variedades colombianas de soya (Glycine max) para conferirles tolerancia al glifosato. Se transformó genéticamente la planta modelo Nicotiana benthamiana para validar la funcionalidad de los casetes y se detectó la expresión del transgén mediante RT-PCR. Adicionalmente un estudio de libertad de operación de las secuencias utilizadas en los casetes sugiere que su uso comercial en Colombia no viola derechos de terceros. Este análisis debe ser actualizado y validado por expertos en propiedad intelectual antes de la comercialización.

Selección de genotipos de soya (Glycine max (L.) Merril) para su cultivo en el Brejo Paraibano brasileño

ABSTRACT Soybeans have great commercial value and there are still regions with no indications of promising genotypes, such as Brejo Paraibano region. The objective of this study was to analyze the adaptability of 20 soybean genotypes selected with a relative maturity degree above 9. The genotypes used were: M8867RR, M8766RR, M9144RR, SYN1059 RR, M-SOY 9350, ST 920 RR, TMG1175RR, M8372IPRO, M8527RR, M8644IPRO, TOPAZIO RR, UFV - 16 (Capinopolis) and UFVS: Berilo RR, 2013, 2012, 2010, 2005, QUARTZO, 2001, and 2008. A completely randomized experimental design was used with five replicates. The data were subjected to analysis of variance and Tukey test to compare the means. From the Mahalanobis generalized distance, it was possible to apply the Tocher and UPGMA tests. In addition, using the Singh method and canonical correlation, the quantification of the characteristics that contributed most to genetic divergence was evaluated. Only ten genotypes reached the physiological maturity, and the following variables were evaluated: hypocotyl length, leaf width and length, plant height, flower diameter, and seed width and length. The characteristics leaf width, flower diameter, and seed width were significant (P<0.05) and obtained values above 1 for the ratio between genotypic variation and environmental variation (CVG/CVE). The higher means for the significant characteristics were observed in the genotypes SYN1059 RR, UFVS: Berilo and 2013. The genotypes SYN1059 RR, M8766RR, M8867RR, UFVS: Berilo, 2012 and 2013 were selected as the most suitable parental material to use in breeding programs.

RESUMEN La soya tiene un gran valor comercial y todavía hay regiones sin indicaciones de genotipos tolerantes, como la región del Brejo Paraibano. El objetivo de este estudio fue analizar la adaptabilidad de 20 genotipos de soya seleccionados con grado de maduración relativo superior a 9. Los genótipos utilizados fueron: M8867RR, M8766RR, M9144RR, SYN1059 RR, MI-SOY 9350, ST 920 RR, TMG1175RR, M8372IPRO, M8527RR, M8644IPRO, TOPAZIO RR, UFV-16 (Capinópolis), UFVS: Berilo RR, 2013, 2012, 2010, 2005, QUARTZO, 2001 y 2008. El experimento fue conducido bajo diseño completamente al azar con cinco repeticiones. Los datos fueron sometidos a análisis de varianza y test de Tukey para comparación de medias. Por medio de la distancia generalizada de Mahalanobis fue posible aplicar las pruebas de Tocher y UPGMA. Además, con el método Singh y la correlación canónica evaluamos la cuantificación de las características que más contribuyeron a la divergencia genética. Sólo diez genotipos alcanzaron la madurez fisiológica de los cuales se evaluaron las siguientes características: longitud del hipocótilo, longitud y ancho de la hoja, altura de planta, diámetro de la flor, y longitud y ancho de la semilla. Las características del ancho de la hoja, diámetro de la flor y ancho de la semilla fueron significativas (P<0.05) y obtuvieron entre sí valores superiores a 1 para la relación entre el coeficiente de variación genética y el coeficiente de variación ambiental (CVG/ CVA). Los promedios más altos de las características significativas se observaron en los genotipos SYN1059 RR, UFVS: Berilo RR y 2013. Los genotipos SYN1059RR, M8766RR, M8867RR, UFVS: Berilo RR, 2012 y 2013 fueron seleccionados como los materiales parentales más apropiados para usar en programas de mejoramiento.

Efecto del ácido giberélico-3 y 6-bencilaminopurina sobre el reposo y brotación de tubérculos de papa (Solanum tuberosum L.) cultivar Diacol Capíro

Abstract The duration of the dormancy period in tubers is a determining factor in the planning of potato planting and production. The effect of two plant growth regulators on the dormancy period and sprouting of cv. Diacol Capiro tubers was evaluated in this study. The experiment was carried out under storage conditions (15°C and 75% RH) using a completely randomized block design with 3x3x3 factorial arrangement. The factors were: gibberellic acid-3 (GA3) and 6-benzylaminopurine (6BAP) (0, 25, and 50 mg L-1) and the immersion time (iT) (10, 60, and 120 min). The application of GA3 and iT had an effect on dormancy breakage; the treatments with 25 mg L-1 GA3 and 60 min of immersion were enough to reduce dormancy by 18 d (35%) compared to untreated tubers. The factor GA3 increased tuber weight loss (10.2%), generated sprouts with higher weight (25.6-28.4%), higher length growth rate (42.3%), and lower dry matter content (21.8-28.4%), and it increased secondary sprouting (36.2-57.9%) in comparison with untreated tubers. This way, despite the treatments with 25 mg L-1 GA3 reduced the dormancy period, this dose generated sprouts more susceptible to mechanical damage. The treatments with 6BAP did not significantly affect the evaluated variables.

Resumen La duración del periodo de reposo en tubérculos es un factor determinante en la planeación de las siembras y la producción de papa. En este estudio se evaluó el efecto de dos reguladores de crecimiento sobre el periodo de reposo y la brotación de tubérculos de papa cultivar Diacol Capíro. El experimento se realizó en condiciones de almacenamiento (15°C y 75% HR) con un diseño de bloques completamente al azar en arreglo factorial 3x3x3. Los factores fueron: ácido giberélico-3 (AG3) y 6-bencilaminopurina (6BAP) (0, 25 y 50 mg L-1) y el tiempo de inmersión (Ti) (10, 60 y 120 min). La aplicación de AG3 y Ti tuvo efecto en interrumpir el periodo de reposo y tratamientos con 25 mg L-1 de AG3 y 60 min de inmersión fueron suficientes para disminuir el reposo en 18 días (35%) con respecto a los tubérculos no tratados. El factor AG3 aumentó la pérdida de peso de los tubérculos (10.2%), generó brotes de mayor peso (25.628.4%), con mayor tasa de crecimiento en longitud (42.3%), con menor contenido de masa seca (21.8-28.4%) y aumentó la brotación secundaria (36.2-57.9%) con respecto a tubérculos no tratados. De esta forma, a pesar de que los tratamientos con 25 mg L-1de AG3 redujeron el periodo de reposo, esta dosis generó brotes más susceptibles al daño mecánico. Los tratamientos con 6BAP no afectaron significativamente las variables evaluadas.

Efectos de tratamientos previos a la siembra con extractos de plantas alelopáticas sobre la emergencia y el rendimiento de plántulas de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.)

Abstract Seeds of the tree tomato (Solanum betaceum Cav.) were treated with allelopathic plant extracts: ferula gum (FER, 0.2 g gum L-1, 25°C, 24 h), lantana petal extract (LAN, 4 g dried petal L-1, 25°C, 24 h) and marigold petal extract (TAG, 4 g dried petal L-1, 25°C, 24 h) along with an untreated control to determine the effect of these extracts on seedling emergence and performance. The pre-sowing influence of the allelopathic extracts (FER, LAN and TAG) on the emergence percentage (%), mean emergence time (days), emergence index, coefficient of velocity of emergence (%), seedling length (cm), seedling fresh weight (mg), seedling dry weight (mg), and stimulatory allelopathic index (%) was investigated in tree tomato seeds. The results revealed that pre-sowing treatment with the studied allelopathic plant extracts showed higher seedling emergence and performance. The greatest advantage of the pre-sowing treatment was observed in the TAG treatment. Allelopathic TAG treatment resulted in 15% higher seedling emergence rates, 3.3 d faster mean emergence time, 153 mg heavier seedling weights, and higher emergence index compared to untreated seeds. In addition, the effect of allelopathic FER and LAN treatments was better than the control.

Resumen Las semillas de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.) fueron tratadas con extractos de plantas alelopáticas: resina de férula (FER, 0.2 g de resina L-1, 25°C, 24 h), extracto de pétalos lantana (LAN, 4 g de pétalos secos L-1, 25°C, 24 h) y extracto de pétalos caléndula (TAG, 4 g de pétalos secos L-1, 25°C, 24 h) junto con un control sin tratamiento para determinar el efecto de estos extractos sobre la emergencia y desempeño de las plántulas. Se estudiaron la influencia previa a la siembra de los extractos ale-lopáticos (FER, LAN y TAG) sobre el porcentaje de emergencia (%), tiempo medio de emergencia (días), índice de emergencia, coeficiente de velocidad de emergencia (%), altura de la plántula (cm), peso fresco de la plántula (mg), peso seco de la plántula (mg) e índice alelopático estimulante (%) en semillas de tomate de árbol. Los resultados revelaron que el tratamiento previo a la siembra con los extractos de plantas alelopáticas estudiados mostró una mayor emergencia y rendimiento de las plántulas. La mayor ventaja del tratamiento previo a la siembra se observó en el tratamiento con TAG. El tratamiento con TAG alelopático dio como resultado tasas de emergencia de plántulas 15% más altas, tiempo de emergencia promedio 3.3 d más rápido, pesos de plántulas 153 mg superiores e índice de emergencia más alto con respecto a las semillas no tratadas. Además, el tratamiento alelopático de FER y LAN fue mejor que el control.

Detección de micotoxinas producidas por especies de Fusarium en Colombia

Abstract The genus Fusarium produces mycotoxins that are metabolites of low molecular weight that affect the quality of crops, and even more importantly, they affect the health of humans and animals. Among those that cause damage to health are tricho-thecenes, fumonisins, and zearalenones. The objective of this study was to quantify the mycotoxins produced by species of the genus Fusarium from a population of isolates obtained from different crops and locations in Colombia. From 206 isolates, only 14 amplified to regions associated with mycotoxins de-oxynivalenol (DON) belonging to the group of trichothecenes, fumonisin (FUM) and zearalenone (ZEA) using PCR. Each isolate with the presence of mycotoxins was conserved in potato dextrose agar (PDA) medium. Eight days after seeding in corn kernel medium, the samples were processed to perform the quantitative analysis of DON, ZEA and FUM using an ELISA kit based on enzyme-linked immunosorbent assays. The results show that mycotoxins were present in the evaluated isolates and their levels were above the standards regulated by Mercosur and the European Union. The use of immunosorbent assays using the ELISA technique becomes a useful tool to detect and quantify mycotoxins of species of the genus Fusarium that affect different crops in Colombia.

RESUMEN El género Fusarium produce micotoxinas que son metabolitos de bajo peso molecular que afectan la calidad de los cultivos y especialmente la salud de humanos y animales. Entre las que causan daños a la salud se encuentran los tricotecenos, las fumonisinas y las zearalenonas. El objetivo de este estudio fue cuantificar las micotoxinas producidas por especies del género Fusarium de una población de aislamientos obtenida de diferentes cultivos y localidades de Colombia. De 206 aislamientos, sólo 14 amplificaron regiones asociadas a las micotoxinas deoxinivalenol (DON), que pertenece al grupo de los tricotecenos, fumonisina (FUM) y zearalenona (ZEA) usando PCR. Cada uno de los aislamientos con presencia de micotoxinas se conservaron en medio papa dextrosa agar (PDA). Ocho días después de la siembra en medio de granos de maíz, las muestras se procesaron para realizar el análisis cuantitativo de DON, ZEA y FUM utilizando un kit de ELISA basado en ensayos de inmunoabsorción ligados a una enzima. Los resultados revelan la presencia de micotoxinas en los aislamientos evaluados cuyos niveles se encuentran por encima de los estándares regulados por Mercosur y la Unión Europea. El uso de ensayos de inmunoabsorción por medio de la técnica de ELISA se convierte en una herramienta útil para detectar y cuantificar micotoxinas de especies del género Fusarium que afectan diferentes cultivos en Colombia.

Efecto de la urea en la absorción de plomo en maíz (Zea mays L.), espinaca (Spinacia olerácea L.) y col (Brassica olerácea L.)

Abstract Agricultural intensification has led to an elevated use of pesticides and fertilizers such as urea, without considering the negative effects these products can cause, such as acidification of the soil and the entry of lead (Pb) into the trophic chain. The objective of this research was to determine the effect of urea on the absorption of lead (Pb) in the leaf structure of corn (Zea mays L.), spinach (Spinacia oleracea L.), and cabbage (Brassica oleracea L.). These three plant species were exposed to five different concentrations of urea and a constant concentration of Pb in the form of Pb acetate for 93 days. The effect of urea and Pb was determined through analysis of the leaf structure. The results showed an increase in the dry weight of corn, whereas in spinach (T4) (1.5 g urea kg-1 of soil plus 0.5 g Pb kg-1 of soil) dry weight decreased as well as the fresh weight and foliar area. An increase in the chlorophyll index in corn, spinach, and cabbage was observed in the treatments with urea, and there was an influence on soil acidification. We also observed that spinach concentrated more Pb (T4) in its foliage at higher rates of N application. The idiosyncratic nature of the crop responses to the combined effects of Pb and N highlights the need for more research on this subject.

RESUMEN La intensificación agrícola ha generado un alto uso de plaguicidas y fertilizantes como la urea, sin considerar los efectos negativos que estos productos puedan ocasionar, como la acidificación del suelo y el ingreso de plomo a la cadena trófica. El objetivo de la presente investigación fue determinar el efecto de la urea en la absorción de plomo (Pb) en la estructura foliar de maíz (Zea mays L.), espinaca (Spinacia oleracea L.) y col (Brassica oleracea L.). Estas tres especies fueron expuestas a cinco diferentes concentraciones de urea y a una concentración constante de Pb en forma de acetato de Pb durante 93 días. Se determinó el efecto de la urea y el Pb por medio del análisis de la estructura foliar. Los resultados mostraron un aumento en el peso seco del maíz, mientras que en la espinaca (T4) (1.5 g urea kg-1 de suelo más 0.5 g Pb kg-1 de suelo), el peso seco disminuyó, así como el peso fresco y el área foliar. Se observó un incremento de los valores de clorofila en el maíz, espinaca y col en los tratamientos con urea, y una influencia en la acidificación del suelo. También se observó que la espinaca concentró mayor Pb foliar (T4) con tasas de aplicación de N más altas. La naturaleza idiosincrásica de las respuestas de los cultivos a los efectos combinados de Pb y N resalta la necesidad de más investigación sobre este tema.

Detección y caracterización molecular del virus del mosaico del pepino en cultivos de ají (Capsicum spp. L.)

Abstract The chili pepper (Capsicum spp. L.) is a vegetable of economic importance that has been affected worldwide by the cucumber mosaic virus (CMV), a pathogen that causes a devastating disease in this crop. The aim of this research was the detection and characterization of CMV in chili pepper crops in Valle del Cauca, Colombia. Leaves of three chili pepper varieties (tabasco, cayenne and habanero) with viral symptoms were collected in four municipalities of Valle del Cauca. Total RNA was purified and a fragment of capsid protein (CP) from CMV was amplified by RT-PCR. Then, it was sequenced and bioinformatically analyzed, and from these sequences, specific primers were designed. From 71 chili pepper samples collected in Palmira, Yumbo, Vijes and Yotoco, 37 were positive for CMV (52.1%). The CMV chili pepper sequence analysis showed that they had their highest identity (98.5%) with a CMV isolated from bananas in Ecuador. Specific primers designed for CMV chili pepper showed greater sensitivity for detecting this virus (64.7% vs. 52.1%). The CMV chili pepper CP analysis indicated that it could be transmitted by the species Aphisgossypii. This study reports, for the first time, the molecular characterization of CMV in three chili pepper varieties.

Resumen El ají (Capsicum spp. L.) es una hortaliza de importancia económica que se ha visto afectada por el virus del mosaico del pepino (cucumber mosaic virus - CMV), un patógeno que ocasiona una enfermedad devastadora para este cultivo a nivel mundial. El objetivo de la investigación fue la detección y caracterización molecular de CMV en cultivos de ají en el Valle del Cauca, Colombia. Se recolectaron hojas de tres variedades de ají (tabasco, cayena y habanero) con síntomas virales en cuatro municipios del Valle del Cauca. Se purificó su RNA total y se amplificó un fragmento del gen de la proteína de la cápside (CP) de CMV por RT-PCR. Después se secuenció, se analizó bioinformáticamente y a partir de estas secuencias se diseñaron primers específicos. De 71 muestras de ají colectadas en Palmira, Yumbo, Vijes y Yotoco, 37 resultaron positivas para CMV (52,1%). El análisis de las secuencias de CMV ají mostró que presentaban su mayor identidad (98,5%) con un CMV aislado de banano en Ecuador. Los primers específicos diseñados para CMV ají mostraron mayor sensibilidad para detectar este virus (64,7% vs. 52,1%). El análisis de CP de CMV ají indicó que este virus podría ser transmitido por la especie Aphisgossypii. Este estudio reporta, por primera vez, la caracterización molecular de CMV en tres variedades de ají.

Daños inmediatos y latentes de la temperatura de secado en la calidad de las semillas de avena negra (Avena strigosa Schreb.)

Abstract The objective of this research was to evaluate the immediate and latent drying temperature damages on the physical and physiological quality of black oat seeds. The seeds were dried in an oven with air circulation at temperatures of 30, 40 and 50°C, in addition to the use of alternating temperatures (40-50°C). After drying the seeds were stored under environmental conditions for 180 days, and physical and physiological analyses were performed every 45 days. It was observed that the physical quality of black oat seeds was reduced with an increase in the storage time, regardless of the drying temperature used. The physiological quality of black oat seeds increased throughout storage until dormancy was overcome, regardless of the drying temperature. Elevated drying temperatures cause immediate damages to the physical quality of black oat seeds, whereas physiological quality tends latently to suffer the negative influence of increasing the temperature of the drying air.

Resumen El objetivo de esta investigación fue evaluar los daños inmediatos y latentes por temperatura de secado en la calidad física y fisiológica de las semillas de avena negra. Las semillas se secaron en un horno con circulación de aire a temperaturas de 30, 40 y 50°C, además del uso de temperaturas alternas (40-50°C). Después del secado, las semillas se almacenaron en condiciones ambientales durante 180 días, y los análisis físicos y fisiológicos se realizaron cada 45 días. Se observó que la calidad física de las semillas de avena negra se redujo con un aumento en el tiempo de almacenamiento, independientemente de la temperatura de secado utilizada. La calidad fisiológica de las semillas de avena negra aumentó durante el almacenamiento hasta que se superó la latencia, independientemente de la temperatura de secado. La elevación de la temperatura de secado causa daños inmediatos en la calidad física de las semillas de avena negra, mientras que la calidad fisiológica tiende a sufrir la influencia negativa del aumento de la temperatura del aire de secado de forma latente.

Influencia del módulo suelo del AquaCrop en la estimación del rendimiento de los cultivos de soya y maíz en el Estado de Paraná, Brasil

Abstract The values of the physical-water attributes of soils for use in agricultural simulation models are usually obtained using difficult and time-consuming methods. The objective of this study was to analyze the performance of the AquaCrop model to estimate soybean and maize crop productivity in the region of Campos Gerais (Brazil), with the option of including soil physical-water attributes in the model. Real crop productivities and input data (soil, climate, crop and soil management) were obtained from experimental stations of the ABC Foundation for the crop years 2006 to 2014. Sixty-four yield simulations were performed for soybean (four municipalities) and 42 for maize (three municipalities), evaluating input soil data scenarios of AquaCrop as follows: i) all soil physical-water attributes were measured (standard) and ii) the attributes were measured only using textural classification of the area (alternative). Real and simulated yields were verified by simple linear regression analyses and statistical indices (r, d, c). The standard scenario yielded performances between very good and excellent (0.75<c≤1.0) for soyb ean and b etween bad and excellent (0.40<c≤1.0) for maize. The alternative scenario was more variable, with performances between terrible and excellent (0.0<c≤1.0) for soybean and terrible and medium (0.0<c≤0.65) for maize. Using only the soil texture classification in AquaCrop indicated an easier way to estimate crop yields, but low performances may restrict estimates of soybean and maize yields in Campos Gerais.

Resumen Los valores de los atributos físico-hídricos del suelo para uso en modelos de simulación agrícola generalmente se obtienen usando métodos difíciles y demorados. El objetivo del presente trabajo fue analizar el desempeño del modelo AquaCrop para estimar la productividad de los cultivos soya y maíz en la región de los Campos Gerais (Brasil), de acuerdo con la opción de incluir los atributos físico-hídricos del suelo en el modelo. Las productividades reales de los cultivos y datos de entrada (suelo, clima, cultivo y manejo del suelo) se obtuvieron de las estaciones experimentales de la Fundación ABC, para los años cosecha entre 2006 y 2014. Se llevaron a cabo 64 simulaciones de productividad para soya (cuatro municipios) y 42 para maíz (tres municipios), evaluando escenarios de entrada de los datos del suelo en el AquaCrop de la siguiente manera: i) todos los atributos físico-hídricos del suelo medidos (estándar) y ii) sólo la clasificación textural del área (alternativo). Las productividades reales y simuladas se verificaron por análisis de regresión lineal simple e índices estadísticos (r, d, c). El escenario estándar obtuvo desempeños entre muy bueno y excelente (0.75<c≤1.0) para la soya y entre malo y excelente (0.40<c≤ 1.0) para el maíz. El escenario alternativo fue más variable, con desempeños entre pésimo y excelente (0.0<c≤1.0) para soya y entre pésimo y mediano (0.0<c≤0.65) para maíz. Utilizar solamente la clasificación de textura del suelo en el AquaCrop indicó una forma más fácil de estimar los rendimientos de los cultivos, pero los bajos desempeños pueden restringir estimativas de las productividades de los cultivos soya y maíz en Campos Gerais.

Impacto de lodos secos y biocarbón de lodos sobre la altura y materia seca de Solanum lycopersicum L.

Abstract The generation of sludge as anthropic waste is a fundamental pollution problem. However, its conversion to biochar can be an alternative to conventional fertilization for its management and use in agriculture. In this research, we evaluated the effect of the application of different doses of dry sludge (DS) and biochar of pyrolyzed sludge (PS) on the height and dry matter of a tomato (Solanum lycopersicum L.) crop and the nutrient content in the substrate. The biochar was made by rapid pyrolysis, and the substrate and the dry matter of plants were analyzed by different physical and chemical methods. An evaluation of 11 treatments was carried out in allometric measurements of plants and foliar dry matter, in three replicates with two materials (DS and PS) added to the substrate at different levels. The plant height and dry weight were evaluated using an incomplete factorial design in a completely randomized arrangement by performing statistical analysis of multivariate variance. An increase in plant height and dry weight was observed when the doses of DS and PS were increased; however, there were no statistical differences between the two materials. The amount of carbon, organic matter, and Ca concentrations in the dry leaf weight were increased with the addition of DS and PS. Likewise, the use of these materials as conditioners or amendments to agricultural soil at doses of 10-15 t ha-1 may be viable and can contribute to reducing environmental externalities through the use of these anthropic waste materials.

Resumen La generación de lodos como residuos antrópicos es un problema fundamental de contaminación. Sin embargo, su conversión a biocarbón puede ser una alternativa a la fertilización convencional para su manejo y uso en la agricultura. En este trabajo se evaluó el efecto de la aplicación de diferentes dosis de lodos secos (LS) y biocarbón de lodos pirolizados (LP) sobre la altura y materia seca de un cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.) y sobre el contenido de nutrientes en el sustrato. El biocarbón se elaboró por pirolisis rápida, y el sustrato y la materia seca de plantas se analizaron mediante diferentes métodos físicos y químicos. Se evaluaron 11 tratamientos en medidas alométricas de plantas, sustratos y materia seca foliar, en tres réplicas con dos materiales (LS y LP) adicionados en diferentes niveles al sustrato. La altura y materia seca de la planta se evaluaron bajo un diseño factorial incompleto en arreglo completamente al azar, realizando un análisis estadístico de varianza multivariante. Se observó un incremento en la altura y materia seca en las plantas cuando aumentaron las dosis de LS y LP; sin embargo, no existieron diferencias estadísticas entre los dos materiales evaluados. La cantidad de carbono, la materia orgánica y las concentraciones de Ca en el sustrato aumentaron con la adición de LS y LP. Así mismo, el uso de estos materiales como acondicionadores o enmiendas del suelo agrícola puede ser viable en dosis de 10-15 t ha-1 aportando en la disminución de externalidades ambientales mediante el uso de estos materiales de desecho antrópico.

Relación carbono-nitrógeno en suelos con aplicación de fertilizantes y absorción de nutrientes en banano (Musa spp.) cv. Williams

ABSTRACT This research took place in Uraba, Antioquia, in the CENI-BANANO-AUGURA experimental field, where a research program on nutrition and fertilization in bananas is carried out. This crop requires high amounts of nitrogen for production, so it is indispensable to evaluate the impact of these applications on the carbon-nitrogen ratio (C/N ratio) in soil. Published literature is scarce for this problem. This research evaluated the C/N ratio in areas with fertilizer applications and nutrient uptake, along with the interaction with production in a banana crop of the AAA group giant Cavendish subgroup, Williams clone, sixth generation in two production cycles. A randomized complete block design was used with five treatments that consisted of differential doses of nitrogen (161, 321.8, and 483 kg ha-1), and an omission and absolute control distributed in four replicates. The treatments with nitrogen doses generated statistical differences for the interactions between the two study zones for the percentages of carbon and total soil nitrogen and C/N ratios; the highest values were found in the fertilization zone during the first production cycle (2.47% C, 0.33% N, and 7.7 C/N ratio). The treatment with 483 kg ha-1 of N obtained the greatest increases in the values for these variables that are attributed to the highest dose of nitrogen and the residual acidity of urea that was able to release non-free carbon from the soil. For this reason, the correlation analysis for the C/N ratio and production was significant for the study areas (absorption and fertilization), inferring that higher C/N ratio values tend to increase production.

RESUMEN La presente investigación se desarrolló en el Urabá antioqueño, en el campo experimental CENIBANANO-AUGURA, donde se lleva a cabo el programa de investigación en nutrición y fertilización en banano. Este cultivo requiere altas cantidades de nitrógeno en su proceso productivo, haciendo indispensable el evaluar el impacto de dichas aplicaciones en la relación carbono-nitrógeno (relación C/N) en el suelo. La literatura publicada es escasa para esta problemática. Esta investigación evaluó la relación C/N en las zonas de aplicación de fertilizantes y absorción de nutrientes, junto con la interacción con la producción en un cultivo de banano del grupo AAA, subgrupo Cavendish gigante, clon Williams de sexta generación en dos ciclos de producción. Se usó un diseño experimental en bloques completos al azar con cinco tratamientos que consistieron en dosis diferenciales de nitrógeno (161, 321,8 y 483 kg ha-1), un testigo de omisión y uno absoluto distribuidos en cuatro repeticiones. Los tratamientos con dosis de nitrógeno generaron diferencias estadísticas para la interacción entre las dos zonas de estudio para los porcentajes de carbono y nitrógeno total del suelo y la relación C/N; los mayores valores se encontraron para la zona de fertilización durante el primer ciclo de producción (2.47% C, 0.33% N y relación C/N 7.7). El tratamiento con 483 kg ha-1 N obtuvo los mayores incrementos en los valores para estas variables, los cuales se atribuyen a la mayor dosis de nitrógeno y a la residualidad ácida de la urea que pudo liberar carbono no libre del suelo. Por esta razón, el análisis de correlación para la relación C/N y la producción fue significativo para las zonas de estudio (absorción y fertilización), infiriendo que a mayores valores de la relación C/N la producción tiende a incrementarse.

La infraestructura agrícola como factor clave en los ingresos de los agricultores emergentes en Sudáfrica. Una aproximación de frontera estocástica

ABSTRACT A stochastic frontier model was applied to cross-sectional data to examine whether availability and accessibility of agricultural infrastructure for emerging farmers enhance their agricultural income through efficiency gains. Using a stratified sampling approach, the study grouped the farmers into two; those who had agricultural infrastructure and those who did not have it. Through a survey, data collected from a sample of 150 smallholder farmers in the study area were analyzed using the frontier model. The explanatory variables that were statistically significant and which influenced the agricultural income of the emerging farmers in the study area included the following: equipment, social, institutional availability and physical accessibility indices, education, access to agricultural extension services, age of farmers, assistance of household members in farming, membership in farmers' organizations, and marital status of the farmers. Informed policies aimed at improving the income of smallholder farmers might consider the results of the explanatory variables included in this study.

Resumen Se aplicó un modelo de frontera estocástica a los datos de corte transversal para examinar si la disponibilidad y accesibilidad de la infraestructura agrícola para los agricultores emergentes incrementa su ingreso agrícola a través del aumento de la eficiencia. Utilizando un enfoque de muestreo estratificado, el estudio agrupó a los agricultores en dos; los que tenían la infraestructura agrícola y los que no la tenían. A través de una encuesta, los datos recolectados de una muestra de 150 pequeños agricultores en el área de estudio fueron analizados utilizando el modelo de frontera. Las variables explicativas que fueron estadísticamente significativas y que influyeron en el ingreso agrícola de los agricultores emergentes en el área de estudio incluyen: equipo, índices de disponibilidad social, institucional y de accesibilidad física, educación, acceso a servicios de extensión agrícola, edad de los agricultores, asistencia de los miembros del hogar en agricultura, membrecía de organizaciones de agricultores y estado civil de los agricultores. Las políticas informadas dirigidas a mejorar los ingresos de los pequeños agricultores pueden considerar los resultados de las variables explicativas incluidas en el estudio.

Caracterización climática y evaluación de la necesidad de riego suplementario para el cacao en el sur de Bahía, Brasil

Abstract Cacao is a typical plant of a tropical climate and demands ample water. Thus, in periods of water deficit, the need for supplementary irrigation can influence crop development. This study aimed to characterize the climate and evaluate the need for supplementary irrigation for cacao crops in the south of the state of Bahia (Brazil). For this research, historical data (2001-2017) for climate variables were obtained that are available at the weather station of the Executive Commission for Cacao Cultivation Planning (CEPLAC), located in southern Bahia. With the complete database, the monthly values for each variable were calculated and subjected to descriptive statistical analyses. Subsequently, the mean values for rainfall and air temperature were used to calculate potential evapotranspiration. The climatological water balance was then calculated, defining the periods of water deficit and surplus and whether supplementary irrigation was necessary or not, based on the total monthly water deficit. Overall, the region had a favorable climate for the development of cacao. However, this pattern did not continue throughout the historical series of climatic data, which showed temporal discontinuity, especially in February. The main months requiring supplementary irrigation for the cultivation of cacao grown in southern Bahia were February and December.

Resumen El cacao es una planta típica del clima tropical y requiere abundante agua. Por lo tanto, en períodos de déficit hídrico, la necesidad de riego suplementario puede influir en el desarrollo de los cultivos. Este estudio tuvo como objetivo caracterizar el clima y evaluar la necesidad de riego suplementario para los cultivos de cacao en la región sur del estado de Bahía (Brasil). Para esta investigación, se obtuvieron datos históricos (2001-2017) de las variables climáticas, que están disponibles en la estación meteorológica de la Comisión Ejecutiva para la Planificación del Cultivo del Cacao (CEPLAC), ubicada en el sur de Bahía. Con la base de datos completa, se calculó el valor mensual de cada variable y se sometió a un análisis estadístico descriptivo. Posteriormente, los valores medios de lluvia y temperatura del aire se usaron para calcular la evapotranspiración potencial. Luego, se calculó el balance hídrico climatológico, definiendo los períodos de déficit y exceso de agua y si el riego suplementario era necesario o no, con base en el déficit hídrico mensual total. En general, la región tenía un clima favorable para el desarrollo del cacao. Sin embargo, este patrón no continuó a lo largo de la serie histórica de datos climatológicos, que mostró discontinuidad temporal, especialmente en febrero. Los principales meses que requirieron riego suplementario para el cultivo de cacao cultivado en el sur de Bahía fueron febrero y diciembre.

Efecto del uso de herbicidas pre- y post-emergentes en la nodulación y productividad del frijol caupí (Vigna unguiculata L.) en la sabana amazónica

Abstract As a control measure against weeds, the use of herbicides is an effective and inexpensive alternative. However, there are no products recommended for the cultivation of cowpea in Brazil, making it necessary to search for alternative solutions. The objective of this study was to evaluate the effect of herbicides applied in the pre- and post-emergence on cowpea nodulation and production under conditions of the Amazonian savannah. Two experiments were carried out in a randomized block design with four replicates, using the cowpea cultivar BRS Aracê subjected to the pre-emergence herbicides: Metribuzin, Sulfentrazone, S-metolachlor, Pendimethalin, Oxadiazon, Alachlor, Metribuzin + Pendimethalin, Metribuzin + Alachlor and Quizalofop-p-ethyl, Bentazon, Fomesafen, Imazethapyr, Imazamox + Bentazon, Quizalofop-p-ethyl + Imazethapyr, Quizalofop-p-ethyl + Ima-zamox and Quizalofop-p-ethyl + Bentazon, and post-emergence herbicides: Quizalofop-p-ethyl, Bentazon, Fomesafen, Imazetha-pyr, Imazamox + Bentazon, Quizalofop-p-ethyl + Imazethapyr, Quizalofop-p-ethyl + Imazamox, and Quizalofop-p-ethyl + Bentazon. The number of nodules in each plant, the dry matter of nodules, dry matter of roots and the grain yield were evaluated. According to the results obtained, the management of weeds in pre- or post-emergence according to the herbicide used affects the nodulation and productivity of cowpea under the conditions of the Amazonian savannah. The herbicides Metribuzin in pre-emergence, and Fomesafen and the mixture of Quizalofop-p-ethyl + Imazethapyr in post-emergence are not recommended for weed control in cowpea. The application of Oxadiazon, Alachlor, and Pendimethalin in pre-emergence can be considered interesting because they do not inhibit the development of the root system or the nodulation of cowpea which provides a greater grain yield. Regarding weed control strategies at post-emergence, the application of the herbicide Imazethapyr and the combination of the herbicides quizalofop-p-ethyl + imazamox, Quizalofop-p-ethyl + Bentazon and Imazamox + Bentazon allow satisfactory levels of grain yield, root system development and nodulation of cowpea.

RESUMEN Como medida de control contra las malezas, el uso de herbicidas es una alternativa efectiva y asequible. Sin embargo, no hay productos recomendados para el cultivo de frijol caupí en Brasil, por lo que es necesario buscar soluciones alternativas. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de herbicidas aplicados en pre- y post-emergencia sobre la nodulación y productividad del frijol caupí bajo las condiciones de la sabana amazónica. Se realizaron dos experimentos en bloques al azar con cuatro repeticiones, utilizando el cultivar de frijol caupí BRS Aracê sometido a los herbicidas pre-emergentes: Metribuzina, Sulfentrazona, S-metolaclor, Pendimetalina, Oxadiazón, Alaclor, Metribuzina + Pendimetalina, Metribuzina + Alaclor y Quizalofop-p-etil, Bentazona, Fomesafen, Imazetapir, Imazamox + Bentazona, Quizalofop-p-etil + Imazetapir, Quizalofop-p-etil + Imazamox y Quizalofop-p-etil + Bentazona, y herbicidas post-emergentes: Quizalofop-p-etil, Bentazona, Fomesafen, Imazetapir, Imazamox + Bentazona, Quizalofop-p-etil + Imazetapir, Quizalofop-p-etil + Imazamox, Quizalofop-p-etil + Bentazona. Se evaluaron el número de nódulos por planta, la masa seca de nódulos, la masa seca de raíces y el rendimiento de grano. Según los resultados obtenidos en este estudio, el manejo de malezas en pre o post-emer-gencia de acuerdo con el herbicida utilizado afecta la nodulación y el rendimiento de grano de frijol caupí bajo condiciones de la sabana amazónica. Los herbicidas Metribuzina en pre-emergen-cia, y Fomesafen y la mezcla de Quizalofop-p-etil + Imazetapir en post-emergencia no se recomiendan para el control de malezas en frijol caupí. La aplicación de Oxadiazón, Alaclor y Pendimetalina en la pre-emergencia puede considerarse interesante porque no inhiben el desarrollo del sistema radicular o la nodulación de frijol caupí lo que proporciona un mayor rendimiento de grano. En lo relacionado con las estrategias de control de malezas posteriores a la emergencia, la aplicación del herbicida Imazetapir y la combinación de los herbicidas Quizalofop-p-etil + Imazamox, Quizalofop-p-etil + Bentazona e Imazamox + Bentazona permiten niveles satisfactorios de rendimiento de grano, desarrollo del sistema de raíces y nodulación de frijol caupí.

Caracterización nutricional de hojas, semillas, cáscara y flores de Moringa oleífera de dos regiones de México

Abstract Moringa oleifera (MO) is a native tree species found in the south of the Himalayas, India, Bangladesh, Afghanistan and Pakistan that is used commercially to produce tea, animal fodder and herbal medicines. The aim of the present study was to determine the nutritional characteristics of different parts of the MO plant from two regions of Mexico (States of Guerrero and Sonora). The proximal composition analyses (protein, lipids, ashes and fiber) were carried out according to the methods of the Association of Official Analytical Chemists (AOAC), and the antioxidant capacity and phenolic compounds were determined by spectrophotometric methods. Protein (38.5%) and lipid contents (42.2%) were higher in MO seeds compared to other plant parts. These results were similar between the two regions of Mexico that were evaluated. MO flowers from Guerrero showed the highest content of phenols and tannins (1908.71 mg Gallic Acid Equivalents (GAE) 100 g-1, 220.27 mg Catechin Equivalents (CE) 100 g-1, respectively) while MO leaves from Sonora showed the highest flavonoid content (2859 mg GAE 100 g-1). The Trolox Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC) analysis showed that MO husks obtained from Guerrero had the highest antioxidant capacity (224.45 μmol Trolox Equivalents (TE) g-1). The Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) test showed that MO flowers from Guerrero had the highest antioxidant capacity (382 μmol (TE) g-1). The differences between MO from the two different regions reported in this study could be attributed to factors such as soil type, climatic conditions and the growing region.

Resumen La Moringa oleífera (MO) es una especie arbórea nativa del sur del Himalaya, India, Bangladesh, Afganistán y Pakistán, utilizada comercialmente para producir té, forraje para animales y medicinas herbales. El objetivo del presente estudio fue determinar las características nutricionales de diferentes partes de la planta de MO provenientes de dos regiones de México (Estados de Guerrero y Sonora). Los análisis de composición proximal (lípidos, proteínas, cenizas y fibra) se realizaron en base a las metodologías establecidas por la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales (AOAC), y la determinación de capacidad antioxidante y compuestos fenólicos se realizó por métodos espectrofotométricos. Los contenidos de proteínas (38.5%) y lípidos (42.2%) de las semillas de MO fueron los más altos en comparación con otras partes de la planta. Estos resultados fueron similares entre las dos regiones de México que fueron evaluadas. Las flores de MO de Guerrero mostraron el mayor contenido de fenoles y taninos (1908.71 mg Equivalentes de Ácido Gálico (EAG) 100 g-1, 220.27 mg Equivalentes de Catequina (EC) 100 g-1, respectivamente) mientras que las hojas MO de Sonora mostraron el mayor contenido de flavonoides (2859 mg EAG 100 g-1). El análisis de Capacidad Antioxidante Equivalente de Trolox (CAET) mostró que las cáscaras de MO obtenidas en la región de Guerrero tienen la mayor capacidad antioxidante (224.45 μmol Equivalentes de Trolox (ET) g-1). La prueba de Capacidad de Absorción de Radicales de Oxígeno (CARO) señaló que las flores de MO de Guerrero tienen la mayor capacidad antioxidante (382 μmol ET g-1). La diferencia entre el MO de las dos regiones diferentes reportadas en este estudio podría atribuirse a factores como el tipo de suelo, las condiciones climáticas y la región de siembra.