Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica

La Innovación, la Ciencia y la Tecnología, una variable común de los Premios Nobel 2022

Fertilization levels with calcium, magnesium and sulfur in genotypes of voluble peas (Pisum sativum L.) in Nariño

RESUMEN Nariño es el principal productor de arveja de Colombia. En su cultivo, se fertiliza con nitrógeno, fósforo y potasio, pero no se conoce el efecto de otros nutrimentos. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de diferentes niveles de calcio, magnesio y azufre sobre los componentes de rendimiento de arveja voluble, en los municipios de Gualmatán, Pupiales y Puerres, en suelos Andisoles y, en Ipiales y Potosí, en suelos Inceptisoles. En cada localidad, se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con arreglo en parcelas divididas y tres repeticiones, donde el factor A correspondió a cinco genotipos de arveja y el factor B, a cinco niveles de fertilización con calcio, magnesio y azufre. Los resultados indicaron respuesta positiva de los rendimientos a la aplicación de estos elementos. El nivel de fertilización 112,5-50-25 kg.ha-1 de Ca, Mg y S, respectivamente, presentó mayor rendimiento que el nivel establecido por la información del análisis de suelos o testigo en Gualmatán, Pupiales y Potosí, mientras que, en Puerres, hubo respuesta al nivel más alto, 135-60-30, de los mismos elementos. Los otros niveles de fertilización fueron similares al testigo. En Ipiales, la variedad Sureña presentó rendimientos similares para todos los niveles de fertilización. San Isidro presentó su mayor rendimiento, con el nivel 112,5-50-25 kg.ha-1, de calcio magnesio y azufre. Las líneas con gen afila L3 y L18 igualaron los rendimientos de las variedades comerciales Sureña, Alcalá y San Isidro, en Potosí y en Pupiales.

ABSTRACT Nariño is the main pea producer in Colombia. The crop is fertilizer with nitrogen, phosphorus, and potassium, but the effect of other nutrients is unknown. The objective of this research was to evaluate the effect of different levels of calcium, magnesium, and sulfur on the performance components of voluble pea in the municipalities of Gualmatán, Pupiales, and Puerres on Andisols, and in Ipiales and Potosí on Inceptisols soils. A randomized complete block design was used with divided plots and three replications, where factor A corresponded to five pea genotypes and factor B to five levels of fertilization with calcium, magnesium, and sulfur. The results indicated positive response of the yields to the application of these elements. The level of fertilization 112.5-50-25 kg.ha-1 of Ca, Mg, and S respectively, presented a higher yield than the level established by information from the soil analysis or control in Gualmatán, Pupiales and Potosí, while in Puerres there was a response at the highest level 135-60-30 of the same elements. The other levels of fertilization were similar to the control. In Ipiales Sureña variety presented similar yields for all fertilization levels. San Isidro presented its highest yield with a level of 112.5-50-25 kg.ha-1 of calcium, magnesium and sulfur. The lines with the L3 and L18 genes matched the yield of the commercial varieties Sureña, Alcalá and San Isidro in Potosí and Pupiales.

Bacillus mycoides and humic acids as biostimulants of cowpea under salinity stress

RESUMEN Los bioestimulantes tienen gran potencial en la agricultura, no solo por aumentar el crecimiento de las plantas, sino porque también promueven la tolerancia frente a diferentes tipos de estrés. En este estudio, se evaluó el efecto de dos bioestimulantes Bacillus mycoides, inmovilizado en perlas de alginato y ácidos húmicos (AH), en plantas de fríjol caupí, cultivadas en un suelo salino, bajo los siguientes tratamientos: 1) solución de AH, mediante aspersión foliar, 2) suspensión de B. mycoides, inmovilizado en perlas aplicado en la rizósfera y 3) solución de AH + suspensión de B. mycoides inmovilizado; el tratamiento control fueron plantas sin aplicación de bioestimulantes. Se determinó el contenido hídrico relativo, el índice de contenido de clorofila, además del contenido de prolina y polifenoles, como indicadores de tolerancia al estrés. El tratamiento 3 generó un aumento de 11,27 % en el contenido hídrico relativo, mientras que con el tratamiento 2, se observó un incremento significativo del 48,33 %, en el índice de contenido de clorofila y del 49,07 %, en el contenido de prolina, lo cual, se sugiere la estimulación de mecanismos de tolerancia frente al estrés salino. La activación de estos mecanismos, observada con tratamientos que incluyen la inmovilización de B. mycoides, sugiere que esta forma de aplicación de la bacteria puede contribuir a mejorar las condiciones de crecimiento de plantas de fríjol caupí sometidas a estrés salino y puede ser probada en otras plantas de interés agrícola, en regiones afectadas por la salinidad.

ABSTRACT Biostimulants have great potential in agriculture enhancing plant growth as well as stimulating tolerance to different types of stress. In this study, the effect of two biostimulants, Bacillus mycoides immobilized in alginate beads and humic acids (HA), was evaluated in cowpea plants grown in saline soil, following treatments were evaluated: 1) HA solution applied through foliar spray, 2) suspension of immobilized B. mycoides in beads applied around in the rhizosphere and 3) HA solution + immobilized B. mycoides suspension. Plants without biostimulant application were considered as control treatment. Relative water content (RWC), chlorophyll content index (CCI), proline, and polyphenol content were determined as indicators of stress tolerance mechanisms expression. Treatment 3 generated an increase of 11.27 % in RWC, while with treatment 2 a significant increase of 48.33 % in CCI and 49.07 % in proline content was observed; these results suggest the stimulation of tolerance mechanisms against salt stress. Effects exhibited after the treatments with immobilized B. mycoides suggest that this way of application of the bacteria can contribute to improving the growth and adaption of cowpea plants subjected to salt stress and can be tested in other plants of agricultural interest over saline stress affection.

Spatial behavior of physicochemical indicators and soil quality in Theobroma cacao L. plantation in Padre Abad, Ucayali, Peru

RESUMEN El cultivo de cacao en el trópico peruano presenta bajos rendimientos, lo que exige buscar alternativas para aumentar la producción. Frente a esta situación, los estudios geoespaciales facilitan el diagnóstico de fertilidad y la aplicación de planes de fertilización. Por lo tanto, se evaluó la distribución espacial de indicadores fisicoquímicos y calidad del suelo en Padre Abad, región Ucayali, Perú. Se evaluaron indicadores fisicoquímicos y la calidad del suelo y se sometieron al análisis geoestadístico, a través del interpolador Kriging, encontrándose coeficientes de variación bajos para arcilla, pH y potasio K y medios para arena, limo, materia orgánica (MO), nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K+), calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+), aluminio (Al3+), capacidad de intercambio de cationes (CIC), saturación de bases (SB), acidez cambiable (AC) y saturación de aluminio (SAl). La calidad del suelo varió entre baja a muy baja, con una distribución espacial de 52,24 y 47,76 %. El análisis de componentes principales encontró significancia para arena, limo, MO, N, K+, Al3+, CIC, %AC, %BC y %SAl, todos presentan variación espacial, según su nivel de fertilidad, excepto K+. Los modelos de interpolación con mejores ajustes fue el exponencial y lineal con dependencia espacial fuerte para arena, limo y K, moderada para MO, N, Al, CIC, %SAl e índice de calidad del suelo y débil para %BC y %AC, con una eficiencia de predicción confiable. Se encontró alta variabilidad espacial con valores medios de los diferentes indicadores de fertilidad bajos, no favorables para el desarrollo del cultivo de cacao.

ABSTRACT Cocoa cultivation in the Peruvian tropics has low yields, which requires seeking alternatives to increase the production. Faced with this situation, geospatial studies facilitate the diagnosis of fertility and the efficient application of fertilization plans. Therefore, the spatial distribution of physicochemical indicators and soil quality in Padre Abad, Ucayali region, Peru were evaluated. Physicochemical indicators and soil quality were evaluated and subjected to geostatistical analysis through the Kriging interpolator, finding low coefficients of variation for clay, pH and potassium (K+), and medium for sand, silt, organic matter (OM), nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K+), calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), aluminum (Al3+), cation exchange capacity (CEC), base saturation (BS), exchangeable acid (EA) and aluminum saturation (AlS). Soil quality ranged from low to very low quality with a spatial distribution of 52.24 % and 47.76 % respectively. Principal component analysis found significance for sand, silt, OM, N, K+, Al3+, CEC, %EC, %BS and %AlS, all showing spatial variation according to their fertility level, except K+. The interpolation models with best fits were the exponential and linear with strong spatial dependence for sand, silt and K, moderate for MO, N, Al, CEC, %AlS and soil quality index (SQI), and weak for %BS and %EC, with reliable prediction efficiency. The research found high spatial variability with low mean values of the different fertility indicators, not favorable for cocoa crop development.

Response of Valery clone banana in high density to inoculation with mycorrhizae and phosphorus in Apartado - Colombia

RESUMEN El cultivo de banano en el Urabá Antioqueño viene presentando disminución en los rendimientos, lo que exige la búsqueda de alternativas para incrementar o mantener la producción actual, entre las cuales, se encuentra el aumento en la proporción de fertilizantes inorgánicos, conllevando a sobrecostos y problemas ambientales. En vista de esta situación, se ha generado un interés por el uso de biofertilizantes, como el caso de las micorrizas (HFM), con las que se han demostrado beneficios al sistema suelo-planta. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de los HFM con la disminución de la dosis fosforada en el clon de banano Valery, en un sistema de alta densidad, bajo condiciones edafoclimáticas de Apartadó-Antioquia. Para ello, en los tratamientos, al momento de la siembra, se realizaron inoculaciones de 100 g de HFM comercial con 5 dosis de fósforo, que correspondieron a: 0, 25, 50, 75 y 100 kg*ha-1. Se midieron variables morfológicas, rendimiento y simbiosis micorrízica. El diseño experimental fue completamente al azar, con 3 repeticiones; cada unidad experimental estuvo constituida por 10 plantas contenidas en 5 sitios. La información se procesó con el programa estadístico SAS 9.1, se obtuvo el análisis de varianza y una prueba de comparación de medias (Tukey), con un nivel de significancia del 95 %. No se encontraron diferencias significativas en las variables morfológicas, pero sí en las variables productivas, siendo el tratamiento HFM + 50 kg P2O5*ha-1 el de mejor resultado y, además, presentó el mayor porcentaje de colonización micorrízica, con 59,5 %.

ABSTRACT The banana crop in Uraba Antioqueño has been presenting a decrease in the yields, which requires the search for alternatives to increase or maintain current production, among which is the increase in the proportion of inorganic fertilizers leading to cost overruns and environmental problems. In view of this situation, there has been a growing interest in the use of biofertilizers such as mycorrhiza (HFM) with which multiple benefits to the soil-plant system have been demonstrated. The objective of this research was to evaluate the effect of HFM with the reduction of phosphorus dose in the Valery banana clone under a high-density system under edaphoclimatic conditions of Apartado-Antioquia. For this purpose, 100 g of commercial HFM were inoculated with 5 doses of phosphorus at time of sowing, corresponding to: 0, 25, 50, 75 and 100 kg*ha-1. Morphological variables, performance and mycorrhizal symbiosis were measured. The experimental design was completely random with 3 repetitions, each experimental unit was made up of 10 plants contained in 5 sites. The information was processed with the statistical program SAS 9.1, variance analysis was obtained and a mean comparison test (Tukey) with a significance level of 95 %. No significant differences were found in the morphological variables, but in the productive variables, the HFM + 50 Kg P2O5*ha-1 treatment was the best and also presented the highest percentage of mycorrhizal colonization with 59.5 %.

Leaf-miners in basil Ocimum basilicum L. and its parasitoid

RESUMEN La albahaca es una planta de distribución mundial, de uso cotidiano en la preparación de comidas. En Venezuela, aspectos sobre insectos plagas de la albahaca y de sus controladores naturales, son desconocidos. El presente trabajo ofrece información sobre una mosca minadora y un parasitoide que se encontraron en muestras de plantas, con signos de daños foliares, provenientes de huertos familiares, aledaños al Parque Nacional Henri Pittier, de los municipios Girardot e Iragorry, las cuales, fueron colocadas en cámaras de cría, para la emergencia de los adultos; una vez que emergieron fueron capturados y debidamente montados para su identificación. Como resultado, se capturaron adultos de un díptero y una avispa parasitoide, que fueron identificados como Calycomyza hyptidis y Opius sp. Este parasitoide constituye el primer registro de asociación parasítica sobre C. hyptidis en albahaca. Todos los adultos fueron depositados en el Museo de Insectos de Interés Agrícola (MIIA).

ABSTRACT Basil is a plant with worldwide distribution, used daily in the preparation of meals. In Venezuela, aspects of basil pesto insects and their natural controllers are unknown. The present work offers information on a leafminer fly and a parasitoid that were found in samples of plants with signs of foliar damage, coming from family orchards near the Henri Pittier National Park, from the Girardot and Iragorry municipalities of Aragua state, which were placed in breeding chambers for the emergence of adults, once they emerged they were captured and properly mounted for identification. As a result, adults of a diptera and a parasitoid wasp were identified as Calycomyza hyptidis and Opius sp. This parasitoid constitutes the first record of a parasitic association on C. hyptidis on basil. All the adults were deposited in the Museum of Insects of Agricultural Interest (MIIA).

Quiescence as a strategic stage for the infective process of Colletotrichum species

ABSTRACT Colletotrichum, a genus of Ascomycota fungi with a diversity of species grouped into several species complexes, or clades, is associated with diseases known as "Anthracnose". It affects significantly different tropical and subtropical fruit species. Infections occur in the field and postharvest; quiescent stages are mainly responsible for postharvest losses. An analysis of this pre-infective stage is made based on consulted papers. The infective process is modulated by the length of the quiescent period of the fungus during the vegetative or pre-productive stages of trees. Quiescent stage is determined by the host’s biochemical responses and the pathogen’s activity. Once the pathogen is activated, it develops an infectious necrotrophic process. Colletotrichum quiescence has been studied mainly in subtropical fruits and horticultural species, and the studies highlight the role of volatile compounds, metabolites and enzymes involved in the length and breaking of quiescence, as well as the differential responses according to the phenological stage and the genotype of the plant. Transcriptomic and proteomic analysis of the host-fungus interaction have revealed the role of genes in the occurrence and breaking of quiescence. Knowledge about the quiescence of Colletotrichum in tropical fruits is necessary to improve management efficiency. Detection and induction of quiescent infections has been studied and genomics has allowed to understand the occurrence of quiescence in the infective process; however, in crops in the tropics, such as mango, an important crop in Colombia, questions about associated species and biology of their quiescence are still unanswered.

RESUMEN Colletotrichum es un hongo ascomicete, con diversidad de especies agrupadas en complejos o clados y se asocia a enfermedades conocidas, como "Antracnosis" y afecta significativamente especies de frutas tropicales y subtropicales. Las infecciones ocurren en el campo y postcosecha; los estados quiescentes son los principales responsables de pérdidas en postcosecha. Se realizó un análisis de esta etapa pre-infectiva, a partir de publicaciones consultadas. La infección está modulada por la duración del período de quiescencia del hongo durante las etapas vegetativa o pre-productivas de los árboles y está determinado por las respuestas bioquímicas del hospedante y la actividad del patógeno. Una vez se activa el patógeno, se desarrolla un proceso infeccioso necrotrófico. La quiescencia de Colletotrichum se ha estudiado, principalmente, en frutas subtropicales y especies hortícolas y destacan el papel de compuestos volátiles, metabolitos y enzimas en la duración y en la pérdida de la quiescencia, así como las respuestas diferenciales, según la fenología y el genotipo. Análisis transcriptómicos y proteómicos de la interacción hospedante-hongo han revelado el papel de genes en la ocurrencia y pérdida de quiescencia. Conocer la quiescencia de Colletotrichum en frutas tropicales es necesario para hacer más eficiente el manejo de la enfermedad. Se ha estudiado la detección e inducción de infecciones quiescentes y estudios genómicos han permitido entender su ocurrencia durante la infección; sin embargo, en cultivos en el trópico, como el mango, un cultivo importante en Colombia, las preguntas sobre las especies asociadas y la biología de la quiescencia de estas, aún están sin respuesta.

Influence of microbial consortia on the incidence of grey mold (Botrytis cinerea) in strawberry (Monterey variety)

ABSTRACT Botrytis cinerea, the causal agent of grey mold disease, is one of the most destructive pathogens of strawberry crops, both in vegetative development and postharvest. The control of this pathogen is complex due to its aggressiveness and ability to attack and infect various plant tissues and is mainly based on chemical control; however, the incorrect use of pesticides, mainly due to overdosing, causes the presence of traces of these agrochemicals in the fruits, as well as the selection of pathogen resistance to fungicides, making it a risk to human health and the environment. The objective of the study was to use biological regulation strategies, with the application of microbial consortia made up of mycorrhizal fungi, antagonistic bacteria and Trichoderma harzianum, as an alternative for the management of grey mold in strawberry crops (Monterey variety) under field conditions. Treatments T4 (mycorrhizal fungi), T8 (mycorrhizal fungi, antagonistic bacteria and T. harzianum) and T2 (T. harzianum) presented the lowest incidence of the pathogen with 2.6, 3.1 and 3.6 %, respectively, compared to control plants with 16.6%. The influence of all biological treatments on the regulation of B. cinerea was greater than the control.

RESUMEN Botrytis cinerea, el agente causal de la enfermedad del moho gris, es uno de los patógenos más destructivos del cultivo de fresa, tanto en el desarrollo vegetativo como en poscosecha. El control de este patógeno es complejo, debido a su agresividad y capacidad de atacar e infectar diversos tejidos de la planta y se basa, principalmente, en el control químico; sin embargo, el uso incorrecto de plaguicidas, principalmente por sobredosificación, provoca la presencia de trazas de estos agroquímicos en los frutos, así como la selección de resistencia del patógeno a los fungicidas, convirtiéndolo en un riesgo para la salud humana y el ambiente. El objetivo del estudio fue utilizar estrategias de regulación biológica, con la aplicación de consorcios microbianos, conformados por hongos micorrícicos, bacterias antagonistas y Trichoderma harzianum, como alternativa para el manejo del moho gris, en cultivos de fresa (variedad Monterey), en condiciones de campo. Los tratamientos T4 (hongos micorrízicos), T8 (hongos micorrízicos, bacterias antagonistas y T. harzianum) y T2 (T. harzianum) presentaron la menor incidencia del patógeno, con 2,6, 3,1 y 3,6 %, respectivamente, en comparación con las plantas control, con 16,6 %. La influencia de todos los tratamientos biológicos en la regulación de B. cinerea fue mayor respecto al control.

Molecular detection of Cucumber mosaic virus and Pepper severe mottle virus in weeds associated with chili pepper cultivation (Capsicum spp.)

RESUMEN En los últimos años, el ají (Capsicum chinense, Capsicum frutescens y Capsicum annuum var. Acuminatum), cultivado en el Valle del Cauca, se ha visto afectado por enfermedades virales causadas por Cucumber mosaic virus (CMV-ají) y Pepper severe mottle virus (PepSMoV). Pese a que estos dos virus son limitantes para producción del cultivo de ají, en la actualidad, pocos estudios han identificado los hospederos alternos de CMV-ají y PepSMoV. En este trabajo, se evaluó la presencia de CMV-ají y PepSMoV, mediante RT-PCR, en muestras de tejido foliar, de 121 plantas arvenses, asociadas al cultivo de ají, en el Valle del Cauca, Colombia. El análisis molecular indicó la presencia de CMV-ají, en el 21,4 % de las plantas recolectadas y de PepSMoV, en el 20,6 %. Se identificaron las especies arvenses Amaranthus viridis, Parthenium hysterophorus, Hippobroma longiflora, Commelina diffusa, Clitoria ternatea, Crotalaria incana, Desmodium tortuosum, Desmodium intortum, Macroptilium lathyroides, Anoda acerifolia, Boerhavia erecta, Bougainvillea glabra, Rivina humilis, Browallia americana, Capsicum rhomboideum, Solanum americanum y Lantana camara, como hospederas de CMV-ají o PepSMoV. Se presentó infección mixta de CMV-ají y PepSMoV, en 57 % de las arvenses positivas a virus, las cuales, están distribuidas en zonas productores de ají, localizadas en seis municipios del Valle del Cauca. Estos resultados brindan información sobre la distribución de estos virus en el Valle del Cauca, contribuyen al conocimiento de la epidemiología viral y servirán para diseñar medidas de manejo, orientadas a prevenir las infecciones virales en los cultivos de ají.

ABSTRACT In recent years, chili pepper (Capsicum chinense, Capsicum frutescens y Capsicum annuum var. Acuminatum) grown in Valle del Cauca has been affected by viral diseases caused by Cucumber mosaic virus (CMV-chili pepper) and Pepper severe mottle virus (PepSMoV). Although these two viruses are limiting to the production of the chili pepper crop, at present, few studies have identified the alternate hosts of CMV-chili pepper and PepSMoV. In this work, the presence of CMV-chili pepper and PepSMoV were evaluated by RT-PCR in leaf tissue samples from 121 weed plants associated with chili pepper cultivation in Valle del Cauca, Colombia. Molecular analysis indicated the presence of CMV-chili pepper in 21.4 % of the collected plants and PepSMoV in 20.6 %. Weed species Amaranthus viridis, Parthenium hysterophorus, Hippobroma longiflora, Commelina diffusa, Clitoria ternatea, Crotalaria incana, Desmodium tortuosum, Desmodium intortum, Macroptilium lathyroides, Anoda acerifolia, Boerhavia erecta, Bougainvillea glabra, Rivina humilis, Browallia americana, Capsicum rhomboideum, Solanum americanum and Lantana camara, as hosts of CMV-chili pepper or PepSMoV. Mixed infection of CMV-chili pepper and PepSMoV was present in 57 % of the weeds positive for viruses, which are distributed in chili pepper producing areas located in six municipalities of Valle del Cauca. These results provide information on the distribution of these viruses in Valle del Cauca. Contribute to the knowledge of viral epidemiology and will serve to design management measures aimed to prevent viral infections in chili pepper crops.

Prevalence of RNA viruses in certified seed-tubers of Solanum tuberosum cv. Diacol Capiro from the highlands of Cundinamarca and Boyacá

RESUMEN La papa (Solanum tuberosum) Diacol Capiro es uno de los cultivares con mayor producción y consumo interno en Colombia, siendo los departamentos de Cundinamarca y Boyacá, los principales productores. Este cultivo, se ve afectado por un complejo de virus, que disminuye la calidad de los tubérculos y los rendimientos. En este trabajo, se evaluó la prevalencia de los virus de ARN: PLRV, PVY, PVX, PVS, PVV, PYVV, PMTV y PVB, en brotes de tubérculos-semilla certificados, provenientes de la sabana Cundiboyacense, mediante RT-qPCR. Los resultados revelan la ocurrencia de siete de los ochos virus en las muestras, con niveles de infección de 100 % (PVS, PVX y PYVV), 75 % (PLRV), 50 % (PVY), 37,5 % (PMTV) y 12,5 % (PVB). Adicionalmente, con el fin de obtener información de los genomas de los virus detectados, se utilizó secuenciación de alto rendimiento (HTS), de una muestra compuesta (bulk) de brotes, siendo posible obtener el genoma completo del PLRV y el genoma parcial del PVY. Los análisis filogenéticos realizados con dichas secuencias ubicaron a los virus PLRV y PVY en clados, conformados por aislamientos colombianos, con niveles de identidad superiores al 97 %. Estos hallazgos evidencian la necesidad de fortalecer los programas de certificación de tubérculos-semilla de papa en el país, mediante la utilización de pruebas moleculares de detección viral.

ABSTRACT Diacol-Capiro is one of the most important potato (Solanum tuberosum) cultivars in Colombia with most production concentrated in the provinces of Cundinamarca and Boyacá. Unfortunately, this crop is seriously affected by several viruses that compromise the quality of tubers and yields. In this work, it was evaluated the prevalence of the RNA viruses: PLRV, PVY, PVX, PVS, PVV, PYVV, PMTV, and PVB in certified tuber-seed sprouts produced in the highlands of Cundinamarca and Boyacá by RT-qPCR. Results revealed a prevalence of 100 % for PVS, PVX, and PYVV; 75 % for PLRV, 50 % for PVY, 37.5 % for PMTV, and 12.5 % for PVB. Additionally, high-throughput sequencing from a sprout´s bulk sample was used to gather genomic information of infecting viruses, which resulted in a partial PVY sequence, and a complete PLRV genome. Phylogenetic analysis revealed that both assemblies cluster within clades comprising other Colombian isolates with more than 97 % nucleotide sequence identity. These findings highlight the need to update potato seed-tuber certification programs in Colombia with the implementation of more sensitive molecular tests.

Proposal of a system for measuring apparent electrical conductivity and moisture of soil for small farmers

ABSTRACT In the last 30 years soils decreased 73 % of their productive capacity in the world. One of the main reasons for this decrease has been the politics implemented, as well as the absence of opportunity for the small producer to implement improvement strategies that can increase their productivity in the field. Therefore, in this research a soil measurement system is proposed for small farmers, based on the design of two sensors of low cost: (i) Apparent electrical conductivity (ECa) sensor and (ii) moisture sensor. These measurement variables have the particularity that their characteristics can be associated with the physical properties of the soil for decision-making. The sensors developed in this work employ two techniques: Wenner's method for ECa and electrical impedance measurement to identify the dielectric permittivity associated with the water content of the soil. The system is controlled by the Raspberry Pi 3 board through developed software that allows correlating data with its geolocation. The device was tested in controlled laboratory measurements with calibrated instruments, obtaining a coefficient of R2 ≈ 0.9257. Finally, on-site tests were made to validate their use for small farmers.

RESUMEN Durante los últimos 30 años, los suelos han disminuido un 73 % su capacidad productiva, a nivel mundial. Una de las principales razones para esta cifra a la baja son las políticas implementadas, así como la falta de oportunidad para que el pequeño productor adopte estrategias de mejora, con lo cual, pueda aumentar la productividad. Por lo anterior, en esta investigación, se propone un sistema de medición de suelo para pequeños productores, a partir del diseño de dos sensores de bajo costo: (i) sensor de conductividad eléctrica aparente (CEa) y (ii) sensor de humedad. Estas variables de medición tienen la particularidad que sus características se pueden asociar a las propiedades físicas del suelo, para tomar decisiones. Los sensores desarrollados en este trabajo usan dos técnicas: el método de Wenner, para la CEa y la medición de impedancia eléctrica, para identificar la permitividad dieléctrica asociada con el contenido de agua del suelo. El sistema es controlado mediante la tarjeta Raspberry Pi 3, a través de un software desarrollado, que permite correlacionar los datos con su geolocalización. El dispositivo, se probó en mediciones controladas en laboratorio, con instrumentos calibrados, obteniendo un coeficiente R2 ≈ 0.9257. Finalmente, se hicieron pruebas in situ, con el fin de validar su uso por pequeños agricultores.

Bean (Phaseolus vulgaris) basal crop coefficient (K _cb ) adjusted by remote sensing

RESUMEN Para realizar un manejo eficiente del agua en la agricultura es necesario conocer los requerimientos hídricos del cultivo, lo cual, se puede realizar de manera sencilla y rápida, con la ayuda de cámaras convencionales. En este estudio, se determinaron los requerimientos hídricos de un cultivo de frijol (variedad DIACOL CALIMA G4494), sembrado en CIAT, Palmira - Valle del Cauca, Colombia, mediante la estimación de la curva del coeficiente basal de cultivo (Kcb), derivada de la curva de fracción de cobertura vegetal (Fcv). Para determinar la curva de fracción de cobertura vegetal, se emplearon imágenes tomadas con una cámara digital en el espectro visible (RGB), a baja altura (menos de 3 m). Las necesidades hídricas del cultivo de frijol, se calcularon empleando los valores del coeficiente basal de cultivo derivados junto con la modelación FAO-56. Los resultados indican que la curva de Kcb ajustada por fotografía fue diferente a la curva estándar presentada en la publicación FAO-56 para frijol, mostrando, principalmente, diferencia en la duración de las etapas y los valores de Kcb, en estas etapas. En cuanto a las necesidades hídricas, al emplear la curva de Kcb ajustada por fotografías, se evidencia que el cultivo requiere más agua en las etapas media y final, para evitar estrés hídrico en las plantas.

ABSTRACT To carry out efficient water management in agriculture, it is necessary to know the water requirements of the crop, which can be done easily and quickly with the help of conventional cameras. In this study, the water requirements of a bean crop (DIACOL CALIMA G4494 variety) planted in CIAT, Palmira - Valle del Cauca, Colombia, were determined by estimating the curve of the basal crop coefficient (Kcb) derived from the vegetation cover fraction curve (Fcv). To determine the vegetation cover fraction curve, images taken with a digital camera in the visible spectrum (RGB) at low height (less than 3m) were used. The water needs of the bean crop were calculated using the basal crop coefficient values derived together with the FAO-56 modelling. The results indicate that the Kcb curve adjusted by photography was different from the standard curve presented in the publication FAO-56 for beans, mainly showing a difference in the duration of the stages and the Kcb values in these stages. Regarding water needs, when using the Kcb curve adjusted by photographs, it is evident that the crop requires more water in the middle and final stages, to avoid water stress in the plants.

Spatial analysis methodology of resistance to penetration and infiltration in a soil cultivated with a bushy fruit (Acca sellowiana)

ABSTRACT The sustainable management of water and soil resources for agricultural purposes is related to the ability to store and mobilize available water for crops, particularly under a spatial analysis. The objective of the study was to design and evaluate a methodology for spatial analysis of resistance to soil penetration and infiltration on loamy-clay textures. The basic methodological principles included sampling grid planning, data capture at defined points, data fitting to empirical models, data processing, and spatial representation. A defining moment was evaluated for an established feijoa crop with permanent production. With a georeferenced rectangular sampling grid of 40m x 40m, an area of 1.36 ha was covered. Penetration resistance was measured with a penetrometer, covering 4 depths per node (sampled point). Infiltration was evaluated with ring infiltrometers. The results allowed validation of the methodology implemented through a single processing environment through RStudio. Resistance to penetration sensitively affected the variation in infiltration rates, adjusting planning activities for irrigation activities. The methodological proposal was designed to reduce processing times and graphic responses, tabulated, and integrated with a single script in the R tool, compared to traditional geostatistical techniques, which articulate the implementation of multiple tools for the generation of results.

RESUMEN La gestión sostenible de los recursos agua y suelo, con fines agrícolas, tiene relación con la capacidad para almacenar y movilizar agua disponible para los cultivos, particularmente, bajo un análisis espacial. El objetivo del estudio fue diseñar y evaluar una metodología de análisis espacial de la resistencia a la penetración e infiltración del suelo sobre texturas franco-arcillosas. Los principios básicos metodológicos incluyeron planificación de grilla de muestreo, captura de datos en puntos definidos, ajuste de datos a modelos empíricos, procesamiento y representación espacial de datos. Se evaluó un momento definido para un cultivo de feijoa establecido con producción permanente. Con una grilla de muestreo rectangular georreferenciada de 40m x 40m, se abarcó una superficie de 1,36 ha. La resistencia a penetración, se midió con un penetrómetro, cubriendo 4 profundidades por nodo (punto muestreado). La infiltración fue evaluada con anillos infiltrómetros. Los resultados permitieron validar la metodología implementada, mediante un entorno de procesamiento único, a través de RStudio. La resistencia a la penetración afectó sensiblemente la variación en las tasas de infiltración, ajustando actividades de planeación de actividades de riego. La propuesta metodológica fue diseñada para disminuir tiempos de procesamiento y respuestas gráficas, tabuladas e integradas en un único script en la herramienta R, comparado con técnicas tradicionales geoestadísticas, que articulan la implementación de múltiples herramientas para la generación de resultados.

Persistent double aortic arch in a dog (Canis familiaris): A case report

RESUMEN El doble arco aórtico persistente es una patología caracterizada por anomalías embrionarias en la vascularización, que pueden afectar de manera indirecta a otros sistemas, como el digestivo y el respiratorio. El objetivo de este documento es reportar un caso de doble arco aórtico, persistente en un cachorro Bull terrier, de seis meses de edad. El paciente ingresó a consulta por motivo de regurgitaciones frecuentes y pérdida ponderal. En el estudio radiográfico, se evidenció dilatación esofágica craneal a la base del corazón y en la toracotomía, se confirmó un doble arco aórtico persistente. Se realizó manejo nutricional y posteriormente, corrección quirúrgica de la anomalía vascular. Este es el primer caso de una anomalía de este tipo en Colombia. Se concluye, que un manejo quirúrgico enfocado a liberar el anillo estenosante y a recuperar la función esofágica, son la base terapéutica de este tipo de alteraciones.

ABSTRACT Persistent double aortic arch is a pathology characterized by embryonic vascularization anomalies, which can indirectly affect other systems such as the digestive and respiratory systems. The objective of this document is to report a case of persistent double aortic arch in a six-month-old Bull Terrier puppy. The patient was admitted for consultation due to frequent regurgitation and weight loss. The radiographic study revealed cranial esophageal dilation at the base of the heart, and a thoracotomy confirmed a persistent double aortic arch. Nutritional management was performed and subsequently, surgical correction of the vascular anomaly. This is the first case of an anomaly of this type in Colombia. It is concluded that surgical management focused on releasing the stenosing ring and recovering esophageal function are the therapeutic basis for this type of alteration.

Seroprevalence of leptospirosis and brucellosis in water buffaloes (Bubalus bubalis) in Tierralta Cordoba, Colombia

RESUMEN En la producción zootécnica, la brucelosis y la leptospirosis ocasionan problemas reproductivos y son una limitante en salud y en producción animal. El objetivo fue determinar la presencia de anticuerpos contra Leptospira spp. y Brucella abortus, en una población bufalera, en el municipio de Tierralta, Córdoba. Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal, que incluyó un total de 144 búfalos de la raza Murrah, destinados al doble propósito. Para el diagnóstico de Leptospira spp., se implementó la prueba de aglutinación microscópica, con 13 serogrupos, 19 serovares pertenecientes a 5 especies de Leptospira patógenas y para brucelosis Rosa de Bengala y C-Elisa. La seroprevalencia para Leptospira spp. fue del 87,5 %, el serogrupo Mini fue el de mayor frecuencia, pero Grippotyphosa presentó el mayor título. El 16,67 % de los búfalos evaluados presentaron títulos iguales o superiores a 1:800, asociados con infección actual o reciente. La alta seroprevalencia, se puede deber a las características ambientales de la zona, que brinda las condiciones favorables para el crecimiento y el mantenimiento de este patógeno que, sumado al comportamiento de los búfalos de revolcarse, los hace propensos a las infecciones con bacterias del género Leptospira sp., porque a menudo, las fuentes de agua están contaminadas por este patógeno. La seroprevalencia contra B. abortus por Rosa de Bengala y Elisa-C fue del 2,08 %. Todos los títulos determinados corresponden a procesos infecciosos. No hubo signos clínicos de enfermedad y la carencia de registros productivos no permitió determinar el efecto sobre los parámetros reproductivos.

ABSTRACT In animal production, brucellosis and leptospirosis cause reproductive problems and limit animal health and production. The objective was to determine the presence of antibodies against Leptospira spp. and Brucella abortus in a buffalo population in the municipality of Tierralta, Cordoba. A descriptive, transversal study was carried out including a population of 144 Murrah´s breed buffalos destined for beef and milk production. For the Leptospira spp. diagnostic, was used a rapid slide agglutination test with 13 serogrups and 19 serovars belonging to 5 pathogenic Leptospira species was implemented and for Brucella abortus Rose Bengal and C-Elisa was used. Seroprevalence of Leptospira spp. was 87,5 %, serogrup Mini was the most frequent, but Grippotyphosa showed the higher titer. The 16,67 % of the buffaloes evaluated presented titles equal to or above than 1:800 associated with current or recent infection. High seroprevalence may be due to environmental characteristics of the zone, which gives favorable conditions for the growth and maintenance of this pathogen, these factors in conjunction with the habit of wallowing makes them prone to suffering infections caused by bacteria of the genera Leptospira sp. since water sources are often contaminated. Seroprevalence against B. abortus by Rose-Bengal and C-Elisa was 2,08 %, the determined titers correspond to infectious processes. There were no clinical manifestations of disease and the effects on reproductive parameters were not determined because of the lack of productive registries.

Productivity and growth curves using non-linear models in a cross between ovino de pelo colombiano x pelibuey

RESUMEN Los ovinos criollos de pelo (OCP) desarrollaron ventajas adaptativas al climática tropical, que le permiten tener resistencia a enfermedades, alta fertilidad y prolificidad; sin embargo, se reportan pocas investigaciones sobre la productividad de los OCP en sistemas asociados al cultivo de la caña, lo que hace necesario realizar investigaciones, que permitan fomentar sus atributos. El objetivo del presente trabajo fue analizar la productividad y el desarrollo corporal de un cruce de OCP, mediante parámetros productivos y curvas de crecimiento. Se utilizaron 180 animales de partos simples y múltiples; se registró el peso al nacimiento (PN), al destete (PD), a los 210 días (PAJ210) y las ganancias diarias predestete (GDPRE) y posdestete (GDPOS). Los datos, se analizaron mediante estadística descriptiva, con un GLM, con los efectos sexo (S), tipo de nacimiento (TN), número de partos (NP) y época de nacimiento (EPONAC). Se emplearon los modelos no lineales Gompertz, Logístico, Brody, Richards y Von Bertalanffy, en 1.455 registros de pesos, a diferentes edades, para realizar las curvas de crecimiento. Los análisis, se efectuaron con el paquete estadístico SAS. Se consideraron los coeficientes R2, AIC y BIC, obtenidos por el método de Gauss-Newton, para seleccionar el modelo de mejor ajuste. Los machos presentaron mayores promedios en las variables PN, PD, PAJ210 y GDPOS. El TN afectó todas las variables; el PN y las GDPOS fueron afectadas por el NP y, la EPONAC, afectó PN, las GDPRE, el PAJ210 y las GDPOS. El modelo de mejor ajuste para las curvas de crecimiento fue la de Richards.

ABSTRACT The creole hair sheep (CHS) developed adaptive advantages to the tropical climate, which allow them to have resistance to diseases, high fertility and prolificacy. Currently, there is little research on the productivity of CHS in systems associated with the cultivation of sugarcane, which makes it necessary to carry out research to promote its attributes. The purpose of this research was to analyze the productivity and body development of a crossing of CHS, using production parameters and growth curves.180 animals of single and multiple births were used; the follow weight was recorded: at birth (WB), at weaning (WW); at 210 days (W210), and furthermore, daily gains of pre-weaning (WDPRE) and post-weaning (WPPOS) were recorded. The data were analyzed using descriptive statistics with a GLM with the effects sex (S), type of birth (TB), number of births (NB) and period of birth (PB). The non-linear models Gompertz, Logistic, Brody, Richards and Von Bertalanffy were used in 1455 records of weights at different ages to perform growth curves. All analyzes were performed with the SAS statistical package. The R2, AIC and BIC coefficients obtained by the Gauss-Newton method were considered to select the best fit model. The males presented higher averages in the variables WB, WW, W210) and WPOS. The TB affected all the variables; The WB and the WPPOS were affected by the NB and the PB affected the WB, the WDPRE, the W210 and the WPPOS. The best fit model for the growth curves was of Richards.

Zoometric and ethnological characterization of the colombian creole donkey in Sucre, Colombia

ABSTRACT In Colombia, works performed with the colombian creole donkey (CCD) have shown a possible danger of extinction. The above, associate with an alarming decrease in its inventory and a reduction in genetic diversity. Thus, morphological characterization could be the first step for future conservation plans to conduct a repopulation. Therefore, this work aimed to characterize the zoometric and ethnological traits of CCD in five natural subregions of the department of Sucre. 20 males from each of the natural subregions from Sucre (Golfo de Morrosquillo: GM, Montes de María: MM, Mojana: MO, San Jorge: SJ, Sabanas: SA) with an age average of 4.7 ± 1.0 years old and weight estimated between 126.0 ± 19.4 kg were recorded and were submitted to 28 morphometric measurements. Descriptive statistics, analysis of variance between subregions, and hierarchical grouping for statistical analysis were performed. Also, five ethnological indices and five productive indices were estimated. The results showed that most of the zoometric variables varied significantly between subregions. The values assessed were similar to other creole donkey breeds. The hierarchical grouping analysis allowed the creation of two groups with geographic proximity. The structural homogeneity and morphostructural harmony found within the subregions were medium-low. However, when analyzing all the CCD measurements together, medium to high morphostructural uniformity and harmony were evidenced. The ethnological indices allow us to classify the CCD as a longlinear, hypermetric, dolichocephalic, and concavilinear animal. In addition, the productive indices indicated that the CCD is a proportionate donkey, with good poise and aptitude for work.

RESUMEN Es posible que el asno criollo colombiano (ACC) se encuentre en peligro de extinción. La alarmante disminución de su inventario está reduciendo la diversidad genética. Así, la caracterización morfológica es un primer paso en futuros planes de conservación, con el objetivo de repoblación; por tanto, el objetivo de esta investigación fue caracterizar zoométricamente y etnológicamente el ACC, de las cinco subregiones naturales del departamento de Sucre. En 20 machos de cada una de las subregiones naturales del departamento de Sucre (Golfo de Morrosquillo: GM, Montes de María: MM, Mojana: MO, San Jorge: SJ, Sabanas: SA), con edad promedio de 4,7 ± 1,0 años y peso promedio estimado de 126,0 ± 19,4kg, se registraron 28 medidas morfométricas. En el análisis de datos, se consideró la estadística descriptiva, el análisis de varianza entre subregiones, análisis de agrupación jerárquica. También, se estimaron cinco índices etnológicos y cinco índices productivos. La mayoría de las variables zoométricas variaron significativamente entre subregiones, con valores similares a otras razas criollas. El análisis de agrupación jerárquica formó dos grupos con cercanía geográfica. La homogeneidad estructural y la armonía morfoestructural encontrada al interior de las subregiones fue media-baja; sin embargo, al analizar todo el ACC, la homogeneidad y la armonía morfoestructural fue media-alta. Los índices etnológicos clasifican al ACC como longilíneo, hipermétrico, dolicocéfalo y concavilíneo, mientras que los índices productivos indican de un asno proporcionado, de buenos aplomos y de aptitud al trabajo.

Growth curves in Colombian hair sheep in the Departments of Córdoba and Cesar, Colombia

RESUMEN La producción ovina en los últimos años en Colombia, se considera como una actividad con miras a exportación de carne, por lo cual, es necesario conocer el desempeño productivo de las diferentes razas dedicadas a este propósito en las regiones, con un número considerable de animales respecto al inventario nacional; por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue describir el crecimiento en ovinos de pelo colombiano en los departamentos de Córdoba y Cesar, Colombia. Se utilizaron 99 animales de los biotipos Sudán y Etíope. Fueron evaluados los modelos Gompertz, Von Bertalanffy, Brody y Logístico. Los parámetros para obtener las curvas de crecimiento fueron estimados por medio del procedimiento NLIN de SAS. Utilizando el modelo de mejor ajuste, se determinó el porcentaje y la edad de madurez. El modelo Brody fue el que mejor ajustó los datos. El sexo no tuvo efecto significativo sobre los parámetros estimados, mientras que el biotipo racial fue significativo para todos los parámetros estimados, con la excepción de β 1 ; la zona presentó efecto significativo sobre β 0 y β 2 y la época solo para β 1. De acuerdo con los parámetros de la curva Brody estimados y a los porcentajes y edades a la madurez, en las poblaciones en estudio, se debe mejorar la alimentación de los animales e implementar un programa de selección, con el fin de mejorar los pesos de los animales, al llegar a la edad adulta.

ABSTRACT Sheep production in recent years in Colombia is considered as an activity for the exportation of meat, therefore, it is necessary to know the productive performance of the different breeds dedicated to this purpose in the regions with a considerable number of animals with respect to national inventory. Therefore, the purpose of this research was to describe the growth in Colombian hair sheep in the departments of Cordoba and Cesar, Colombia. 99 animals of the Sudan and Ethiopian biotypes were used. The Gompertz, Von Bertalanffy, Brody and Logistic models were evaluated. The parameters of the growth curves were estimated by the procedure NLIN of SAS. Using the best fit model, the percentage and age of maturity were determined. The Brody model was the one that best fit the data. Sex had no significant effect on the estimated parameters, while racial biotype was significant for all estimated parameters, with the exception of β 1; the zone presented a significant effect on β 0 and β 2; and the season only for β 1. According to the estimated parameters of the Brody curve and the percentages and ages at maturity, in the populations under study, the feeding of the animals should be improved and a conduct a selection program, in order to improve the weights of the animals at reach adulthood.

Bacillus subtilis improve digestive organs development, intestinal morphology and growth performance in broilers

RESUMEN La regulación en el uso de antibióticos promotores de crecimiento en la alimentación animal requiere de la búsqueda de alternativas nutricionales seguras, que mejoren la salud intestinal y el rendimiento productivo en los animales, mientras protegen la salud del consumidor. La investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de Bacillus subtilis sobre el desarrollo de órganos digestivos, la morfología del intestino y el rendimiento productivo, en pollos de engorde.192 pollos Cobb 500 de un día de edad fueron asignados aleatoriamente a una de tres dietas: basal libre de antibióticos (D1), basal adicionada con 10 ppm de avilamicina (D2) o basal adicionada con 50 ppm de esporas de B. subtilis (D3), durante 42 días. Los días 21 y 42 de edad, se determinó la conversión alimenticia (CA), la ganancia acumulada de peso (GAP) y se evaluó el desarrollo de los principales órganos digestivos y la histomorfología de cada segmento del intestino delgado, mediante el sacrificio de 48 aves (8 aves/dieta/día). El uso de B. subtilis incrementó significativamente la CA y la GAP. Por otra parte, B. subtilis aumentó la alométria del intestino en comparación con el uso de antibióticos, aunque no se evidenciaron diferencias significativas para el peso de órganos digestivos, entre ambos tratamientos; B. subtilis mejoró la altura de las vellosidades y disminuyó la profundidad de las criptas, significativamente. B. subtilis favorece el desempeño productivo en pollos de engorde, mejora el desarrollo de órganos digestivos y la histomorfología del intestino delgado.

ABSTRACT Regulation in the use of growth promoters antibiotics in animal feed has led to the search for safe nutritional alternatives that improve intestinal health and growth performance in animal, while protecting consumer health. The aim was to assess the effect of Bacillus subtilis on the digestive organs development, intestinal morphology and growth performance in broilers. A total of 192 one-day old Cobb 500 chicks, were randomized and assigned to one of three diets: basal diet free of antibiotics (D1) or basal diet added with 10ppm of avilamicyn (D2) or basal diet added with 50ppm of B. subtilis’s spores (D3) for 42 days. On days 21 and 42 the feed conversion ratio (FCR) and average body weight (ABW) were determined; also, eight birds per treatment were euthanized to assess the development of digestive organs and the histomorphology in the different sections of the small intestine. The use of B. subtilis significantly increased FCR and ABW. On the other hand, B. subtilis significantly small intestine length compared to antibiotic growth promoter, but there was no differences in the weight of the digestive organs between B. subtilis and antibiotic diet, in addition B. subtilis improve villus height and decreased crypt depth significantly. In conclusion, the use of B. subtilis improve growth performance, digestive organs development and small intestine histomorphology in broilers.

Machine learning application to industrial analysis of the sugar provision in Matanzas, Cuba

RESUMEN El análisis de los servicios ecosistémicos puede aportar conocimientos importantes sobre cómo se procesan y se obtienen los bienes del sistema agroindustrial azucarero. Para este trabajo, se recopilaron 346 datos del procesamiento industrial de la caña de azúcar en tres zafras, en la agroindustria del municipio Calimete, Provincia Matanzas (Cuba), con el objetivo de emplear algoritmos de aprendizaje automáticos, para predicciones relacionadas a datos biofísicos y económicos. Se analizaron siete predictores y mediante best subset selection, se identificó la combinación de rendimiento potencial en caña y pérdidas industriales totales, para predecir el servicio de provisión azucarera, mediante la regresión lineal múltiple. Se ajustó, también, un segundo modelo, que predice el efecto económico de las pérdidas industriales. En ambos modelos, se logró explicar por encima del 70 % de la variabilidad observada, en las variables dependientes, con un test F significativo (p-value: < 0,05), además de cumplirse con las condiciones de diagnóstico y validación.

ABSTRACT The analysis of ecosystem services can provide important insights into how goods are processed and obtained from the sugar agro-industrial system. For this work, 346 data were collected on the industrial processing of sugarcane in three harvest, in the agroindustry of the Calimete municipality, Matanzas Province (Cuba), with the objective to use the machine learning algorithm, to predict both, biophysical and economic data. Seven predictors were analyzed and by best subset selection, it was identified both the potential yield in sugarcane and the total industrial losses combination to predict the sugar provision service, by multiple linear regression. In addition, it was adjusted a second model to predict the economic effect of the industrial losses. In both models were able to explain over 70 % of the variability observed, in the dependent variables, with a significant F test (p-value: <0.05), also the diagnostic and validation conditions were met.

Quantification of potencial bioactive compounds in Citrullus lanatus, Luffa cylindrica and Sicana odorifera

RESUMEN La sandía vanessa, la luffa y la cassabanana son cucurbitáceas que poseen compuestos con potencial bioactivo, esto es, presencia de compuestos que ejercen efectos benéficos para la salud. En Colombia, estas frutas son desaprovechadas, debido a su escasa popularidad; dar a conocer la información de sus compuestos nutricionales incentiva su aprovechamiento y consumo. El objetivo del presente estudio fue realizar la caracterización fisicoquímica y evaluar el efecto de la liofilización y la extracción asistida por ultrasonido sobre el contenido de vitamina C, polifenoles totales y capacidad antioxidante de las partes de cada fruto. Los desechos generados entre cortezas y semillas son de 28,3 % (sandía), 68,76 % (luffa) y 25,39 % (cassabanana); estos, a su vez, presentaron contenidos de polifenoles totales y capacidad antioxidante mayores que en la pulpa. El tratamiento de liofilización mejoró la extracción % en capacidad antioxidante, vitamina C y polifenoles totales, comparado con las muestras frescas. Por otro lado, tanto la corteza como la pulpa de luffa son una buena fuente de compuestos con capacidad antioxidante, mientras que la sandía y la cassabanana alcanzaron una buena aceptación sensorial, lo cual, se atribuye al contenido de sólidos solubles y el alto contenido de agua, que las hace frutas dulces y refrescantes.

ABSTRACT Vanessa watermelon, luffa and cassabanana are cucurbits that have compounds with bioactive potential, that is, compounds that have beneficial effects on health. In Colombia, these fruits are underutilized due to their low popularity; making known the information on their nutritional compounds encourages their use and consumption. The objective of this study was to perform the physicochemical characterization and evaluate the effect of freeze-drying and ultrasound-assisted extraction on the vitamin C content, total polyphenols and antioxidant capacity of the parts of each fruit. The wastes generated between rinds and seeds are 28.3 % (watermelon), 68.76 % (luffa) and 25.39 % (cassabanana), these in turn presented higher total polyphenol contents and antioxidant capacity than in the pulp. The freeze-drying treatment improved the extraction % in antioxidant capacity, vitamin C and total polyphenols compared to fresh samples. On the other hand, both rind and pulp of luffa are a good source of compounds with antioxidant capacity, while watermelon and cassabanana reached a good sensory acceptance, which is attributed to the soluble solids content and the high-water content, which makes them sweet and refreshing fruits.

Technology adoption and rural associative agribusiness: An analysis from territorial social capital

RESUMEN La asociatividad agroempresarial rural se considera una estrategia para la competitividad sectorial. Para ello, estas organizaciones deben adoptar diversas prácticas, tanto tecnológicas como no tecnológicas. En este proceso de adopción, diversos estudios han demostrado los efectos del capital social, como un conjunto de relaciones que tienen un carácter territorial localizado. El objetivo del estudio fue analizar comparativamente la adopción de tecnología en agroempresas asociativas rurales en dos municipios, desde un enfoque del capital social territorial, generado a través de las redes de confianza. Se abordaron dos agroempresas asociativas, ubicadas en los municipios rurales de Sonsón y San Vicente, en el departamento de Antioquia (Colombia), desde la cadena productiva de aguacate Hass. Se realizaron 94 entrevistas semiestructuradas con productores. La participación en eventos y la observación complementaron la información recolectada. Se calculó el índice de adopción de tecnología y se empleó el análisis de redes sociales, para estimar el capital social. La prueba de correlación de Spearman permitió analizar la adopción y las redes de confianza, a nivel territorial. Las agroempresas presentaron diferentes porcentajes de adopción y las categorías de organización y de administración presentaron los más bajos porcentajes. Solamente la agroempresa del municipio de Sonsón logró correlación estadística con las redes de confianza. Ello, destaca el rol que tienen vínculos localizados en el espacio geográfico.

ABSTRACT Rural agribusiness associativity is considered a strategy for competitiveness. These organizations must adopt various practices, both technological and non-technological. In this adoption process multiple studies have demonstrated social capital effects as a set of relationships that have a localized territorial character. The purpose of the study was to comparatively analyze the adoption of technology in rural associative agribusinesses in two municipalities from a territorial social capital approach generated through trust networks. Two rural associative agribusinesses located in rural municipalities of Sonsón and San Vicente, in the Department of Antioquia (Colombia), were approached from the Hass avocado production chain. 94 semi-structured interviews with producers were conducted. Participation in events and observation complemented the information collected. The technology adoption index was calculated, and social network analysis was used to estimate social capital. Spearman's correlation test allowed to analyze adoption, and trust networks at the territorial level. The agricultural companies presented different adoption percentages and the organization and administration categories presented the lowest percentages. Only the rural agribusiness association in Sonsón municipality achieved a statistical correlation with trust networks. These highlights the role of located links in geographic space.

Influence of land use change on soil organic carbon stocks in the Parque Natural Regional Cortadera, Boyacá (Colombia)

RESUMEN Los páramos almacenan grandes reservas de carbono orgánico en el suelo (COS), influenciados por las condiciones climáticas y biogeoquímicas, propias del ecosistema; sin embargo, su progresiva conversión hacia cultivos, ganadería o minería incide directamente en las reservas de COS. Con el fin de determinar el efecto que ejerce el cambio de uso de suelo sobre la variabilidad de las reservas de COS, se realizó un monitoreo de COS entre 2013, 2018 y 2020, en el Parque Natural Regional Cortadera. Se estudiaron parcelas permanentes de muestreo (PPM), ubicadas bajo tres diferentes usos del suelo: conservado, en recuperación e intervenido. Se analizaron muestras de carbono orgánico y densidad aparente, a dos profundidades (0-15 cm y 15-30 cm). Se encontró que la PPM en escenario conservado presentó los contenidos más altos de COS, con valores de 290,37; 199,22 y 257,5 tC ha-1, para cada uno de los años en estudio; seguido por la PPM en recuperación, que evidenció valores de COS 215,3 tC ha-1, en el 2020, en contraste con la PPM intervenida, que presentó contenidos mínimos de 15,50; 34,01 y 88,06 tC ha-1. Se observó que los mayores contenidos de COS se encuentran a la profundidad de 15 a 30 cm. Dichos aspectos, resaltan la importancia de avanzar en acciones enfocadas a la protección de ecosistemas estratégicos, considerando las constantes amenazas relacionadas con la transformación del paisaje y, con ello, la posibilidad de proveer funciones y servicios asociados a la captura de carbono y la regulación climática.

ABSTRACT The paramos accumulate high stocks of soil organic carbon (SOC), influenced by the climatic and biogeochemical conditions of the ecosystem. However, their progressive conversion to crops, livestock, or mining has a direct impact on the SOC stocks. To determine the effect of land use change on the variability of SOC stocks, monitoring of SOC content was conducted between the years 2013, 2018, and 2020 in the Parque Natural Regional Cortadera. Permanent sampling plots (PPS) located under three different land uses were studied: conserved, recovering, and intervened. To do so, samples of soil organic carbon and bulk density at two depths were analyzed (0-15 cm and 15-30 cm). The conserved PPS showed the highest SOC contents, with maximum values of 290.37; 199.22, and 257.5 tC ha-1 for each of the years under study; follow by the recovery PPM that presented COS values of 215.3 tC ha-1 in 2020, in contrast to the intervened PSP that showed minimum contents of 15.50; 34.01 and 88.06 tC ha-1. Furthermore, the highest SOC contents were found at 15-30 cm depth. These factors emphasize the importance of carrying out actions focused on protecting strategic ecosystems such as paramos, taking into account the continuous threats related to the transformation of the landscape and, consequently, the possibility of providing ecosystem functions and services related to carbon capture and climate regulation.

Carbon and nitrogen content of the soil in a high Andean agroecosystem of Valle del Cauca, Colombia

RESUMEN Los ecosistemas altoandinos o de alta-montaña, se caracterizan por prestar servicios ecosistémicos esenciales, muchos de ellos, relacionados con el suelo; sin embargo, se conoce que las actividades agrícolas y pecuarias han llevado a cambios progresivos en los parámetros físicos, químicos y agotamiento del carbono orgánico y nitrógeno del suelo, contribuyendo a la pérdida de calidad edáfica e incrementando las emisiones de gases de efecto invernadero. Este estudio evaluó la influencia de tres coberturas vegetales: bosque nativo, pastizal naturalizado de Pennisetum clandestinum y monocultivo de Allium fistulosum, sobre algunas propiedades del suelo, en un ecosistema altoandino del Valle del Cauca (Colombia). Se midieron propiedades edáficas, como densidad aparente, materia orgánica, contenidos y almacenamiento de C y N. Se encontró que las prácticas agrícolas asociadas al monocultivo influyeron significativamente en las propiedades edáficas evaluadas, generando cambios a nivel físico y químico, lo que podría aumentar la vulnerabilidad del suelo a la degradación. Se observó que los pastizales de P. clandestinus (C4), con un manejo del pastoreo de tipo extensivo, baja carga animal, presentaron mayor potencial para acumular C, reciclar N y mitigar el efecto del pisoteo, siempre y cuando, se garantice una gestión óptima del pastoreo, en términos de una carga animal, ambientalmente sostenible. El tipo de cobertura vegetal y las prácticas de manejo asociadas promovieron cambios físicos y químicos, en los primeros centímetros del suelo, afectando la capacidad del suelo para almacenar C y N, lo que podría incidir en la provisión de Servicios Ecosistémicos.

ABSTRACT High Andean or high-mountain ecosystems are characterized by providing essential ecosystem services, many of them related to the soil. However, it is known that agricultural and livestock activities have led to progressive changes in the physical and chemical parameters of the soil and depletion of organic carbon and nitrogen, contributing to the loss of edaphic quality and increasing greenhouse gas emissions. This study evaluated the influence of three kinds of plant covers: native forest, Pennisetum clandestinum naturalized grassland, and Allium fistulosum monoculture, on some soil properties in a high Andean ecosystem of Valle del Cauca (Colombia). The edaphic properties measured were: bulk density, soil organic matter, C and N contents, and storage. It was found that the agricultural practices associated with monoculture significantly influenced the evaluated edaphic properties, generating changes at a physical and chemical level, which could increase the vulnerability of the soil to degradation. It was observed that the grasslands of P. clandestinus (C4), with extensive grazing management, and a low stocking rate, presented the greater potential to accumulate C, recycle N and mitigate the trampling effect, as long as optimal management is guaranteed in terms of environmentally sustainable stocking load. The kind of vegetation cover and the associated management practices, promoted physical and chemical changes, in the first centimeters of the soil, affecting the soil’s capacity to store C and N, which could affect the provision of Ecosystem Services.

Mobility assessment of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid in andic soils of the department of Cauca, Colombia

RESUMEN El herbicida ácido 2,4 - diclorofenoxiacético (2,4-D) es un ácido selectivo y sistémico que, desde 1940, es ampliamente utilizado en suelo agrícolas, de todo el mundo. Su uso radica a su selectividad entre la vegetación de hoja ancha y cultivos de gramíneas y como regulador del crecimiento vegetal; sin embargo, este herbicida se puede acumular en el ambiente y, adicionalmente, puede ser transportado por lixiviación, a través del suelo, llegando a contaminar aguas subterráneas, lo que genera un alto riesgo para el ambiente y la salud del ser humano. El estudio de la movilidad del 2,4-D en suelos con alto contenido de materia orgánica permitió conocer, que no solo la materia orgánica se correlaciona indirectamente con la movilidad de este compuesto, sino que, también, influye la humedad, al reducir la lixiviación y el potencial de contaminación del recurso hídrico subterráneo, mientras que la conductividad hidráulica se relaciona, de manera directa, con la lixiviación de este herbicida.

ABSTRACT The herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a selective and systemic acid that has been widely used in agricultural soils since 1940. Its use lies in its selectivity between broadleaf vegetation and grass crops, and as a regulator of plant growth. However, this herbicide can accumulate in the environment, and additionally, it can be transported by leaching through the soil, contaminating groundwater, which generates a high risk for the environment and human health. In this study, the mobility of 2,4-D in organic-matter-rich soils was assessed. The results revealed that not only the organic material is indirectly correlated with the mobility of this compound but also influences humidity and reduces leaching and potential pollution of groundwater resources, whereas hydraulic conductivity is directly related to herbicide leaching.

Determination of viability, vigor and seed bank of gorse (Ulex europaeus L.) in an Andisol of a Paramo ecosystem

RESUMEN El retamo espinoso (Ulex europaeus L.) es una planta introducida invasora de rápido crecimiento y diseminación, con producción de semillas, que permanecen latentes en los primeros 5 cm de profundidad del suelo; esta planta altera espacios ecológicos nativos, áreas de producción agropecuaria y su control y erradicación no es exitosa. Conocer ciertas características de las semillas del retamo facilitará su control. Así, el objetivo de este trabajo, fue determinar el vigor, la viabilidad y el banco de semillas de retamo espinoso, en zonas del páramo de Sumapaz. Para las pruebas, se colectaron semillas en tres sitios: Delicias, Usabá y Laguna. La prueba de vigor, se llevó a cabo mediante conductividad eléctrica y la de viabilidad, por ensayo topográfico de tetrazolio; en cada prueba, se realizó cuatro repeticiones, cada una con 100 semillas; el diseño estadístico fue completamente al azar. Para el banco de semillas, se tomaron muestras de suelo, a profundidades 0-5, 5-10 y 10-20 cm y se dispusieron en bandejas de aluminio. La prueba de vigor mostró que, después de 6 horas de hidratación, la cantidad de iones lixiviados se estabilizó, con un valor de 38,51 µs.cm -1 g-1, a las diez horas, afirmando alto vigor de semillas. La prueba de viabilidad presentó un 98 % y el banco de semillas registró mayor cantidad en el horizonte de 10-20 cm, con 950 semillas.m2, en la Laguna. Este estudio demuestra que las semillas de retamo tienen altos valores de vigor, viabilidad y un abundante banco de semillas distribuidas a diferentes profundidades.

ABSTRACT The gorse (Ulex europaeus L.) is an invasive introduced plant of rapid growth and spread, with seeds production that remain dormant in the first 5 cm of soil depth, this plant alters native ecological spaces, areas of agricultural production, and its control and eradication is not successful. Know certain characteristics of gorse seeds will facilitate its control. Thus, the purpose of this work was to determine the vigor, viability and seed bank of gorse in areas of the Sumapaz paramo. For the tests, seeds were collected in three sites: Delicias, Usabá and Laguna. The vigor test was carried out by means of electrical conductivity and the viability test by tetrazolium topographic assay, in each test four repetitions were carried out, each with 100 seeds, the statistical design was completely random. For the seed bank, soil samples were taken at depths of 0-5, 5-10 and 10-20 cm, and placed in aluminium trays. The vigor test showed that after 6 hours of hydration, the amount of leached ions stabilized with a value of 38.51 µs.cm -1 g-1 at ten hours, confirming high seed vigor. The viability test presented 98 % and the seed bank registered a greater quantity in the 10-20 cm horizon with 950 seeds.m2 in the Laguna. This study shows that gorse seeds have high values of vigor, viability, and an abundant seed bank distributed at different depths.

Methylmercury (MeHg) in the most consumed fish in a municipality of La Mojana, Colombia

ABSTRACT La Mojana is a biodiverse area of wetlands that offers environmental services to its inhabitants. Despite its ecological relevance and for the food security of its inhabitants, this ecoregion has been strongly impacted by contamination from mining that takes place in the riverbeds that drain into it. Therefore, it is necessary to monitor the levels of MeHg in foods of relevance to the population of the area, such as fish. Thus, current research seeks to determine the levels MeHg in the most consumed ichthyofauna in the region and its possible impacts on public health. Therefore, MeHg concentrations were determined in the most consumed fish species in San Marcos, Colombia. Using cold vapor atomic absorption spectrophotometry (CVAAS) the concentrations of MeHg in the dorsal muscle of the most consumed species were quantified. Pseudoplatystoma magdaleniatum, Plagioscion surinamensis, and Hoplias malabaricus registered the highest levels of MeHg with concentrations of 0.396 ± 0.025 µg/g; 0.377 ± 0.049 µg/g and 0.355 ± 0.028 µg/g, respectively. No species exceeded the maximum permissible concentration in the muscle of 0.5 µg/g for fresh fish established by the European Union. However, all carnivorous species exceed the threshold for a vulnerable population of 0.2 µg/g. It is concluded that the ichthyofauna of the Mojana is contaminated with MeHg, which constitutes a public health problem and a risk factor for the fauna and the inhabitants of this region, due to the habitual consumption of contaminated fish.

RESUMEN La Mojana es una zona biodiversa de humedales que ofrece servicios ambientales a sus habitantes. A pesar de su relevancia ecológica y para la seguridad alimentaria de sus pobladores, dicha ecorregión ha sido fuertemente impactada por la contaminación, proveniente de la minería que se desarrolla en los cauces de los ríos, que drenan en ella. Por lo anterior, es necesario monitorear los niveles de MeHg, en alimentos de relevancia para la población de la zona, como los peces. Así, la actual investigación busca determinar los niveles de MeHg en la ictiofauna de mayor consumo en la región y sus posibles impactos en la salud pública. Por lo tanto, se determinaron las concentraciones de MeHg en las especies de peces más consumidas en San Marcos, Colombia. Usando espectrofotometría de absorción atómica por vapor frío (CVAAS), se cuantificaron las concentraciones de MeHg, en músculo dorsal de las especies más consumidas. Pseudoplatystoma magdaleniatum, Plagioscion surinamensis y Hoplias malabaricus registraron los niveles más altos de MeHg, con concentraciones de 0,396 ± 0,025 µg/g; 0,377 ± 0,049 µg/g y 0,355 ± 0,028 µg/g, respectivamente. Ninguna especie superó los valores de concentración máxima permisible en músculo de 0,5 µg/g, para peces frescos, que establece la Unión Europea; sin embargo, todas las especies carnívoras superaron el umbral para población vulnerable, de 0,2 µg/g. Se concluye, que la ictiofauna de La Mojana, se encuentra contaminada con MeHg, lo que constituye un problema de salud pública y factor de riesgo para la fauna y los habitantes de esta región, debido al consumo habitual de peces contaminados.

Exposure of workers in tanneries, construction and beauty salons in Armenia to occupational environmental pollution. Case study

ABSTRACT The objective of this research was to evaluate the working and health conditions of workers in three sectors of the economy of Armenia, Colombia (tanneries, construction sites, and beauty salons) exposed to chemical and physical agents. A descriptive observational study of the working conditions and health of workers in their work environments was carried out, by visiting 10 companies per sector. The evaluation of working conditions in construction sites gave High (high risk), as well as in tanneries. Beauty salons gave an evaluation of Medium (medium risk).

RESUMEN El objetivo de esta investigación fue evaluar las condiciones de trabajo y salud de los trabajadores, de tres sectores de la economía de Armenia, Colombia (curtiembres, obras de construcción y salones de belleza), expuestos a agentes químicos y físicos. Se realizó un estudio observacional descriptivo de las condiciones de trabajo y salud de los trabajadores en sus entornos laborales, visitando 10 empresas por sector. La evaluación de las condiciones de trabajo en las obras de construcción dio un resultado Alto (riesgo elevado), al igual que en las curtiembres. Los salones de belleza obtuvieron una evaluación Media (riesgo medio).

Territory and mining: the need to specify a focus for their approach

RESUMEN Las actividades sobre el planeta cambian y también la forma de observarlas, pero frente a la cantidad de situaciones que se circunscriben alrededor de las actividades extractivas, es conveniente, para todas las partes implicadas, buscar una mayor precisión en el enfoque sobre estos asuntos complejos; por eso, el objetivo de este escrito es aportar ideas, para ajustar el enfoque territorial de la actividad minera, con miras al desarrollo sostenible. Para ello, se utilizó una metodología aplicada a un caso real en Colombia, que permite expresar un enfoque combinado, en el cual, el espacio responde al dónde; la actividad minera representa el qué; la gradualidad del tiempo define el cuándo y, el desarrollo sostenible, proyectado en conjunto con los actores, define el para qué. Se logró una ubicación y, a la vez, representación multiescalar, a través de una región de influencia minera. Para mostrar interrelaciones, se realizó una caracterización minera sobre esos cuatro aspectos esenciales: lugar, actividad, tiempo y objetivo. También, se definió una trayectoria multitemporal para la gradualidad de las acciones en el tiempo y, desde la perspectiva comunitaria, se llevó a cabo la integración de propuestas organizadas en cuatro conjuntos. Se concluye que, para una minería más justa y mejor, nos conviene ampliar el radio de observación, considerar el pasado, presente y futuro y mirar desde la óptica de otros. Esto significa, cambiar las perspectivas, trazar nuevos horizontes e integrar acciones hacia objetivos comunes, que minimicen conflictos y potencien oportunidades más equitativas en las relaciones socioambientales.

ABSTRACT Activities on our planet change, as does the way of observing them. But in the face of the number of situations that are circumscribed around extractive activities, it is convenient for all parties involved, to seek greater precision in the approach to these complex issues; therefore, that is why the purpose of this text is to provide ideas, so as to adjust the territorial approach of the mining activity, leading to sustainable development. To do this a methodology was applied to a real case in Colombia, where space pertains to the location; mining activity represents the purpose; the gradual progression of time defines when, and sustainable development projects are the goal. A multi-location and representation were achieved, a mining characterization on four essential aspects to show interrelatios, as well as a multi-temporal trajectory for the gradual progression of actions over time, and, from the community perspective, the integration of proposals in four sets. It is concluded that, for fairer and better mining, it is convenient for us to expand the radius of observation, to consider the past, present and future, adopts others viewpoints. This means changing perspectives, drawing new horizons and integrating actions towards common objectives that minimize conflicts and enhance more equitable opportunities in socio-environmental relations.

The floricultural crops of the Bogota Savanna and their relationship with birdlife: a look from the municipalities of Madrid, El Rosal and Facatativa

RESUMEN La supervivencia de un alto número de especies de aves que se encuentran en la sabana de Bogotá, algunas de ellas endémicas, dependen, en gran medida, de las estrategias incorporadas en las actividades económicas desarrolladas, por ejemplo, las del sector floricultor -cultivos intensivos de flores-, que provee parte del alimento de la avifauna. En las últimas décadas, se evidencia un sostenido incremento en la región de las fincas de floricultivos, generando, en algunos casos, conflictos por traslapes territoriales con la avifauna. En tal sentido, el presente artículo procura analizar la expansión del sector floricultor, en tres municipios de la Sabana de Bogotá: Madrid, El Rosal y Facatativá, relacionándolos con las percepciones sociales de los trabajadores de emprendimientos de floricultivos y su rol en la protección ecológica de las diversas especies de aves, tanto endémicas como migratorias, que llegan a esta parte del territorio colombiano. La metodología implementada correspondió a un diseño mixto, sustentado en la aplicación de tres fases principales: la detección del incremento de los cultivos de flores en los municipios en estudio, mediante el análisis multitemporal de imágenes satelitales; la implementación de encuestas sociales a los trabajadores de los emprendimientos relacionadas con la avifauna presente en las fincas y el análisis socioambiental de la situación en el área de estudio. El fin del trabajo es el de evidenciar la responsabilidad de los emprendimientos floricultores en la protección de la avifauna de la Sabana de Bogotá.

ABSTRACT The survival of a high number of bird species found in the Bogota Savanna, some of them endemic, depend to a great extent on the strategies incorporated in the economic activities developed, such as, those of the floriculture sector -intensive crops of flowers-, which provides part of the food of the birdlife. In recent decades, there has been a sustained increase in the region of floriculture farms, generating, in some cases, conflicts due to territorial overlaps with birdlife. In this sense, this article attempts to analyze the expansion of the floriculture sector in three municipalities of the Bogota Savanna: Madrid, El Rosal and Facatativá, relating them to the social representations of the workers of floricultural enterprises and their role in the ecological protection of the various species of birds, both endemic and migratory, that arrive in this part of the Colombian territory. The implemented methodology has had a mixed design based on the application of three main phases: the detection of the increase in flower crops in the municipalities under study through the multitemporal analysis of satellite images, the implementation of social surveys to the workers of the enterprises related to the avifauna present on the farms and the socio-environmental analysis of the situation in the municipalities of Madrid, El Rosal and Facatativá in relation to the topic discussed. The purpose of the work is to demonstrate the responsibility of flower companies in the protection of the birdlife of the Sabana de Bogotá