Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas

Editorial

Genotype-by-environment interaction and selection of superior Physalis peruviana L. genotypes

ABSTRACT Cape gooseberry (Physalis peruviana L.) productivity in Colombia can be increased by developing high-yielding and adaptable varieties identified in multi-environment trials. In this study, the genotype-by-environment interaction (G×E) for fruit yield and fruit weight of 13 cape gooseberry genotypes at seven locations was evaluated using a randomized complete block design. G×E interaction was significant for yield and fruit weight, suggesting a differential response of genotypes across environments. Through the AMMI analysis, similar and contrasting environments were identified, as well as the genotypes that contributed the most to the G×E interaction. Genotypes I, B, D, and H were the high yielding, ranging from 25.2 to 27.3 t ha-1, so they could be recommended for commercial cultivation. Genotypes B and D was stable in yield and widely adapted; while the genotypes I and H showed a specific adaptation for yield and exhibited heavier fruits. Genotype R1 exhibited the greater fruit weight in most locations except Ipiales but showed low fruit yield. The suitable locations for the cultivation of cape gooseberry were Pasto, Puerres, and Ipiales since they presented the highest yields and fruit weight.

RESUMEN La productividad de la uchuva (Physalis peruviana L.) en Colombia puede incrementarse mediante el desarrollo de variedades estables de alto rendimiento y identificadas en ensayos multi-ambientes. En este estudio, se evaluó la interacción genotipo por ambiente (G×E) para el rendimiento y peso de frutos de 13 genotipos de uchuva en siete localidades utilizando un diseño de bloques completos al azar. La interacción G×E fue significativa para rendimiento y peso de fruto, lo que sugiere una respuesta diferencial de los genotipos a través de los ambientes. Mediante el análisis AMMI se identificaron ambientes similares y contrastantes, así como los genotipos que más contribuyeron a la interacción G×E. Los genotipos I, B, D y H presentaron altos rendimientos, que oscilaron entre 25,2 a 27,3 t ha-1, por lo tanto, podrían recomendarse para el cultivo comercial. Los genotipos B y D fueron estables en rendimiento y de adaptación amplia; mientras que los genotipos I y H mostraron una adaptación específica para rendimiento y presentaron frutos de mayor peso. El genotipo R1 mostró frutos de mayor tamaño en la mayoría de las localidades excepto Ipiales, pero presentó bajo rendimiento. Las localidades adecuadas para el cultivo de uchuva fueron Pasto, Puerres e Ipiales por presentar los mayores rendimientos y peso de fruto.

An approximation to the study of the relationship between starch concentration in the tree and its effect on fruit retention in avocado cv. Hass in the Andean tropics of Caldas, Colombia

ABSTRACT Low fruit set percentage, massive fruit drop, and low final retention continue to challenge researchers worldwide due to their direct impact on crop productivity. Among the factors influencing fruit retention, starch concentrations in the flowers have been noted to play a significant role; specifically, higher starch concentrations in the ovaries are associated with greater retention rates. The aim of this study was to determine the effect of starch concentrations in the trunk, roots, flower ovary and young shoots on both the initial and final retention of 'Hass' avocado fruit in two contrasting zones of the Andean tropics of Caldas, Colombia. The research was conducted in two commercial orchards situated at different altitudinal ranges in the Caldas department. Evaluations focused on 5-year-old 'Hass' avocado trees. Starch concentrations were measured in the roots, trunk, young shoots, and flower ovaries. Throughout the study, the number of flowers and fruit retention rates were monitored until harvest. Additionally, light and photosynthetically active radiation (PAR) levels were recorded and correlated with starch concentrations across different parts of the tree. A completely randomized experimental design was employed, and Tukey's comparison of means was utilized for data analysis. In conclusion, our findings confirm a direct relationship between starch levels and both initial and final fruit retention. Aranzazu, in particular, demonstrated higher proportions of flowers with medium and high levels of starch, and it was precisely in this zone where higher initial and harvest values of retained fruit were recorded.

RESUMEN El bajo porcentaje de cuajado de frutos, la caída masiva de frutos y la baja retención final continúan desafiando a los investigadores de todo el mundo debido a su impacto directo en la productividad de los cultivos. Entre los factores que influyen en la retención de frutos, se ha observado que las concentraciones de almidón en las flores desempeñan un papel importante; específicamente, concentraciones más altas de almidón en los ovarios se asocian con mayores tasas de retención. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de las concentraciones de almidón en el tronco, raíces, ovario floral y brotes jóvenes sobre la retención inicial y final del fruto de aguacate 'Hass' en dos zonas contrastantes del trópico andino de Caldas, Colombia. La investigación se realizó en dos huertos comerciales ubicados en diferentes rangos altitudinales en el departamento de Caldas. Las evaluaciones se centraron en árboles de aguacate 'Hass' de 5 años. Se midieron las concentraciones de almidón en raíces, tronco, brotes jóvenes y ovarios de flores. A lo largo del estudio, se monitoreó el número de flores y las tasas de retención de frutos hasta la cosecha. Además, se registraron los niveles de luz y radiación fotosintéticamente activa (PAR) y se correlacionaron con las concentraciones de almidón en diferentes partes del árbol. Se empleó un diseño experimental completamente al azar y se utilizó la comparación de medias de Tukey para el análisis de los datos. En conclusión, nuestros hallazgos confirman una relación directa entre los niveles de almidón y la retención inicial y final de la fruta. Aranzazu, en particular, presentó mayores proporciones de flores con niveles medios y altos de almidón, y fue precisamente en esta zona donde se registraron mayores valores iniciales y de cosecha de frutos retenidos.

Removal of macronutrients in the avocado fruit cv. Hass in Antioquia and Caldas, Colombia

ABSTRACT In recent years, Colombia have become globally as one the major producer of Hass avocado. Contributions of all nutrients are made in the fertilization plans, but it is not known if the additions made have been adequate and opportune. Thus, the objective of this study was to determine the effects of site and year of productions on the removal of nutrients during the harvest stage of different tissues of the Avocado fruit cv. Hass in two farms (El-Sinaí and La-Escondida) located in the high-Andean tropical zone of Colombia in three years of production (2018-2020). For this purpose, fruit samples were taken at the harvest stage of highly productive trees from two sites in Colombia (i) El-Sinaí (Anserma, Caldas; altitude 2,000 m, average annual temperature and precipitation 18.65°C and 1,837 mm) and (ii) La-Escondida (Rionegro, Antioquia; altitude 2,200 m, average annual temperature and precipitation 16.84°C and 2,091 mm). The fruit tissues (peel, pulp, seed-coat and seed) were subjected to elemental composition analysis. Significant (P<0.05) differences were detected for each element between tissues, years, sites and their interactions. The total removal range for macronutrients was: N 1.53-2.57, P 0.21-0.38, K 2.53-3.51, Ca 0.20-0.56, Mg 0.15-0.24 and S 0.13-0.18 (kg t-1). These results indicate that the order of nutrient accumulation in the fruit was K > N > Ca > P >Mg > S and they may be used as a reference for elaboration of fertilization programs in the regions studied, particularly in terms of the doses and ratios of nutrients. Also, the nutrient concentration in the different fruit tissues may be used as a reference of fruit nutritional status of productive trees for farmers interested in monitoring and improving nutritional of low-yield trees.

RESUMEN En años recientes, Colombia está posicionado como uno de los principales productores de aguacate cv. Hass. Sin embargo, persiste el problema de baja productividad y bajo calibre de la fruta. En el plan de fertilización se realizan aportes de todos los nutrientes, pero no se sabe si las adiciones realizadas han sido adecuadas. Así, el objetivo de este estudio fue determinar los efectos del sitio y año de producción en la remoción de nutrientes durante la etapa de cosecha de diferentes tejidos del fruto de Aguacate cv. Hass en dos fincas (El-Sinaí y La-Escondida) ubicadas en la zona tropical altoandina de Colombia en tres años de producción (2018-2020). Para este fin, se tomaron muestras de frutos en etapa de cosecha de árboles altamente productivos de dos sitios de Colombia (i) El-Sinaí (Anserma, Caldas; altitud 2,000 m, temperatura y precipitación media anual 18.65°C y 1,837 mm) y (ii) La-Escondida (Rionegro, Antioquia; altitud 2,200 m, temperatura y precipitación media anual 16.84°C y 2,091 mm). Los tejidos del fruto (cáscara, pulpa, testa y semilla) se sometieron a análisis de composición elemental. Se detectaron diferencias significativas para cada elemento entre tejidos, años, sitios y sus interacciones. El rango de remoción total para elementos mayores fue: N 1.53-2.57, P 0.21-0.38, K 2.53-3.51, Ca 0.20-0.56, Mg 0.15-0.24 y S 0.13-0.18 (kg t-1). Estos resultados indican que el orden de acumulación de nutrientes en el fruto fue K > N > Ca > P > Mg > S y pueden ser utilizados como referencia para la elaboración de programas de fertilización en las regiones estudiadas, particularmente en términos de dosis y proporciones de nutrientes. Además, la concentración de nutrientes en los diferentes tejidos del fruto puede ser utilizada como referencia del estado nutricional del fruto de árboles productivos para los agricultores interesados en monitorear y mejorar la nutrición de árboles de bajo rendimiento.

Technical-economic evaluation of bacterial consortia in strawberry cultivation across two production systems

ABSTRACT Strawberry production is predominantly carried out in open fields, rendering it vulnerable to pest attacks, which can lead to reductions in yield. This susceptibility is further exacerbated by adverse climatic conditions. Another challenge is the high cost of inputs like fertilizers. Consequently, the aim of this study was to evaluate both technically and economically the impact of applying bacterial bio-fertilizers to strawberry crops under two production systems. The experimental design employed was a subdivided-plot arrangement in a randomized complete block, with the main plot focusing on the production system (either open field or macrotunnel), the subplot on plastic mulch (either with or without), and the sub-subplot on bacterial consortia treatments commercial. These were as follows: (a) control, which corresponded to traditional farmer management; (b) Bacillus subtilis, (c) consortium 1, comprising a mixture of humic acids and Rhodopseudomonas palustris, Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus licheniformis; and (d) consortium 2, composed of Azospirillum brasilense, Azotobacter chroococcum, Lactobacillus acidophillus, Saccharomyces cerevisiae. The combination of macrotunnel production and plastic mulch, along with the application of bacterial consortium 2, yielded the best results in the second year, producing gross and net yields of 25.041 and 17.330 kg ha-1, respectively. This was associated with the most favorable benefit-cost ratio of 1.41 in the second year.

RESUMEN La producción de fresas se lleva a cabo predominantemente en campos abiertos, lo que la hace vulnerable a los ataques de plagas, lo que puede provocar reducciones en el rendimiento. Esta susceptibilidad se ve exacerbada aún más por las condiciones climáticas adversas. Otro desafío es el alto costo de insumos como los fertilizantes. En consecuencia, el objetivo de este estudio fue evaluar tanto técnica como económicamente el impacto de la aplicación de biofertilizantes bacterianos al cultivo de fresa bajo dos sistemas de producción. El diseño experimental empleado fue un arreglo de parcelas subdivididas en bloques completos al azar, con la parcela principal centrada en el sistema de producción (ya sea campo abierto o macrotúnel), la subparcela sobre acolchado plástico (con o sin) y la subparcela sobre acolchado plástico (ya sea con o sin) sobre tratamientos de consorcios bacterianos comerciales. Estos eran los siguientes: (a) control, que correspondía al manejo convencional de los agricultores; (b) Bacillus subtilis, (c) consorcio 1, que comprendió una mezcla de ácidos húmicos y Rhodopseudomonas palustris, Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus licheniformis; y (d) consorcio 2, compuesto por Azospirillum brasilense, Azotobacter chroococcum, Lactobacillus acidophillus, Saccharomyces cerevisiae. La combinación de producción de macrotúnel y acolchado plástico, junto con la aplicación del consorcio bacteriano 2, arrojaron los mejores resultados en el segundo año, mostrando rendimientos brutos y netos de 25.041 y 17.330 kg ha-1, respectivamente. Esto se asoció con la relación costo-beneficio más favorable con 1,41 en el segundo año.

Antimicrobial activity of Bothrops asper and Porthidium nasutum venom on purple passion fruit (Passiflora edulis f. edulis) phytopathogens

ABSTRACT The most important pathogens causing high damage to fruit and vegetable crops are bacteria and fungi; among them Xanthomonas and Fusarium respectively are in the phytopathogens responsible of diseases in those crops. In Colombia, the crop of Passiflora edulis f. edulis occupies a position preferential within international market. However different pathologies affect their production, one of them is the infectious diseases and are caused by microorganisms as Xanthomonas and Fusarium. The control includes application of pesticides or antibiotics, but to some of them the microorganisms have develop resistance is widespread, and others are restricted associated to the impact on the environment and effects in animal and human healthy. Then find other alternatives is necessary, in this work the snake venoms of the vipers Bothrops asper and Porthidium nasutum were evaluated in ability to inhibit growth of these microorganism isolated of purple passion fruit crops with typical symptoms of diseases associated with infections by microorganisms. For these antimicrobial assays were performed in agar culture and broth microdilution. The results showed growth inhibition of 80% to B. asper against Xanthomonas axonopodis and 70% Xanthomonas perforans. The minimum inhibitory concentration was 31,2 µg mL-1 to B. asper and 500 µg mL-1 to P. nasutum to both bacteria. Nevertheless, the activity against F. oxysporum was low. The isolation of compounds responsible of this activity will contribute to the development of new molecules for antimicrobial agents against phytopathogens affecting purple passion fruit crops.

RESUMEN Los patógenos más importantes que causan grandes daños a los cultivos de frutas y hortalizas son las bacterias y hongos; entre ellos se encuentran Xanthomonas y Fusarium, respectivamente. Estos fitopatógenos son responsables de varias enfermedades en los cultivos. En Colombia, el cultivo de Passiflora edulis f. edulis ocupa una posición preferencial dentro del mercado internacional. Sin embargo, diferentes patologías afectan su producción, una de ellas son las enfermedades infecciosas y son causadas precisamente por microorganismos como Xanthomonas y Fusarium. Su control incluye la aplicación de pesticidas o antibióticos, pero los microorganismos han desarrollado resistencia a algunos de ellos y otros están restringidos debido al impacto en el medio ambiente y por sus efectos en la salud animal y humana. Por ello, es necesario encontrar otras alternativas. Así, en este trabajo se evaluó la capacidad de los venenos de las víboras Bothrops asper y Porthidium nasutum para inhibir el crecimiento de microorganismos aislados de maracuyá morada. Para ello, se realizaron ensayos antimicrobianos en cultivos en agar y microdilución en caldo. Los resultados mostraron una inhibición del crecimiento del 80% de B. asper frente a Xanthomonas axonopodis y del 70% de Xanthomonas perforans. La concentración mínima de inhibición fue de 31,2 µg mL-1 para B. asper y de 500 µg mL-1 para P. nasutum para ambas bacterias. Sin embargo, la actividad contra F. oxysporum fue baja. El aislamiento del compuesto responsable de esta actividad contribuirá al desarrollo de nuevas moléculas de agentes antimicrobianos contra fitopatógenos que afectan los cultivos de gulupa.

Effect of detergents on the germination and initial growth of habanero pepper (Capsicum chinense Jacq.) plants

ABSTRACT Due to the risk of contamination caused by the use of detergents, there is a growing need to evaluate their effects on plant development. The effects of three household detergents with different phosphorus concentrations (D0P: 0, D1P: 7162 and D2P: 14256 mg kg-1) on the germination and growth of Capsicum chinense Jacq. were evaluated. To study the effects on germination, the seeds were exposed to 0, 50, 500, 1,000 and 2,000 mg L-1 of the three detergents for 20 days. To evaluate the effects on growth, the experiment was performed in hydroponics and seedlings were exposed to 0, 500 and 2,000 mg L-1 of D0P and D2P detergents. The detergents caused no changes in the germination percentage, but they did modify the speed of the germination process, which was dependent on the type and concentration of the detergent. D0P delayed the onset of germination at 2,000 mg L-1 while D1P and D2P accelerated it at 1,000 and 2,000 mg L-1. The three detergents stimulated the weight and vigor of the seedlings at 500 mg L-1 and inhibited them at 2,000 mg L-1, with greater inhibitory effects with D0P and D2P. The hydroponics experiment evidenced that the concentration of 500 mg L-1 of D0P and D2P reduced root and leaf growth by about 50% from day 3 of exposure and caused damage to most of the leaf tissue, being toxic to the crop at this stage. The 500 mg L-1 dose enhanced the vigor of the germinated seedlings; however, it proved to be toxic when applied to 10-day-old seedlings in hydroponic conditions.

RESUMEN Debido al riesgo que causa la contaminación derivada del uso de los detergentes existe una creciente preocupación por evaluar sus efectos sobre el desarrollo de las plantas. Se evaluaron los efectos de tres detergentes domésticos con diferentes concentraciones de fósforo (D0P: 0, D1P: 7162 y D2P: 14256 mg kg-1) sobre la germinación y el crecimiento de Capsicum chinense Jacq. Para estudiar los efectos sobre la germinación, las semillas se expusieron a 0, 50, 500, 1.000 y 2.000 mg L-1 de los tres detergentes durante 20 días. Para evaluar los efectos sobre el crecimiento, se realizó el experimento en hidroponía y las plántulas se expusieron a 0, 500 y 2.000 mg L-1 de los detergentes D0P y D2P. Los detergentes no provocaron cambios en el porcentaje de germinación, pero sí modificaron la velocidad del proceso, lo cual fue dependiente del tipo y la concentración del detergente. El D0P retardó el inicio de la germinación a 2.000 mg L-1 mientras que D1P y D2P lo aceleraron a los 1.000 y 2.000 mg L-1. Los tres detergentes estimularon el peso y vigor de las plántulas a 500 mg L-1 y los inhibieron a 2.000 mg L-1, siendo mayores los efectos inhibitorios con D0P y D2P. En el experimento de hidroponía, se observó que la concentración de 500 mg L-1 de D0P y D2P redujo el crecimiento radical y foliar cerca de un 50% desde el día 3 de exposición y causaron daños en la mayor parte del tejido foliar; siendo tóxicas para el cultivo en esta etapa. La dosis de 500 mg L-1 estimuló el vigor de las plántulas germinadas; sin embargo, resultó tóxica cuando se aplicó a plántulas de 10 días de germinadas en condiciones de hidroponía.

Responses of growth and yield of 'Diacol Capiro' potatoes to application of silicate fertilizer amendments

ABSTRACT The potato crop (Solanum tuberosum L.) is considered as one of the main agricultural products in the cold climate regions of Colombia. However, these areas often feature acidic soils with Andean properties, leading to limited availability of essential elements like phosphorus, calcium, magnesium, and beneficial elements such as silicon. Consequently, we assessed the impact of applying increasing doses of three silicate fertilizer amendments on the growth and production parameters of the 'Diacol Capiro' potato within an acidic desaturated soil located in Soraca (Colombia). Two evaluation cycles were executed, each adopting a completely randomized design with 10 treatments. These treatments comprised three doses (300, 600, and 900 kg ha-1) of three amendments (thermal phosphate, double calcium, and magnesium silicate, and Triple 30® amendment (Rio Claro, Medellin)), in addition to a control treatment. Growth variables, encompassing fresh and dry biomass accumulation in aboveground and root components, leaf thickness, leaf area, and total yield, were evaluated. Statistical differences were evident among treatments (P<0.05) for all growth variables and total yield. A discernible response surfaced concerning silicate fertilizer dosage and type. Particularly, the double calcium and magnesium silicate, administered at a dosage of 900 kg ha-1, elicited the most favorable growth and production (61.8±4.1 t ha-1) response. This underscores the potential of silicate fertilizers as a noteworthy alternative for enhancing growth and production in potato plants under the specific conditions of this study.

RESUMEN El cultivo de papa (Solanum tuberosum L.) es considerado como uno de los productos agrícolas más importantes de las zonas de clima frío en Colombia, pero en su mayoría estas zonas presentan suelos ácidos con propiedades ándicas, esto genera baja disponibilidad de elementos esenciales como el fósforo, calcio, magnesio, y benéficos como el silicio. Por lo anterior, se evaluó el efecto de la aplicación de dosis crecientes de tres fertienmiendas silicatadas sobre el comportamiento de parámetros de crecimiento y producción del cultivo de papa 'Diacol Capiro' en un suelo desaturado ácido del municipio de Soracá (Colombia). Se realizaron dos ciclos de evaluación, en cada uno de estos se empleó un diseño completamente aleatorizado con 10 tratamientos; estos tratamientos correspondieron a tres dosis (300, 600, and 900 kg ha-1) de tres enmiendas (fosfato térmico, silicato doble de calcio y magnesio y enmienda Triple 30® (Rio Claro, Medellín)), más un tratamiento testigo. Como variables de crecimiento se evaluó la acumulación de masa fresca y seca de parte aérea y raíz, grosor de hoja y área foliar y la producción a través del rendimiento total. Se presentaron diferencias estadísticas entre tratamientos (P<0,05), en todas las variables de crecimiento, así como en el rendimiento total. Se observó una respuesta diferencial a nivel de la dosis y el tipo de fertienmienda siendo el silicato doble de calcio y magnesio en dosis de 900 kg ha-1 el que generó la mejor respuesta de crecimiento y producción (61,8±4,1 t ha-1). Esto indica que las fertienmiendas silicatadas son una alternativa importante en la mejora del crecimiento y la producción en plantas de papa bajo las condiciones de estudio.

Macronutrient absorption curves of carrot in the high tropics

ABSTRACT Carrot cultivation in Colombia reached 9,000 ha in 2020. The production chain of this crop faces various problems, among which marketing and nutrition stand out, the latter a decisive factor for performance. Some studies claim that with the use of hybrids in combination with irrigation and balanced fertilization, yields greater than 70 t ha-1 can be obtained. The commercial competitiveness of crops is related to the timely, adequate and efficient application of nutrients; element absorption curves are tools that offer effective information on how much the crop assimilates during its phenological cycle, allowing us to know the minimum required amount of elements for the specific area. A carrot crop was established to determine the foliar absorption curves of macronutrients (N, P, K, Mg and Ca). The yield obtained was 39.6 t ha-1, with 552,500 plants/ha. K was the element with the highest absorption 147 days after sowing with 29.36 kg ha-1 for the leaves and 27.74 kg ha-1 in the root and a total of 57.1 kg ha-1. The order of the other elements was N, Ca, P and Mg. This information is useful for managing carrot nutrition in order to make fertilizer management efficient and improve yield.

RESUMEN El cultivo de zanahoria en Colombia alcanzó 9.000 ha para el año 2020 y la cadena de producción de este cultivo afronta diversos problemas, entre los que se destacan la comercialización y la nutrición, este último un factor decisivo para el rendimiento. Algunos estudios aseguran que con el uso de híbridos en combinación con riego y fertilización balanceada se pueden obtener rendimientos mayores a 70 t ha-1. La competitividad comercial de los cultivos está relacionada con la oportuna, adecuada y eficiente aplicación de los nutrientes; las curvas de absorción de elementos son herramientas que ofrecen información eficaz sobre cuanto asimila el cultivo durante su ciclo fenológico, permiten conocer la cantidad mínima requerida de los elementos para la zona específica. Se estableció un cultivo de zanahoria para determinar las curvas de absorción foliar de macronutrientes (N, P, K, Mg y Ca). El rendimiento obtenido fue 39,6 t ha-1, con 552.500 plantas/ha. El K fue el elemento de mayor absorción a los 147 días después de siembra con 29,36 kg ha-1 para hojas y 27,74 kg ha-1 en la raíz y un total de 57,1 kg ha-1. El orden de los demás elementos fue N, Ca, P y Mg. Esta información es útil para el manejo de la nutrición en zanahoria a fin de hacer eficiente el manejo de fertilizantes y mejora en el rendimiento.

Propagation of Cannabis sativa (L.) plants through cuttings and use of auxin phytoregulators

ABSTRACT Cannabis sativa (L.) is an annual herbaceous species which has been extensively cultivated and used as a medicinal plant and for recreational purposes. Its medicinal value is primarily attributed to a group of secondary metabolites called phytocannabinoids, which are mainly concentrated in the essential oils of unfertilized female flowers. Asexual reproduction allows for the offspring of plant material while maintaining the genetic characteristics of the mother plant. The aim of the research was to improve the vegetative propagation process of Cannabis sativa (L.) cv. Eco-2, which has characteristics of medicinal phytocannabinoid producers, using auxin plant growth regulators (NAA and IBA) at different doses. The study was conducted under greenhouse conditions in the municipality of Pesca (Colombia). Doses of 400, 800 and 1,000 mg L-1 and a control without application were evaluated for plant height, stem diameter, number of branches, root volume and length, and rooting percentage. The best treatment was obtained with the application of NAA at a dose of 800 mg L-1, which resulted in a rooting percentage of 86.6%, a root length and volume of 9.0 cm and 5.0 cm3, and an increase in the length of the cutting by 3.8 cm, with significant differences compared to the treatment without application, after 4 weeks of planting. The use of auxin plant growth regulators becomes an alternative with high potential for the propagation of medicinal cannabinoid-producing plants.

RESUMEN Cannabis sativa (L.) es una especie herbácea anual que ha sido ampliamente cultivada y utilizada como planta medicinal y con fines recreativos. Su valor medicinal se atribuye principalmente a un grupo de metabolitos secundarios llamados fitocannabinoides, que se concentran principalmente en los aceites esenciales de flores femeninas no fertilizadas. La reproducción asexual permite la descendencia de material vegetal, manteniendo las características genéticas de la planta madre. El objetivo de la investigación fue el de mejorar el proceso de propagación vegetativa de esquejes de Cannabis sativa (L.) cv. Eco-2 con características de productoras de fitocannabinoides de uso medicinal, mediante el empleo de fitorreguladores auxínicos de enraizamiento (ANA y AIB) en diferentes dosis. El estudio se realizó bajo condiciones de invernadero en el municipio de Pesca (Colombia). Se evaluaron dosis de 400, 800 y 1.000 mg L-1 y un testigo sin aplicación, se determinó la altura de la planta, el diámetro del tallo, número de ramas, volumen y longitud de raíz, y el porcentaje de enraizamiento. El mejor tratamiento se obtuvo con la aplicación de ANA en una dosis de 800 mg L-1 presentó un porcentaje de enraizamiento del 86,6%, una longitud y un volumen de raíz de 9,0 cm y 5,0 cm3, y un aumento de la longitud del esqueje de 3,8 cm, con diferencias significativas frente al tratamiento sin aplicación, luego de 4 semanas después de la siembra. El uso de fitorreguladores auxínicos se convierte en una alternativa con alto potencial para la propagación de plantas productoras de cannabinoides para uso medicinal.

Insecticidal and phytotoxic activity of essential oil from Colombian Eryngium foetidum L.

ABSTRACT Eryngium foetidum L. is a biennial herb belonging to the family Apiaceae, which is used extensively as a medicinal plant in most tropical regions. In this research work, the activity of the essential oil (EO) from E. foetidum against the Hyalomma lusitanicum Koch, and its phytotoxicity in germination of seeds of Lolium perenne and Lactuca sativa was studied. E. foetidum EO was isolated by the hydrodistillation technique. Gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) was used to identify the volatile metabolites. Fifteen compounds were found in the E. foetidum EO. The major compounds were E-2-dodecenal (53.0%), trimetilbenzaldehyde (duraldehyde) (14.8%), cyclododecane (4.4%), trans-tetradec-enal (3.9%), decanal (3.6%), and trans-2-dodecen-1-ol (3.0%) and D-limonene (1.5%), respectively. The E. foetidum EO, and two of its individual main compounds (2-dodecenal, and duraldehyde) had low phytotoxic activity when were compared with the percentage of inhibition of germination of the control (carvone), in seeds of L. perenne and L. sativa. The acaricidal activity against Hyalomma lusitanicum was determined using a probit analysis (P>0.05). The essential oil of E. foetidum showed 100% mortality on H. lusitanicum at a concentration of 10 µg µL-1, and LC50 = 4.2 µg µL-1. The results obtained from the essential oil of E. foetidum show a great potential to develop natural biocides for the control of H. lusitanicum due to its chemical composition rich in aldehydes and benzene derivatives, and without adverse phytotoxic effects.

RESUMEN Eryngium foetidum L. es una hierba bienal perteneciente a la familia Apiaceae, que se utiliza ampliamente como planta medicinal en la mayoría de las regiones tropicales. En este trabajo de investigación, se estudió la actividad del aceite esencial (AE) de E. foetidum contra Hyalomma lusitanicum, Koch, y su fitotoxicidad en la germinación de semillas de Lolium perenne y Lactuca sativa. El AE de E. foetidum se obtuvo mediante la técnica de hidrodestilación. Se utilizó cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) para identificar los metabolitos volátiles. Se encontraron quince compuestos en el AE de E. foetidum. Los principales compuestos fueron E-2-dodecenal (53,0%), trimetilbenzaldehído (duraldehído) (14,8%), ciclododecano (4,4%), trans-tetradec-enal (3,9%), decanal (3,6%), trans-2-dodecen-1-ol (3,0%) y D-limoneno (1,5%), respectivamente. El AE de E. foetidum, y dos de sus compuestos principales individuales (2-dodecenal, y duraldehído) tuvieron baja actividad fitotóxica cuando fueron comparados con el porcentaje de inhibición de la germinación del control (carvona), en semillas de L. perenne y L. sativa. En cuanto a la actividad acaricida contra Hyalomma lusitanicum, la CL50 (µg µL-1) se determinó mediante un análisis probit (P>0,05). El aceite esencial de E. foetidum mostró una mortalidad del 100% sobre H. lusitanicum a una concentración de 10 µg µL-1, y CL50 = 4.2 µg µL-1. Los resultados obtenidos del aceite esencial de E. foetidum muestran un gran potencial para desarrollar biocidas naturales para el control de H. lusitanicum debido a su composición química rica en aldehídos y derivados bencénicos, y sin efectos fitotóxicos adversos.

Selection and evaluation of gene-edited knockout mutants of AtAAP2 and AtCRF4 homologs of rice for agronomic nitrogen use efficiency (ANUE)

ABSTRACT Nitrogen (N) is essential for amino acid synthesis in rice production, but its excessive use poses an environmental concern. This research aimed to improve rice agronomic nitrogen use efficiency (ANUE) by knockout (KO) of rice homologs of the two selected genes from Arabidopsis thaliana: AtAAP2, an amino acid permease involved in N transportation in shoots, and AtCRF4, a transcription factor participating in N uptake in roots. The homologs of these genes in rice were identified based on amino acid sequence similarity and knocked out using CRISPR/Cas9 mediated gene editing (GE). The AAP2-KO and CRF4-KO lines were subjected to agronomic evaluations with three N doses: 100% (180 kg ha-1), 50% (90 kg ha-1), and 0% (0 kg ha-1) and showed a 130-175% increase in dry biomass weight and a 183-313% increase in panicle number compared to wild type (WT) in the first experiment. These lines also had slower leaf senescence, the so-called “stay-green” trait, indicating the KO effect of target genes in N metabolism. However, neither AAP2-KO nor CRF4-KO showed better yield or ANUE than WT. This study demonstrated the usefulness of GE technology in gene evaluation and highlighted the effects of AtAAP2 and AtCRF4 genes in the plant N cycle.

RESUMEN El nitrógeno (N) es esencial para la síntesis de aminoácidos en la producción de arroz, pero su uso excesivo plantea una preocupación ambiental. Esta investigación tuvo como objetivo mejorar la eficiencia agronómica del uso del nitrógeno (ANUE) en el arroz mediante “knockout (KO)” de homólogos en arroz de los dos genes seleccionados de Arabidopsis thaliana: AtAAP2, una permeasa de aminoácidos involucrada en el transporte de N en los brotes, y AtCRF4, un factor de transcripción que participa en la absorción de N en las raíces. Los homólogos de estos genes en el arroz se identificaron por la similitud de la secuencia de aminoácidos y se desactivaron mediante la edición genética (GE) mediada por CRISPR/Cas9. Las líneas AAP2-KO y CRF4-KO fueron sometidas a evaluaciones agronómicas con tres dosis de N: 100% (180 kg ha-1), 50% (90 kg ha-1) y 0% (0 kg ha-1) y mostraron un aumento de 130-175% en peso de biomasa seca y un aumento de 183-313% en número de panículas en comparación con el control (WT) en el primer experimento. Estas líneas también tenían una senescencia foliar más lenta, el denominado rasgo de "permanecer verde", lo que indica el efecto de desactivación de genes del objetivo en el metabolismo del N. Sin embargo, ni AAP2-KO ni CRF4-KO mostraron mejor rendimiento o ANUE que WT. Este estudio demostró la utilidad de la tecnología de edición genética en la evaluación de genes y destacó los efectos de los genes AtAAP2 y AtCRF4 en el ciclo del N de la planta.

Assessment of Burkholderia glumae control in rice (Oryza sativa) FEDEARROZ 67, using silver nanoparticles (AgNPs) under greenhouse conditions

ABSTRACT Bacterial panicle blight, caused by Burkholderia glumae, represents a significant threat to global rice production, jeopardizing future food security. The severity of this seed-borne disease has been amplified by shifting environmental conditions, yet effective control strategies and fully-resistant rice varieties remain elusive. This research was conducted with the FEDEARROZ 67 rice variety sourced from Agua Clara, Cucuta municipality, and tests were undertaken under controlled greenhouse conditions at Universidad Francisco de Paula Santander. Our objective was to assess the potential of electrochemically synthesized silver nanoparticles (AgNPs) for controlling B. glumae. We employed a completely randomized design with five treatments: preventive, curative, positive control, negative control, and absolute control. Variables analyzed included the number of chlorotic leaves, plant height, and weight. Statistical analyses encompassed variance analysis and Tukey's mean comparison tests using XLSTATS version 2018. Our findings revealed that the preventive treatment with AgNPs at a 5 ppm concentration exhibited significant phytoprotective effects against B. glumae. Plants under this treatment showcased fewer chlorotic symptoms and greater heights and weights compared to controls. These findings underline the potential of nanotechnology as a groundbreaking tool for combating bacterial diseases in essential crops such as rice, thereby contributing to a sustainable future for global agriculture.

RESUMEN El tizón bacteriano de la panícula, causado por Burkholderia glumae, representa una amenaza significativa para la producción global de arroz, poniendo en peligro la seguridad alimentaria futura. La gravedad de esta enfermedad transmitida por semillas ha sido amplificada por las cambiantes condiciones ambientales, y aún no se han encontrado estrategias de control efectivas ni variedades de arroz completamente resistentes. Esta investigación se llevó a cabo con la variedad de arroz FEDEARROZ 67, originaria de Agua Clara, municipio de Cúcuta, y las pruebas se realizaron bajo condiciones controladas en invernadero en la Universidad Francisco de Paula Santander. Nuestro objetivo era evaluar el potencial de las nanopartículas de plata (AgNPs) sintetizadas electroquímicamente para controlar B. glumae. Empleamos un diseño completamente aleatorio con cinco tratamientos: preventivo, curativo, control positivo, control negativo y control absoluto. Las variables analizadas incluyeron el número de hojas cloróticas, la altura de la planta y el peso. Los análisis estadísticos comprendieron análisis de varianza y pruebas de comparación de medias de Tukey utilizando la versión 2018 de XLSTATS. Nuestros hallazgos revelaron que el tratamiento preventivo con AgNPs a una concentración de 5 ppm mostró efectos fitoprotectores significativos contra B. glumae. Las plantas bajo este tratamiento mostraron menos síntomas cloróticos y mayores alturas y pesos en comparación con los controles. Estos hallazgos resaltan el potencial de la nanotecnología como una herramienta innovadora para combatir enfermedades bacterianas en cultivos esenciales como el arroz, contribuyendo así a un futuro sostenible para la agricultura global.

Agronomic evaluation of quinoa intercropped with coffee at an altitude of 1,800 m a.s.l.

ABSTRACT Quinoa (Chenopodium quinoa) exhibits great potential for adaptation to various agroecological conditions, making it a diversification option for different production systems. In this regard, the objective of this study was to evaluate and compare the agronomic characteristics of different progenies intercropped with coffee (Coffea arabica) cultivation under Popayan (Colombia) conditions, in order to determine their adaptation potential in coffee regions of Colombia. The research was conducted at the Experimental Farm "La Prosperidad", located in the municipality of Popayan, Colombia, at an altitude of 1,800 m. Ten genotypes were evaluated: five selected from BRS Syetetuba (Brazil), three from Colombia (San José, Aurora, and Blanca Dulce de Jericó), and two from Ecuador (Piartal and Tunkahuan). The planting was done between the coffee rows in the zoca stage, in an experimental area of 406 m2, following a completely randomized block design with four replications. Characteristics such as plant height, panicle size, central panicle perimeter, weight of 1,000 grains, grain yield, dry mass yield, harvest index, and phenological stages were evaluated. All quinoa materials showed an early cycle with a maximum value of 118 days, with ‘San José’, ‘Aurora’, ‘BCX1’, and ‘BCX4’ standing out with averages below 110 days. Grain yields ranged from 1,120 to 2,900 kg ha-1, with the genotype BCX6 standing out with 2,900 kg ha-1 and ‘Piartal’ with 2,883 kg ha-1. The weight of 1,000 grains averaged 2.62 g, and the harvest index was 27.96%. Meanwhile, the contribution of dry matter to the intercropped system was 7,799.50 kg ha-1. The genotypes showed adaptation potential in the intercropping system with coffee. A high variability of quinoa genotypes was observed, which is an interesting characteristic for specific selection processes in diversified production arrangements.

RESUMEN La quinua (Chenopodium quinoa) exhibe un gran potencial de adaptación a diversas condiciones agroecológicas, presenta una opción de diversificación para diversos sistemas productivos. En ese sentido, el objetivo de este trabajo fue evaluar y comparar las características agronómicas de diferentes progenies intercaladas con cultivo de café (Coffea arabica) en condiciones de Popayán (Colombia), con el fin de determinar su potencial de adaptación en regiones cafeteras de Colombia. La investigación fue realizada en la finca experimental la Prosperidad, ubicada en el municipio de Popayán-Colombia, a una altitud 1.800 m. Fueron evaluados 10 genotipos: cinco seleccionadas de BRS Syetetuba (Brasil), tres seleccionadas de Colombia (San José, Aurora y Blanca dulce de Jericó) y dos de Ecuador (Piartal y Tunkahuan). La siembra fue realizada entre las calles del café en estado de zoca, en un área experimental de 406 m2 y un arreglo de bloques completamente al azar con cuatro repeticiones. Se evaluaron características como altura de plantas, tamaño de panoja, perímetros de panoja central, peso de mil granos, rendimiento de grano, rendimiento de masa seca, índice de cosecha y estados fenológicos. Todos los materiales de quinua presentaron ciclo precoz con valor máximo de 118 días; se destacó ‘San José’, ‘Aurora’, ‘BCX1’ y ‘BCX4’, con promedios inferiores a 110 días. Los rendimientos de grano oscilaron entre 1.120 y 2.900 kg ha-1, sobresaliendo el genotipo BCX6 con 2.900 kg ha-1 y ‘Piartal’ con 2.883 kg ha-1. El peso de mil granos presentó un promedio de 2,62 g y el índice de cosecha de 27,96%. En tanto, el aporte de materia seca al sistema intercalado fue de 7.799,50 kg ha-1. Los genotipos presentaron potencial de adaptación en el sistema intercalado con café. Se evidenció una alta variabilidad de los genotipos de quinua, característica interesante para procesos de selección específicos en arreglos de producción diversificados.

DRIS II: Interpretation of DRIS indices in oil palm cultivation

ABSTRACT The nutritional diagnosis based on leaf tissue analysis is an efficient tool for detecting nutritional imbalances and assisting the fertilizer recommendation process. Therefore, the objective was to use the indices obtained through the Integrated Diagnosis and Recommendation System (DRIS) in oil palm cultivation to interpret them based on the criteria of excess limitation (LE), deficiency limitation (LF), and non-limiting (NL). It was found that sulfur, potassium, and magnesium are not presenting any limitations for production, while zinc, iron, and copper showed deficiency limitations, and nitrogen an excess limitation. The likelihood of a reaction to an augmented nutrient supply via fertilizers was assessed. The results revealed a strong likelihood of a negative response for nitrogen, while elements like phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, zinc, and boron exhibited no significant response. As a final implemented methodology, critical levels and sufficiency ranges were calculated for each element, based on the correlation between the nutrient quantity in leaf tissue and the DRIS index obtained for each element in everyone. Differences were found compared to what has been reported by other authors.

RESUMEN El diagnostico nutricional a partir de análisis de tejido foliar es un instrumento eficiente para detectar desequilibrios nutricionales y ayudar en el proceso de recomendación de fertilizantes. Así, se tuvo por objetivo la utilización los índices obtenidos mediante el Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) en el cultivo de palma de aceite, para realizar su interpretación, basado en los criterios de limitante por exceso (LE), limitante por falta (LF) y no limitante (NL), encontrando que los elementos azufre, potasio y magnesio, no presentaban ninguna limitación para la producción, zinc, hierro y cobre presentaban limitación por deficiencia y nitrógeno por exceso. De igual forma fue calculada la probabilidad de respuesta al aumento de la cantidad de nutrientes mediante fertilizantes, encontrando la respuesta negativa con alta probabilidad de ocurrencia para nitrógeno, y respuesta nula para elementos como fósforo, potasio, calcio, magnesio, azufre, zinc y boro. Como última metodología implementada, fueron calculados los niveles críticos y franjas de suficiencia para cada elemento, partiendo de la correlación entre la cantidad de nutriente en tejido foliar y el índice DRIS obtenido para cada elemento en cada individuo, encontrándose diferencias respecto de lo reportado por otros autores.