Página - inifap.gob.mx · España Alan Anderson. Universite Laval-Quebec. Canadá ... Salvador Lozano Trejo, María Isabel Pérez León y Valentín Vásquez. Efecto de Portulaca

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comité editorial internacional

Agustín Giménez Furest. INIA-UruguayAixa Ofelia Rivero-Guerra. Centro Europeo de Estadística Aplicada. España

Alan Anderson. Universite Laval-Quebec. CanadáÁlvaro Rincón-Castillo. Corporación Colombiana de Investigación. Colombia

Arístides de León. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. El Salvador C. A.Bernardo Mora Brenes. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Costa Rica

Carlos J. Bécquer. Ministerio de Agricultura. CubaCarmen de Blas Beorlegui. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. España

César Azurdia. Universidad de San Carlos. GuatemalaCharles Francis. University of Nebraska. EE. UU.

Daniel Debouk. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto RicoDavid E. Williams. Biodiversity International. Italia

Elizabeth L. Villagra. Universidad Nacional de Tucumán. ArgentinaElvira González de Mejía. University of Illinois. EE. UU.

Héctor Huerto Viscarra. ACUEDI-PerúHugh Pritchard. The Royal Botanic Gardens, Kew & Wakehurst Place. Reino Unido

Ignacio de los Ríos Carmenado. Universidad Politécnica de Madrid. EspañaJames Beaver. Universidad de Puerto Rico. Puerto RicoJames D. Kelly. University State of Michigan. EE. UU.

Javier Romero Cano. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. España José Sangerman-Jarquín. University of Yale. EE. UU.

Juan R. Cuadrado-Roura. Universidad de Alcalá de Henares. España Ma. Asunción Martin Lau. Real Sociedad Geográfica-Madrid. EspañaMa. Luisa Peinado-Gracia. Universidad de Alcalá de Henares. España

María Margarita Hernández Espinosa. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. CubaMarina Basualdo. UNCPBA. Argentina

Moisés Blanco Navarro. Universidad Nacional Agraria. NicaraguaRaymond Jongschaap. Wageningen University & Research. Holanda

Silvia I. Rondon. University of Oregon. EE. UU.Steve Beebe. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto Rico

Valeria Gianelli. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. ArgentinaVic Kalnins. University of Toronto. Canadá

editores correctoresDora Ma. Sangerman-Jarquín

Agustín Navarro Bravo

editora en jefaDora Ma. Sangerman-Jarquín

editor asociadoAgustín Navarro Bravo

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Pub. Esp. Núm. 6, 14 de agosto - 27 de septiembre 2013. Es una publicación sesquimensual editada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Progreso No. 5. Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, D. F., México. C. P. 04010. www.inifap.gob.mx. Distribuida por el Campo Experimental Valle de México. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Teléfono y fax: 01 595 9212681. Editora responsable: Dora Ma. Sangerman-Jarquín. Reserva de derecho al uso exclusivo: 04-2010-012512440200-102. ISSN: 2007-0934. Certificado de Licitud de Título y Contenido: 15790. Ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Domicilio de impresión: Imagen Digital. Prolongación 2 de marzo, Núm. 22. Texcoco, Estado de México. C. P. 56190. ([email protected]). La presente publicación se terminó de imprimir en septiembre de 2013, su tiraje constó de 1 000 ejemplares.

REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

ISSN: 2007-0934

comité editorial nacional

Alfonso Larqué Saavedra. Centro de Investigación Científica de YucatánAlejandra Covarrubias Robles. Instituto de Biotecnología de la UNAM

Alejandra Mora Avilés. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y PecuariasAntonia Gutiérrez Mora. CIATD

Andrés González Huerta. Universidad Autónoma del Estado de MéxicoAntonieta Barrón López. Facultad de Economía de la UNAM

Antonio Turrent Fernández. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y PecuariasAurelio León Merino. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasBram Govaerts. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo

Daniel Claudio Martínez Carrera. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus PueblaDelfina de Jesús Pérez López. Universidad Autónoma del Estado de México

Demetrio Fernández Reynoso. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasErnesto Moreno Martínez. Unidad de Granos y Semillas de la UNAM

Esperanza Martínez Romero. Centro Nacional de Fijación de Nitrógeno de la UNAMEugenio Guzmán Soria. Instituto Tecnológico de Celaya

Froylán Rincón Sánchez. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Guadalupe Xoconostle Cázares. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN

Ignacio Islas Flores. Centro de Investigación Científica de Yucatán Jesús Axayacatl Cuevas Sánchez. Universidad Autónoma Chapingo

Jesús Salvador Ruíz Carvajal. Universidad de Baja California-Campus EnsenadaJosé F. Cervantes Mayagoitia. Universidad Autónoma Metropolitana-XochimilcoJune Simpson Williamson. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN

Leobardo Jiménez Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasOctavio Paredes López. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN

Rita Schwentesius de Rindermann. Centro de Investigaciones Económicas, Sociales y Tecnológicas de la Agroindustria y Agricultura Mundial de la UACH

editores correctores

Dora Ma. Sangerman-JarquínAgustín Navarro Bravo




ISSN: 2007-0934

La Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas es una publicación del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Tiene como objetivo difundir los resultados originales derivados de las investigaciones realizadas por el propio Instituto y por otros centros de investigación y enseñanza agrícola de la república mexicana y otros países. Se distribuye mediante canje, en el ámbito nacional e internacional. Los artículos de la revista se pueden reproducir total o parcialmente, siempre que se otorguen los créditos correspondientes. Los experimentos realizados puede obligar a los autores(as) a referirse a nombres comerciales de algunos productos químicos. Este hecho no implica recomendación de los productos citados; tampoco significa, en modo alguno, respaldo publicitario.

La Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas está incluida en el Índice de Revistas Mexicanas de Investigación Científica y Tecnológica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).

Indizada en: Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe (REDALyC), Biblioteca electrónica SciELO-México, The Essential Electronic Agricultural Library (TEEAL-EE. UU.), Scopus, Dialnet, Agrindex, Bibliography of Agriculture, Agrinter y Periódica.

Reproducción de resúmenes en: Field Crop Abstracts, Herbage Abstracts, Horticultural Abstracts, Review of Plant Pathology, Review of Agricultural Entomology, Soils & Fertilizers, Biological Abstracts, Chemical Abstracts, Weed Abstracts, Agricultural Biology, Abstracts in Tropical Agriculture, Review of Applied Entomology, Referativnyi Zhurnal, Clase, Latindex, Hela, Viniti y CAB International.

Portada: sembrador de Agave en la región Oaxaca.

árbitros de este número

Adalberto Benavides Mendoza. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

Alejandro Velázquez Loera. Universidad Autónoma Chapingo

Arnulfo Aldrete. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Benjamín Rodríguez Garay. Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño de Jalisco

Dante Ariel Ayala Ortiz. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

David Flores Román. Universidad Nacional Autónoma de México

Francisco Javier Hernández Herrera. Universidad Autónoma de Guadalajara

Germán Eduardo Dévora Isiordia. Instituto Tecnológico de Sonora

Gricelda Vázquez Carrillo. INIFAP

Higinio López Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Jorge Artemio Zegbe Domínguez. INIFAP

José Luis García Hernández. Universidad Juárez del Estado de Durango

Juan Manuel Barrios Díaz. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Juan Pablo Martínez Dávila. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Leonardo Tijerina Chávez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Maritza Arellano Gil. Instituto Tecnológico de Sonora

María Edna Álvarez Sánchez. Universidad Autónoma Chapingo

Nelson G. Sotomayor Orozco. Escuela Politécnica Nacional. Ecuador

Remigio A. Guzmán Plazola. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Remigio Madrigal Lugo. Universidad Autónoma Chapingo

Rita Schentesius Rindermann. Universidad Autónoma Chapingo

Saúl Parra Terraza. Universidad Autónoma de Sinaloa

Verónica Martínez Miranda. Centro Interamericano de Recursos del Agua

Virgilio Mojica Marín. Universidad Juárez del Estado de Durango

Wilman Alonso Pineda Muñoz. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

editores correctores

Dora Ma. Sangerman-JarquínAgustín Navarro Bravo


ISSN: 2007-0934



ARTÍCULOS ♦ ARTICLES

Variación estacional de caracteres agromorfológicos en poblaciones nativas de jitomate (Solanum lycopersicum L.). ♦ Seasonal variation of agro morphological traits in native populations of tomato (Solanum lycopersicum L.).José Cruz Carrillo-Rodríguez, José Luis Chávez-Servia, Gerardo Rodríguez-Ortiz, Raymundo Enríquez-del Valle y Yuri Villegas-Aparicio.

Dosis de pectimorf® para enraizamiento de esquejes de guayaba var. Enana Roja Cubana. ♦ Pectimorf® dose for rooting from cuttings of guava variety Cuban Red Dwarf.Leudiyanes Ramos Hernández, Noel Juan Arozarena Daza, José Lescaille Acosta, Fidel García Cisneros, Yonger Tamayo Aguilar, Ernesto Castañeda Hidalgo, Salvador Lozano Trejo y Gerardo Rodríguez-Ortiz.

Calidad de huevo de cuatro líneas genéticas de gallinas en clima cálido. ♦ Egg quality of four genetic lines of chickens in warm climate.Jorge Hernández-Bautista, Ma. Isabel Pérez-León, Alicia González-Martínez, Yuri Villegas-Aparicio, Gerardo Rodríguez-Ortíz y Víctor Manuel Meza-Villalvazo.

Efecto del nitrógeno, fósforo y potasio en estacas de linaloe (Bursera linanoe) Andresen. ♦ Effect of nitrogen, phosphorus and potassium in linaloe cuttings (Bursera linanoe) Andresen.Rosalba Hernández Vásquez, Efraín Cruz Cruz, Gustavo Omar Díaz Zorrilla, María Isabel Pérez León, Salvador Lozano Trejo y Vicente Arturo Velasco Velasco.

Patogenicidad de Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana sobre mosca blanca (Bemisia tabaci). ♦ Pathogenicity of Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana on whitefly (Bemisia tabaci).Emilio García Ramírez, Rafael Pérez Pacheco, Bernardino Leonardo León Enríquez y Lina Pliego Marín.

Evaluación agronómica de sustratos en plántulas de chile ‘onza’ (Capsicum annuum) en invernadero. ♦ Agronomic evaluation of substrates in pepper seedlings ‘onza’ (Capsicum annuum) in greenhouse.Javier López-Baltazar, Artemio Méndez-Matías, Lina Pliego-Marín, Edilberto Aragón-Robles y María Lourdes Robles-Martínez.

Composición del medio de cultivo y la incubación para enraizar brotes de Agave. ♦ Composition of the culture medium and incubation for rooting shoots of Agave.Maura Elisama Miguel Luna, José Raymundo Enríquez-del Valle, Vicente Arturo Velasco Velasco, Yuri Villegas Aparicio, José Cruz Carrillo Rodríguez y Gerardo Rodríguez Ortíz.

Nutrimentos y carbohidratos en plantas de Agave angustifolia Haw. y Agave karwinskii Zucc. ♦ Nutrients and carbohydrates in plants from Agave angustifolia Haw. and Agave karwinskii Zucc. Hermila Cruz García, José Raymundo Enríquez-del Valle, Vicente ArturoVelascoVelasco, Judith Ruiz Luna, Gisela Virginia Campos Ángeles y Diana Elizabeth Aquino García.

Efecto del nitrato de calcio y sustratos en el rendimiento del tomate. ♦ Effect of calcium nitrate and substrates on tomato yield.Leonardo Martínez Martínez, Vicente Arturo Velasco Velasco, Judith Ruiz Luna, José Raymundo Enríquez-del Valle, Gisela Virginia Campos Ángeles y María Lesly Montaño Lugo.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

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Diversidad de especies de agave en San Miguel Tilquiapam, Ocotlán, Oaxaca. ♦ Diversity of agave species from San Miguel Tilquiapam, Ocotlán, Oaxaca.Nitzia Indira León Vázquez, Gisela Virginia Campos Ángeles, José Raymundo Enríquez-del Valle, Vicente Arturo Velasco Velasco, Francisco Marini Zúñiga y Gerardo Rodríguez Ortiz.

Características físicas, nutricionales y capacidad germinativa de frijol criollo bajo estrés hídrico. ♦ Physical, nutritional and germination characteristics of native beans under water stress.Lina Pliego-Marín, Javier López-Baltazar y Edilberto Aragón-Robles.

Diagnóstico de la microcuenca Río Yuqueza en la comunidad de San Lorenzo Albarradas, Oaxaca. ♦ Diagnosis of watershed Yuqueza River in the community of San Lorenzo Albarradas, Oaxaca.Judith Martínez de la Cruz, Gustavo Omar Díaz Zorrilla, Salvador Lozano Trejo, María Isabel Pérez León y Valentín Vásquez.

Efecto de Portulaca oleracea y Lolium perenne en la carne de gallina criolla. ♦ Effect of Portulaca oleracea and Lolium perenne in native chicken meat.Imelda Adriana Ángeles-Coronado, Martha Patricia Jerez-Salas, María Isabel Pérez-León y Yuri Villegas-Aparicio.

Inoculación con consorcios nativos de hongos de micorriza arbuscular en Agave angustifolia Haw.♦ Inoculation of native arbuscular mycorrhizal fungi consortia in Agave angustifolia Haw.María de Lourdes Robles-Martínez, Celerino Robles, Facundo Rivera-Becerril, María del Pilar Ortega-Larrocea y Lina Pliego-Marín.

Diversidad de aves en cultivares de Santa María Yahuiche, Sierra Madre de Oaxaca, México. ♦ Bird diversity in cultivars of Santa María Yahuiche, highland from Oaxaca, Mexico.Andrea Rosario Santos Benítez, Ana Lilia Hernández Ramírez, Mario César Lavariega y Rosa María Gómez-Ugalde.

Evaluación ecológica de tres agroecosistemas de produccion ovina en los Valles Centrales de Oaxaca. ♦ Ecological evaluation of three agroecosystems of sheep production in Central Valleys of Oaxaca.Javier Cruz Mendoza, Yuri Villegas Aparicio, Martha Patricia Jerez Salas, María Isabel Pérez León y Ernesto Castañeda Hidalgo.

Estrategias de escarificación para eliminar la latencia en semillas de Cenchrus ciliaris L. y Brachiari abrizantha cv. Marandu. ♦ Estrategias de escarificación para eliminar la latencia en semillas de Cenchrus ciliaris L. y Brachiari abrizantha cv. Marandu.Jesús Martínez Sánchez, Yuri Villegas Aparicio, José Raymundo Enríquez-del Valle, José Cruz Carrillo Rodríguez y Marco Antonio Vásquez Dávila.

Factores de expansión de biomasa aérea para Pinus chiapensis (Mart.) Andresen. ♦ Aboveground biomass expansion factors for Pinus chiapensis (Mart.) Andresen.Edwin Yoshimar Chávez-Pascual, Gerardo Rodríguez-Ortiz, José Cruz Carrillo-Rodríguez, José Raymundo Enríquez-del Valle, José Luis Chávez-Servia y Gisela Virginia Campos-Ángeles.

NOTA DE INVESTIGACIÓN ♦ INVESTIGATION NOTE

Caracterización de dos cepas de Pleurotus djamor nativas de Oaxaca, México. ♦ Characterization of two strains of Pleurotus djamor native from Oaxaca, Mexico.Hugo León-Avendaño, Rosalva Martínez-García, Pablo Caballero Gutiérrez y Daniel Martínez-Carrera.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013 p. 1081-1091

Variación estacional de caracteres agromorfológicos en poblaciones nativas de jitomate (Solanum lycopersicum L.)*

Seasonal variation of agro morphological traits in native populations of tomato (Solanum lycopersicum L.)

José Cruz Carrillo-Rodríguez1§, José Luis Chávez-Servia2, Gerardo Rodríguez-Ortiz1, Raymundo Enríquez-del Valle1 y Yuri Villegas-Aparicio1

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca y División de Estudios de Posgrado e Investigación, ITVO-DEPI, Nazareno Xoxocotlán, Oaxaca, México. 2Instituto Politécnico Nacional, CIIDIR Unidad Oaxaca, Hornos #1003, Col. Nochebuena, C.P. 71230, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, México. §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: noviembre de 2012

Aceptado: abril de 2013

Resumen

Las poblaciones silvestres y cultivadas de jitomate que se distribuyen en México, generalmente son heterogéneas con amplia variabilidad en caracteres fenológicos, de planta, fruto y rendimiento. No obstante, es necesario cuantificar su variación genotípica y como se ve influenciada por el ambiente, con el propósito de utilizar esa información para su conservación, aprovechamiento directo y en programas de mejoramiento genético. En este trabajo se evaluó la variación de caracteres de interés agronómico en tres acervos genéticos, en dos ciclos consecutivos de producción en invernadero, agosto-diciembre de 2009 y febrero-julio de 2010. En un diseño de bloques al azar con tres repeticiones, se trasplantaron 29 poblaciones agrupadas por forma de fruto en: tomatillo (12), riñón (15) y saladette (2). Se determinaron diferencias significativas (p< 0.05) entre y dentro de grupos de poblaciones en caracteres fenológicos, morfológicos y de interés agronómico. Las poblaciones con formas de fruto tomatillo fueron más precoces al inicio de floración, fructificación y maduración de frutos (17 a 68.5 días después del trasplante, ddt) que el grupo de frutos riñón y saladette (20 a 82.3 ddt). Los acervos genéticos evaluados interaccionan con el ciclo de cultivo, en la estación de primavera 2010 presentaron mayor vigor de planta y altos en caracteres

Abstract

Wild and cultivated populations of tomatoes spread across Mexico generally are heterogeneous with wide variability in phenological traits, plant, fruit and yield. However, it is necessary to quantify its genotypic variation and how is influenced by the environment, for the purpose of using such information for their conservation, direct use and in breeding programs. In this study was evaluated the variation of agronomic traits of interest into three gene pools, in two consecutive cycles of greenhouse production, from August to December 2009 and from February to July 2010; in a randomized block design with three replications, were transplanted 29 populations grouped by type of fruit: tomatillo (12), globe (15) and saladette (2). There were significant differences (p< 0.05) between and within groups of populations in phenological, morphological and agronomic traits of interest. Populations of fruit with tomatillo form were early at beginning of flowering, fruiting and fruit ripening (17 to 68.5 days after transplantation, ddt) the group of globe fruits and saladette (20 to 82.3 ddt). The gene pools evaluated interact with the growing season; in the spring season 2010 had higher plant vigor and high in agronomic traits. In particular,

José Cruz Carrillo-Rodríguez et al.1082 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

agronómicos. En particular, las poblaciones de frutos tipo costilla o riñón y tomatillo presentaron amplia variabilidad que puede aprovecharse en programas de mejoramiento hacia objetivos de interés local.

Palabras clave: acervos genéticos, interacción genotipos-ciclos de cultivo, variación genotípica.

Introducción

El jitomate (Solanum lycopersicum L.) es uno de los principales cultivos en el mundo con una estimación global en la producción anual más de 129 millones de toneladas (FAOSTAT, 2012) y uno de los principales cultivos de exportación de en México con una producción anual superior a 1.8 millones de toneladas, en más de 45 mil hectáreas (SIAP, 2012). Los altos niveles de demanda hacen que se incremente la cantidad y calidad de la producción, y con esto la demanda, tanto de variedades mejoradas como de variedades tradicionales, nativas o autóctonas.

No obstante, se ha detectado, a través del tiempo, una reducción de la variación genética a través del mejoramiento como consecuencia de la orientación hacia la uniformidad en tamaño, madurez y presentación visual del producto (Passam et al., 2007). En tiempos recientes, surge una exigencia o necesidad por la conservación y utilización del germoplasma existente tanto silvestre como cultivado (García-Martínez et al., 2006; Terzopoulus y Bebeli, 2010).

Las heterogéneas poblaciones o variedades nativas de jitomate son una fuente importante de recursos genéticos para diferentes países del área Mediterránea. Por ejemplo, en Italia se revaloran los conocidos como ‘A pera Abruzzese’ (Mazzucato et al., 2010); en España son comunes ‘Muchamiel’, ‘De la pera’, ‘Moruno’, ‘Talaverano’, ‘Rosado’ y ‘Jaeaíz’ (García-Martínez et al., 2006; Ruiz y García-Martínez, 2009; Sánchez-Giráldez et al., 2012); y Grecia ‘Milo’, ‘Philoto’, ‘Milati’, ‘Ahladi’, ‘Lainates’ y Souvritiki, entre otros (Terzopoulus y Bebeli, 2010). La explotación y conservación de las poblaciones nativas requieren del estudio de la variabilidad genética o genotípica la que no ocurre de manera aleatoria porque la determinan factores biológicos, ambientales y selección que hace el agricultor (Terzopoulus et al., 2009).

populations of globe fruit type and tomatillo showed wide variability that can be used in breeding programs towards local interest objectives.

Key words: gene pools, interaction genotype -crop cycles, genotypic variation.

Introduction

The tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the main crops in the world with a global estimate annual production over 129 million tons (FAOSTAT, 2012) and one of the major export crops in Mexico with annual production higher to 1.8 million tons, more than 45 thousand hectares (SIAP, 2012). The high levels of demand makes it increase the quantity and quality of production, and with this demand, both improved varieties and traditional varieties, native or indigenous.

However, it has been detected, over time, a reduction of genetic variation through breeding as a result of orientation towards uniformity in size, ripeness and visual presentation of the product (Passam et al., 2007). In recent times, there is a demand or need for conservation and use of the existing germplasm, both wild and cultivated (García-Martínez et al., 2006; Terzopoulus and Bebeli, 2010).

The heterogeneous populations or native varieties of tomatoes are an important source of genetic resources for different Mediterranean countries. For example, in Italy are revalued the known as 'A Pear Abruzzese' (Mazzucato et al., 2010); in Spain are common 'Muchamiel', 'De la pera', 'Moruno', 'Talaverano', 'Rosado' and 'Jaeaíz' (García-Martínez et al., 2006, Ruiz and García-Martínez, 2009, Sánchez-Giraldez et al., 2012) and in Greece 'Milo', 'Philoto', 'Milati', 'Ahladi', 'Lainates' and Souvritiki, among others (Terzopoulus and Bebeli, 2010). The exploitation and conservation of native populations require the study of genetic or genotypic variability which occurs not randomly since is determined by biological, environmental factors and selection that is made by the farmer (Terzopoulus et al., 2009).

In Mexico, Central and South America, in addition to native varieties cultivated, there is a great phenotypic and genotypic diversity of wild forms of tomato (Jenkins, 1948; Rick

Variación estacional de caracteres agromorfológicos en poblaciones nativas de jitomate (Solanum lycopersicum L.) 1083

En México, Centro y Sudamérica, además de las variedades cultivadas autóctonas, se tiene una gran diversidad fenotípica y genotípica de formas silvestres de jitomate (Jenkins, 1948; Rick y Fobes, 1975; Nuez y Pico, 1997; Nuez et al., 1999; Medina y Lobo, 2001; Peralta y Spooner, 2007). En el país, el jitomate silvestre se distribuye desde Sinaloa hasta Chiapas, incluyendo la Península de Yucatán y se conoce con diversos nombres como cuatomate, tomatillo, tinguaraque, chusma, ojo de venado, bule, calabacito, guajito, etc., en función de la forma que adquieren. No obstante, los agricultores lo diferencian de las formas multiloculares cultivadas o variedades locales, a las que denominan como costilla, costillón, de gajo, riñón, durazno o criollo (Jenkins, 1948; Álvarez-Hernández et al., 2009; Rodríguez et al., 2009; Chávez-Servia et al., 2011).

Por lo anterior, la diversidad genética de S. lycopersicum existente tanto en México como otros países de América, representa una oportunidad para ser explotada en los programas de mejoramiento genético y es imperativo hacer esfuerzos para formular e implementar estrategias de conservación. La diversidad de variedades locales (frutos costilla) ha sido objeto de estudio en algunos trabajos (Juárez-López et al., 2009; Vásquez et al., 2010; Estrada-Castellanos et al., 2011; Urrieta-Velázquez et al., 2012) y también se tiene avances en la documentación del germoplasma silvestre (Sánchez-Peña et al., 2006; Álvarez-Hernández et al., 2009; Rodríguez et al., 2009; Carrillo- Rodríguez y Chávez- Servia, 2010; Carrillo-Rodríguez et al., 2012).

No obstante, para lograr conservación y aprovechamiento estratégico del germoplasma silvestre y cultivado se requiere conocer la variación genotípica y dinámica de los acervos genéticos. En este contexto, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la variación de caracteres de interés agronómico en tres acervos genéticos de Oaxaca, en dos ciclos consecutivos de producción en invernadero.

Materiales y métodos

Material genético y evaluación agronómica

Se utilizó u grupo de 29 colectas de jitomates silvestres, semicultivados y cultivados, provenientes de las diferentes regiones del estado de Oaxaca y dos poblaciones cultivadas por agricultores en Guanajuato. Los que se agruparon en tres

and Fobes, 1975; Nuez and Pico, 1997; Nuez et al., 1999; Medina and Lobo, 2001; Peralta and Spooner, 2007). In the country, the wild tomato is spread from Sinaloa to Chiapas, including the Yucatán Península and is known by various names like cuatomate, tomatillo, tinguaraque, chusma, eye deer, bule, calabacito, guajito, etc., in function of the form they acquire. However farmers differentiate them from local varieties which they call as costilla, costillón, of slice, globe, peach or creole (Jenkins, 1948; Alvárez-Hernández et al., 2009; Rodríguez et al., 2009; Chávez-Servia et al., 2011).

Therefore, the genetic diversity of S. lycopersicum existing in Mexico and in other American countries represents an opportunity to be exploited in breeding programs and it is imperative to make efforts to develop and implement conservation strategies. The diversity of local varieties (fruits rib “Costilla”) has been studied in some works (Juárez-López et al., 2009; Vásquez et al., 2010; Estrada-Castellanos et al., 2011; Urrieta-Velázquez et al., 2012) and also there is progress in documenting wild germplasm (Sánchez-Peña et al., 2006; Alvárez-Hernández et al., 2009; Rodríguez et al., 2009; Carrillo-Rodríguez and Chávez-Servia, 2010; Carrillo-Rodríguez et al., 2012).

However, to achieve conservation and strategic use of wild and cultivated germplasm is required to know the genotypic and dynamic variation of gene pools. In this context, the objective of this study was to evaluate the variation of agronomic traits into three gene pools of Oaxaca, in two consecutive cycles of greenhouse production.

Materials and methods

Genetic material and agronomic evaluation

A group of 29 collections of wild, semi cultivated and cultivated tomatoes, from different regions of the state of Oaxaca and two populations cultivated by farmers in Guanajuato were used. These were grouped into three groups of gene pools: 1) small fruits from wild and semi cultivated origin (in yards) of round, ovoid or guajito shapes; 2) large multilocular fruits of globe or costilla (rib) type, and 3) fruits of saladette type (Table 1).

The collection was evaluated in the greenhouse for two continuous cycles of cultivation, from August- December 2009 (winter) and February-July 2010 (spring), under a randomized block design with three replications. The


grupos de acervos genéticos: 1) frutos pequeños de origen silvestres y semicultivados (en solares) de formas redondas, ovoides o guajito; 2) frutos grande multiloculares de tipo riñón o costilla; y 3) frutos de tipo saladette (Cuadro 1).

La colección se evaluó en invernadero durante dos ciclos continuos de cultivo; agosto-diciembre de 2009 (invierno) y febrero-julio de 2010 (primavera), bajo un diseño de bloques al azar con tres repeticiones. El invernadero se localiza en la Exhacienda de Nazareno, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, en las coordenadas 96º 43’ de latitud oeste, 17º 04’ longitud norte, altitud de 1 519 m. El manejo del cultivo fue con una fertilización de fondo con 18-46-00 (N-P-K), fertirrigación mediante la fórmula de fertilizante soluble 18-18-18 y durante la maduración de frutos con aplicaciones de calcio cada ocho días. El tutoreo fue vertical y podas semanales a

greenhouse is located in the former plantation of Nazarene, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, at coordinates 96° 43'west longitude, 17° 04' north longitude, and altitude of 1519 m. The crop management was with fertilization

18-46-00 (N-P-K), fertigation using the soluble fertilizer formula 18-18-18 and during fruit ripening with calcium applications every eight days. The tutoring was vertical and pruning to a single stem weekly. In order to control pest populations, was used Furadan 5G® and Imidacloprid (Confidor®), and to prevent diseases, applications were made with vegetable extracts, Cupravit® and Captan®.

The physiological, morphological and agronomic variables, evaluated during two crop cycles were: days elapsed after transplant at beginning of f lowering, fruiting and fruit

Código de colecta Sitio de colecta (localidad o municipio) Longitud O Latitud N Altitud (m)Grupo tomatillos silvestres y semicultivados (pequeños redondeados o piriformes):CIIDIR-027 La Reforma, Acatlán de Pérez Figueroa 96° 27’ 54’’ 18° 29’ 06’’ 96CIIDIR-038 Santa Cruz Xoxocotlán 96° 44’ 00’’ 17° 01’ 35’’ 1530CIIDIR-039 Santo Domingo Albarradas 96° 12’ 00’’ 17° 04’ 00’’ 1480CIIDIR-049 Ayotzintepec 96° 07’ 40’’ 17° 40’ 25’’ 120CIIDIR-051 Chicalito, Santa María Jacatepec 96° 12’ 41’’ 17° 51’ 36’’ 47CIIDIR-062 San Blas Atempa 95° 13’ 32’’ 16° 19’ 35’’ 40CIIDIR-064 San Blas Atempa 95° 13’ 32’’ 16° 19’ 35’’ 40CIIDIR-069 Vigastepec, Teotitlán de Flores Magón 97° 02’ 13’’ 18° 10’ 30’’ 1980CIIDIR-073 San Blas Atempa 95° 13’ 32’’ 16° 19’ 35’’ 40CIIDIR-076 San Blas Atempa 95° 13’ 32’’ 16° 19’ 35’’ 40CIIDIR-080 El Camarón, Nejapa de Madero 96° 01’ 37’’ 16° 33’ 15’’ 690CIIDIR-097 San José Chacalapa, San Pedro Pochutla 96° 27’ 51’’ 15° 49’ 43’’ 230Grupo tipo riñón multilocular:CIIDIR-05 San Juan las Huertas, Putla Villa de Guerrero 97° 56’ 06’’ 16° 54’ 59’’ 578CIIDIR-09 Cuadrilla de Guadalupe, San Pedro Amuzgos 98° 04’ 36’’ 16° 40’ 33’’ 460CIIDIR-010 Barrio Ñucahua, Santa María Huazolotitlán 97° 54’ 29’’ 16° 18’ 21’’ 310CIIDIR-016 Santa Cruz Xitla 96° 40’ 20’’ 16° 19’ 17’’ 1800CIIDIR-019 Santa Cruz Xitla 96° 40’ 20’’ 16° 19’ 17’’ 1800CIIDIR-025 Santa María Temaxcalapa 96° 09’ 40’’ 17° 22’ 50’’ 1100CIIDIR-040 San Juan Bautista Tuxtepec 96° 07’ 26’’ 18° 05’ 10’’ 20CIIDIR-043 Miahuatlán de Porfirio Díaz 96° 35’ 46’’ 16° 19’ 42’’ 1550CIIDIR-059 San Blas Atempa 95° 13’ 32’’ 16° 19’ 35’’ 40CIIDIR-061 San Blas Atempa 95° 13’ 32’’ 16° 19’ 35’’ 40CIIDIR-067 San Pedro Martir, Ocotlán 96° 42’ 43’’ 16° 44’ 37’’ 1500CIIDIR-087 Santa María Magdalena Tiltepec, Santos

Reyes Nopala 97° 10’ 13’’ 16° 03’ 48’’ 506CIIDIR-091 El Carrizal, Santa Cruz Zenzontepec 97° 26’ 33’’ 16° 31’ 56’’ 1040CIIDIR-095 Reyes, San Pedro Pochutla 96° 29’ 16’’ 15° 48’ 48’’ 220CIIDIR-096 Guzmán, San Pedro Pochutla 96° 29’ 16’’ 15° 47’ 03’’ 140Grupo de frutos tipo saladette:L-109 Guanajuato, Guanajuato 101º 15’ 25’’ 21º 01’ 00’’ 2000L-110 Guanajuato, Guanajuato 101º 15’ 25’’ 21º 01’ 00’’ 2000

Cuadro 1. Grupo de poblaciones de jitomate clasificadas con base en el tamaño y forma de fruto, y origen geográfico.Table 1. Populations groups of tomato categorized based on the size and shape of fruit, and geographical origin.


un solo tallo. Con el objetivo de controlar las poblaciones de plagas, se utilizó Furadan 5G® e Imidacloprid (Confidor®), y para prevenir enfermedades se hicieron aplicaciones con extractos vegetales, Cupravit® y Captan®.

Las variables fisiológicas, morfológicas y agronómicas evaluadas durante los dos ciclos de cultivo fueron: días transcurridos después del trasplante a inicio de floración, fructificación y maduración de frutos, altura de planta a 60 días después del trasplante (cm), diámetro de tallo al primer racimo floral (cm), número de flores, frutos y peso de frutos del primer al quinto racimo (g), y peso total de frutos hasta el quinto racimo (g). Posteriormente, en una muestra de 10 frutos del tercer al quinto racimo, se determinó el diámetro (cm), longitud (cm), y número de lóculos por fruto. Todas las descripciones morfológicas se hicieron con base en los descriptores del IPGRI (1996) y en trabajos previos (Carrillo-Rodríguez y Chávez- Servia, 2010; Vásquez et al., 2010; Carrillo-Rodríguez et al., 2012).

Análisis estadístico

Se hizo un análisis de varianza combinado mediante el diseño de bloques completos al azar, con un modelo mixto; grupos o acervos genéticos y colectas como efectos fijos, ciclos como efectos aleatorios y repeticiones anidadas en ciclos. Cuando hubo diferencias en los efectos principales o sus interacciones, se hizo una comparación de medias por el método de Tukey (p< 0.05), mediante el paquete estadístico SAS (1999).

Resultados y discusión

En los análisis de varianza se detectaron diferencias significativas (p< 0.05) entre ciclos de evaluación para todas las variables evaluadas, excepto, días a inicio de fructificación y maduración de frutos, diámetro polar y ecuatorial del fruto. Entre grupos y dentro de grupos se determinaron diferencias significativas (p< 0.05) para todas las variables, y en la interacción ciclos de evaluación por grupos de acervos genéticos no se encontró diferencias significativas para días del trasplante a inicio de fructificación, diámetro de tallo y peso medio de frutos (Cuadro 2).

En la comparación de medias, entre ciclos de cultivo se observó que bajo invernadero, los acervos genéticos evaluados alcanzaron la floración, fructificación y maduración de los primeros frutos en un intervalo de 21 a 69 días del trasplante,

ripening, plant height at 60 days after transplantation (cm), stem diameter at first inflorescence (cm), number of flowers, fruits and fruit weight from the first to fifth inflorescence (g), and total weight of fruits until the fifth inflorescence (g). Later, in a sample of 10 fruits from third to fifth flower cluster, was determined the diameter (cm), length (cm) and number of locules per fruit. All morphological descriptions were made based on IPGRI descriptors (1996) and in previous studies (Carrillo-Rodríguez and Chávez-Servia, 2010, Vásquez et al., 2010; Carrillo-Rodríguez et al., 2012).

Statistical analysis

A combined analysis of variance was made through the design of randomized complete block, with a mixed model; groups or gene pools and collections as fixed effects, cycles as random effects and nested replications in cycles. Where differences in the main effects or their interactions, there was a comparison of means by the Tukey method (p< 0.05), using the statistical package SAS (1999).

Results and discussion

In analyzes of variance were significant differences (p< 0.05) between evaluation cycles for all variables, except days to fruiting and ripeness, polar and equatorial diameter of the fruit. Between groups and within groups were significant differences (p< 0.05) for all variables, and in the cycles interaction of evaluation by gene pools groups no significant differences were found for days after transplant to beginning of fruiting, stem diameter and average weight of fruits (Table 2).

In the mean comparison between crop cycles was observed that under greenhouse, the evaluated gene pools reached flowering, fruiting and ripening of the first fruits in a range of 21-69 days after transplantation, with no significant differences between cycles winter 2009 and spring 2010. This same pattern was observed for fruit size. In contrast, in the spring season was a slight increase in plant height, stem diameter, yield per plant and fruit weight in relation to winter cycle (Table 2), indicating that the patterns of responses in agronomic traits, the genotypes or gene pools are crucial.

Among gene pool groups, were significant differences in all traits. In phenological traits, in general, collections with globe or rib multilocular type were slightly late than tomatillo


sin diferencias importantes entre los ciclos invierno 2009 y primavera 2010. Este mismo patrón se observó para el tamaño del fruto. En contraste, en la estación de primavera se observó un ligero incremento en la altura de planta, diámetro de tallo, rendimiento por planta y peso medio del fruto en relación al ciclo de invierno (Cuadro 2), lo que indica que en los patrones de respuestas en caracteres agronómicos, los genotipos o acervos genéticos son determinantes.

Entre grupos de acervos genéticos se determinaron diferencias significativas en todos los caracteres. En caracteres fenológicos, en general, las colectas con frutos tipo riñón o costilla multiloculares fueron ligeramente más tardíos que los tipo tomatillo (cherry) y saladette en días después del trasplante a inicio de floración, fructificación y maduración de frutos (Cuadro 3). Por ejemplo, la maduración del primer racimo de frutos en los frutos pequeños se presentó alrededor de 10 días antes (62.1 días) que en los frutos tipo riñón (72.2 días) y saladette (70.5 días). Característica que

type (cherry) and saladette in days after transplanting to beginning of flowering, fruiting and ripening of fruits (Table 3). For example, ripening of the first fruit cluster of small fruits appeared about 10 days before (62.1 days) than in the fruit globe type (72.2 days) and saladette (70.5 days). A trait that is strongly determined between the time of physiological maturity and harvest maturity, which is lower in smaller fruit.

The relationship between number of flowers per cluster and number of fruit determines the percentage of fruit set. Among gene pools assessed (groups) were significant differences, the average of fruit set was higher in wild tomatillos and semi domesticated tomatillos (<90%) than in saladette (<71%) and globe (<41%). Although the latter group produces on average, higher number of flowers per cluster and its percentage of fruit set is very low (Table 3). In size, fruit density and yield per plant, was conspicuously greater magnitude of estimated averages in saladette and

Fuente de variación

gl DIF† DIFR DIM AP(m)

DT(cm)

NFLR NFRR DPF(cm)

DEF (cm)

NL RPP (kg)

PMF(g)

Ciclos (C)

1 14.21* 15.22ns 45.54ns 0.99** 0.87** 141.91** 31.01** 0.03ns 0.21ns 2.86** 9.89** 2.48*

Rep. (ciclos)

4 1.20ns 12.26ns 18.06ns 0.06** <0.01ns 2.05ns 5.87** <0.01ns 0.02ns 0.17ns 2.14** 1.22ns

Grupos (G)

2 101.41**595.41**2075.59**0.28** 0.75** 54.05** 210.62**130.76** 218.60** 365.25**10.58**657.67**

Colecta (grupos)

26 42.24** 58.43** 119.18** 0.08** 0.12** 30.90** 14.85** 4.40** 4.52** 13.87** 0.48** 13.00**

CxG 2 27.63** 13.17ns 38.41* 0.14** 0.04ns 11.56** 9.68** 1.71** 1.97** 2.32** 0.51** 0.08ns

C-x-colecta (grupo)

26 3.66ns 8.84ns 21.56* 0.03** 0.01ns 2.53ns 1.49ns 0.16** 0.22* 3.76** 0.05ns 0.64ns

Error 112 3.22 8.27 11.66 0.01 0.02 1.86 1.29 0.05 0.12 0.39 0.05 0.50CV (%) 8.11 8.63 5.03 7.35 10.23 17.49 23.06 6.36 8.39 14.51 21.76 11.80Comparación de promedios de ciclos de cultivoInvierno 2009

21.6 b‡ 33.8 a 67.2 a 1.5 b 1.1 b 6.5 b 5.5 a 3.6 a 4.3 a 4.5 a 0.8 b 44.3 b

Primavera 2010

22.7 a 32.8 a 68.7 a 1.7 a 1.3 a 9.1 a 4.4 b 3.5 a 4.1 a 4.2 b 2.2 a 47.2 a

Cuadro 2. Cuadrados medios de los análisis de varianza combinado para variables fenológicas, morfológicas y rendimiento de poblaciones de jitomate evaluadas en agosto-diciembre de 2009 y febrero-julio de 2010, y comparación de medias entre ciclos.

Table 2. Square means for the combined analysis of variance for phenological, morphological and yield variables of tomato populations evaluated from August- December 2009 and from February-July 2010, and comparison of means between cycles.

nsno significativo (p> 0.05); *significativo a p< 0.05; **significativo a p< 0.01; gl= grados de libertad; CV= coeficiente de variación; †DIF= días del trasplante a inicio de floración; DIFR= días del trasplante a inicio de fructificación; DIM= días del trasplante a inicio de maduración; AP= altura de planta a 60 días del trasplante (m); DT= diámetro de tallo (cm); NFLR= número de flores por racimo; NFRR= número de frutos por racimo; DPF= diámetro polar de fruto (cm); DEF= diámetro de ecuatorial de fruto (cm); NL= número de lóculos; RPP= rendimiento (kg/planta); PMF= peso medio de fruto (g); ‡medias con letras iguales no difieren estadísticamente (Tukey, p<= 0.05).


esta fuertemente determinada entre el tiempo de madurez fisiológica del fruto y madurez de cosecha, el que es menor en los frutos de menor tamaño.

La relación entre número de flores por racimo y número de frutos determina el porcentaje de cuajado de frutos (amarre). Entre acervos evaluados (grupos) hubo diferencias significativas, el promedio de frutos cuajados fue mayor en los tomatillos silvestres y semidomesticados (< 90%)

Costilla type than in wild and semi-domesticated. The latter presented a fruit diameter less than 2.5 cm, 8.59 g in fruit density with up to 3 locules and 0.59 kg / plant. Among the

groups saladette and costilla were differences in yield per plant increased being higher in saladette (2.73 kg / plant) than in globe (2.02 kg / plant) but the latter had a higher number of locules (6.3) and oblate shape, higher equatorial diameter (5.5 cm) that distal (4 cm) of the fruit. For all

Código de colecta DIF† DIFR DIM AP DT NFLR NFRR DPF DEF NL RPP PMFFruto tipo tomatillo silvestre y semicultivado (cherry)CIIDIR-76 19.5 bc‡ 28.5 c 64.0 b 1.54 b 1.26 a 10.20 a 11.17 a 2.90 a 3.00 a 2.1 a 1.62 a 16.2 aCIIDIR-27 22.5 b 31.0 a 64.3 b 1.80 a 1.27 a 7.18 ab 7.35 ab 3.55 a 3.15 a 2.2 a 1.15 a 19.4 aCIIDIR-39 17.0 c 27.6 c 60.1 b 1.74 a 0.89 c 7.00 b 5.27 d 1.35 d 1.48 d 2.0 a 0.07 f 1.6 dCIIDIR-80 20.0 b 28.8 c 56.3 c 1.66 a 1.05 c 5.92 c 5.90 b 1.53 c 1.63 c 2.0 a 0.14 d 2.6 dCIIDIR-64 19.1 b 29.3 b 62.0 b 1.50 c 1.25 a 9.98 a 9.85 ab 3.15 a 3.24 a 2.3 a 1.44 a 17.0 aCIIDIR-38 17.8 c 27.8 b 59.6 b 1.78 a 0.75 c 7.01 b 5.58 c 1.34 d 1.42 d 2.0 a 0.09 f 1.7 dCIIDIR-62 22.7 b 33.0 a 62.5 b 1.80 a 1.26 a 6.02 c 6.22 ab 2.62 a 2.63 b 2.2 a 0.56 b 9.8 cCIIDIR-49 21.3 b 32.6 a 65.1 a 1.56 b 1.28 a 6.72 b 5.87 cd 2.94 a 2.42 b 2.2 a 0.56 b 10.1 bCIIDIR-51 22.3 b 30.0 a 64.6 a 1.55 b 1.34 a 8.99 b 8.00 ab 3.60 a 2.48 b 2.4 a 0.86 b 11.4 bCIIDIR-97 23.0 b 30.3 a 63.6 b 1.48 c 1.06 b 6.63 b 5.25 d 1.52 c 1.64 c 2.0 a 0.11 d 2.5 dCIIDIR-73 17.8 c 26.0 b 55.0 c 1.72 a 1.10 b 6.32 b 5.51 d 1.65 c 1.75 c 2.0 a 0.12 d 2.4 dCIIDIR-69 27.8 a 39.5 a 68.5 a 1.50 c 1.25 a 5.96 c 5.18 d 2.35 b 2.55 b 2.1 a 0.42 c 8.4 dProm. grupo 20.9 B 30.4 C 62.1 B 1.60 A 1.14 B 7.33 B 6.70 A 2.37 C 2.20 C 2.10 C 0.59 C 8.59 BFruto tipo riñón multilocular:CIIDIR-05 24.8 a 36.8 b 73.6 b 1.60 a 1.36 a 5.57 c 4.33 b 3.47 c 4.30 c 4.60 bc 1.40 b 39.3 cCIIDIR-25 21.0 b 32.0 c 66.8 cd 1.59 a 1.21 a 12.02 a 7.33 a 2.85 d 4.90 c 6.60 ab 2.20 ab 36.5 cCIIDIR-09 26.2 a 37.3 b 75.8 ab 1.51 a 1.28 a 4.67 c 4.50 b 3.55 c 4.38 c 3.20 c 1.58 b 41.9 cCIIDIR-91 24.2 a 34.6 bc 72.3 b 1.35 b 1.27 a 5.31 c 3.07 c 3.13 c 4.18 c 4.20 bc 1.18 b 43.7 cCIIDIR-10 21.7 b 32.1 c 73.6 b 1.57 a 1.47 a 10.40 b 3.47 c 3.93 b 6.72 ab 9.54 a 3.40 a 113.2 aCIIDIR-87 20.0 c 32.6 c 69.1 c 1.38 b 1.31 a 4.91 c 1.86 c 4.38 b 7.08 ab 8.56 a 1.94 b 116.2 aCIIDIR-96 20.8 c 38.0 ab 77.5 ab 1.54 a 1.46 a 10.00 b 3.03 c 3.98 b 7.22 a 9.41 a 2.83 a 116.9 aCIIDIR-43 22.0 b 35.3 bc 61.0 d 1.61 a 1.41 a 8.53 c 3.35 c 3.65 b 5.35 c 5.40 b 1.11 b 49.2 cCIIDIR-19 24.7 a 35.8 b 69.1 c 1.67 a 1.45 a 10.42 b 3.49 c 3.62 b 4.81 c 5.13 b 1.89 b 51.2 cCIIDIR-16 23.8 b 33.8 bc 68.8 c 1.61 a 1.33 a 10.56 b 2.96 c 3.71 b 5.15 c 5.37 b 1.60 b 57.6 cCIIDIR-40 21.8 b 35.0 bc 72.1 b 1.58 a 1.35 a 8.67 c 2.48 c 4.22 b 6.31 bc 7.94 a 1.51 b 72.4 bCIIDIR-95 21.0 b 34.1 bc 71.0 b 1.59 a 1.39 a 13.94 a 3.11 c 3.82 b 6.56 a 9.01 a 2.21 ab 91.0 bCIIDIR-67 28.6 a 42.3 a 82.3 a 1.36 b 1.35 a 6.58 c 2.87 c 5.45 a 5.10 c 5.49 bc 1.88 b 68.7 bCIIDIR-59 24.8 a 40.1 ab 75.6 a 1.37 b 1.15 b 7.89 c 4.03 b 5.38 a 5.48 bc 4.39 bc 3.04 a 84.2 bCIIDIR-61 22.0 b 36.8 b 74.5 bc 1.53 a 1.13 b 7.36 c 3.37 c 5.90 a 5.88 b 5.50 bc 2.56 a 90.2 bProm. grupo 23.1 A 35.2 A 72.2 A 1.50 B 1.33 A 8.46 A 3.55 B 4.00 B 5.50 A 6.30 A 2.02 B 71.5 AGrupo de frutos tipo saladette:L-109 20.8 a 32.0 a 69.1 a 1.72 a 1.07 a 6.11 a 3.94 a 7.19 a 4.57 b 2.67 a 2.60 a 75.1 aL-110 23.2 a 32.5 a 72.0 a 1.59 a 1.18 a 5.28 a 4.21 a 6.68 b 5.23 a 2.76 a 2.86 a 74.7 aProm. grupo 22.0 B 32.2 B 70.5 A 1.60 A 1.13 B 5.69 C 4.00 B 6.90 A 4.90 B 2.70 B 2.73 A 74.9 A

Cuadro 3. Comparación de medias entre grupos de acervos genéticos y entre colectas dentro de grupos para las variables evaluadas en dos ciclos de cultivo.

Table 3. Comparison of means between gene pool groups and between collections within groups for variables evaluated in two crop cycles.

†DIF= días del trasplante a inicio de floración; DIFR= días del trasplante a inicio de fructificación; DIM= días del trasplante a inicio de maduración; AP= altura de planta a 60 días del trasplante (m); DT= diámetro de tallo (cm); NFLR= número de flores por racimo; NFRR= número de frutos por racimo; DPF= diámetro polar de fruto (cm); DEF= diámetro de ecuatorial de fruto (cm); NL= número de lóculos; RPP= rendimiento (kg/planta); PMF= peso medio de fruto (g); ‡en columna, medias con letras iguales mayúsculas y minúsculas indican diferencias estadísticas no significativas entre grupos y dentro de grupos, respectivamente (Tukey, p< 0.05).


que en los tipo saladette (< 71%) y riñón (< 41%). Aunque este último grupo produce en promedio, mayor cantidad de flores por racimo su porcentaje de amarre es muy bajo (Cuadro 3). En tamaño, densidad de frutos y rendimiento por planta, fue notoria la mayor magnitud de los promedios estimados en los tipos saladette y costilla que en los silvestres y semidomesticados. Éstos últimos presentaron un diámetro de fruto menor a 2.5 cm, 8.59 g en densidad de fruto con máximo de 3 lóculos y 0.59 kg/planta. Entre los grupos saladette y costilla hubo diferencias en rendimiento por planta mayor en saladette (2.73 kg/planta) que en riñón (2.02 kg/planta) pero este ultimo presentó mayor número de lóculos (6.3) y de forma achatada, mayor diámetro ecuatorial (5.5 cm) que distal (4 cm) del fruto. Por todas estas características, los frutos tipo costilla son muy apreciado por los agricultores(as) y consumidores(as) de Oaxaca (Estrada-Castellanos et al., 2011).

La variación dentro de cada grupo de acervo genético también mostró diferencias significativas (p< 0.05), Cuadro 3. En las variantes de tomatillos, la variación del inicio de floración a maduración de frutos fue de 17 a 68.5 días después del trasplante, e indica que después de dos semanas de realizar el trasplante puede iniciar la floración en estos acervos. La variación en altura de planta a 60 días del trasplante fue de 1.5 a 1.8 m; es decir, un crecimiento acelerado en la primera etapa de desarrollo. En número de flores y frutos por racimo varío de 5.18 a 11.17, y en forma característica varió de redondeados, abobados, forma de pera hasta achatados-acostillados pequeños con promedios de 2 a 2.4 lóculos y diámetros inferiores a 3.7 cm. El rendimiento por frutos fue inferior a 1 kg, excepto entre materiales que presentaron de 1.15 a 1.62 kg y pesos medios de frutos de 16.2 a 19.4 a diferencia de los más pequeños que presentaron de 1.6 a 2.6 g/fruto.

También se determinaron diferencias importantes entre colectas de forma de frutos riñón o costilla (Cuadro 3). En días del trasplante a inicio de maduración de frutos, la variación promedio fue de 61.0 a 82.3 días. Esto indica la presencia de variación fenotípica que puede aprovecharse en un programa de mejoramiento genético hacia mayores niveles de precocidad. Éste patrón de variación se observó también en número de flores y frutos por racimo, de 4.67 a 13.94 flores y 1.86 a 7.33 frutos cuajados por racimo. El fruto es seguramente achatado, mayor diámetro ecuatorial que distal, con costillas u hombros pero multilocular, en promedio de 4.4 a 9.5 lóculos por fruto. Otro carácter ampliamente variable fue el rendimiento por planta, en las colectas de mayores rendimientos varío de 2.21 a 3.4 kg, del total acumulado del primer al quinto racimo, y un peso promedio de frutos de 90.2

these traits, the costilla fruit type are very appreciated by farmers and consumers of Oaxaca (Estrada-Castellanos et al., 2011).

The variation within each gene pool group also showed significant differences (p< 0.05), Table 3. In tomatillo types, the variation from beginning of flowering to fruit ripening was 17 to 68.5 days after transplantation, indicating that after two weeks of transplantation can initiate flowering in these pools. The variation in plant height at 60 days after transplantation was 1.5 to 1.8 m, i.e. an accelerated growth in the first stage of development. In number of flowers and fruits per cluster varied from 5.18 to 11.17, and in shape varied from rounded, ovoid, pear-shaped to flattened small, averaging 2 to 2.4 locules and diameters less than 3.7 cm. Yield per fruit was less than 1 kg, except among materials that showed 1.15 to 1.62 kg and average weight of fruits from 16.2 to 19.4, unlike smaller that showed from 1.6 to 2.6 g / fruit.

It also identified important differences between collections in globe or costilla type (Table 3). In days of transplantation to onset of fruit ripening, the average variation was 61.0 to 82.3 days. This indicates the presence of phenotypic variation that can be used in breeding programs towards higher levels of precocity. This pattern of variation was also observed in number of flowers and fruits per cluster, from 4.67 to 13.94 flowers and 1.86 to 7.33 fruit set per cluster. The fruit is certainly flattened, equatorial diameter greater than distal, with ribs or shoulders but multilocular, on average from 4.4 to 9.5 locules per fruit. Another trait highly variable was yield per plant, in the collections of higher yields varied from 2.21 to 3.4 kg, the cumulative total of the first to the fifth cluster, and average fruit weight of 90.2 to 116.9 g. In contrast, the collections group of saladette fruit was very uniform, although with yields of 2.6 and 2.86 kg / plant, and an average of 74-76 g / fruit. This suggests that are advanced lines derived by farmers from commercial varieties.

The varieties or local morphotypes or heirloom varieties of tomato (globe-type shape) have generated great interest in European countries such as Italy, Spain, France and Greece; these varieties are grown for over 40 years and have a high quality by its organoleptic characteristics associated with taste and aroma (Passam et al., 2007). The level of genetic variability differ between local varieties and regions of origin, and depends on the selection characteristics to which they were subjected (García-Martínez et al., 2006). This


a 116.9 g. En contraposición, el grupo de colectas de fruto saladette fue muy uniforme, aunque con rendimientos de 2.6 y 2.86 kg/planta, y un promedio de 74 a 76 g/fruto. Esto hace pensar son líneas avanzadas derivadas, por los agricultores, a partir de variedades comerciales.

Las variedades o morfotipos locales o variedades antiguas de jitomate (formas de tipo riñón) han despertado gran interés dentro de Europa en países como Italia, España, Francia y Grecia; estas variedades se cultivan desde hace más de 40 años y poseen una alta calidad por sus características organolépticas asociadas al sabor y aroma (Passam et al., 2007). El nivel de variabilidad genética difieren entre variedades locales y regiones de origen, y depende de las presiones de selección a las que fueron sometidas (García-Martínez et al., 2006). Esto puede estar pasando en México; por ejemplo, los genotipos de tipo costilla o riñón evaluados por Urrieta-Velázquez et al. (2012) mostraron un peso medio de fruto de 38.4 a 65.3 g con variaciones de 4 a 5.1 cm de diámetro ecuatorial y rendimientos por planta de 2.47 a 3.08 kg, y en este trabajo fueron de 36.5 a 116.9 g, 4.8 a 7.2 cm y 1.18 a 3.4 kg al quinto racimo, respectivamente.

No obstante, las diferencias de los ambientes de evaluación. Estos son solo dos grupos de acervos genéticos con origen diferente. Sin embargo, se tienen evidencias de que las formas acostilladas se cultivan en Veracruz, Tabasco, Campeche, Guerrero, Yucatán y otros estados más (Vásquez et al., 2010; Estrada-Castellanos et al., 2011). Lo que indican que estos acervos genéticos necesitan revalorase tal y como se hace en Europa, y promover estrategias de mejoramiento genético local y de conservación in situ como lo han propuesto Ruiz y García-Martínez (2009) para las variedades antiguas (heirloom) de Valencia, España. En este mismo sentido se encuentran los jitomates silvestre y semicultivados, existe una amplia diversidad genética pero poco utilizada por los mejoradores (Carrillo-Rodríguez et al., 2012).

En la interacción de grupos de poblaciones (acervos) y ciclos de cultivo, encontró que los caracteres de días a inicio de floración, fructificación y maduración de frutos se mantienen constantes de ciclo a otro; esto es, las colectas con frutos tipo tomatillo se mantienen precoces en relación a los tipos riñón y saladette que se mantienen como tardíos. En los caracteres de altura de planta, diámetro de tallo, número de flores y frutos por racimo, rendimiento por planta y peso medio de fruto, se determinó un incremento significativo en la estación de primavera en relación a la estación de invierno en los tres grupos de colectas (Cuadro 4).

might be happening in Mexico; for example, rib or kidney (globe shape) genotype evaluated by Urrieta-Velázquez et al. (2012) showed an average weight of fruit of 38.4 to 65.3 g with variations of 4 to 5.1 cm in equatorial diameter and yields per plant of 2.47 to 3.08 kg, and in this work were from 36.5 to 116.9 g, 4.8 to 7.2 cm and 1.18 to 3.4 kg at the fifth cluster, respectively.

However, differences in evaluation environments. These are just two groups of gene pools with different origin. However, there is evidence that ribbed forms are grown in Veracruz, Tabasco, Campeche, Guerrero, Yucatán and other states (Vásquez et al., 2010, Estrada-Castellanos et al., 2011). Indicating that these gene pools need to be revalued, as is done in Europe, and promote local breeding and conservation strategies in situ as proposed by Ruiz and García-Martínez (2009) for old varieties (heirloom) of Valencia, Spain. In this sense are wild and semi cultivated tomatoes, there is a wide genetic diversity but rarely used by breeders (Carrillo-Rodríguez et al., 2012).

In the interaction of groups of populations (pools) and crop cycles, was found that the traits of days to flowering, fruiting and fruit ripening remain constant from cycle to cycle; i.e. collections with tomatillo fruits type remain early in relation to globe and saladette types that remain as late. In traits of plant height, stem diameter, number of flowers and fruits per cluster, yield per plant and average weight of fruit, was determined a significant increase in the spring season in relation to the winter season in the three groups of collections (Table 4).

The results show that the major phenotypic expressions in agronomic traits of interest were expressed in the spring cycle 2010 and are related with increases in temperatures outside from the greenhouse on average of 18 ºC in winter to 22 ºC in spring.

Conclusions

Significant differences were determined (p< 0.05) between and within groups of populations phenological, morphological and agronomic traits of interest. Populations of tomatillo were earlier in days to flowering, fruiting and fruit ripening (17 to 68.5 days after transplantation, ddt) than the group of globe and saladette fruits (20 to 82.3 ddt). The gene pools evaluated interact with the environment


Los resultados muestran que las mayores expresiones fenotípicas en caracteres de interés agronómico se expresaron en el ciclo de primavera de 2010 y está relacionado con incrementos de temperaturas exteriores al invernadero de promedios de 18 ºC en invierno a 22 ºC en primavera.

Conclusiones

Se determinaron diferencias significativas (p< 0.05) entre y dentro de grupos de poblaciones en caracteres fenológicos, morfológicos y de interés agronómico. Las poblaciones con formas de fruto tomatillo fueron más precoces al inicio de floración, fructificación y maduración de frutos (17 a 68.5 días después del trasplante, ddt) que el grupo de frutos riñón y saladette (20 a 82.3 ddt). Los acervos genéticos evaluados interaccionan con el ambiente o ciclo de cultivo, en la estación de primavera 2010 presentaron mayor vigor de planta y valores altos en caracteres agronómicos. En particular, las poblaciones de frutos tipo costilla o riñón y tomatillo presentaron amplia variabilidad que puede aprovecharse en programas de mejoramiento hacia objetivos de interés local.

or crop cycle; in the spring season 2010 showed higher plant vigor and high values in agronomic traits. In particular, populations of rib or globe and tomatillo fruit type showed wide variability that can be used in breeding programs towards local objectives of interest.

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Variables evaluadas

Tomatillo Riñón SaladetteInvierno

2009Primavera

2010Invierno

2009Primavera

2010Invierno

2009Primavera

2010Días a inicio de floración† 21.0 bc† 20.8 c 22.1 b 24.2 a 22.0 ab 22.0 abDías a inicio de fructificación† 31.3 b 29.4 b 36.0 a 35.5 a 32.0 b 32.5 abDías a inicio de maduración† 62.1 b 62.1 b 70.8 a 73.6 a 70.0 a 71.1 aAltura de planta a 60 días (m)† 1.48 c 1.79 a 1.45 c 1.60 b 1.61 b 1.70 abDiámetro de tallo (cm) 1.03 c 1.26 b 1.22 bc 1.43 a 1.10 c 1.16 bcNúmero de flores por racimo 6.30 c 8.36 b 6.80 c 10.10 a 5.13 c 6.26 cNúmero de frutos por racimo 5.80 b 7.60 a 3.30 c 3.70 c 3.60 c 4.40 bcDiámetro polar de fruto (cm) 2.33 d 2.42 d 4.28 b 3.86 c 6.77 a 7.10 aDiámetro ecuatorial de fruto (cm) 2.24 d 2.32 d 5.81 a 5.31 b 4.77 c 5.03 bNúmero de lóculos 2.10 d 2.15 dc 6.61 a 5.99 b 2.93 c 2.50 cRendimiento (kg/planta) 0.27 e 0.92 d 1.05 c 3.00 b 1.31 c 4.15 aPeso medio de fruto (g) 7.98 b 9.31 b 69.7 a 73.2 a 70.9 a 78.90 a

Cuadro 4. Valores medios para la interacción entre grupos de poblaciones y ciclos de evaluación de variables fenológicas, morfológicas y rendimiento, en invierno de 2009 y primavera de 2010, en invernadero.

Table 4. Average values for interaction among groups of populations and cycles of evaluation for phenological, morphological and yield variables, in winter 2009 and spring 2010, in a greenhouse.

†Días después del trasplante; †en renglón, medias con la misma letra son iguales estadísticamente (Tukey, p= 0.05).

End of the English version


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Dosis de pectimorf® para enraizamiento de esquejes de guayaba var. Enana Roja Cubana*

Pectimorf® dose for rooting from cuttings of guava variety Cuban Red Dwarf

Leudiyanes Ramos Hernández1, Noel Juan Arozarena Daza2, José Lescaille Acosta1, Fidel García Cisneros1, Yonger Tamayo Aguilar1, Ernesto Castañeda Hidalgo3, Salvador Lozano Trejo3 y Gerardo Rodríguez-Ortiz3

1Departamento Producción de Montaña, Facultad Agroforestal de Montaña, Universidad de Guantánamo, km 6½, carretera El Salvador, municipio El Salvador, Guantánamo, Cuba. Tel: (0053 21) 29 43 23; 29 41 81. ([email protected], [email protected]). 2Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical “Alejandro de Humboldt”, Calle 1 esq. 2; Santiago de las Vegas, Boyeros; Ciudad Habana, Cuba. Tel. (0053 7) 683 00 66 Ext. 139. ([email protected]). 3Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex-hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca, México. C. P. 71230. Tel. 01(951) 5 17 07 88, ([email protected]). Autor para correspondencia: [email protected].

Resumen

La investigación se desarrolló de 2009 a 2011 en la Unidad Empresarial de Base de Producciones Varias de Guantánamo (UEB-PROVARI) con el objetivo de determinar la dosis óptima de PectiMorf® para el enraizamiento de esquejes de guayaba Enana Roja Cubana. Los esquejes se sometieron a inmersión en una de seis soluciones: 1) 5 mg/L de AIA, 2) agua destilada; cuatro dosis de PectiMorf®, 3) 10, 4) 20, 5) 30 y 6) 40 mg L-1. Transcurridos 60 días se evaluó: supervivencia (%), número de raíces, biomasa radical fresca y seca (g), fracción radical e índice de eficiencia radical (%). El experimento se realizó según un diseño completamente aleatorizado, teniendo una muestra de 10 esquejes por tratamiento. Los datos se sometieron a análisis de varianza y las medias se compararon mediante la prueba de Rangos Múltiples de Duncan (p≤ 0.05). Se realizó una prueba de F para comparar las respuestas en estacas sometidas a AIA y las sometidas a inmersión en agua. Se compararon las respuestas de las estacas sometidas a solo agua y las tratadas con las dosis de PectiMorf® y para la variable biomasa seca radical se empleó un análisis de regresión simple. Los resultados mostraron que los esquejes a los que se aplicó AIA tuvieron mejor respuesta de enraizado que aquellos a los que se aplicó PectiMorf®, pero este último

Abstract

The research was conducted from 2009-2011 in the Business Unit Base of Various Productions Guantanamo (UEB-PROVARI) in order to determine the optimal dose of Pectimorf® for rooting from cuttings of guava Cuban Red Dwarf. The cuttings were subjected to immersion in each of six solutions: 1) 5 mg / L of IAA, 2) distilled water, four doses of Pectimorf®, 3) 10, 4) 20, 5) 30 and 6) 40 mg L-1; after 60 days were evaluated: survival (%), number of roots, fresh and dry root biomass (g), root fraction and radical efficiency index (%). The experiment was conducted as a completely randomized design, with a sample of 10 cuttings per treatment. Data was subjected to analysis of variance and means were compared by Duncan´s multi range test (p≤ 0.05). An F Test was performed to compare the responses on cuttings under AIA and those subjected to water immersion. Responses were compared from cuttings under water and treated only with Pectimorf® doses and for root dry biomass variable was used a simple regression analysis. The results showed that the cuttings to which AIA was applied, had better rooting response than those were Pectimorf® was applied, but the latter in any dose studied was able to

* Recibido: diciembre de 2012


Leudiyanes Ramos Hernández et al.1094 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

en cualquiera de sus dosis estudiadas fue capaz de inducir en los esquejes la formación de raíces adventicias, y la mejor respuesta de enraizamiento ocurrió en los esquejes a los que se aplicó 20 mg L-1de PectiMorf®.

Palabras clave: ácido indolacético (AIA), posturas, propagación, raíces.

Introducción

La guayaba (Psidium guajava L.) es considerada la fruta más preciada del género Psidium y una de las más valiosas del trópico. Puede consumirse fresca, como materia prima para la elaboración de jugos, conservas y bocadillos (García et al., 2011). Entre los principales países productores figuran la India, Brasil, México, Sudáfrica, Jamaica, Kenya, Cuba, República Dominicana, Puerto Rico, Haití, Colombia, Estados Unidos (Hawai y Florida), Taiwán, Egipto y Filipinas. En Cuba, esta fruta goza de una gran aceptación popular, además forma parte de las nuevas tendencias y estrategias de producción frutícolas nacionales; mediante el establecimiento de áreas puras y Fincas Integrales de Frutales (MINAG, 2009).

En la actualidad las variedades 'N-2', 'N-6', 'E.E.A 1-23' y 'E.E.A 18-40' son las más extendidas a nivel nacional, pero la variedad élite en el sistema de producción es la 'E.E.A 18-40' por su notable estabilidad. Por tal razón el Instituto de Fruticultura Tropical del Ministerio de la Agricultura con el apoyo del Programa Nacional de Agricultura Urbana, patrocinan la creación de viveros e impulsan programas de extensión de sus plantaciones en todo el país (Rodríguez y Sánchez, 2005). La propagación de esta variedad se realiza fundamentalmente de forma vegetativa por dos vías; injertos, método más utilizado tradicionalmente en los viveros cubanos; y el enraizamiento de esquejes, nueva tendencia de producción de posturas (Cao-Van, 1993). Ambas vías de propagación vegetativa permiten mantener las características genéticas de la planta progenitora y transmitirla de generación en generación (Farrés et al., 2009).

La propagación vegetativa mediante enraizamiento de esquejes presenta las ventajas de obtener posturas de alta calidad, con un notable ahorro de tiempo (3.5-6 meses) y recursos humano-financieros; además, se eliminan las labores que requiere la propagación mediante injertos, como es la producción y conducción de patrones (Rodríguez

induce adventitious root formation in the cuttings and the best response of rooting occurred in cuttings were applied 20 mg L-1 of Pectimorf®.

Key words: indole acetic acid (IAA), seedlings, propagation, roots.

Introduction

Guava (Psidium guajava L.) is considered the most precious fruit of the genus Psidium and one of the most valuable in the tropics. It can be eaten fresh, as raw material for the production of juices, canned food and snacks (García et al., 2011). Among the main producing countries are India, Brazil, Mexico, South Africa, Jamaica, Kenya, Cuba, Dominican Republic, Puerto Rico, Haiti, Colombia, United States (Hawaii and Florida), Taiwan, Egypt and the Philippines. In Cuba, this fruit is very popular, also is part of the new trends and strategies of national fruit production; by establishing clean areas and Integrated Fruit Farms (MINAG, 2009).

Currently varieties 'N-2','N-6','E.E.A 1-23'and 'E.E.A 18-40' are the most widespread nationally, but elite variety in the production system is the 'E.E.A 18-40' for its remarkable stability. For this reason the Tropical Fruit Institute of the Ministry of Agriculture with support from the National Urban Agriculture Program, sponsored the creation of nurseries and boost programs to increase their plantations nationwide (Rodríguez and Sánchez, 2005). The spread of this variety is mainly done vegetatively by two ways; grafting method traditionally used in Cuban nurseries, and the rooting of cuttings, new trend of seedling production (Cao-Van, 1993). Both vegetative ways help maintain the genetic characteristics of the parent plant and transmit it from generation to generation (Farres et al., 2009).

Vegetative propagation by rooting of cuttings has the advantage of obtaining high-quality seedlings, with a considerable saving of time (3.5-6 months) and human-financial resources; in addition, it eliminates the work that requires the propagation by grafting, as is production and handling patterns (Rodríguez et al., 2001). But to achieve high efficiency in the rooting of cuttings, is necessary to apply on the base of this, a product containing active ingredients such as auxin growth regulators, either, indole acetic acid (IAA), indole butyric acid (IBA) or naphthalene

Dosis de pectimorf® para enraizamiento de esquejes de guayaba var. Enana Roja Cubana 1095

acetic acid (NAA) (Dominguez, 2011) and these are usually very expensive and hard to get in the Cuban production system (Peña et al., 2005).

In Cuba are seeking alternatives allowing partial or total replacement of these imported products; is a pressing need in the seedling production system. In research to fulfill this purpose was obtained a botanical natural product consisting of a mixture of pectic oligosaccharides, which was given the name Pectimorf®, with real potential for this purpose.

Pectimorf® has shown capability to induce adventitious root formation in petioles of African violet (Saintpaulia ionantha) (Falcon and Cabrera, 2007), cuttings of carnation (Dianthus caryophyllus) (Fajardo et al., 2011) and bean plants or gold bean (Phaseolus sp.) (Kollarova et al., 2012). However, it is required to determine the most effective dose of a rooting promoting substance, according to the species, genotype and characteristics of cuttings. In the case of guava, Ramirez et al. (2003) demonstrated that cuttings belonging to different genotypes had different rooting response; as this research was conducted in order to determine the most effective dose of Pectimorf® for rooting from cuttings of guava variety Cuban Red Dwarf.


Experiment location

The research was carried out in the Business Unit Base of Various Productions (UEB-PROVARI) in Guantanamo from the Interior Ministry, located on Highway Guantanamo-Bayate, km 3.5, municipality "El Salvador", Province "Guantanamo".

Characteristics and origin of the products used

Indole acetic acid (IAA) (Merck) is a plant hormone characterized by promoting cell elongation. This substance can be obtained by two fundamental ways, the most common, is the decarboxylation and deamination of tryptophan to form secondary compounds that give origin to the hormone (Vázquez-Torres, 2006). The employed in this job is reagent grade and was obtained by the Spanish company PANREAC (2008) with a purity of 98% of the active compound (1H-indole-3-acetic acid).

et al., 2001). Pero para lograr una alta eficiencia en el enraizamiento de los esquejes, es necesario aplicar en la base de estos algún producto que contengan como ingredientes activos reguladores del crecimiento de tipo auxinas, ya sea, ácido indolacético (AIA), ácido indolbutírico (IBA) o ácido naftalenacético (ANA) (Domínguez, 2011) y que suelen ser muy costosas y difíciles de conseguir en el sistema de producción cubano (Peña et al., 2005).

De manera que en Cuba la búsqueda de alternativas que permitan la sustitución parcial o total de estos productos importados, es una necesidad imperante en el sistema de producción de posturas. En investigaciones para cumplir este propósito se obtuvo un producto de origen botánico que consiste de una mezcla de oligosacáridos pécticos, al que se dio el nombre de PectiMorf®, con potencialidades reales para este fin.

El PectiMorf® ha mostrado capacidad de inducir la formación de raíces adventicias en peciolos de violeta africana (Saintpaulia ionantha) (Falcón y Cabrera, 2007), esquejes de clavel (Dianthus caryophyllus) (Fajardo et al., 2011) y en plantas de judía o frijol de oro (Phaseolus sp.) (Kollárová et al., 2012). Sin embargo, se requiere determinar la dosis más efectiva de una sustancia promotora del enraizamiento, de acuerdo a la especie, genotipo y características de las estacas. En el caso de guayaba, Ramírez et al. (2003) demostraron que estacas pertenecientes a diversos genotipos tuvieron respuestas diferentes de enraizado. Por lo que la presente investigación se realizó con el objetivo de determinar la dosis más efectiva de PectiMorf® para el enraizamiento esquejes de guayaba var. Enana Roja Cubana.


Ubicación del experimento

La investigación se llevó a cabo en la Unidad Empresarial de Base de Producciones Varias (UEB-PROVARI) de Guantánamo del Ministerio del Interior, ubicada en la Carretera Guantánamo-Bayate, km 3.5, municipio "El Salvador", provincia de "Guantánamo".

Características y procedencia de los productos utilizados

Ácido indolacético (AIA) (Merck) es una hormona vegetal caracterizada por provocar alargamiento celular. Esta sustancia se puede obtener por dos vías fundamentales,


la más común, es la descarboxilación y desaminación del triptófano para formar compuestos secundarios que dan origen a la hormona (Vázquez y Torres, 2006). La empleada en este trabajo tiene calidad de reactivo y fue obtenida por la empresa española PANREAC (2008) con una pureza de 98% del compuesto activo (1H-indol-3-acético).

El PectiMorf® es una mezcla de oligosacáridos de origen péctico con grado de polimerización 7-16, obtenido a partir de materias primas de la industria citrícola, específicamente el ácido péctico (Sigma, pectina cítrica) (Cabrera, 2000; Cid et al., 2006), según metodología establecida y patentada por el laboratorio de Oligosacarinas del Grupo de Productos Bioactivos del Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), La Habana, Cuba (Montes et al., 2000). Este laboratorio se dedica desde 1992 al desarrollo de metodologías para la obtención de oligosacarinas, entre ellas el PectiMorf®, que es un monómero de ácido galacturónico (Merck) y de reconocido efecto estimulador del crecimiento en numerosos cultivos (Nieves et al., 2006 y Costales et al., 2007).

Los esquejes se obtuvieron de árboles de P. guajava L. var. Enana Roja Cubana E.E.A 18-40. Ésta variedad fue obtenida por selección a partir de una población de plantas originadas de semillas resultantes de polinización libre de la variedad Indian Pink en el año 1962, en la antigua Estación Experimental Agronómica de Santiago de las Vegas en La Habana, Cuba; hoy Instituto Nacional de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical “Alejandro de Humboldt” (INIFAT). Es un árbol de porte pequeño, que se caracteriza por presentar un follaje de color verde oscuro, sus frutos de diferentes formas y tamaño, pero generalmente son aperados y con pulpa de color roja-rosada. Es una variedad muy prolífica de alto potencial productivo, con un rendimiento de alrededor de las 70 t ha-1año-1 cuando las condiciones medioambientales y tecnológicas son adecuadas, y que en condiciones experimentales ha tenido rendimientos de hasta 100 t ha-1 año-1; con rendimientos promedios de 40 t ha-1 año-1 (MINAG, 2011).

Tecnología y métodos de trabajo

El trabajo experimental se repitió en tres ocasiones (campañas) y se desarrolló según las especificaciones y normas establecidas para la propagación por enraizamiento de esquejes establecidas en la guía técnica del cultivo (Peña et al., 2005). Para ello se trabajó bajo un umbráculo que permite

The Pectimorf® is a mixture of oligosaccharides withh pectic origin, polymerization degree 7-16, obtained from raw materials of the citrus industry, specifically pectic acid (Sigma, citrus pectin) (Cabrera, 2000; Cid et al. 2006), according to established methodology and patented by the oligosaccharines lab from the Bioactive Products Group, Department of Plant Physiology and Biochemistry, from the National Institute of Agricultural Sciences (INCA), Havana, Cuba (Montes et al., 2000). This laboratory is dedicated since 1992 to the development of methodologies for obtaining oligosaccharides, including Pectimorf®, which is a monomer of galacturonic acid (Merck) and of a growth promoting effect, recognized in numerous crops (Nieves et al., 2006 and sacks et al., 2007).

The cuttings were obtained from trees of P. guajava L. variety Cuban Red Dwarf E.E.A 18-40. This variety was obtained by selection from a population of plants originated from seeds resulting from open pollination of variety Indian Pink in 1962, in the former Agricultural Experiment Station at Santiago de las Vegas in Havana, Cuba, now the National Institute of Fundamental Research in Tropical Agriculture "Alexander von Humboldt" (INIFAT). It is a small sized tree, which is characterized by dark green foliage, the fruits of different shapes and sizes, but usually are leaflets and pulp colored red -pink. This variety is very prolific with high productive potential, with a yield of around 70 t ha-1 year-1 when environmental and technological conditions are suitable and in experimental conditions had yields of up to 100 t ha-1 year-1, with average yields of 40 t ha-1 year-1 (MINAG, 2011).

Technology and methods of work

The experimental work was repeated three times (campaigns) and developed according to the specifications and standards established for the propagation by rooting cuttings established in the culture technique guide (Peña et al., 2005). This was achieved under a green house that allows the reduction of 50% of the incident solar radiation and rooting beds 10 m long and 1 m wide, filled with sand substrate 25 cm deep.

Between the months of January to August 2009, cuttings were cut of 12 cm on average, semi-ligneous with two pairs of leaves at the top, from shoots of three years old near the installation site. Cutting of the cuttings was made in the early morning hours to avoid rapid oxidation by phenols concentration, since the influence of high temperature and light intensity increases the concentration of these in the cuttings, therefore rooting efficiency may be affected, by promoting endogenous modifications of IAA (Piñol et al., 2000).


la reducción de 50% de la radiación solar incidente y en camas de enraizamiento de 10 m de largo por 1 m de ancho, rellenas con sustrato de arena de 25 cm de profundidad.

Entre los meses de enero - agosto de 2009, se cortaron esquejes de 12 cm en promedio, semileñosos con dos pares de hojas en su parte superior, provenientes de un banco de yemas de tres años de edad cercano al lugar de instalación. El corte de los esquejes se realizó en horas tempranas de la mañana para evitar la rápida oxidación por concentración de fenoles, ya que la influencia de altas temperaturas e intensidad luminosa aumentan la concentración de los mismos en los esquejes, y por tanto puede afectarse la eficiencia del enraizamiento, por provocar modificaciones endógenas del AIA (Piñol et al., 2000).

Las estacas se establecieron en el lecho de enraizamiento y se distribuyeron en arreglo de tres bolillo con una densidad de 100 esquejes m-2. Se aplicaron riegos intermitentes de 15 s cada 7 min, durante todo en día por cuatro semanas mediante un sistema de micro-aspersores de riego localizado, capaz de mantener a los esquejes hidratados y sus hojas turgentes.

La cantidad total de esquejes se separó en seis grupos para introducir su extremo basal, durante 15 min en recipientes que contenían 250 ml de alguna de las diferentes soluciones correspondientes a cada tratamiento. Los seis tratamientos consistieron de: 1) solución con 5 mg l-1 de ácido indolacético (AIA), que fue el tratamiento testigo de producción; 2) agua destilada, al que se denominó testigo absoluto; soluciones de PectiMorf® a diferente concentración; 3) 10 mg l-1; 4) 20 mg l-1; 5) 30 mg l-1; y 6) 40 mg l-1. El pesaje de AIA y PectiMorf® se realizó en una balanza analítica con precisión de 0.1 mg.

Variables

Sesenta días después de establecer las estacas en el sustrato se evaluó: 1) supervivencia (%) que se cuantificó sobre la base de una muestra de 50 esquejes por tratamiento y se determinó la proporción de esquejes vivos y muertos cada 15 días; 2) número de raíces (U), al finalizar la fase enraizamiento se tomaron 10 esquejes por tratamiento y se realizó el conteo de las raíces primarias que se formaron en cada esqueje; 3) la biomasa radical fresca y seca (g) que se evaluó al cortar las raíces y éstas se pesaron en la balanza analítica. Para obtener la biomasa seca radical, éstas se colocaron en bolsas de papel para secarlas en estufa de convección a 65 °C durante 72 h y su posterior pesaje; y 4) fracción radical (%), que se evaluó mediante la determinación de

The cuttings were established in the rooting bed and distributed in a herringbone arrangement with a density of 100 cuttings m-2. Intermittent irrigation of 15 s every 7min was applied, during whole day for four weeks using micro-sprinkler irrigation, able to keep the cuttings hydrated and turgid leaves.

The total amount of cuttings was separated into six groups to introduce its basal end for 15 min in vessels containing 250 ml of one of the different solutions for each treatment. The six treatments consisted of: 1) solution with 5 mg l-1 of indole acetic acid (IAA), which was the production control treatment; 2) distilled water, which is called absolute control; Pectimorf® solutions at different concentration; 3) 10 mg l-1; 4) 20 mg l-1; 5) 30 mg l-1; and 6) 40 mg l-1. The weighing of IAA and Pectimorf® was made on an analytical balance accurate to 0.1 mg.

Variables

Sixty days after establishing the cuttings in the substrate was evaluated: 1) survival (%), that was quantified on the base of a sample of 50 cuttings per treatment and determined the proportion of living and dead cuttings every 15 days; 2) number root (U), at the end of the rooting phase 10 cuttings were taken per treatment and counted the primary roots that formed in each cutting; 3) fresh and dry root biomass (g), which was evaluated by cutting roots and these were weighed on an analytical balance. For dry root biomass, the roots were placed in paper bags to dry in a convection oven at 65 °C for 72 h and subsequent weighing; 4) root fraction (%), which was assessed by determining the percentage ratio of dry biomass of roots over total cuttings biomass; for this determination was used the following mathematical expression Fr= (Brs / Bst) 100, where Brs= dry root biomass, Bst= total dry biomass= dry root mass + dry mass of shoots; and 5) root efficiency index (%), which was determined by adjusting the formula proposed by Rivera and Fernández (2003), who propose to calculate the efficiency index (IE), through the following mathematical relationship IER= ((Brs (p) - Brs (t)) / Brs (t)) 100, where Brs (p)= dry root biomass, treatments treated with Pectimorf®, Brs (t)= dry root biomass in the control treatment.

Experimental design and statistical analysis

The experiment was established on a completely randomized design. It had 50 cuttings per treatment in each campaign. To determine differences between treatments was made an


la relación porcentual de biomasa seca de las raíces entre la biomasa total del esqueje; para esta determinación se utilizó la siguiente expresión matemática Fr= (Brs/Bst)100, donde Brs= biomasa radical seca, Bst= biomasa seca total = masa radical seca + masa seca de la parte aérea. 5) índice de eficiencia radical (%), que se determinó mediante un ajuste de la fórmula propuesta por Rivera y Fernández (2003), quienes proponen calcular el Índice de eficiencia (IE), a través de la siguiente relación matemática IER= ((Brs (p)- Brs (t))/Brs (t))100, donde Brs(p)= biomasa radical seca de tratamiento tratado con PectiMorf®, Brs(t)= biomasa radical seca del tratamiento testigo.

Diseño experimental y análisis estadístico

El experimento se estableció sobre un diseño completamente aleatorizado. Se tuvieron 50 esquejes por tratamiento en cada campaña. Para determinar diferencias entre tratamientos se realizó un análisis de varianza de clasificación simple y la comparación de medias se realizó mediante la prueba de Rangos Múltiples de Duncan (p≤ 0.05). Con los promedios de las campañas, se empleó una prueba de F para determinar diferencias entre el testigo de producción y el testigo absoluto; las variables número de raíces, biomasa radical fresca y seca se procesaron mediante un análisis de regresión simple. En el análisis se utilizó el paquete estadístico Statistica 6.1 en ambiente Windows.


En el experimento en que se evaluó la formación de raíces adventicias en estacas de guayaba en respuesta a la aplicación de ya sea, PectiMorf® o AIA, se aprecia que los esquejes a los que no se aplicó alguno de los productos citados, estos formaron raíces, lo que sugiere una capacidad intrínseca de los mismos para esta actividad fisiológica (Cuadro 1). Esto es posible debido a que en el esqueje también se encuentran órganos o centros productores de auxina, como son los ápices de las hojas, los tallos y las yemas axilares. La auxina sintetizada en estos centros puede transportarse como "auxina libre" la cual no tiene actividad fisiológica, sino que viaja por los tejidos conductores del esqueje y actúa en los lugares de mayor atención. En este momento se une a otros compuestos y se transforma en "auxina combinada", que es inmóvil y si tiene actividad fisiológica como la formación de callos, iniciación y elongación radical (Overvoorde et al., 2010).

analysis of variance of simple classification and comparison of means was performed using Duncan’s multi range test (p≤ 0.05). With campaigns averages was used the F test to determine differences between the control of production and absolute control; the variables number of roots, fresh and dry root biomass were processed by simple regression analysis. In the analysis was used the statistical package STATISTICA 6.1 for Windows.


In the experiment in which was assessed the formation of adventitious roots in cuttings of guava in response to the application of either, Pectimorf® or IAA; cuttings were any of the cited products were applied, formed roots, suggesting an intrinsic capability of the same for this physiological activity (Table 1). This is possible because in the cutting are also organs or auxin production centers, such as the apex of the leaves, stems and axillary buds. Auxin synthesized in these centers can be transported as "free auxin" which has no physiological activity, but travels through tissue conducts of the cutting and acts in sites were most needed. Right now joins to other compounds and becomes "auxin combined", which is still and if it has physiological activity as callus formation, radical initiation and elongation (Overvoorde et al., 2010).

But the response level for rooting formation by the cuttings from guava variety Cuban Red Dwarf was low; as demonstrated by the variable root fraction indicating that of the total biomass of untreated cuttings, only 3.92% corresponded to roots. While cuttings to which was applied

Cuadro 1. Funcionamiento radical de esquejes de guayaba var. Enana Roja Cubana ante la aplicación de 0 y 5 mg L-1 de AIA.

Table 1. Root behavior of cuttings of guava variety Cuban Red Dwarf before the application of 0 and 5 mg L-1 IAA.

Dosis de AIA

Núm. de raíces

Biomasa radical (g) Fracción radical (%)Fresca Seca

0 mg L-1 1.40b 0.27 b 0.08 b 3.92b

5 mg L-1 5.00a 1.09 a 0.32 a 11.05 a

F 44.18 56.15 59.20 40.72Sig. 0.000003 0.000001 0.000000 0.000005


Pero el nivel de respuesta de formación de raíces por los esquejes de guayaba var. Enana Roja Cubana fue bajo, así lo demuestra la variable fracción radical que indica que de la biomasa total del esqueje no tratado, sólo 3.92% correspondió a raíces. Mientras que los esquejes a los que se aplicó AIA sintético, las raíces que formaron fueron más grandes, pues tuvieron hasta 11.05% de la biomasa total, lo cual representa un aumento significativo del rendimiento fisiológico para ésta actividad. La prueba de F realizada muestra que existen diferencias significativas entre todas las variables evaluadas a favor del testigo de producción (AIA, 5 mg L-1), por lo que se reafirma una vez más la necesidad de aplicar AIA para obtener alta eficiencia en el proceso de enraizamiento.

Al respecto, Balaguera et al. (2010) reconocen la importancia de la auxina en el desarrollo de las raíces, debido a su influencia en la división celular, alargamiento y diferenciación en el cultivo de Pitaya (Selenicereus megalanthus Haw.). Azcón-Bieto y Talón (2000) estudiaron el proceso de formación de raíces adventicias, y describen que las auxinas indujeron a nivel celular la respuesta de división, alargamiento y diferenciación, por lo que se propone una hipótesis para el mecanismo de acción, que se basa en su influencia en la división celular del cambium, y por otra parte, en la estimulación para la formación de traqueidas por diferenciación de las células del callo, lo cual permite la iniciación y crecimiento de las raíces. Vargas et al. (1999) demostraron que la aplicación exógena de auxinas incrementó la respuesta de formación de raíces adventicias en estacas de icaco. En estudio citado se emplearon diferentes combinaciones de auxinas con las que se pudo lograr que hasta 70% de las estacas formaran raíces.

La aplicación de hormonas como AIA o AIB es un paso importante de la tecnología de propagación por enraizamiento de esquejes actualmente en sistemas intensivos de propagación de plantas (MINAG, 2011), ya que sin ellas no se lograría un adecuado enraizamiento en las estacas de guayaba var. Enana Roja Cubana. La Figura 1 muestra las potencialidades que tiene el PectiMorf® para lograr altos índices de supervivencia, ya que en los diferentes grupos de esquejes sometidos a alguna de las dosis del producto evaluadas más de 80% de las plantas obtenidas sobrevivieron, cantidad superior a 56% de plantas sobrevivientes a partir de esquejes que se sometieron al testigo absoluto, y cercanas a 88% de plantas obtenidas a partir de estacas tratadas con el AIA.

synthetic IAA, roots that formed were larger; as were up to 11.05% of the total biomass, which represents a significant increase in physiological performance for this activity. The F test shows that there are significant differences between all variables assed, in favor of the production control (IAA, 5 mg L-1), thus once again reaffirms the need to apply IAA to obtain high efficiency in the rooting process.

In this regard, Balaguera et al. (2010) recognize the importance of auxin in the development of roots, due to their influence on cell division, elongation and differentiation in the crop of Pitaya (Selenicereus megalanthus Haw.). Azcon-Bieto and Talon (2000) studied the formation process of adventitious roots and describe that auxins induced at cellular level the response of division, elongation and differentiation, therefore propose a hypothesis for the mechanism of action, which is based on its influence on vascular cambium, and moreover, in stimulating the formation of tracheids by differentiation of cells from the callus, which enables the initiation and growth of roots. Vargas et al. (1999) demonstrated that exogenous application of auxin increased the response of adventitious root formation in cuttings of icaco. In the study cited, were used different combinations of auxin, with which were able to achieve that up to 70% of the cuttings formed roots.

The application of hormones such as IAA or IBA is an important step for micropropagation technology by rooting cuttings, currently in intensive systems of plant propagation (MINAG, 2011), because without them, could not achieve an adequate rooting from cuttings of guava variety Cuban Red Dwarf. Figure 1 shows the potential that Pectimorf® has to achieve high survival rates, since the different groups of cuttings subjected to any of the tested doses of the product; over 80% of the obtained plants survived, amount higher than 56% of plants that survived from cuttings that were subjected to absolute control, and close to 88% of plants obtained from cuttings treated with IAA.

These results demonstrate the importance of Pectimorf® as efficient product in the production system of seedlings of guava, because survival has a highly related with the formation of roots and avoids leaf abscission of cuttings, and a delay in this process increases the possibility of death of the cutting.

González et al. (2008) evaluated the germination of soybean variety INCASOY-27, which prior to planting were subjected to various treatments. 24 h after planting was observed that groups of seeds than previously were kept immersed in a solution of Pectimorf®, the greater percentage of them


germinated in comparison to the groups of seeds soaked in the substance. Plants obtained from seeds that were previously treated with a solution, either 10 or 100 ppm of Pectimorf®, more than 80% of them survived. Also, Izquierdo et al. (2009) showed that micropropagated banana plants clone 'FHIA-18', which at the beginning of transplantation for acclimatization were subjected to immersion in solutions with 1 or 5 mg L-1 of Pectimorf® or were applied a solution of this substance by foliar spraying, after this phase of acclimatization, 92 and 92.8% of plants survived, respectively, higher than 84% of survival from untreated plants with Pectimorf®).

Figure 2, shows that the cuttings subjected to immersion in solution containing 20 mg L-1 Pectimorf® formed as many adventitious roots, than those cuttings untreated with it. Considering that several factors (genotype, physiological condition of cutting, temperature and relative humidity, substrate characteristics, etc.) influence the response of root formation in cuttings, regression analysis showed that environmental conditions and similar plant material in this experiment, the optimal response of rooting from cuttings is when these are subjected to immersion treatment in a solution with 23.9 mg L-1 Pectimorf®, with which formed 4.15 adventitious roots on average by cutting. The dose of 20 mg L-1 also resulted optimal in its effect for variables fresh and dry root biomass (Figure 3).

Estos resultados demuestran la importancia del PectiMorf® como producto eficiente en el sistema de producción de posturas de guayaba, porque la supervivencia tiene una alta relación con la formación oportuna de raíces y evitar la abscisión de las hojas de los esquejes, y un retraso en este proceso aumentan la posibilidad de la muerte del esqueje.

González et al. (2008) evaluaron la germinación de semillas de soya variedad Incasoy-27, que antes de su siembra se sometieron a diversos tratamientos. Transcurridas 24 h después de la siembra observaron que en grupos de semillas que previamente se mantuvieron en inmersión en una solución de PectiMorf®, mayor porcentaje de éstas germinó en comparación a los grupos de semillas no embebidas en esta sustancia. Las plantas que se obtuvieron de semillas que previamente se trataron con solución, ya sea, 10 ó 100 ppm de PectiMorf®, más de 80% de éstas sobrevivió. También, Izquierdo et al. (2009) demostraron que plantas de plátano clon ‘FHIA-18’ micropropagadas, las que al inicio de trasplante para su aclimatación se sometieron a inmersión en soluciones con 1 ó 5 mg L-1 de PectiMorf® o se les aplicó solución de esta sustancia mediante aspersión foliar, transcurrida esta fase de aclimatación, 92 y 92.8% de las plantas sobrevivieron, respectivamente, superior a 84% de sobrevivencia de las plantas no tratadas con PectiMorf®).

En la Figura 2 se puede apreciar que los esquejes sometidos a inmersión en solución con 20 mg L-1 de PectiMorf® formaron mayor cantidad de raíces adventicias, que los esquejes no

Figura 1. Porcentaje de supervivencia de esquejes de guayaba var. Enana Roja Cubana ante la aplicación de diferentes dosis de PectiMorf®.

Figure 1. Survival percentage of cuttings of guava variety Cuban Red dwarf before the application of different doses of Pectimorf®.

100

90

80

70

60

50

Supe

rviv

enci

a (%

)

Días después de la siembra15 30 45 60

Testigo AIA (5 mg/L)PrectiMorf® (0 mg/L)PrectiMorf® (10 mg/L)PrectiMorf® (20 mg/L)PrectiMorf® (30 mg/L)PrectiMorf® (40 mg/L)

Figura 2. Número de raíces de esquejes de guayaba var. Enana roja cubana como respuesta a la aplicación de diferentes soluciones de PectiMorf®. En el modelo de regresión, y= número de raíces, x= dosis de PectiMorf®, R2= coeficiente de determinación.

Figure 2. Number of roots of cuttings from guava variety Cuban Red Dwarf, as response to application of different solutions of PectiMorf®. In the regression model, y= number of roots, x= optimal dose; R2= coefficient of determination.

Solución de PectiMorf® (mg/L)0 10 20 30 40

5

4.5

43.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0

Núm

ero

de ra

íces

y= -0.0055x2 + 0.239x + 1.3R2= 0.9289


tratados con esta sustancia. Considerando que varios factores (genotipo, condición fisiológica de la estaca, temperatura y humedad relativa ambiental, características del sustrato, etc.) influyen en la respuesta de formación de raíces en estacas, el análisis de regresión mostró que en condiciones ambientales y de material vegetal similares que en este experimento, la respuesta óptima de enraizado de esquejes es cuando estos se someten a tratamiento de inmersión en solución con 23.9 mg L-1 de PectiMorf®, con la que formarían 4.15 raíces adventicias en promedio por esqueje. La dosis de 20 mg L-1 también resultó la óptima en su efecto para las variables biomasa radical fresca y seca (Figura 3).

El coeficiente de determinación R2 permite asegurar que, manteniendo constantes otras condiciones en que se realizó el experimento, la ecuación representada en la figura explica 92.8% de los resultados que es aceptable desde el punto de vista matemático para variables biológicas (Di Rienzo et al., 2005). Al someter los esquejes a dosis superiores a 20 mg L-1, ocurrió la inhibición progresiva del número de raíces que formaron los esquejes, pues aquellos que recibieron las dosis de 30 y 40 mg L-1, formaron sólo 23.25 y 51.16% de la cantidad de raíces que formaron los esquejes sometidos al mejor tratamiento. Éstas respuestas divididas en dos tendencias ~una de ascenso y otra de descenso~, se ha presentado en otras investigaciones donde se han estudiado dosis de PectiMorf®, pero para cada especie vegetal esta respuesta cambia el punto máximo de expresión de los mejores resultados. Por ejemplo, Cid et al. (2006) encontraron que distintas combinaciones de AIA, GA3 y PectiMorf® generaron diferentes tendencias (aumento y disminución) en variables fisiológicas medidas en semillas artificiales de caña de azúcar.

El punto máximo de inflexión ocurrió en la combinación de 2 mg L-1 de AG3 y 10 mg L-1 de PectiMorf®, mientras que las demás combinaciones quedaron por debajo en dos sentidos. Por otro lado, Benítez et al. (2008) demostraron que la aspersión foliar de soluciones con, ya sea, 2, 10 y 20 mg L-1 de PectiMorf®, a plantas de palma areca (Dypsis lutescens H. Wendel) a los seis meses después de la emergencia, aquellas plantas a las que se aplicó la dosis de 10 mg L-1 mostraron el mayor crecimiento en altura y área foliar.

Es importante destacar que todos los esquejes tratados mostraron mejor respuesta que aquellos esquejes del grupo testigo absoluto, lo que destaca una acción benéfica del producto, aunque existan dos tendencias en el resultado; la dosis de 20 mg L-1 de PectiMorf® resulta ser la más adecuada

The coefficient of determination R2 ensures that, keeping constant other conditions in which the experiment was conducted, the equation shown in the Figure explains 92.8% of the results which is acceptable from the mathematical point of view for biological variables (Di Rienzo et al., 2005). By subjecting the cuttings at doses above 20 mg L-1, progressive inhibition occurred in the number of roots formed by cuttings, since those receiving doses of 30 and 40 mg L-1, formed only 23.25 and 51.16% of the amount of roots formed by cuttings subjected to the best treatment. These responses divided into two tendencies ~ one of ascent and the other descent ~, has been seen in other studies where doses of Pectimorf® were studied, but for each plant species this response changes the peak of expression of the best results. For example, Cid et al. (2006) found that different combinations of IAA, GA3 and Pectimorf® generated different trends (ascent and descent) in physiological variables measured in artificial seeds from sugarcane.

Figura 3. Biomasa radical fresca y seca de esquejes de guayaba var. Enana roja cubana como respuesta a la aplicación de diferentes soluciones de PectiMorf®. y= número de raíces; x= dosis óptima; R2= coeficiente de determinación.

Figure 3. Fresh and dry root biomass from cuttings of guava variety Cuban Red Dwarf, as response to application of different solution of PectiMorf®. y= number of roots; x= optimal dose; R2= coefficient of determination.

1

0.80

0.60

0.40

0.20

0

Bio

mas

a rad

ical

fres

ca (g

)B

iom

asa r

adic

al se

ca (g

)

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0

0 10 20 30 40Solución de PectiMorf® (mg/L)

0 10 20 30 40Solución de PectiMorf® (mg/L)

y= -0.001x2 + 0.0431x + 0.2976R2= 0.956

y= -0.003x2 + 0.0133x + 0.0854R2= 0.956


en términos de respuesta vegetal, que coincide con resultados obtenidos por Ramírez et al. (2003) en el enraizamiento de esquejes de guayaba var. Enana Roja Cubana.

Debido a que el PectiMorf® consiste de una mezcla de oligosacáridos pécticos con grado de polimerización 7-16 y un monómero de ácido galacturónico, constituyendo una mezcla compleja, Mederos y Hormasa (2008) le atribuyen alta capacidad para causar diversos efectos de crecimiento, de defensa u hormonal, aunque no hay referencias que describan los procesos fisiológicos que se estimulan.

El análisis de regresión muestra que las estacas que recibieran entre 21.55 y 22.17 mg L-1 de PectiMorf®, mostrarían las máximas respuestas de biomasa radical fresca y seca, 0.76 y 0.232 g, respectivamente; las cuales están en estrecha relación con la dosis aplicada; cantidades que se aproximan mucho a los 0.75 y 0.231 de biomasa radical fresca y seca que tuvieron los esquejes a los que se aplicaron 20 mg L-1 de PectiMorf®. El coeficiente de determinación de 0.956 para ambas curvas, permiten asegurar que considerando similares las condiciones ambientales y de material vegetal en las que se realizó el experimento, el modelo obtenido es altamente confiable en su capacidad para predecir la acumulación de materia fresca y seca en respuesta a la dosis de PectiMorf®. Cabe puntualizar que a medida que se aumentó la dosis después del máximo punto de inflexión los esquejes formaron menos biomasa radical fresca y seca.

Los resultados del presente trabajo aportan evidencia de que el PectiMorf® podría ser una alternativa viable para utilizarse como producto promotor del enraizado de esquejes de guayaba, similares a los descritos por Fajardo et al. (2011) en el enraizamiento de Dianthus caryophyllus. Aunque también hay referencias del efecto de esta sustancia para estimular otras respuestas en las plantas.

Camejo et al. (2012), demostraron aumento de la actividad enzimática en raíces de alfalfa tratadas con PectiMorf®. Es importante señalar que el PectiMorf® está compuesto por una mezcla de oligogaracturónidos y que estas son moléculas bioactivas que resultan de la degradación de los polisacáridos pécticos de la pared celular de las plantas o proveniente de algunos microorganismos que invaden los tejidos vegetales, su relación más estrecha con el enraizamiento está explicada en los resultados de Carpita y Gibeault (1993), quienes aseguran que los polisacáridos pécticos, son moléculas superiores que están relacionadas con los xiloglucanos que sirven como conectores o cubridores de espacios de las

Maximum inflection point occurred in the combination of 2 mg L-1 GA3 and 10 mg L-1 Pectimorf®, while the other combinations fell short in all senses. Furthermore, Benitez et al. (2008) demonstrated that foliar spraying solutions, either, 2, 10 and 20 mg L-1 Pectimorf®, in areca palms (Dypsis lutescens H. Wendel) at six months after emergence, those plants that was applied the dose of 10 mg L-1 showed the highest growth in height and leaf area.

Is important to mention that all treated cuttings showed better response than those cuttings from the absolute control, highlighting a beneficial action from the product; although there are two trends in the result: the dose of 20 mg L-1 Pectimorf® proves to be the most suitable in terms of plant response, which coincides with the results obtained by Ramirez et al. (2003) on the rooting of cuttings of guava variety Cuban Red Dwarf.

Because Pectimorf® consists of a mixture of pectic oligosaccharides with polymerization degree of 7-16 and a monomer of galacturonic acid, forming a complex mixture; Mederos and Hormasa (2008) attribute high capacity to cause various effects of growth, defense or hormonal, but there are no references that describe the physiological processes that are stimulated.

Regression analysis shows that the cuttings that received between 21.55 and 22.17 mg L-1 Pectimorf®, would show the maximum responses of fresh and dry root biomass, 0.76 and 0.232 g, respectively; which are closely related with the applied dose; quantities that are very close to 0.75 and 0.231 of fresh and dry root biomass that cuttings had, at 20 mg L-1 Pectimorf®. The coefficient of determination of 0.956 for both curves, allowed ensure that considering similar environmental conditions and plant material in which the experiment was conducted, the model obtained is highly reliable in its capability to predict the accumulation of fresh and dry matter in response to doses of Pectimorf®. It is worth pointing out that as the dose was increased after the maximum inflection point, the cuttings formed less fresh and dry root biomass.

The results of this study provide evidence that Pectimorf® could be a viable alternative for use as a promoting product of rooting in cuttings of guava, similar to those described by Fajardo et al. (2011) on the rooting of Dianthus caryophyllus; although there are references on the effect of this substance to stimulate other responses in plants.


microfibrillas de celulosa de la pared celular, una vez que la célula realiza la diferenciación y el alargamiento celular, procesos que ocurren en la iniciación radial.

Los resultados obtenidos demuestran que la dosis de 20 mg L-1 de PectiMorf® es la dosis que induce la mejor respuesta del material vegetal evaluado; sin embargo, la fracción radical muestra otro tipo de tendencia, ya que existe diferencia estadística entre las aplicaciones de PectiMorf® y el testigo absoluto (sin aplicación), pero no existe diferencias estadísticas de efecto entre las dosis de 10, 20, 30 y 40 mg L-1 de PectiMorf®; lo cual implica que existe una estrecha relación entre la aplicación del producto en éstas dosis y la cantidad de raíces que puede producir en correspondencia con el peso total del esqueje.

Otra observación importante es que las aplicación de PectiMorf® no difieren estadísticamente con la aplicación del AIA, en su efecto de estímulo de la formación de raíces. Respecto a la variable índice de eficiencia radical, que expresa la eficiencia de cada tratamiento con respecto a los testigos estudiados, muestra que todas las dosis de PectiMorf® estudiadas fueron más eficientes que el testigo absoluto, o sea que la aplicación de este producto siempre fue más beneficiosa que no aplicar y este efecto ocurrió para todas la dosis estudiadas. La mejor respuesta se obtuvo al tratar los esquejes con la dosis de 20 mg L-1, en los que se obtuvo un índice de eficiencia radical de 187.56%.

Sin embargo, a pesar de que el PectiMorf® es una alternativa viable, no es más eficiente que aplicar la hormona AIA, en la base de las estacas. En el Cuadro 2 se muestra que para ninguna de las dosis estudiadas el índice de eficiencia radical llega a ser positivo, aunque la dosis 20 mg L-1 (30.19%) de PectiMorf® es la que más se aproxima al efecto del AIA.

Camejo et al. (2012) demonstrated an increase of the enzyme activity in alfalfa roots treated with Pectimorf®. Importantly, Pectimorf® consists of a mixture of oligo galacturonic and that these are bioactive molecules that result from the degradation of pectic polysaccharides from the cell wall of plants or from some microorganisms invading plant tissues, their relationship with rooting is explained in the results of Carpita and Gibeault (1993), who claim that pectic polysaccharides are higher molecules that are related with xyloglucans that work as connectors or as space covers from cellulose microfibrils of the cell wall, once that the cell performs the differentiation and cell elongation, processes occurring in root initiation.

The results obtained show that 20 mg L-1 Pectimorf® is the dose that induces the best response of the plant material evaluated; however, root fraction shows another type of trend, since statistical difference exists between applications of Pectimorf® and absolute control (without application), but there are no statistical differences in effect between doses of 10, 20, 30 and 40 mg L-1 Pectimorf®, which implies that there is a close relationship between product application at these doses and the number of roots that can produce in correspondence with the total weight of the cuttings.

Another important observation is that the application of Pectimorf® did not differ statistically with the application of IAA, in its effect to stimulate root formation. Regarding the variable of root efficiency index, which expresses the efficiency of each treatment related to the controls; shows that all Pectimorf® doses were more efficient than the absolute control, meaning that the application of this product was always more beneficial than not applying and this effect occurred for all the doses studied. The best

Cuadro 2. Comportamiento del índice de eficiencia radical (IER) ante los testigos absoluto y de producción en base a la biomasa seca radical (g) en esquejes de guayaba sometidas a diferentes concentraciones de PectiMorf®.

Table 2. Behavior of root efficiency index (IER) before absolute and production control based on dry root biomass (g) in cuttings of guava subjected to different concentrations of Pectimorf®.

Medias con superíndices diferentes difieren significativamente según Duncan para p≤ 0.05%.

Tratamientos Fracción radical (g) X±DS IER (%)Testigo absoluto Testigo de producción

Testigo de producción 11.05 ±2.39a ---------------- -----------------Testigo absoluto 3.92±3.07c ---------------- -----------------PectiMorf® 10 mg L-1 9.90±2.46ab 170.73 -34.27PectiMorf® 20 mg L-1 10.07±1.67 ab 187.56 -30.19PectiMorf® 30 mg L-1 10.43±1.16 ab 175.91 -33.02PectiMorf® 40 mg L-1 8.23±2.05b 93.01 -53.14E. Ex 0.46 ---------------- -----------------


Estos resultados muestran la necesidad de seguir trabajando para mejorar el efecto del PectiMorf® como producto promotor del enraizado de estacas, así lo reconocen Ramírez et al. (2003) en el cultivo de la guayaba, Falcón y Cabrera (2007) en el enraizamiento de peciolos de violeta africana (Saintpaulia ionantha), Hernández et al. (2007) sobre Anthurium andreanum y se ajusta a las recomendaciones de Cabrera (2000) y Mederos y Hormasa (2008).

Conclusión

La mejor dosis de PectiMorf® para el enraizamiento de esquejes de guayaba es 20 mg L-1, ya que mostró los mejores resultados en las variables evaluadas y se recomienda la aplicación de la misma para la producción de posturas de guayaba var. Enana Roja Cubana, aunque hay que trabajar mezclas con otros productos que puedan igualar o mejorar la respuesta del AIA.

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response was obtained by treating the cuttings with a dose of 20 mg L-1, in which was obtained a root efficiency index of 187.56%.

However, despite that Pectimorf® is a viable alternative it is not more efficient than to apply the hormone IAA, at the base of the cuttings. Table 2 shows that for any of the doses studied the root efficiency index becomes positive, although dose 20 mg L-1 (30.19%) of Pectimorf® is the nearest approach to the effect of IAA.

These results show the need to continue working to improve the effect of Pectimorf® as a promoting product of rooting in cuttings, as recognized by Ramirez et al. (2003) in the cultivation of guava; Falcon and Cabrera (2007) on the rooting of petioles of African violet (Saintpaulia ionantha); Hernández et al. (2007) on Anthurium andreanum and adjust to the recommendations of Cabrera (2000) and Mederos and Hormasa (2008).

Conclusion

The best dose of Pectimorf® for rooting in cuttings of guava is 20 mg L-1, since it showed the best results in the variables evaluated and recommended the application thereof for the production of seedlings of guava variety Cuban Red Dwarf, but is necessary to work mixes with other products that may meet or exceed the response of the IAA.

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Calidad de huevo de cuatro líneas genéticas de gallinas en clima cálido*

Egg quality of four genetic lines of chickens in warm climate

Jorge Hernández-Bautista2, Ma. Isabel Pérez-León§1, Alicia González-Martínez1, Yuri Villegas-Aparicio1, Gerardo Rodríguez-Ortíz1 y Víctor Manuel Meza-Villalvazo3

1División de Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex Hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. Tel. 01(951) 5 17 07 88. 2Universidad Autónoma Benito Juárez de Oaxaca. Cd. Universitaria Cinco Señores. Oaxaca. C. P. 68120. Tel. (01951) 5110900. 3Universidad del Papaloapan. Circuito Central No. 200, Col. Parque Industrial. CP. 68301. Tuxtepec, Oaxaca. Tel: (01287) 8759240. Ext. 220. Tel: (01951) 5170788. Ext. 112. §Autor para correspondencia: [email protected].


Aceptado: mayo de 2013

Resumen

Hoy en día para valorar la calidad del huevo se emplean diversos parámetros como la variación del peso, la variación en la cámara de aire y la calidad de albúmina, de yema y de cáscara. Todo ello, con la única finalidad de presentar un producto altamente confiable para los consumidores. El objetivo de estudio fue determinar la calidad del huevo de gallina, en cuatro líneas híbridas, criadas en dos sistemas de producción en clima cálido húmedo; para ello, se establecieron, durante 2011, dos estudios en la posta zootécnica de la Universidad del Papaloapan (17° 47’ 00’’ latitud norte y 95° 56’ 00’’ longitud oeste, a una altura de 57 msnm). En el estudio uno, 40 gallinas de 18 semanas de edad, 10 de cada línea genética (Tetra SL, Harco, Plymouth y INPEMA-Plymouth), fueron alojadas en jaulas individuales (80 cm²) en donde se les proporcionó alimento ad libitum. En el estudio dos, un grupo de 80 gallinas (50 Tetra SL y 30 Plymouth) de la misma edad, fueron criadas en pastoreo-complemento. En ambos estudios, la evaluación se realizó en las semanas de postura 14, 18, 22 y 26 y las variables medidas fueron peso, largo y diámetro del huevo; peso de la yema, de la albúmina y del cascarón; pH de yema y de albúmina; intensidad del color de la yema y Unidades Haugh. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado con arreglo multifactorial donde los efectos fijos fueron la línea genética,

Abstract

Nowadays assessing egg quality are used various parameters like weight variation, variation in the air cell and albumen, yolk and shell quality; all these with the sole purpose of presenting a highly reliable product for consumers. The objective of study was to determine the quality of the chicken egg in four hybrid lines, grown in two production systems in humid warm climate; for this, were established in 2011, two studies in the relay from the Zootechnical University Papaloapan ( 17° 47' 00'' north latitude and 95° 56' 00'' west longitude, to a height of 57 masl). In study one, 40 hens of 18 weeks of age, 10 from each strain (Tetra SL, Harco, Plymouth and INPEMA -Plymouth), were housed in individual cages (80 cm ²) the food provided was ad libitum. In study two, a group of 80 hens (50 Tetra SL and 30 Plymouth) of the same age, were raised under pastured poultry. In both studies, the evaluation was carried out in the 14, 18, 22 and 26 laying weeks and measured variables were weight, length and diameter of the egg; yolk, albumin and eggshell weight; yolk and albumin pH; yolk intensity color and Haugh unit. It was used a completely randomized design with a multifactorial array where fixed effects were the genetic line, laying week, time of storage and refrigeration. At lay week 26 were found the highest values (p< 0.05) in egg

Jorge Hernández-Bautista et al.1108 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

la semana de postura, el tiempo de almacenamiento y de refrigeración. En la semana 26 de postura se encontraron los valores más altos (p< 0.05) en peso de huevo, yema y diámetro, en los dos sistemas. El pH de la yema y albúmina fue mejor en huevos evaluados un día después de la puesta y bajo refrigeración, en ambos estudios. Los huevos obtenidos de gallinas en jaula presentaron cascarón más delgado y yema de color menos intenso, comparados con los producidos bajo un sistema de pastoreo-complemento.

Palabras clave: Gallus gallus, gallinas en pastoreo, producción de huevo.

Introducción

En México, la carne de pollo y el huevo constituyen la primera fuente de proteína animal de la población, debido a su bajo costo y a que su preparación es rápida y sencilla. El país ocupa el primero y el sexto lugar a nivel mundial en el consumo de huevo y carne de pollo (22 y 24.2 kg per capita, respectivamente; UNA, 2008). La gran demanda de productos saludables y la búsqueda de sistemas accesibles que brinden la oportunidad de desarrollar en el futuro la producción animal de una manera sostenible (FAO, 2003), hace necesaria la exploración de sistemas alternativos que permitan la producción a pequeña y mediana escala mediante el aprovechamiento responsable de los recursos naturales. Uno de los sistemas más utilizados es la producción de huevo en traspatio, en el cual, las gallinas permanecen en semicautiverio, libres de condiciones insalubres, sin iluminación artificial y son alimentadas de forma natural. Actualmente se produce 10.5% de la producción nacional bajo este sistema) mientras que menos de 1% está representado por la producción de huevo orgánico, ecológico o de pastoreo. A pesar de que en la mayoría de los estados del País existe producción avícola de autoconsumo en condiciones de traspatio o pastoreo, este sistema ha sido poco explotado por la avicultura comercial y representa una interesante oportunidad para pequeños productores (UNA, 2008).

La producción de huevo de traspatio presenta algunas ventajas con respecto a los sistemas tecnificados. Por ejemplo, los costos de producción son más bajos debido a que el productor puede utilizar materiales propios de la región para construir alojamientos, e incluso para alimentar a las aves, así también se obtiene un producto más natural porque se suministra menor alimento comercial y

weight, yolk and diameter in the two systems. The pH of the yolk and albumin was better in eggs evaluated a day after lay and under refrigeration, in both studies. The eggs obtained from hens in cage had egg shell thinner and less intense color in yolk, compared with those produced under pastured poultry system.

Key words: Gallus gallus, poultry grazings, egg production.

Introduction

In Mexico, poultry meat and the egg are the primary source of animal protein for the population, because of its low cost and its preparation is quick and easy. The country occupies the first and sixth place worldwide in the consumption of eggs and poultry meat (22 and 24.2 kg per capita, respectively, UNA, 2008). The high demand for healthy products and search for available systems that provide the opportunity to develop in the future animal production on a sustainable basis (FAO, 2003), requires the exploration of alternative systems allowing production to small and medium scale through the responsible use of natural resources. One of the most used systems is the backyard egg production, in which hens remain in semi-captivity, free of unsanitary conditions without artificial illumination and are fed naturally. Currently produces 10.5% of the national production under this system; while less than 1% is represented by organic egg production, ecological or grazing. Although in most states of the country there is consumption of poultry production in backyard or grazing conditions; this system has been little exploited for commercial poultry and represents an interesting opportunity for small producers (UNA, 2008).

Egg production in backyard has some advantages over technified systems. For example, production costs are lower because the producer may use materials from the region to build henhouse, and even feed the hens, so also obtains a more natural product because less commercial food and chemical compounds are supplied, such as antibiotics and dyes; consequently the egg has a better appearance as a result from the consumption of a varied and rich diet in natural pigments from the hens (Castellu et al., 1989). In addition, there are fewer broken eggs losses during transfer, than in technologically advanced companies. Whereas egg quality is measured internally, externally and microbiological (Arias et al., 1998), it can be

Calidad de huevo de cuatro líneas genéticas de gallinas en clima cálido 1109

compuestos químicos como los antibióticos y los colorantes; por consecuencia el huevo presenta una mejor apariencia como producto del consumo de una dieta variada y rica en pigmentos naturales por parte de las gallinas (Castellu et al., 1989). Además, existen menos pérdidas por huevos rotos durante el traslado, que en las empresas tecnificadas. Considerando que la calidad del huevo se mide de manera interna, externa y microbiológica (Arias et al., 1998), se puede decir que los huevos producidos en traspatio pueden llegar a tener la misma calidad que los huevos producidos en jaula o corrales. El objetivo de estudio fue determinar la calidad del huevo de gallina, en cuatro líneas híbridas, criadas en dos sistemas de producción en clima cálido húmedo.


Área y población de estudio

El presente estudio se desarrolló en la posta zootécnica de la Universidad del Papaloapan, en Loma Bonita, Oaxaca. La institución se localiza en las coordenadas 17° 47’ 00’’ latitud norte y 95° 56’ 00’’ longitud oeste, a una altitud de 57 m. El clima predominante es cálido húmedo con lluvias en verano, los promedios anuales de precipitación pluvial varían de 1 500 a 3 000 mm (INEGI, 2008). En las instalaciones de la posta se generó el medio adecuado para el establecimiento de dos sistemas de producción, el análisis de calidad se realizó en el laboratorio químico-biológico de la misma Universidad.

Un grupo de 120 pollitas (INPEMA-Plymouth, Plymouth, Harco y Tetra sl) fue alimentado durante las primeras cuatro semanas de vida con alimento de iniciación con 21% de proteína cruda y 3 Mcal/kg de energía metabolizable, el cual fue ofrecido ad libitum. Al inicio de este periodo las aves fueron manejadas a una temperatura ambiente de 30°C, esta disminuyó gradualmente hasta alcanzar 24 °C a los 15 días de vida. De la 5ª a la 17a semana de edad se manejó bajo un sistema de pastoreo-complemento; 60% del consumo total fue cubierto a través del ofrecimiento de alimento comercial (18% de proteína cruda y 2.9 Mcal kg-1 de energía metabolizable), otro 40% del consumo requerido fue cubierto a través del pastoreo de gramíneas y leguminosas nativas propias del clima cálido húmedo, tales como Paspalum nonatum, Panicum maximun, Cynodon plectostacyus, Arachis pintoi, Macroptilium atropurpureum, entre otras.

said that the eggs produced in backyard can have the same quality as the eggs produced in cages or pens. The objective of study was to determine the quality of the chicken egg in four hybrid lines, grown in two production systems in humid warm climate.


Study Area and Population

This study was conducted in the relay from the Zootechnical Papaloapan University in Loma Bonita, Oaxaca. The University is located at coordinates 17 ° 47' 00'' N and 95° 56' 00'' W, at an altitude of 57 masl. The climate is warm and humid with summer rains, the average annual rainfall ranges from 1 500 to 3 000 mm (INEGI, 2008). In the relay facilities was generated the appropriate means for establishing two production systems, quality analysis was performed on the chemical-biological laboratory of the University.

A group of 120 chicks (INPEMA-Plymouth, Plymouth, Harco and Tetra sl) were fed during the first four weeks of life with starter feed with 21% crude protein and 3 Mcal / kg metabolizable energy, which was offered ad libitum. At the start of this period the hens were managed at ambient temperatures of 30 °C, this decreased gradually to 24 °C at 15 days of life. From the 5th to the 17th week of age were managed under a grazing system; 60% of total consumption was covered by offering commercial feed (18% crude protein and 2.9 Mcal kg-1 metabolizable energy) another 40% of the required consumption was covered by grazing grasses and legumes native from the warm humid climate, such as Paspalum Nonatum, Panicum maximum, Cynodon plectostacyus, Arachis pintoi, Macroptilium atropurpureum, among others.

At 18 weeks of age, 40 hens (study one), ten from each strain (INPEMA-Plymouth, Plymouth, Harco and Tetra sl), were randomly selected and housed in individual cages (dimensions: 40 x 40 x 40 cm, constructed with wood and hexagonal mesh and equipped with individually feeders and water dispenser) placed a meter above the floor level and sheltered in a gallery of 128 m2 with galvanized tin roof.

Another group of 80 hens (study two), 50 Tetras sl and 30 Plymouth, were established in pastured poultry system; for it, was built a house of 16 m2 with materials of the region,


A las 18 semanas de edad 40 gallinas (estudio uno), diez de cada línea genética (INPEMA-Plymouth, Plymouth, Harco y Tetra sl), fueron seleccionadas al azar y alojadas en jaulas individuales (dimensiones: 40 x 40 x 40 cm, construidas con madera y malla hexagonal y acondicionadas con comedero y bebedero individual) colocadas a un metro de altura sobre el nivel del piso y resguardadas en una galera de 128 m2 de superficie con techo de lámina galvanizada.

Otro grupo de 80 gallinas (estudio dos), 50 de la línea Tetra sl y 30 de la línea Plymouth, fueron establecidas en un sistema de pastoreo-complemento; para ello se construyó una caseta de 16 m2 con materiales de la región, la cual sirvió para ubicar los nidales y alojar a las aves. Además se proporcionó un área (2 500 m2 de superficie) para pastoreo cubiertas por gramíneas nativas en donde predominó el zacate “frente de toro” (Paspalum notatum).

Las gallinas del estudio uno se alimentaron, ad libitum, con alimento comercial (16% de proteína cruda y 3 Mcal kg-1 de energía metabolizable). En el estudio dos, las gallinas permanecieron bajo el mismo sistema de pastoreo -complemento, 70% de sus requerimientos nutricionales fueron cubiertos con un alimento balanceado (16% de PC y 3 Mcal de EM kg-1) y el resto fue obtenido a través de colecta de fauna y plantas silvestres en el área de pastoreo, en esta área permanecieron por un tiempo de 12 h al día.

Diseño experimental y análisis de la información

En ambos experimentos, la recolección de huevos se efectuó diariamente por la mañana y por la tarde e inmediatamente se almacenaron a temperatura ambiente (26 °C) y en refrigeración (8 ºC) La evaluación de calidad se realizó a las 24 h, al séptimo y al catorceavo día de almacenamiento, en las semanas de postura 14, 18, 22 y 26. Las variables medidas fueron, peso y grosor del cascarón, peso y color de la yema, peso de clara, diámetro y longitud del huevo y por último el pH de clara y yema.

El pesaje del huevo y sus componentes (clara, yema y cascarón) se registraron en kilogramos; en la tarea se utilizó una balanza marca NavigatorMR modelo NOB110. La medición de diámetro y la longitud del huevo se evaluaron con un vernier, las lecturas se registraron en milímetros. La coloración de la yema se medió cualitativamente con un ovocolor BASFMR (Figura 1), el abanico cuenta con diferentes intensidades de color amarillo. El grosor del cascarón se midió con un micrómetro MitutuyoMR, modelo

which served to locate the nests and house the hens. It also provided an area (2 500 m2) for pasture covered with native grass where "bahiagrass" (locally know as bull front) prevailed (Paspalum notatum).

Hen’s from study one, were fed ad libitum with commercial feed (16% crude protein and 3 Mcal /kg-1 metabolizable energy). In study two, hens remained under the pastured poultry system, 70% of their nutritional requirements were covered with a balanced feed (16% PP and 3 Mcal ME kg-1) and the rest was obtained through collection of wildlife and plants in the grazing area, in this area remained for a time of 12 hours a day.

Experimental design and data analysis

In both experiments, egg collection was made daily in the morning and evening and immediately stored at room temperature (26 °C) and under refrigeration (8 °C). Quality assessment was performed at 24 h, on the seventh and fourteenth day of storage, in laying weeks 14, 18, 22 and 26. The variables measured were weight and shell thickness, weight and yolk color, albumin weight, diameter and length of the egg and finally albumin and yolk pH.

The weighing of the egg and its components (albumen, yolk and shell) were recorded in kilograms; for the measurement, was used a scale NavigatorMR brand NOB110 model. To measure diameter and length of the egg was used a vernier scale, readings were recorded in millimeters. The coloration of the yolk was measured qualitatively with a yolk color fan BASFMR (Figure 1). Shell thickness was measured with a micrometer MitutuyoMR, 0011023DI model and measurement was recorded in millimeters. The pH of the yolk and albumin was measured with a potentiometer HannaMR, HI98108 model. The freshness of the egg was evaluated in Haugh units, which relates the height of the albumin with egg weight, being fresher as the value of Haugh units approaches to one hundred (Arias et al., 1998), values below to 69.99 Haugh units were grouped as consumer resistance to the product, in order to be more practical; in the determination is used a vernier MitutuyoMR, 001530312KIT model, based for measuring depths.

In study one was used a completely randomized design with factorial array in which the main effects were, the genetic line (with four levels: INPEMA-Plymouth, Plymouth, Harco and Tetra sl), laying week (four levels: 14, 18, 22 and 26), storage time (three levels: day 1, day 7 and day 14) and storage type (two levels: cooling and temperature).


0011023DI y la medición se registró en milímetros. El pH de la yema y clara fue medido con un potenciómetro HannaMR, modelo HI98108. La frescura del huevo se evaluó en unidades Haugh, la cual relaciona la altura de la clara con el peso del huevo, siendo más fresco conforme el valor de las unidades Haugh se aproxime a cien (Arias et al., 1998), los valores inferiores a 69.99 Unidades Haugh fueron agrupados como resistencia del consumidor hacia el producto, con el objeto de ser más práctico; en la determinación se utilizó un vernier MitutuyoMR, modelo 001530312KIT, con base para medir profundidades.

En el estudio uno se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo factorial en donde los efectos principales fueron, la línea genética (con cuatro niveles: INPEMA-Plymouth, Plymouth, Harco y Tetra sl), la semana de postura (cuatro niveles: 14, 18, 22 y 26), el tiempo de almacenamiento (tres niveles: día 1, día 7 y día 14) y el tipo de almacenamiento (dos niveles: refrigeración y temperatura ambiente).

Para el estudio dos se estableció un diseño completamente al azar bajo un arreglo factorial en donde los efectos principales fueron, la línea genética (con dos niveles: Plymouth, Tetra sl), la semana de postura (cuatro niveles: 14, 18, 22 y 26), el tiempo de almacenamiento (tres niveles: día 1, día 7 y día 14) y el tipo de almacenamiento (dos niveles: refrigeración y temperatura ambiente).

En ambos estudios, la información obtenida se organizó en una base de datos del programa Microsoft Excel (2007). Posteriormente, se analizó a través de un ANOVA, en donde se tomaron en consideración los cuatro efectos principales y las interacciones de interés biológico. En la comparación de medias se utilizó la prueba de Tukey (SAS, 1999).


En el estudio uno se observó que el peso y diámetro en el huevo se incrementó en la medida que el periodo de postura avanzó (p< 0.05), de acuerdo con Castellú et al. (1989) este incremento se puede atribuir al aumento de edad en las gallinas. El largo del huevo no mostró diferencia estadística (p> 0.05) entre las semanas de postura y respecto a los componentes del huevo se observó un incremento lineal de las variables, peso de yema, peso de albúmina y peso de

For study two was established a completely randomized design in a factorial array in which the main effects were, the genetic line (with two levels: Plymouth, Tetra sl), laying week (four levels: 14, 18, 22 and 26), storage time (three levels: day 1, day 7 and day 14) and storage type (two levels: cooling and temperature).

In both studies, the information obtained was organized in a database on the program Microsoft Excel (2007). Subsequently analyzed by ANOVA, where taking into account the four main effects and interactions of biological interest. In the comparison of means was used the Tukey test (SAS, 1999).


In study one was found that the weight and diameter of the egg increased as the time of laying advanced (p< 0.05), according to Castellu et al. (1989) this increase can be attributed to age in hens. The length of the egg showed no statistical difference (p> 0.05) between laying weeks and regarding egg components was observed a linear increase of the variables, yolk weight, albumen weight and shell weight. The average value of pH, in the 26th laying week were obtained the lowest averages (5.79 and 8.51 for yolk and albumen, respectively); the pH of albumin is similar to those reported by Arias et al. (1998), the pH of the egg yolk is greater than those found by Redondo (2005), who found pH averages between 5.2 and 5.4.

Figura 1. Abanico Roche utiliazado en la medición de la intensidad de color amarillo de la yema de huevos producidos en dos sistemas de producción.

Figure 1. Roche fan used in measuring the intensity of yellow color of the yolk of eggs produced in two production systems.


cascarón. El valor promedio del pH, en la semana 26 de postura se obtuvieron los menores promedios (5.79 y 8.51 para yema y albúmina, respectivamente); el valor del pH de la albúmina es similar a los mencionados por Arias et al. (1998), el valor del pH de la yema es mayor a los encontrados por Redondo (2005), quien encontró promedios de pH entre 5.2 y 5.4.

En general en los cuatro periodos de postura hubo una mayor proporción de yemas de color amarillo claro, sin embargo sólo se observó diferencia (p< 0.05) en la semana 18, con una mayor proporción (68.33%) de yemas de huevos con color amarillo (Núm. 7 escala Roche). Esto se puede atribuir a un mayor consumo de alimento por parte de las aves. La tendencia a presentar un número (color) bajo coincide con lo mencionado por Barrantes et al. (2006), quienes afirman que los huevos comerciales presentan menor color en comparación a los huevos obtenidos en un sistema de pastoreo.

Respecto al tiempo de almacenamiento las variables peso, largo y diámetro del huevo, al igual que el peso de la yema y cascarón tuvieron un comportamiento similar en los tres tiempos de almacenamiento p> 0.05 (Cuadro 1), no así la albúmina, que presentó el mayor peso en el tiempo de almacenamiento de un día (p< 0.05), lo que indica que existe una pérdida de agua por este componente en periodos prolongados de almacenamiento (Arias et al., 1998). El pH de yema y albúmina presentaron un incremento en tiempos prolongados de almacenamiento, observándose niveles normales de pH a un día, estos parámetros concuerdan (pH= 8.5 después de 1 día) con los mencionados por Arias et al. (1998). El almacenamiento no afectó el color de la yema, sin embargo se observó que existe mayor proporción de casos de color amarillo Núm. 7 escala Roche (91.67%), a un día después a la postura.

La calidad de los huevos evaluados en Unidades Haugh a 1 día posterior a la puesta es excelente, y disminuye conforme transcurren los días de almacenamiento. Esta pérdida de calidad se debe a la fluidez de la albúmina a mayor edad del huevo (Castellú et al., 1989). Aumentando así el número de huevos de calidad aceptable y resistencia a los 7 y 14 días. El peso de la yema, el pH de yema y el pH de albúmina presentaron promedios menores cuando permanecieron en refrigeración p< 0.05 (Cuadro 2), al respecto Arias et al. (1998) indican que a temperaturas elevadas los niveles de pH se aceleran considerablemente.

El peso de la albúmina fue menor sin refrigeración, esto se atribuye a una mayor pérdida de agua durante el almacenamiento, en ese sentido, Selgas (2001) indica que

In general in the four periods of lay, there was a higher proportion of yolks of clear yellow, however it only was observed difference (p< 0.05) at week 18, with a higher proportion (68.33%) of egg yolks yellow (No. 7 Roche scale). This can be attributed to increased feed consumption by hens. The tendency to have a low number (color) coincides with those reported by Barrantes et al. (2006), who argue that commercial eggs have less color compared to eggs obtained in a pastured poultry system.

Regarding storage time the variables weight, length and diameter of the egg, as the weight of yolk and shell had a similar behavior in the three storage times p> 0.05 (Table 1), but not albumin, which presented the greatest weight in the storage time of one day (p< 0.05), indicating that there is a loss of water by this component in prolonged periods of storage (Arias et al., 1998). The yolk and albumen pH showed an increase in prolonged storage times, showing normal pH levels to a day, these parameters are consistent (pH= 8.5 after 1 day) with those mentioned by Arias et al. (1998). The storage did not affect the color of the yolk, however it was noted that there is a greater proportion of cases of yellow Roche scale No. 7 (91.67%) a day after lay.

Tiempo de almacenamientoVariables 1 día 7 días 14 días

Media±EE Media±EE Media±EEPeso del huevo (g)

55.20± 0.95 55.60± 0.59 55.60± 0.59

Largo (mm) 6.02 ± 0.95 6.18±0.59 6.18±0.59Diámetro (mm)

4.23 ±0.028 4.24± 0.01 4.24± 0.01

Peso de la yema (g)

15.14± 0.47 16.04± 0.29 16.04± 0.29

Peso de la albúmina(g)

34.62±0.56b 33.07±0.35ª 33.07±0.35ª

Peso del cascaron (g)

5.89±0.52 6.60±0.32 6.60±0.32

pH yema 5.85±0.02b 5.93±0.01ª 5.93±0.01ªpH albúmina 8.20±0.05b 8.85±0.036ª 8.85±0.036ª

Cuadro 1. Promedios (± error estándar) de las características del huevo de gallina, a tres tiempos de almacenamiento, producido en un sistema intensivo.

Table 1. Averages (± standard error) of hen egg characteristics at three storage times, produced in an intensive system.

a,b Letras distintas en hilera indican diferencia estadística (p< 0.05).


existe alteración de la estructura en consistencia y viscosidad por la pérdida de agua. No se observó diferencia entre el color de las yemas, aunque se puede observar numéricamente que los huevos con refrigeración presentan una mayor proporción en el color amarillo (Núm. 8 escala Roche) comparado con los huevos sin refrigeración, en relación a las Unidades Haugh 90% de los huevos refrigerados presentaron una calidad excelente, el tratamiento de refrigeración ayudó para que no existieran huevos de calidad resistencia. El 5% de los huevos que no se refrigeraron cayeron en la categoría de resistencia y sólo 28% se clasificaron como de excelente calidad, según North (1982) esto se debe a la velocidad de envejecimiento por la temperatura y composición de los gases que los rodean.

Las variables que presentaron diferencia estadística (p< 0.05) entre líneas genéticas fueron diámetro y peso del huevo, siendo mayor el peso obtenido por las líneas Tetra sl y Harco (Cuadro 3). La última línea en mención mostró el mayor peso de la yema, de acuerdo con Castellú et al. (1989), la composición del huevo puede ser afectada por edad, alimentación, raza y temperatura. Para las variables largo del huevo, peso de albúmina, peso de cascarón, pH de yema y pH de albúmina no se observa diferencia estadística (p> 0.05) entre las líneas Plymouth, INPEMA-Plymouth, Tetra sl y Harco. La coloración de la yema de los huevos fue afectada por la línea genética (p< 0.05), siendo la línea Harco la que presentó mayor incidencia de yemas con color amarillo (Núm. 7 escala Roche), con lo que se satisface la preferencia del color de la yema amarilla (52%) por parte de los consumidores (www.institutodelhuevo.org.mx); sin embargo, la línea INPEMA-Plymouth presenta una mayor proporción (17.65%) de color amarillo (Núm. 8 escala Roche).

La quality of eggs evaluated in Haugh Units to one day after lay is excellent, and decreases as days of storage elapse. This loss of quality is due to the fluidity of albumin the older the egg (Castellu et al., 1989); thereby increasing the number of eggs of acceptable quality and resistance at 7 and 14 days. The yolk weight, pH of yolk and pH of albumin showed lower averages when remained in cooling p< 0.05 (Table 2), regarding Arias et al. (1998) indicate that at elevated temperatures pH levels are accelerated considerably.

The weight of the albumin was lower without cooling, this is attributed to a greater loss of water during storage, in that sense, Selgas (2001) indicates that there is alteration of the

Variables Con refrigeraciónSin refrigeraciónMedia±EE Media±EE

Peso del huevo (g) 55.83±0.73 55.22±0.52Largo(mm) 5.68±0.73 6.85±0.51Diámetro(mm) 4.25±0.02 4.22±0.01Peso de la yema (g) 15.31±0.36ª 16.29±0.26b

Peso de la albúmina (g) 34.31±0.43ª 32.81±0.30b

Peso del cascaron (g) 6.07±0.40 6.60±0.28pH yema 5.85±0.01ª 5.95±0.01b

pH albúmina 8.36±0.04ª 8.87±0.03b

Cuadro 2. Promedios (± error estándar) de las características del huevo de gallina, a diferente tipo de almacenamiento, producido en un sistema intensivo.

Table 2. Averages (± standard error) of hen egg characteristics, to different storage type, produced in an intensive system.

a,b Letras distintas en hileras indican diferencia estadística (p< 0.05).

Línea genéticaVariables Plymouth INPEMA-Plymouth Tetra-sl Harco

Media±EE Media±EE Media±EE Media±EEPeso del huevo (g) 54.87±0.82ª 54.34±0.82ª 56.74±0.82b 56.15±0.82b

Largo (mm) 6.60±0.82 5.58±0.82 6.48±0.82 6.40±0.82Diámetro (mm) 4.18±0.024a 4.23±0.024ab 4.27±0.024b 4.27±0.024b

Peso de la yema (g) 15.30±0.41ª 15.60±0.41ª 15.75±0.41ª 16.56±0.41b

Peso de la albúmina(g) 33.14±0.48 33.17±0.48 34.29±0.48 33.63±0.48Peso del cascaron (g) 6.95±0.45 5.90±0.45 6.37±0.45 6.12±0.45pH yema 5.88±0.01 5.92±0.01 5.89±0.01 5.92±0.01pH albúmina 8.61±0.04 8.61±0.04 8.62±0.04 8.61±0.04

Cuadro 3. Promedios (± error estándar) de las características del huevo de gallina, de cuatro líneas genéticas, producido en un sistema intensivo.

Table 3. Averages (± standard error) of hen egg characteristics, of four genetic lines, produced in an intensive system.

a,b Letras distintas en hileras indican diferencia estadística (p< 0.05).


La línea Harco presenta mayor grosor del cascarón seguida de Tetra sl, Plymouth e INPEMA-Plymouth, esta diferencia se puede atribuir al consumo de una mayor cantidad de alimento, que trae como consecuencia el incremento en la cantidad de calcio y por consecuencia se presenta diferencia en el grosor del cascarón de cada una de las líneas. Siendo la línea Harco quien presentó el mayor peso y diámetro de huevo, se podría esperar que su cascarón fuera el más delgado; sin embargo, no fue así. Este comportamiento se puede atribuir a que las gallinas evaluadas eran todavía jóvenes y sus depósitos de Ca eran excelentes, quizá si se hubiera evaluado el grosor del cascarón en un periodo de postura avanzado, los resultados hubieran sido diferentes. El grosor del cascarón fue mayor a partir de la semana 18 en los tiempos de almacenamiento sin afectar de forma significativa.

En el estudio dos (sistema de producción en pastoreo-complemento), las variables diámetro y peso del huevo se incrementaron en la semana 26 de postura.

Por el contrario el diámetro, peso de albúmina y el peso del cascarón no presentaron diferencia estadística (p> 0.05) entre los cuatro periodos de postura; el peso del huevo y peso de la yema mostraron una tendencia lineal a la alza, en la medida que el periodo de postura avanzó (p< 0.05). A diferencia del estudio uno, la variable diámetro del huevo no fue afectada estadísticamente (p< 0.05); no obstante, se presenta una tendencia numérica a incrementarse conforme la postura se prolongó, queda claro que este comportamiento influyó directamente en el peso total del huevo. El pH de la yema y de la clara variaron (p< 0.05) entre los periodos de postura; sin embargo, no presentaron una tendencia lógica, posiblemente el calor extremo en las semanas 18 y 22 tuvieron que ver con dicho comportamiento, ya que los valores se encontraron muy cercanos (8.5 y 6.2) a los promedios indicados por Arias et al. (1998) y Redondo (2005) después de las 24 h.

La coloración de las yemas no presenta diferencia en las semanas de postura; a pesar de ello, existió mayor porcentaje del color (amarillo) Núm. 11 escala Roche en la semana 26 de postura. En lo que se refiere a la variación de la calidad (unidades Haugh) del huevo por efecto del periodo de postura, se encontró cierta tendencia a incrementar la proporción de huevos con calidad excelente en la medida que el periodo de postura avanzó, estos datos difieren a lo mencionado por Villa (2001), que indica una disminución (de 90 a 76 unidades Haugh) en la altura de albúmina al incremento de edad de las aves. Por otra parte, Posadas

structure in consistency and viscosity by the loss of water. There was no difference between the color of the yolks, although it can be observed numerically that cooling eggs have an higher proportion of yellow (No. 8 Roche scale) compared to eggs without refrigeration, related to Haugh Units, 90% of cooling eggs showed excellent quality, cooling treatment helped to the absence of resistance quality eggs. 5% of the eggs that were not refrigerated fell into the category of resistance and only 28% were rated as excellent quality, according to North (1982) this is due to the rate of aging by temperature and gas composition that surround them.

The variables that showed statistical difference (p< 0.05) between genetic lines were diameter and egg weight, being greater the weight obtained by Tetra SL and Harco (Table 3). The last line mentioned had the highest yolk weight, according to Castellu et al. (1989), egg composition may be affected by age, diet, race and temperature. For variables egg length, albumen weight, shell weight, yolk and albumen pH, is observed no statistical difference (p> 0.05) between Plymouth, INPEMA-Plymouth, Tetra SL and Harco lines. The color of the yolk of eggs was affected by genetic line (p <0.05), being Harco line which showed higher incidence with yellow yolks (Roche scale No. 7), which satisfies the preference of yellow yolk (52%) by the consumer (www.institutodelhuevo.org.mx); however INPEMA-Plymouth line has a greater proportion (17.65%) yellow (No. 8 Roche scale).

Harco line showed a greater thickness of the shell followed by Tetra sl, Plymouth and INPEMA-Plymouth, this difference can be attributed to the consumption of a larger amount of food that results in an increase in the amount of calcium and therefore is a difference in shell thickness of each of the lines. Being Harco line that had the highest egg weight and diameter, one would expect that the shell was the thinnest, but it was not. This behavior can be attributed that the hens evaluated were still young and Ca deposits were excellent, maybe if assessed eggshell thickness in advanced laying period, the results would have been different. The shell thickness increased from week 18 in storage times without affecting it significantly.

In study two (pastured poultry system), the variables diameter egg weight increased at laying week 26. On the contrary diameter, weight of albumin and shell weight showed no statistical difference (p> 0.05) between the four periods of lay; the egg and yolk weight showed


et al. (2005) refieren que los datos obtenidos en aves en semilibertad presentan calidad excelente (95.34) en unidades Haugh en comparación con los huevos de aves en el sistema convencional (88.48).

El peso de yema y pH de la albúmina se incrementaron (p< 0.05) en periodos de almacenamiento de 7 y 14 días y el peso de la albúmina fue mayor en la evaluación de un día de almacenamiento (Cuadro 4). Numéricamente existe una tendencia a incrementarse la proporción de huevos con yema de color categoría 10, según la Escala de Roche. Lo anterior se puede atribuir al prolongado tiempo de almacenamiento, en donde el agua de la albúmina invade la yema y cambia su apariencia (Castellú et al., 1989). Respecto a las unidades Haugh, el tiempo de almacenamiento influyó en la proporción de huevos con categorías excelente y bueno y fue disminuyendo en la medida que el periodo de almacenamiento fue mayor. Así que en un tiempo de almacenamiento de 14 días, el 8% fueron huevos de resistencia, en cambio a las 24 horas ningún huevo ingreso dentro de los parámetros de resistencia, esta tendencia puede deberse a que los huevos de pastoreo presentan mayor Unidades Haugh (77.57) que los convencionales, mencionado por Muñoz y Vellojín (2002).

Bajo las dos condiciones de almacenamiento no se observaron diferencias (p>0.05) para las variables peso del huevo, diámetro del huevo, peso del cascarón y pH de yema, lo que indica que la refrigeración no influye sobre estas variables (Cuadro 5). En el pH y peso de la albúmina se observó diferencia (p< 0.05), mostrando un mayor peso de albúmina y menor pH en los huevos almacenados con refrigeración, esto se debe a una menor perdida de agua comparados con los huevos que se mantuvieron sin

a linear trend on the rise, as the laying period progressed (p< .05). Unlike study one, the variable egg diameter was not affected significantly (p< 0.05); however, there was a numerical trend to increase as lay was extended, it is clear that this behavior had a direct influence on the total weight of the egg. The pH of the yolk and the albumin varied (p< 0.05) between laying periods; however, did not show a logical tendency, maybe due to extreme heat at weeks 18 and 22; maybe the high temperatures were related to this behavior, since the values were very close (8.5 and 6.2) to those averages reported by Arias et al. (1998) and Redondo (2005) after 24 h.

The coloring of the yolks showed no difference in laying weeks, despite this, there is a greater percentage of the color (yellow) No. 11 Roche scale at laying week 26. In regard to variation in quality (Haugh units) of egg by effect of laying period, was found a tendency to increase the proportion of eggs with excellent quality insofar as the period of lay progress; this data differs to that mentioned by Villa (2001), which indicates a decrease (from 90 to 76 Haugh units) in albumen height increasing age of the birds. Moreover, Posadas et al. (2005) report that the data obtained in semi-free hens, have excellent quality (95.34) in Haugh units compared with eggs of hens in the conventional system (88.48).

The weight of yolk and albumen pH increased (p< 0.05) in storage periods of 7 and 14 days and the weight of the albumin was greater in the evaluation of one day storage (Table 4). Numerically there is a tendency to increase the proportion of eggs with yolk color category 10 according to Roche Scale. This can be attributed to the prolonged storage time, wherein the water of the albumin invades the yolk and changes appearance (Castellú et al., 1989). Regarding Haugh units the storage time influence the

Tiempo de almacenamientoVariables 1día 7 días 14 días

Media±EE Media±EE Media±EEPeso del huevo (g) 56.18±0.95 57.61±0.61 56.62±0.75Diámetro (g) 4.31±0.04 4.30±0.03 4.31±0.03Peso de la yema (g) 13.99±0.29b 15.99±0.19ª 15.92±0.23ªPeso de la albúmina (g) 35.79±0.78ab 34.91±0.50ª 33.76±0.61ªPeso del cascarón (g) 5.98±0.88 6.27±0.56 7.53±0.69pH yema (g) 5.98±0.03 5.94±0.02 5.94±0.025pH albúmina 8.04±0.07b 8.85±0.04ª 8.87±0.05ª

Cuadro 4. Promedios (± error estándar) de las características del huevo de gallina, a tres tiempos de almacenamiento, producido en un sistema de pastoreo-suplemento.

Table 4. Averages (± standard error) of hen egg characteristics, at three storage times, produced by pastured poultry system.

a, b Letras distintas en hileras indican diferencia estadística (p< 0.05).


refrigeración. En los huevos almacenados sin refrigeración se observó mayor porcentaje (67.05%) de yemas de color amarillo (Núm. 10, escala Roche).

Se observó una mayor proporción (p< 0.05) de huevos con categoría excelente al ser refrigerados, en contraste, los huevos almacenados sin refrigeración presentan mayor número en la categoría de resistencia. Lo anterior coincide con lo descrito por Selgas (2001), quien afirma que el deterioro de la calidad del huevo está relacionado con el aumento de la temperatura. En condiciones de refrigeración la categoría excelente se mantiene hasta en 90%, esto indica que un almacenamiento a temperatura baja mantiene la calidad de la albúmina.

Las variables peso del huevo, diámetro, peso del cascarón, pH de yema y pH de albúmina fueron similares (p> 0.05) entre líneas genéticas Plymouth y Tetra sl (Cuadro 6). La línea Tetra sl mostró los mayores promedios para las variables peso de la yema y peso de albúmina, este comportamiento ayudó para que el peso total del huevo de la línea Tetra sl fuera mayor por lo menos numéricamente. Posadas et al. (2005) en un estudio similar mencionan que existe mayor tamaño de yema en aves con acceso a pasto. La mayoría de los huevos evaluados (90.77%) de la línea Plymouth presentó yemas de color amarillo (Núm. 10 escala Roche), 32.54% menos que la línea Tetra sl, la cual presentó una mayor proporción de yemas color amarillo Núm. 11 escala Roche; (Cuadro 6), esto se atribuye a un mayor consumo de carotenoides por parte de la gallina.

proportion of eggs with excellent and good categories and were decreasing as the storage period increased. So in a storage time of 14 days, 8% were resistance eggs, however at 24 hours no egg entry within the parameters of resistance, this trend may be because the grazing eggs have higher Haugh Units (77.57) than conventional, mentioned by Muñoz and Vellojin (2002).

Under both storage conditions no differences (p> 0.05) were observed for variables egg weight, egg diameter, shell weight and yolk pH, indicating that cooling does not influence these variables (Table 5). In pH and albumen weight difference was observed (p< 0.05), showing a greater weight of albumin and lower pH in eggs stored under cooling, this is due to reduced water loss compared with eggs maintained without cooling. In eggs stored without refrigeration showed higher percentage (67.05%) of yellow yolks (No. 10, Roche scale).

It was observed a higher proportion (p< 0.05) of eggs with excellent category by being refrigerated, in contrast, eggs stored without refrigeration showed the highest number in the category of resistance. This agrees with findings from Selgas (2001), who says that the deterioration of egg quality is related to the temperature rise. Under refrigeration excellent category remains up to 90%, indicating that storage at low temperature keeps the quality of albumin.

Variables for egg weight, diameter, shell weight, yolk and albumen pH were similar (p> 0.05) between Plymouth and Tetra sl (Table 6). Tetra sl line showed the highest averages for variables yolk and albumen weight, this behavior helped the total egg weight of line Tetra sl to be greater, at least numerically. Posadas et al. (2005) in a similar study mentioned that there is larger yolk in hens with access to pasture. Most of the eggs tested (90.77%) of the Plymouth line showed yellow yolks (No. 10 Roche scale), 32.54% less than Tetra sl line, which had a higher proportion of yellow yolks No. 11 Roche scale, (Table 6), this is attributed to an increased consumption of carotenoids by the hen.

This assertion is shared by Arroyo (S / A). The shell thickness in hens fed under grazing conditions is different in each strain; the Tetra sl line had higher thickness (0.493 mm). One might think that being the Tetra sl line, the highest in total weight of egg, the shell thickness should be thinner, as indicated by Miles et al. (2007); however, the results were different, possibly lower laying rate of hens on pasture favors the increase of the shell thickness.

Cuadro 5. Promedios (± error estándar) de las características del huevo de gallina, bajo diferente tipo de almacenamiento, producido en un sistema de pastoreo-complemento.

Table 5. Averages (± standard error) of hen egg characteristics under different storage type, produced by pastured poultry system.

Variables Con refrigeración Sin refrigeraciónMedia±EE Media±EE

Peso del huevo (g) 56.88 ±0.79 56.73 ±0.54Diámetro(mm) 4.31 ±0.39 4.31 ±0.02Peso de la yema (g) 14.52± 0.03ª 16.08± 0.16b

Peso de la albúmina (g) 35.93± 0.64ª 33.71± 0.44b

Peso del cascarón (g) 6.26 ±0.73 6.93± 0.49pH yema 5.92± 0.02 5.99 ±0.01pH albúmina 8.28± 0.05ª 8.88± 0.03b

a, b Letras distintas en hileras indican diferencia estadística (p< 0.05).


An increase in shell thickness at higher laying week was observed; according to Barrantes et al. (2006) hen eggs under grazing had higher values at weeks 18, 22, and 26, observing a difference in each laying week with a storage time of a day.

Conclusions

The characteristics observed in the eggs of both systems, showed a similar behavior in laying weeks; the storage time influenced the increase in pH of the egg; however this was not affected by temperature.

Eggs from hens under pastured poultry system had better eggshell thickness and yolk intensity color.

Eggs from hens under pastured poultry showed better shell thickness, yolk intensity color and higher stability of albumin in the three storage times, unlike the eggs obtained from hens in cages, being that up to 30% of excellent quality eggs are lost after 14 days of storage. Storage time influenced the structure of albumin, making it less viscous, having up to 8.5% of resistance eggs (weight and pH) in both systems.

Esta aseveración la comparte Arroyo (S/A). El grosor del cascarón observado en gallinas alimentadas en condiciones de pastoreo es diferente en cada línea genética, la línea Tetra sl presentó el mayor grosor (0.493 mm). Se pudiera pensar que siendo la línea Tetra sl, la que mayor peso total de huevo presentó, el grosor de cascarón debería ser más delgado, como lo indica Miles et al. (2007); sin embargo, los resultados fueron diferentes, posiblemente la menor tasa de postura de las gallinas en pastoreo favorece el aumento del grosor de cascarón. Se observó un incremento en el grosor del cascarón a mayor semana de postura, de acuerdo con Barrantes et al. (2006) los huevos de gallinas bajo pastoreo presentan valores más altos, en las semanas 18, 22 y 26 se observa diferencia en cada una semana de postura con un tiempo de almacenamiento de un día.

Conclusiones

Las características observadas en los huevos, de ambos sistemas, manifestaron un comportamiento similar en las semanas de postura; el tiempo de almacenamiento influyó en el incremento del pH del huevo; sin embargo, este no fue afectado por la temperatura ambiente.

Los huevos de gallinas del sistema de pastoreo-complemento presentaron mejor grosor del cascarón e intensidad del color de la yema.

Los huevos de gallinas en pastoreo-complemento mostraron mejor grosor de cascarón, intensidad de color de la yema y mayor estabilidad en calidad de la albúmina en los tres tiempos de almacenamiento, a diferencia de los huevos obtenidos de gallinas en jaula, siendo que hasta un 30% de huevos de calidad excelente se pierde a los 14 días de almacenamiento. El tiempo de almacenamiento influyó en la estructura de la albúmina haciéndola menos viscosa, encontrándose hasta 8.5% de huevos de resistencia (peso y pH) en ambos sistemas.

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Cuadros 6. Promedios (± error estándar) de las características del huevo de gallina, de dos líneas genéticas, producido en un sistema de pastoreo-complemento.

Tables 6. Averages (± standard error) of hen egg characteristics, of two genetic lines produced under a pastured poultry system.

Línea genéticaVariables Plymouth Tetra sl

Media±EE Media±EEPeso del huevo (g) 56.08± 0.70 57.52± 0.57Diámetro (mm) 4.31± 0.035 4.30 ±0.02Peso de yema (g) 15.68 ±0.21ª 14.93± 0.17b

Peso de albúmina (g) 34.06± 0.57ª 35.58 ±0.46b

Peso del cascaron (g) 6.76 ±0.65 6.43 ±0.52pH yema 5.95± 0.02 5.96 ±0.01pH albúmina 8.60 5±0.05 8.57 ±0.04a, b Letras distintas en hileras indican diferencia estadística (p< 0.05).


Barrantes, A.; Víquez, C.; Taylor, R.; Botero, R. y Okumoto, S. 2006. Análisis de la capacidad adaptativa de dos líneas genéticas de gallinas ponedoras (Sex link e Isa brown) bajo un sistema de pastoreo en el trópico húmedo. Universidad EARTH. Las Mercedes de Guácimo, Limón, Costa Rica. 142 pp.

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Efecto del nitrógeno, fósforo y potasio en estacas delinaloe (Bursera linanoe) Andresen*

Effect of nitrogen, phosphorus and potassium in linaloe cuttings (Bursera linanoe) Andresen

Rosalba Hernández Vásquez1, Efraín Cruz Cruz2, Gustavo Omar Díaz Zorrilla1§, María Isabel Pérez León1, Salvador Lozano Trejo1 y Vicente Arturo Velasco Velasco1

1División de Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex Hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. Tel. 01(951) 5 17 07 88. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). 2Instituto Nacional de Investigación Forestal, Agrícola y Pecuario. Campo Experimental Valles Centrales de Oaxaca. Oaxaca. Tel. (01951)5170444. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: octubre de 2012

Aceptado: febrero de 2013

Resumen

El árbol de Linaloe (Bursera linanoe), es uno de los diversos copales aromáticos mexicanos, que su resina es utilizada en productos cosméticos, medicinales e industriales; generando ingresos económicos significativos en las zonas rurales reconocidas por su pobreza. La presente investigación se realizo en San Juan de los Cues, Oaxaca, durante abril 2010 y marzo 2011 con el propósito de evaluar el prendimiento de estacas, el efecto de la aplicación de nutrimentos (N, P, K), sobre la producción de brotes en estacas. Se establecieron cuatro dosis de fertilización con N-P-K, tres posiciones de la estaca y dos sexos de plantas en un diseño completamente al azar con arreglo factorial, para estudiar el efecto sobre la producción de número de brotes, brote acumulado y diámetro en estacas femeninas y masculinas. Obteniendo que los factores posición de la estaca, sexo y nutrientes, no influyeron significativamente en la variable longitud de brote, para la variable número de brotes se encontraron respuestas significativas en posición de la estaca; así como en la interacción de plantas hembra con nutrimentos (N, P y K). El análisis de varianza total considerando un período de siete meses se encontraron diferencias significativas en el brote acumulado sin aplicación de nutrientes y para

Abstract

Linaloe Tree (Bursera linanoe), is one of several aromatic Mexican copal and its resin is used in cosmetics, medicinal and industrial; generating significant income in rural areas known for their poverty. This research was conducted in San Juan de los Cues, Oaxaca, from April 2010 to March 2011 in order to evaluate the engraftment of cuttings, the effect of the application of nutrients (N, P, K) on shoot production on cuttings. Four NPK fertilization doses were set, with three cuttings position and two genders of plants in a completely randomized design with factorial array; to study the effect on the production of shoots, accumulated shoot and diameter of female and male cuttings. Finding that the position factor of the cutting, gender and nutrients, had no significant impact on the variable length of shoots, for the variable number of shoots were found significant responses in cuttings position; thus as in the interaction of female plants with nutrients (N, P and K). The total variance analysis considering a seven-month period, showed significant differences in the cumulative shoot without application of nutrients and for diameter in cutting position. The female basal cuttings with application of 100 kg ha-1 of phosphorus obtained plants with more

Rosalba Hernández Vásquez et al.1120 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

diámetro en posición de la estaca. Las estacas basales del sexo hembra con la aplicación de 100 kg ha-1 de fósforo, se obtiene plantas con mayor número de brotes. La producción de mayor diámetro y brote acumulado se presentó en estacas basales del sexo hembra sin aplicación de nutrimentos.

Palabras clave: Linaloe, brotes, nutrimentos, sexo.

Introducción

Bursera linanoe es uno de los diversos copales aromáticos mexicanos, cuya resina se ha utilizado por siglos en ceremonias de los pueblos indígenas en diversas regiones de nuestro país (López et al., 2005). El aprovechamiento de la madera para la fabricación de cajitas artesanales en Olinalá Guerrero y del fruto para la extracción de aceites han ejercido una presión significativa sobre las poblaciones naturales del linaloe (Cruz et al., 2009). En años recientes las comunidades de Chimalacatlán, Morelos y Mezquitlán, Guerrero iniciaron actividades de extracción de la esencia a partir del fruto de la planta lo que ha incrementado la presión sobre las poblaciones naturales. Se ha pronosticado un incremento notable de la demanda del aceite debido a que recientemente se encontró que éste está conformado por más de diez compuestos químicos de amplio valor como materia prima para la perfumería, medicina y otras industrias (Vargas et al., 2009).

Aun cuando la especie no está considerada bajo algún estatus de amenaza, sus poblaciones naturales y regeneración han sido ubicadas como amenazadas, deterioradas y en procesos avanzados de degradación y reducción (Cruz et al., 2009; Vargas et al., 2009). Afortunadamente la producción comercial puede ser factible y aprobada si la multiplicación es vegetativa, o por cultivos de tejidos. La explotación de esta planta puede ser en condiciones controladas y quizás con algunas practicad de manejo (Vargas et al., 2009).

Dada la gran importancia que posee Bursera linanoe como planta potencial para la obtención de aceite y esencias de alto valor económico, su producción en vivero, es una buena opción para la obtención de biomasa aérea destinada al aprovechamiento de aceite y así evitar presiones sobre las poblaciones en campo; no obstante esta especie ha sido poco estudiada, por lo que no hay suficiente información referente a las respuestas de la plantas en condiciones controladas, con la aplicación de fertilizantes.

shoots. The production of larger diameter and accumulated shoot occurred in female basal cuttings without nutrient application.

Key words: Linaloe, sprouts, nutrients, gender.

Introduction

Bursera linanoe is one of several aromatic Mexican copals, which resin has been used for centuries in ceremonies of indigenous peoples in various regions of our country (López et al., 2005). The use of wood to manufacture artisanal boxes in Olinala Guerrero and from the fruit for oil extraction has exerted significant pressure on natural populations of linaloe (Cruz et al., 2009). In recent years the communities of Chimalacatlán, Morelos and Mezquitlán, Guerrero began the extraction of essence from the fruit of the plant which has increased pressure on natural populations. It has been forecasted a significant increase in oil demand because recently, was found that this is conformed of more than ten broad value chemicals as raw material for perfumery, medicine and other industries (Vargas et al., 2009).

Even do, the species is not considered under some threat status, its natural populations and regeneration have been placed as threatened, impaired and in advanced processes of degradation and reduction (Cruz et al., 2009; Vargas et al., 2009). Fortunately commercial production may be feasible and approved if vegetative multiplication, or by tissue culture. The exploitation of this plant can be under controlled conditions and perhaps with some practical handling (Vargas et al., 2009).

Given the great importance that Bursera linanoe has as plant potential, to obtain oil and essences of high economic value, its production in nursery, is a good choice for obtaining aboveground biomass destined to use of oil and thus avoid pressures over field populations; however this species has been little studied, so there is not enough information on the responses of plants under controlled conditions, with the application of fertilizers.

Because the productivity of a soil is largely correlated with its fertility, is low when having a nutrient that is deficient or is in an unavailable form to plants. By adding nutrients in form, composition and in adequate amounts in deficient

Efecto del nitrógeno, fósforo y potasio en estacas de linaloe (Bursera linanoe) Andresen 1121

Debido a que la productividad de un suelo está ampliamente correlacionada con su fertilidad, es baja cuando se tiene que un nutriente es deficiente o se encuentra en forma no disponible para las plantas. Al adicionar nutrientes en las formas, composición y cantidades adecuadas en suelos deficientes, se obtiene como resultado un aumento en la productividad, siempre y cuando otros factores esenciales como la humedad, luz y temperatura sean favorables.

Debido al poco conocimiento existente sobre las bondades de la fertilización en la producción y el crecimiento (incremento en biomasa) de brotes a partir de estacas de Bursera linanoe, en este estudio se planteó como objetivo evaluar el efecto de la dosis de fertilizantes (N, P, K) sobre la producción de brotes en estacas femeninas y masculinas de Bursera linanoe.


Área y población de estudio

La investigación se realizó entre abril 2010 y marzo 2011 en el vivero comunitario de San Juan de los Cués, en el estado de Oaxaca, el cual se ubica dentro de la zona urbana a 18º 03’ latitud norte y 97º 03’ longitud oeste, a una altura de 860 m.

Se eligieron árboles sanos, de aspecto vigoroso, en edad reproductiva pero no senil, de 25 a 35 cm de diámetro a la base y mayores de 4 m de altura, con crecimiento activo evidente, con abundancia de ramas jóvenes (de postura erecta, cercanas a la parte superior de la copa, con segmentos mayores de 1 m de largo que tuvieran entre 3 y 6 cm de diámetro, libres de porciones enfermas o dañadas). Los árboles elegidos estuvieron separados entre sí por lo menos 100 m de distancia para evitar la inclusión de parentesco como posible fuente de error.

Colecta y procesamiento de estacas

En abril de 2010 se colectaron estacas de 32 árboles (16 árboles machos y 16 hembras).Se extrajo una estaca por árbol de 90-100 cm de longitud y de 3-4 cm de diámetro en la base y de 2 cm como mínimo en el extremo apical. Las ramas fueron identificadas con datos de número de árbol, posición de la estaca y sexo correspondiente. En el vivero cada rama fue seccionada en tres segmentos entre 30 y 33 cm de largo y fueron denominados a partir de entonces como estacas basales, media y apical. El extremo superior de cada estaca fue sellado nuevamente con cebo de veladora.

soils, is obtained as result an increase in productivity, as long as other essential factors such as humidity, temperature and light are favorable.

Due to the limited existing knowledge about the benefits of fertilization on the production and growth (increase in biomass) of shoots from cuttings of Bursera linanoe, in this study was planted as objective to evaluate the effect of fertilizer doses (N, P, K) on shoot production in male and female cuttings of Bursera linanoe.


Study area and population

The research was conducted between April 2010 and March 2011 in the community nursery of San Juan de los Cues, in the state of Oaxaca, which is located within the urban area at 18° 03' N and 97° 03' W, to a height of 860 m.

Healthy trees were selected of vigorous aspect, in reproductive age but not senile of 25 to 35 cm in diameter at the base and over 4 m in height, evident active growing, with plenty of young branches (erect posture, close to the top of the crown, with segments over 1 m long having between 3 and 6 cm in diameter, free of disease or damaged portions). The trees chosen were separated by at least 100 m away to avoid the inclusion of kinship as a possible source of error.

Collection and processing of cuttings

In April 2010 cuttings were collected form 32 trees (16 male and 16 female trees). Was extracted a cutting per tree of 90-100 cm long and 3-4 cm diameter at the base and at least 2 cm in the apical end. The branches were identified with data like number of tree, cutting position and the corresponding gender. In the nursery each branch was sectioned into three segments between 30 and 33 cm long and thereafter called as basal, intermediate and apical cuttings. The upper end of each cutting was sealed again with candle wax.

A mixture of forest soil, stream sediment and pine bark was used, finely cast in proportion of 3:1:1. The forest soil included about 70% of mineral soil and 30% mulch at different levels of weathering. This substrate was composed primarily of silt, clay and sand deposited by


Se utilizó una mezcla de tierra de monte, sedimentos de río y cascarilla de pino finamente colada en proporción de 3:1:1. La tierra de monte incluyó cerca de 70% de suelo mineral y 30% de mantillo en diferentes niveles de intemperización. Este sustrato estuvo conformado principalmente de limos, arcilla y arena depositados por la lluvia de años anteriores a lo largo de cauces de la zona. La cascarilla de pino fue almacenada por 3-4 meses y fue triturada y tamizada antes de usarse en la mezcla.

El sustrato utilizado se analizó en el laboratorio de suelos del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (Cuadro 1) y se determinó que su pH fue alcalino, mostró niveles altos de K, Ca, Mg, Mn y Zn, nivel medio de Fe y nivel bajo de Cu (categorías de referencia según Cuesta y Villaneda, 2005).

Las estacas se establecieron el mismo día de colecta en las bolsas de polietileno de 25 x 35 cm, de color negro, llena con sustrato. Al momento de la siembra se utilizó N-triclorometil dicarboximida en su forma comercial denominada Captan®, en dosis de 2 g L-1 de agua, con el fin de eliminar el desarrollo de hongos en la estaca. Como enraizador se aplicó ácido indol-3-butírico (en forma del producto comercial Radix 10 000® en polvo), en la zona del corte basal de todas las estacas. La aplicación de ambos productos químicos no fue incluida entre los factores a evaluar en el ensayo experimental. Como parte del mantenimiento a las plantas se le aplicaron riegos diarios hasta mantener el sustrato en condiciones de capacidad de campo. El pH del agua utilizada para riego fue de 8.68.

rain in previous years along rivers in the area. Pine bark was stored for 3-4 months and was ground and sieved before use in the mixture.

The substrate used was analyzed in the soil laboratory of the Technological Institute of Oaxaca Valley (Table 1) and was determined that its pH is alkaline, showed high levels of K, Ca, Mg, Mn, Zn, Fe and a low level of Cu (reference categories according Cuesta and Villaneda, 2005).

The cuttings were established on the same day of collection in black polyethylene bags of 25 x 35 cm, filled with substrate. At planting time was used N-trichloromethyl dicarboximide in its commercial form called Captan®, at a dose of 2 g L-1 of water, in order to eliminate fungal growth in the cutting. As rooting was applied indole-3-butyric

acid (commercial product as Radix 10000® powder) in the basal area of all cuttings. The application of both chemicals was not included among the factors to be evaluated in the experimental trial. As part of maintaining the plants, daily irrigations were applied to keep the substrate at field capacity conditions. The pH of water used for irrigation was 8.68.

Experimental design

The age of plants when applying fertilizers was 3 and 6 months after the date of establishment. A completely randomized design with factorial array 4 x 3 x 2 was used. The experiment consisted of 3 factors: 4 doses (levels) of

Variable analizada Valor medio Método utilizadopH 7.56 Rel 1:2 con potenciómetro

Cationes intercambiables meq/100 o cmol(+)/kg-1

K+ 0.680 Acetato de amonio IN pH 7Ca+2 32.418 Espectrofotometría de absorción atómica†Mg+2 4.658 DTPA micronutrientes

Cu 0.720 Espectrofotometría de absorción atómica†Fe 26.591 Espectrofotometría de absorción atómica†Mn 15.236 Espectrofotometría de absorción atómica†Zn 5.281 Espectrofotometría de absorción atómica†

Nitrógeno total (%) 0.402 Microkjeldahl

Cuadro 1. Análisis de suelo del sustrato utilizado (tierra de monte, sedimento de río y cascarilla de pino en proporción 3:1:1).Table 1. Analysis of soil substrate used (forest soil, river sediment and pine bark in a proportion 3:1:1).

† Equipo Thermo Scientific 3000 series.


Diseño experimental

La edad de plantas al momento de aplicar los fertilizantes fue de 3 y 6 meses después de la fecha de establecimiento. Se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo factorial 4 x 3 x 2. El experimento estuvo constituido por 3 factores: 4 dosis (niveles) de nutrimentos; 3 niveles relativos a la posición de la estaca; 2 niveles correspondientes al sexo del árbol de procedencia de la estaca (Cuadro 2). Se usaron 24 tratamientos con 4 repeticiones cada uno. Una vez que las 96 unidades experimentales fueron aleatorizadas a sus respectivos tratamientos y repeticiones, los nutrimentos se aplicaron de forma manual, teniendo especial cuidado en depositar el fertilizante dentro de la bolsa, lo más alejado posible del tallo de la planta, a una profundidad de 3 a 4 cm.

En el vivero se tomaron ocho lecturas mensuales de las variables diámetro y número de brotes. La primera medición se efectuó antes de aplicar los tratamientos. A partir del primer mes de haberse establecido las estacas, también se registró mensualmente la longitud acumulada de brotes, la cual consistió en la suma de la longitud de todos los brotes presentes en la estaca.

Análisis de datos

Los datos fueron analizados por separado para cada uno de los siete meses de registro mediante análisis univariado de varianza y bajo un diseño factorial completamente al azar, tal como fue distribuido y arreglado en el vivero. Para los factores en que se encontró influencia significativa se aplicaron pruebas de comparación de medias de Tukey (α≤ 0.05). Se incluyeron en el modelo las posibles interacciones para cada una de las variables (diámetro, número de brotes y longitud acumulada del brote). Adicionalmente los datos se analizaron con una prueba de esfericidad, donde la parcela grande fueron las estacas y la parcela chica los meses en que se tomaron los datos.


Posición de la estaca sexo y nutriente por meses y entre meses

Los factores posición de la estaca, sexo y nutrientes, no influyeron significativamente en la variable longitud de brote acumulado (Figura 1), por cada uno de los meses ni

nutrients; 3 levels related to the position of the cutting, 2 levels corresponding to the gender of the tree from the cutting (Table 2). 24 treatments with 4 replicates each were used. Once the 96 experimental units were randomly assigned to their respective treatments and replication, nutrients were applied manually, taking special care to place the fertilizer in the bag, as far as possible from the stem of the plant, at a depth of 3 to 4 cm.

In the nursery eight readings were taken monthly of the variable diameter and number of shoots. The first measurement was carried out before applying treatments. From the first month of being established the cuttings, also recorded monthly the cumulative length of shoots, which consisted in the sum of the length of all shoots present at the cutting.

Data analysis

The data was analyzed separately for each of the seven months of recording by univariate analysis of variance and under a completely randomized factorial design, as distributed and arranged in the nursery. For the factors that were found significant influence were performed Tukey test (α≤ 0.05). It was included in the model the possible interactions for each of the variables (diameter, number of shoots and cumulative shoot length). Additionally the data was analyzed with the sphericity test, where the big plots were the cuttings and the small plot the months in which data was taken.

Factores NivelesNutrimentos (D0) Testigo 0-0-0

D1) 100-0-0 kg ha-1Urea (46% N)

2.09 g planta-1

(D2) 0-100-0 kg ha-1superfosfato simple (20% P)

4.81 g planta-1

(D3) 0-0-100 kg ha-1cloruro de potasio (60% K)

60 g planta-1

Posición de la estaca

(EB) Estaca de la base

(EI) Estaca intermedia(EA) Estaca apical

(♀) Hembra(♂) Macho

Cuadro 2. Factores experimentales y sus niveles utilizados. Table 2. Experimental factors and levels used.


entre meses, debido a que las yemas de linaloe permanecen en estado de latencia a partir de la segunda semana de noviembre, y prolongada hasta la segunda mitad de marzo (Gómez et al, 2009). Resultados que coinciden con Bualó et al., 2006 quienes reportaron niveles de fertilización a 250 ppm de N y 50 ppm N no afectaron la longitud de brote en dos especies herbáceas nativas.

Para la variable número de brotes por cada uno de los meses, no se encontraron respuestas significativas en nutrimentos, y sexo del árbol de procedencia de la estaca. Resultados similares fueron encontrados por Bualó et al., 2006 quienes reportaron que el número brotes de dos especies no fueron afectados por el nivel de fertilización.

Únicamente se encontraron respuestas significativas en posición de la estaca en el mes de enero (p= 00096), la estaca intermedia presentó menor número de brotes; en la interacción de plantas hembra con la D2 nutrimentos.

También se encontraron respuestas significativas en la última medición tomada en el mes de febrero en nutrimentos (p= 0.0137), con 5 brotes en la aplicación de 100 kg ha-1 de Fósforo y sólo 3 brotes en la aplicación de D1 de Nitrógeno; lo que no coincide con Arteaga et al., 2005 quienes encontraron que las plantas de Pseudotsuga macrolepis Flous fertilizadas con nitrógeno obtuvieron mayor crecimiento en diámetro y altura. También se encontraron diferencias estadísticas significativas (p= 0.0128) en la interacción de plantas hembra con la D2. Los factores posición de la estaca, sexo y nutrientes, no influyeron significativamente en la variable número de brotes entre meses (Figura 2).


Position of the cutting, gender and nutrient by month and between months

The position factors of the cutting, gender and nutrients did not significantly influence the variable cumulative shoot length (Figure 1) for each of the months and between months, because linaloe buds remain dormant from the second week of November and prolonged to the second half of March (Gómez et al., 2009). Results that match Bualo et al., 2006 who reported levels of fertilization at 250 ppm and 50 ppm of N did not affect the shoot length of two native grass species.

For the variable number of shoots for each month, was found significant responses in nutrients, and gender of the tree from the cutting. Similar results were found by Bualo et al., 2006 who reported that the numbers of shoot from two species were not affected by the level of fertilization.

Only found significant responses in cuttings position in January (p= 00096), intermediate cutting had lower number of shoots, in the interaction of female plants with D2 nutrients.

Significant responses were also found in the last measurement taken in February in nutrients (p= 0.0137), with 5 shoots in the application of 100 kg ha-1 of phosphorus and only 3 shoots in the application D1 of nitrogen; this does not match with (Arteaga et al., 2005) who found that Pseudotsuga macrolepis Flous plants fertilized with

Figura 1.Curvas de acumulación de longitud de brote acumulado (LAB) mensual por cada uno de los factores. H= hembra; M= macho. D0= testigo; D1= 100 kg ha-1 de N; D2= 0-100-0 kg ha-1 de P; D3= 0-0-100 kg ha-1 de K. EB= estaca base; EI= estaca intermedia; EP= estaca apical.

Figure 1. Accumulation curves of cumulative shoot length (LAB) monthly for each factor. H= female; M= male. D0= control; D1= 100 kg ha-1of N; D2= 0-100-0 kg ha-1 of P; D3= 0-0-100 kg ha-1 of K. EB= basal cutting; EI= intermediate cutting; EP= apical cutting.

Meses

12

10

8

6

4

2

0


S O N D E F

EBEIEA

LBA

(cm

)

12

10

8

6

4

2

0

Sexo de la estaca

S O N D E F

HM

1614

12

10

8

6

4

2

0

Nutrimento

S O N D E F

D0D1D2D3


Hubo diferencia estadística significativa en brote acumulado en el tratamiento testigo sin aplicación de nutriente (p= 0.0231) todos los tratamiento mostraron menores dimensiones respecto al testigo (Cuadro 3). Lo que indica que la aplicación de nutrientes no favoreció el crecimiento en brote acumulado. Pudiera ser debido a que el linaloe como una especie nativa, no responde favorablemente a la fertilización. Lo que coincide con Cárdenas (2003) que observó que en rendimientos de biomasa de pasto, las especies introducidas producen más forraje que las especies nativas, dado que en la mayoría de los casos las especies introducidas responden mejor a la fertilización que las especies nativas.

nitrogen obtained greater height and diameter growth. There were also statistically significant differences (p= 0.0128) in the interaction of female plants with the D2. The factor position of cutting, gender and nutrients, did not significantly influence the variable number of shoots between months (Figure 2).

There were statistically significant differences in accumulated shoot in the control treatment without nutrient application (p= 0.0231) all treatment showed smaller size than control (Table 3). Indicating that the application of nutrients did not improved growth in accumulated shoot.

Nutrimento

J A S O N D E F

6

5

4

3

2

1

0

D0D1D2D3

Meses


J A S O N D E F

5

4

3

2

1

0

EBEIEA

Núm

ero

de b

rote

s

Sexo de la estaca

J A S O N D E F

5

4

3

2

1

0

HM

Figura 2.Curvas de acumulación de número de brotes (NB) mensual por cada uno de los factores. H= hembra; M= masculino. D0= testigo; D1= 100 kg ha-1 de N; D2= 0-100-0 kg ha-1 de P; D3= 0-0-100 kg ha-1 de K. EB= estaca base; EI= estaca intermedia; EP= estaca apical.

Figure 2. Accumulation curves in number of shoots (NB) monthly for each factor. H= female; M= male. D0= control; D1= 100 kgha-1 of N; D2= 0-100-0 kgha-1of P; D3= 0-0-100 kg ha-1 of K. EB= basal cutting; EI= intermediate cutting; EP= apical cutting.

VAR Posición de la estacaEB EP EA

Sexo♀♂

NutrienteDO, D1, D2, D3

Interacción

Media¶(cm)

Media(cm)

Media(cm)

I¶ Media(cm)

D 2.6±0.3EB (a) †***2.5±0.3 EI (a)2.4±0.5 EA(b)

2.6±0.3 ♀(a)***2.4±0.4 ♂(b)

2.5±0.4 D0(a) **2.4±0.5 D2(b)

♀xD0xEI 2.8± 0.4(a)**

NB 4.1±2.4EB(a) ***3.5±2.5 EA(b)3.3±2.3 EI(b)

3.9±2.6 ♀(a)**3.4±2.2 ♂(b)

4.4±2.8 D2(a)*** D2x♀ 5.8± 3(a)***

BA 10±9.6 EB(a)***6.5±5.4 EI(b)

9.8 ±9.2♀(a)***6.8±8.5 ♂(b)

11.3±13.3 DO(a) ***6.8 ±3 D3 (b)6.7± 3 D1(b)

D2x♀ 13.1± 12.9(a)**♂xD0xEB 18.8±9.9(a)***

Cuadro 3. Pruebas de Tukey total (todos los meses) en la variable número de brotes por cada uno de los factoresTable 3. Total Tukey’s test (every month) in the variable number of shoots for each factor.

VAR= variable; EB= estaca base; EI= estaca intermedia; EA= estaca apical. ♀= hembra; ♂= macho. D0= testigo; D1= 100 kg ha-1 de N; D2= 0-100-0 kg ha-1 de P; D3= 0-0-100 kg ha-1 de K. J= julio; F= febrero; D= diámetro; NB= número de brotes; BA= brote acumulado. **significativo (p< 0.05); ***altamente significativo (p<0 .01); NS= no significativo. †únicamente se anotaron medias con distinta letra, (a) valor alto en la prueba de Tukey, (b) valor bajo según la prueba de Tukey. ¶ La media se cálculo de la sumatoria de los siete meses que se tomaron las mediciones ¶ prueba de Tukey de la interacción de variables significativas.


En cuanto al análisis de varianza total comprendido de un período de siete meses se encontraron diferencias significativas en la posición de la estaca (p= 0.0128). Un mayor diámetro en la estaca de la base, esto debido a que la mayoría de las estacas colectadas fueron de ramas terminales por lo que estas tienden a ser más gruesas en la parte inferior. También se encontró que las plantas hembra presentaron mayor diámetro en comparación con los machos siendo estadísticamente significativos (p=< 0.0001), debido a que desde el momento de la siembra las estacas hembra fueron las de mayor diámetro.

En un periodo de siete meses hubo un incremento en diámetro para las estacas hembra de 3 mm. En esta variable se encontró diferencia estadística significativa en nutrientes aplicados con el tratamiento testigo, lo que indica que el tratamiento testigo obtuvo mejor repuesta en diámetro se obtuvo de las plantas a las cuales no se les aplicó ningún tratamiento (Cuadro 3). Respuestas significativas se encontraron con la interacción de plantas hembra, sin aplicación de nutriente y estacas intermedias (p= 0.0269).

Estadísticamente presentaron mayor número de brotes las estacas de la base (p= 0.0015), las plantas hembra (p= 0.0275) y la aplicación de 100 kg ha-1 de fósforo (p< .0001), y la interacción de plantas hembra con la aplicación de 100 kg ha-1 de fósforo (p< 0001), también en la interacción de plantas macho.

Se encontraron diferencias estadísticas significativas en la variable brote acumulado en la estaca de la base (0.0034), en plantas hembra (p= 0.0018), y en el tratamiento testigo sin fertilizante (p= 0.0076), en la interacción de plantas hembra con nutriente y la aplicación de 100 kg ha-1 de fósforo (0.0227). También en la interacción de plantas macho, el tratamiento testigo sin fertilizar y estacas de la base (p= 0.0025).

Análisis por árbol de procedencia

En cuanto a la variable diámetro en el mes de octubre se obtuvo el mayor diámetro en comparación con los siete meses que se tomaron los datos y en las plantas hembras (p= 0.0001) (Cuadro 4). En la variable número de brotes se observó que en el mes de noviembre hubo un mayor número de brotes con diferencias estadísticas significativas entre meses con un (p= 0.0433) y en la interacción sexo por nutriente la estaca hembra en combinación con la aplicación de 100 kg ha-1 de fósforo obtuvo un mayor número de brotes (p= 0.0054). En cuanto a la posición de la estaca no hubo diferencias estadísticas significativas en ninguna de las tres variables.

Could be due to that linaloe as a native species, does not respond favorably to fertilization. That matches with Cárdenas (2003) who noted that in biomass yields of grass, introduced species produce more forage than native species, since in most cases the introduced species respond better to fertilizer than native species.

Regarding analysis of total variance comprised of a seven-month period were found significant differences in the position of cutting (p= 0.0128). A larger diameter on basal cutting this because the majority of the cuttings collected were terminal branches so these tend to be thicker at the bottom. Also found that female plants showed greater diameter compared with males being statistically significant (p= <0.0001), because from the moment of planting female cuttings were larger in diameter.

In a period of seven months there was an increase in diameter for female cuttings of 3 mm. In this variable was found significant statistical difference in nutrients applied with control, indicating that the control achieved better response in diameter, obtained from the plants which were not subject to any treatment (Table 3). Significant responses were found with female plant interaction, without nutrient application and intermediate cuttings (p= 0.0269).

Statistically basal cuttings showed higher number of shoots (p= 0.0015), female plants (p= 0.0275) and the application of 100 kg ha-1 of phosphorus (p< .0001), and female plant interaction with the application of 100 kg ha-1 of phosphorus (p< 0001), also on the male plant interaction.

Statistically significant differences were found in the variable accumulated shoots in basal cutting (0.0034), in female plants (p= 0.0018), and in control without fertilizer (p= 0.0076), in female plant interaction with nutrients and the application of 100 kg ha-1 of phosphorus (0.0227). Also in male plant interaction, control without fertilizer and basal cuttings (p= 0.0025).

Analysis per tree of origin

As for the variable diameter, October had largest diameter in comparison to the seven months that data was taken and in female plants (p= 0.0001) (Table 4). In the variable number of shoots was observed that in November had a greater number of shoots with significant statistical differences between months with a (p= 0.0433) and in gender interaction per nutrient, female cutting in combination with the application


La longitud del brote acumulado presentó diferencias estadísticas significativas (p= 0.0003) en las estacas hembra y en nutrimentos (p= 0.0010), lo que obedece a que el testigo fue el tratamiento en el que se obtuvo el mayor brote acumulado, y en la interacción sexo por nutriente presentó diferencias significativas (p= 0.0304) lo que indica que hubo repuesta a la interacción de estacas hembra por nutriente (100 kg ha-1 de fósforo). En campo la respuesta predominante de la planta es al nitrógeno y potasio (Carvajal, 1984), en vivero al nitrógeno y el fósforo (Malavolta, 2000).

En la aplicación de 100 kg ha-1 de potasio y nitrógeno no se encontró diferencia estadística significativa en ninguna de las tres variables, datos similares se encontraron por Bonilla et al. (2007) quienes aplicaron fertilización nitrogenada correspondientes a 100 kg de N ha-1, utilizando tres fuentes: urea (46% N), compost (1.5% N) y gallinaza (1% N). No detectaron diferencias significativas en el rendimiento de materia seca de hojas.

Conclusiones

Las estacas de Bursera linanoe produjeron mayor número de brotes (4) con la dosis de 100 kg ha-1 de Fósforo. Se observó mayor longitud acumulada de brotes (11.3 cm) en estacas que no se le aplico ningún nutriente. Las estacas hembra fueron las que presentaron mayor número de brotes (4) y

of 100 kg ha-1 of phosphorus obtained a higher number of shoots (p= 0.0054). Regarding to position of cutting there was no statistically significant difference in any of the three variables.

The cumulative shoot length showed statistically significant differences (p= 0.0003) in the female cuttings and in nutrients (p= 0.0010), which reflects the fact that control was the treatment that obtained the largest accumulated shoot, and in gender interaction per nutrient showed significant differences (p= 0.0304) indicating that there was a response to female cutting interaction per nutrient (100 kg ha-1 of phosphorus). In field the predominant response of the plant is to nitrogen and potassium (Carvajal, 1984), in the nursery to nitrogen and phosphorus (Malavolta, 2000).

In the application of 100 kg ha-1 of potassium and nitrogen was not found statistically significant differences in any of the three variables, similar data were found by Bonilla et al. (2007) who applied nitrogen fertilization corresponding to 100 kgha-1 of N, using three sources: urea (46% N), compost (1.5% N) and chicken manure (1% N). No significant differences in dry matter yield of leaves were detected.

Conclusions

Linanoe Bursera cuttings produced the largest number of shoots (4) with dose of 100 kg ha-1 of phosphorus. It was observed a higher cumulative shoot length (11.3 cm) in

VAR Meses Sexo Nutriente Interacción♂♀ (DO, D1, D2, D3)

Media† DS Media (cm) DS Media DS I¶ Media DS(cm) (cm) (cm)

D 1.9 J(b)*** 0.2 2.5 ♀ (a)*** 0.4 NS NS1.9 A(b) 0.2 2.2 ♂(b) 0.3

NB 4.8 N (a)** 5.8 NS NS ♀*D2 5.4 *** 2.22.9 A (b) 1.12.8 J (b) 1.1

BA NS 10.1♀(a)*** 7.6 11.4 D0(a)*** 8.8 ♀*D2 13.0** 10.6

6.5 ♂ (b) 5.1 6.6 D1(b) 2.96.5 D3(b) 2.5

Cuadro 4. Pruebas de Tukey total por árbol (7 meses).Table 4. Total Tukey’s tests per tree (7 months).

VAR= variable. EB= estaca base; EI= estaca intermedia; EP= estaca apical. ♀= hembra; ♂= macho. D0= testigo; D1= 100 kg ha-1 de N; D2= 0-100-0 kg ha-1 de P; D3= 0-0-100 kg ha-1 de K. D= diámetro; NB= número de brotes; BA= brote acumulado. ** significativo (p< 0.05); *** altamente significativo (p< 0 .01); NS: no significativo. †únicamente se anotaron medias con distinta letra, (a) valor alto en la prueba de Tukey, (b) valor bajo según la prueba de Tukey. DS= desviación estándar. ¶ prueba de Tukey de la interacción de variables significativas.


brote acumulado (10.1 cm). En cuanto a la posición de la estaca, la estaca de la base presentó mayor número de brotes (4) y brote acumulado (6.5 cm).

Literatura citada

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cuttings without application of nutrients. Female cuttings showed higher number of shoots (4) and accumulated shoot (10.1 cm). Regarding the position of cutting, the basal cutting had a higher number of shoots (4) and accumulated shoot (6.5 cm).

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Patogenicidad de Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana sobre mosca blanca (Bemisia tabaci)*

Pathogenicity of Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana on whitefly (Bemisia tabaci)

Emilio García Ramírez1 2,3§, Rafael Pérez Pacheco1, Bernardino Leonardo León Enríquez2 y Lina Pliego Marín2

1Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional Unidad Oaxaca (CIIDIR-IPN-Oaxaca), Calle Hornos # 1003, Colonia Indeco, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. (951) 5170610, 51704 00 y 5171199. ([email protected]; [email protected]; [email protected]). 2Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO), ex-hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. Tel. (951) 5170788 y Fax. 5170444. ([email protected]). 3Laboratorio Reproductor de Organismos Benéficos del Sureste, S. A. Calle Lázaro Cárdenas # 10 Reyes, Etla, Oaxaca. Tel. (951) 52159913. §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: septiembre de 2013

Aceptado: marzo de 2013

Resumen

Las alternativas para el control de Bemisia tabaci son insuficientes. El uso de hongos entomopatógenos es una de estas alternativas, pero falta información de patogenicidad en cuanto a concentración de conidios y su almacenamiento. Por otro lado, los protocolos para la evaluación de mortalidad presentan fallas que deben corregirse. La investigación se hizo en el Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, durante 2010. Se evaluaron dos hongos entomopatógenos (Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana) con distintas concentraciones de conidios para el control de B. tabaci en Solanum lycopersicum en invernadero, usando el protocolo de Ortega et al. (1998) modificada en esta investigación. La mortalidad de B. tabaci disminuyó al reducir el tiempo de ayuno y adaptando una puntilla y tela en la micropipeta. Por su parte, la mortalidad de B. tabaci en todas las concentraciones de conidios de los dos hongos entomopatógenos sin almacenar, fue igual que el insecticida químico. Cuando los conidios se almacenaron en refrigerador, la mortalidad fue mayor con los tratamientos B. bassiana con una concentración de 2.1 x 106 conidios mL-1 y el insecticida químico, lo que

Abstract

The alternatives for the control of Bemisia tabaci are insufficient. The use of entomopathogenic fungus is one of these alternatives, but lack information regarding pathogenicity of conidia concentration and storage. Furthermore, protocols for assessing mortality have flaws that must be corrected. The research was done at the Technological Institute of Oaxaca Valley, in 2010. It were assessed two entomopathogenic fungus (Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana) with different concentrations of conidia for controlling B. tabaci in Solanum lycopersicum under greenhouse, using the protocol from Ortega et al. (1998) modified in this research; mortality of B. tabaci decreased by reducing the time of fasting and adapting a lace and fabric in the micropipette. For its part, the mortality of B. tabaci at all concentrations of conidia of the two entomopathogenic fungus without storage was the same as the chemical insecticide. When conidia were stored in a refrigerator, mortality was higher with treatment B. bassiana with a concentration of 2.1 x 106 conidia mL-1 and the chemical insecticide, which indicates that storage of conidia decreases pathogenicity mainly in Metarhizium anisopliae.

Emilio García Ramírez et al.1130 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

indica que el almacenamiento de los conidios disminuye su patogenicidad, principalmente en Metarhizium anisopliae.

Palabras clave: Bemisia tabaci, Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana, virulencia.

Introducción

La mosca blanca es considerada una de las plagas de mayor importancia económica a nivel mundial por causar daños a diversos cultivos como tomate, algodón, calabacitas y a más de 500 especies de plantas ornamentales. El daño más importante de la mosca es como vector de virus (Ortega et al., 1998). El uso irracional de productos químicos sintéticos para su control ha traído diversas consecuencias, como: acumulación de residuos químicos en alimentos, desequilibrio ecológico por la eliminación de organismos benéficos, contaminación del ambiente, intoxicación de operadores y desarrollo de resistencia a productos químicos (Rodgers, 1993; Shah y Pell, 2003). Esta problemática ha desencadenado estrategias alternativas de control de esta plaga; una de ellas y, la cual se vislumbra como más viable, es el control biológico, en el cual están los hongos entomopatógenos.

Se reportan más de 20 especies de hongos entomopatógenos que infectan moscas blancas, entre los que destacan Aschersonia spp., Lecanicillium lecanii, Beauveria bassiana, Paecilomyces farinosus, P. fumosoroseusy P. javanicus. Estos entomopatógenos ocasionan epizootias sobre poblaciones de mosca blanca representando una alterativa viable para su control y demuestra su potencial como bioinsecticidas (Rodríguez y Bernal, 2007). Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana son los hongos más estudiados y utilizados debido a la eficiencia y facilidad de multiplicación en laboratorio, constituyendo uno de los principales grupos de entomopatógenos utilizados en el control microbiano (Ibarra, 2006).

El presente trabajo se realizó con el fin de determinar la patogenicidad de los hongos entomopatógenos Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana en poblaciones de adultos de mosca blanca (Bemisia tabaci) en el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum) bajo condiciones de invernadero y sometiendo los conidios a distintos tiempos de almacenamiento en frío.

Key words: Bemisia tabaci, Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana, virulence.

Introduction

The whitefly is considered one of the most economically important pests worldwide for causing damage to various crops like tomatoes, cotton, squash and more than 500 species of ornamental plants. The most significant damage of the fly is as vector of virus (Ortega et al., 1998). Irrational use of synthetic chemicals to control has brought many consequences: accumulation of chemical residues in food, ecological imbalance by removing beneficial organisms, pollution, poisoning operators and development of resistance to chemicals (Rodgers, 1993; Shah and Pell, 2003). This problem has triggered alternative strategies for controlling this pest, and one which is seen as more viable, is biological control, which are the entomopathogenic fungus.

Are reported more than 20 species of entomopathogenic fungi infecting whiteflies, among which Aschersonia spp., Lecanicillium lecanii, Beauveria bassiana, Paecilomyces farinosus, P. fumosoroseusy P. javanicus. These entomopathogenic cause epizootics of whitefly populations representing a viable alternative for its control and demonstrates its potential as a bio-insecticide (Rodriguez and Bernal, 2007). Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana are the most studied and used fungi due to the efficiency and ease of replication in laboratory, constituting one of the main groups of entomopathogens used in microbial control (Ibarra, 2006).

The present study was conducted in order to determine the pathogenicity of entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana in adult populations of whitefly (Bemisia tabaci) in tomato (Solanum lycopersicum) under greenhouse conditions and subjecting conidia at different times of storage in cold.


The research was conducted during 2010 in three institutions: in protected horticulture facilities of the Technological Institute of Oaxaca Valley (ITVO) in the laboratory of Interdisciplinary Research Centre for Integral Development

Patogenicidad de Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana sobre mosca blanca (Bemisia tabaci) 1131


El trabajo de investigación se llevó a cabo durante 2010, en tres instituciones: en las instalaciones de horticultura protegida del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO); en el laboratorio del Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional unidad Oaxaca del Instituto Politécnico Nacional (IPN) y en el Laboratorio Reproductor de Organismos Benéficos del Sureste S. A.

Para el establecimiento del experimento, fue necesario colectar y reproducir las poblaciones del material biológico. La cría masiva de la mosca blanca (B. tabaci) se estableció con adultos colectados sobre plantas silvestres de Santa Cruz Xoxocotlan, Oaxaca; los insectos fueron confinados en jaulas entomológicas (60 x 60 x 60 cm) cubiertas con malla antiáfidos, en cuyo interior se colocaron plantas de frijol (Phaseolus vulgaris) y de tomate (Solanum lycopersicum) como alimento, colocadas en bolsas de plástico negro que contenían una mezcla de suelo y vermiculita como medio de soporte. Los conidios de los hongos entomopatógenos Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana fueron obtenidos de cepas del Laboratorio Reproductor de Organismos Benéficos del Sureste S. A. La multiplicación de conidios se llevó a cabo en el mismo laboratorio, utilizando la metodología de Monzon (2001), modificada (arroz comercial como sustrato y cepas nativas).

Se utilizó un diseño completamente al azar de ocho tratamientos y tres repeticiones; tratamiento 1 B.bassiana 2.1 x 104 conidios mL-1; tratamiento 2 B.bassiana 2.1 x 106 conidios mL-1; tratamiento 3 B.bassiana 2.1 x 108

conidios mL-1; tratamiento 4 M.anisopliae 3.1 x 1010 conidios mL-1; tratamiento 5 M. Anisopliae 3.1 x 1011 conidios mL-1; tratamiento 6 M. anisopliae 3.1 x 1012 conidios mL-1 y dos testigos: uno aplicando sólo agua y el otro donde se aplicó un insecticida químico en su dosis recomendada (2.5 mL/50 mL de agua). Como unidad experimental se tomaron tres foliolos de tomate y diez adultos de mosca blanca.

El procedimiento incluyó dos fases: la de trasplante y el experimento. En el invernadero seestablecieron las plántulas de tomate (Solanum lycopersicum) cv. SXT 7705 en bolsas de plástico negras, utilizando arena de rio desinfectada como sustrato; el manejo del cultivo (tutoreo, poda de chupones, eliminación de arvenses, fertirrigación) se realizó con técnicas comunes para los Valles Centrales

Regional unit Oaxaca from the Polytechnic Institute National (IPN) and Beneficial Organisms Replication Laboratory from Southeast S. A.

For the establishment of the experiment, it was necessary to collect and reproduce the populations of biological material. Mass rearing of the whitefly (B. tabaci) was established with adults collected on wild plants from Santa Cruz Xoxocotlan, Oaxaca; the insects were confined in entomological cages (60 x 60 x 60 cm) covered with antiaphid mesh, inside which placed plants of bean (Phaseolus vulgaris) and tomato (Solanum lycopersicum) as food, placed in black plastic bags containing a mixture of soil and vermiculite as support medium. The conidia of the entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana were obtained from the strains of the Beneficial Organisms Replication Laboratory of Southeast S. A. The multiplication of conidia was carried out in the same laboratory, using the methodology of Monzon (2001), amended (commercial rice as substrate and native strains).

It was used a completely randomized design with eight treatments and three replications; treatment 1 B.bassiana 2.1 x 104 conidia mL-1, treatment 2 B.bassiana 2.1 x 106 conidia mL-1, treatment 3 B.bassiana 2.1 x 108 conidia mL -1; treatment 4 M.anisopliae 3.1 x 1010 conidia mL-1; treatment 5 M. Anisopliae 3.1 x 1011 conidia mL-1, treatment 6 M. anisopliae 3.1 x 1012 conidia mL-1 and two controls: one using only water and the other where a chemical insecticide was applied at the recommended dose (2.5 mL/50 mL of water). As experimental unit were taken three tomato leaflets and ten adult whiteflies.

The procedure included two phases: transplantation and experiment. In the greenhouse were established tomato seedlings (Solanum lycopersicum) cv. SXT 7705 in black plastic bags, using disinfected river sand as substrate; crop management (trellising, pruning suckers, weed removal, fertigation) was performed with common techniques for the Central Valleys of Oaxaca. Once established the seedlings began the experiment that consisted of: storing conidia, preparation of solutions (treatments), application of solutions, capturing whitefly adult for mass rearing and data collection.

Conidia storage. In order to know how much it affects time (storage) to the pathogenicity of entomopathogenic fungus, its spores were subjected to three cooling times: zero, six and twelve days after its formulation.


de Oaxaca. Ya establecidas las plántulas se inició el experimento que consistió en: almacenamiento de conidios, preparación de las soluciones (tratamientos), aplicación de soluciones, captura de adultos de mosca blanca de la cría masiva y toma de datos.

Almacenamiento de conidios. Con el objetivo de conocer que tanto le afecta el tiempo (almacenaje) a la patogenicidad de los hongos entomopatógenos, sus esporas se sometieron a tres lapsos de tiempo de refrigeración, que fueron: cero, seis y doce días después de su formulación.

Preparación de las soluciones. Se tomaron 20 mL de conidios y se disolvieron en 40 mL de agua, adicionándole 0.25 mL de adherente agrícola y se asperjaron con atomizadores de 60 mL. Para el insecticida químico se tomaron 2.5 mL y se disolvió en 50 mL de agua.

Aplicación. En una hoja cotiledonal, con la lámina completamente extendida de tomate, se asperjaron cada uno de los tratamientos correspondientes hasta el punto de escurrimiento y se dejó secar a temperatura ambiente. Posteriormente se sujetó una jaula entomológica pequeña (prototipo de Ortega, 2008a) a la hoja tratada y por un orificio lateral de la jaula se introdujeron los 10 adultos de mosca blanca (una a la vez) capturados previamente.

Captura. Mediante el método de inmersión de hoja (Ortega et al., 1998), con modificaciones propuestas para esta investigación. Con el fin de mantener vivos a los individuos durante su manejo, se adaptó un tubo de plástico haciendo la función de coplee para sujetar una pequeña tela de organza en la puntilla de micropipeta; para evitar la muerte de los individuos por las altas temperaturas se les dejó en ayuno sólo por media hora; y para mantener viables a las esporas de los hongos se dejó escurrir el producto asperjado en la hoja, sólo por 20 min.

Toma de datos. Los muestreos de mortalidad de adultos se realizaron a las 24, 48 y 72 h después de la aplicación de los tratamientos. Con la ayuda de una lupa se contaron los individuos muertos.

Análisis estadístico

Para cumplir los supuestos de normalidad de errores y homogeneidad de varianza los datos fueron transformados a raíz cuadrada (√(x+1)); se les aplicó un ANVA y una prueba

Preparation of solutions. 20 mL of conidia were taken and dissolved in 40 mL of water, adding 0.25 mL of agricultural adherent and sprayed with a 60 mL atomizer. For chemical insecticide 2.5 mL were taken and dissolved in 50 mL of water.

Application. In a cotyledon leaf, with the tomato sheet fully extended were sprayed each one of the corresponding treatments, up to the point of runoff and left to dry at room temperature. Subsequently a small Entomological cage was hold (prototype of Ortega, 2008a) to the treated leaf and through a hole on the side of the cage introduced 10 adult whitefly (one at a time) previously captured.

Capture. Through the leaf immersion method (Ortega et al., 1998) with modifications proposed for this research. In order to keep individuals alive during handling, was adapted a plastic tube making a junction function to attach a small organza fabric on the tip of the micropipette, to prevent the death of individuals by high temperatures were fasting for half an hour only, and to maintain viable fungi spores was allowed to drain the product sprayed on the sheet, only for 20 min.

Data collection. Sampling adult mortality was made at 24, 48 and 72 h after the application of treatments. With the help of a magnifying glass were counted dead individuals.

Statistical analysis

To meet the assumptions of normality of error and homogeneity of variance the data was transformed to square root (√ (x +1)); was applied ANOVA test and multiple comparison of means by Tukey test (0.05) through the Statistical Analysis System (SAS Institute, 2005).


Conidia without storing

All treatments were applied conidia of entomopathogenic fungus unstored caused a mortality equal to the chemical insecticide, as shown in Figure 1 and were superior to the control in which only sprayed water. Beauveria bassiana with a concentration of 2.1 x 106 conidia mL-1 was the one that caused hiher mortality in B. tabaci, followed


by chemical treatment and Metarhizium anisopliae with a concentration of 1.3 x 1010 conidia mL-1 and 1.3 x 1012 conidia mL-1 (Figure 1).

At 48 h of application, the mortality of B. tabaci was equal for the chemical insecticide and B. bassiana with a concentration of 2.1 x 106 conidia mL-1 and M. anisopliae with a concentration of 1.3 x 1010 conidia mL-1. At 72 h, to compare the effect of chemical insecticide on the mortality of B. tabaci with mortality caused by spores of B. bassiana and M. anisopliae im all its conidia concentration, its effects are the same and higher than the control where only water was applied.

Evaluation of the pathogenicity of conidia under refrigeration

In the samplings made at 24 h, was analyzed that the effectiveness of the conidia is diminished by refrigerated storage. No difference was seen when the conidia are used

de comparación múltiple de medias mediante la prueba de Tukey (0.05) mediante el programa Statistical Análisis System (SAS, Institute, 2005).


Conidios sin almacenar

Todos los tratamientos donde se aplicaron conidios de hongos entomopatógenos sin almacenar causaron una mortalidad igual al insecticida químico, como se aprecia en la Figura 1 y fueron superiores al testigo donde sólo se asperjó agua. Beauveria bassiana con una concentración de 2.1 x 106 conidios mL-1 fue el que mayor mortalidad provocó en B. tabaci, seguido por el tratamiento químico y por Metarhizium anisopliae con una concentración de 1.3 x 1010 conidios mL-1 y 1.3 x 1012 conidios mL-1 (Figura 1).

A las 48 h de aplicación, la mortalidad de B. tabaci fue igual para el insecticida químico y B. bassiana con una concentración de 2.1 x 106 conidios mL-1y M. anisopliae con una concentración de 1.3 x 1010 conidios mL-1. A las 72 h, al comparar el efecto del insecticida químico en la mortalidad de B. tabaci con la mortalidad provocada por las esporas de B. bassiana y M. anisopliae en todas su concentraciones de conidios, sus efectos son iguales y superiores al testigo donde sólo se aplicó agua.

Evaluación de la patogenicidad de los conidios sometidos a refrigeración

En los muestreos hechos a las 24 h, se analizó que la efectividad de los conidios se ve disminuida por el almacenamiento bajo refrigeración. No se ve diferencia cuando los conidios se usan sin almacenar y al almacenarlos por seis días. Sin embargo, cuando los conidios se almacenan por 12 días su efecto se ve reducido.

Por otro lado, se puede notar (Cuadro 2) que el almacenamiento de conidios durante seis días afectó más a M. anisopliae que a B. bassiana lo anterior demuestra la diferencia en resistencia de ambas especies.

La mortalidad de B. tabaci en general, esto es, considerando conidios almacenados o sin almacenar en refrigeración, a las 24 h se observó que no hay diferencia entre la mortalidad (Cuadro 2) provocada por el insecticida químico y la

Figura 1. Porcentaje de mortalidad de Bemisia en diferentes tiempos causada por los tratamientos: 1) B. bassiana 2.1 x 104 conidios mL-1; 2) B. bassiana 2.1 x 106 conidios mL-1; 3) B. bassiana 2.1 x 108 conidios mL-1; 4) M. anisopliae 3.1 x 1010 conidios mL-1; 5) M. anisopliae 3.1 x 1011 conidios mL-1; 6) M. anisopliae 3.1 x 1012 conidios mL-1; 7) agua; y 8) un insecticida químico, usando conidios sin refrigeración.

Figure 1. Mortality percentage of Bemisia tabaci at different times caused by treatments: 1) B. bassiana 2.1 x 104 conodia mL-1; 2) B.bassiana 2.1 x 106 conidia mL-1; 3) B.bassiana 2.1 x 108 conidia mL -1; 4) M.anisopliae 3.1 x 1010 conidia mL-1; 5) M Anisopliae 3.1 x 1011 conidia mL-1; 6) M. anisopliae 3.1 x 1012 conidia mL-1; 7) water; and 8) chemical insecticide, using conidia without refrigetation.

% M

orta

lidad

Tratamientos

90

80

70

60

50

40

30

20

10

01 2 3 4 5 6 7 8

a a a

a

ababc

a a a

a ab

bc

a

a

abc

a aab

c b b

a

a

ab


mortalidad provocada por la patogenicidad de los hongos entomopatógenos. B. bassiana con una concentración de 2.1 x 106 conidios mL-1 fue el más cercano al tratamiento químico.

A las 48 h de aplicación al igual que en el muestreo a las 24 h se sigue observando que el almacenamiento de conidios bajo refrigeración afectó su patogenicidad causada a B. tabaci. El efecto del almacenamiento durante seis y 12 días en refrigeración se ve menos drástico en B. bassiana que en M. anisopliae. Los mejores tratamientos fueron: el insecticida químico y B. bassiana con una concentración de 2.1 x 106

conidios mL-1 este último tratamiento ligeramente por debajo del químico (Figura 2), así como lo encontrado por Wraightet al. (2000), quienes evaluaron el control microbiano de B. bassiana y P. fumosoroseusy contra B. argentifolii, los ensayos de laboratorio demostraron la capacidad de los agentes patógenos que infectan ninfas en hojas de hibisco aproximadamente 35% de infección, aplicando 0.6 a 1.4 X 103 conidiasmm-2 de la superficie de la hoja.

A las 72 h se observa que los tratamientos han ejercido un efecto semejante (Figura 2) sobre las poblaciones de B. tabaci. Se obtuvo una superioridad en la mortalidad de B. tabaci provocada por el insecticida químico aplicado en su dosis recomendada y B. bassiana con una concentración de 2.1 x 106 conidios mL-1. En éste resultado hay que considerar que este tratamiento tiene un buen resultado cuando sus conidios se usan sin almacenar y e almacenados hasta por 12 días. Quesada-Moraga et al. (2006), evaluaron la infectividad de 25 aislamientos nativos de B. bassiana y un micoinsecticida comercial contra ninfas de IV instar de B. tabaci y Trialeurodes vaporariorum a una concentración de 1 x 107conidios mL-1en condiciones de laboratorio. Todos los aislamientos fueron patogénicos para ambas especies de moscas blancas con tasas de mortalidad que varían de 3 a 85%.

También se puede notar que los dos hongos evaluados en este experimento y en sus distintas dosis de esporas tuvieron un efecto en la mortalidad de B. tabaci, siendo estos superiores en todos los casos (concentraciones de conidios y almacenamiento bajo refrigeración por diferentes lapsos de tiempo) a la simple aplicación de agua y adherente. Éste resultado confirma que los hongos entomopatógenos son una alternativa real en el control de esta plaga tan conflictiva (denominada así por la resistencia cruzada qua ha logrado, resultando en una baja mortalidad a diferentes insecticidas químicos aplicados en altas concentraciones) y que ha sido considerada devastadora en el campo agrícola oaxaqueño.

without storing and store for six days. However, when the conidia are stored for 12 days the effect is reduced.

Furthermore, it may be noted (Table 2) that the storage of conidia for six days affected more to M. anisopliae than B. bassiana; this shows the difference in resistance of both species.

Mortality of B. tabaci in general, that is, considering conidia stored or not stored under refrigeration at 24 h, there was no difference between mortality (Table 2) caused by chemical insecticide and mortality caused by the pathogenicity of entomopathogenic fungi. B. bassiana with a concentration of 2.1 x 106 conidia mL-1 was the closest to the chemical treatment.

After 48 hours of application as well as sampling at 24 h is still observed that the storage of conidio under refrigeration affected its pathogenicity caused to B. tabaci. The effect of storage for six and 12 days under refrigeration is less dramatic in B. bassiana than M. anisopliae. The best treatments were: chemical insecticide and B. bassiana with a concentration of 2.1 x 106 conidia mL-1; this last treatment slightly below than the chemical (Figure 2) as well as those found by Wraight et al. (2000), who evaluated the microbial control of B. bassiana and P. fumosoroseusy against B. argentifolii, the laboratory trials demonstrated the ability of the pathogens that infect nymphs on hibiscus leaves approximately 35% infection, using 0.6 to 1.4 X 103 conidia mm-2 leaf surface.

Cuadro 2 Promedio del porcentaje de mortalidad de B. tabaci ocasionada por tratamientos con hongos entomopatógenos cuyos conidios fueron sometidos a diferentes tiempos (cero, seis y doce días) de almacenamiento en distintos tiempos-

Table 2. Average of the mortality percentage from B. tabaci caused by treatments with entomophatogenic fungus whose conidia were subjected to different times (zero, six and twelve days) of storage and samplings at different times.

Tratamientos 24 h 48 h 72 h1 30abc 34.44bc 33.33c

2 60ª 66.67ab 60abc

3 20bc 44.44bc 42.22bc

4 47.78ab 33.33bc 63.33ab

5 30abc 23.33bc 38.88bc

6 46.67ab 47.77abc 46.66bc

7 7.78c 11.11d 10d

8 46.67ab 83.33a 92.22a


a

ab

bc bc bc

bc

c

d

a ab

bc bc bc bcd

cd

d

La investigación no debe dejar de considerar otras cepas de estos hongos ni dejar de probar otros entomopatógenos.B. tabaci puede ser controlada con otros hongos diferentes a B. bassiana y M. anisopliae y en concentraciones diferentes a las probadas en esta investigación. Como lo mencionan Hernández et al. (2008) quienes encontraron que el formulado en emulsión del hongo entomopatógeno Paecilomyces fumosoroseus presentó mayor mortalidad con una concentración de 1x107 conidios mL-1 sobre B. tabaci.

At 72 h is observed that the treatments have had a similar effect (Figure 2) on populations of B. tabaci. It was obtained a superior mortality of B. tabaci caused by chemical insecticide applied in its recommended dose and B. bassiana with a concentration of 2.1 x 106 conidia mL-1. In this result must consider that this treatment has a good outcome when its conidia are used with and without storage up to 12 days. Quesada-Moraga et al. (2006) evaluated the infectivity of 25 native isolates of B. bassiana and a commercial microbial insecticide

Figura 2. Mortalidad en Bemisia tabaci en las 24, 48 y 72 horas después de la aplicación de los diferentes tratamientos: 1) B. bassiana 2.1 x 104 conidios mL-1; 2) B. bassiana 2.1 x 106 conidios mL-1; 3) B. bassiana 2.1 x 108 conidios mL-1; 4) M. anisopliae 3.1 x 1010 conidios mL-1; 5) M. anisopliae 3.1 x 1011 conidios mL-1; 6) M. anisopliae 3.1 x 1012 conidios mL-1; 7) agua; y 8) un insecticida químico. Se presentan los valores de mortalidad alcanzados por los conidios sometidos a diferentes tiempos de almacenamiento en refrigerados.

Figure 2: Mortality of Bemisia tabaci at 24, 48 and 72 hrs after application of the different treatments: 1) B. bassiana 2.1 x 104 conidia mL-1; 2) B.bassiana 2.1 x 106 conidia mL-1; 3) B.bassiana 2.1 x 108 conidia mL -1; 4) M.anisopliae 3.1 x 1010 conidia mL-1; 5) M Anisopliae 3.1 x 1011 conidia mL-1; 6) M. anisopliae 3.1 x 1012 conidia mL-1; 7) water; and 8) chemical insecticide. Mortality values reached by conidia subjected to different times of storage in refrigerator.

(%) M

orta

lidad

(%

) Mor

talid

ad

(%) M

orta

lidad

80706050403020100

9080706050403020100

1009080706050403020100

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

Muestreo a las 24 h

Muestreo a las 48 h

Muestreo a las 72 h

Tratamientos

Tratamientos

Tratamientos

a

a

ab

ab ab ab ab b

Esporas almacenadas por 6 díasEsporas almacenadas por 12 días


Por su parte ya se ha comprobado el efecto entomopatógeno de Beauveria bassiana tanto en Bemisia tabaci como en otros insectos plaga. Maldonado et al. (2005) mencionan que el hongo B. bassiana a una concentración de 1.2 x 1012 esporas/ha controló de 60 a 85% de las siguientes plagas: picudo del chile (Anthonomus eugenii), gusano elotero (Heliothis zea) en el cultivo de chile; mayate dorado (Acalymma vittatum), mosca blanca (Bemisia tabaci) en el cultivo de calabacita, al gusano falso medidor (Trichoplusia ni), paloma blanca de la col (Pieris rapae) y a la palomilla dorso diamante (Plutella xylostella) en el cultivo de repollo. Por su parte M. anisopliae sólo controló de 20 a 40% de las plagas antes mencionadas.

En lo que respecta a M. anisopliae se han tenido ya algunas experiencias que denotan si efecto entomopatógeno. La mortalidad causada por M. anisopliae en esta investigación tiene cierta semejanza con la mortalidad reportada por Mancebo et al. (2008) los autores localizaron que M. anisopliae causó mortalidades en cepas de Boophilus microplus con una concentración de 1 x 104 conidios/ml, esta concentración está por debajo de las concentraciones que se usaron en la presente investigación (1.3 x 1010, 1.3 x 1011 y 1.3 x 1012 conidios mL-1), lo que nos indica que M. anisopliae tiene un rango amplio de patogenicidad desde concentraciones bajas hasta concentraciones altas de esporas hacia diversos insectos considerados plagas.

Se observó que el insecticida químico presentó una mortalidad de 35 a 90% durante los tres días de muestreos, manteniendo un alto porcentaje de mortalidad sobre adultos de B. tabaci durante las tres evaluaciones. En cambio los hongos B. bassiana y M. anisopliae disminuyeron sus porcentajes de mortalidad en cuanto al tiempo de evaluación, lo que muy probablemente se debe a diversos factores, como mencionan Ignoffo (1992); Tanada y Kaya (1993) determinaron que la humedad y temperatura influyen en la capacidad de los hongos para infectar a sus insectos hospederos.

Conclusiones

Los tratamientos con entomopatógenos cuyos conidios no se almacenaron, provocaron una mortalidad sobre Bemisia tabaci igual a la causada por el insecticida químico. A las 24 h tres tratamientos con entomopatógenos no sobresalieron en su patogenicidad, pero a las 72 h la mortalidad de todos los tratamientos se igualó, con excepción del testigo donde sólo se aplicó agua.

against IV instar of nymphs of B. tabaci and Trialeurodes vaporariorum at a concentration of 1 x 107conidia mL-1 in laboratory conditions. All isolates were pathogenic to both whitefly species with mortality rates ranging from 3 to 85%.

Also be noted that the two fungi tested in this experiment and its different spore doses had an effect on the mortality of B. tabaci, being superior in all cases (conidia concentration and storage under refrigeration for various periods of time) than the application of water and agricultural adherent. This result confirms that entomopathogenic fungus are a real alternative in the control of this pest so conflicting (named like that for the cross-resistance that has achieved, resulting in a low mortality to different chemical insecticides applied in high concentrations) and has been considered devastating agricultural fields of Oaxaca.

The research should not stop considering other strains of these fungi nor can stop testing other B. tabaci entomopathogens can be controlled with other fungi different to B. bassiana and M. anisopliae and in different concentration to those tested in this research. As reported by Hernandez et al. (2008) who found that the formulated emulsion of entomopathogenic fungus Paecilomyces fumosoroseus showed higher mortality with a concentration 1x107 conidia mL-1 on B. tabaci.

For its part has already proven the entomopathogenic effect of Beauveria bassiana both in Bemisia tabaci as other insect pests. Maldonado et al. (2005) mention that the fungus B. bassiana at a concentration of 1.2 x 1012 spores / ha controlled 60 to 85% of the following pests: pepper weevil (Anthonomus eugenii), corn earworm (Heliothis zea) in pepper; striped cucumber beetle (Acalymma vittatum), whitefly (Bemisia tabaci) in zucchini, the cabbage looper (Trichoplusia ni), cabbage white dove (Pieris rapae) and the diamond back moth (Plutella xylostella) on cabbage crop. Meanwhile M. anisopliae controlled only 20 to 40% of the abovementioned pests.

Regarding M. anisopliae have already had some experiences that denote its entomopathogenic effect. The mortality caused by M. anisopliae in this research has some resemblance to the mortality reported by Mancebo et al. (2008) the authors found that M. anisopliae caused mortalities on strains of Boophilus microplus with a concentration of 1 x 104 conidia/ml, this concentration is below the concentrations used in the present investigation (1.3 x 1010, 1.3 x 1011 and 1.3 x 1012 conidia mL-1 ), which indicates that M. anisopliae has a wide range of pathogenicity from low to high concentration levels of spores to various insects considered pests.


Beauveria bassiana 2.1 x 106 conidiosmL-1 no tuvo reducción en la mortalidad (que fue superior a 60%) al ser almacenada hasta por 12 días en refrigeración (7° C aproximadamente), contrario a Metarhizium anisopliae que disminuyó su patogenicidad al ser refrigerado por seis y doce días.

Al usar conidios almacenados, los tratamientos más efectivos para el control de poblaciones de adultos de mosca blanca fueron: el Insecticida químico y las esporas del hongo entomopatógeno B. bassiana con una concentración de 2.1 x 106 conidiosmL-1.

De acuerdo a los resultados de mortalidad provocados por conidios almacenados bajo refrigeración por lapsos de tiempo diferentes, Metarhizium anisopliae disminuyó su patogenicidad en mayor grado que Beauveria bassiana.

Literatura citada

Claire, V.; Lance, S.; Osborne, L.; Lacey, A. and Fargues, J.1998. Effect of host plant on the potential of Paecilomyces fumosoroseus y (Deuteromycotina: Hyphomycetes) for Controlling the Silver leaf Whitefly, Bemisia argentifolii (Homoptera: Aleyrodidae) in Greenhouses. Biol. Control. 12:191-199.

Hernández, V. V.; Peña C. G.; Treyo, L. A.; Toriello, C. y Lina-García, L. P. 2008. Evaluación in vitro de formulados a base de Paecilomyces fumosoroseus para el control de Bemisia tabaci. In: Sociedad Mexicana de Control Biológico. 2008. XXXI. Congreso Nacional de Control Biológico. Memorias. 12-14 pp.

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It was observed that the chemical insecticide showed a mortality of 35 to 90% during the three days of sampling, maintaining a high percentage of mortality on adults of B. tabaci during the three evaluations. Instead B. bassiana and M. anisopliae reduced their mortality rates in the time of assessment, which is likely due to several factors, as mentioned by Ignoffo (1992); Tanada and Kaya (1993) who found that temperature and humidity affect the ability of fungi to infect their insect hosts.

Conclusions

Entomopathogens treatments, whose conidia were not stored, caused mortality on Bemisia tabaci equal to that caused by chemical insecticide. After 24 h three treatments with entomopathogens did not excel in their pathogenicity, but at 72 h the mortality of all treatments was equal, except the control where only water was applied.

Beauveria bassiana 2.1 x 106 conida mL-1 had no reduction in mortality (which was greater than 60%) when stored for 12 days in the refrigerator (7 °C approximately), contrary to Metarhizium anisopliae that decreased its pathogenicity when cooled for six and twelve days.

By using conidia stored, the most effective treatments for controlling adult populations of whiteflies were: chemical Insecticide and spores of the entomopathogenic fungus B. bassiana with a concentration 2.1 x 106 conidia mL-1.

According to the results of mortality resulting from conidia stored under refrigeration for different time periods, Metarhizium anisopliae pathogenicity decreased to a greater degree than Beauveria bassiana.

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Evaluación agronómica de sustratos en plántulas de chile ‘onza’ (Capsicum annuum) en invernadero*

Agronomic evaluation of substrates in pepper seedlings ‘onza’ (Capsicum annuum) in greenhouse

Javier López-Baltazar1, Artemio Méndez-Matías1, Lina Pliego-Marín1§, Edilberto Aragón-Robles1 y María Lourdes Robles-Martínez2

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, Ex Hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca, C. P. 71230. Tel. 01 95170444. 2Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional, Hornos No. 1003, Col. Noche Buena, Municipio de Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. Tel. 01(951) 517 0610. §Autora para correspondencia: [email protected].



Resumen

Se determinaron propiedades físicas, químicas y agronómicas de cuatro sustratos obtenidos de desechos agrícolas utilizados para la producción de plántulas de chile tipo ‘onza’ como una alternativa al uso de sustratos convencionales. Se utilizó un diseño experimental aleatorizado (DCA), con 4 tratamientos y 3 repeticiones para un total de 12 unidades experimentales. Los tratamientos fueron: turba (T1) (testigo), vermicomposta (T2), vermicomposta + composta de bagazo de maguey mezcalero (T3) y composta de bagazo de maguey mezcalero (T4). Los sustratos evaluados presentaron partículas entre 0.25 y 2 mm. La densidad real en las compostas variaron de 1.82 a 1.91, la porosidad del aire osciló de 24-13.33%. Las plántulas cultivadas en vermicomposta + bagazo de maguey (50:50 v:v) (T3) y en bagazo de maguey mezcalero, presentaron la mayor altura (12.29 y 13.07 cm respectivamente) y el mayor diámetro de tallo. Las plántulas cultivadas en vermicomposta obtuvieron el mayor número de hojas (9.25), mientras que el mayor diámetro de tallo se observó en plántulas cultivadas en vermicomposta + composta de bagazo de maguey y en composta de bagazo de maguey mezcalero.

Palabras clave: Agave angustifolia, Capsicum annuum, crecimiento, plántulas, sustratos orgánicos.

Abstract

It was determined the physical, chemical and agronomic properties of four substrates obtained from agricultural waste used for the production of seedlings of pepper 'onza' as an alternative to the use of conventional substrates. It was used a completely randomized design (DCA) with 4 treatments and 3 replicates for a total of 12 experimental units. The treatments were: peat (T1) (control), vermicompost (T2) + vermicompost + compost of mezcal maguey bagasse (T3) and compost of mezcal maguey bagasse (T4). The substrates tested had particles between 0.25 and 2 mm. The actual density in the compost ranged from 1.82 to 1.91, air porosity ranged from 24-13.33%. Seedlings grown in vermicompost + maguey bagasse (50:50 v: v) (T3) and mezcal maguey bagasse showed greater height (12.29 and 13.07 cm respectively) and the highest stem diameter. Seedlings grown in vermicompost obtained the highest number of leaves (9.25), while the largest stem diameter was observed in seedlings grown in vermicompost + compost of maguey bagasse and compost of mezcal maguey bagasse.

Key words: Agave angustifolia, Capsicum annuum, growth, seedlings, organic substrates.

Javier López-Baltazar et al.1140 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Introducción

Uno de los principales cultivos hortícolas en México es Capsicum annuum, con un rendimiento de 1.85 millones de toneladas. Dentro de los sustratos más utilizados para la producción comercial de plántulas de hortalizas, se encuentra la turba. No obstante, en la actualidad se ha incrementado el uso de sustratos orgánicos e inorgánicos ya sea solos o en combinación (Gomes et al., 2008; de Medeiros et al., 2008; Moreno-Resendez et al., 2008).

Hoy en día los sustratos alternativos a los convencionales más utilizados son: bagazo de maguey, desechos de prácticas agrícolas y forestales (pulpa de café, cascarilla de arroz, aserrín, bagazo de caña de azúcar, orujo de uva, orujo de aceituna, etc) (de Medeiros et al., 2007; De Grazia et al., 2007; Gomes et al., 2008; Kacio et al., 2009), también puede utilizarse la planta acuática Hydrilla vertillata (Santos-Castillo y Camajo-Bareiro, 2010).

Estos materiales son sometidos a un proceso de bioxidación, biodegradación y estabilización de la materia orgánica por acción de microorganismos (composteo) y de lombrices (vermicomposteo), bajo un control de temperatura y humedad, produciendo materia orgánica y preservación de nutrimentos que pueden conferir una mejor calidad al suelo o los sustratos. Ambos procesos son considerados como ecotecnologías (Alarcón y Ferrera-Cerrato, 2000).

La calidad de los sustratos es importante para la producción de plántula en términos de sus características físico-químicas (porosidad, densidad aparente y real, retención de agua, pH y materia orgánica) incide de manera significativa en el crecimiento y desarrollo de la plántula, por tanto, el sustrato debe poseer buenas propiedades, que posibiliten su uso, siendo necesario que estos sean evaluados y así identificar aquéllos que presenten características aceptables para su utilización como sustratos en la producción de cultivos. El presente trabajo consistió en la caracterización y evaluación de sustratos de origen orgánico para la producción de plántula de chile tipo ‘onza’.Materiales y métodos

El experimento se realizó en el módulo de Horticultura Protegida del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, utilizando una nave invernadero de plástico (Baticenital-800®, ACEA, México), en el año 2010. Las

Introduction

One of the major vegetable crops in Mexico is Capsicum annuum, with a yield of 1.85 million tonnes. Among the most used substrates for commercial production vegetable seedling, is peat. However, at present has been increased the use of organic and inorganic substrates either alone or in combination (Gomes et al. 2008; de Medeiros et al., 2008, Moreno-Resendez et al., 2008).

Today alternative to conventional substrates used are: maguey bagasse, agricultural and forestry waste (coffee pulp, rice husk, sawdust, sugarcane bagasse, grape pomace, pomace oil, etc.) (de Medeiros et al., 2007; De Grazia et al., 2007; Gomes et al., 2008; Kacio et al., 2009), can also be used the aquatic plant Hydrilla vertillata (Santos-Castillo and Camajo-Bareiro, 2010).

These materials are subjected to a process of biological oxidation, biodegradation and stabilization of organic matter by microorganisms (composting) and worms (vermicomposting) under control of temperature and humidity, producing and preserving organic matter that can confer better quality to soil or substrates. Both processes are considered as eco-technologies (Alarcón and Ferrera-Cerrato, 2000).

The quality of the substrates is important for the production of seedling in terms of their physico-chemical characteristics (porosity, bulk and actual density, water retention, pH, and organic matter) significantly affects the growth and development of the seedlings, therefore, the substrate must have good properties to enable their use, requiring that these be assessed and identify those exhibiting acceptable characteristics for use as substrates in the production of crops. The present work consisted in the characterization and evaluation of organic substrates for the production of pepper seedling type 'onza'.


The experiment was conducted in Protected Horticulture module from the Technological Institute of Oaxaca Valley, using a plastic greenhouse (Baticenital-800®, ACEA, Mexico), in 2010. Pepper seeds type 'onza' were obtained from dried pepper of first quality in the community of San Baltazar Yatzachi Alto, Oaxaca, it’s about a collection from

Evaluación agronómica de sustratos en plántulas de chile ‘onza’ (Capsicum annuum) en invernadero 1141

semillas de chile tipo ‘onza’ fueron obtenidas de frutos secos de primera calidad en la comunidad de San Baltazar Yatzachi el Alto, Oaxaca, se trata de una colecta propia de esa comunidad en peligro de extinción. La vermicomposta fue elaborada a base de desechos de frutas, hortalizas y estiércoles bovino y ovino utilizando lombrices de la especie Eisenia andrei.

El abono de bagazo de maguey mezcalero se extrajo de un palenque de destilación de mezcal y estuvo en descomposición natural por un año. Se aplicaron cuatro tratamientos: T1= turba; T2= vermicomposta; T3= vermicomposta y composta de agave mezcalero (VC+CAM 50%) y T4 = composta de agave mezcalero (CAM), utilizando un diseño completamente aleatorizado con tres repeticiones para un total de 12 unidades experimentales. Cada unidad experimental estuvo constituída por una charola conteniendo doscientas plántulas. Después de la siembra se aplicó un riego pesado para garantizar el buen humedecimiento del sustrato y garantizar la imbibición de las semillas. Se aplicaron riegos sólo con agua hasta dos semanas después de la emergencia, y posteriormente con una solución nutritiva preparada a base de un fertilizante comercial con la dosis 15-30-15 (1 g / L de agua), ajustando el pH a 5.8±0.2. Los riegos fueron aplicados cada tercer día hasta 44 días después del inicio del experimento.

Se determinaron las características físicas y químicas de los sustratos. La densidad aparente se determinó de acuerdo a Ansonera (1994); la densidad real por el método de Martínez (2007); la porosidad total por Valdivia (1989), la porosidad de aire y la contracción del volumen por la metodología de Ansonera (1994) y la mojabilidad por el método de Urrestarazu (2000). Las propiedades químicas evaluadas fueron: pH, conductividad eléctrica, y la concentración de iones N, Ca, Mg, K, y Na por extracción en acetato de amonio.

Se evaluó también el efecto de los sustratos sobre la germinación y el crecimiento de las plántulas, así como el contenido nutrimental del tejido vegetal, las variables de estudio evaluadas fueron: porcentaje de germinación, altura de plántula, diámetro de tallo, número de hojas, peso fresco y seco de plántulas, contenido de nitrógeno, fósforo y potasio. Los datos obtenidos fueron analizados mediante un análisis de varianza y cuando se detectó diferencias significativas se procedió a la prueba de medias de Tukey utilizando el programa estadístico InfoStat (2008).

that endangered community. The vermicompost was produced from wastes of fruit, vegetables and cattle and sheep manure using earthworms of the species Eisenia andrei.

The manure of mezcal maguey bagasse was extracted from copper pots of mezcal distillation and was under natural decomposition for a year. Four treatments were applied: T1= peat; T2= vermicompost; T3= vermicompost + compost of maguey mezcal (VC + CAM 50%); and T4= compost of mezcal maguey (CAM) using a completely randomized design with three replications for a total of 12 experimental units. Each experimental unit was made up of a tray containing two hundred seedlings. After planting a heavy irrigation was applied to ensure good wettability of the substrate and ensure seed imbibition. Only water was applied for irrigation until two weeks after emergence, and subsequently with a nutrient solution prepared from commercial fertilizer 15-30-15 dose (1 g / L of water), adjusting the pH to 5.8 ± 0.2. Irrigation was applied every third day up to 44 days after initiation of the experiment.

It were determined the physical and chemical characteristics of the substrates. The bulk density was determined according to Ansonera (1994); the real density by the method of Martínez (2007); total porosity by Valdivia (1989), air porosity and volume contraction by Ansonera methodology (1994) and wettability by Urrestarazu method (2000). Chemical properties assessed were: pH, electrical conductivity, and the ion concentration of N, Ca, Mg, K, and Na by extraction in ammonium acetate.

It was also evaluated the effect of substrates over the germination and seedling growth, thus nutrient content of plant tissue, the study variables evaluated were: germination percentage, seedling height, stem diameter, number of leaves, fresh and dry weight of seedlings, nitrogen, phosphorus and potassium content. The data was analyzed by analysis of variance and when significant differences were detected proceeded to the Tukey test using the statistical program InfoStat (2008).


Granulometry

The analyzed substrates showed statistically significant differences in relation to granulometry. Peat (T1) and compost of maguey bagasse (T4) had the highest percentage


of particles smaller than 0.25 mm. All substrates showed the highest percentage of particles with sizes between 0.25 and 2 mm. Vermicompost was the substrate with the highest percentage of particles larger than 2 mm, in addition to the lowest proportion of particles smaller than 0.25 mm (Figure 1).

Is considered a good substrate that which has a medium to coarse texture with a pore distribution between 30 to 300 µm; equivalent to a predominant particle size distribution of 0.25 to 2.5 mm (Bunt 1988; Abad et al., 2004). Evaluation of four types of compost from horticultural waste, made by Mazuela (2005) reported that between 68 and 78% of the particles are within the range of 0.25 to 2.5 mm, matching the results obtained in this work, which allows establishing that the alternative substrates can be used for the intended purposes.

Bulk and real density

The bulk density showed significant differences between peat with the other substrates tested (Figure 2A).


Granulometría

Los sustratos analizados presentaron diferencias estadísticamente significativas en relación a la granulometría. La turba (T1) y la composta de bagazo de maguey (T4) presentaron el más alto porcentaje de partículas menores a 0.25 mm. Todos los sustratos presentaron el más alto porcentaje de partículas con tamaños de entre 0.25 y 2 mm. La vermicomposta fue el sustrato con el mayor porcentaje de partículas mayores a 2 mm, además de la más baja proporción de partículas menores a 0.25 mm (Figura 1).

Se considera un buen sustrato aquel que presenta una textura de media a gruesa, con una distribución de poros entre 30 a 300 µm, que equivale a una distribución de partículas predominantes de 0.25 a 2.5 mm (Bunt, 1988; Abad et al., 2004). La evaluación de cuatro tipos de compost de residuos hortícolas que realizó Mazuela (2005) reporta que entre 68 y 78% de las partículas se encuentran dentro del intervalo de 0.25 a 2.5 mm, coincidiendo con los resultados obtenidos en este trabajo, lo que permite establecer que los sustratos alternativos pueden ser usados para los fines pretendidos.

Densidad aparente y real

La densidad aparente mostró diferencias significativas entre la turba con los otros sustratos evaluados, (Figura 2A).

La vermicomposta (T2) y la mezcla de ésta con composta de bagazo de maguey mezcalero (T3) fueron los sustratos que presentaron los mayores valores de densidad aparente, y que fueron de 3 a 3.1 mayores que los observados en la turba. Con respecto a la densidad real, el tratamiento 2 (VC) y la combinación de esta con agave de maguey (T3), mostraron valores de hasta 11% mayores que la turba. Ansonera (1994), refiere a que la importancia de la densidad aparente en sustratos se debe al efecto que tiene en el traslado de contenedores dentro y fuera del invernadero, así como en el desarrollo de raíces, por tanto propone valores aceptables para esta variable menores a 0.6 g cm-3. Con respecto a la densidad real, los valores determinados fueron comparables a los obtenidos en otros trabajos (Papafotiou et al., 2005; Mendoza-Hernández, 2010; Melgar-Ramírez y Pascual-Alex, 2010), considerados dentro de los rangos aceptables para esta variable.

Figura 1. Granulometría de cuatro sustratos alternativos utilizados para la producción de plántulas de chile tipo ‘onza’ Capsicum annuum L. VC= vermicomposta; VC-CBMM= mezcla de vermicomposta y compostas de bagazo de maguey; CBMM= composta de bagazo de maguey mezcalero. Tratamientos con letra diferente indican diferencias significativas (p≤ 0.05) de acuerdo a la prueba de Tukey.

Figure 1. Granulometry of four alternative substrates used for seedling production of peper type 'onza' Capsicum annuum L. VC= vermicompost; VC-CBMM= mixture of vermicompost and compost of maguey bagasse; CBMM= compost of mescal maguey bagasse. Treatments with different letter indicate significant differences (p≤ 0.05) according to Tukey's test.

Porc

enta

je

≤ 0,25 mm 0,25 mm-2mm ≥ 2mm

b b

a

c

a

a b

c

c

b

b

80

70

60

50

40

30

20

10

0Turba VC VC-CBMM CBMM

a


Si bien se ha establecido que la disminución del tamaño de partículas, provoca un incremento en la densidad aparente de los sustratos. En el caso de compostas, sería una consecuencia de la fragmentación y descomposición del material biológico para la obtención de compostas (Vargas-Tapia et al., 2008; Mendoza-Hernández, 2010), por lo tanto, se esperaría que los tratamientos T1 y T4 los cuales tuvieron los porcentajes más altos de partículas pequeñas, presentaran también valores de densidad aparente mayores. Los sustratos elaborados a base compostas son los que tuvieron valores de densidad aparente mayor que el substrato convencional.

Porosidad del aire y total

Los valores de porosidad del aire, fueron mayores en los tratamientos T1 y T2 éstos no mostraron diferencias significativas (Figura 2B).

The vermicompost (T2) and the mixture of it with compost of mezcal maguey bagasse (T3) were the substrates that showed the highest values of bulk density, and were from 3 to 3.1 greater than those observed in peat. Regarding to real density, treatment 2 (VC) and the combination of this with maguey mezcal (T3), exhibited values of up to 11% higher than peat. Ansonera (1994), refers to the importance of bulk density in substrates is due to the effect that has in the transfer of containers within and outside the greenhouse, as well as root development, therefore proposes acceptable values for this variable lower than 0.6 g cm-3. Regarding to bulk density, the measured values were comparable to those obtained in other studies (Papafotiou et al., 2005; Mendoza-Hernández, 2010; Melgar-Ramírez and Alex Pascual, 2010), considered within acceptable ranges for this variable.

Figura 2A y 2B. Propiedades físicas de cuatro sustratos utilizados para la producción de plántulas de chile tipo ‘onza’. VC= vermicomposta; VC-CBM= mezcla de vermicomposta y composta de bagazo de maguey; CBM= composta de bagazo de maguey; DA= densidad aparente; DR: densidad real; MOJ= mojabilidad; PA= porosidad del aire; PT= porosidad total; CV= contracción del volumen. Tratamientos con letra diferentes indican diferencias significativas (p≤ 0.05) de acuerdo a la prueba de Tukey.

Figure 2A and 2B. Physical properties of four substrates used for seedling production of pepper type ‘onza’. VC= vermicompost; VC-CBM= mixture of vermicompost and compost of maguey bagasse; CBM= compost of maguey bagasse; DA= bulk density, DR: real density; MOJ= wettability; PA= air porosity; PT= total porosity, CV= volume contraction. Treatments with different letter indicate significant differences (p≤ 0.05) according to Tukey's test.

Den

sida

d ap

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(%)

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(%)

2A

2B

Turba VC VC-CBMM CBMM

DA DR MOJ

b

a

c

a

a

a a

a

a

a

b

ab

a

a

a

a

b

c

b

ab

bc

b

abb

2.5

2

1.5

1

0.5

0

1009080706050403020100

6

5

4

3

2

1

0

25

20

15

10

5

0

PA PT CV


En el caso de T2, la porosidad del aire fue similar a los reportados en otras vermicompostas y mayores a los determinados para T3 y T4, aunque si bien todos ellos se ubicaron dentro del rango óptimo el cual oscila de 10 a 30% (Bunt 1988; Abad et al., 1993; Cruz-Crespo, 2010).

La turba presentó el valor más alto para la variable porosidad total (PT), en comparación a los sustratos alternativos, entre éstos también se apreciaron diferencias, la PT de estos sustratos fue mayor a la detectada en otras compostas (Cruz-Crespo, 2010). Si bien existen algunas discrepancias sobre los valores recomendados de porosidad total (De Boodt y Verdonck, 1972; Bunt, 1988; Abad et al. (1993), de acuerdo a esos valores (70-85% ≥ 85%), únicamente T1 y T4 se encuentran dentro de estos intervalos.

Contracción del volumen

Los valores de contracción de volumen de los sustratos evaluados, variaron de 11.35 a 20.38% (Figura 2B), coincidiendo con los resultados obtenidos por Mazuela (2005) quien evaluó las características físicas y químicas de compost reutilizado de residuos orgánicos. Éstos valores se consideran como adecuados ya que el nivel óptimo de contracción del volumen se sitúa por debajo de 30% (Abad et al., 2004).

Propiedades químicas

Los resultados de pH obtenidos en la presente investigación, indican que el único sustrato que presentó un valor (6.11) dentro del rango aceptable fue la turba, el resto de los sustratos presentaron valores con una tendencia a la alcalinidad, siendo la VC la que mostró el pH más elevado, en tanto que T3 y T4 fueron ligeramente alcalinos. Se sugiere que los substratos presenten valores de pH de 5.2-6.3 para un buen crecimiento de las plántulas (Abad et al., 1993). Los altos valores de pH encontrados en la VC han sido reportados para otros tipos de VC, en los que se estableció que los valores dependen de la naturaleza de los desechos utilizados, por lo que es necesario tener cuidado en la selección (Quezada y Méndez, 2005; Duran y Henríquez, 2007).

Se ha reportado que el bagazo de agave tequilero ya sea en bruto, composteado y vermicomposteado presenta valores de pH de 4.37, 7.01 y 6.92 respectivamente (Rodríguez, 2004). En el presente estudio, el pH del bagazo de agave mezcalero fue de 7.36 y para la mezcla de este con vermicomposta fue de 7.77; aunque los valores están por encima de lo recomendado, esto no afectó el crecimiento de las plántulas.

It has been established that reducing the particle size causes an increase in the bulk density of the substrates. In the case of compost, would be a consequence of fragmentation and decomposition of biological material to obtain compost (Vargas-Tapia et al., 2008; Mendoza-Hernández, 2010), therefore, would be expected that T1 and T4 which had the highest percentage of small particles also presented higher values of bulk density. Substrates based on compost are the ones that had higher values of bulk density than the conventional substrate.

Total air porosity

The air porosity values were higher in T1 and T2 these showed no significant difference (Figure 2B).

In the case of T2, air porosity was similar to those reported in other vermicomposts and higher than those determined for T3 and T4, but although, all were within the optimal range which varies from 10 to 30% (Bunt, 1988; Abad et al., 1993; Cruz-Crespo, 2010).

Peat showed the highest value for the variable total porosity (PT) compared to alternative substrates, among these, also were no differences; PT of these substrates were higher than those detected in other composts (Cruz-Crespo, 2010). While there are some discrepancies about the recommended values of total porosity (De Boodt and Verdonck, 1972; Bunt, 1988; Abad et al. (1993), according to those values (70-85% ≥ 85%), only T1 and T4 lie within these ranges.

Volume contraction

The values of volume contraction of the substrates tested, ranging from 11.35 to 20.38% (Figure 2B), coinciding with the results obtained by Mazuela (2005) who evaluated the physical and chemical characteristics of compost reusing organic waste. These values are considered suitable as the optimum level of volume contraction is below 30% (Abad et al., 2004).

Chemical properties

PH results obtained in this research indicate that the only substrate showing a single value (6.11) within the acceptable range was peat; the rest of the substrates showed values with a tendency to alkalinity, being VC which showed higher pH, while T3 and T4 were slightly alkaline. It is suggested that the substrates show pH values of 5.2-6.3 for a good growth of seedlings (Abad et al., 1993). The high pH values found


Con relación a los valores de conductividad eléctrica (Cuadro 1), de igual forma la vermicomposta, la composta de bagazo de agave y su mezcla presentaron altos valores de conductividad eléctrica.

Al respecto es recomendable realizar lavados con agua de riego en una proporción 1:5 (volumen sustrato: volumen agua) para reducir la salinidad en sustratos con valores iniciales en un rango de 22.85 a 34.39 dS m-1 en el extracto de saturación. El lavado del compost con agua destilada en una proporción 1:8 reporta una conductividad de 0.96 dS m-1, lo cual es más aceptable de acuerdo con los niveles recomendados (Mazuela, 2005).

La turba fue el substrato con el más alto contenido de MO en comparación al resto de los sustratos mientras que la vermicomposta presentó el valor más bajo. Por otro lado, el contenido de cenizas en los substratos alternativos fue el más alto en ambas compostas y su mezcla.

De manera general, un porcentaje de nitrógeno total superior a 2% es considerado como óptimo, pero se recomienda que el contenido de N-total en un abono orgánico, no debe exceder a 2% (Schweizer et al., 2003). El composteo y la adición de lombrices a compostas de agave tequilero dio como resultado un mayor contenido de nitrógeno, llegándose a reportar contenidos de 0.53 1 1.25% (Castillo et al., 2000). Los sustratos alternativos mostraron muy bajas concentraciones de fósforo en comparación a la turba y sólo T2, T3 y se encuentran por debajo a otro tipo de compostas, pero dentro de los rangos recomendados (Abad et al., 1993; Ansonera, 1994; Arancon et al., 2005).El contenido de potasio en los sustratos alternativos, fue

in VC have been reported for other types of VC, in which it was established that the values depend on the nature of the waste used, so is necessary to be careful in the selection (Quezada and Méndez, 2005; Duran and Henríquez, 2007).

It has been reported that blue agave bagasse either raw, composted or vermicomposted show pH values of 4.37, 7.01 and 6.92 respectively (Rodríguez, 2004). In the present study, the pH of mezcal maguey bagasse was 7.36 and for the mixture of this with vermicompost was 7.77; although the values are above recommended, this did not affect seedling growth.

Regarding electrical conductivity values (Table 1), similarly vermicompost, compost of maguey bagasse and its mixture showed high electrical conductivity.

Regarding this it is advisable to make washes with irrigation water in a proportion 1:5 (substrate volume: water volume) to reduce salinity in substrates with initial values in the range of 22.85 to 34.39 dS m-1 in the saturation extract. Compost washing with distilled water in a proportion 1:8 reported a conductivity of 0.96 dS m-1, which is more acceptable according with the recommended levels (Mazuela, 2005).

Peat was the substrate with the highest OM content compared to other substrates while the vermicompost showed the lowest value. Furthermore, the ash content in alternative substrates was higher in both compost and its mixture.

Generally, a percentage of total nitrogen higher than 2% is considered as optimal, but it is recommended that the content of total-N in an organic fertilizer should not exceed 2%

Turba Vermicom-Posta (VC) VC-CBMM CBMMpHConductividad (dS m-1)Materia orgánica (%)Cenizas (%)Nitrógeno (%)Fósforo (ppm)Potasio (ppm)Calcio (ppm)Mg (ppm)Na (ppm)

6.11 c1.09 b72.0 a28.0 b3.10 a315.8 a1.07 d8839 a10.91 d0.077 d

8.33 a6.10 a49.7 c51.5 a5.44 a28.8 b

21 492.5 a8 888.5 a13 658 a3 027 a

7.70 b4.23 a52.0 bc48.8 a3.01 a17.3 c

10 355 b7 096.5 b11 822 b1 441.5 c

7.3 b 4.4 a 57.0 b 44.0 a 6.9 a 8.6 d

2 736.6 c3 891.0 c8 186.0 c2 173.0 b

Cuadro 1. Propiedades químicas de diferentes sustratos utilizados en la producción de plántulas de chile tipo ‘onza’ (Capsicum annuum L.).

Table 1. Chemical properties of different substrates used in the production of seedlings of pepper type 'onza' (Capsicum annuum L.).

Composta de bagazo de maguey mezcalero. Filas con diferente letra indican diferencia significativa (p≤ 0.05) de acuerdo a la prueba de Tukey.


mayor a los niveles recomendados, pero fue similar a otras compostas (Abad et al., 1993; Ansonera, 1994; Castillo et al., 2000; Castro et al., 2009). Los sustratos evaluados a excepción del bagazo de agave tuvieron contenidos de Ca por encima de los niveles recomendados, incluso para los reportados en otras investigaciones (Mazuela, 2005; Rodríguez, 2004), en los que también se estableció que la concentración de éste elemento disminuye hasta un rango de 110.6 a 221.4 ppm de calcio después de un lavado con agua de riego. Los sustratos alternativos presentaron niveles altos de Mg, similares a los observados en otras compostas (Mazuela, 2005).

Aun cuando los sustratos alternativos presentaron elevadas concentraciones de sodio que pueden provocar una condición de estrés hídrico y además dificultades para la absorción de nutrientes, éstos problemas no fueron observados en las plántulas de chile probablemente debido a la eliminación de sales mediante los riegos (Garate y Bonilla, 2000),

Germinación

El mayor porcentaje de germinación se observó (Cuadro 2) en las semillas del tratamiento T1, sin mostrar diferencias con las semillas germinadas en los sustratos alternativos T3 y T4, por lo que se considera que estos no afectaron negativamente la germinación de chile tipo ‘onza’, sólo el T2 (VC 100%) redujo la germinación 10% con respecto al resto de los tratamientos.

Para fines comerciales de producción de plántulas, se considera que 80-90% de germinación en semilla es adecuado (Sánchez-Gómez, 2009), coincidiendo con lo observado en este experimento para T1 y T4, aun cuando el material vegetal utilizado corresponde a colectas seleccionados por los productores de la región y que por tanto existe una variabilidad genética que pudiera incidir en la capacidad germinativa de la semilla. Si bien se ha observado que bajas proporciones de vermicomposta en el medio de crecimiento no afecta la germinación de especies hortícolas como lechuga y chile (Atiyeh et al., 2000), en el presente trabajo se pone de manifiesto que la adición de mayores proporciones (>50%) tampoco la inhiben, y son comparables a las observadas en otros trabajos (Ortega-Martínez et al., 2010a), por lo tanto el efecto positivo de la adición de la vermicomposta en la germinación no sólo se observa en bajas proporciones, y la respuesta también depende de la especie evaluada (Bachman and Metzeger, 2007; Melgar-Ramírez y Pascual-Alex, 2010).

(Schweizer et al., 2003). Composting and adding worms to compost of blue agave resulted in a higher nitrogen content, reporting contents of 0.53 to 1.25% (Castillo et al., 2000). Alternative substrates showed very low concentrations of phosphorus compared to peat and only T2, T3 are below to other types of compost, but within recommended ranges (Abad et al., 1993; Ansonera, 1994; Arancon et al., 2005).

The potassium content in alternative substrates was higher than the recommended levels, but similar to other composts (Abad et al., 1993; Ansonera, 1994; Castillo et al., 2000; Castro et al., 2009). The tested substrates except maguey bagasse had contents of Ca above recommended levels, even to those reported in other studies (Rodríguez, 2004; Mazuela, 2005), in which also was established that the concentration of this element decreases to a range of 110.6 to 221.4 ppm of calcium after washing with water for irrigation. Alternative substrates showed high levels of Mg, similar to those observed in other compost (Mazuela, 2005).

Even when alternative substrates presented high concentrations of sodium that may cause a water stress condition and also difficulty absorbing nutrients, these problems were not observed in pepper seedlings probably due to the removal of salts through irrigations (Gárate- Bonilla, 2000).

Germination

The highest percentage of germination was observed (Table 2) in seeds from T1, without showing differences with germinated seeds from alternative substrates T3 and T4, so it is considered that these do not adversely affect the germination of pepper type 'onza ', only T2 (VC 100%) reduced germination 10% compared to rest of the treatments.

Atamiento Sustrato (%) germinación

T1 Turba 86.5 aT2 Vermicomposta 64.2 bT3 Vermicomposta+ composta de

bagazo de maguey mezcalero81.0 ab

T4 Composta de bagazo de maguey mezcalero

79.3 ab

Cuadro 2. Porcentaje de germinación de semillas de chile tipo ‘onza’ (Capsicum annuum L.) en diferentes sustratos alternativos

Table 2. Germination percentage of pepper seeds type ‘onza’ (Capsicum annuum L.) in different alternative substrates.

Columna con diferente letra indica diferencia significativa (p≤ 0.05) de acuerdo a la prueba de Tukey.


For commercial purposes of seedlings production, it is considered that 80-90% is suitable seed germination (Sánchez- Gómez, 2009), coinciding with what was observed in this experiment for T1 and T4, although the plant material used corresponds to collections selected by the producers of the region and therefore there is a genetic variability that could affect the germination of the seed. While it has been observed that low proportions of vermicompost in growth medium does not affect the germination of vegetable species like lettuce and pepper (Atiyeh et al., 2000); the present study shows that the addition of higher proportions (>50%) did not inhibit germination, and are comparable to those observed in

Crecimiento

El uso de sustratos alternativos favoreció la formación de número de hojas en las plántulas de chile tipo ‘onza’, con incrementos 8.8 y 7.6% respectivamente en comparación al sustrato turba, el efecto sólo resultó significativo para el caso del tratamiento T2 (Figura 3A). Se observaron tendencias similares para el diámetro del tallo, en donde los tres sustratos alternativos presentaron los valores más altos (11-16%) respecto al sustrato convencional, sin que éstos llegaran a ser significativos. La altura de la parte aérea incrementó con la composta de agave combinado con vermicomposta (T3) y sin combinar (T4). (Figura 3B).

Figura 3. Variables de crecimiento (3 A) y rendimiento (3 B) en plántulas de chile de onza (Capsicum annuum L.) crecidas en sustratos alternativos. VC= vermicomposta; VC-CBM= mezcla de vermicomposta y omposta de bagazo de maguey; CBM= composta de bagazo de maguey; DA= densidad aparente; DR= densidad real; MOJ= mojabilidad; PA= porosidad. Tratamientos con diferente letra indican diferencias significativas (p≤ (0.05).

Figure 3. Growth variables (3 A) and yields (3 B) in seedlings of pepper onza (Capsicum annuum L.) grown on alternative substrates. VC= vermicompost; VC-CBM= mixture of vermicompost and compost of maguey bagasse; CBM= compost of maguey bagasse; DA= bulk density; DR= real density; MOJ= wettability; PA= porosity. Treatments with different letter indicate significant differences (p≤ (0.05).

Núm

ero

de h

ojas

Altu

ra d

e Pa

rte a

érea

(cm

)

Diá

met

ro d

e ta

llo (c

m)

3A


a

a a

a

a

a

a b

b b

ab ab

16

14

12

10

8

6

4

2

0

2.5

2

1.5

1

0.5

0

NH LPA DT

Peso

seco

(g/p

lant

a)

Tratamientos

3B


a a a

a

b

b b

bab

ab

ab

b

0.16

0.14

0.12

0.1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

PST PSH PSR


La formación de hojas en diversos cultivos hortícolas como el tomate y la lechuga se favorece con el uso de compostas y vermicompostas en comparación a sustratos convencionales (de Medeiros et al., 2008; Ortega-Martínez et al., 2010b), incluso este efecto positivo se manifiesta en procesos fisiológicos como la fotosíntesis (de Grazia et al., 2006).

El uso de bagazo de agave tequilero como sustrato para la producción de plántula de jitomate y brócoli, dio como consecuencia plántulas con mayor altura en el sustrato vermicomposteado (Rodríguez, 2004). De igual manera, en el presente trabajo la vermicomposta presentó la altura final comparable al de las plántulas crecidas en turba, pero menor a la observada con los tratamientos T3 y T4.

Con el uso de compostas se han tenido resultados aparentemente contradictorios, así, Papafotiou et al. (2005) encontraron un menor crecimiento en plantas desarrolladas en un medio donde incrementó la proporción de composta de orujo, lo que dio como consecuencia una disminución de la densidad aparente y de la porosidad total del sustrato para Syngonium podophyllum y Ficus benjamina, mientras que para Codiaeum variegatum se presentó un mejor crecimiento con un incremento de hasta 50% en composta de orujo, esto fue atribuido al contenido nutrimental de la composta.

Adicionalmente, una proporción mayor a 75% de la composta de orujo, disminuyó el crecimiento, probablemente atribuído a una disminución en la disponibilidad de nutrientes ocasionado por un pH elevado en el medio de crecimiento. Por otro lado, Lazcano et al. (2009) establecieron que el mejor crecimiento de plántulas de tomate se logró con la adición de altas dosis de vermicomposta (50-100%).

El peso seco de hojas incrementó cuando las compostas se usaron como medio de crecimiento. El peso seco del tallo se incrementó con el uso de los sustratos T3 y T4, sin que se observaran diferencias entre T1 y T2. Por el contrario, el peso seco de raíz mostró su mayor valor con el uso de la turba como sustrato.

Bajas proporciones (10 y 20%) de composta incrementaron la masa aérea en plantas de tomate en comparación al uso de turba, en tanto que mayores proporciones (50%) no generaron esta respuesta (Atiyeh et al., 2000). La adición de concentraciones aún más altas provocaron una disminución en comparación a la turba (Moreno-Reséndiz et al., 2008). Por otro lado, Lazcano et al. (2009) establecieron que el mejor crecimiento de plántulas de tomate se logró con la

other studies (Ortega-Martínez et al., 2010a), therefore the positive effect of the addition of vermicompost in germination is observed not only in low proportions , and response, also depends on the species tested (Bachman and Metzeger, 2007; Melgar-Ramírez and Alex Pascual, 2010).

Growth

The use of alternative substrates favored the formation in number of leaves in pepper seedlings type 'Onza' with 8.8 and 7.6% increases respectively, compared to peat, the effect was significant only in the case of T2 (Figure 3A). Similar trends were observed for stem diameter, where the three alternative substrates showed the highest values (11-16%) compared to conventional substrate, without these being significant. The height of the aboveground part increased with maguey compost combined with vermicompost (T3) and not combined (T4).

Leaf formation in various vegetable crops such as tomato and lettuce are favored by the use of compost and vermicomposts compared to conventional substrates (Medeiros et al. 2008; Ortega-Martínez et al. 2010b), even this positive effect manifests in physiological processes like photosynthesis (de Grazia et al., 2006).

The use of blue agave bagasse as substrate for the production of tomato and broccoli seedlings resulted in seedlings with more height on the vermicompost substrate (Rodríguez, 2004). Similarly, in the present work the vermicompost showed comparable final height of seedlings grown in peat, but less than that seen with T3 and T4.

With the use of compost has had seemingly contradictory results, thus, Papafotiou et al. (2005) found reduced growth in plants grown in an environment where the proportion of pomace compost was increased, giving as result a decrease in bulk density and total porosity of the substrate for Syngonium podophyllum and Ficus benjamina, while for Codiaeum variegatum showed better growth with an increase of 50% in pomace compost, this was attributed to the nutrient content of the compost.

Additionally, proportion greater than 75% of pomace compost, decreased growth, probably attributed to a reduction in nutrient availability caused by a high pH in the growth medium. Furthermore, Lazcano et al. (2009) established that the best growth of tomato seedlings was achieved by adding high dosages of vermicompost (50-100%).


adición de altas dosis de vermicomposta (50-100%), esto se atribuyó a que los valores de pH y conductividad eléctrica fueron adecuados.

Cabe resaltar que los resultados del presente trabajo fueron 100% de sustrato alternativo (T2 y T4) y 50% (T3), con lo que se puede establecer que para el caso del chile tipo ‘onza’ el uso de compostas y vermicomposta a 100% si favorecen la acumulación de peso seco en la parte aérea, esto pudiera ser consecuencia del incremento de la carga de nutrientes, principalmente el nitrógeno, como se observó para el cultivo del pimiento morrón en invernadero (Fortis-Hernández et al., 2012).

Conclusiones

Los sustratos alternativos elaborados a base de vermicomposta, composta (mezcla bagazo + vermicomposta, y abono de bagazo de agave) presentaron valores aceptables de granulometría, densidad real, porosidad de aire y contracción de volumen, comparables al sustrato convencional turba. El contenido nutrimental de las compostas evaluadas, aunado a las propiedades físicas permitieron una buena germinación en semillas y un crecimiento adecuado del chile tipo ‘onza’. Este efecto se observa a altas proporciones de (50% y 100%) de vermicomposta y composta de bagazo de maguey. Se concluye que es posible el uso de sustratos alternativos a base de composta de desechos agrícolas y de agave mezcalero y de vermicomposta para la producción de plántulas de chile de onza.

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The dry weight of leaves increased when the compost were used as a growing medium. The stem dry weight increased with the use of substrates T3 and T4, without observing differences between T1 and T2. On the contrary, the dry root weight showed the highest value with the use of peat as substrate.

Low proportions (10 and 20%) of compost increased the above ground mass in tomato plants compared to the use of peat, while higher proportions (50%) did not generate this response (Atiyeh et al., 2000). The addition of higher concentrations caused a decrease compared to peat (Moreno-Resendiz et al., 2008). Furthermore, Lazcano et al. (2009) established that the best growth of tomato seedlings was achieved by adding high dosages of vermicompost (50-100%), this was attributed that the pH and electrical conductivity were adequate.

It should be noted that the results of this study were 100% alternative substrate (T2 and T4) and 50% (T3), with which can be established that for pepper type 'onza' the use of compost and vermicompost at 100 % favors the accumulation of dry weight in the aboveground part, this could be a result of an increase in nutrient loading, mainly nitrogen, as observed for bell pepper in greenhouse (Fortis-Hernández et al., 2012).

Conclusions

Alternative substrates prepared from vermicompost, compost (mixture of bagasse + vermicompost and manure of maguey bagasse) showed acceptable values of granulometry, real density, air porosity and volume contraction, comparable to conventional peat substrate. The nutrient content of the composts tested, together with the physical properties allowed good germination of seeds and proper growth of pepper type 'onza'. This effect was observed at high proportions (50% and 100%) of vermicompost and compost of maguey bagasse. It is concluded that it is possible to use alternative substrates, based from agricultural waste compost and mescal maguey and vermicompost to produce seedlings of pepper onza.

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Composición del medio de cultivo y la incubación para enraizar brotes de Agave*

Composition of the culture medium and incubation for rooting shoots of Agave

Maura Elisama Miguel Luna1, José Raymundo Enríquez-del Valle1§, Vicente Arturo Velasco Velasco1, Yuri Villegas Aparicio1, José Cruz Carrillo Rodríguez1 y Gerardo Rodríguez Ortíz1

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex-Hacienda de Nazareno Xoxocotlán, Oaxaca, México. C. P. 71230. Tel. y Fax: (01951) 5170788, 5170444. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

Resumen

En Oaxaca el Agave americana variedad oaxacensis se encuentra en estado silvestre y pequeñas plantaciones. El objetivo de la investigación fue evaluar la concentración del ácido indolbutírico (AIB) y las sales inorgánicas en el medio de cultivo, así como el ambiente de incubación, en su efecto sobre el enraizado de brotes de Agave y características de las plantas. Se trabajó en el laboratorio de cultivo de tejidos vegetales y un invernadero del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca en el periodo 2011-2012. Tejidos de tallo cultivados in vitro formaron racimos de 4 a 10 brotes adventicios. Los brotes con 4-4.5 cm se separaron individualmente y para inducir su enraizado, se transfirieron a recipientes de 145 cm3 con 20 mL de diferentes medios de cultivo. El total de brotes en cada medio de cultivo se separaron en dos grupos para incubarlos durante 60 días en condiciones diferentes: laboratorio o invernadero. Todos los brotes formaron raíces adventicias aun en medios de cultivo sin auxina, pero los brotes en los medios de cultivo con 0.5 ó 1 mg L-1 AIB formaron más raíces y las plantas fueron más grandes. El medio de cultivo con las sales inorgánicas a 66% fue mejor condición que las sales a 100% para que los brotes formaran más raíces. Las plantas obtenidas de cultivos in vitro incubados en invernadero y laboratorio tuvieron en promedio 7.1 y 6.5 hojas, 7 y 6.5 mm de diámetro de tallo 170 y 150 mg de peso seco total, respectivamente.

Abstract

In Oaxaca the Agave Americana var. oaxacensis is found wild and small plantations. The objective of the study was to evaluate the concentration of indole butyric acid (IBA) and the inorganic salts in the culture medium, thus as the incubation temperature, its effect on the rooting of Agave shoots and plant characteristics. The worked was conducted in the laboratory of plant tissue culture and in a greenhouse from the Technological Institute of Oaxaca Valley in 2011-2012. Stem tissues cultured in vitro formed clusters of 4 to 10 adventitious shoots. Shoots with 4-4.5 cm were separated individually and to induce rooted, were transferred to containers of 145 cm3 with 20 mL of different culture medium. The total sprouts on each culture medium were separated into two groups for incubation during 60 days under different conditions of laboratory or greenhouse. All sprouts formed adventitious roots even in culture mediums without auxin but the shoots in culture medium with 0.5 or 1 mg L-1 IBA formed more roots and the plants were larger. The culture medium containing inorganic salts to 66%, gave better condition, than the salts to 100%, for shoots producing more roots. The plants obtained in vitro cultures incubated in greenhouse and laboratory had on average 7.1 and 6.5 leaves, 7 and 6.5 mm in stem diameter, 170 and 150 mg of total dry weight, respectively.



Maura Elisama Miguel Luna et al.1152 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Palabras clave: Agave americana, auxina, micropropagación, raíces adventicias,

Introducción

En México, diversas especies de agaves se han usado ampliamente para delimitar terrenos, elaborar artículos de fibra, obtención de azúcares y la elaboración de bebidas fermentadas y destiladas (Bautista-Justo et al., 2001). En Oaxaca, México durante 2006 existían más de 11 000 ha de plantaciones en las que se utilizó preferentemente el A. angustifolia Haw (Bravo et al., 2007) que al compararla con el A. americana variedad oaxacensis se tiene que: 1) la parte central de la roseta llamada piña de plantas adultas de ambas especies contienen similar cantidad de azúcares, por unidad de peso; 2) la piña de la primer especie pesa de 70 a 110 kg y la del A. americana variedad oaxacensis es ligeramente más grande; y 3) los individuos de la primer especie tardan de 7 a 9 años en llegar a la madurez, mientras que la segunda tarda de 18 a 20 años y esta ha sido una causa de que se privilegie establecer plantaciones con la primer especie, mientras que a la segunda se le propaga y cultiva en reducidas extensiones (Guillot y Meer, 2004; Valenzuela, 2003). Sin embargo, diversos grupos de agricultores muestran interés para que el A. americana variedad oaxacensis sea propagado y establecerlo en plantaciones, por lo que se propone la micropropagación in vitro para obtener gran cantidad de plantas en un corto plazo.

El cultivo in vitro de células y tejidos vegetales se puede usar para el rescate y la conservación de especies amenazadas y también para la multiplicación a gran escala de genotipos superiores, y obtener grandes poblaciones clonales a partir de plantas seleccionadas. Se ha realizado la micropropagación de Agave fourcroydes (Madrigal et al., 1990), A.cocui Trelease (Salazar et al., 2009); A. karwinskii, y A. potatorum (Domínguez et al., 2008). En Oaxaca, México, durante el periodo 1988 a 2005 el A. angustifolia se propagó mediante el cultivo de tejidos, las plantas obtenidas se aclimatizaron en invernadero durante 70 días, crecieron durante 10 a 12 meses en vivero y más de 100 mil plantas se establecieron en campo (Enríquez del Valle, 2008; Enríquez del Valle et al., 2009).

Es posible hacer modificaciones en cada una de las etapas de un procedimiento de propagación in vitro para incrementar la eficiencia de éste y la calidad de las plantas, por lo que es conveniente evaluar el efecto de variar la concentración de los componentes de un medio de cultivo como las sales

Key words: Agave americana, auxin, micropropagation, adventitious roots,

Introduction

In Mexico, several species of agave have been widely used to delimit fields, make articles of fiber, sugars and processing of fermented and distilled beverages (Bautista-Justo et al., 2001). In Oaxaca, Mexico in 2006 there were more than 11000 ha of plantations in which were preferably used A. angustifolia Haw (Bravo et al., 2007) that compared with A. Americana var. oaxacensis has: 1) the central part of the rosette called piña from adult plants of both species contain similar amount of sugars, per unit weight, 2) the piña of the first specie weighs 70 to 110 kg and A. americana, var. oaxacensis is slightly larger, and 3) the individuals of the first specie take 7 to 9 years to reach maturity, while the second takes from 18 to 20 years and this has been a reason to establish plantations of the first specie, while the second was propagated and grown in small areas (Valenzuela, 2003; Guillot and Meer, 2004). However, several groups of farmers show interest for the A. americana var. oaxacensis to be spread and establish in plantations, so it is proposed in vitro micropropagation to obtain large numbers of plants in a short term.

In vitro culture of plant cells and tissues can be used to rescue and conservation of endangered species and also for large-scale multiplication of superior genotypes, and to obtain big clonal populations from selected plants. Micropropagation of Agave fourcroydes (Madrigal et al., 1990), A.cocui Trelease (Salazar et al., 2009), A. karwinskii, and A. potatorum (Domínguez et al., 2008) has been made. In Oaxaca, Mexico, during the period 1988-2005 the A. angustifolia was propagated by tissue culture, the plants obtained were acclimatized in a greenhouse for 70 days, grown for 10 to 12 months in the nursery and over 100 thousand plants were established in the field (Enriquez del Valle, 2008; Enriquez del Valle et al., 2009).

Modifications can be made in each of the steps of a procedure for in vitro propagation to increase the efficiency of this and the quality of the plants, so it is advisable to evaluate the effect of varying the concentration of the components of a culture medium such as mineral salts of Murashige and Skoog (1962) and exogenous application of growth regulators including auxins, such as indole-3-acetic

Composición del medio de cultivo y la incubación para enraizar brotes de Agave 1153

minerales de Murashige y Skoog (1962) y la aplicación exógena de reguladores de crecimiento en que se incluyen las auxinas, como los ácidos indol-3-acético (AIA), ácido naftalenacético (ANA) y acido indolbutírico (AIB) que inducen en los brotes de gran número de especies la formación de raíces adventicias, así como mayor tamaño de los brotes mediante el crecimiento de las células (Gilroy y Trewavas, 2001; Soto et al., 2006).

Enríquez del Valle et al. (2005), mostraron que brotes de Agave angustifolia establecidos en medios de cultivo con 0.75 y 1 mg L-1 de AIB formaron 6.8 y 7.6 raíces adventicias en promedio, además, los brotes formaron más raíces adventicias y más largas conforme se disminuyó de 100 a 50% la concentración de sales inorgánicas en el medio de cultivo.

En algunos esquemas de micropropagación de banano Musa, se ha propuesto que los cultivos in vitro en la etapa de enraizado de brotes para su preparación para trasplante a suelo, se coloquen durante un mes en condiciones de invernadero, esto como un procedimiento de pre adaptación en que las plantas obtenidas desarrollan mayor vigor, pigmentación, actividad fotosintética, desarrollo de la cutícula cerosa, características que capacitan a las plantas para adaptarse mejor que las plantas de cultivos in vitro incubados todo el tiempo en ambiente de laboratorio, cuando se trasfieren de in vitro a contenedores con sustrato (Teixeira da Silva et al., 2005). Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue evaluar la concentración del ácido indolbutírico (AIB) y de las sales inorgánicas en el medio de cultivo, así como el ambiente de incubación, en su efecto sobre la formación de raíces adventicias en brotes y las características de las plantas de Agave americana variedad oaxacensis.


La investigación se realizó en el laboratorio de cultivos de tejidos vegetales y un invernadero del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, en Xoxocotlán, Oaxaca, en las coordenadas geográficas de 17° 04’ de latitud norte, 96° 46’ de longitud oeste y 1550 msnm (INEGI, 2005), con material vegetal colectado en la Comunidad de Santa Catarina Minas Ocotlán, ubicada en los Valles Centrales, del estado de Oaxaca.

Explantos de tejido de tallo de A. americana var. oaxacensis se establecieron en frascos de 145 cm3 que contenían 20 mL de medio de cultivo con consistencia de gel, preparado con

acid (IAA), naphthalene acetic acid (NAA) and indole butyric acid (IBA) that induce in buds of many species the formation of adventitious roots, thus as larger size of shoots by growing cells (Gilroy and Trewavas, 2001; Soto et al., 2006).

Enriquez del Valle et al. (2005) showed that shoots of Agave angustifolia established in culture medium with 0.75 and 1 mg L-1 of IBA formed 6.8 and 7.6 adventitious roots on average, also the shoots formed more adventitious roots and longer as decreased from 100 to 50% the concentration of inorganic salt in the culture medium.

In some schemes of micropropagation of Musa, has been proposed that in vitro cultures during the stage of rooting shoots, before its transplanting to soil, are placed for a month in greenhouse conditions; this as a pre adaptation procedure in which the obtained plants develop more vigor, pigmentation, photosynthetic activity, waxy cuticle development, characteristics that enable plants to better adapt than plants from in vitro culture, incubated the whole time under laboratory conditions, when are transferred from in vitro to pots with substrate (Teixeira da Silva et al., 2005). Therefore, the objective of this study was to evaluate the concentration of indole butyric acid (IBA) and the inorganic salts in the culture medium, thus the incubation temperature and its effect on the formation of adventitious roots in shoots and characteristics of plants of Agave americana var. oaxacensis.


The research was conducted in the laboratory of plant tissue cultures and in greenhouse of the Technological Institute of Oaxaca Valley in Xoxocotlán, Oaxaca, in the geographical coordinates 17 ° 04' N, 96° 46' W, 1 550 masl (INEGI, 2005), with plant material collected in the community of Santa Catarina Minas Ocotlán, located in the Central Valleys of Oaxaca.

Stem tissue explants of A. americana var. oaxacensis were established in flasks of 145 cm3 containing 20 mL of culture medium in gel, prepared with mineral salts of Murashige and Skoog (1962) (MS), 0.4 mg L-1 thiamine, 100 mg L-1 myo-inositol, 30 g L-1 sucrose and 1 mg L-1 benzyladenine. The pH was adjusted to 5.8 before adding 5.4 g L-1 agar. The cultures were incubated for eight weeks under white


las sales minerales de Murashige y Skoog (1962) (MS), 0.4 mg L-1 de tiamina, 100 mg L-1 de myo- inositol, 30 g L-1 de sacarosa y 1 mg L-1 de benciladenina. El pH se ajustó a 5.8 antes de agregar 5.4 g L-1 de agar. Los cultivos se incubaron durante ocho semanas bajo luz fluorescente blanca a 100 um m.2 s.1 de intensidad, fotoperiodos de 16 h y 8 h de oscuridad, temperatura en el rango de 22-28 °C. En el transcurso de ocho semanas de incubación se formaron racimos de 4 a 10 brotes adventicios en cada explanto. Para la multiplicación de propágulos, los racimos de brotes que se formaron en cada explante se separaban en racimos de dos a tres brotes y se transfirieron a un medio de cultivo y condiciones de incubación similares que en el subcultivo anterior.

Al término de un ciclo de multiplicación de propágulos se formaron racimos de 4 a 10 nuevos brotes heterogéneos en tamaño. De éstos racimos de brotes se seleccionaron aquellos brotes que tenían de 4 a 4.5 cm de longitud, los que se separaron individualmente y transfirieron a frascos de 160 cm3que contenían 25 mL de medio de cultivo para inducir su enraizado. Los diversos medios de cultivo se prepararon con: 1) agua destilada, 0.4 mg L-1 de tiamina, 100 mg L-1 de myo-inositol, 25 g L-1 de sacarosa; 2) sales minerales de Murashige y Skoog (1962) en tres concentraciones diferentes (33, 66 y 100%); y 3) auxina ácido indolbutírico (AIB) en cinco concentraciones diferentes (0, 0.5, 1.0, 1.5 y 2 mg L-1).

El total de brotes en frascos con cada medio de cultivo se separaron en dos grupos para incubarlos durante 60 días en condiciones diferentes: 1) de laboratorio (iluminación fluorescente blanca, a 100 umol m-2 s-1, fotoperiodos de 16 h y 8 h de oscuridad, temperatura de 22-28 °C) y 2) en invernadero, donde los cultivos estuvieron expuestos a radiación solar disminuida 50% mediante malla sombra.

El experimento se estableció de acuerdo a un diseño completamente al azar, con arreglo factorial 3 x 5 x 2 (concentración de sales inorgánicas, concentración de AIB, ambiente de incubación) por lo que se tuvieron 30 tratamientos. La unidad experimental fue un brote en cada frasco de cultivo y se tuvieron 12 repeticiones por tratamiento. Al término del periodo de incubación, se tomaron al azar ocho unidades experimentales de cada tratamiento para cuantificar número de hojas, área foliar (cm2) altura de la planta (cm), diámetro de tallo (mm), número de raíces, longitud de la raíz más larga (cm), volumen de la raíz (cm3), materia seca total de la planta (mg). Los datos se sometieron a análisis de varianza y comparación de medias (Tukey, α= 0.05).

fluorescent light at 100 um m.2 s.1 of intensity, photoperiod of 16 h and 8 h dark, temperature in the range of 22-28 °C. In the course of eight weeks of incubation clusters formed of 4 to 10 adventitious shoots in each explant. To multiply propagules, clusters formed in each explant were separated into clusters of two to three shoots and transferred to a culture medium and incubated in similar conditions that in the previous subculture.

At the end of a cycle of propagules multiplication were formed clusters of 4-10 new shoots heterogeneous in size. From this clusters of shoots were selected those shoots that had 4 to 4.5 cm in length, which were individually separated and transferred to flasks of 160 cm3 containing 25 mL of culture medium to induce rooting. The various culture medium were prepared with: 1) distilled water, 0.4 mg L-1 thiamine, 100 mg L-1 myo-inositol, 25 g L-1 sucrose; 2) mineral salts Murashige and Skoog (1962 ) in three different concentrations (33, 66 and 100%); and 3) auxin indole butyric acid (IBA) in five different concentrations (0, 0.5, 1, 1.5 and 2 mg L-1).

All shoots in flasks with each culture medium were separated into two groups to be incubated for 60 days under different conditions: 1) laboratory (white fluorescent light, 100 umol m-2 s-1, photoperiod of 16 h and 8 h of dark, temperature from 22-28 °C) and 2) in greenhouse, where cultures were exposed to solar radiation decreased 50% by shade cloth.

The experiment was established according to a completely randomized design with factorial array 3 x 5 x 2 (concentration of inorganic salts, IBA concentration, incubation temperature) so it had 30 treatments. The experimental unit was shoot in each culture flask and had 12 replicates; at the end of the incubation period, eight experimental units were randomly taken from each treatment to quantify number of leaves, leaf area (cm2), plant height (cm), stem diameter (mm), number of roots, length of longest root (cm), root volume (cm3), total dry matter of the plant (mg). Data were subjected to analysis of variance and comparison of means (Tukey, α= .05).


Shoots established in various culture mediums at varying concentrations of inorganic salts and IBA, were incubated under laboratory and greenhouse conditions; after 12 days



Los brotes establecidos en diversos medios de cultivo que variaban en concentración de sales inorgánicas y AIB, se incubaron en condiciones de laboratorio y otros se incubaron en invernadero; transcurridos 12 días de incubación todos los brotes ya presentaban raíces adventicias. Enríquez del Valle et al. (2005) indican que se han utilizado medios de cultivo con bajas concentraciones de sales inorgánicas (MS) y ácido indolbutírico (AIB) para propiciar la formación de raíces adventicias en diferentes especies de agave cultivadas in vitro.

Transcurridos 60 días de que los brotes de Agave americana se establecieran en las diferentes condiciones de cultivo, los análisis de varianza mostraron que las concentraciones de sales minerales en el medio de cultivo tuvieron diferencias significativas (p≤ 0.01) de efecto en número de raíces adventicias que formaron los brotes, longitud de la raíz y volumen de raíz, así como en el número de hojas que tuvieron estas plantas. Las distintas concentraciones de la auxina AIB en el medio de cultivo tuvieron diferencias significativas (p≤ 0.01) de efecto en todas las variables (Cuadros 1 y 2).

of incubation, all shoots had adventitious roots. Enriquez del Valle et al. (2005) indicate that they have used culture medium with low concentrations of inorganic salts (MS) and indole butyric acid (IBA) to promote the formation of adventitious roots in different species of agave grown in vitro.

After 60 days that the shoots of Agave americana were established in the different culture conditions, analysis of variance showed that the concentrations of mineral salts in the culture medium had significant differences (p≤ 0.01) effect on number of adventitious roots that formed shoots, root length and root volume, thus as in the number of leafs that had these plants. The different concentrations of auxin IBA in the culture medium had significant differences (p ≤ 0.01) effect on all variables (Tables 1 and 2).

The interaction of mineral salts and indole butyric acid had significant effect (p≤ 0.01) in all variables. Incubation environments had significant differences (p≤ 0.01) effect on plant height, leaf number, stem diameter, leaf area, root volume and significant effect (p≤ 0.05) in total dry weight (Tables 1 and 2).

Cuadro 1. Análisis de varianza de las características de plantas de Agave americana variedad oaxacensis obtenidas in vitro a partir de brotes enraizados.

Table 1. Analysis of variance of characteristics of plants Agave americana var. oaxacensis obtained in vitro from rooted shoots.

FV= fuentes de variación; Gℓ= grados de libertad; AP= altura de la planta; NH= número de hojas; DT= diámetro del tallo; AF= área foliar; Trat= tratamientos; AIB= ácido indolbutírico; S= sales; A= ambiente de incubación; AIB+S= interacción ácido indolbutírico+sales; AIB+A= interacción ácido indolbutírico+ambiente de incubación; S+A= interacción sales+ambiente de incubación; AIB+S+A= interacción ácido indolbutírico+sales+ambiente de incubación; *= valor de F, significativo (p< 0.05); **= valor de F, altamente significativo (p≤ 0.01); ns= valor de F, no significativo (p> 0.05).

F V GℓCuadrados medios y significanciaAP NH DT AF

AIB 4 19.89** 15.01** 0.069** 76180.47**S 2 3.20ns 3.41** 0.006ns 18899.66nsA 1 66.67** 21.60** 0.166** 59587.42**AIB+S 8 14.64** 1.61** 0.148** 39617.69**AIB+A 4 3.34ns 2.06* 0.008ns 62722.60**S+A 2 0.16ns 1.73ns 0.010ns 43479.46**AIB+S+A 8 1.70ns 3.80** 0.097** 46333.60**Error 207 2.48 0.93 0.0065 6996.15Total 236

Cuadro 2. Análisis de varianza de las características de plantas de Agave americana variedad oaxacensis obtenidas in vitro a partir de brotes enraizados.

Table 2. Analysis of variance of characteristics of plants Agave americana var. oaxacensis obtained in vitro from rooted shoots.

FV= fuentes de variación; Gℓ= grados de libertad; PST= peso seco total; NR= número de raíces; LR= longitud de la raíz; VR=volumen de raíz; Trat= tratamientos; AIB= ácido indolbutírico; S= sales; A= ambiente de incubación; AIB+S= interacción ácido indolbutírico+sales; AIB+A= interacción ácido indolbutírico+ambiente de incubación; S+A= interacción sales+ambiente de incubación; AIB+S+A= interacción ácido indolbutírico+sales+ambiente de incubación; *= valor de F, significativo (p< 0.05); **= valor de F, altamente significativo (p≤ 0.01); ns= valor de F, no significativo (p> 0.05).

F V GℓCuadrados medios y significanciaPST NR LR VR

AIB 4 0.076** 25.85** 66.59** 0.11**S 2 0.007ns 25.13** 7.91** 0.22**A 1 0.018* 0.37ns 2.05ns 0.38**AIB+S 8 0.012** 17.21** 57.48** 0.07**AIB+A 4 0.013** 5.73* 9.52** 0.05**S+ A 2 0.002ns 2.24ns 3.43ns 0.08**AIB+S+A 8 0.009* 15.07** 8.84** 0.01**Error 207 0.003 2.20 1.55 0.004


La interacción de las sales minerales y ácido indolbutírico tuvo efecto significativo (p≤ 0.01) en todas las variables. Los ambientes de incubación tuvieron diferencias significativas (p≤ 0.01) de efecto en altura de la planta, número de hojas, diámetro de tallo, área foliar, volumen de raíz y efecto significativo (p≤ 0.05) en peso seco total (Cuadros 1 y 2).

La interacción entre el ambiente de incubación y las dosis de ácido indolbutírico en el medio de cultivo tuvo efecto altamente significativo (p≤ 0.01) en el área foliar, peso seco total, longitud de la raíz y volumen de la raíz, y efecto significativo (p≤ 0.05) para el número de hojas y número de raíces. La interacción entre la concentración de sales minerales en el medio de cultivo y ambiente de incubación tuvo efecto altamente significativo (p≤ 0.01) en el área foliar y volumen de raíz. La interacción entre el ambiente de incubación, la concentración de sales minerales y la concentración de ácido indolbutírico en el medio de cultivo, tuvo efectos altamente significativos (p≤ 0.01) en número de hojas, diámetro de tallo, área foliar, número de raíces, volumen de la raíz, y longitud de la raíz, siendo significativo (p≤ 0.05) para peso seco total (Cuadro 1 y 2).

Los medios de cultivo con 1 ó 2 mg L-1 de ácido indolbutírico influyeron para que los brotes dieran origen a plantas que alcanzaron mayor altura, número de hojas y área foliar. Mientras que para las variables diámetro de tallo y volumen de raíz fue únicamente la concentración de 1 mg L-1 de AIB. Todos los brotes formaron raíces adventicias, incluso aquellos establecidos en medios sin auxina, los cuales tuvieron 7.1 raíces. Así también Blanco y Valverde (2004) mencionan que brotes de Philodendron spp. no requirieron la aplicación exógena de reguladores de crecimiento para que formaran raíces adventicias (Cuadro 3). Lo anterior pudo ocurrir, debido a que en las hojas ocurre la síntesis de auxinas (Raven et al., 1999; Azcón-Bieto y Talón, 2000).

Los brotes establecidos en medios de cultivo sin AIB formaron la menor cantidad (7.1) de raíces adventicias, que tuvieron 0.47 cm3 de volumen y la mayor longitud (9.5 cm). Conforme se aplicaron concentraciones crecientes de AIB hasta 0.5 mg L-1 los brotes formaron significativamente (Tukey, 0.05) la mayor cantidad de raíces (8.2). Los brotes establecidos en medios con concentraciones de AIB superior a 0.5 mg L-1 mostraron la tendencia a formar menor cantidad de raíces adventicias y significativamente (Tukey, 0.05) más cortas (Cuadro 3).

The interaction between incubation environment and doses of IBA in the culture medium was highly significant (p≤ 0.01) in the leaf area, total dry weight, root length and root volume, and significant effect ( p≤ 0.05) for the number of leaves and number of roots. The interaction between the concentration of mineral salts in the culture medium and the incubation environment was highly significant (p≤ 0.01) in leaf area and root volume. The interaction between the incubation environment, the concentration of mineral salts and IBA concentration in the culture medium, had highly significant effects (p≤ 0.01) in the number of leaves, stem diameter, leaf area, number of roots, root volume and root length, being significant (p≤ 0.05) for total dry weight (Table 1 and 2).

Culture medium with 1 or 2 mg L-1 IBA influenced shoots to give rise to plants that reached greater height, leaf number and leaf area. While for variables stem diameter and root volume was only the concentration of 1 mg L-1 of IBA. All shoots formed adventitious roots, including those established in mediums without auxin, which had 7.1 roots. Also Blanco and Valverde (2004) mention that shoots of Philodendron spp. did not require exogenous application of growth regulators to form adventitious roots (Table 3). This could occur because in leafs occur the auxin synthesis (Raven et al. 1999; Azcon-Bieto and Heel, 2000).

Shoots established in culture media without IBA formed the lowest amount (7.1) of adventitious roots, which had 0.47 cm3 of volume and the greatest length (9.5 cm). As increasing concentration of IBA up to 0.5 mg L-1, shoots formed significantly (Tukey, 0.05) the largest amount of root (8.2). Shoots established in mediums with IBA concentrations higher than 0.5 mg L-1 showed a tendency to form lesser adventitious roots and significantly (Tukey, 0.05) shorter (Table 3).

Shoots established in culture medium containing mineral salts to 66% concentration formed 7.9 adventitious roots, amount 15% higher and significantly (Tukey, 0.05) different to the amount of roots formed by shoots in culture medium containing inorganic salts to 100%. Meanwhile Enriquez del Valle et al. (2005) indicate that shoots Agave angustifolia formed 4.7 adventitious roots in culture medium containing inorganic salts at 50% concentration without phytohormones but when incorporating 1 mg L -1 of IBA in the culture medium the shoots formed 8.5 roots (Table 3).


Los brotes establecidos en medio de cultivo con las sales minerales a 66% de concentración formaron 7.9 raíces adventicias, cantidad 15% superior y significativamente (Tukey, 0.05) diferente a la cantidad de raíces que formaron los brotes en medios de cultivo con las sales inorgánicas a 100%. Por su parte Enríquez del Valle et al. (2005) indican que brotes de Agave angustifolia formaron 4.7 raíces adventicias en el medio de cultivo con las sales inorgánicas al 50% de concentración y sin fitohormonas aunque al incorporarles 1 mg L -1 de AIB en el medio de cultivo los brotes formaron 8.5 raíces (Cuadro 3).

Las plantas originadas de brotes incubados en laboratorio alcanzaron en promedio significativamente (Tukey, 0.05) mayor altura en comparación a las plantas incubadas en el invernadero. Mientras que las plantas originadas de los brotes incubados en invernadero tuvieron significativamente (Tukey, 0.05) mayor cantidad de hojas, diámetro de tallo, peso seco de tallo y volumen de raíz, que las plantas originadas en laboratorio (Cuadro 3), esto se explica con lo investigado por Papaphotiou et al. (2003) en plantas de Callistemon sp. micropropagadas y aclimatizadas en condiciones de invernadero con 50% sombra e indican que el nivel de irradiancia fue un factor ambiental importante que influyó en el fenotipo de las plantas. Pospíšilová et al. (2007) mencionan que durante la aclimatación en invernadero de plantas micropropagadas se usan niveles de irradiancia en el rango de 50-350 µmol m2 s-1.

Plants originated from shoots incubated in laboratory reached on average, significantly (Tukey, 0.05) greater height compared to plants incubated in the greenhouse. While plants originated from shoots incubated in greenhouse had significantly (Tukey, 0.05) higher number of leaves, stem diameter, dry weight of stems and root volume, than plants originated in the laboratory (Table 3); this is explained by findings from Papaphotiou et al. (2003) in micropropagated and acclimatized plants of Callistemon sp. in a greenhouse with 50% shade and indicate that the irradiance level was an important environmental factor influencing the phenotype of plants. Pospíšilová et al. (2007) mention that during acclimatization in greenhouse micropropagated plants use different levels of irradiance in the range of 50-350 µmol m2 s-1.

The significant effect of the interaction on root formation on the shoots could be interpreted that, even though the auxin plays an important role in inducing adventitious root formation, other environmental conditions, such as concentration of salts in the culture medium, quality and intensity of illumination influence the ability of the plant material response to stimulation of the growth regulator. So that the culture medium with 66% inorganic salts, 0.5 mg L-1 IBA and incubation environment in a greenhouse was an appropriate condition for rooting of shoots of Agave and preparation for transplantation to soil. The plants obtained in this condition had 10.2 cm height, 7.2 leaves,

AIB= ácido indolbutírico; AP=altura de la planta; NH= número de hojas; DT= diámetro de tallo; AF= área foliar; PST= peso seco total; NR= número de raíces; LR= longitud de la raíz; VR= volumen de raíz; Lab= laboratorio; Inv= invernadero; promedios con la misma letra, no son significativamente diferentes (Tukey, 0.05).

Cuadro 3. Características de plantas en función de niveles de factores principales.Table 3. Plant characteristics based on levels of major factors.

Factores Características de las plantasAIB(mg L-1)

AP(cm)

NH DT(cm)

AF(cm2)

PST(g)

NR LR(cm)

VR(cm3)

0 9.6 c 6.2 d 0.64 b 301.9 bc 0.11 d 7.16 bc 9.57 a 0.47 c0.5 10.4 bc 6.4 cd 0.67 b 260.67 c 0.14 cd 8.25 a 9.39 a 0.52 b1.0 11.4 a 7.3 ab 0.74 a 335.91ab 0.17 b 7.95 ab 8.46 b 0.57 a1.5 10.7 ab 6.9 bc 0.67 b 316.65 b 0.16 bc 6.53 c 8.54 b 0.45 c2.0 10.9 ab 7.4 a 0.65 b 367.92 a 0.22 a 6.80 c 6.56 c 0.47 cSales MS (%)33 10.52 a 6.88 ab 0.66 a 305.40 a 0.17 a 7.15 b 8.25 b 0.44b66 10.87 a 6.66 b 0.68 a 334.14 a 0.15 a 7.98 a 8.87 a 0.52 a100 10.52 a 7.07 a 0.67 a 310.32 a 0.16 a 6.91 b 8.44 ab 0.53 aAmbiente de incubación Lab 11.17 a 6.57 b 0.65 b 332.38 a 0.15 b 7.30 a 8.61 a 0.46 bInv 10.11 b 7.17 a 0.70 a 300.86 b 0.17 a 7.39 a 8.43 a 0.54 a


El efecto significativo de las interacciones sobre la formación de raíces en los brotes se podría interpretar en que, aun cuando la auxina desempeña un papel importante para inducir la formación de raíces adventicias, otras condiciones ambientales, tales como la concentración de sales en el medio de cultivo y la calidad e intensidad de iluminación influyen en la capacidad de respuesta del material vegetal al estímulo del regulador de crecimiento. De tal manera que el medio de cultivo con 66% sales inorgánicas, 0.5 mg L-1 de AIB y ambiente de incubación en invernadero fue una condición apropiada para el enraizado de los brotes de Agave y su preparación para trasplante a suelo. Las plantas obtenidas en dicha condición tuvieron 10.2 cm de altura, 7.2 hojas, 307.43 cm2 de área foliar, su tallo de 0.7037 cm de diámetro, 10.2 raíces adventicias de 7.8 cm de longitud y 0.737 cm3 de volumen; su peso seco total fue de 160.87 mg.

De manera similar a la formación de raíces en los brotes de A. americana var. oaxacensis, se ha comprobado que brotes de Paulownia elongata (Castellanos et al., 2006) formaron raíces adventicias cuando se establecieron en medio de cultivo sin auxina, y ya que se conoce que las auxinas son reguladores de crecimiento que inducen la formación de raíces adventicias, lo anterior sugiere que en los brotes ocurrió la síntesis de esta sustancia. Pero los brotes que se establecieron en medios con las dosis menores de auxina formaron mayor cantidad de raíces y en menor tiempo, lo cual sugiere que la auxina exógena fue complementaria a la auxina endógena para estimular una respuesta de formación de raíces cercana al óptimo. Así también las dosis mayores de auxina exógena superaron el nivel necesario para la respuesta óptima y causaron inhibición parcial.

Las plantas provenientes de cultivos in vitro incubadas en invernadero contrastaron en diversas características morfológicas, respecto a las plantas originadas de cultivos in vitro incubadas en laboratorio. Es necesario conocer si las características morfológicas que presentaron estas plantas micropropagadas corresponden a una condición de pre-aclimatación que sea conveniente para incrementar el porcentaje de plantas que sobrevivan en el trasplante a condiciones ex vitro y su crecimiento en invernadero o campo (Debergh y Read, 1991; Cui et al., 2000; Pospíšilová et al., 2000).

307.43 cm2 leaf area, stem diameter 0.7037 cm, 10.2 adventitious roots of 7.8 cm length and 0.737 cm3 volume, total dry weight was 160.87 mg.

Similarly to the formation of roots in shoots of A. americana var. oaxacensis, it has been proven that shoots of Paulownia elongata (Castellanos et al., 2006) formed adventitious roots when were established in the culture medium without auxin, and since it is known that auxins are growth regulators which induce the formation of adventitious roots, this suggests that in shoots occurred the synthesis of this substance. But shoots that were established on mediums with lower doses of auxin formed higher amount of roots in less time, suggesting that the exogenous auxin was complementary to the endogenous auxin to stimulate a response of root formation close to the optimum. Also higher doses of exogenous auxin exceeded the level required for optimum response and caused partial inhibition.

Plants from in vitro cultures incubated in greenhouse contrasted in various morphological traits, regarding plants grown in vitro cultures incubated in the laboratory. Is necessary to know, if the morphological traits that this micropropagated plants presented correspond to a pre-acclimatization condition; is convenient to increase the percentage of plants that survive during transplantation to ex vitro conditions and its growth in greenhouse or field (Debergh and Read, 1991; Cui et al. 2000; Pospíšilová et al., 2000).

Conclusions

Indole butyric acid in concentrations of 0.5 or 1 mg L-1 in culture medium stimulated in shoots, highest formation of adventitious roots and plant height, compared to shoots established in medium without IBA. In culture medium the inorganic salts MS at 66% concentration, was a condition that was supplemented with auxin in its effect on the shoots formed higher amounts of adventitious roots. Shoots incubated in greenhouse environment developed more leaves, stems of larger diameter and accumulated more total dry matter, but similar amount of roots than shoots incubated in the laboratory.



Conclusiones

El ácido indolbutírico en concentraciones de 0.5 ó 1 mg L-1 en el medio de cultivo estimuló en los brotes la formación de mayor cantidad de raíces adventicias y altura de la planta, en comparación a brotes establecidos en medios sin AIB. En el medio de cultivo las sales inorgánicas MS al 66% de concentración fue una condición que se complementó con la auxina en su efecto para que los brotes formaran mayor cantidad de raíces adventicias. Los brotes incubados en ambiente de invernadero desarrollaron más hojas, tallos de diámetro mayor y acumularon más materia seca total, pero similar cantidad de raíces que los brotes incubados en ambiente de laboratorio.

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Nutrimentos y carbohidratos en plantas de Agave angustifolia Haw. y Agave karwinskii Zucc*

Nutrients and carbohydrates in plants from Agave angustifolia Haw. and Agave karwinskii Zucc

Hermila Cruz García1§, José Raymundo Enríquez-del Valle1, Vicente ArturoVelascoVelasco1, Judith Ruiz Luna1, Gisela Virginia Campos Ángeles1 y Diana Elizabeth Aquino García1

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO) Ex Nazareno, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. Tel. (951) 5170788. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autor para correspondencia: ([email protected]).



Resumen

La mayoría de las especies de agave que se utilizan para elaborar el mezcal en Oaxaca, desarrollan en terrenos con pendientes pronunciadas, pedregosos y suelos de baja fertilidad; sin embargo, no es común fertilizar los cultivos de agave, por lo que se requiere conocer la condición nutrimental de las plantas adultas que se cosechan. El objetivo de esta investigación fue determinar la concentración nutrimental en hojas y tallos; características morfológicas y azúcares reductores totales (ART) en piñas (tallo y base de hojas), de plantas adultas de Agave angustifolia Haw. y A. karwinskii Zucc. La investigación se realizó en el 2010, en cuatro localidades del estado de Oaxaca. En plantas que agricultores seleccionaron y cosecharon, se registraron características morfológicas de sus tallos, se tomaron muestras de hoja y tallo para su análisis en laboratorio. Los resultados mostraron que las piñas de Agave angustifolia Haw. y A. karwinskii Zucc. tuvieron en promedio 80.87 y 22.59 kg de peso fresco, 37.10 y 20.21 cm de diámetro, 67.23 y 97.47 cm de longitud; el contenido de nutrimentos en tejidos foliares (mg g-1 de peso seco) fue, 8.68 y 8.99 N, 1.26 y 1.61 P, 8.97 y 8.85 K, 40.26 y 66 Ca. En las piñas el contenido de nutrimentos (mg g-1 de peso seco) fue, 4.30 y 5.33 N, 0.28 y 0.33 P, 1.58 y 2.75 K, 10.25 y 10.13 Ca. Del peso fresco de las piñas de Agave angustifolia y A. karwinskii 21.16% y 27.29% fueron ART, respectivamente.

Abstract

Most agave species used for the production of mezcal in Oaxaca, develop on terrains with steep slopes, stony and soils of low fertility; however, is not common to fertilize agave crops, so it is necessary to know the nutritional status of the adult plants that are harvested. The objective of this research was to determine nutrient concentration in leafs and stems; morphological traits and total reducing sugar (TRS) in piñas (stem and base of leafs), from adult plant of Agave angustifolia Haw and A. karwinskii Zucc. The research was conducted in 2010 in four locations in the state of Oaxaca. In plants that farmers selected and harvested, morphological characteristics were recorded of its stems, leaf and stem samples were taken for laboratory analysis. The results showed that the piñas of Agave angustifolia Haw and A. karwinskii Zucc had an average of 80.87 and 22.59 kg fresh weight, 37.10 and 20.21 cm in diameter, 67.23 and 97.47 cm in length; the nutrient content in leaf tissues (mg g-1 dry weight) was 8.68 and 8.99 N, 1.26 and 1.61 P, 8.97 and 8.85 K, 40.26 and 66 Ca In piñas the nutrient content (mg g-1 dry weight) was 4.30 and 5.33 N, 0.28 and 0.33 P, 1.58 and 2.75 K, 10.25 and 10.13 Ca. From the fresh weight of the piñas of Agave angustifolia and A. karwinskii 21.16% and 27.29% were TRS respectively.

Hermila Cruz García et al.1162 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Palabras clave: Agave angustifolia Haw, Agave karwinskii Zucc, azúcares reductores, macronutrimentos.

Introducción

Los agaves son especies vegetales de importancia ecológica, socio-cultural y económica en México, que se considera como centro de origen y diversificación de estas especies (Colunga-García et al., 2007). Del total de especies reportadas a nivel mundial, 75% (150 sp) se encuentran en nuestro país (García-Mendoza, 2007). Dada su alta diversidad genética, estas plantas son aprovechadas de diversas formas, entre los cuales destaca su uso como alimento humano, obtención de jarabe, fibras, bebida (fresca, fermentada, destilada) y forraje (Colunga-García et al, 2007).

En el estado de Oaxaca, los agaves son utilizados principalmente para la elaboración de mezcal. En el transcurso de los últimos 50 años el cultivo de agaves se ha intensificado y en el caso Agave angustifolia Haw. (maguey espadín) se cultiva asociado con maíz y frijol, pero también como monocultivo que reduce las prácticas conservacionistas del suelo y preservación de los recursos naturales (Antonio y Smit, 2012). En un estudio realizado por el Sistema-producto maguey-mezcal (2004), se menciona que los productores de maguey prefieren esta especie debido a que es de ciclo corto de aprovechamiento pues tarda entre 7 a 9 años en llegar a la madurez, produce piñas de mayor tamaño, por lo que es la que se cultiva en mayor extensión con fines comerciales y la que aporta la mayor parte de la materia prima para la elaboración de mezcal (Espinosa et al., 2002).

Ángeles (2010), menciona que a pesar de que el cultivo y uso de maguey espadín en la industria del mezcal se ha generalizado, existen aún comunidades que cultivan y colectan de poblaciones silvestres otras especies nativas de maguey para la elaboración de mezcal artesanal. La mayoría de especies se cultivan en superficies agrícolas de bajo potencial agronómico (Antonio y Smit, 2012). Además, la mayoría de los cultivadores de agave no aplican fertilización mineral u orgánica y en caso de realizarse ésta se determina empíricamente, con base en la disponibilidad de productos y recursos económicos. En el año 2005 se tenían 11 mil hectáreas sembradas de agave, principalmente del A. angustifolia Haw., que según la zona se establece a densidades de 1 500 a 2 200 plantas ha-1. El 75% de la producción nacional de mezcal se obtiene en la región del mezcal de Oaxaca (Antonio y Ramírez, 2008).

Key words: Agave angustifolia Haw, Agave karwinskii Zucc, reducing sugar, macronutrients.

Introduction

Agaves are plants of ecological, socio-cultural and economic importance in Mexico, which is considered as the center of origin and diversification of these species (Colunga-Garcia et al., 2007). Of the species reported worldwide, 75% (150 species) are found in our country (Garcia-Mendoza, 2007). Due to its high genetic diversity, these plants are exploited in various ways, among which highlights human consumption, obtaining syrup, fiber, drink (fresh, fermented, distilled) and fodder (Colunga-García et al., 2007).

In the state of Oaxaca, the agaves are used mainly for the production of mezcal. Over the past 50 years growing agave has intensified and in the case Agave angustifolia Haw (Maguey sprat or Caribbean agave) is cultivated in association with maize and beans, but also as a monoculture that reduces soil conservation practices and preservation of natural resources (Antonio and Smit, 2012). In a study conducted by the system-product mescal-maguey (2004) mentions that agave producers prefer this kind because it is short harvesting cycle, it takes between 7-9 years to reach maturity, produce larger piñas, making it the largest grown with commercial purpose and it provides most of the raw material for the production of mezcal (Espinosa et al., 2002).

Angeles (2010) mentions that although the cultivation and use of sprat maguey in the mezcal industry is widespread, there are still communities growing and collecting wild populations and other native species of maguey elaborating artisanal mezcal. Most species are grown in agricultural areas of low agricultural potential (Antonio and Smit, 2012). Besides, most of agave growers apply no mineral or organic fertilizer and if done, it is made empirically, based on the availability of products and economic resources. In 2005 it had 11 000 hectares of agave, mainly of A. angustifolia Haw, according to the zone is established at densities of 1 500 to 2 200 plants ha-1. 75% of the national production of mezcal is obtained in the mezcal region of Oaxaca (Antonio and Ramírez, 2008).

Some environmental factors limiting growth and productivity of plants are solar radiation, temperature, water availability and nutrient supply (Enriquez-del-Valle,

Nutrimentos y carbohidratos en plantas de Agave angustifolia Haw. y Agave karwinskii Zucc 1163

Algunos factores ambientales que limitan el crecimiento y productividad de las plantas son la radiación solar, temperatura, disponibilidad de agua y el abastecimiento de nutrimentos (Enríquez-del-Valle, 2008). Enríquez-del-Valle (2007) menciona que plantas de Agave angustifolia que crecieron en vivero incrementaron su crecimiento en altura, diámetro de tallo, número de hojas, área foliar, acumulación de materia seca, en respuesta a un mayor abastecimiento de nutrimentos y cuando estas plantas llegan a la etapa adulta desarrollan tallos más grandes y con mayor contenido de azúcares. Es por ello que interesa conocer las características morfológicas y la condición nutrimental de las plantas adultas de agave que los productores eligen para la elaboración del mezcal y que éstas han desarrollado en condiciones ambientales limitantes.


La investigación se realizó en cuatro localidades del estado de Oaxaca, de las cuales Santa Catarina Minas y San Antonino Castillo Velasco, se ubican en el distrito político de Ocotlán de Morelos; Soledad Salinas, en el distrito de Tlacolula de Matamoros y Xitlapehua, en el distrito de Miahuatlán de Porfirio Díaz, en donde se realizaron recorridos junto con agricultores magueyeros, en terrenos donde se seleccionaron y cosecharon plantas adultas, las que el agricultor con base en su experiencia, determinó como adecuadas para la elaboración del mezcal.

Algunas características de estas plantas fueron:1) que habían llegado a la etapa reproductiva e iniciado el desarrollo del escapo floral (quiote) el cual fue eliminado por el agricultor dos meses antes de la cosecha; realizar esta práctica en una etapa temprana del desarrollo del escapo floral promueve la acumulación de azúcares en la piña (tallo y bases de hoja); y 2) las hojas de mayor edad mostraban senescencia, coloración amarilla-rojiza. Se cosecharon 64 plantas adultas, de las cuales 30 fueron de Agave angustifolia Haw., conocido como maguey espadín y 34 fueron de diferentes variedades de Agave karwinskii Zucc.: maguey “largo” (ML), maguey “tripón” (MT), maguey “barril amarillo” (MBA), maguey “barril verde” (MBV), maguey “madrecuishe” (MM) y maguey “gordo” (MG). Las variedades corresponden a clasificaciones que los agricultores reconocen en A. karwinskii.

2008). Enriquez-del-Valle (2007) mentions that Agave angustifolia plants grown in nursery increased their growth in height, stem diameter, number of leafs, leaf area, dry matter accumulation in response to an increased supply of nutrients and when these plants reach adulthood, stems develop larger and with more sugar content. That is why the need to know the morphological traits and nutritional status of adult plants of agave that producer chooses to elaborate mezcal and that these have developed in limiting environmental conditions.


The research was conducted in four locations in the state of Oaxaca, of which Santa Catarina Minas and San Antonino Castillo Velasco, are located in the political district of Ocotlán de Morelos; Soledad Salinas, in the district of Tlacolula de Matamoros and Xitlapehua in the district of Miahuatlán of Porfirio Díaz, where routes were made with maguey farmers, on land that were selected and harvested adult plant and based on the farmer´s experience, determined as suitable for the production of mezcal.

Some traits of these plants were: 1) that they had reached the reproductive stage and initiated the development of flower stalk (quiote) which was eliminated by the farmer two months before harvest; to do this in an early stage of development of the flower stalk promotes the accumulation of sugars in the piña (stem and leaf bases); and 2) the older leafs showed senescence, yellow-reddish color. 64 adult plants were harvested, of which 30 were of Agave angustifolia Haw, known as maguey sprat and 34 were of different varieties of Agave karwinskii Zucc: Maguey "long" (ML), maguey "Tripon" (MT), maguey "yellow barrel" (MBA), maguey "green barrel" (MBV), maguey "madrecuishe" (MM) and maguey "fat" (MG). The varieties correspond to classifications that farmers recognized in A. karwinskii.

When a farmer cut leafs with machete to expose the piña (stem and base of leafs), it was evaluated morphological traits of these piñas: diameter, length and weight. From each plant harvested were sampled five leafs of the middle part of the rosette and approximately 1kg of stem tissue of the middle part of the piña. Leaf and stem samples from each plant were kept separately in polythene bags and


Cuando los agricultores cortaban las hojas con machete hasta dejar expuesta la piña (el tallo y base de las hojas), se evaluaron las características morfológicas de estas piñas: diámetro, longitud y peso. De cada planta cosechada se tomaron muestras de cinco hojas de la parte media de la roseta y aproximadamente 1kg de tejido de tallo de la parte media de la piña. Las muestras foliares y tallo de cada planta se guardaron por separado en bolsas de polietileno y llevaron al Laboratorio de diagnóstico ambiental del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO), en donde se analizaron. Para cuantificar el contenido de nutrimentos, las muestras se cortaron en fragmentos pequeños que se colocaron en bolsas de papel y secaron en estufa a 70 °C durante 72 h.

El material seco se pulverizó con un molino de martillo para su análisis químico que se realizó de acuerdo con el manual de procedimientos analíticos para suelo y planta, del laboratorio de fertilidad de suelos del Instituto de Recursos Naturales (IRENAT) del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas (Cuadro 1). El nitrógeno se determinó mediante método de combustión, en un Analizador Orgánico Elemental (Perkin Elmer 2400); el fósforo, mediante el método de Vanadato-Molibdato- Amarillo, en un Espectrofotómetro de Luz Ultravioleta Visible (Cintra 10); los elementos potasio, calcio, magnesio, sodio, cobre, hierro, manganeso y zinc, se determinaron mediante Espectrofotometría de absorción atómica, en un Espectrofotómetro de absorción atómica GBC 904 AA con llama acetileno por aspiración directa; los sulfatos, mediante el método de Turbidimetro, en un Espectrofotómetro de Luz Ultravioleta Visible (Cintra 10).

taken to the Environmental Diagnostic Laboratory at the Technological Institute of Oaxaca Valley (ITVO), where analyzed. To quantify the nutrient content, the samples were cut into small fragments which were placed in paper bags and dried in oven at 70 °C for 72 h.

The dried material was pulverized with a hammer mill for its chemical analysis that was performed according to the manual of analytical procedures for soil and plant, form soil fertility laboratory of the Institute of Natural Resources (IRENAT) of the Graduate College of Agricultural Science (Table 1). Nitrogen was determined by the combustion method, in an Organic Elemental Analyzer (Perkin Elmer 2400), phosphorus by the method of Vanadate-Molybdate-Yellow, in a Visible Ultraviolet Spectrophotometer (Cintra 10); the elements potassium, calcium , magnesium, sodium, copper, iron, manganese and zinc were determined by atomic absorption spectrophotometry, in an atomic absorption spectrophotometer GBC 904 AA with acetylene flame by direct aspiration; sulfates, were measured by the turbidity method in a UV-visible spectrometer (Cintra 10).

For carbohydrate determination was made extraction of fresh juice from the piña using a juicer. The samples were analyzed using the Lane-Eynon method, proposed by the NOM-070-SCFI-1994 to determine the total reducing sugar content (TRS). To compare the traits of stems and nutrient content of leafs and stems of Agave angustifolia Haw and A. karwinskii collected at various sites, were made analysis of variance one way (ANOVA) and mean comparisons using the Tukey-Kramer test, with a

Localidad n Características de piña completa Muestra de piñaPeso fresco

(kg)Peso seco&

(kg)Diámetro

(cm)Longitud

(cm)Humedad

(%)Peso fresco

(g)Peso seco

(g)SCM 5 119.00 a 16.80 57.20 a 76.00 a 85.96 548.20 77.80SA 15 79.53 b - 38.27 b 73.87 a - - -SS 10 63.80 ab 15.63 25.30 ab 52.90 b 76.20 669.75 156.75

x 80.87 16.02 37.10 67.23 79.45 629.23 130.43s 23.68 5.72 13.93 12.72 7.25 191.62 63.85

C.V (%) 29.28 35.71 37.55 18.93 9.12 30.45 48.95

Cuadro 1. Características del tallo de Agave angustifolia Haw (maguey espadín) cosechadas en campo en tres localidades del estado de Oaxaca.

Table 1. Traits from the stem of Agave angustifolia Haw (maguey sprat) harvested at three locations in the state of Oaxaca.

SCM= Santa Catarina Minas; SA= San Antonino; SS= Soledad Salinas; n= tamaño de muestra; x= media de las muestras; s= desviación estándar; C. V (%)= coeficiente de variación; n= tamaño de muestra. &valor estimado a partir del porcentaje de humedad obtenido en la muestra de piña.


Para la determinación de carbohidratos se realizó la extracción del jugo de la piña en fresco, utilizando un extractor de jugos. Las muestras obtenidas se analizaron a través del método de Lane-Eynon, propuesta por la NOM-070-SCFI-1994 para determinar el contenido de azúcares reductores totales (ART). Para comparar las características de los tallos y el contenido nutrimental de hojas y tallos de Agave angustifolia Haw. y A. karwinskii colectadas en diversos sitios, se realizaron análisis de varianza de una vía (ANOVA), y comparaciones de medias utilizando la prueba de Tukey-Kramer, con nivel de significancia de 0.05. Las rutinas de análisis estadísticos se realizaron con el programa Info Stat versión 2008 (Di Rienzo et al., 2008)


Se cosecharon un total de 64 plantas adultas de Agave, de las cuales 30 fueron de Agave angustifolia Haw (maguey espadín) y 34 plantas de siete variedades de Agave karwinskii Zucc. Se observaron grandes variaciones en los tamaños de las piñas cosechadas por los agricultores no sólo entre especies sino también dentro de especie, como se describe a continuación:

Las plantas de Agave angustifolia Haw. cosechadas en las comunidades de San Antonino Castillo Velasco, Soledad Salinas, y Xitlapehua, mostraron en general gran variación en el tamaño de sus piñas, con valores de peso fresco desde 31 a 133 kg, diámetros desde 20.15 hasta 60.47 cm y longitudes de 47 a 89 cm. Se determinó que la piña contiene en promedio 79.45% de humedad, de tal manera que en un cultivo de plantas adultas de A. angustifolia que estuviera establecido con 2 000 plantas ha-1, las piñas de 80.87 kg de peso promedio tendrían almacenadas 128.5 t de agua, que muestra la eficiencia de la especie para absorber agua en condiciones donde ésta es escasa. Los datos indican que las plantas de tamaño mayor, 57 cm de diámetro y 119 kg peso, fueron las que se cosecharon en la localidad de Santa Catarina Minas, Ocotlán.

Los agricultores establecen las plantas de Agave karwinskii Zucc. en los límites de sus terrenos y les proporcionan cuidados mínimos. Una planta desarrolla en su base varios hijuelos de rizoma, que son heterogéneos en tamaño después de dos años de establecida. Los tallos de las plantas adultas de esta especie presentan consistencia leñosa, de tal manera que para cortarlas los agricultores utilizaron ya sea hacha e incluso motosierra, posteriormente para eliminar las hojas localizadas en la mitad superior del tallo usaron machetes.

significance level of 0.05. The statistical routines analyzes were performed with the program Info Stat version 2008 (Di Rienzo et al., 2008).


A total of 64 adult plants of Agave were harvested, of which 30 were of Agave angustifolia Haw (maguey sprat) and 34 plants of seven varieties of Agave karwinskii Zucc there were large variations in the sizes of piñas harvested by farmers not only between species but also within species, as described below:

Plants of Agave angustifolia Haw harvested in the communities of San Antonino Castillo Velasco, Soledad Salinas, and Xitlapehua, generally showed great variation in the size of its piñas, with fresh weight values from 31-133 kg, diameters from 20.15 to 60.47 cm and lengths from 47 to 89 cm. It was determined that piñas contains on average 79.45% moisture, such that in a cultivation of adult plants of A. angustifolia that was established with 2 000 plants ha-1, piñas of 80.87 kg of average weight would have 128.5 t of water stored, which shows the efficiency of the species to absorb water under conditions where it is scarce. The data indicate that larger plants, 57 cm in diameter and 119 kg weight, were those that were harvested in the locality of Santa Catarina Minas, Ocotlán.

Farmers establish plants of Agave karwinskii Zucc within the boundaries of their lands and provide them minimal care. A plant develops at its base several rootstock suckers, which are heterogeneous in size after two years established. The stems of mature plants of this specie have woody consistency, so to cut them farmers used either ax or chainsaw, afterwards to remove the leafs located in the upper half of the stem used machete.

Plants of A. karwinskii harvested in the field at the three localities, generally showed large variation in the size of their stems, as they had fresh weights of 8 to57 kg, diameters of 12 to 35 cm and lengths of 34 to 178 cm, noting that the variety "madrecuishe" was the one statistically showed the greatest diameter and the variety "long maguey" the greatest length. The large variation in size could be due to the plants are in rows on the edge of the land, and produce various rootstock suckers in which thinning is not done to control plant density and competition between them. The average in moisture content of the 34 stem samples carried to the


Las plantas de A. karwinskii cosechadas en campo en las tres localidades, mostraron en general, gran variación en el tamaño de sus tallos, pues tenían pesos frescos de 8 a 57 kg, diámetros de 12 a 35 cm y longitudes de 34 a 178 cm, observando que la variedad “madrecuishe” fue la que presentó estadísticamente el mayor diámetro y la variedad “maguey largo” la mayor longitud. La gran variación en tamaños observada puede ser a que las plantas se encuentran en hileras en los límites de los terrenos, y desarrollan varios hijuelos de rizoma en los que no se realizan aclareos para controlar la densidad de plantas y la competencia entre éstas. El contenido de humedad promedio de las 34 muestras de tallo llevadas a laboratorio fue de 69.45%. Las variedades “madrecuishe” y “gordo” tuvieron piñas con peso fresco y seco mayores pero no significativamente diferentes (Tukey, 0.05) a las piñas de las otras variedades de A. karwinskii mencionadas (ML, MT, MBA y MBV) (Cuadro 2).

De acuerdo con los datos de peso fresco de las piñas de Agave angustifolia, si en una hectárea se cosecharan 1 500 plantas con piñas que pesen 80.87 kg en promedio, se tendría un rendimiento de peso fresco de 121.305 t ha-1; este dato se encuentra entre los reportados para el rendimiento desde 100 a 142 t ha-1 de peso fresco de piñas de Agave tequilana, que en Jalisco llaman cabezas (Núñez et al., 2011).

laboratory was 69.45%. The varieties "madrecuishe" and "fat" had piñas with higher fresh and dry weight but not significantly different (Tukey, 0.05) to the piñas of the other varieties of A. karwinskii mentioned (ML, MT, MBA and MBV) (Table 2).

According to the data of fresh weight from piñas of Agave angustifolia, if in a hectare are harvested 1500 plants with piñas weighing 80.87 kg on average, it would have a yield of fresh weight of 121.305 t ha-1; this data is found among those reported for yield from 100-142 t ha-1 of fresh weight form piñas of A. tequilana, which in Jalisco are called heads (Nunez et al., 2011).

Nutrient content in leaf tissue

It was determined that in leaf tissues of adult plants of Agave angustifolia, macroelements Ca and Mg, and the Fe microelement are those that were in higher concentration.

The leafs of plants harvested in the locality of Santa Catarina Minas had content significantly (Tukey-Kramer, α= 0.05) higher of N, K and Mn, than leafs of plants harvested in the other communities, while plants harvested in Soledad Salinas had higher content of Ca. Plant leafs harvested in San Antonino had comparatively higher content of Na and Fe (Table 3).

Var. n Características de piña completa Muestra de piñaPeso fresco

(kg)Peso seco&

(kg) Diámetro

(cm)Longitud

(cm)Humedad

(%)Peso fresco

(g)Peso seco (g)

ML 17 20.41 a 5.80 a 17.12 b 127.71 a 69.99 941.36 a 279.24 aMT 5 22.40 a 5.29 a 23.20 b 69.80 b 76.76 1,026.00 a 238.30 a

MBA 1 21.00 a 5.28 a 20.00 b 80.00 b 74.86 895.00 a 225.30 aMBV 1 23.00 a 7.50 a 23.00 b 68.00 b 67.37 935.50 a 305.20 aMM 8 25.25 a 8.74 a 23.50 b 66.50 b 63.28 485.85 b 175.19 bMG 2 31.50 a 10.49 a 24.50 a 57.00 b 69.70 443.45 b 137.00 b

x 22.59 6.73 20.21 97.47 69.45 815.80 239.54s 11.37 3.66 5.38 40.38 8.55 245.11 74.37

C.V (%) 50.34 54.43 26.60 41.43 12.32 30.04 31.05

Cuadro 2. Características del tallo de seis variedades de Agave karwinskii cosechadas en tres localidades del estado de Oaxaca.

Table 2. Stem traits of six varieties of Agave karwinskii harvested at three locations in the state of Oaxaca.

Var= variedad; x= media de las muestras; s= desviación estándar; C.V (%)= coeficiente de variación; n=tamaño de muestra; &valor estimado a partir del porcentaje de humedad obtenido en la muestra de piña. ML= maguey largo; MT= maguey tripón; MBA= maguey barril amarillo; MBB= maguey barril blanco; MM= maguey madrecuishe; MG= maguey gordo.


Contenido nutrimental en tejido foliar

Se determinó que en los tejidos foliares de plantas adultas de Agave angustifolia, los macroelementos Ca y Mg, y el microelemento Fe son los que estuvieron en mayor concentración. Las hojas de las plantas cosechadas en la localidad de Santa Catarina Minas tuvieron contenidos significativamente (Tukey-Kramer, α= 0.05) mayores de N, K y Mn, que las hojas de plantas cosechadas en las otras comunidades, mientras que las plantas cosechadas en Soledad Salinas tuvieron mayor contenido de Ca. Las hojas de las plantas cosechadas en San Antonino tuvieron comparativamente mayor contenido de Na y Fe (Cuadro 3).

En A. karwinskii, las hojas de las plantas cosechadas en las tres comunidades no mostraron diferencias significativas en sus contenidos de N, P, K, Ca, Mg y SO4. Las plantas cosechadas en Santa Catarina Minas tuvieron significativamente más Mn y Zn, que las hojas de las plantas cosechadas en Xitlapehua (Cuadro 4).

In A. karwinskii, the leafs of plants harvested in the three communities showed no significant differences in their content of N, P, K, Ca, Mg and SO4. Plants harvested had in Santa Catarina Minas had significantly more Mn and Zn, than leafs of the plants harvested in Xitlapehua (Table 4).

Leafs of Agave karwinskii harvested at different locations did no show significant differences in the contents of N, P, K, Ca, Mg, SO4

-2, Cu and Fe (Table 5). The leafs of plants harvested in San Antonino had significantly (Tukey-Kramer, α = 0.05) more Na than the leafs of plants collected in the other communities, while the leafs of plants harvested in Santa Catarina Minas had significantly more Zn, than leafs of plants harvested in Xitlapehua.

When comparing the nutrient content between the varieties of Agave karwinskii Zucc generally found that leafs of plants of various varieties showed no significant difference (Tukey-Kramer, 0.05) in the element contents (Table 5). When comparing the nutrient contents in leaf tissues of A. angustifolia and A. karwinskii was found that the leafs of plants

Localidad n mg g-1 mg kg-1

N P K Ca Mg SO4-2 Na Cu Fe Mn Zn

SCM 5 11.7a 1.4a 12.8a 34.7b 15.7a 0.3a 23.2b 3.2a 1.7b 40.4 a ND aSA 15 7.5b 1.8a 7.4b 35.0b 15.7a 0.3a 94.2a 2.8a 63.5 a 13.7 b 2.2 aSS 10 8.9b 0.3b 9.4b 50.9a 3.9 b 0.1 a 23.3 b 3.0a 1.0b 7.2b ND a

x 8.7 1.3 8.97 40.3 11.8 0.2 58.8 2.9 32.4 16.0 1.1s 2.1 1.0 3.13 11.6 6.3 0.2 39.8 1.2 48.0 20.6 4.5

C.V (%) 24.2 78.3 34.94 28.9 53.8 83.6 67.7 39.5 148.3 128.9 413.2

Cuadro 3. Contenido nutrimental en tejidos foliares de 30 plantas adultas de Agave angustifolia Haw cosechadas en tres localidades del estado de Oaxaca.

Table 3. Nutrient content in leaf tissues of 30 adult plants of Agave angustifolia Haw harvested at three locations in the state of Oaxaca.

SCM= Santa Catarina Minas; SA= San Antonino; SS= Soledad Salinas; n= tamaño de muestra; x= Media de las muestras; s= desviación estándar; C. V (%)= coeficiente de variación. En cada columna valores con la misma letra no son significativamente diferentes (Tukey-Kramer, α= 0.05).

Localidad n mg g-1 mg kg-1


SCM 21 8.5 a 0.9 a 6.7 a 65.2a 23.0 a 1.9 a 6.9b 3.9 a 21.4 a 18.3 a 15.9aSA 4 8.5 a 4.6 a 5.4 a 62.8 a 13.2 a 0.8 a 97.7 a 2.2 a 58.7 a 18.3 a 1.7ab

Xitlapehua 10 10.2 a 2.0 a 14.8 a 69.1 a 15.5 a 0.3 a 20.5b 2.3 a 16.3 a 11.9 b 0.0bx 9.0 1.6 8.9 66.0 19.7 1.3 21.1 3.2 24.2 16.4 9.7s 1.9 1.6 4.5 23.0 13.3 2.2 34.0 2.8 34.0 6.2 12.0

C.V (%) 21.5 101.9 50.5 34.8 67.4 164.1 160.7 86.7 140.8 38.0 122.7

Cuadro 4. Contenido nutrimental en tejidos foliares de plantas adultas de Agave karwinskii cosechadas en tres localidades del estado de Oaxaca.

Table 4. Nutrient content in leaf tissues of adult plants of Agave karwinskii harvested at three locations in the state of Oaxaca.

x = media de las muestras; s= desviación estándar; C. V (%)= coeficiente de variación; n= t.


Las hojas de las plantas de Agave karwinskii cosechadas en las diferentes localidades, no mostraron diferencias significativas en el contenido de N, P, K, Ca, Mg, SO4

-2, Cu y Fe (Cuadro 5). Las hojas de las plantas cosechadas en San Antonino tuvieron significativamente (Tukey-Kramer, α= 0.05) más Na que las hojas de plantas colectadas en las otras comunidades, mientras que las hojas de plantas cosechadas en Santa Catarina Minas tuvieron significativamente más Zn, que las hojas de plantas cosechadas en Xitlapehua.

Al comparar el contenido nutrimental entre las variedades de Agave karwinskii Zucc. se encontró que en general las hojas de plantas de las diversas variedades no mostraron diferencias significativas (Tukey-Kramer, 0.05) en los contenidos de elementos (Cuadro 5). Al comparar los contenidos de nutrimentos en tejidos foliares de A. angustifolia y A. karwinskii se encontró que las hojas de plantas de ambas especies, no mostraron diferencias significativas (Tukey- Kramer, α= 0.05) en su contenido de N, P, K, Cu, Fe y Mn, mientras que las hojas de A. karwinskii tuvieron significativamente más concentración de Ca, Mg, SO4 y Zn., pero menor contenido de Na (Cuadro 6).

No hay datos publicados sobre contenidos de nutrimentos en plantas adultas de estas dos especies de agave. La condición nutrimental de la planta y de manera más notable en el contenido de N, influye en la productividad de la planta de Agave (Quero y Nobel, 1987). Nobel (1998), reportó que

of both species, showed no significant difference (Tukey-Kramer, α= 0.05) in the content of N, P, K, Cu, Fe and Mn, while the leafs of A. karwinskii had significantly more concentration of Ca, Mg, SO4 and Zn. but lower content of Na (Table 6).

There is no published data on nutrient content in adult plants of these two species of agave. The nutritional condition of the plant and most notably in the content of N influences the productivity of the Agave plant (Quero and Nobel, 1987).

Nobel (1998) reported that clorenchyma of the agaves (does not specify the species) contain the following macronutrient expressed in mg g-1: 12 N, 2.1 of P, 18 K, 37 Ca and 7 Mg. Regarding micronutrients in expressed in mg kg-1 : 43 Na, 4 Cu, 77 Fe, 30 Mn, and 26 Zn.

Enríquez et al. (2009) reported that different groups of young plants of A. angustifolia grown for six months in nursery which had availability to different amounts of nutrients either mineral or organic, those plants that received minimum availability and plants that received higher availability of nutrients in their leafs (mg g-1) 13.7 and 21.2 N, 3.2 and 1.9 P, 22.5 and 20.6 K, 39.4 and 37.2 Ca, 13.0 and 8.9 Mg, respectively, which accumulated 13.9 and 37.8 g of total biomass.

The above data and the results of this study suggest that the size that plants had and particularly its piñas, could be partly due to the fertility of the soil in which

Variedad N mg g-1 mg kg-1


ML 17 8.6a 1.1 a 6.5 a 63.4 a 23.5 a 1.3 a 19.0 a 2.8 a 30.4 a 18.9 a 12.0 aMT 5 8.7 a 2.2 a 5.6 a 71.2 a 22.0 a 2.2 a 19.9 a 7.0 a 22.8 a 13.9 a 11.1 a

MBA 1 8.3 a 0.2 a 8.3 a 47.4 a 7.5 a 4.8 a 0.0 a 2.9 a 0.0 a 21.2 a 35.8 aMBB 1 6.8 a 1.1 a 10.7 a 57.9 a 8.9 a 5.0 a 0.0 a 3.0 a 1.8 a 23.3 a 45.2 aMBV 1 8.4 a 5.7 a 4.8 a 81.6 a 8.9 a 0.8 a 113.2 a 1.8 a 51.0 a 21.4 a 0.0 aMM 8 10.6 a 1.9 a 15.7 a 68.5 a 15.9 a 0.3 a 17.5 a 2.3 a 13.2 a 11.7 a 0.0 aMG 2 8.5 a 2.5 a 11.4 a 71.3 a 13.9 a 0.3 a 32.2 a 2.6 a 28.4 a 12.5 a 0.0 a

x 9.0 1.6 8.9 66.0 19.7 1.3 21.1 3.2 24.2 16.4 9.7S 1.9 1.6 4.5 23.0 13.3 2.2 34.0 2.8 34.0 6.2 12.0

C.V (%) 21.5 101.8 50.5 34.8 67.3 164.1 160.7 86.7 140.8 38.0 122.7

Cuadro 5. Contenido nutrimental en tejidos foliares de siete variedades de Agave karwinskii, cosechadas en tres comunidades del estado de Oaxaca.

Table 5. Nutrient content in leafs tissue of seven varieties of Agave karwinskii, harvested at three communities in the state of Oaxaca.

x= media de las muestras; s= desviación estándar; C.V (%)= coeficiente de variación; n= tamaño de la muestra. En cada columna valores con la misma letra no son significativamente diferentes (Tukey-Kramer α= 0.05). ML= maguey largo; MT= maguey tripón; MBA= maguey barril amarillo; MBB= maguey barril blanco; MBV= maguey barril verde; MM= maguey madrecuishe; MG= maguey gordo.


el clorénquima de los agaves (no especifica las especies) contienen los siguientes macronutrientes expresados en mg g-1:12 de N, 2.1 de P, 18 de K, 37 de Ca y 7 de Mg. En cuanto a los micronutrimentos expresados en mg kg-1: 43 de Na, 4 de Cu, 77 Fe, 30 Mn y 26 de Zn.

Enríquez et al. (2009), reportaron que diferentes grupos de plantas jóvenes de A. angustifolia que crecieron seis meses en vivero durante los cuales tuvieron disponibilidad a cantidades diferentes de nutrimentos ya sea minerales u orgánicos, aquellas plantas que recibieron mínima disponibilidad y plantas que recibieron mayor disponibilidad de nutrimentos tuvieron en sus hojas (mg g-1) 13.7 y 21.2 N, 3.2 y 1.9 P, 22.5 y 20.6 K, 39.4 y 37.2 Ca, 13.0 y 8.9 Mg, respectivamente, las cuales acumularon 13.9 y 37.8 g de biomasa total.

Los datos anteriores y los resultados de este estudio sugieren que el tamaño que tuvieron las plantas y particularmente sus piñas, pudo deberse en parte a la fertilidad del terreno en que crecieron, pues las plantas de A. angustifolia cosechadas en Santa Catarina Minas tuvieron mayor contenido de N en sus hojas y desarrollaron piñas de mayor tamaño y peso, que plantas de la misma especie cosechadas en las otras localidades.

Contenido nutrimental en tallos (piña)

El contenido nutrimental en las piñas de Agave angustifolia Haw. cosechadas en la localidad de Santa Catarina Minas fue mayor que el de las plantas cosechadas en la localidad de Soledad Salinas, con excepción del Cu (Cuadro 7). Sin embargo, el contenido de los elementos que mostraron diferencias altamente significativas (Tukey-Kramer α= 0.01) entre las localidades fueron el Mg, Na, Fe y Mn.

En general las plantas de Agave karwinskii presentaron en sus piñas altos contenidos en Ca, Na, Fe y Zn, siendolas piñas de las variedades “madrecuishe” y “gordo”

they grew, since plants of A. angustifolia harvested in Santa Catarina Minas had higher nitrogen content in their leafs and developed larger and heavier piñas, than plants of the same species harvested in the other locations.

Nutrient content in stems (piña)

The nutrient content in the piñas of Agave angustifolia Haw harvested in the locality of Santa Catarina Minas was higher than those of plants harvested in the locality of Soledad Salinas, with the exception of Cu (Table 7). However, the content of elements that showed highly significant differences (Tukey-Kramer α= 0.01) between the locations were Mg, Na, Fe and Mn.

Overall plants of Agave karwinskii showed in their piñas high contents of Ca, Na, Fe and Zn, being piñas of varieties "madrecuishe" and "fat" which had the highest concentrations of these elements (Table 8). The maguey "fat" had higher contents of P, SO4 and Na, while the maguey "madrecuishe" had a greater amount of Ca in the piña.

Comparison nutrient content in piña between the two species of agave

In both species, the macronutrients present in higher concentration were N and Ca; however statistically there was no difference in the content of these elements between species. The stems of A. karwinskii had the highest content of K, while piñas of Agave angustifolia had significantly (Tukey-Kramer α= 0.01) higher concentrations of Na and SO4

-2 (Table 9).

Comparing the nutritional content in leaf vs stem of agave

In Agave angustifolia Haw most macronutrients except SO4-2 were found in greater amounts in the leafs (Table 10), than in stem. In the stem was found higher concentrations of Na, Cu, Fe and Zn. Similar trend was found in A. karwinskii (Table 11).

Especie N Macronutrimentos (mg g-1) Micronutrimentos (mg kg-1)N P K Ca Mg SO4

-2 Na Cu Fe Mn Znangustifolia 30 8.7 1.3 9.0 40.3 11.8 0.2 58.8 2.9 32.4 16.0 1.1A. karwinskii 35 9.0 1.61 8.9 66.0 19.7 1.3 21.1 3.2 24.2 16.4 9.7angustifoliavs A.karwinskii

NS NS NS ** ** ** ** NS NS NS **

Cuadro 6. Contenido mineral en tejidos foliares de dos especies de agave del estado de Oaxaca.Table 6. Mineral content in leafs tissue of two species of agave in the state of Oaxaca

** alta significancia (α= 0.01); NS= no significativo.


los que tuvieron las mayores concentraciones de estos elementos (Cuadro 8). El maguey “gordo” tuvo mayores contenidos de P, SO4 y Na, mientras que el maguey “madrecuishe” tuvo mayor cantidad de Ca en la piña.

Comparación del contenido nutrimental de piña entre las dos especies de agave

En ambas especies, los macronutrimentos presentes en mayor concentración fueron el N y Ca; sin embargo, estadísticamente no hubo diferencia en el contenido de estos elementos entre las especies. Los tallos de A. karwinskii tuvieron el contenido más alto de K, mientras que las piñas de Agave angustifolia tuvieron significativamente (Tukey-Kramer α= 0.01) mayor concentración de Na y SO4

-2 (Cuadro 9).

Total reducing sugar content in piñas

In this research the average content of TRS in raw juice was 21.16% ± 3.15 for A. angustifolia and 27.29% ± 1.34 for A. karwinskii. According to Granados (1993) and Téllez (1998)

reducing sugars that are present in piña of an adult agave, constitute between 20 and 30% of the fresh weight. Bautista et al. (2001) found that raw piñas of Weber tequilana have 25-30% reducing sugars.

Guerra et al. (2001) found that leafs of Agave brittoniana T, have 330.04 mg g-1 of reducing sugars. Montañez et al. (2011) reported that dry basis carbohydrates were the main component of all fractions of agave and for the case of Agave tequilana Weber, the head was 80.20%

Loc. mg g-1 mg kg-1


SCM 4.0 a 0.2a 1.8a 12.9a 5.0a 5.6a 602.3a 2.9ª 140.7a 13.1a 54.6aSS 4.0a 0.3a 1.5a 8.9a 0.7b 5.1a 195.8b 3.2 a 20.3b 1.2b 25.8ax 4.3 0.3 1.6 10.3 2.1 5.23 331.3 3.1 60.5 5.1 35.4s 0.8 0.2 0.5 4.6 2.5 0.7 292.6 1.3 109.4 10.1 47.2

C.V (%) 18.6 56.7 30.1 44.5 118.8 13.1 88.3 40.1 180.9 197.5 133.1

Cuadro 7. Contenido nutrimental en tallos de 15 plantas adultas de Agave angustifolia Haw (maguey espadín) cosechadas en dos localidades del estado de Oaxaca.

Table 7. Nutrient content in stems of 15 adult plants of Agave angustifolia Haw (maguey sprat) harvested at two locations in the state of Oaxaca.

Loc= localidad; SCM= Santa Catarina Minas; SS= Soledad Salinas; x= media de las muestras; S= desviación estándar; C. V (%)= coeficiente de variación. Valores con la misma letra en la misma columna no son significativamente diferentes (Tukey-Kramer, α= 0.05).

Variedad mg g-1 mg kg-1


ML 5.88 a 0.20 b 2.37 a 8.63 b 4.05 b 0.83 b 2.96c 1.48a 65.54a 5.93a 109.63aMT 5.68 a 0.14 b 3.67 a 5.88 b 4.81 a 0.72 b N.D d 2.45a 47.70a 6.28a 38.93aMM 4.39 a 0.42 b 3.25 a 13.93 a 1.78c 3.98 a 177.32b 2.58 a 131.69a 6.23 a 28.34aMG 5.50 a 0.92 a 2.16a 8.15b 1.27c 4.03a 233.95 a 4.49 a 80.47 a 5.89 a 46.47 a

x 5.33 0.33 2.75 10.13 3.13 2.14 80.08 2.18 87.35 6.05 71.37s 1.80 0.29 1.30 4.42 1.88 1.65 104.81 1.62 79.03 2.92 71.23

C.V (%) 33.75 87.69 47.26 43.64 60.14 76.90 130.88 74.33 90.48 48.30 99.80

Cuadro 8. Contenido nutrimental en piñas de cuatro variedades de Agave karwinskii, cosechadas en dos comunidades del estado de Oaxaca. (Promedios de 24 plantas).

Table 8. Nutrient content in piñas of four varieties of Agave karwinskii, harvested at two communities in the state of Oaxaca. (Averages of 24 plants).

x= media de las muestras; S= desviación estándar; C. V (%)= coeficiente de variación. Valores con la misma letra dentro de cada columna no son significativamente diferentes (Tukey-Kramer α= 0.05).


Comparación del contenido nutrimental en hoja vs tallo de agave

En Agave angustifolia Haw la mayoría de macronutrimentos excepto SO4

-2 se encontraron en mayor cantidad en las hojas (Cuadro 10), que en el tallo. En el tallo se encontró mayor concentración de Na, Cu, Fe y Zn. Tendencia similar se encontró en A. karwinskii (Cuadro 11).

Contenido de azúcares reductores totales en piñas

En la presente investigación el contenido promedio de ART en jugo crudo fue 21.16% ± 3.15 para A. angustifolia y 27.29% ± 1.34 para A. karwinskii. De acuerdo a Granados (1993) y Téllez (1998) los azúcares reductores que están presentes en la piña de una planta adulta de agave, constituyen entre 20 y 30% del peso fresco. Bautista et al. (2001) encontraron que las piñas crudas de Agave tequilana Weber tienen de 25 a 30% de azúcares reductores.

of total reducing sugars (TRS), the basis 56.36% and the tips 26.3 % of TRS. Nunez et al. (2012) reported 34% reducing sugars in piñas (raw heads) of Agave cocui Trelease.

According to the studies cited, there is variation in the content of TRS in agaves, however this can be explained by extrinsic factors (type of species, age of the plant, crop

management, environmental conditions in which the plant grows etc.) and intrinsic factors (agave portion that is used for analysis, either leafs or stems, and even fractions thereof and the method used for the determination of carbohydrates.

The relationship between the fresh weight of the piña and the concentration of TRS, are considered among the most representative indicators of biomass accumulation in agave, which constitute the greatest interest to producers, because

Especie n Macronutrimentos (mg g-1 ) Micronutrimentos (mg kg-1)N P K Ca Mg SO4

-2 Na Cu Fe Mn ZnA. angustifolia 15 4.30 0.28 1.58 10.25 2.12 5.25 331.26 3.12 60.45 5.13 35.43A. karwinskii 24 5.33 0.33 2.75 10.13 3.13 2.14 80.08 2.18 87.35 6.05 71.37A. angustifoliavs A. karwinskii

NS NS ** NS NS ** ** NS NS NS NS

Cuadro 9. Comparación del contenido nutrimental en tallo de dos especies de Agave.Table 9. Comparison of nutrient content in stems of two species of Agave.

** alta significancia (Tukey-Kramer α= 0.01); NS= no significativo; n= tamaño de muestra.

Muestra n Macronutrimentos (mg g-1 ) Micronutrimentos (mg kg-1)N P K Ca Mg SO4

-2 Na Cu Fe Mn ZnHoja 30 9.8 0.7 10.5 45.5 7.8 0.1 23.28 3.06 1.24 18.23 0.00Tallo 15 4.3 0.3 1.6 10.2 2.1 5.2 331.26 3.12 60.45 5.13 35.43Hoja-Tallo ** NS ** ** ** ** ** NS * NS **

Muestra n Macronutrimentos ( mg g-1) Micronutrimentos (mg kg-1)N P K Ca Mg SO4

-2 Na Cu Fe Mn ZnHoja 35 9.2 1.2 9.6 67.6 19.2 1.3 13.42 3.32 21.92 15.93 8.38Tallo 24 5.4 0.3 2.8 9.8 3.3 2.0 73.92 2.20 84.30 6.07 68.88Hoja-Tallo ** ** ** ** ** NS ** NS ** ** **

Cuadro 10. Comparación del contenido nutrimental de hoja y tallo en Agave angustifolia Haw.Table 10. Comparison of the nutrient content of leafs and stems in Agave angustifolia Haw.

** alta significancia (Tukey-Kramer α= 0.01); NS= no significativo; n= tamaño de muestra.

Cuadro 11. Comparación del contenido nutrimental de hojas y tallos en Agave karwinskii Zucc.Table 11. Comparison of the nutrient content of leafs and stems in Agave karwinskii Zucc.

** alta significancia (α= 0.01); NS= no significativo; n= tamaño de muestra.


Guerra et al. (2001), encontraron que las hojas de Agave brittoniana T, tienen 330.04 mg g-1 de azucares reductores. Montañez et al. (2011), reportaron que con base seca los carbohidratos fueron el principal componente de todas las fracciones del agave y para el caso de Agave tequilana Weber la cabeza tuvo 80.20% de azucares reductores totales (ART), las bases 56.36% y las puntas 26.3% de ART. Núñez et al. (2012), reportaron 34% de azúcares reductores en piñas (cabezas crudas) de Agave cocui Trelease.

De acuerdo a los estudios citados, se observa variación en el contenido de ART en los agaves, sin embargo esto se explica debido factores extrínsecos (tipo de especie, edad de la planta, manejo del cultivo, condiciones ambientales en las que se desarrolla la planta etc.) y los factores intrínsecos (porción del agave que se utiliza para el análisis, ya sea hojas o tallos, e incluso fracciones de éstas y el método utilizado para la determinación de los carbohidratos.

La relación existente entre el peso fresco de la piña y la concentración de ART, se consideran entre los indicadores más representativos de la acumulación de biomasa en los agaves, que constituyen el mayor interés para los productores, ya que al cosechar piñas con peso mayor sería posible obtener cantidad superior de azúcares reductores para la producción de mezcal u otros usos.

Conclusiones

Las piñas de A. angustifolia cosechadas presentaron gran variación en tamaño y peso, según la localidad en que creció la planta. Las piñas de Agave angustifolia Haw fueron de mayor peso y diámetro, pero menor longitud que las piñas de Agave karwinskii.

Las plantas adultas de A. angustifolia y A. karwinskii tuvieron en sus hojas mayor contenido de N, P, K, Ca y Mg que en el tallo, mientras en este último se encontró cantidad superior de SO4

-2. El contenido de Ca, Mg, Zn y SO4-2 en

los tejidos foliares de Agave karwinskii fue mayor que en Agave angustifolia Haw.

En las plantas adultas de A. angustifolia y A. karwinskii los azúcares reductores totales constituyeron 21.16% y 27.29% del peso fresco de la piña.

when harvesting piñas with higher weight would be possible to obtain higher amount of reducing sugars in the production of mezcal or other uses.

Conclusions

Piñas of A. angustifolia harvested showed great variation in size and weight, according to the locality in which the plant grew. Piñas in Agave angustifolia Haw were of greater weight and diameter but shorter length than piñas of Agave karwinskii.

Mature plants of A. angustifolia and A. karwinskii had in their leaf higher content of N, P, K, Ca and Mg than in the stem, while the latter was found in higher amount of SO4

-2. The content of Ca, Mg, Zn and SO4-2 in leaf tissues

of Agave karwinskii was higher than in Agave angustifolia Haw.

In adult plants of A. angustifolia and A. karwinskii the total reducing sugars constituted 21.16% and 27.29% of the fresh weight of the piña.

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Efecto del nitrato de calcio y sustratos en el rendimiento del tomate*

Effect of calcium nitrate and substrates on tomato yield

Leonardo Martínez Martínez, Vicente Arturo Velasco Velasco§, Judith Ruiz Luna, José Raymundo Enríquez-del Valle, Gisela Virginia Campos Ángeles y María Lesly Montaño Lugo

Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex-Hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca, México. C. P. 71230. Tel y Fax. 51 7 07 88/ 51 7 04 44. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autor para recibir correspondencia: [email protected].

Resumen

El tomate es una hortaliza de alto consumo a nivel mundial, razón por la cual, se realizan diversas investigaciones que permitan su producción óptima en invernaderos con un aprovechamiento eficiente de recursos locales accesibles, así como de materiales inertes de bajo costo con características como drenaje y aireación suficiente para las raíces. Lo anterior, para garantizar la absorción nutrimental, supervivencia y desarrollo óptimo de las plantas. En un invernadero ubicado en Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca, durante 2011 se evaluó el rendimiento y la calidad de tres híbridos de tomate (Aníbal, Cid y Sun 7705) en dos sustratos (arena y suelo), irrigadas con solución universal de Steiner con variación del nitrato de calcio Ca(NO3)2.4H2O en seis niveles (0.35, 1.06, 1.41, 1.77, 2.12 y 2.47 g L-1). La interacción de los niveles anteriores dio como resultado 36 tratamientos, estos se establecieron en un diseño completamente al azar con diez repeticiones. La solución nutritiva con 1.06 g L-1 (12 me L-1 de NO3

- y 9 me L-1 de Ca2+) tuvo efectos significativos mayores en el rendimiento de frutos del híbrido Aníbal establecido en el sustrato suelo (3726 g planta-1); y en el peso (96.4 g), volumen (97.2 mL) y diámetro polar (6.4 cm) de frutos de las plantas independientemente de los híbridos y sustrato. Asimismo, se observó que las plantas a las que se aplicó

Abstract

The tomato is a vegetable of high consumption globally, reason why, various researches are performed to allow optimum production in greenhouses with efficient use of available local resources as well as low cost of inert materials with characteristics such as drainage and sufficient aeration for the roots; the latter to ensure nutrient absorption, survival and optimum development of plants. In a greenhouse located in Nazareth, Xoxocotlán, Oaxaca, in 2011 was evaluated the yield and quality of three hybrids of tomato (Anibal, Cid and Sun 7705) in two substrates (sand and soil), irrigated with Steiner universal nutrient solution with variation of calcium nitrate Ca (NO3)2.4H2O in six levels (0.35, 1.06, 1.41, 1.77, 2.12 and 2.47 g L-1). The interaction of previous levels resulted in 36 treatments; these were established in completely randomized design with ten replicates. The nutrient solution with 1.06 g L-1 (12 me L-1 of NO3

- and 9 I L-1 Ca2+) had significant effects higher in fruit yield of hybrid Anibal established in the soil substrate (3726 g plant-1 ) and in weight (96.4 g), volume (97.2 mL) and polar diameter (6.4 cm) of fruits of plants independently of hybrids and substrate. It was also noted that plants which was applied nutrient solution doses superior to these, showed decreasing values in yield and in fruit quality.



Leonardo Martínez Martínez et al.1176 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

solución nutritiva con dosis superiores a ésta, presentaron valores decrecientes en el rendimiento y en las variables de calidad del fruto.

Palabras clave: Lycopersicum esculentum, fertirriego, híbridos.

Introducción

El tomate ocupa el segundo lugar de importancia respecto a las hortalizas que más se consumen en el mundo, sólo superado por la papa (Avendaño y Acosta, 2008). El fruto es rico en licopeno, sustancia que previene y combate el cáncer, además contiene el antioxidante glutatión, éste depura al organismo de productos tóxicos e impide la acumulación de metales pesados (Jaramillo et al., 2007). En México durante el año 2010 se sembraron 54 511 ha, con una cosecha de 2 277 791 t, de las cuales, Sinaloa, Michoacán, Baja California y Zacatecas fueron los estados que aportaron 50% del total de la producción nacional (INEGI, 2011). El tomate es sin duda, la principal hortaliza con la que México ha desarrollado la industria hortofrutícola, tanto para abastecer el mercado interno como para exportar hacia los Estados Unidos de América (Macías, 2003).

Actualmente la tendencia de producción del tomate es realizarla en condiciones de invernadero, en donde se pretende mejorar las condiciones ambientales para incrementar la producción de alimentos en menor espacio. Además, en la conversión de ecosistemas en apariencia improductivos, en grandes y modernas producciones agrícolas, con el uso eficiente del agua y la generación de empleos fijos.

Dentro de los nutrimentos esenciales, el nitrógeno es el más importante ya que aunque la planta cuente con un abastecimiento adecuado del resto de los elementos minerales, su ausencia se manifiesta con un crecimiento, desarrollo y producción deficientes. Para el cultivo del tomate, es el elemento con mayores efectos en su crecimiento y producción, ya que el suministro de nitrógeno dentro de un intervalo óptimo, entre otras funciones importantes, promueve la formación de flores y frutos, mejora el color y tamaño del fruto; así mismo, regula la maduración (Jaramillo et al., 2007). Por otra parte, ante su ausencia, la planta desarrolla tallos de menor diámetro, área foliar pequeña y con menor clorofila, por lo que su apariencia se torna en verde pálido (Moya, 2002). De igual manera, la planta se

Key words: Lycopersicon esculentum L., fertigation, hybrids.

Introduction

The tomato is second of importance regarding the most consumed vegetables in the world, second only to the potato (Avendano and Acosta, 2008). The fruit is rich in lycopene, a substance that prevents and fights cancer, contains the antioxidant glutathione, cleanses the body of toxins and prevents the accumulation of heavy metals (Jaramillo et al., 2007). In Mexico in 2010 were planted 54 511 ha, with a harvest of 2 277,791 t, of which, Sinaloa, Michoacán, Baja California and Zacatecas were the states that contributed 50% of total domestic production (INEGI, 2011). The tomato is undoubtedly the main vegetable with which Mexico has developed horticultural industry, both to supply the domestic market and to export to the United States of America (Macias, 2003).

Currently the trend of production tomato is to make it under greenhouse conditions, where it aims to improve the environmental conditions to increase food production in less space; in addition, the conversion of seemingly unproductive ecosystems in large and modern agricultural production with efficient water use and the generation of permanent jobs.

Among the essential nutrients, nitrogen is the most important because, although the plant counts with adequate supplies of other minerals, its absence is manifested with deficient growth, development and production. For tomato, N is the element with greater effects on growth and production, since nitrogen supply within an optimal range, among other important functions, promotes the formation of flowers and fruit, improves color and fruit size, likewise, regulates ripening (Jaramillo et al., 2007). Moreover, in its absence, the plant develops smaller diameter stems, small leaf area and less chlorophyll, so its appearance becomes pale green (Moya, 2002). Similarly, the plant becomes susceptible to the proliferation of some pathogens such as Phytophthora infestans (Rubio-Covarrubias et al., 2005).

Nutrient deficiency not only affects crops, excess hurt them also. In the case of nitrogen, an excess causes an exaggerated vegetative growth, succulents, undeveloped

Efecto del nitrato de calcio y sustratos en el rendimiento del tomate 1177

torna susceptible a la proliferación de algunos patógenos como Phytophthora infestans (Rubio-Covarrubias et al., 2005).

La deficiencia de nutrimentos no sólo afecta a los cultivos, los excesos de ellos también los perjudican. En el caso del nitrógeno, un exceso produce un crecimiento vegetativo exagerado, plantas suculentas, raíces poco desarrolladas y retardo en la maduración de los frutos (Navarro, 2000). También el exceso de N disuelto en el agua puede causar trastornos negativos en el equilibrio de los organismos presentes en ésta y en su calidad, ya que propicia el incremento acelerado de algas, y en consecuencia, afectaciones en la solución nutritiva y en las plantas regadas con ella (DCE, 1999).

Se estima que las plantas en campo sólo utilizan de 25 a 85% del nitrógeno aplicado en las fertilizaciones, esto implica que dichas aplicaciones sean abundantes en cantidad y en frecuencia, lo que resulta en un uso inadecuado o excesivo (Pérez y Landeros, 2009). En diversas investigaciones se ha demostrado que las plantas se abastecen de mayores proporciones de nitrógeno cuando este se suministra en forma de NO3

- y en menor cantidad cuando se encuentra en forma de NH4

+ (Cadahia, 2000). De tal manera que en invernaderos, se busca optimizar el uso eficiente del fertilizante y del agua, así como evaluar genotipos apropiados, para obtener rendimientos altos, frutos de buena calidad organoléptica y nutrimental, además de disminuir los daños provocados al ambiente y reducir los costos de producción (Ojeda-Real et al., 2008).

Por lo anterior, en el presente estudio se evaluó el rendimiento y calidad de los frutos de tres híbridos de tomate, establecidos en suelo y arena como sustrato en un invernadero, y con aplicaciones de nitrato de calcio a diferentes concentraciones.


Descripción del área de estudio

El estudio se realizó durante los meses de junio a noviembre de 2011, en un invernadero del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO), en la localidad de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca, México, con coordenadas geográficas 17° 02´ latitud norte y 96° 44´ longitud oeste, a 1 530 msnm (INEGI, 2011).

roots and delayed fruit ripening (Navarro, 2000). Excess of N dissolved in the water can cause undesirable disturbance to the balance of organisms present in this and in quality, as it propitiates an accelerated growth of algae, and consequently, disruption in the nutrient solution and in the plants watered with it (DCE, 1999).

It is estimated that plants in field only use 25-85% of the nitrogen applied in fertilization, implying that such applications are abundant in quantity and frequency, resulting in inadequate or excessive use (Perez and Landeros, 2009). In several studies, it has been shown that plants are supplied with higher proportions of nitrogen when supplied in the form of NO3

-and in fewer amounts when it is in the form of NH4

+ (Cadahia, 2000). So that, in greenhouses, it seeks to optimize the efficient use of fertilizer and water, thus evaluate appropriate genotypes to obtain high yields, fruits of good organoleptic quality and nutritional, besides reducing the damage caused to the environment and costs production (Ojeda-Real et al., 2008).

Therefore, in this study, were evaluated yield and quality of the fruit from three tomato hybrids established in soil and sand as substrate in a greenhouse, and with calcium nitrate applications at different concentrations.

Por lo anterior, en el presente estudio se evaluó el rendimiento y calidad de los frutos de tres híbridos de tomate, establecidos en suelo y arena como sustrato en un invernadero, y con aplicaciones de nitrato de calcio a diferentes concentraciones.


Description of the study area

The study was conducted from June to November 2011, in a greenhouse at the Technological Institute of Oaxaca Valley (ITVO), in the town of Nazareno, Xoxocotlan, Oaxaca, Mexico, with geographic coordinates 17° 02' N and 96° 44' W, at 1 530 masl (INEGI, 2011).

Genetic material. Tomato hybrids used were Anibal, Cid and Sun 7705, three saladette type adapted to be produced in the open field and in greenhouses, with the following characteristics: Anibal indeterminate growth, early maturity, good coverage and vigor and high quality of fruit; Cid with


Material genético. Los híbridos de tomate utilizados fueron Anibal, Cid y Sun 7705, los tres de tipo saladette, adaptados para ser producidos a campo abierto y en invernaderos, con las siguientes características: Anibal de crecimiento indeterminado, madurez precoz, buena cobertura y vigor y alta calidad de frutos; Cid con plantas de extraordinario vigor, frutos con paredes gruesas y muy firmes, de prolongada vida de anaquel y Sun 7705 con plantas de buen vigor, amplia adaptación y altos rendimientos (Nunhems®).

Diseño experimental. El experimento se estableció en un diseño completamente al azar, con arreglo factorial de 3 x 2 x 6, esto es, tres híbridos de tomate, seis soluciones nutritivas con diferente concentración de nitrato de calcio (0.3541, 1.0623, 1.4164, 1.7706, 2.1247 y 2.4788 g L-1 de Ca(NO3)2.4H2O) lo que corresponde a 50, 100, 125, 150, 175 y 200% de Ca(NO3)2.4H2O respectivamente, y el resto de los nutrientes con referencia a la solución nutritiva de Steiner (1961) conteniendo 0.3033 g L-1 de KNO3, 0.8626 g L-1 de MgSO4 y 0.2720 g L-1 de KH2PO4, y dos sustratos (suelo y arena). El suelo de textura franca (arena 45%, limo 30%, arcilla 25%), conductividad eléctrica 0.28 dS m-1, pH 7.54 y materia orgánica 3.33%. La arena utilizada se extrajo de un arroyo cercano a la localidad, fue lavada y desinfectada antes de utilizarla. De la combinación de los niveles de los tres factores, se obtuvieron 36 tratamientos con 10 repeticiones. La unidad experimental consistió en una planta en cada maceta (bolsa de polietileno de 20 L).

Establecimiento del experimento. El cultivo se estableció el cuatro de junio de 2011 con plántulas de 30 días después de la siembra, las cuales presentaban de cuatro a cinco hojas verdaderas. Las macetas se acomodaron en seis hileras con una separación de 1.20 m y 0.40 m entre plantas, éstas se condujeron a un solo tallo.

Durante los primeros siete días después del trasplante, se suministró únicamente agua mientras se adaptaban las plántulas. Para el riego, se utilizó un sistema por goteo, consistente en poliducto negro calibre 40, con goteros a cada 40 cm. La cantidad de solución nutritiva aplicada estuvo en función de la demanda y crecimiento de las plantas cuidando de suministrar la misma cantidad a cada una de ellas.

Las soluciones nutritivas se prepararon con fertilizantes comerciales, en seis contenedores de plástico de 200 L. Cada solución nutritiva de 200 L consistió de 60.7 g de KNO3; 172.6 g de MgSO4.7H2O; 27.2 g de KH2PO2; 15 mL Mycros® (Fe, Zn, Mn, B y Mo) y 70.8, 212.5, 283.3. 354.1,

extraordinary vigor plants, fruits with thick walls and very firm, long shelf life and Sun 7705 with plants of good vigor, broad adaptation and high yields (Nunhems®).

Experimental design. The experiment was established in a completely randomized design with factorial array of 3 x 2 x 6, which is, three tomato hybrids, six nutrient solutions with different concentrations of calcium nitrate (0.3541, 1.0623, 1.4164, 1.7706, 2.1247 and 2.4788 g L-1 Ca (NO3)2.4H2O) which corresponds to 50, 100, 125, 150, 175 and 200% of Ca (NO3)2.4H2O, respectively, and other nutrients with reference to the Steiner universal nutrient solution (1961) containing 0.3033 g L-1 of KNO3, 0.8626 g L-1 of MgSO4 and 0.2720 g L-1 KH2PO4, and two substrates (soil and sand). The loamy soil (sand 45%, silt 30%, clay 25%), electrical conductivity 0.28 dS m-1, pH 7.54 and 3.33% organic matter. The sand used was extracted from a stream near the locality, was washed and disinfected before use. From combination of the levels of three factors were obtained 36 treatments with 10 replications. The experimental unit consisted of one plant in each pot (polyethylene bag 20 L).

Establishment of the experiment. The crop was established June 04, 2011 with seedlings of 30 days after sowing, which had four to five true leaves. The pots were accommodated in six rows at a distance of 1.20 m and 0.40 m between plants; these were led to a single stem.

During the first seven days after transplantation, water was supplied only while seedlings adapted; for irrigation, was used a drip system consisting of black pipeline caliber 40 with emitters every 40 cm. The applied amount of nutrient solution was in function of the demand and growth of the plants trying to deliver the same amount to each.

Nutrient solutions were prepared with commercial fertilizer, in six plastic containers of 200 L. Each nutrient solution of 200 L consisted of 60.7 g of KNO3; 172.6 g of MgSO4.7H2O, 27.2 g of KH2PO2, 15 mL Mycros® (Fe, Zn, Mn, B and Mo) and 70.8, 212.5, 283.3, 354.1, 424.9, and 495.8 g of Ca(NO3)2.4H2O, as corresponded to each treatment. H2SO4 was used to adjust the pH to 6 in each solution.

Variables evaluated. From each treatment four plants were selected randomly, to which were evaluated yield and quality. In the calculation of the yield, were taken all the fruits produced in a plant and recorded the total weight of the same (g of fruit plant-1). The quality parameters measured in


424.9, y 495.8 g de Ca(NO3)2.4H2O, según correspondiera a cada tratamiento. Se usó H2SO4 para ajustar el pH a 6 en cada solución.

Variables evaluadas. De cada tratamiento se eligieron aleatoriamente cuatro plantas, a las cuales se evaluaron el rendimiento y la calidad. En el cálculo del rendimiento, se tomaron todos los frutos producidos en una planta y se registró el peso total de los mismos (g de fruto planta-1). Los parámetros de calidad medidos en el fruto fueron: el peso, mediante una balanza digital; los diámetros (polar y ecuatorial) con un vernier y el volumen por desplazamiento de agua utilizando una probeta.

Con los valores obtenidos de cada variable, se hizo un análisis de varianza y comparación de medias de Tukey. Se consideraron niveles de significancia p≤ 0.05.


Los análisis de varianza mostraron diferencias significativas (p≤ 0.05) en el factor sustrato en todas las variables, a excepción del diámetro polar. Los híbridos de tomate sólo mostraron diferencias significativas (p≤ 0.05) en el rendimiento de frutos. El factor Ca(NO3)2.4H2O, indicó diferencias significativas (p≤ 0.05) en todas las variables evaluadas. La interacción de los factores tuvo diferencias significativas (p≤ 0.05) en al menos una de las variables de calidad a excepción del rendimiento (Cuadro 1).

the fruit were: weight with a digital balance, the diameters (polar and equatorial) with a vernier and the volume by water displacement using a graduation cylinder.

With the values obtained for each variable, an analysis of variance and Tukey comparison of means; were considered significance levels p≤ 0.05.


The analysis of variance showed significant differences (p≤ 0.05) in the substrate factor in all the variables, except for the polar diameter. The tomato hybrids only showed significant differences (p≤ 0.05) yield. The factor Ca(NO3)2.4H2O, indicated significant differences (p≤ 0.05) in all variables. The interaction of factors had significant differences (p≤ 0.05) in at least one of the quality variables except yield (Table 1).

Yield

Plants grown in pots with soil, showed significantly (Tukey, p≤ 0.05) higher yield (9.39%) compared to plants grown in sand. Hybrids Anibal and Cid produced 2937 and 2725.8 g plant-1, respectively (non significant values between these hybrids, Tukey, p≤ 0.05). The yield of hybrid Anibal was 16.8% significantly higher than the hybrid Sun 7705 (Table 2); several authors (FAO, 2002, García et al., 2004, Sánchez et al. 2010) show that this hybrid expresses its productive

Factor de variación gl Rendimiento Peso Volumen Diámetro polar Diámetro ecuatorialSustrato 1 * * * NS *Híbrido 2 ** NS NS NS NSSustrato x híbrido 2 NS NS NS NS NSCa(NO3)2.4H2O 5 ** ** ** * **Sustrato x Ca(NO3)2.4H2O 5 NS ** * NS NSHíbrido x Ca(NO3)2.4H2O 10 NS NS NS ** **Sustrato x híbrido x Ca(NO3)2.4H2O 10 NS NS * NS NSError 108Total 143

Cuadro 1. Análisis de varianza del rendimiento y parámetros de calidad de frutos de tres híbridos de tomate cultivados en dos sustratos con dosis diferentes de Ca(NO3)2.4H2O.

Table 1. Analysis of variance for yield and fruit quality parameters from three tomato hybrids grown in two substrates with different doses of Ca(NO3)2.4H2O.

NS= no significativo; *: significativo (p≤ 0.05 ); **: altamente significativo (p≤ 0.01).


Rendimiento

Las plantas que crecieron en macetas con suelo mostraron significativamente (Tukey, p ≤ 0.05) un mayor rendimiento de frutos (9.39%) respecto a las plantas que crecieron en arena. Los híbridos Aníbal y Cid produjeron 2 937 y 2 725.8 g planta-1, respectivamente (valores no significativos entre dichos híbridos, Tukey, p≤ 0.05). El rendimiento del híbrido Anibal fue 16.8% significativamente mayor que el híbrido Sun 7705 (Cuadro 2); diversos autores (FAO, 2002; García et al., 2004; Sánchez et al. 2010) señalan que éste híbrido expresa su potencial productivo propio de su genotipo, al proporcionarle condiciones óptimas para su desarrollo. Sin embargo, en la especie tomate existe una amplia diversidad genética, por lo que es conveniente evaluar genotipos para elegir los más apropiados al tipo de sistema de cultivo que desee utilizarse, a fin de determinar su expresión y respuesta a los diferentes factores bióticos, abióticos y de manejo que se le den, por lo que investigaciones como estás deben realizarse (González et al., 2007).

potential of its own genotype, when providing optimal conditions for their development. However, in tomato species there is wide genetic diversity, making it convenient to evaluate genotypes to choose the most appropriate to the type of farming system to be used, in order to determine their expression and response to different biotic, abiotic and management given, so research like this have to be done (González et al., 2007).

Regarding the effect of the concentration of Ca (NO3)2.4H2O, plants that received 1.0623 g L-1 of this salt, showed significantly (Tukey, p≤ 0.05) increased fruit production (3116.5 g plant-1); while fertirrigated plants with higher amounts of this dose had decreasing yields as fertilizer was increased (Figure 1). This is, the plants that received concentrations of 125, 150, 175 and 200% Ca (NO3)2.4H2O showed yields of 7.42, 12.41, 17.17 and 22.23%, lower than plants receiving the nutrient solution at 100% of Ca (NO3)2. 4H2O, respectively (Table 2).

Factor Rendimiento (g)

Peso (g)

Volumen (mL)

Diámetro polar (cm)

Diámetro ecuatorial (cm)

SustratoSuelo 2847.9 a 87.9 b 88.4 b 6.2 a 4.9 bArena 2603.4 b 91.4 a 92.6 a 6.3 a 5.0 a

Híbrido Aníbal 2937.0 a 89.6 a 91.1 a 6.3 a 5.0 aCid 2725.8 ab 87.5 a 88.0 a 6.2 a 5.0 aSun 7705 2514.3 b 91.8 a 92.2 a 6.3 a 5.0 a

Concentración

de Ca(NO3)2.4H2O (g L-1)0.3541 (50%) 2617.0 bc 90.6 ab 93.0 ab 6.3 ab 5.0 ab1.0623 (100%) 3116.5 a 96.4 a 97.2 a 6.4 a 5.2 a1.4164 (125%) 2885.1 ab 93.2 a 93.7 ab 6.3 ab 5.1 a1.7706 (150%) 2729.7 abc 89.2 ab 89.6 abc 6.2 ab 5.0 ab2.1247 (175%) 2581.3 bc 84.6 b 85.0 bc 6.1 b 4.9 bc2.4788 (200%) 2423.6 c 84.0 b 84.3 c 6.2 ab 4.8 c

Cuadro 2. Rendimiento de frutos y parámetros de calidad en tomate (Solanum lycopersicum L.) de acuerdo a los niveles de cada factor.

Table 2. Yield and quality parameters of tomato (Solanum lycopersicum L.) according to the level of each factor.

Letras diferentes en las columnas de los mismos factores, indican diferencias significativas (Tukey, p≤ 0.05).


En cuanto al efecto de la concentración de Ca(NO3)2.4H2O, las plantas que recibieron 1.0623 g L-1 de esta sal, mostraron significativamente (Tukey, p≤ 0.05) la mayor producción de frutos (3 116.5 g planta-1); mientras que las plantas fertirrigadas con cantidades mayores a ésta dosis, tuvieron rendimientos decrecientes a medida que se incrementó dicho fertilizante (Figura 1). Esto es, las plantas que recibieron concentraciones de 125, 150, 175 y 200% de Ca(NO3)2.4H2O mostraron rendimientos de 7.42, 12.41, 17.17 y 22.23%, menores que las plantas que recibieron la solución nutritiva al 100% de Ca(NO3)2.4H2O, respectivamente (Cuadro 2).

Esto coincide con lo reportado por Parra et al. (2008) y Villareal et al. (2009) quienes obtuvieron reducciones en el rendimiento de tomate al incrementar las concentraciones de Ca(NO3)24H2O en la soluciones nutritivas; y por Vásquez-Gálvez et al. (2008) quienes mencionan que el exceso de fertilizantes nitrogenados permite un mayor desarrollo vegetativo aéreo de las plantas, en detrimento de los rendimientos y la calidad de los frutos.

En general las plantas establecidas en el suelo presentaron un rendimiento mayor que las plantadas en arena, esto pudo deberse, a que el suelo tiene mayor capacidad de intercambio catiónico (CIC) que la arena, además de contar con elementos minerales que parcialmente se van solubilizando hasta llegar a ser disponibles para las plantas (Cadahia, 2000; Resh, 2001). Por otra parte, la arena por ser un material altamente poroso, drena con relativa rapidez la solución nutritiva y al no contener materia orgánica, provoca menor desarrollo de las plantas y en consecuencia una menor producción (Quesada y Méndez, 2005). Algunos investigadores (Santiago et al. 1998; Corpeño, 2004; Terry et al. 2005) indican que en los dos primeros ciclos del cultivo del tomate en invernadero, los rendimientos son mayores al establecerse en suelo, en comparación cuando se establece en arena, como se demostró en esta investigación. Sin embargo, otros autores (Caniguante et al., 2009) indican que en los ciclos posteriores del cultivo, los rendimientos se invierten; es decir, es mayor en arena que en suelo, por la acumulación de las sales en este último, ocasionando daños directos a la planta.

Respecto a la interacción de los niveles de los factores, el rendimiento significativamente mayor (Tukey, p≤ 0.05) se obtuvo en las plantas del híbrido Aníbal (3 726 g planta-1) establecidas en sustrato suelo y fertirrigadas con la solución nutritiva de 100% de Ca(NO3)2.4H2O (Cuadro 3).

This is consistent with that reported by Parra et al. (2008) and Villareal et al. (2009) who obtained reductions in tomato yield by increasing concentrations of Ca (NO3)2.4H2O in nutrient solutions; and Vázquez-Gálvez et al. (2008) mentioned that excess of nitrogen fertilizers allow a higher development aboveground vegetative of the plants, in detriment of yields and fruit quality.

Overall the plants established in soil had a higher yield than those planted in sand, this might be due that the soil has higher cation exchange capacity (CEC) than sand, in addition to count with minerals that are being partially solubilized to be available to plants (Cadahia, 2000, Resh, 2001). On the other hand, sand can be a highly porous, drains relatively fast nutrient solution and does not contain organic matter, causing less plant growth and consequently lower production (Quesada and Mendez, 2005). Some researchers (James et al. 1998; Corpeño, 2004; Terry et al. 2005) indicate that in the first two cycles of growing tomato in greenhouse, yields are higher when established in soil, compared when established in sand, as demonstrated in this research. However, other authors (Caniguante et al. 2009) indicate that in subsequent cycles of the crop, yields are reversed, i.e. in sand is higher than ground, by the accumulation of salts in the latter, causing direct damage to the plant.

Regarding the factor interaction of levels, significantly higher yield (Tukey, p≤ 0.05) was obtained in hybrid Anibal (3726 g plant-1) established in soil substrate and fertigation with nutrient solution at 100 % Ca (NO3)2.4H2O (Table 3).

Figura 1. Rendimiento de frutos de tomate fertirrigados a diferentes porcentajes de concentración de Ca(NO3)2.4H2O.

Figure 1. Yield of tomato, under fertigation at different concentrations of Ca (NO3) 2.4H2O.

% Ca(NO3)2.4H2O

Frut

os (g

pla

nta-1

)

y = 3761 - 6.7584x R² = 0.9914

3200

3000

2800

2600

2400

2200

200075 100 125 150 175 200 225


Tratamientos Características de fruto

Rendimiento (g)

Peso (g) Volumen (mL)

Diámetro polar (cm)

Diámetro ecuatorial (cm)Sustrato Variedad Ca(NO3)2.4H2O (g L-1)

Suelo Cid 0.3541 2817 ab 83.5 ab 84.6 ab 6.1 ab 4.9 abArena Cid 0.3541 2338 ab 78.0 ab 79.1 ab 5.8 ab 4.6 abSuelo Aníbal 0.3541 2872 ab 85.4 ab 86.6 ab 6.2 ab 4.9 abArena Aníbal 0.3541 3100 ab 98.1 ab 108.6 a 6.3 ab 5.2 abSuelo Sun 7705 0.3541 2394 ab 101.8 ab 102.3 ab 6.6 ab 5.1 abArena Sun 7705 0.3541 2184 bc 96.6 ab 96.9 ab 6.6 a 5.2 abSuelo Cid 1.0623 3394 ab 97.9 ab 98.4 ab 6.5 ab 5.2 abArena Cid 1.0623 3061 ab 98.8 ab 99.0 ab 6.3 ab 5.3 aSuelo Aníbal 1.0623 3726 a 99.6 ab 99.9 ab 6.4 ab 5.2 abArena Aníbal 1.0623 2916 ab 89.0 ab 91.8 ab 6.2 ab 5.0 abSuelo Sun 7705 1.0623 3110 ab 103.9 a 104.2 ab 6.6 a 5.2 abArena Sun 7705 1.0623 2490 ab 89.1 ab 89.5 ab 6.3 ab 4.9 abSuelo Cid 1.4164 3037 ab 88.5 ab 88.8 ab 6.3 ab 5.1 abArena Cid 1.4164 2369 ab 91.8 ab 92.1 ab 6.4 ab 5.2 abSuelo Aníbal 1.4164 3584 ab 93.1 ab 93.5 ab 6.4 ab 5.2 abArena Aníbal 1.4164 3002 ab 95.2 ab 95.7 ab 6.3 ab 5.1 abSuelo Sun 7705 1.4164 2153 bc 84.1 ab 84.5 ab 6.0 ab 4.8 abArena Sun 7705 1.4164 3164 ab 106.5 a 107.0 a 6.5 ab 5.2 abSuelo Cid 1.7706 2960 ab 78.0 ab 78.6 ab 6.0 ab 4.8 abArena Cid 1.7706 2573 ab 89.6 ab 90.1 ab 6.3 ab 5.1 abSuelo Aníbal 1.7706 2786 ab 85.7 ab 86.2 ab 6.2 ab 4.9 abArena Aníbal 1.7706 2261 bc 92.2 ab 92.7 ab 6.3 ab 5.0 abSuelo Sun 7705 1.7706 2548 ab 87.4 ab 87.8 ab 6.1 ab 5.0 abArena Sun 7705 1.7706 3248 ab 101.9 ab 102.3 ab 6.3 ab 5.2 abSuelo Cid 2.1247 2748 ab 84.5 ab 85.0 ab 6.2 ab 4.9 abArena Cid 2.1247 2540 ab 88.9 ab 89.2 ab 6.2 ab 4.9 abSuelo Aníbal 2.1247 2878 ab 85.2 ab 85.7 ab 6.1 ab 4.9 abArena Aníbal 2.1247 2599 ab 80.9 ab 81.3 ab 6.0 ab 4.8 abSuelo Sun 7705 2.1247 2591 ab 82.4 ab 82.9 ab 5.9 ab 4.7 abArena Sun 7705 2.1247 2130 cd 85.3 ab 85.8 ab 6.2 ab 4.8 abSuelo Cid 2.4788 2794 ab 81.6 ab 81.9 ab 6.2 ab 4.7 abArena Cid 2.4788 2261 cd 88.7 ab 89.2 ab 6.4 ab 5.0 abSuelo Aníbal 2.4788 2981 ab 84.7 ab 85.2 ab 6.2 ab 4.8 abArena Aníbal 2.4788 2534 ab 85.7 ab 86.0 ab 6.2 ab 4.7 abSuelo Sun 7705 2.4788 1884 d 73.7 b 74.0 b 5.7 b 4.6 bArena Sun 7705 2.4788 2271 bc 89.0 ab 89.5 ab 6.1 ab 4.9 ab

Cuadro 3. Rendimiento y variables de calidad en frutos de tomate, en función del genotipo, sustrato y nitrato de calcio suministrado.

Table 3. Yield and quality variables in tomato in function of the genotype, substrate and calcium nitrate provided.

Letras diferentes dentro de cada columna, indican diferencias significativas (Tukey, p≤ 0.05).


Las plantas establecidas en arena produjeron frutos significativamente con mayor peso y volumen (Tukey, p≤ 0.05), en relación a los frutos de las plantas cultivadas en sustrato suelo. Los híbridos de tomate empleados no presentaron diferencia significativa en los parámetros antes mencionados, sin embargo, se observaron que los valores más altos los obtuvo el híbrido Sun 7705, en peso (106.5 g fruto-1) y volumen (107 mL fruto-1) cuando se estableció en arena con aplicaciones de 125% de Ca(NO3)2.4H2O (Cuadro 3). Las plantas que recibieron 100, 125, y 150% de Ca(NO3)2.4H2O en la solución nutritiva, obtuvieron el mayor rendimiento y desarrollaron frutos significativamente (Tukey, p≤ 0.05) con mayor peso, volumen, diámetro polar y ecuatorial, las fertirrigadas con dosis superiores (175 y 200%) y la menor que éstas (50%) mostraron un decremento en todas las variables (Cuadro 2).

Los frutos producidos en suelo y en arena, no presentaron diferencia significativa en el diámetro polar, pero en plantas cultivadas en arena se desarrollaron frutos significativamente (Tukey, p≤ 0.05) con mayor diámetro ecuatorial, lo anterior pudo deberse a que la arena presenta mayor cantidad de espacios porosos favoreciendo la aireación de la raíz (Cruz-Lázaro et al., 2010). Además, éste material presenta adecuada permeabilidad, lo que permite un buen anclaje de las plantas y la disponibilidad de nutrimentos (Mora, 1999), en consecuencia, una mejor calidad de frutos.

El factor híbrido no presentó diferencias significativas en las variables evaluadas (Cuadro 2), probablemente debido a la alta disponibilidad del nitrógeno que se reflejó en un incremento en la masa foliar de las mismas y en consecuencia la producción de frutos verdes sin llegar a madurar y frutos huecos con bajo peso, como lo reporta Jaramillo et al. (2007). Contrario a lo anterior, las plantas al recibir nutrientes en cantidades adecuadas, manifestaron una producción de frutos con dimensiones apropiadas en tamaño y peso, coincidiendo con lo reportado por otros autores (Armenta-Bojórquez et al., 2001; Cruz-Lázaro et al., 2009). Igualmente, según el pliego de condiciones para el tomate (PC-020, 2005) y NMX-FF-031 (1997), se coincide con las dimensiones reportadas para los frutos medianos (5.1 - 6 cm).

Conclusiones

De los tres híbridos probados, Anibal y Cid presentaron significativamente el mayor rendimiento de frutos. El sustrato suelo proporcionó el mejor rendimiento en frutos;

Plants established in sand produced fruit significantly higher in weight and volume (Tukey, p≤ 0.05) in relation to the fruits of the plants grown in soil substrate. Tomato hybrids employed showed no significant differences in the parameters mentioned above, however, was observed that the higher values were obtained by hybrid Sun 7705, in weight (106.5 g fruit-1) and volume (107 mL fruit-1) when established in sand with applications of 125% of Ca (NO3)2.4H2O (Table 3). Plants that received 100, 125, and 150% of Ca (NO3)2.4H2O in the nutrient solution had the highest yield and developed fruits significantly (Tukey, p≤ 0.05) higher in weight, volume, polar and equatorial diameter, the fertigation with higher doses (175 and 200%) and lower than these (50%) showed a decrease in all variables (Table 2).

The fruits produced in soil and sand, showed no significant differences in the polar diameter, but in plants grown in sand developed fruits significantly (Tukey, p≤ 0.05) higher equatorial diameter, the above could be due to that sand has greater amount of pore spaces favoring aeration of the root (Cruz-Lazaro et al., 2010). Furthermore, this material has adequate permeability, allowing a good anchorage of the plants and availability of nutrients (Mora, 1999), therefore a better quality of fruits.

The hybrid factor showed no significant differences in the variables evaluated (Table 2), probably due to the high availability of nitrogen which was reflected in an increase in leaf mass of the same and consequently the production of green fruits without reaching maturity and underweight hollow fruit, as reported by Jaramillo et al. (2007). Contrary to the above, the plants receiving nutrients in adequate amounts, expressed fruit production with appropriate dimensions in size and weight, coinciding with that reported by other authors (Armenta-Bojorquez et al., 2001; Cross-Lázaro et al., 2009). Similarly, according to the specifications for tomato (PC-020, 2005) and NMX-FF-031 (1997), it matches the dimensions reported for medium fruits (5.1 - 6 cm).

Conclusions

Of the three hybrids tested, Anibal and Cid had significantly higher yield. The soil substrate provided the best yield in fruit. However the sand allowed obtaining fruit of higher weight, volume, polar and equatorial diameter. Fertirigation


sin embargo, la arena permitió obtener frutos de mayor peso, volumen, diámetro polar y ecuatorial. La dosis de fertirriego con mejores resultados fue de 100% de Ca(NO3)2.4H2O correspondiente a 1.0623 g L-1 de esta sal, dosis menor y superior a ésta, mostraron en general decrementos en el rendimiento.

Literatura citada

Armenta-Bojórquez, A. D.; Baca-Castillo, G. A.; Alcántar-González, G.; Kohashi-Shibata, J.; Valenzuela-Ureta, J. G. y Martínez-Garza, A. 2001. Relación de nitratos y potasio en fertirriego sobre la producción, calidad y absorción nutrimental de tomate. Chapingo Serie de Horticultura. 7:61-75.

Avendaño, R. B. D. y Acosta, A. I. M. 2008. Midiendo los resultados del comercio agropecuario mexicano en el contexto del TLCAN. Estudios Sociales. 17:43-81.

Cadahia, C. L. 2000. Fertirrigación cultivos hortícolas y ornamentales. Edit. Mundi-Prensa. Madrid, España. 475 p.

Caniguante, R. S.; Pizarro, A. L.; Pacheco, C. P. y Bastías, M. E. 2009. Respuesta de los cvs. de tomate (Solanum lycopersicum L.) “poncho negro” y “n” en diferentes condiciones de crecimiento y la aplicación de un bioestimulante natural fartum® en condiciones de salinidad. Idesia. 27:19-28.

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Diversidad de especies de agave en San Miguel Tilquiapam, Ocotlán, Oaxaca*

Diversity of agave species from San Miguel Tilquiapam, Ocotlán, Oaxaca

Nitzia Indira León Vázquez1, Gisela Virginia Campos Ángeles1, José Raymundo Enríquez-del Valle1, Vicente Arturo Velasco Velasco1, Francisco Marini Zúñiga1 y Gerardo Rodríguez Ortiz1§

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex hacienda de Nazareno Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 73230. Tel: (951) 5 17 04 44. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected]).



Resumen

Se evaluó la diversidad de especies de agave y su distribución en la comunidad de San Miguel Tilquiapam, Ocotlán, en Oaxaca, México, que es uno de los distritos reconocidos por la elaboración de mezcal. Primero, se evaluaron características cuantitativas y cualitativas de las especies de agave. En recorridos de campo se ubicaron sitios de 700 m2 en donde se trazaron cinco cuadrantes de 140 m2 para evaluar la frecuencia y densidad de especies vegetales. En cada sitio, se tomaron datos de altitud, pendiente, tipo de suelo e identificaron los posibles factores de riesgo para las plantas de agave presentes (presencia de plagas, pastoreo, susceptibilidad por arrastre de suelo y susceptibilidad por corrientes de agua). Se identificaron cinco especies silvestres, Agave convallis Trel., A. americana L. var. oaxacensis Gentry, A. marmorata Roezl., A. potatorum y A. karwinskii. Las poblaciones de A. karwinskii y de A. potatorum tuvieron los mayores valores de densidad y frecuencia en rangos altitudinales de 1 600 a 1 648 y de 1 900 a 2 035 msnm, respectivamente. En la zona de estudio se localizaron Agave convallis Trel. y A. americana L. var. oaxacensis Gentry que no habían sido reportadas en estudios anteriores.

Palabras clave: Agave convallis Trel., Agave americana, diversidad de agaves, San Miguel Tilquiapam.

Abstract

It was evaluated the diversity of agave species and distribution in the community of San Miguel Tilquiapam, Ocotlán, Oaxaca, Mexico, which is one of the districts known for mezcal elaboration. First, it was evaluated quantitative and qualitative characteristics of the species of agave. On field trips were located sites of 700 m2 and traced five quadrants 140 m2 to evaluate the frequency and density of plant species. At each site the data collected was elevation, slope, soil type and identified potential risk factors for agave plants (presence of pests, grazing, soil susceptibility by drag and susceptibility by flowing water). Were identified five wild species, Agave convallis Trel., A. americana L. var. oaxacensis Gentry, A. marmorata Roezl., A. potatorum and A. karwinskii. Populations of A. karwinskii and A. potatorum had the highest values of density and altitudinal frequency in ranges of 1 600 to 1 648 and of 1 900 to 2 035 masl, respectively. In the study area was located Agave convallis Trel. and A. americana L. var. oaxacensis Gentry that had not been reported in previous studies.

Key words: Agave convallis Trel., Agave americana, diversity of agave, San Miguel Tilquiapam.

Nitzia Indira León Vázquez et al.1186 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Introducción

Las zonas áridas y semiáridas ocupan la mitad de los 1.9 millones de km2 del territorio mexicano, y los tipos de vegetación en estas zonas se caracterizan por presentar menor productividad y diversidad florística que las selvas del trópico húmedo y bosques de clima templado frío, aunque son centros de alto endemismo (Challenger, 1998). Por otra parte, la plasticidad de la familia Agavaceae es evidente al estar presente en al menos 75% del territorio mexicano (García-Mendoza, 2007). Dentro de la supuesta diversidad limitada que existe en ecosistemas de zonas áridas, esta familia es particularmente exitosa ya que muestra una serie de adaptaciones morfológicas, reproductivas y ecológicas y algunas de sus especies son importantes en los ecosistemas, principalmente por los abundantes recursos que ofrecen en la época de reproducción (Álvarez de Zayas, 1989).

La riqueza de especies endémicas del género Agave en México se debe principalmente a los hábitats tan heterogéneos que presenta el país, los cuales difieren en clima, geología, suelos, topografía, altitud, entre otros factores ambientales. Pero también se debe a las propiedades intrínsecas del género como la plasticidad genética, la tolerancia ecológica, la capacidad de dispersión y germinación de sus semillas y las interacciones bióticas con otros organismos como los polinizadores (García-Mendoza, 2002).

Actualmente se encuentran identificadas las especies de agaves mezcaleros que se usan en México, y particularmente las especies presentes en el estado de Oaxaca, que está dentro de la denominación de origen del mezcal. Pero es importante contribuir al conocimiento más detallado de las especies silvestres que son colectadas sin plan de manejo y son usadas por las comunidades campesinas dedicadas a la elaboración artesanal de mezcal. El objetivo este estudio fue determinar las especies de agaves silvestres presentes en la comunidad de San Miguel Tilquiapam, Ocotlán en Oaxaca, su distribución espacial y las condiciones ambientales bajo las cuales se desarrollan.


Localización

El estudio se realizó durante los años 2010 y 2011 en la comunidad de San Miguel Tilquiapam, que tiene un área de 39.55 km2, en el distrito de Ocotlán de Morelos, Oaxaca, entre

Introduction

Arid and semi-arid areas occupy half of the 1.9 million km2 of Mexico, and the types of vegetation in these areas are characterized by having low productivity and floristic diversity than humid and tropical forests and cold temperate forests, although are centers of high endemism (Challenger, 1998). Moreover, the plasticity of the Agavaceae family is evident by being present in at least 75% of Mexico (García-Mendoza, 2007). Among the alleged limited diversity that exists in arid ecosystems, this family is particularly successful because it shows a number of morphological, reproductive and ecological adaptations and some species are important in ecosystems, mainly for the abundant resources offered in the breeding season (Álvarez de Zayas, 1989).

The richness of endemic species of the genus Agave in Mexico is mainly due to the heterogeneous habitats that the country has, which differ in climate, geology, soils, topography, altitude, and other environmental factors. But also is due to the intrinsic properties of the genus as genetic plasticity, ecological tolerance, dispersal ability and seed germination and biotic interactions with other organisms such as pollinators (García-Mendoza, 2002).

Currently are identified the species of agave mezcal that are used in Mexico and particularly the species in the state of Oaxaca, which are within the denomination of origin of mezcal. But it is important to contribute to more detailed knowledge of wild species that are collected without a management plan and are used by rural communities devoted to the craftsmanship of mezcal. The objective of this study was to determine the species of wild agaves in the community of San Miguel Tilquiapam, Ocotlán in Oaxaca, spatial distribution and environmental conditions under which develop.


Location

The study was conducted during 2010 and 2011 in the community of San Miguel Tilquiapam, which has an area of 39.55 km2, in the district of Ocotlán de Morelos, Oaxaca,

Diversidad de especies de agave en San Miguel Tilquiapam, Ocotlán, Oaxaca 1187

los paralelos 16° 43’ y 16° 51’ de latitud norte y los meridianos 96° 30’ y 96° 37’ de longitud oeste; a una altitud entre 1 400 y 2 600 m. El clima de la zona ubicada a menor altitud es semiseco semicálido, con rango de temperatura entre 14 a 22 °C, con precipitación de 600 a 800 mm, mientras que en la zona de mayor altura el clima es templado subhúmedo con lluvias en verano. La vegetación comprende una asociación de pastizal con plantas semidesérticas y chaparral bajo (INEGI, 2008).

Metodología

La investigación se realizó en dos fases: 1) recorridos de campo, en donde mediante un muestreo dirigido a las zonas en donde se encuentran las poblaciones de agave, se ubicaron ocho sitios de 700 m2 en los que se colectaron ejemplares vegetales y tomaron datos del sitio; y 2) gabinete (determinación de las especies).

En cada sitio se marcaron cinco cuadrantes de 14 por 10 m, tomando para el análisis de las características de las plantas de Agave una muestra representativa por sitio de 60 individuos de las especies Agave convallis, A. potatorum Zucc., A. marmorata Roezl., y A. karwiinskii Zucc. En el caso de Agave karwinskii forma amatengo se seleccionaron 40 y de Agave americana L. sólo 6 individuos, debido a que no se encontraron más individuos de estas especies en los sitios de muestreo. Se analizaron en total 286 individuos adultos (5-10 años), a los cuáles se les midió la altura, (desde la base de la planta hasta la punta de la espina de las hojas más largas); ancho de la copa en la parte media de la planta.

Los campesinos de la localidad que participaron en los recorridos de campo realizaron una estimación de la edad de las plantas de acuerdo al avance de la emergencia del escapo floral. Para registrar la longitud de las hojas se tomó desde su base hasta la espina distal, mientras que el ancho se tomó en la parte media de la hoja. En cada sitio en que se registró la presencia de agaves, se georeferenció mediante un GPS marca Garmin modelo Etrex 30c. Además se registraron la altitud (msnm) y la pendiente del terreno. Durante la fase de gabinete se realizó la identificación botánica de los ejemplares. Para calcular la densidad de las poblaciones se determinó el número de individuos por unidad de área. La densidad relativa se calculó dividiendo el número de individuos de la especie entre el número de individuos de todas las especies y el resultado se multiplicó por 100 (Smith, 2001).

between parallels 16° 43' and 16° 51' N and meridians 96° 30' and 96° 37' W, at an altitude between 1 400 and 2 600 m. The climate of the area located at a lower altitude is semi dry-hot, with temperature range between 14-22 °C, with precipitation of 600-800 mm, while at higher altitude the climate is temperate humid with summer rains. The vegetation comprises an association of grass with semi desert plants and low chaparral (INEGI, 2008).

Methodology

The research was conducted in two phases: 1) field trips, where by a directed sampling to areas where populations of agave are, eight sites were located of 700 m2 in which plant specimens were collected and took data from the site; and 2) cabinet (determining the species).

At each site five quadrants were marked of 14 by 10 m, taking for the analysis of the characteristics of Agave plants a representative sample per site of 60 individuals of the species Agave convallis, A. potatorum Zucc., A. marmorata Roezl., and A. karwiinskii Zucc. In the case of Agave karwinskii Amatengo form were selected 40 and of Agave americana L. only 6 individuals, because there were no more individuals of these species in the sampling sites. In total were analyzed 286 adult individuals (5-10 years), to which was measured the height (from the base of the plant to the tip of the spine of the longest leaves); crown width in the middle part of the plant.

The farmers of the village who participated in the field trips made an estimate of the age of the plants according to the advancement of emergency of the scape. To record the length of the leaves were measured from the base to the distal spine, whereas the width is measured in the middle of the leaf. At each site was recorded the presence of agaves, it was georeferenciate using a Garmin GPS Etrex model 30c. In addition the altitude (masl) and the slope were recorded. During the cabinet phase was made the botanical identification of the specimens. To calculate population densities determined the number of individuals per unit area. The relative density was calculated by dividing the number of individuals of the species divided by the number of individuals of all species and the result is multiplied by 100 (Smith, 2001).


Análisis de los datos

Con los datos registrados se estructuraron bases de datos en el programa Microsoft Excel, para cada una de las variables cuantitativas evaluadas se calcularon la media, como medida de tendencia central y la desviación estándar, como medida de dispersión. Para analizar las variables cualitativas se utilizaron las claves de Conzatti (1988) y el catálogo de la diversidad de agaves (Espinosa et al, 2002).


La comunidad de San Miguel Tilquiapam presenta ecosistemas frágiles con áreas considerables de terrenos erosionados y sin cubierta vegetal, expuesto a diversos factores erosivos en donde los agaves funcionan como especies de protección y conservación. Se identificaron diferencias marcadas entre la zona sur y la norte de la comunidad. (Cuadro 1). La primera se ubica entre 1 610 y 1 648 msnm, los terrenos son de lomerío con pendientes de 5 a 10% que se usan para actividades agrícolas, aunque algunos terrenos han sido abandonados por su fertilidad reducida o debido a la falta de agua.

Especies de agave de la comunidad de San Miguel Tilquiapam, Ocotlán

En la comunidad se identificaron cinco especies de agave silvestres y semisilvestre (Cuadro 2), además del maguey espadín (A. angustifolia Haw.) que es cultivado. Algunos de ellos son utilizados como cerco vivo para protección y delimitación de los terrenos de cultivo.

En terrenos de San Miguel Tilquiapan se encontraron ejemplares de Agave convallis Trel. que León- Vázquez (2009), no localizó en la comunidad vecina, de Santa

Data analysis

With the recorded data were structured databases on the Microsoft Excel program, for each of the quantitative variables were calculated the average assessed, as a measure of central tendency and standard deviation as a measure of dispersion. To analyze qualitative variables were used keys of Conzatti (1988) and the catalog of the diversity of agaves (Espinosa et al., 2002).


The community of San Miguel Tilquiapam has a fragile ecosystem with significant areas of eroded land and without vegetative cover, exposed to various factors of erosion where agaves work as species of protection and conservation. Were identified marked differences between the south and north areas of the community (Table 1). The first is located between 1 610 and 1 648 masl, the land is hilly with slopes of 5-10% that are used for agricultural activities, although some areas have been abandoned by their reduced fertility or due to lack of water.

Agave species of the community of San Miguel Tilquiapam, Ocotlán

In the community were identified five species of wild and semi-wild agave (Table 2), and sprat agave (A. angustifolia Haw.) that is cultivated. Some of them are used as hedge for protection and demarcation of agricultural land.

In San Miguel Tilquiapan were found specimens of Agave convallis Trel. that León-Vázquez (2009), did not locate in the neighboring community of Santa Catarina Minas were recorded the presence of wild Agave americana L. var.

Zona Sitio ASNM (m) Pendiente (%) Tipo de vegetaciónSur 1 1643-1648 8 secundaria sin cultivosSur 2 1620 -1629 6-8 secundaria sin cultivosSur 3 1643-1648 5 secundaria con 30% SCSur 4 1610-1620 6 secundaria con 10% SC Sur 5 1620-1630 8 Vegetación secundaria sin cultivos Sur 6 1600-1610 10 Vegetación secundaria sin cultivos

Norte 7 1913-1930 20-25 Bosque de encino, sin cultivosNorte 8 2004-2035 30 Bosque de encino, sin cultivos

Cuadro 1. Características de los sitios en donde crecen los agaves en San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.Table 1. Characteristics of sites where agave grows in San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.

SC= superficie cultivada.


Catarina Minas en si registró la presencia silvestre de Agave americana L. var. oaxacensis Gentry y un ecotipo de A. karwinskii denominado “maguey tripón” que no se localizaron en la zona de este estudio, aunque ambas comunidades pertenecen al distrito de Ocotlán.

Con éstos resultados se tiene el registro de una especie más para este distrito de Ocotlán, pues además de las registradas por León- Vázquez (2009), para la comunidad de Santa Catarina Minas, A. americana L. var. oaxacensis Gentry, A. marmorata Roezl., A. karwinskii, A. potatorum, son un total de seis especies incluyendo al Agave angustifolia. Del A. karwinskii se distinguieron dos variantes, A. karwinskii forma amatengo y un ecotipo denominado “maguey tripón” por los habitantes de la localidad Este reporte para el distrito de Ocotlán, incluye dos especies más que las cuatro especies (A. marmorata Roezl., A. karwinskii, A. potatorum y A. angustifolia) reportadas por Torres-Colín, citado por García-Mendoza et al. (2004).

Características morfológicas de los agaves existentes en San Miguel Tilquiapam

En cuanto a las características de las hojas (Cuadro 3) las especies que presentaron una mayor variación en longitud de la hoja fueron Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá), Agave karwinskii Zucc. (maguey largo) y Agave convallis Trel. (maguey Jabalí). En la característica del ancho de la hoja fueron el Agave karwinskii forma amatengo, Agave potatorum Zucc. y Agave karwinskii Zucc., mientras que el A. potatorum y A. marmorata presentaron lamayor variación en el espacio entre espinas. El A. marmorata presentó mayor densidad de espinas en el borde de las hojas, por lo que se tomó el espacio que existe entre éstas.

oaxacensis Gentry and an ecotype of A. karwinskii called "maguey Tripon" that is not located in the area of this study, although both communities belong to the district of Ocotlan.

With these results, there is registered one more species for this district of Ocotlan, as well as those reported by León-Vázquez (2009) for the community of Santa Catarina Minas, A. americana L. var. oaxacensis Gentry, A. marmorata Roezl., A. karwinskii, A. potatorum are a total of six species including Agave angustifolia. From A. karwinskii are distinguished two variants, A. karwinskii Amatengo form and an ecotype called "maguey Tripon" by the locals. This report for the District of Ocotlan, includes two more species than the four species (A. marmorata Roezl., A. karwinskii, A. potatorum and A. angustifolia) reported by Torres-Colin, cited by García-Mendoza et al. (2004).

Morphological characteristics of existing agaves in San Miguel Tilquiapam

Regarding the characteristics of the leaves (Table 3) the species with a greater variation in length of the leaf were Agave potatorum Zucc. (Maguey Tobalá),

Nombre común Nombre científicoMaguey largo Agave karwinskii Zucc.Maguey barril Agave karwinskii forma amatengoMaguey tobalá Agavepotatorum Zucc.Maguey becuela Agave marmorata Roezl.Maguey coyote Agave americana L.Maguey jabalí Agave convallis Trel.

Cuadro 2. Especies de Agave en San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.

Table 2. Species of Agave in San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.

Especie (nombre regional) NI Largo(cm)

Ancho(cm)

EED(cm)

ND

A. karwinskii Zucc. ( M. largo) 60 43.62 ± 10.78¥ 4.97 ± 1.24 1.40 ± 0.68 23 ± 6A. karwinskii, forma amatengo (M. barril) 40 57.13 ± 5.13 6.77 ± 1.30 1.63 ± 0.80 31 ± 14Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 60 31.92 ± 10.78 9.91 ± 1.90 2.15 ± 1.30 12 ± 4Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 60 142 ± 31 32.3 ± 2.3 1.5 ± 1.05 45 ± 10Agave americana L. (maguey coyote) 6 38.47 ± 9.36 7.11 ± 0.66 1.16 ± 0.52 24 ± 5Agave convallis Trel. (maguey jabalí) 60 41.48 ± 12.25 6.8 ± 1.09 1.60 ± 0.80 20 ± 6

Cuadro 3. Características cuantitativas de las hojas de las especies de agave en San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.Table 3. Quantitative characteristics of leaves from Agave species in San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.

EED= espacio entre dientes (espinas laterales). ND= número de dientes. ¥X ± Sx= valor de la media más - menos el valor de la desviación estándar.


En el A. karwinskii sus hojas mostraron gran variación en la longitud de la espina terminal, con valores desde 1.81 cm a 3.49 cm en longitud, en general el ancho de la hoja de todas las especies tuvo una variación que va de 0.5 cm a 1cm (Cuadro 4). De acuerdo con los resultados obtenidos la especie A. karwinskii fue la que presentó mayor variación en todas las características cuantitativas evaluadas.

Distribución de las especies de Agave en San Miguel Tilquiapam

Las poblaciones de A. karwinskii se encontraron en mayores densidades (Cuadro 5) en los sitios ubicados entre 1 600 msnm y 1 648 msnm, en donde ocupan de 88% a 90% de la extensión. En el cerro del Gavilán a una altitud que va de los 1 900 a los 2 035 msnm la densidad mayor es para A. potatorum ocupando de 77% a 82% de la superficie. Comparando los valores de densidad con los valores registrados por Martínez- Salvador et al. (2004), para Agave salmiana ssp. Crassispina en el Altiplano Potosino - Zacatecano, los valores de densidad en los cuadrantes fueron mayores ya que se contabilizaron desde 167 hasta 1 837 magueyes por ha-1, esto puede deberse a que no son las mismas especies por lo tanto no tienen el mismo hábito de crecimiento. El A. karwinskii forma colonias rizomatozas, es caulescente (forma un tallo) y se pueden encontrar magueyes desde un año hasta más de siete años en un mismo sitio.

Las especies más frecuentemente encontradas fueron, el maguey “largo” (A. karwinskii), seguido del maguey “jabalí” (A. convallis) y “becuela” (A. marmorata); por último, en sitios que se ubican desde los 1 400 a los 1 600 msnm, se encontraron el maguey “tobalá” (A. potatorum) y “coyote” (A. americana) (Cuadro 6). En los terrenos de propiedad comunal, alejadas de las zonas habitadas, en cerros con altura desde 1 700 a 2 000 msnm, las especies más frecuentes

Agave karwinskii Zucc. (Maguey largo) and Agave convallis Trel. (Maguey Jabalí). In the characteristic of width of the leaf was Agave karwinskii Amatengo form, Agave potatorum Zucc. and Agave karwinskii Zucc. while A. potatorum and A. marmorata showed the greatest variation in the space between spines. A. marmorata showed greater density of spines on the edge of the leaves, so it was measured the space between them.

In A. karwinskii leaves showed considerable variation in the length of the terminal spine with values from 1.81 cm to 3.49 cm in length, overall width of the leaf of all species had a variation ranging from 0.5 cm to 1 cm (Table 4). According to the results the species A. karwinskii was the one with greater variation in all quantitative characteristics evaluated.

Distribution of Agave species in San Miguel Tilquiapam

Had close values of density and frequency, sharing environments with similar characteristics and can be said that there is no competition since the use of resources such as solar radiation, nutrients, water, space, etc. (Grime, 1982).

In the northern area A. potatorum and A. marmorata show a similar situation to that described above, since are sharing the same site, although A. marmorata can be in ranges of height of 1 600 to 2000 masl but its optimal condition are 1 640 to 1 900 masl. Based on the above it is possible to note that the altitude above sea level, that influences temperature, rainfall and wind speed is a determining factor for the type of vegetation and the distribution of species (Krebs, 1985).

Espinosa et al. (2002) mention that in the state of Oaxaca, Agave karwiinskii is located at 1 780 masl, Agave karwinskii Amatengo form at 1 510 masl, Agave potatorum at 1910 masl, Agave marmorata at 1 760 masl, Agave americana at

Cuadro 4. Características cuantitativas de la espina terminal en hojas de las especies de agave San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.

Table 4. Quantitative characteristics of terminal spine in leaves of agave species from San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.

Especie Núm. de individuos

Largo(cm)

Ancho(mm)

Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 60 2.65 ± 0.84¥ 5 ± 1Agave karwinskii , forma amatengo (maguey barril) 40 2.80 ± 0.52 4 ± 0.4Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 60 3.11 ± 0.40 5 ± 0.8Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 60 3.5 ± 0.47 4 ± 1Agave americana L. (maguey coyote) 6 3.15 ± 0.40 6 ± 1Agave convallis Trel. (maguey jabalí) 60 2.82 ± 0.50 4 ± 0.5

¥X ± Sx= valor de la media más - menos el valor de la desviación estándar.


fueron el “tobalá” (A. potatorum) seguidos del “becuela” (A. marmorata) y por último a una altura menor a 1 900 msnm se encuentran los magueyes largos.

1 560 masl and Agave convallis at 1 750 masl. The results of this study complement previous studies since it determines higher range of altitudinal distribution for each species.

Sitio(msnm)

Especie Densidad en 700 m2

Densidad relativa(%)

1 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 400 88.301643-1648 Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 51 11.25

Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 2 0.442 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 1055 94.19

1620 -1629 Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 42 3.75Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 2 0.17

Agave americana L. (maguey coyote) 2 0.17Agave karwinskii, forma amatengo (maguey barril) 19 1.69

3 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 485 89.981643-1648 Agave convallis Trel. (maguey jabalí) 51 9.46

Agave americana L. (maguey coyote) 3 0.554 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 327 90.08

1610-1620 Agave convallis (maguey jabalí) 36 9.925 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 119 46.30

1620-1630 Agave convallis (maguey jabalí) 135 52.52Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 3 1.17

6 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 175 88.831600-1610 Agave americana L. (maguey coyote) 1 0.50

Agave karwinskii, forma amatengo (maguey barril) 21 10.657 Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 70 82.35

Sitio (msnm) Especie Densidad en 700 m2 Densidad relativa (%)1 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 400 88.30

1643-1648 Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 51 11.25

Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 2 0.44

2 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 1055 94.191620 -1629 Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 42 3.75

Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 2 0.17Agave americana L. (maguey coyote) 2 0.17

Agave karwinskii, forma amatengo (maguey barril) 19 1.69


Agave americana L. (maguey coyote) 3 0.55

4 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 327 90.081610-1620 Agave convallis (maguey jabalí) 36 9.92

Cuadro 6. Valor de la frecuencia por sitio de las especies de agave en la comunidad de San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.Table 6. Frequency value for site agave species in the community of San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.

Cuadro 5. Valor de la densidad por sitio de las especies de agave en la comunidad de San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.Table 5. Value site density agave species in the community of San Miguel Tilquiapam, Ocotlán.



Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 3 1.17



7 Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 70 82.351913-1930 Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 12 14.11

Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 3 3.52


Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 12 16

1 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 400 88.301643-1648 Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 51 11.25

Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 2 0.44

2 Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 1055 94.191620 -1629 Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 42 3.75

Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá) 2 0.17Agave americana L. (maguey coyote) 2 0.17



Agave americana L. (maguey coyote) 3 0.55



Agave marmorata Roezl. (maguey becuela) 3 1.17




Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 3 3.52


Agave karwiinskii Zucc. (maguey largo) 12 16

Sitio (msnm) Especie Densidad en 700 m2 Densidad relativa (%)

Cuadro 6. Valor de la frecuencia por sitio de las especies de agave en la comunidad de San Miguel Tilquiapam, Ocotlán (Continuación).

Table 6. Frequency value for site agave species in the community of San Miguel Tilquiapam, Ocotlán (Continuation).


Las especies A. marmorata y A. karwinskii, así como el ecotipo de A. karwinskii forma amatengo tuvieron valores cercanos de densidad y frecuencia, compartiendo ambientes con características similares y se puede decir que no existe ningún tipo de competencia ya que por el uso de recursos tales como la radiación solar, nutrimentos, agua, espacio, etc. (Grime, 1982).

En la zona norte A. potatorum y A. marmorata presentan una situación similar a la descrita anteriormente ya que se encontraron compartiendo el mismo sitio, aunque A. marmorata puede estar en rangos de altura de 1 600 a 2 000 msnm sus condiciones óptimas están de 1 640 a 1 900 msnm. Con base en lo anterior es posible señalar que la altitud sobre el nivel del mar, que influye en la temperatura, precipitación pluvial y velocidad de viento, es un factor determinante para el tipo de vegetación y la distribución de las especies (Krebs, 1985).

Espinosa et al. (2002) mencionan que en el estado de Oaxaca, Agave karwiinskii se encuentra a los 1780 msnm, Agave karwinskii forma amatengo a los 1 510 msnm, Agave potatorum a los 1 910 msnm, Agave marmorata a los 1 760 msnm, Agave americana a los 1 560 msnm y Agave convallis a los 1 750 msnm. Los resultados del presente trabajo se complementan a los anteriores pues se determina mayor rango de distribución altitudinal para cada especie.

León-Vázquez (2009), en la comunidad de Santa Catarina Minas, registró rangos de altitud similares y menciona que al A. karwinskii, se le encuentra a pie de monte, tanto los individuos de hábito silvestre como los utilizadas como cerco, y al Agave marmorata (maguey becuela), Agave potatorum Zucc. (maguey tobalá), Agave americana L. (maguey coyote), se les encuentran a una mayor altura sobre el nivel del mar (asnm) desde los 1 500 hasta los 2 000 m y se ubican en laderas. Lo que concuerda con lo observado en este estudio, sin embargo en la comunidad de San Miguel Tilquiapam, el A. potatorum se encontró formando parte de la vegetación silvestre con menor grado de perturbación y A. karwinskii se encontró en tipo de vegetación secundaria de matorral.

En comunidades del distrito de Ocotlán, la fabricación de mezcal es una actividad productiva en la que se colectan plantas maduras de Agave, que hayan llegado a su etapa reproductiva e inicien el desarrollo de la inflorescencia. El A. angustifolia cultivado tarda de seis a nueve años para llegar a su madurez y cuando esto ocurre el campesino impide cortando (capar) la inflorescencia desde sus primeras etapas el desarrollo. Esta práctica de capar estimula que la

León-Vázquez (2009), in the community of Santa Catarina Minas, recorded similar altitude ranges and mentions that A. karwinskii, is situated at the foot of mount, both wild individuals as the used as hedge, and Agave marmorata (maguey becuela), Agave potatorum Zucc. (Maguey Tobala), Agave americana L. (Maguey coyote), are found at a greater height above sea level (asl) from 1 500 up to 2 000 m and are located on hillsides. This is consistent with what was observed in this study, but in the community of San Miguel Tilquiapam, A. potatorum was found forming part of the wild vegetation with a lower degree of disturbance and A. karwinskii was found in secondary vegetation type of scrub.

In communities from the district of Ocotlan, the elaboration of mezcal is a productive activity in which mature plants of Agave are harvested, which has reached its reproductive stage and initiates the development of inflorescence. A. angustifolia takes six to nine years to reach maturity and when this happens the farmer keeps from cutting (castrate) the inflorescence from its early development stages. This practice of castrating stimulates the plant to build up in the piña higher amounts of sugar, which is harvested from three to six months after their gelding (Antonio and Ramírez, 2008).

There is no data published on the time it take wild species of agave to reach their sexual reproductive stage, therefore it is recommended that its use be complemented by planting programs that encourage conservation of these species, encouraging the cultivation of more than one kind because today the species that is predominantly asexually propagated and cultivated is sprat A. angustifolia. The above would allow reducing the impacts on soil (García - Herrera et al., 2010). In order to have this type of use is necessary to know the condition of agave populations that exist in the community.

Conclusions

In total were found five species of wild and semi-wild Agave: Agave karwinskii Zucc. (maguey largo), A. potatorum Zucc. (maguey Tobala), A. marmorata Roezl. (maguey becuela), A. americana L. (maguey coyote) and A. convallis Trel. (maguey jabali). From A. karwinskii was found an ecotype “Amatengo form” (maguey barril).


planta acumule en la piña mayor cantidad de azúcares, la que se cosecha de tres a seis meses posteriores a su capado (Antonio y Ramírez, 2008).

No hay datos publicados sobre el tiempo que tardan las especies silvestres de agave en llegar a su etapa de reproducción sexual, por lo tanto es recomendable que su aprovechamiento se complemente con programas de plantación que propicien la conservación estas especies, motivando el cultivo de más de una especie ya que en la actualidad la especie que es predominantemente propagada asexualmente y cultivada es el espadín A. angustifolia. Lo anterior también permitiría disminuir los impactos sobre el suelo (García-Herrera et al., 2010). Para poder tener este tipo de aprovechamiento es necesario conocer cuál es la condición de las poblaciones de agave que existen en la comunidad.

Conclusiones

En total se localizaron cinco especies de Agave silvestres y semisilvestre: Agave karwinskii Zucc. (maguey largo), A. potatorum Zucc. (maguey tobalá), A. marmorata Roezl. (maguey becuela), A. americana L. (maguey coyote) y A. convallis Trel. (maguey jabalí). Del A. karwinskii se encontró el ecotipo “forma amatengo” (maguey barril).

El A. karwinskii fue el que presentó mayor variación en la mayoría de las variables dentro y entre los sitios, aunque fueron más notorias entre sitios, siendo la diferencia más notable el tamaño de la planta entre los sitios y más homogénea dentro de cada sitio.

La altitud sobre el nivel del mar es uno de los factores más importantes que influyen en la distribución de las especies de agave.

En la zona de estudio se encontraron Agave americana L. (maguey coyote) y Agave convallis Trel. (maguey jabalí) que no habían sido reportadas para la zona.

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A. karwinskii had the highest variation in most variables within and between sites, but were more notorious between sites, being the most notable difference the size of the plant between sites and more homogeneous within each site.

The altitude above sea level is one of the most important factors that influence the distribution of species of agave.

In the study area were found Agave americana L. (maguey coyote) and Agave convallis Trel. (maguey jabalí) that had not been reported in the area.

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Características físicas, nutricionales y capacidad germinativa de frijol criollo bajo estrés hídrico*

Physical, nutritional and germination characteristics of native beans under water stress

Lina Pliego-Marín1§, Javier López-Baltazar1 y Edilberto Aragón-Robles1

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, Ex Hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. Tel. 0195170444. [email protected]; [email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: enero de 2013


Resumen

El género Phaseolus se encuentra ampliamente distribuido en el país, en una variedad de condiciones edafoclimáticas, esto ha permitido que los agricultores del estado de Oaxaca, dada su orografía seleccionen materiales que se adapten a sus particulares condiciones. El presente trabajo se realizó en el Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO), con la finalidad de evaluar colectas de semillas de frijoles criollos (Phaseolus vulgaris y Phaseolus lunatus) procedentes de los Valles Centrales de Oaxaca en cuanto a sus características físicas, nutrimentales y capacidad de germinación bajo condiciones de estrés hídrico, generado por la adición de osmolitos en el medio de germinación. Se pudo observar una variación biológica en cuanto a características físicas relacionadas con tamaño, color y peso. Los resultados indican que en relación a su composición nutricional estas colectas presentan contenidos de proteínas, grasas y fibra cruda en porcentajes similares a los reportados en otros estudios. La capacidad germinativa varió entre las colectas aun en condiciones normales (control), el valor más bajo lo presentó la colecta frijolón (52.5%), mientras que las colectas negro delgado, blanco delgado, negro grueso y colorado tuvieron el porcentaje de germinación mas alto en condiciones limitantes de agua. El PEG fue el osmolito que más redujo la capacidad germinativa de las semillas,

Abstract

The genus Phaseolus is widely spread in the country, in a variety of edaphoclimatic conditions; this has allowed farmers in the state of Oaxaca given its orography to select materials that suit their particular conditions. This work was performed at the Technological Institute of Oaxaca Valley (ITVO), in order to evaluate collections of native bean seeds (Phaseolus vulgaris and Phaseolus lunatus) from the Central Valleys of Oaxaca on their physical, nutritional and germination capacity under water stress conditions generated by the addition of osmolytes in the germination media. It was able to observe biological variation in terms of physical characteristics related to size, color and weight. The results indicate that in relation to the nutritional composition of these collections, show content of protein, fat and crude fiber at rates similar to those reported in other studies. Germination capacity varied between collections even in normal conditions (control), the lowest value had it frijolon (big bean) (52.5%), while the collection negro delgado (thin black), blanco delgado (thin white), negro grueso (thick black) and colorado (red) had the highest germination rate under water stress. Polietilenglycol (PEG) was the osmolyte that reduced germination capacity of seeds and in the case of sucrose was found that this favored the germination rate over the other osmolytes used.

Lina Pliego-Marín et al.1198 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

y en el caso de sacarosa se observó que ésta favoreció el porcentaje de germinación con respecto al resto de los osmolitos utilizados.

Palabras clave: Phaseolus, estrés hídrico, germinación, polietilen glicol.

Introducción

En la actualidad se han descrito 50 especies del género Phaseolus, de las cuales 5 de ellas han sido domesticadas: P. lunatus, P. coccineus, P. vulgaris, P. polyanthus y P. acutifolius, de ellas la más importante es P. vulgaris ya que representa 80% de la superficie cultivada (Singh, 1992).

Si bien, éste género se encuentra ampliamente distribuido en los diferentes climas presentes en México, estudios previos indican que el género Phaseolus se adapta mejor a climas subtropicales, en tanto que los templados restringen su diversidad. Por otro lado la adaptación de Phaseolus vulgaris silvestres se circunscribe a un menor número de climas y condiciones ambientales, aunque es la especie que se adapta a una mayor diversidad de ambientes de humedad, y esto en parte explica su uso como fuente alimentaria a nivel mundial (López et al., 2005).

La orografía del estado de Oaxaca se caracteriza por ser muy accidentada, ya que en su ubicación geográfica confluyen diversos sistemas de montañas que corresponden a la Sierra Madre del Sur, la Sierra Madre Atravesada y la Sierra Madre de Oaxaca, creándose así diversas microrregiones con variadas condiciones ambientales, situación que ha favorecido que existan especies vegetales endémicas.

En lo que se refiere a su agricultura, uno de los principales cultivos es el frijol, siendo un hecho bastante conocido que los agricultores del estado, a través del tiempo han ido seleccionando colectas autóctonas de ésta leguminosa, que mejor se adapten a las condiciones climatológicas y edáficas en las regiones donde se cultiva, y que inciden de manera muy marcada en la producción de este cultivo. Por cada región del estado se tienen diversas colectas autóctonas y aunque se han realizado grandes esfuerzos a nivel nacional por conocer la diversidad genética nacional, no se conocen en muchos de los casos la totalidad de la diversidad del germoplasma en frijol, así como estudios enfocados a analizar aspectos taxonómicos, anatómicos, fisiológicos y etnobotánicos, entre otros (Pérez et al., 1995).

Key words: Phaseolus, water stress, germination, polyethylene glycol.

Introduction

At present have been described 50 species of the genus Phaseolus, of which 5 of them have been domesticated: P. lunatus, P. coccineus, P. vulgaris, P. polyanthus and P. acutifolius, of which the most important is P. vulgaris, as it represents 80% of the cultivated area (Singh, 1992).

Although this genus is widely spread in different climates present in Mexico, previous studies indicate that the genus Phaseolus adapts best to subtropical climates, while in temperate restricts its diversity. In addition, the adaptation of wild Phaseolus vulgaris is limited to a smaller number of climates and environmental conditions, although is the species that adapts to a wider range of moisture environments, and this partly explains its use as a food source worldwide (López et al., 2005).

The topography of the state of Oaxaca is known for being very rugged, and its geographical location converge various mountain systems corresponding the Sierra Madre del Sur, the Sierra Madre Atravesada and Sierra Madre de Oaxaca, creating several micro-regions with varied environmental conditions, situation that has favored endemic plant species to exist.

Regarding to agriculture, one of the major crops are beans, being a well known fact that farmers in the state, over time have been selecting native collections of this legume, that best adapts to climate and soil conditions in the regions where it is grown and has a marked influence on the production of this crop. For each region of the state there are different native collections and although efforts have been made nationally to know the national genetic diversity, in many cases are not known the entire bean germplasm diversity, thus as focused studies to analyze taxonomy, anatomy, physiology and ethnobotanical, among others (Pérez et al., 1995).

Regarding this Beebe et al. (2000) through a RAPD analysis established that germplasm from the state of Oaxaca and located just east of the volcanic axis are an important source of genetic diversity that has not been sufficiently studied.

It can be inferred that the importance of beans lies in several aspects. From the economic point of view bean represents a source of employment and income. On the other hand it is

Características físicas, nutricionales y capacidad germinativa de frijol criollo bajo estrés hídrico 1199

Al respecto Beebe et al. (2000) por medio de análisis de RADP establecieron que germoplasmas procedente del estado de Oaxaca y que precisamente se encuentran localizados al este del eje volcánico son una importante fuente de diversidad genética que no ha sido lo suficientemente estudiada.

Se puede inferir que la importancia del frijol radica en varios aspectos. Desde el punto de vista económico el frijol representa una fuente de ocupación e ingreso. Por otro lado se considera que es cultivo tradicional ya que al igual que otros cultivos como lo son el maíz y el chile, ha acompañado al hombre a partir del momento en que nació la agricultura, y por tanto pudiéndolo entonces considerar como un factor de identificación cultural. Además, desde el punto de vista nutricional, es una fuente importante de factores nutricionales como lo son las proteínas, vitaminas, fibra, carbohidratos (Pérez-Herrera et al., 2002).

Muchos de los suelos destinados a este cultivo presentan baja fertilidad, además, gran parte de la producción corresponde a zonas de temporal, donde el agua es otro factor limitante que reduce en gran medida la producción de esta leguminosa (Castellanos et al., 1993).

El estrés hídrico generado en tales condiciones es uno de los factores abióticos que afectan en mayor proporción la producción de los cultivos, como consecuencia de los bajos potenciales hídricos de los suelos en donde desarrollan las plantas.

Por otro lado, la germinación es crucial para el establecimiento de las especies, y cuando ésta se da bajo condiciones limitantes de agua, bien sea por una precipitación restringida de lluvia o por consecuencia de la acumulación de sales en el suelo (Khan y Ungar, 1999), esto debido a que la zona del suelo donde germina la semilla es mas salina que aquella donde se establece el crecimiento de la planta, puesto que es la superficie donde se da el fenómeno de evapotranspiración y por tanto se presenta una acumulación de las sales (Hasegawa et al., 1994). Sin embargo, la tolerancia en esta etapa, no es indicativa de que la planta lo sea en el estado adulto (Franco et al., 1993).

Bajo este contexto, el presente trabajo se realizó con la finalidad de describir las características físicas y nutricionales así como determinar la capacidad de germinación de colectas de frijol procedentes de los Valles Centrales de Oaxaca bajo condiciones de diferentes niveles de estrés hídrico.

considered as traditional crop like other crops such as corn and pepper, it has accompanied man since birth of agriculture, and therefore considered as a cultural identification factor. Additionally, from the nutritional point of view, it is an important source of nutritional factors such as proteins, vitamins, fiber, carbohydrates (Pérez-Herrera et al., 2002).

Many of the soils destined to this crop have low fertility; in addition, a lot of the production corresponds to rainfed areas where the water is another limiting factor that greatly reduces the production of this legume (Castellanos et al., 1993).

Water stress generated in such conditions is one of the abiotic factors that affect in great proportion to crop production as a result of the low water potential of the soil where plants grow.

Furthermore, germination is crucial for establishment of the species, and when this occurs under water-limiting conditions, either by rain-restricted or due to the accumulation of salts in the soil (Khan and Ungar, 1999), this is because the area of the soil where the seed germinates is more saline than those where growth of the plant is established, since it is the surface where the phenomenon of evapotranspiration is given and therefore shows an accumulation of salts (Hasegawa et al., 1994). However, tolerance in this stage is not an indicative that the plant will be tolerant in adulthood (Franco et al., 1993).

In this context, this study was performed in order to describe the physical and nutritional characteristics, thus to determine the germination capacity of bean collections from the Central Valleys of Oaxaca under conditions of different levels of water stress.


The work was made at ITVO, in 2008, in the Biotechnology Laboratories and Environmental Diagnostic. Biological materials evaluated were acquired in diverse markets where in some cases farmers go to obtain seed such as: black thin (Zaachila, NDZ), red (San Dionisio, Tlacolula), white thin (Zaachila, BDZ), black thick (San Miguel, Tlacolula, NG), goat (San Dionisio, Tlacolula), all corresponding to the collection of Phaseolus vulgaris and the big bean (frijolón) collection to Phaseolus lunatus from Zaachila.

Physical characterization of the collections were made according to procedure recommended by Moreno (1984), evaluating the size, color and weight of the seeds. For the case of



El trabajo se realizó en ITVO, en 2008, en los Laboratorios de Biotecnología y el Diagnóstico Ambiental. Los materiales biológicos evaluados fueron adquiridos en los diversos mercados, a donde acuden en algunos casos los agricultores para obtener la semilla y estos fueron: negro delgado (Zaachila, NDZ), colorado (San Dionisio, Tlacolula), blanco delgado (Zaachila, BDZ), negro grueso (San Miguel, Tlacolula, NG), chivo (San Dionisio, Tlacolula), todos estos correspondientes a Phaseolus vulgaris y la colecta frijolón a Phaseolus lunatus procedente de Zaachila.

La caracterización física de las colectas se realizó de acuerdo al procedimiento recomendado por Moreno (1984), evaluándose las dimensiones, color y peso de las semillas. Para el caso de las dimensiones, se muestrearon 3 lotes de semillas por cada colecta, cada uno con 10 semillas. El peso de 100 semillas se determinó seleccionando de manera aleatoria 5 lotes cada uno con 100 semillas a las cuales se les registró el peso. A los datos registrados se les determinó la varianza y el coeficiente de variación, para el caso de éste último debe presentar un valor de 4, tomando en cuenta las recomendaciones para señaladas por dicho autor. Para la determinación de fibra cruda y grasas se siguió lo establecido por la AOAC, (1990), proteínas (Micro Kjeldahl), y los nutrimentos (IRENAT, 1998).

Se determinó la capacidad germinativa bajo condiciones de estrés hídrico para lo cual las semillas desinfectadas se transfirieron a cajas Petri utilizando como sustrato papel filtro, colocándose 10 semillas por caja. El estrés hídrico se logró por la adición de diferentes osmolitos (cloruro de sodio, sacarosa, manitol y polietilenglicol 8000 a diferentes concentraciones de tal forma que se originaron potenciales osmóticos (Ψs) de 0 (control), -0.3 Mpa y -0.6 Mpa, de acuerdo a la ecuación de Van´t Hoff, asumiendo que en el caso de la sal ésta se disocia completamente. Las semillas en éstas condiciones se incubaron durante 5 días en una cámara de germinación en la oscuridad a 25 oC. Se determinaron: 1) precocidad de germinación; 2) duración de la germinación que es el tiempo que transcurre desde que germina la primera semilla hasta la última (Belkhodja y Soltani, 1992); y 3) la velocidad de germinación y (%) final de germinación de acuerdo con Singh y Ambawatia (1990).

Para evaluar la capacidad germinativa se utilizó un diseño completamente al azar, con un total de 54 tratamientos y cuatro repeticiones de cada uno (Cuadro 1). Los resultados

size, were sampled three seedlots for each collection, each with 10 seeds. The weight of 100 seeds was determined by randomly selecting five seedlots each with 100 seeds to which weight was recorded. To the recorded data was determined variance and coefficient of variation, for the case of the latter, must have a value of 4, taking into account the recommendations made by that author. For the determination of crude fiber and fat was followed the established by AOAC, (1990), proteins (Micro Kjeldahl), and nutrients (IRENAT, 1998).

Germination was determined under conditions of water stress to which the disinfected seeds were transferred to Petri dishes using filter paper as substrate, placing 10 seeds per box. Water stress is achieved by adding different osmolytes (sodium chloride, sucrose, mannitol and polyethylene glycol 8000 in different concentrations so that the osmotic potentials originated (Ψs ) of 0 (control), -0.3 MPa and -0.6 Mpa , according to the Van't Hoff equation, assuming that in the case of salt, this completely dissociates. seeds under this condition were incubated for 5 days in a germination chamber in the dark at 25 oC. were determined: 1) precocious germination; 2) duration of germination which is the time that elapses since the first seed germinates until the last (Belkhodja and Soltani, 1992); and 3) germination speed and (%) ending of germination according to Singh and Ambawatia (1990).

To assess the germination capacity was used a completely randomized design, with a total of 54 treatments and four replications of each (Table 1). The results obtained were subjected to statistical analysis using the Statgraphics Plus program (STSC Inc., Rockville, Maryland, USA) performing a multivariate analysis and minimum significant difference test.

Tratamiento Osmolito Ψs (Mpa)123456789

AguaNaClNaCl

SacarosaSacarosaManitolManitol

PEG 8000PEG 8000

0- 0.3- 0.6- 0.3- 0.6- 0.3- 0.6- 0.3- 0.6

Cuadro 1. Tratamientos aplicados a colectas de semillas de Phaseolus para evaluar el efecto del estrés hídrico en su capacidad germinativa.

Table 1. Treatments applied to Phaseolus seed collections to evaluate the effect of water stress on germination capacity.

PEG= polietilenglicol; Mpa= mega Pascales.


obtenidos se sometieron a un análisis estadístico utilizando el programa Statgraphics Plus (STSC Inc., Rockville, Maryland, USA) realizándose análisis multifactorial y prueba de mínimas diferencias significativas.


Las características físicas evidencian la diversidad biológica del frijol en los Valles Centrales de Oaxaca. Las características determinadas se resumen en el Cuadro 2.

La colecta con semillas de mayor tamaño fue la de la Phaseolus lunatus procedente de Zaachila, negro grueso San Miguel y chivo San Dionisio también sobresalieron por su tamaño, aunque obviamente menor que el observado para frijolón y se diferenciaron del resto de las colectas. De menor tamaño fue la colecta colorado, aunque más grande que las correspondientes al negro y blanco delgados.

De los estudios realizados por Pérez-Herrera et al. (2002) en los cuales se analizaron diversos genotipos de frijol se dedujo que aquellos de color negro eran los más pequeños. Dentro del genotipo de P. vulgaris con grano más grande se encontraron genotipos de frijol tipo bayo, como bayo Zacatecas, bayo Victoria, bayo Baranda y la línea BY 91023 ICA Zerinza, G 2333, J 117 y Flor de Mayo Bajío, con diferente color y forma de grano.

Si bien, existen investigaciones en donde se ha corroborado la variabilidad entre variedades criollas intra e inter especies de frijol, en relación a características físicas de la semilla y de la planta, éstos por lo general corresponden a amplias zonas geográficas. Tratando de que el análisis se circunscribiera en áreas de menor extensión Castillo et al. (2006), determinaron variaciones morfológicas en colectas criollas de Phaseolus en el Estado de México y Morelos. A pesar de que no se encontró en el estudio la diversidad entre y dentro de las especies respecto a la coloración, si fue posible localizar 50% de colores reportados para otros cultivares, sobresaliendo el color morado. En el caso del presente estudio las colectas cultivadas que se evaluaron están localizadas en los Valles Centrales del estado de Oaxaca, y así se pudo detectar la variabilidad en cuanto a características físicas (Cuadro 2).

Cabe mencionar que en concordancia con lo referido por Moreno (1984), al determinar el peso de las semillas existe un intervalo para el valor del coeficiente de variación (CV)


The physical characteristics evidence bean biodiversity in the Central Valleys of Oaxaca. The determined characteristics are summarized in Table 2.

The collection with larger seeds was the Phaseolus lunatus from Zaachila, thick black San Miguel and goat San Dionisio also excelled by its size, but obviously less than that observed for big bean and differentiated from other collections. The smaller in size was the collection red, but larger than those for black and white thin.

From studies made by Pérez- Herrera et al. (2002) in which analyzed various bean genotypes was inferred that those of black color were the smallest. Within P. vulgaris genotype with larger grain were found the genotypes bayo, like Bayo Zacatecas, Bayo Victoria, Bayo Baranda and line BY91023 ICA Zerinza, G 2333, J 117 and Flor de Mayo Bajío, with different color and grain shape.

While there have been researches which confirmed the variability within and between landrace bean species, in relation to physical characteristics of the seed and plant, these usually correspond to large geographical areas. Trying that the analysis was confined to smaller areas Castillo et al. (2006) determined morphological variations in native collection of Phaseolus in the State of Mexico and Morelos. Although in the study was not found the diversity between and within species for the color, if it was possible to locate 50% of colors reported for other cultivars, excelling purple. In the case of this study, the crop collections evaluated are located in the Central Valleys of Oaxaca, and thus could be detected the variability regarding physical characteristics (Table 2).

Worth mentioning that in accordance with reports by Moreno (1984), by determining the weight of the seeds, there is a range for the value of the coefficient of variation (CV) and according thereof, the results can be accepted or rejected. However, should bear in mind that in the case of seeds of native or cultivated collection which have been obtained by the hands of farmers through generations, so that meet the conditions that prevail in a particular region (Montoya, 2000), it is not essential total uniformity in their physical characteristics, unlike improved varieties that must. Also, do not forget that these native seeds are an important genetic reservoir (Massieu and Montenegro, 2002) and are of vital


y que de acuerdo al mismo los resultados pueden ser aceptados o rechazados. Sin embargo, se debe tener en consideración que en el caso de las semillas de colecta criollas o cultivadas las cuales han sido obtenidas por manos campesinas a través de generaciones, de tal forma que respondan a las condiciones que prevalecen en una región determinada (Montoya, 2000), no es esencial una total uniformidad en sus características físicas, a diferencia de las variedades mejoradas que si deben presentar. Además, no hay que olvidar que estas semillas criollas representan un importante reservorio genético (Massieu y Montenegro, 2002) y que son de importancia vital la preservación de este material, sin dejar de considerar que en el país, es uno de los centros de origen y domesticación del frijol.

Los resultados obtenidos para la variable el peso de 100 semillas muestran una amplitud en las medias obtenidas para colectas con intervalos que oscilaron desde 11.2 a 74.8 g 100 semillas-1 que de nueva cuenta nos da indicios de la gran variabilidad que existen entre estas semillas cultivadas. Ésta misma variabilidad fue observada en la evaluación de otro genotipos de Phaseolus vulgaris, pero en este caso correspondieron a variedades comerciales y de otras regiones de México (Pérez-Herrera et al., 2002; de Allende et al., 2006).

En relación a ésta variable la colecta que sobresalió fue la de frijolón procedente de Zaachila, y cuya media corresponde con lo reportado en la literatura para el caso de cultivares de Phaseolus lunatus de semillas pequeñas (24-70 g), de los cuales el posible centro de domesticación fue Guatemala y que también se encuentran distribuidos en nuestro territorio nacional (Sauer, 1993; Debouck, 2008). Otras colectas que también sobresalieron fueron chivo San Dionisio y negro grueso San Miguel, pero su valor fue menor en comparación con frijolón (50% y 37% menos respectivamente).

importance to preserve this material, while considering that the country is one of the origin centers and domestication of beans.

The results for the variable weight of 100 seeds show a range in means obtained for collections with intervals ranging from 11.2 to 74.8 g 100 seeds-1 which shows us evidence of considerable variability between these seeds. This same variability was observed in the evaluationof other genotype of Phaseolus vulgaris, but in this case corresponded to commercial varieties and other regions of Mexico (Pérez- Herrera et al., 2002; Allende et al., 2006).

Regarding this variable the collection that stood out was big bean from Zaachila, and whose average corresponds with that reported in literature for the case of cultivars of Phaseolus lunatus of small seeds (24-70 g), of which the possible center of domestication was Guatemala and has also spread in our country (Sauer, 1993; Debouck, 2008). Other collections that also stood out were goat San Dionisio and thick black San Miguel, but its value was lower compared with big bean (50% and 37% less respectively).

As far as related with nutritional and specifically to mineral content, in general, the collections had similar nutritional content among them, with some exceptions, as in the case of thin black Zaachila and big bean, that had the highest content regarding to Ca, K, Mg and Na (Table 3). Thus, it has that the content of Ca in thin black collection was 2.5 times higher than the average for the rest of the collections, while big bean was 3.4 times.

Ca detected in thin black and big bean was between the values determined (137.3 - 289.1 mg 100 g-1) for seven legumes that included the following species: Phaseolus acutinifolius, Phaseolus lunatus, Phaseolus calcaratus,

Variedad Lugar de procedencia Dimensiones Color Peso (g 100 semillas-1)

Tamaño

Negro Delgado Zaachila 6mm x 1.1 cm x 4-6 mm Negro 11.2 a PequeñoBlanco Delgado Zaachila 6-9 mm x 1.2cm x 5-7mm Blanco 12.2 a Pequeño

Colorado San Dionisio, Tlacolula 6-1.2mm x 1.5-mm x 8 mm Rojo 22.3 b PequeñoChivo San Dionisio, Tlacolula 8mm-1.3cm x 3-7mm x 8 mm Negro 40.26 d Grande

Frijolón Zaachila 1.2-2.4 cm x 7mm-1.3cm x 9 mm Negro Grisáceo 74.8 e GrandeNegro Grueso San Miguel, Tlacolula 8mm-1,4cm x 4-7mm Negro 27.5 c Mediano

Cuadro 2. Características físicas de semillas de Phaseolus spp. colectadas en los Valles Centrales de OaxacaTable 2. Physical characteristics of Phaseolus spp. collected in Central Valleys of Oaxaca.


En cuanto a lo relacionado con aspectos nutricionales y concretamente al contenido de minerales, de manera general; es decir, las colectas presentaron contenidos nutrimentales similares entre ellas, con algunas excepciones, como es el caso del negro delgado Zaachila y frijolón que presentaron los contenidos más altos en cuanto a Ca, K, Mg y Na (Cuadro 3). Así, se tiene que el contenido de Ca en la colecta negro delgado fue 2.5 veces más alto que el promedio del resto de las colectas, en tanto que para frijolón fue de 3.4 veces.

El Ca detectado en negro delgado y frijolón quedó comprendido entre los valores determinados (137.3 - 289.1 mg 100 g-1) para siete leguminosas que incluían a las siguientes especies: Phaseolus acutinifolius, Phaseolus lunatus, Phaseolus calcaratus, Cajanus cajan, Vigna unguiculata y Vigna sinerensis, mismas que son de producción y consumo local (Espinoza et al., 2005). Comparando los resultados con ese estudio, las colectas chivo, blanco delgado, colorado, presentaron contenido de Ca entre 3.77- 1.8 veces menor.

La determinación de potasio en las colectas evaluadas nos indica que los contenidos van de altos a similares en comparación con otros estudios, y que se refieren a otras leguminosas, así como para el caso de otras especies de Phaseolus vulgaris (Serrano y Goñi, 2004; Espinoza et al., 2005). El alto contenido de K detectado en frijolón (2 113.3 mg 100 g-1), de la misma forma que para el resto de los nutrimentos, muestran su riqueza en términos nutricionales.

Los altos contenidos de Na detectados en negro delgado y frijolon fueron de hasta 4.7 y 4.91 veces mas altos que la media presentada en el resto de las colectas.

En comparación con los resultados de otras investigaciones éstas diferencias se hicieron más notorias, que para el caso de la colecta frijolón fue de hasta casi 17 veces más que en

Phaseolus calcaratu, Cajanus cajan, Vigna unguiculata and Vigna sinerensis, same that are of local production and consumption (Espinoza et al., 2005). Comparing the results to that study the collections goat, white thin and red presented calcium content between 3.77- 1.8 times lower.

The determination of potassium in the evaluated collections indicates that the contents go from high to similar compared with other studies, which refer to other legumes as well as

for other species of Phaseolus vulgaris (Serrano and Goni, 2004; Evans et al., 2005). The high content of K detected in big bean (2 113.3 mg 100 g-1), in the same way as for the rest of the nutrients, show its richness in terms of nutrition.The high content of Na detected in black thin and big bean were up to 4.7 and 4.91 times higher than the average presented in the rest of the collections.

Compared with the results of other researches these differences were more relevant, for the case of big bean collection that was almost 17 times more than in other legumes and even for P. vulgaris (Maldonado and Samman, 2000; Serrano and Goni, 2004), but similar to other species of Phaseolus (Espinosa et al., 2005).

The P content in the collections shows that black thin Zaachila was the richest in this nutrient, followed by white thin, with values ranging from 1.36-1.87 times higherthan the rest of the collections. These results were also higher up to 3 times or more than those detected in other legumes and other species of Phaseolus (Espinosa et al., 2005).

In relation to the protein content all collections had similar protein content (approximately 25%), except for the collection Goat (19%), from the town of San Dionisio in

Colecta Ca K Mg P Namg 100 g-1

N. DelgadoB. DelgadoColorado

ChivoN. gruesoFrijolón

193.5 b76.80 a74.10 a77.00 a77.30 a258.3 c

1739.9 b1570.4 b1333.9 a1628.4 b1730.6 a2113.3 c

272.0 b180.6 b175.3 a211.9 ab211.9 ab308.0 c

732.5 d634.7 c391.0 a211.9 ab507.0 b536.5 b

118.9 b21.6 a28.5 a31.8 a19.6 a

124.6 b

Cuadro 3. Contenido de nutrimentos en semillas de Phaseolus spp. colectadas en los Valles Centrales de Oaxaca.Table 3. Nutrient content in seeds of Phaseolus spp. collected in the Central Valleys of Oaxaca.

Valores con letra diferentes en cada columna indican diferencias significativas (p≤ 0.05).


the Tlacolula Valley, highlighting the black thin black thick material but not significantly different to the rest of the collections (Figure 1).

The intervals regarding protein content are similar to the ranges reported (18.4-28.6%) in studies in other regions of Mexico (Pérez-Herrera et al., 2002), including even the values mentioned in the literature for Central American beans (16-30%) (Bressani et al., 1960), as well as those mentioned for the rest of Latin America whose values are slightly higher (León et al., 1993), althought for the latter case have been found similaties with some beans from Brazil, where the protein content ranged between 21.01-22.9% (Fonseca and Bora, 2000).

The fat content in the materials evaluated ranged between 1.2 and 2.23%, being the bigbean collection with the lowest value with significant differences from the rest of

otras leguminosas e incluso para P. vulgaris (Maldonado y Samman, 2000; Serrano y Goñi, 2004), pero similar a otras especies de Phaseolus (Espinosa et al., 2005).

El contenido de P en las colectas muestra que el frijol negro delgado Zaachila fue el más rico en éste nutriente, seguido del blanco delgado, con valores que oscilaron entre 1.36-1.87 veces más altos que el resto de las colectas. Éstos resultados también fueron mayores hasta 3 veces o más que los detectados en otras leguminosas y otras especies de Phaseolus (Espinosa et al., 2005).

En relación al contenido de proteínas todas las colectas tuvieron un contenido proteínico similar (aproximadamente 25%), a excepción de la colecta chivo (19%), procedente de la localidad de San Dionisio en el Valle de Tlacolula, sobresaliendo los materiales negro delgado y negro grueso pero sin diferencias significativas respecto al resto de las colectas (Figura 1).

Los intervalos en cuanto a contenido de proteínas son similares a los rangos reportados (18.4-28.6%) en estudios efectuados en otras regiones de México (Pérez-Herrera et al., 2002), incluyendo incluso, a los valores mencionados en la literatura para frijoles centroamericanos (16-30%) (Bressani et al., 1960), y también a los que se indican para el resto de Latinoamerica cuyos valores son ligeramente más altos (León et al., 1993), aunque si bien para éste último caso si se han encontrado similitudes con algunas alubias de Brasil en donde el contenido de proteínas determinado osciló entre 21.01-22.9% (Fonseca y Bora, 2000)

El contenido de grasa en los materiales evaluados oscilaron entre 1.2 y 2.23%, siendo la colecta frijolón con el valor menor con diferencias significativas respecto al resto de las colectas (p≤ 0.05), a excepción del frijol negro delgado. Asimismo, la colecta blanco delgado de Zaachila, quien presentó los valores mas altos también mostró diferencias con el resto de las colectas evaluadas (Figura 1). Las grasas determinadas en P. vulgaris, P. lunatus y otras leguminosas como Vigna angularis, Vigna unguiculata, Cajanus cajan, se corresponden con los valores determinados en el presente estudio, no asi con otras especies de P. vulgaris y otras leguminas como es el caso de Posphocarpus tetragonolobus en donde los niveles detectados fueron de casi hasta 10 veces más (León et al., 1993; Fonseca y Bora, 2000, Serrano y Goñi, 2004; Espinoza et al., 2005).

Figura 1. Contenido de proteínas, grasa y fibra cruda en seis colectas de Phaseolus de los Valles Centrales de Oaxaca. ND= negro delgado; BD= blanco delgado; COL= colorado; Ch= chivo; NG= negro grueso; F= frijolón.

Figure 1. Protein, fat and crude fiber content in six collections of Phaseolus from Central Valleys of Oaxaca. ND= black thin; BD= white thin; COL= red; Ch= goat; NG= black thick; F= big bean.

3025

20101550

(% ) p

rote

ína

ND F BG CH NG C BD

a ab a a ab

b

2.5

2

1.5

1

0.5

0(%

) de g

rasa

ND BG C CH NG F

a

b cd cd d

d

50

48

46

44

42

(%) f

ibra

crud

a

ND BD C CH NG FColecta de frijol

a

a a a a

a


Los valores determinados para el contenido de fibra cruda tuvieron una media que osciló entre 46.5 y 47%, las excepciones correspondieron a bdz con un valor 45% (el menor) y negro delgado (48.3%, el más alto).

Es importante resaltar que de acuerdo al análisis comparativo de la información recopilada por Domínguez et al. (2002), con relación al valor nutricional de P. vulgaris y P. lunatus, y en concordancia con los resultados obtenidos en el presente estudio, ambas especies presenta propiedades nutricionales muy similares, y en algunas aspectos como es el caso de nutrientes P. lunatus es superior (frijolón de Zaachila) a algunas de las colectas de P. vulgaris, que lo ubica como una buena alternativa en la dieta en aquellas regiones donde se distribuye naturalmente, además de tener la posibilidad de incorporar a los terrenos los restos de ésta cosecha como una importante fuente de N (Domínguez et al., 2002).

Efecto del estrés hídrico sobre la germinación

En ausencia de estrés hídrico los porcentajes de germinación alcanzados fluctuaron entre 77 y 100%, a excepción del frijolón que sólo germinó 20%. El grado de inhibición de la germinación dependió del tipo y concentración del osmolito, sobresaliendo las colectas negro y blanco delgado Zaachila y el negro grueso por su capacidad germinativa, el polietilenglicol produjo las mayores reducciones en los porcentajes de germinación permitiéndose también verificar el efecto del potencial osmótico más no los iones de las sales (Figura 2).

the collections (p≤ 0.05), except for black thin. Also, the collection white thin Zaachila, that had the highest values also showed differences with the rest of the collections (Figure 1). Fats determined in P. vulgaris, P. lunatus and other legumes such as Vigna angularis, Vigna unguiculata, Cajanus cajan, correspond to the values determined in the present study, not so with other species of P. vulgaris and other legumes as for Posphocarpus tetragonolobus where the detected levels were nearly 10 times more (Leon et al., 1993, Fonseca and Bora, 2000, Serrano and Goni, 2004, Evans et al., 2005) .

The values determined for crude fiber content had an average ranging between 46.5 and 47%, exceptions corresponded to bdz with a value 45% (the lowest) and black thin (48.3%, the highest).

Is important to note that according to the comparative analysis of the information collected by Dominguez et al. (2002) in relation to the nutritional value of P. vulgaris and P. lunatus, and consistent with the results obtained in the present study, both species present nutritional properties very similar, and in some aspects such as the case of nutrients in P. lunatus is higher (big bean of Zaachila) to some of the collections of P. vulgaris, which places it as a good alternative in the diet in those regions where it is distributed naturally in addition to be able to incorporate the stubble into the soil as an important source of N (Domínguez et al., 2002).

Figura 2. Porcentaje final de germinación en semillas de colectas de Phaseolus sometidas a estrés hídrico por aplicación de diferentes osmolitos. T1= agua; T2= NaCl (0.3 Mpa.); T3= NaCl (0.6 Mpa.); T4= Sacarosa (0.3 Mpa.); T5= Sacarosa (0.6 Mpa.); T6= Manitol (0.3 Mpa.); T7= Manitol (0.6 Mpa.). ndz: negro delgado Zaachila; bdz: blanco delgado Zaachila; ng: negro grueso. (*) Indica diferencias significativas entre los tratamientos.

Figure 2. Final germination percentage in seeds of Phaseolus collections under water stress by application of different osmolytes. T1= water; T2: NaCl (0.3 Mpa.); T3= NaCl (0.6 Mpa.); T4= sucrose (0.3 Mpa.); T5= sucrose (0.6 Mpa.); T6: mannitol (0.3 Mpa.); T7= mannitol (0.6 Mpa.); ndz= black thin Zaachila; bdz= white thin Zaachila, ng: black thick. (*) Indicates significant differences between treatments.

Porc

enta

je d

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n

120

100

80

60

40

20

0T1 T2 T3 T4 T5 T6 T 7 T8 T9

ndzbdzchivocoloradongfrijolon


El déficit hídrico generado por los osmolitos: cloruro de sodio y sacarosa (0.3 Mpa) redujo ligeramente el porcentaje de germinación en las colectas evaluadas, únicamente la colecta frijolón disminuyó significativamente su valor con respecto al control (76 % y 91 % respectivamente). Cuando los niveles de estrés hídrico incrementaron con el cloruro de sodio (0.6 MPa) se pudo constatar una mayor reducción en la germinación que el generado por la sacarosa. Así, en las colectas frijolón y colorado se observó una inhibición total en su capacidad germinativa, en tanto que con sacarosa su valor incrementó. Este hecho pone de manifiesto el efecto tóxico provocado por los iones Na y Cl, y además de que en caso de la sacarosa, ésta se haya utilizado como fuente de esqueletos carbonados.

El manitol redujo significativamente la capacidad germinativa de las semillas en cualquiera de los niveles evaluados, solamente las colectas negro grueso y blanco delgado lograron mantener altos porcentajes de germinación (62.5 % y 75 % respectivamente). El uso de PEG 8000 como osmolito provocó la inhibición total de la germinación en todas las colectas.

El efecto negativo causado por ambientes salinos ha sido observado tanto en especies glicófitas como halófitas (Khajeh et al., 2002; Soussi et al., 2003; Tobe et al., 2003; 2004), en el caso de las colectas ND y BD se observaron altos porcentajes de germinación aun en restricciones de agua mas evidentes (0.6 MPa).

Aun cuando se ha observado que el NaCl incide negativamente de forma más evidente en el porcentaje de germinación y la velocidad como se apreció para el género Atriplex (Ruiz y Parera, 2001), en el presente estudio el PEG 8000 fue el osmolito que más afectó a éstas variables. Este hecho pudiera resultar contradictorio si suponemos que Atriplex es halófita y por tanto menos sensible a condiciones salinas; parte de la explicación radica en el hecho de que los referidos autores no señalaron el tipo PEG que utilizaron y probablemente pudiera tratarse de un producto de menor peso molecular, y por tanto el efecto la creación de condiciones limitantes de agua fuera menos marcado. Sin embargo, estudios recientes indican que las condiciones limitantes de agua se acentúan con el uso de PEG para el caso de Phaseolus vulgaris (Castilho-Custódio et al., 2009).

La precocidad y velocidad de germinación decrecieron por efecto del estrés hídrico, en tanto que la duración de la germinación incrementó (Cuadro 3), coincidiendo con lo reportado para otra leguminosa como lo es Vicia faba (Belkhodja y Soltani, 1992).

Effect of water stress on germination

In absence of water stress the achieved germination rates ranged from 77 to 100%, except big bean that only germinated 20%. The degree of inhibition of germination depended on the type and concentration of osmolyte, excelling black and white thin Zaachila and thick black by its germination capacity, the polyethylene glycol produced the greatest reductions in the germination percentages allowing also verifying the effect of the osmotic potential but not the ions from salts (Figure 2).

Water deficit generated by osmolytes: sucrose and sodium chloride (0.3 Mpa) slightly reduced the germination percentage of collections, only the collection of big bean significantly decreased its value compared to the control (76% and 91% respectively). When increased levels of water stress with sodium chloride (0.6 MPa) it was found a greater reduction in germination than the generated by sucrose. Thus, big bean and red collections showed complete inhibition in its germination capacity, while sucrose increased its value. This fact shows the toxic effect caused by Na and Cl ions, and besides in the case of sucrose, this was used as a source of carbon skeletons.

Mannitol significantly reduced the germination capacity of seeds in any of the levels tested, only the thick black and white thin collections managed to keep high germination rates (62.5% and 75% respectively). The use of PEG 8000 as osmolyte caused total inhibition of germination in all collections.

The negative effect caused by saline environments has been observed in both halophyte and glycophyte species (Khajej et al. 2002; Soussi et al. 2003; Tobe et al., 2003, 2004), in the case of ND and BD collections were observed high germination rates even in water restrictions (0.6 MPa).

Although it has been observed that NaCl negatively affects the germination percentage and speed as appreciated in the genus Atriplex (Ruiz and Parera, 2001), in this study PEG 8000 was the osmolyte that affected the most these variables. This fact could be contradictory if we assume that is Atriplex is halophyte and therefore less sensitive to saline conditions; part of the explanation lies in the fact that those authors did not indicate the type PEG used and probably could be a product of lower molecular weight, and therefore the effect of creating water-limiting conditions was less


En los estudios efectuado por Castillo et al. (2006) se apreció una correlación entre las poblaciones de Phaseolus vulgaris de menor tamaño y la precocidad de las variedades en cuanto al inicio de la floración. Éste periodo se presentó en forma temprana en semillas medianas que en las de mayor tamaño. En este estudio, la evaluación de las colectas se hizo en torno a la etapa de germinación de las mismas, pero resulta interesante analizar que también se detectó una precocidad en esta etapa, ya que las semillas más pequeñas (Negro Delgado y Blanco Delgado) fueron las que mostraron un mayor porcentaje de semillas germinadas el primer día; es decir, precocidad, que el resto de las semillas.

marked. However, recent studies indicate that water limiting conditions are accentuated with the use of PEG in the case of Phaseolus vulgaris (Castilho-Custodio et al., 2009).

The precocity and germination speed decreased by effect of water stress, while the duration of germination increased (Table 3), coinciding with that reported for other legumes such as Vicia faba (Belkhodja and Soltani, 1992).

In studies performed by Castillo et al. (2006) was appreciated a correlation between populations of Phaseolus vulgaris smaller size and earliness of varieties regarding initiation of

Colecta Osmolito Ψs (MPa) Prec. (%) Vel. Germ. (%) Dur. (Días)

NDZNaCl 0.3 0 85 112Sacarosa 0.3 26.7 85 100Manitol 0.3 33.3 78 100PEG 0.3 0 91 SG

COL NaCl 0.3 0 41 75Sacarosa 0.3 0 87 41.6Manitol 0.3 0 90 25PEG 0.3 0 0 SG

BDZ NaCl 0.3 16.7 93 SGSacarosa 0.3 50 100 79Manitol 0.3 16.7 99 63PEG 0.3 0 SG SG

CH NaCl 0.3 0 86 64Sacarosa 0.3 0 65 91Manitol 0.3 0 0 SGPEG 0.3 0 0 SG

F NaCl 0.3 0 24 SGSacarosa 0.3 0 0 SGManitol 0.3 0 0 SGPEG 0.3 0 0 SG

NG NaCl 0.3 0 85 116Sacarosa 0.3 0 92 166.7Manitol 0.3 0 84 233PEG 0.3 0 0 SG

Cuadro 4. Índices de germinación de colectas criollas de Phaseolus sometidas a estrés hídrico durante 5 días. Los valores corresponden a porcentajes respecto al control.

Table 4. Germination index from native collections of Phaseolus subjected to water stress for 5 days. The values correspond to percentages regard to control.


Conclusiones

Existe una diversidad biológica entre las colectas con relación a sus características físicas. En general, las colectas tienen un contenido nutricional, sobresaliendo la colecta de Phaseolus lunatus. En cuanto a su capacidad germinativa, existe una variabilidad entre los materiales evaluados, tanto en condiciones normales (adición de agua únicamente) como bajo condiciones de estrés hídrico, las colectas negro delgado, blanco delgado y negro grueso presentaron los más altos porcentajes de germinación. La naturaleza del soluto utilizado y su concentración también influyeron en la germinación. El PEG-8000 fue el soluto que más afectó el proceso de germinación, lo que indica que la inhibición se debe a un efecto osmótico y más que a la presencia de iones tóxicos como es el caso del NaCl. Los índices de germinación determinados confirman también la variabilidad entre las colectas en relación a la respuesta frente a condiciones limitantes de agua.

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flowering. This period was presented early in medium seed than in larger ones. In this study, evaluation of the collections were made around the germination stage of the same, but it is interesting to note that there was also a precocious at this stage, since the smaller seeds (Black Thin and White thin) were the ones that showed higher percentage of seeds germinated on the first day, i.e. precocity, than the rest of the seeds.

Conclusions

There is a biodiversity among the collections in relation to their physical characteristics. Overall, the collections have a nutritional content, highlighting the collection of Phaseolus lunatus. As for the germination capacity, there is variability among the materials evaluated, both in normal (addition of water only) and under water stress conditions; the collections black thin, white thin and black thick showed the highest percentage of germination. The nature of the solute used and its concentration also influenced the germination. PEG-8000 was the solute that most affected the germination process, indicating that the inhibition is due to an osmotic effect and more than the presence of toxic ions such as NaCl. Germination index also confirm the variability between collections in relation to the response to water-limiting conditions.

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Diagnóstico de la microcuenca Río Yuqueza en la comunidad de San Lorenzo Albarradas, Oaxaca*

Diagnosis of watershed Yuqueza River in the community of San Lorenzo Albarradas, Oaxaca

Judith Martínez de la Cruz1, Gustavo Omar Díaz Zorrilla§1, Salvador Lozano Trejo1, María Isabel Pérez León1 y Valentín Vásquez1

1División de Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex Hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230 Tel. 01(951) 5 17 07 88. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: febrero de 2013


Resumen

La elaboración del diagnóstico constituye el conjunto de acciones orientadas a reunir la información necesaria y disponible para alcanzar el mayor conocimiento posible acerca de la cuenca o microcuenca, sus problemas y sus causas. El objetivo del presente trabajo fue diagnosticar los recursos naturales en la microcuenca Río Yuqueza bajo el enfoque de manejo de cuencas en San Lorenzo Albarradas, Oaxaca durante el periodo agosto 2009 a julio 2011. Se empleó la Metodología del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), para reconocer la importancia de las actividades socioeconómicas que en la microcuenca se desarrollan. Se enfoca en la rehabilitación de microcuencas y en la influencia de las actividades antropogénicas sobre los recursos naturales. La microcuenca Río Yuqueza funciona como reservorio de agua usado para la población. Las prácticas agrícolas, forestales y pecuarias, así como el sobrepastoreo, construcción de caminos y brechas han acelerado el proceso de degradación de la microcuenca. Esto ha generado la disminución de la productividad en los agroecosistemas, disminución de la disponibilidad natural de agua y pérdida del suelo, nutrientes y materia orgánica. Por su extensión de 453 hectáreas es clasificada como nanocuenca; del análisis morfométrico de elongación se determinó que su forma es alargada.

Abstract

The elaboration of diagnostic constitutes a set of actions oriented to gather the necessary information and available to achieve the best possible knowledge about the basin or watershed, its problems and its causes. The objective of this study was to assess the natural resources in the watershed Yuqueza River under watershed approach management in San Lorenzo Albarradas, Oaxaca during the period of August 2009 to July 2011. It was used the methodology from the Mexican Institute of Water Technology (IMTA) to recognize the importance of socio-economic activities that are developed in the watershed. It focuses on the rehabilitation of watersheds and the influence of anthropogenic activities on natural resources. The watershed Yuqueza River works as a water reservoir used for the population. The agricultural, forestry and livestock practices, thus as overgrazing, roads construction and trails have accelerated the degradation of the watershed. This has led to the decline in productivity in agroecosystems, decreased natural availability of water and soil loss, nutrients and organic matter. By its extension of 453 hectares is classified as nano watershed; from the elongation morphometric analysis was determined that its shape is elongated.

Judith Martínez de la Cruz et al.1212 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Palabras clave: agroecosistemas, microcuenca, nanocuenca.

Introducción

Los ecosistemas naturales se basan en la interacción continua de sus elementos en el tiempo y espacio, por lo tanto, es imposible solucionar un problema ecosistémico manipulando sólo uno de sus elementos: el agua; por lo que resulta conveniente, en estos casos, utilizar el enfoque de cuenca hidrográfica para entender las interacciones entre los recursos naturales (clima-relieve-suelo-vegetación), así como la forma en que se organiza la población humana para apropiarse de ellos y su impacto en la cantidad, calidad y temporalidad del agua (Cotler, 2004).

El deterioro de las cuencas hidrográficas se ha convertido en uno de los problemas ambientales, sociales y económicos más importantes de nuestro país. Es decir, el desarrollo económico que ha presentado el país ha originado fuertes presiones sobre los recursos naturales renovables, aunado a la falta de planeación y manejo integrado de dichos recursos, está afectando la sostenibilidad de los ecosistemas. (Evaluación del Milenio, 2005).

El diagnóstico de la microcuenca surge como una de las acciones para articular la participación de los usuarios de los recursos naturales, debido a su dependencia común a un sistema hídrico compartido. Con la información generada, se pudieron identificar las actividades antropogénicas que en el área de estudio se desarrollan y su influencia de éstas sobre los recursos naturales. La conservación de suelo y agua es una necesidad que debe atenderse con el fin de que la comunidad pueda vivir en un ambiente sano y perdurable

La microcuenca Río Yuqueza de San Lorenzo Albarradas es un área que cuenta con recursos naturales, y debido a las actividades pecuarias, forestales y agrícolas que se practican en ella ha estado sufriendo cambios que la han llevado a deteriorarse.

El área de la microcuenca es de 453 hectáreas, y en ella habitan un total de 1 512 habitantes. Las actividades agropecuarias que en ella se desarrollan es la siembra de milpa de temporal y ganadería en pequeña escala. Otra actividad económica que genera ingresos a las familias es el aprovechamiento de la palma Brahea dulcis, este recurso forestal no maderable les permite elaborar: petates, sombreros, tenates, etc. Las

Key words: agroecosystems, micro watershed, nano watershed.

Introduction

Natural ecosystems are based on continuous interaction of its elements in time and space, therefore, it is impossible to solve an ecosystem problem manipulating only one element: the water; so it turns convenient, in these cases, to use the watershed approach to understand the interactions between natural resources (climate-relief-soil-vegetation), and the way it organizes human population to appropriate them and their impact on the quantity, quality and timing of water (Cotler, 2004).

The deterioration of watersheds has become one of the most important environmental, social and economic problems of our country. I.e., economic development that has shown the country has caused great pressure on renewable natural resources, coupled with the lack of planning and integrated management of such resources, is affecting the sustainability of ecosystems. (Evaluación del Milenio, 2005).

The diagnosis of the watershed arises as one of the measures to ensure the participation of the users of natural resources, because of their common dependence on a shared water system. With the information generated were able to identify anthropogenic activities in the study area that are being developed and their influence of these on natural resources. The soil and water conservation is a necessity that must be addressed in order to enable the community to live in a healthy and enduring environment.

The watershed River Yuqueza from San Lorenzo Albarradas, is an area that has natural resources, and because livestock, forestry and agriculture activities that are practiced in it has been undergoing changes that have led to deteriorate.

The watershed area is 453 hectares, and in it inhabits a total of 1 512 inhabitants. Agricultural activities that in it develop are corn under rainfed and small-scale farming. Another economic activity that generates income to families is the use of the palm Brahea dulcis, this non timber resource allows them to elaborate: mat of palm leaves, hats, tenates, etc. Remittances are one of the most important economic

Diagnóstico de la microcuenca Río Yuqueza en la comunidad de San Lorenzo Albarradas, Oaxaca 1213

remesas es uno de los ingresos económicos más importantes en la población, ya que por lo menos un integrante de cada familia se encuentra trabajando en el estado de Oaxaca o en algún estado de la República Mexicana o por el contrario en los Estados Unidos de América.


Área de estudio

El estudio se realizó en la comunidad de San Lorenzo Albarradas, Oaxaca, se ubica geográficamente entre 16º 48’ y 16º 59’ latitud norte y 96º 08’ y 96º 19’ longitud oeste a una altitud entre 900 y 2 500 m. El clima es semicálido subhúmedo y precipitación anual entre 500 a 1 000 mm y temperatura media anual entre 14ºC y 26 ºC. De acuerdo con FAO/UNESCO/ISRIC de 1988, el suelo se clasifica como Regosol, Litosol y luvisol

El uso potencial de la tierra es en promedio 0.86% de uso agrícola, de la cual 0.05% se destina para la agricultura mecanizada continua y 0.81% para la agricultura manual estacional (INEGI, 2008).

Metodología

Se utilizó la Metodología del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), la cual consiste en: 1. Levantamiento de información directa; 2. Reconocimiento del área de estudio; 3. análisis de la información. Se utilizó el Sistema de Información Geográfica (SIG) ArcView 9.2; y 4. La identificación de procesos. Ésta metodología reconoce la importancia de las actividades socioeconómicas; la cual se enfoca en la rehabilitación de microcuencas y en la influencia de las actividades antropogénicas sobre los recursos naturales. La información de campo se recabó aplicando entrevistas, recorridos de campo, transectos y observación directa y participante.


Componente biofísico

De acuerdo a Umaña (2002) se delimitó la microcuenca en la carta topográfica 1:50 000. Lo que sirvió como referencia para realizar el recorrido en el área de estudio.

income in the population, and that at least one member of each family is working in the state of Oaxaca or in some state of Mexico or otherwise in the United States of America.


Study area

The study was conducted in the community of San Lorenzo Albarradas, Oaxaca, is located geographically between 16° 48' and 16º 59' north latitude and 96° 08' and 96° 19' west longitude at an altitude between 900 and 2 500 m. The climate is humid semi-warm and annual rainfall between 500 and 1 000 mm and average annual temperature between 14 ºC and 26 ºC. According to FAO/UNESCO/ISRIC 1988, the soil is classified as Regosol, Litosol and luvisol.

The potential use of the land is on average 0.86% for agricultural use, of which 0.05% is intended for continuous mechanized agriculture and 0.81% for seasonal manual agriculture (INEGI, 2008).

Methodology

It was used the methodology from the Mexican Institute of Water Technology (IMTA), which consists of: 1. Collection of direct information; 2. Recognition of the study area; and 3. Analysis of the information, it was used the Geographic Information System (GIS) ArcView 9.2; and 4. Identification of processes; this methodology recognizes the importance of socio-economic activities, which focuses on the rehabilitation of watersheds and the influence of anthropogenic activities on natural resources. Field data was collected using interviews, field observations, transects and direct observation and participant.


Biophysical component

According to Umaña (2002) the watershed was delimited in the topographic map 1:50 000. This served as reference to trace the routes in the study area.


The watershed Yuqueza River has an elongated shape, indicating that the time of concentration of runoff water is greater since it runs for a longer time along the main channel (Umaña, 2002).

For its extension of 453 ha (Figure 1) is classified as nano watershed, considering the classification of Garcia (1982) and the results of the present research. Therefore, it is defined as any area in which its drainage will go to the main channel of a watershed. It is a dynamic natural system, in which the man can engage in productive, economic and cultural activities.

The area obtained from ArcGIS was 4.53 km2 with a perimeter of 0.01 km, important for morphometric calculations.

The compactness index was 0.0013 km, indicating that the watershed is oval-round.

The elongation ratio was 0.80, which implies that is an elongated watershed (Viramontes-Olivas et al., 2008)

For the shape factor was obtained 0.78 which makes the watershed to have higher risk of flooding. The average slope was 33%, which represents a rugged terrain (Viramontes-Olivas et al., 2008) (Table 1). The presence of forest cover occupying the upper and middle area of the watershed favors infiltration due to rainfall interception by vegetation and consequently the decrease in the rate of water draining superficially.

La microcuenca Río Yuqueza, tiene forma alargada, lo que indica que el tiempo de concentración de la escorrentía superficial es mayor pues el agua circula más tiempo a lo largo del cauce principal (Umaña, 2002).

Por su extensión de 453 ha (Figura 1) es clasificada como nanocuenca, considerando la clasificación de García (1982) y los resultados de la presente investigación. Por consiguiente, se define como toda área en la que su drenaje va a dar al cauce principal de una microcuenca. Es un sistema natural dinámico, en el que él hombre puede realizar actividades productivas, económicas y culturales.

El área obtenida a partir de ArcGis fue de 4.53 km2 con un perímetro de 0.01 km, importante para los cálculos morfométricos.

El índice de compacidad obtenido fue de 0.0013 km, indicando que la microcuenca tiene forma oval-redonda.

Respecto a la relación de elongación este fue de 0.80, que implica ser una microcuenca alargada (Viramontes-Olivas et al., 2008)

En cuanto al factor de forma se obtuvo 0.78 lo que hace que la microcuenca tenga más alto riesgo de inundaciones. La pendiente media fue 33% lo que representa un suelo accidentado (Viramontes-Olivas et al., 2008) (Cuadro 1). La presencia de cobertura boscosa que ocupa la parte alta y media de la microcuenca favorece la infiltración gracias a la intercepción de la lluvia por la vegetación y en consecuencia la disminución en la velocidad del agua, que escurre en forma superficial.

Suelos. En la microcuenca se encuentran tres unidades edafológicas: Litosol, Regosol y Luvisol. Litosol: abarca la mitad de la microcuenca y se concentra en la parte baja y media. La profundidad encontrada fue de 8.3 cm, limitada por la presencia de roca y tepetate, la cual se puede observar claramente en caminos y carreteras de terracería. Son suelos en los que la erosión está sujeta a la ubicación topográfica.

Después de los Litosoles, los Regosoles son los más abundantes en la microcuenca. Se distribuyen principalmente en la parte alta y media. Éstos tipos de suelos están formados por materiales no consolidados, se parecen a la roca que los subyace cuando no son profundos, pobres en materia orgánica, en algunos casos están asociados a roca y tepetate según FAO/UNESCO/ISRIC en 1988, (Raymundo, 2008).

Figura 1. Área de la microcuenca Río Yuqueza, en San Lorenzo Albarradas, Oaxaca. Esc. 1:45 000.

Figure 1. Area of the watershed Yuqueza River in San Lorenzo Albarradas, Oaxaca; 1:45 000 scale.

ÁREA DE LA MICROCUENCA “RÍO YUQUEZA”

SIMBOLOGÍAMICROCUENCASAN LORENZO ALBARRADAS

1:45,000

N


Cuadro 2. Características evaluadas en muestras de suelo en la microcuenca Río Yuqueza, en San Lorenzo Albarradas, Oaxaca.Table 2. Characteristics evaluated in soil samples in the watershed Yuqueza River in San Lorenzo Albarradas, Oaxaca.

La profundidad encontrada fue de 10 cm. Este suelo, muchas veces es producto de la erosión hídrica de laderas. Su distribución está dada en topografía accidentada y los signos de erosión son graves.

El Luvisol ocupa la menor abundancia dentro del área de estudio se encuentra principalmente en la parte baja. Se caracteriza por estar sujeto a procesos de inundación, son suelos fértiles. La profundidad promedio encontrada fue de 15.2 cm. Coincidiendo con esta definición en este periodo de lluvia hubo grandes derrumbes y deslaves en esta área. El crecimiento del cauce del río destruyo gran parte de los caminos que conducen a la parte alta de la zona de estudio.

Las texturas del suelo varían de medias a gruesas, pH promedio de 6 a 7. En la parte baja se encuentra un suelo alcalino, en la parte media, un suelo neutro, y en la parte alta (la cumbre) se encontró un suelo ligeramente ácido (Cuadro 2).

En cuanto a presencia de materia orgánica la parte media de la microcuenca es la que cuenta con una clase de medianamente pobre, debido a la alta concentración de la agricultura. Mientras que, en la parte baja es extremadamente rico, ya que es donde se concentra la materia orgánica que es arrastrado por la lluvia. La parte baja de la microcuenca cuenta con un rico contenido de nitrógeno, ya que la agricultura se practica cada cierto número de años (Colinvaux, 1998) permite que las bacterias fijadoras de nitrógeno vuelvan a formar una reserva de compuestos nitrogenados. El 0.082 representa una cantidad medianamente pobre de nitrógeno, es aquí donde se lleva a cabo la agricultura.

Uso actual del suelo. Esta variable fue definida utilizando imágenes 2009 de alta resolución de Google Earth, logrando realizar la digitalización a una escala de 1:5 800. La

Soils. In the watershed there are three soil units: Litosol, Regosol and Luvisol. Litosol: covers half of the watershed and is concentrated in the bottom half. The depth found was 8.3 cm, limited by the presence of rock and hardpan, which can be clearly seen on roads and dirt roads;these are soils in which erosion is subject to topographic location.

After Lithosols, the Regosols are the most abundant inthe watershed; are mainly distributed in the upper and middle part. These types of soils are composed of unconsolidated materials, resemble to the rock that underlies when they are not deep, poor in organic matter content, in some cases are associated to rock and hardpan according to FAO / UNESCO / ISRIC in 1988, (Raymundo, 2008). The depth found was 10 cm. This

Variable Área de estudio

Unidad de medida

Densidad de corrientes 2.87 †Densidad de drenaje 0.002 kmRelación de bifurcación 3.25 †Factor de forma 0.78 †Relación de forma 0.05 †Índice de forma 1.99 †Índice de compacidad 0.0013 †Relación de elongación 0.80 †Pendiente ponderada 33 %Altura media de cuenca 2.5 kmCoeficiente de masividad 0.12 mCoeficiente orográfico 0.30 m

Cuadro 1. Variables morfométricas para la microcuenca Río Yuqueza.

Table 1. Morphometric variables for watershed Yuqueza River.

km= kilometro; m= metro; †= unidad no determinada.

Muestra pHπ Materia orgánica (%)†

Nitrógeno total (%)††

Textura Tipo de suelo (color) escala

Parte baja (1 559 msnm) 7.9 6.3 0.31 Arena Arcilla Limo35.3 20.5 48.2

Marrón grisáceo

Franco ArcillosoParte media (1960 msnm) 6.9 1.7 0.08 32.6 44.2 23.3 Marrón amarillento

ArcillosoLa cumbre (2224 msnm) 6.3 2.9 0.15 69.3 14.7 16.0 Marrón

Franco Arenosoπ= Rel 1:2 potenciómetro. †=Walkey y Black, ††= estimación a partir de materia orgánica.


agricultura de temporal abarca un total de 40 ha. Los terrenos de cultivo se ubican a orillas del río principal y afluentes secundarios (Figura 2) lo que conlleva a una disminución de la vegetación y agua. La parte forestal en la microcuenca está representado por 38.6% y en menor porcentaje bosque mixto y pastizal. Por otro lado, deterioro del suelo se ve presente desde la boquilla de la microcuenca hasta la parte alta de la misma, sobre todo en áreas donde se ha practicado la deforestación a causa de la agricultura. La deforestación ocasionó no sólo una pérdida de fertilidad del suelo por erosión; sino que también destruye el capital biológico del área y reduce significativamente su biodiversidad y pérdida de superficie productiva, disminución de la productividad del sitio, generación de sedimentos (Gayoso y Alarcón, 1999).

Las fuertes pendientes le confieren, por naturaleza, un alto grado de susceptibilidad a la erosión (fragilidad natural), aunado a esto, el desarrollo de la agricultura de temporal, el sobre pastoreo, cambio de uso de suelo y la disminución de la vegetación, han acelerado el proceso de degradación ecológica.

Los principales agentes de eliminación de la vegetación han sido la agricultura, forestería y la ganadería. Estas actividades originan procesos de deterioro como:

Deforestación y pérdida de la cobertura del sueloErosión y arrastre de sedimentos hacia los cuerpos de aguaReducción y reubicación de la biodiversidad

soil often is the result of water erosion of slopes. Their distribution is given in rugged topography and the signs of erosion are serious.

The Luvisol occupies lower abundance within the study area is found mainly in the lower part. It is characterized by being subject to flooding processes, are fertile soils. The average depth found was 15.2 cm; matching with this definition in this period of rain there were great collapses and landslides in this area. The growth of the river destroyed many of the roads leading to the top of the study area.

Soil texture varies from medium to coarse; average pH of 6 to 7. On the lower part is an alkaline soil, in the middle, neutral, and at the top (summit) was found a slightly acidic soil (Table 2).

Regarding the presence of organic matter, the middle part of the watershed counts with a class fairly poor, due to the high concentration of agriculture. While in the lower part is extremely rich, since is where is concentrated the organic matter that is washed away by rain. The lower part of the watershed has a rich nitrogen content, since agriculture is practiced every few years (Colinvaux, 1998) enabling nitrogen fixing bacteria reforming a reserve of nitrogen compounds. 082 represents a poor medium amount of nitrogen, is here where agriculture takes place.

Current land use. This variable was defined using 2009 high-resolution images from Google Earth, performing a digitalization at a scale of 1:5 800. Rainfed agriculture covers a total of 40 ha. The farmland is located along the main river and tributary side (Figure 2) which leads to a decrease in vegetation and water. The forests in the watershed are represented by 38.6% and to a lesser extent mixed forest and grassland. On the other hand, soil deterioration is present from the bottom to the upper part of the watershed, especially in areas where deforestation has been practiced because of agriculture. Deforestation not only caused a loss of soil fertility through erosion but also destroys the biological capital of the area and significantly reduces biodiversity and loss of productive land, reduces site productivity and sediment generation (Gayoso and Alarcón, 1999).

The steep slopes confer by nature, a high degree of susceptibility to erosion (natural fragility), coupled with this, the development of rainfed agriculture, overgrazing, land use change and decrease of vegetation, have accelerated the process of environmental degradation.

Figura 2. Uso actual del suelo de la microcuenca Río Yuqueza, en San Lorenzo Albarradas, Oaxaca. Esc. 1:5 800.

Figure 2. Current land use of the watershed Yuqueza River in San Lorenzo Albarradas, Oaxaca. Scale 1:5 800.

Fuente: Delimitación propia a partir de imágenes del Google Earth.

Uso actual del suelo

Simbología Uso Área (ha) % Agrícola 40 8.8 Forestal 175 38.6 Pastizal 65 14.3 Otros 173 38.2Total 453 99.9 Río Yuqueza

N

1:5,800


The main agents of vegetation removal have been agriculture, forestry and livestock. These activities cause deterioration processes as:

Deforestation and loss of soil coverErosion and sediment transport to water bodiesReduction and relocation of biodiversityLoss of fertile topsoilDecreased infiltration rates of soil waterIncreased runoff (surface runoff)

Climate. The climatic situation of the watershed was determined, emphasizing on basic variables such as precipitation and temperature, with INEGI data. The climate (temperate subhumid) occupies 100% of the study area. It is distributed in areas where the elevation ranges between 2 000 and 2 400 masl and the average annual temperature ranges between 14 ºC and 26 ºC and the average annual precipitation ranges from 500-1000 mm.

Hydrology. Yuqueza River rises in the top of the hill called "The Summit" at elevations of 2224 m, with a slope of 33% in the municipality of San Lorenzo Albarradas, crossing in the same community to its confluence with the Tehuantepec River (Figure 3).

Yuqueza River traverses a path of 3 km from the place where it originates (Water Panfilo) to where the watershed closes. It has water during the months of June to December, from this

Pérdida de la capa de suelo fértilDisminución en las tasas de infiltración de agua en el sueloAumento de la escorrentía (escurrimientos superficiales)

Clima. Se determinó la situación climática de la microcuenca, haciendo énfasis en las variables básicas como precipitación y temperatura, con datos de INEGI. El clima (templado subhúmedo) ocupa 100% del área de estudio. Se distribuye en zonas donde la elevación fluctúa entre 2 000 y 2 400 msnm. Y la temperatura media anual oscila entre 14ºC y 26ºC y la precipitación media anual va de 500 a 1 000 mm.

Hidrología. El Río Yuqueza nace en la parte alta del cerro llamado “La Cumbre” a elevaciones de 2 224 m, con una pendiente de 33% en el municipio de San Lorenzo Albarradas, atravesando en la misma comunidad hasta su confluencia con el Río Tehuantepec (Figura 3).

El Río Yuqueza recorre un trayecto de 3 km desde el lugar donde se origina (Agua Pánfilo) hasta donde cierra la microcuenca. Tiene agua durante los meses de junio a diciembre, pasando esta época el agua es infiltrada superficialmente, dejándose ver en la parte baja solamente. Los diferentes afluentes secundarios o riachuelos desaguan en el río principal lo que ayuda conservar la humedad y presencia del agua en toda la microcuenca.

Vegetación. Se elaboró un transecto agroecológico para determinar el tipo de vegetación en la microcuenca: en la boquilla o parte baja de la microcuenca (1 559 msnm) la vegetación presente detectada: grilla (Risinus comunis), anona (Anona muricata), y zompantle (Eritrina americana) seguido por un estrato de gramíneas y herbáceas nativas.

En la parte media (1 960 msnm) a una distancia de 15 m tanto vertical como horizontal comienza a dominar el encino (Quercus laurina).

En la parte alta (2 224 msnm) se localiza vegetación de pino-encino y bosque de encino, en algunas partes, asociaciones de especies de vegetación como: manzanito, jarilla, espinos, etc. Lo que contribuye a mantener la productividad y cobertura vegetal de la microcuenca para mantener las funciones básicas de la misma; así como las condiciones de bienestar de la población dentro y fuera de la microcuenca.

Componente socioeconómico. San Lorenzo Albarradas tiene una población total de 1 512 habitantes, de los cuales 735 son hombres y 777 son mujeres. De acuerdo a las

Figura 3. Afluentes de la microcuenca Río Yuqueza, en San Lorenzo Albarradas, Oaxaca. Esc. 1:5 800.

Figure 3. Tributary of watershed River Yuqueza in San Lorenzo Albarradas, Oaxaca; Scale 1:5 800.

N

Microcuenca Río YuquezaSan Lorenzo Albarradas, Oaxaca

Simbología Río Yuqueza Afluentes secundarios Microcuenca

1:5,800


observaciones en campo, la distribución espacial de la población es muy variada, teniendo concentraciones altas en algunos y dispersas en otros casos, lo cual está relacionado con zonas de topografía accidentada. Los pobladores tienen acceso a servicios públicos y sociales como: energía eléctrica, alumbrado público, drenaje, talleres mecánicos, iglesia, escuelas, servicio de transporte público y privado, tiendas, etc.

Cuentan con un Centro de Salud (CS), conformado por un núcleo básico que consta de dos enfermeras, un MPSS (médico pasante en servicio social). La atención es básica y, en caso de emergencia, deben trasladar a los pacientes a la unidad más cercana (COPLAMAR) que se encuentra en el distrito de Tlacolula. Según registro realizado por el CS, reportan que las principales enfermedades dentro de la población infantil son: diarrea e infecciones respiratorias agudas, entre los que se destacan resfriados, tos y gripe.

En cuanto al nivel educativo 16.3% de la población total es analfabeta. Se cuenta con dos fuentes de agua que cubren las necesidades de la población, Río Yuqueza y La Pila cada uno cubre la mitad de la población gracias a que están ubicados al este y oeste de la comunidad; hay un tercero ( Río Yegoloyá) que se ubica dentro del territorio pero no es utilizado por la población. El agua del Río Yuqueza llega a un tanque que está ubicado a orillas del mismo. El tanque que es llenado por el Río La Pila se encuentra ubicado en la parte alta de la comunidad y es el encargado de distribuir el agua para el centro de la población.

La tenencia de la tierra, es comunal. Sin embargo, al aprovechar la palma (Brahea dulcis) hace una división de la tierra; la primera pertenece al mando del Presidente Municipal y la segunda al Comisariado de Bienes Comunales. Cada quien define la época de corte y la distribución de palma para cada ciudadano. Entre los cultivos que predominan se encuentran los granos básicos: maíz, frijol y calabaza. Las actividades que practican es la agricultura, ganadería y forestal.

Los niveles de desempleo son moderados, y los ingresos por familia son mínimos y varían de acuerdo a las épocas del año siendo mayores en la época de cosecha de los cultivos y corte de palma, las actividades productivas presentan un crecimiento moderado lo que no permite un desarrollo hacia la misma comunidad debido a factores como: la falta de asesoría técnica, falta de mercado que les permita vender sus productos a mejores precios, elevado precio de los insumos agrícolas y pecuarios. El hombre es el responsable de los ingresos económicos, se caracteriza por su labor en el campo y cargos en la comunidad.

time the water is infiltrated superficially, being seen at the bottom only. Different secondary tributary sides or streams flow into the main river which helps retain moisture and presence of water throughout the watershed.

Vegetation. An agroecological transect was developed to determine the type of vegetation in the watershed: in the bottom of the watershed (1 559 masl) the vegetation detected: castor oil plant (Risinus comunis), soursop (Annona muricata), and American coral tree (Erythrina americana) followed by a layer of native grasses and herbaceous.

In the middle (1 960 masl) at a distance of 15 m vertical and horizontal begins to dominate the oak (Quercus laurina).In the top (2 224 masl) is located pine-oak and oak forest, in some places, vegetation species associations as: apple tree, creosote bush, thorns, etc. Which help to maintain productivity and vegetation cover of the watershed to keep the same basic functions thereof; thus as the welfare conditions of the population in and out of the watershed.

Socioeconomic component. San Lorenzo Albarradas has a total population of 1 512 inhabitants, of whom 735 are men and 777 are women. According to field observations, the spatial distribution of the population is very diverse, with high concentrations in some and scattered in other cases, which is related to areas of rugged topography. The residents have access to public and social services such as electricity, street lighting, drainage, repair shops, church, schools, public and private transport, shops, etc.

They have a Health Center (HC), conformed of a core that consists of two nurses, a MPSS (medical intern in social work). The attention is basic and, in an emergency, they must move patients to the nearest unit (COPLAMAR) located in the district of Tlacolula. According to a research made by HC, report that the major diseases in the pediatric population are: diarrhea and acute respiratory infections, among which stand out colds, coughs and flu.

Regarding the educational level 16.3% of the total population is illiterate. It has two water sources that meet the needs of the population, Yuqueza River and La Pila each covering half of the population because they are located east and west of the community; there is a third ( Yegoloya River) that is located within the territory but not used by the population. The water from the Yuqueza River reaches a tank that is located along the same. The tank that


Por tratarse de un municipio de alta marginación, resulta prioritario para diversas instituciones, tales como: Secretaría de Desarrollo Social (SEDESOL), Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), Comisión Federal de Electricidad (CFE) e Instituto Estatal de Educación Pública de Oaxaca (IEEPO). La SEDESOL, opera en el área de estudio a través del programa Oportunidades, programa que ha demostrado a las mujeres los beneficios de organizarse y trabajar en equipo.

Dentro del área de inf luencia de la microcuenca, no existen instituciones ni proyectos que trabajen en temas relacionados al medio ambiente y recursos hídricos, lo que indica que no se le ha dado ningún tipo de manejo ni atención alguna.

Uno de los problemas presentes, es el paternalismo, ya que la gente sólo se interesa cuando se trata de recibir algún apoyo por parte del gobierno, sin tener que devolverlo en algún momento.

Dentro de la microcuenca se encontraron diferentes servicios ecosistémicos como: madera, leña, agua, alimentos derivados de la agricultura, de la ganadería, regulación de la erosión, etc., y de acuerdo a Quétier et al. (2007) están disponibles por la acción de la naturaleza, y que ellos pueden beneficiarse de alguna acción o intervención específica.

Conclusiones

La microcuenca Río Yuqueza ocupa 453 ha de territorio, clasificándose como nanocuenca. Del análisis morfométrico la elongación determina la forma de la nanocuenca y las condiciones de la misma. Una observación importante fue que la forma es alargada lo que indica que el tiempo de concentración de la escorrentía es mayor pues el agua circula más tiempo a lo largo del cauce principal. Los índices morfométricos pueden ayudar a formular medidas para preservar los recursos naturales de la zona de estudio.

Los problemas principales que se presentan en la nanocuenca son: desde el punto de vista ambiental: cambio de uso del suelo y erosión; desde el punto de vista social: la disminución del recurso agua y en lo económico: la parte productiva, escasez de agua y terrenos no aptos para la agricultura. Las actividades antropogénicas como las prácticas agrícolas, forestales y pecuarias, así, como el sobrepastoreo y la apertura de caminos y brechas han acelerado el proceso de

is filled by the La Pila River is located in the upper part of the community and is responsible for distributing the water to the center of town.

The land ownership is communal. However, by leveraging palm (Brahea dulcis) makes a division of the land; the first part belongs to the Mayor and the second to the Commissariat of Community goods. Each one defines the time of cutting and distribution of palm for every citizen. Among the predominant crops are basic grains like: corn, beans and squash. The activities practiced are agriculture, livestock and forestry.

Unemployment levels are moderate, and family income are minimal and vary according to the time of year, being higher at the time of harvesting and palm cutting; productive activities have moderate growth which does not allow development towards the community due to factors such as: lack of technical assistance, lack of market allowing to sell their products at better prices, high cost of farm and livestock inputs. The man is responsible for the income, is known for its work in the field and in the community charges.

Being a high poverty district is a priority for many institutions, such as: Ministry of Social Development (SEDESOL), National Institute of Statistics, Geography and Informatics (INEGI), Federal Electricity Commission (CFE) and State Institute of Public Education from Oaxaca (IEEPO). SEDESOL operates in the study area through the Opportunities program; a program that has proven benefits to women of organizing and work together.

Within the influence area of the watershed, there are no institutions or projects working on issues related to the environment and water resources, indicating that it has not been given any form of management or any attention.

One of the current problems is paternalism, as people are only interested when it comes receiving some support from the government, without having to return at some point.

Within the watershed there were different ecosystem services such as: timber, firewood, water, food from agriculture, livestock, erosion regulation, etc. And according to Quetier et al. (2007) there are available by the action of nature, and that they can benefit from some action or specific intervention.


erosión de la microcuenca y como consecuencia se tiene la disminución de la productividad en los agroecosistemas, pérdida del suelo, nutrientes y materia orgánica.

San Lorenzo Albarradas es catalogada como indígena. La distribución espacial es variada, la cual está relacionada con zonas de topografía accidentada. El 83.7% cuenta con un nivel de estudios o se encuentra estudiando. Mientras que, 16.3% es analfabeta.

Los servicios ecosistémicos encontrados en la nanocuenca incluyen la regulación de la erosión, del ciclo hidrológico, del clima, el mantenimiento de la biodiversidad, la provisión de una amplia gama de recursos para la subsistencia de la comunidad. Los bosques y otros ecosistemas dominados por plantas leñosas proporcionan una amplia gama de servicios ecosistémicos.

Literatura citada

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Conclusions

The watershed Yuqueza River occupies a territory of 453 ha, classifying as nano watershed. From the morphometric analysis the elongation determines the shape of the nano watershed and conditions thereof. An important observation was that the shape is elongated indicating that the time of concentration of runoff water is greater since water runs for a longer time along the main channel. Morphometric index can help in developing measures to preserve the natural resources of the study area.

The main problems that arise in the nano watershed are from the environmental perspective: change in land use and erosion, from the social point of view: the decline of water resources and economically: the productive part, water shortages and land unsuitable for agriculture. Anthropogenic activities such as agricultural, forestry and livestock practices, as well as overgrazing and the opening of roads and trails have accelerated the process of erosion of the watershed and consequently have lower productivity in agroecosystems, soil loss, nutrients and organic matter.

San Lorenzo Albarradas is classified as indigenous. The spatial distribution varies, which is related to areas of rugged topography. 83.7% counts with a study level or is studying; while, 16.3% are illiterate.

Ecosystem services found in watershed include regulation of erosion, the hydrologic cycle, climate, maintenance of biodiversity, providing a wide range of resources for the survival of the community. Forests and other ecosystems dominated by woody plants provide a wide range of ecosystem services.

Viramontes-Olivas, O. A.; L. F. Escoboza-García, C.; Pinedo-Álvarez, V. M.; Reyes-Gómez, J.; Román-Calleros, A. y Pérez-Márquez, A. 2008. Morfometría de la Cuenca del río San Pedro, Conchos, Chihuahua. Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable. 1(3):21-31.

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Efecto de Portulaca oleracea y Lolium perenne en la carne de gallina criolla*

Effect of Portulaca oleracea and Lolium perenne in native chicken meat

Imelda Adriana Ángeles-Coronado1§, Martha Patricia Jerez-Salas1, María Isabel Pérez-León1 y Yuri Villegas-Aparicio1

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, Ex-Hacienda Nazareno. 71230, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, México. ([email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].



Resumen

Se evaluó el efecto de la verdolaga (Portulaca oleracea L.) y raygrass (Lolium perenne) sobre el rendimiento y las características químicas de la carne de gallina criolla. La investigación se llevó a cabo en el Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca durante 2011 y 2012, determinando el peso vivo, mermas por componentes no cárnicos, peso de los principales cortes, así como el contenido de proteína, grasa, minerales y humedad para pechuga, pierna y muslo de gallinas criollas de 64 semanas de edad alimentadas con dieta alternativa (maíz 43%, cacahuate 39%, alfalfa 13.5%, carbonato de calcio 02.5%, ortofosfato de calcio 0.5%, minerales 0.5%, vitaminas 0.5% y sal 0.5%) más pastoreo en Portulaca oleracea L., (T1), dieta alternativa más pastoreo en Lolium perenne (T2) y alimento comercial para aves (testigo: T0). El mayor peso vivo y la canal más pesada, se obtuvo con animales alimentados con T1, en las mermas por componentes no cárnicos el T2 fue quien presentó el menor desempeño. En cuanto al peso porcentual por cortes entre T1 y T2 no hubo efecto (p> 0.05). En concentración de proteína, grasa, minerales y humedad el T1 tuvo en mejor desempeño revelando las mayores concentraciones proteína, grasa, minerales y menor concentración en el contenido de agua.

Palabras clave: Portulaca oleracea L., Lolium perenne, calidad, rendimiento.

Abstract

The effect of purslane (Portulaca oleracea L) and ryegrass (Lolium perenne) on yield and chemical characteristics of native chicken meat was evaluated. The research was conducted at the Technological Institute of Oaxaca Valley during 2011 and 2012, determining the live weight, losses due to non-meat components, major cuts weight, protein content, fat, minerals and moisture for breast , legs and thigh from native chicken of 64 weeks old fed with alternative diet (43% corn, 39% peanut, 13.5% alfalfa, 02.5% calcium carbonate, 0.5% calcium phosphate, 0.5% minerals, 0.5% vitamins and 0.5% salt) plus grazing in Portulaca oleracea L., (T1), alternative diet plus grazing in Lolium perenne (T2) and commercial food for birds (control T0). The highest live weight and heavier carcass was obtained from animals fed with T1, in the losses for non-meat components T2 had the lowest yield. The percentage weight for cuts between T1 and T2 had no effect (p> 0.05). In concentration of protein, fat, minerals and moisture T1 had better yield revealing the higher concentrations of protein, fat, minerals and lesser concentration in water content.

Key words: Portulaca oleracea L., Lolium perenne, quality, yield.

Imelda Adriana Ángeles-Coronado et al.1222 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Introducción

El sistema alternativo de producción avícola se inserta mediante el proceso de generación de tecnologías para mejorar los sistemas de producción y adaptarlos a las condiciones de manejo locales y a las características específicas de los pequeños productores para lograr que sean más compatibles con el manejo sustentable de los recursos de la unidad de producción campesina. Esta práctica demuestra que con estos cambios en la producción, se mejora la situación alimenticia y se disminuye en forma sustantiva el deterioro de los recursos naturales, aquí se asocia estratégicamente la actividad agraria con la visión del desarrollo social por hombres y mujeres del campo, que es el actor y actriz del proceso productivo (Trujillo, 2003).

Así existe un desconocimiento en la población en cuanto al uso de ingredientes locales para la alimentación de las gallinas criollas. Según Simopoulos (1989) la verdolaga es la fuente vegetal terrestre, más rica en ácidos grasos, en especial el omega 3; y es la única planta terrestre que contiene ALA (alfa-linolenico) y EPA (ácido eicosapentanoico). Ésta planta, puede crecer, tanto en forma silvestre como cultivada; se puede encontrar una variación en los niveles de concentración de sus elementos, esto está en función de las condiciones en las que se encuentre el cultivo y de otros factores como el periodo de siembra, la calidad y fertilidad del suelo y de la edad de la misma planta.

Estas aves se crían al aire libre o en instalaciones rústicas, lo que reduce costos de inversión, se aprovecha la mano de obra familiar y representa un componente importante en la dieta de las personas además de tener características aceptables para todas las edades, lo cual favorece su consumo. La avicultura rustica o de traspatio fortalece la economía de las unidades de producción campesina de Oaxaca proporcionándoles alimento de alto valor nutritivo como carne y huevo para de autoconsumo (Jerez et al., 1994). Las investigaciones que se realizan en la avicultura son relacionadas con los pollos de engorda criados en sistemas intensivos; dejando de lado a la práctica tradicional o traspatio que representa una posibilidad alimentaria para las familias en los medios rurales, por lo que resulta importante conocer el efecto que tiene la verdolaga y el raygrass en la alimentación de las aves.

El objetivo de la investigación fue evaluar el rendimiento y calidad de la canal de las gallinas criollas que fueron alimentadas con tres diferentes dietas que consistieron

Introduction

The alternative poultry production system is inserted through the generation process of technologies to improve production systems and adapt them to local management conditions and specific characteristics of small producers to make them more compatible with sustainable resource management of peasant production unit. This practice shows that these changes in production, improved nutritional status and substantively reduces the deterioration of natural resources, here is associated strategically farming with the vision of social development for men and women from the countryside, which is the actor and actress of the production process (Trujillo, 2003).

Thus there is a lack of knowledge in the population relating to the use of local ingredients to feed native chickens. According to Simopoulos (1989) purslane is the terrestrial plant source, richer in fatty acids, especially omega 3 and is the only terrestrial plant that contains ALA (alpha-linolenic acid) and EPA (eicosapentaenoic acid). This plant can grow in both wild and cultivated; it can be found a variation in the concentration levels of its elements, this is in function of the conditions under which it is growing, and other factors such as the seeding period , quality and soil fertility and the age of the same plant.

These birds are raised outdoors or in rustic facilities, reducing investment costs takes advantage of family labor and represents an important component in the diet of people in addition of having acceptable characteristics for all ages, which favors consumption. The rustic or backyard poultry strengthen the economy of peasant production units from Oaxaca providing highly nutritious food such as meat and eggs for subsistence (Jérez et al., 1994). The research being conducted in poultry are related with broilers reared in intensive systems; bypassing the traditional practice or backyard that represents a feeding possibility for families in rural areas, so it is important to know the effect that purslane and ryegrass have in poultry feed.

The objective of the research was to evaluate the yield and carcass quality of native chicken that were fed with three different diets consisting in: commercial food, alternative diet plus grazing in purslane (Portulaca oleracea L.) and alternative diet plus grazing in ryegrass (Lolium perenne).

Efecto de Portulaca oleracea y Lolium perenne en la carne de gallina criolla 1223

en: alimento comercial, dieta alternativa más pastoreo en verdolaga (Portulaca oleracea L.) y dieta alternativa más pastoreo en raygrass (Lolium perenne).


El estudio se realizó en el Módulo de Agricultura Alternativa del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO) que se encuentra ubicado a 17° 00’ de latitud norte y 96° 46’ de longitud oeste, a una altura de 1 650 m sobre el nivel del mar msnm. Para alimentar a las aves se utilizó alimento comercial balanceado, dieta alternativa más pastoreo en Portulaca oleracea L. (verdolaga) y dieta alternativas más pastoreo en Lolium perenne (raygrass) (Cuadro 1). La población estuvo conformada por 30 gallinas criollas de 64 semanas de edad que terminaron su ciclo de postura.

Para el caso de la dieta alternativa más pastoreo en verdolaga y raygrass se establecieron parcelas con medidas de 7.5 m de largo x 7.5 m de ancho, delimitadas con cercas de madera y malla de gallinero. Las aves estuvieron alojadas en corrales de tela de gallinero, postes de madera y techo de lámina con una altura de 2.5 m x 3 m de largo, con piso de tierra, cada corral estuvo provisto de comederos, bebederos y nidos; los comederos utilizados fueron tolvas de plástico y metal con capacidad de 9 kg, los cuales se colgaron en el centro del corral para la disposición de alimento. Los bebederos fueron cazuelas de barro verde vidriado (barnizado) con capacidad de 6 L colocando una por corral, cambiando a diario el agua.

Para dar cumplimento a los objetivos planteados de la investigación, se procedió a la preparación de las muestras. Antes de ser sacrificadas las aves estuvieron en ayuno durante 24 h, se tomaron al azar gallinas para ser pesadas y registrar el peso vivo, posteriormente se sacrificaron por degüello para que se desangraran, después se escaldaron sumergiéndolas en agua a 60 °C durante 45 segundos para poder desplumarlas de forma manual (Potter, 1999) se procedió al corte y separación de patas y cabeza, evisceración y lavado según lo marca la NOM-033-ZOO-1995 y obtener el peso de las vísceras, la piel se retiró de forma manual, de cada canal se separaron piernas, muslos, pechuga, y alas para determinar el rendimiento por cortes en relación al peso de la canal (Morón-Fuenmayor et al., 2008).


The study was conducted in the Alternative Agriculture Module from the Technological Institute of Oaxaca Valley (ITVO) that is located at 17° 00' N and 96° 46' W, at an altitude of 1 650 masl. To feed the birds was used a balanced commercial feed, alternative diet plus grazing in Portulaca oleracea L. (Purslane) and alternative diet plus grazing in Lolium perenne (ryegrass) (Table 1). The population consisted of 30 native chickens of 64 weeks old that finished their laying cycle.

In the case of alternative diet plus grazing in purslane and ryegrass were established plots of 7.5 m long by 7.5 m wide, bounded with wooden fencing and chicken wire; the birds were housed in pens of chicken wire, wooden posts and a tin roof with a height of 2.5 m by 3 m long, with dirt floor, each pen was provided with feeders, drinkers and nests; feeders used were plastic and metal hoppers with capacity of 9 kg, which were hung in the center of the pen for the food provision. Drinkers were green glazed cassole (painted) with capacity of 6 L placing one per pen, changing the water daily.

To give compliance to the objectives of the research, it was preceded to the preparation of the samples. Before slaughtered, the birds were fasted for 24 h; chickens were randomly selected for weighing and recording the live weight, then sacrificed by bleed out slaughtering, afterwards were blanched by dipping them in water at 60 °C for 45 seconds to be able to pluck by hand (Potter, 1999) and proceeded to cut and separation of legs and

Tratamientos Raciones T0= alimento balanceado

100 g/ave/ día

T1= dieta alternativa + pastoreo en verdolaga

100 g/ave/ día + 5 h de pastoreo/día

T2= dieta alternativa + pastoreo en raygrass

100 g/ave/ día + 5 h de pastoreo/día

Cuadro 1. Dieta y cantidades suministradas.Table 1. Diet and quantities supplied.

El T0 fue alimento balanceado PONEPAB F-2 16%, T1y T2 dieta alternativa (maíz 43%, cacahuate 39%, alfalfa 13.5%, carbonato de calcio 02.5%, ortofosfato de calcio 00.5%, minerales 00.5%, vitaminas 00.5% y sal 00.5% y químicamente con: humedad 29.23%, fibra cruda 98.53%, extracto etéreo 10.87% cenizas 7.66% y proteína 14.42%).


Las variables evaluadas fueron: merma de la canal por componentes no cárnicos y rendimiento de los principales cortes primarios al momento del sacrificio. Los análisis bromatológicos de proteína (micro Kjeldahl) lípidos (Soxhlet), minerales (método gravimétrico) y humedad (horno de convección), de la carne en los cortes de pechuga, pierna y muslo de las gallinas alimentadas con las tres dietas, fueron practicados en el Laboratorio de Diagnóstico Ambiental del ITVO. Se utilizó un diseño completamente al azar (DCA), cada tratamiento con 10 repeticiones. Cada unidad experimental fue representada por un grupo de gallinas por corral. Los datos se analizaron con el programa estadístico Statistical Analysis Sistem (SAS).


Los resultados de la investigación se obtuvieron de gallinas criollas de 64 semanas de edad, las cuales se alimentaron con tres dietas.

Peso vivo

El mayor peso vivo de los tratamientos alternativos lo obtuvo el T1, con 1 605 g. superando por 439 g al T2, que obtuvo un peso vivo de 1 166 g. Sin embargo, el T0 supera al T1 y T2 el cual registró un peso vivo de 2 300 g. Éstos resultados pueden deberse a que las gallinas que conformaron el T0 estuvieron solamente confinadas en su corral y las de los T1 y T2, tenían mayor desgaste energético debido a que eran pastoreadas durante 5 h al día.

En cuanto a las mermas por componentes no cárnicos, el T2 obtuvo una merma mayor (43.22%) que el T1 (41.05%), aunque estadísticamente no tiene ningún efecto significativo el tipo de alimento utilizado, esto coincide con el resultado del peso vivo del T0 puesto que las mermas para este tratamiento fueron menores. Dichas mermas pueden estar influenciadas por la cantidad de grasa ariñonada presente en los animales que fueron alimentados con la dieta alternativa ya que contenía 39% de cacahuate (Cuadro 2).

Rendimiento por cortes

El rendimiento de las principales cortes de la canal de gallina criolla, alimentadas con diferentes dietas alternativas se observa en el Cuadro 3. De igual forma que los resultados anteriores, de las dietas alternativas el T1 fue el que presentó

head, evisceration and washing according to NOM-033-ZOO-1995 and obtain the weight of the viscera, the skin is removed manually, of each carcass were separated legs, thighs, breasts, and wings to determine the yield by cuts in relation to carcass weight (Moron-Fuenmayor et al., 2008).

The variables evaluated were: loss of carcass by non-meat components and yield of major primal cuts at slaughter. The chemical analyzes of protein (micro-Kjeldahl) lipids (Soxhlet), minerals (gravimetric method) and moisture (convection oven) of meat in cuts of breast, leg and thigh of chickens fed with three diets were practiced in the Environmental Diagnostic Laboratory from ITVO. It was used a completely randomized design (CRD) with 10 replications each treatment. Each experimental unit was represented by a group of chickens per pen. Data were analyzed with the Statistical Analysis Data Systems (SAS).


The research results were obtained from native chickens of 64 weeks old, which were fed with three diets.

Live weight

The higher live weight of the alternative treatments was obtained by T1, with 1 605 g. exceeding by 439 g T2, which obtained a live weight of 1 166 g. However T0 exceeds T1 and T2 which recorded a live weight of 2 300 g. These results may be because the chickens that formed T0 were only confined in their pen, while T1 and T2 had higher energy cost because they were grazed for 5 hours a day.

As for the losses due to non-meat components, T2 obtained a higher reduction (43.22%) than T1 (41.05%), but statistically has no significant effect on the type of feed used, this agrees with the result of the live weight of T0 since the losses were lower for this treatment. Such losses can be influenced by the amount of kidney fat present in animals that were fed with alternative diet since it contained 39% of peanut (Table 2).

Yield by cuts

The yields of the main carcass cuts from native chicken, fed with different alternative diets are shown in Table 3. Similarly to the previous results of alternative diets T1 had


la canal más pesada (1 055.33 g), superando por 328.03 g al T2 (727.30 g); sin embargo, estadísticamente no existe efecto de las dietas sobre el rendimiento de los cortes, en ninguno de los tratamientos, nuevamente el grupo de gallinas alimentadas con alimento comercial obtuvo el mayor peso. En cuanto al peso porcentual por cortes entre los tratamientos T1 y T2 no tuvo efecto estadísticamente significativo por el tipo de dieta suministrada. Sucediendo lo mismo con los porcentajes del T0.

A pesar de que el tratamiento comercial fue el más pesado los T1 y T2 mostraron buen desempeño, lo cual confirma que con niveles de hasta 20% de la dieta, la presencia de forraje puede estimular el crecimiento de las aves, así como su

heavier carcass (1 055.33 g), exceeding by 328.03 g T2 (727.30 g); however statistically there is no effect of the diets on yields of cutting, in any of the treatments, again the group of chickens fed with commercial feed had the highest weight. Regarding the percentage weight by cuts between T1 and T2, the treatments had no statistically significant effect on the type of diet fed. Happening the same with the percentages of T0.

Although commercial treatment was heavier than T1and T2 showed good performance, which confirms that with levels up to 20% of the diet, the presence of forage may stimulate the growth of poultry, as well as its performance, contributing

TratamientosVariable T 0 T 1 T 2

Peso (g) Canal (%) Peso (g) Canal (%) Peso (g) Canal (%)Peso vivo 2300 100 1605 100 1166 100Plumas 81.00 3.47b 54.00 3.28b 82.00 7.07aSangre 95.33 4.06a 76.00 4.93ª 45.33 3.83a

Vísceras 222.67 9.91a 216.67 13.84ª 148.67 12.78aCabeza 105.67 4.51ab 64.00 3.86b 62.00 5.31aCuello 83.33 3.55a 49.33 3.01ª 37.00 3.17aPata 102.00 4.38a 60.00 3.86ª 56.00 4.80a

Rabadilla 179.33 7.81a 137.00 8.52ª 73.00 6.26bPeso de componentes no cárnicos 869.70 37.74b 657.30 41.05ab 504.00 43.22a

TratamientosVariable T 0 T 1 T 2

Peso (g) Canal (%) Peso (g) Canal (%) Peso (g) Canal (%)

Pech. c/hueso 388.33a 23.75a 226.67b 21.68a 152.33b 21.02a

Pier c/hueso 239.33a 14.37a 144.33ª 13.50a 122.00a 16.64a

Mus c/ hueso 392.00a 27.70a 267.00a 15.50b 177.33a 15.30b

Alas 195.33a 11.89a 12400ab 11.82a 99.33b 13.76a

Canal 1648.00a 100.00 1055.33ab 100.00 727.30b 100.00

Cuadro 2. Mermas de componentes no cárnicos en canal de gallina criolla.Table 2. Losses from non-meat components in carcass native chicken

Medias con igual letra por fila no presentan diferencias (Tukey p˂ 0.05). Los porcentajes están en función del peso de la canal. T0= alimento comercial, T1= dieta alternativa + verdolaga, T2= dieta alternativa+ raygrass.

Cuadro 3. Rendimiento de los principales cortes de canal de gallina.Table 3. Yield of the major cuts in chicken carcass.

Medias con igual letra por fila no presentan diferencias (Tukey p˂ 0.05). Los porcentajes están en función del peso de la canal. T0= alimento comercial; T1= dieta alternativa + verdolaga; T2= dieta alternativa+ raygrass.


desempeño, contribuyendo a la producción de carne (Ponte et al., 2008). Lo anterior puede deberse a la capacidad que tienen las aves de obtener energía y aminoácidos presentes en el forraje (Buchanan et al., 2007).

Similares resultados reportan Dou et al. (2009) en pollos de lento crecimiento, las aves que tuvieron acceso a forraje durante el estudio, presentaron igual peso porcentual de canales evisceradas y en los cortes de pechuga que los tratamientos testigo. Igual que en guajolotes, tratados con alimento comercial para pavos fueron más pesados y porcentualmente, presentaron mayor ventaja los tratamientos que tuvieron acceso a forraje verde (Camacho et al., 2011). Los bajos rendimientos productivos de la avicultura familiar pueden atribuirse al sistema de crianza, el cual se caracteriza por el uso de instalaciones rústicas, falta de control sanitario y alimentación deficiente, lo que resulta en una baja producción de carne y huevo.

Humedad

El porcentaje de humedad registrado para las muestras de carne sin piel que fueron evaluadas fue de 73.27% a 76.87% esto es debido a que la mayor parte de los músculos de los animales están conformados por agua (Cuadro 4). De los resultados obtenidos en la presente investigación de T1 y T2 en cuanto al contenido de humedad coinciden con el pollo de engorda, que va de 74.15 a 73.93% de humedad en la carne de pollo, utilizando una mezcla de carne de pechuga y muslo (Vargas, 2001). Pero se encuentran por encima de los que reportara Senses (1999) en gallinas para carne y para caldo con los siguientes contenidos de humedad en las partes comestibles de: 72.7% y 60% respectivamente.

Aunque las gallina criolla presente un rendimiento de carne bajo, en comparación con pollos sintéticos es de gran importancia señalar la preferencia que en las comunidades de Oaxaca tiene no solo como alimento, si no, de intercambio para solventar compromisos sociales y religiosos (Rivera 2010).

Proteína

En las variables químicas en cuanto al contenido de proteína cruda en lo cortes pechuga y muslo se encontró que el T0 mostró una mayor concentración de proteína a diferencia del T2 que fue el de menor concentración, sin embargo, numéricamente se puede observar que el corte de la pierna en los tres tratamientos su comportamiento fue igual, esto

to the production of meat (Ponte et al., 2008). This may be due to the ability that birds have to obtain energy and amino acids present in forage (Buchanan et al., 2007).

Similar results are reported by Dou et al. (2009) in slow-growing chickens, the birds that had access to forage during the study, showed the same percentage weight of eviscerated carcass and in cuts of breast cuts than control treatments. As in turkeys fed with commercial feed were the heaviest ones and porcentually had greater advantage the treatments that had access to forage (Camacho et al., 2011). Low yields of family poultry production can be attributed to the poultry farming system, which is characterized by the use of rustic facilities, lack of food and poor sanitary control, resulting in a low production of meat and eggs.

Moisture

The moisture registered for skinless meat samples evaluated was 73.27% to 76.87%; this is because most of the muscles of the animals are comprised of water (Table 4). From the results obtained in this research of T1 and T2 in terms of moisture content match with broilers reared ranging from 74.15 to 73.93% of moisture in chicken meat, using a mixture of breast and thigh meat (Vargas, 2001). But are found above those reported by Senses (1999) in chickens for meat and broth with the following moisture contents in edible parts of: 72.7% and 60% respectively.

Although native chicken shows a meat yield low compared with synthetic chickens, is very important to note the preference in the communities of Oaxaca has not only as food, but as of exchange to solve social and religious commitments (Rivera, 2010).

Cortes principales Tratamiento Pechuga Pierna Muslo

Alimento comercial (T0)

75.23a 76.87ª 76.62ª

Alternativa + verdolaga (T1)

75.25a 73.27ª 73.83ª

Alternativa + Raygrass (T2)

75.20a 75.70ª 73.63ª

Cuadro 4. Porcentaje de humedad en la carne de gallina criolla alimentada con dos dietas diferentes.

Table 4. Percentage of moisture in native chicken meat fed with two different diets.

Medias con igual letra por columna no presentan diferencias (Tukey p˂ 0.05).


Protein

In the chemical variables regarding the content of crude protein in cuts of breast and thigh, was found that T0 showed higher protein concentration unlike T2 which was the lowest concentration, however, it can be observed numerically that leg cut in all three treatments had similar behavior, this is because it has a large amount of tendons which favor the results; unlike the breast has fibrous consistency, i.e. a type of cut leaner (Table 5).

The results found in this study of native chickens of 64 weeks of age are similar to those found with Broiles chickens reared under grazing conditions in Ischaemun ciliare (smutgrass) with a protein percentage of 22.51% and 17.57% in breast and skinless thigh (Vargas, 2001); and in native turkeys of 64 weeks of age fed corn and soybean had values of 21.13% for the breast, 18.81for legs and 18.67% for thigh (López et al., 2009).

Fat

Statistically in fat there is no difference in the effect of alternative diet plus grazing in purslane and ryegrass on the concentration of fat in each of the cuts (Table 6). However, the highest values of fat were found in leg of the three treatments, although there was no difference between them.

The results obtained by García (1993), regarding the concentration of fat in chicken meat using a mixture of chicken breast meat and thigh is 4.50 to 4.64%; while Potter and Hotchkiss (1999) mention that the composition of the edible parts from the chicken depends of the piece. Hoe white meat and without skin contains about 3.5% fat and in chickens for broth contain 5.6% (Senses, 1999).

se debe a que cuenta con una gran cantidad de tendones los cuales favorecen los resultados; a diferencia de la pechuga que es de una consistencia más fibrosa, es decir que es un tipo de corte más magro (Cuadro 5).

Los resultados encontrados en este estudio realizado con gallinas criollas de 64 semanas de edad se parecen a los encontrados con pollos Broiles, criados bajo condiciones de pastoreo en Ischaemun ciliare (Ratana) con un porcentaje de proteína de 22.51% y 17.57% en pechuga y muslo sin piel (Vargas 2001); y en guajolotes criollos de 64 semanas de edad alimentados con maíz y soya valores de 21.13% para la pechuga, 18.81% para pierna y 18.67 para el muslo (López et al., 2009).

Grasa

En grasa estadísticamente no se encontró diferencia en el efecto de la dieta alternativa más pastoreo en verdolaga y de la dieta alternativa más pastoreo en raygrass sobre la concentración de grasa en cada uno de los cortes (Cuadro 6). Sin embargo, los valores más altos de grasa numéricamente se encontraron en la pierna de los tres tratamientos aunque entre ellos no existió diferencia.

Los resultados obtenidos por García (1993), en cuanto a la concentración de grasa en la carne de pollo utilizando una mezcla de carne de pechuga y muslo es 4.50 a 4.64%

mientras que Potter y Hotchkiss (1999) mencionan que la composición de las partes comestibles del pollo depende de la pieza. La carne blanca azada y sin piel contiene alrededor de 3.5% de grasa y en las gallinas para caldo un contenido 5.6% (Senses, 1999). Esto coincide con los



19.15a 18.88a 17.38a


10.22c 19.76a 14.09b


13.06b 16.65a 11.89b

Cuadro 5. Porcentaje de proteína en la carne de gallina alimentada con dos dietas diferentes.

Table 5. Percentage of protein in chicken meat fed with two different diets.




3.15ª 17.85ª 9.27ª


4.34ª 17.69ª 6.71ª


3.11ª 18.96ª 7.03a

Cuadro 6. Porcentaje de grasa en la carne de gallina alimentada con dos dietas diferentes.

Table 6. Percentage of fat in chicken meat fed with two different diets.



resultados encontrados solo para la carne de la pechuga, de los diferentes tratamientos de esta investigación no así en la pierna y el muslo. Es importante destacar, que éstos datos sirven como referencia a esta investigación, pues hasta el momento se tiene poco o nulo conocimiento acerca de la composición química de la carne de gallinas criadas en los traspatios de las comunidades rurales del estado de Oaxaca.

Minerales

En el contenido de minerales (Cuadro 7) no se encontró diferencia significativa, tanto en las dos dietas alternativas como en el T0. Sin embargo, en T1 fue el que obtuvo la mayor concentración por encima de T0 y T2, no obstante, en pollos Broiles criados bajo condiciones de pastoreo en Ischaemun ciliare (Ratana) se reporta un porcentaje ceniza de 1.32% y 0.98% (Vargas, 2001). Y en guajolotes criollos de 64 semanas de edad alimentados con maíz y soya valores son de 0.58 para pechuga, de 0.54 para pierna y de 0.59 para el muslo (López et al., 2009). Lo revelado en este estudio en cuanto a minerales es alto de acuerdo a los que la literatura reporta; sin embargo, Lloyd et al. (1982) reportan que el contenido de ceniza para un animal adulto es 4%.

Como se ha mencionado en los resultados anteriores, existe un vacío de información acerca de las gallinas criollas, es por ello que se hace referencia a los resultados obtenidos en investigaciones en pollos con características genéticamente mejoradas, dejando de lado las aves que se encuentran en los traspatios de las comunidades y que son una fuente importante de carne y huevo para el autoconsumo de los integrantes de la familia.

Conclusiones

Las gallinas criollas de 64 semanas de edad alimentadas con dieta alternativa más pastoreo en verdolaga mostró un buen desempeño en las variables peso vivo, menor peso en componentes no cárnicos y mayor rendimiento en los principales cortes de la canal, a diferencia de la dieta alternativa más pastoreo en raygrass, así como en la calidad de la canal revelo las mayores concentraciones proteína, grasa, minerales y menor concentración en el contenido de agua.

This coincides with the results found only for breast meat, of different treatments of this research not similar for leg and thigh. Importantly, these data serve as a reference to this research, as so far there is little or no knowledge about the chemical composition of meat from chickens raised in backyards of rural communities in the state of Oaxaca.

Minerals

In the mineral content (Table 7) no significant difference was found between treatments. However, T1 was the one that had the higher concentration exceeding T0 and T2, however, Broiles chickens reared under grazing conditions in Ischaemun ciliare (smutgrass) reported a percentage of 1.32% ash and 0.98% (Vargas, 2001). And in native turkeys of 64 weeks of age fed with corn and soybean values are 0.58 for breast, 0.54 for leg and 0.59 for thigh (López et al., 2009). The revealed in this study in terms of minerals, is high according to that reported in literature, however, Lloyd et al. (1982) report that the ash content for an adult animal is 4%.

As mentioned in previous results, there is a lack of information about native chicken, therefore referred to the results obtained in researches in chickens with genetically improved features, aside birds found in the backyards of communities and are an important source of meat and eggs for consumption on the family members.

Conclusions

The native chicken of 64 weeks old fed with alternative diet plus grazing in purslane showed a good performance in the live weight variables, less weight in non-meat components

Cortes Principales Tratamiento Pechuga Pierna Muslo


3.75a 3.50a 2.25a


4.00a 5.25a 3.00a


4.00a 4.25a 2.50a

Cuadro 7. Porcentaje de minerales en la carne de gallina alimentada con dos dietas diferentes.

Table 7. Percentage of minerals in chicken meat fed with two different diets.

Medias con igual letra por columna NO presentan diferencias (Tukey p˂ 0.05).


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Inoculación con consorcios nativos de hongos de micorriza arbuscular en Agave angustifolia Haw.*

Inoculation of native arbuscular mycorrhizal fungi consortia in Agave angustifolia Haw.

María de Lourdes Robles-Martínez1,2, Celerino Robles2§, Facundo Rivera-Becerril3, María del Pilar Ortega-Larrocea4 y Lina Pliego-Marín5

1Programa Doctoral en Ciencias Biológicas y de la Salud. Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. 2Laboratorio de Suelos. CIIDIR-IPN-OAXACA, Calle Hornos No.1003. Santa Cruz Xoxocotlán, 71230 Oaxaca, México. Tel y fax: +52 951 5170610. ([email protected]; [email protected].) 3Departamento El Hombre y su Ambiente. Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. Calzada del Hueso 1100. Col. Villa Quietud. 04960 México, D. F. [email protected]. 4Departamento de Edafología. Instituto de Geología. Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N. Ciudad Universitaria. 04510 México, D. F. [email protected]. 5Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. ExHacienda de Nazareno. Santa Cruz Xoxocotlán. 68130 Oaxaca. [email protected]. §Autor para correspondencia: [email protected].

Resumen

El objetivo de éste trabajo fue determinar la compatibilidad funcional de inóculos nativos de hongos de micorriza arbuscular (HMA) en Agave angustifolia, utilizando parámetros de crecimiento y nutrición como indicadores. En el invernadero del Laboratorio de Suelos del CIIDIR- Unidad Oaxaca, en 2009, se realizó un experimento bifactorial con arreglo combinatorio con cuatro repeticiones y distribución de tratamientos en bloques aleatorizados completos. Los factores experimentales y sus niveles fueron: factor A: plántulas de maguey propagadas por hijuelos vegetativos (HI) y por bulbilos florales (BU); factor B: seis inóculos de consorcios nativos de HMA provenientes del distrito de Tlacolula, Oaxaca (CN1 a CN6), control positivo Glomus intraradices (GI) y control absoluto sin inocular (CON). Las variables de respuesta fueron: altura de la planta, área foliar por planta, longitud y distribución de raíces y biomasa a la cosecha (pesos fresco y seco de hojas, tallo y raíces), concentración y contenido de N y P en hojas y colonización micorrízica. En HI se registró el mayor grado de compatibilidad con el inóculo CN2. En BU se registró compatibilidad con los inóculos CN4, CN6 y GI. Las plantas que fueron inoculadas con CN2 registraron los más altos

Abstract

The aim of this work was to determine the functional compatibility of native inoculums of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in Agave angustifolia, using parameter of growing and nutrition as indicators. In the greenhouse from the Soil Laboratory Unit CIIDIR in Oaxaca, during 2009, an experiment was conducted a two-factor with a combine array with four replications and distribution of treatments in randomized complete blocks. The experimental factors and their levels were: factor A: maguey seedlings propagated by vegetative tillers (HI) and by floral bulbils (BU), factor B, six native inoculums of AMF consortia from the district of Tlacolula, Oaxaca (CN1 to CN6 ), positive control Glomus intraradices (GI) and uninoculated absolute control (CON). The response variables were: plant height, leaf area per plant, root length and distribution and biomass at harvest (fresh and dry weight of leaves, stem and roots), concentration and content of N and P in leaves and mycorrhizal colonization. In HI was recorded the highest degree of compatibility with the inoculum CN2. BU recorded compatibility with inoculums CN4, CN6 and GI. The plants that were inoculated with CN2 recorded the highest values in compatibility indicator variables, followed closely by those receiving the inoculum



María de Lourdes Robles-Martínez et al.1232 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

valores en las variables indicadoras de compatibilidad, seguidas cercanamente por las que recibieron el inóculo CN3. Independientemente de su origen, las plántulas de A. angustifolia mostraron mejor compatibilidad funcional con inóculos nativos que con el inóculo de la especie introducida.

Palabras clave: Agave angustifolia, Glomus intraradices, biofertilizantes, compatibilidad funcional.

Introducción

Los hongos endomicorrízicos arbusculares (HMA) son constituyentes esenciales de la microbiota nativa del suelo en ecosistemas y agroecosistemas, probablemente colonicen más tejidos que ningún otro organismo en la naturaleza. Por eso, en agrosistemas es preciso realizar estudios previos del estado micorrízico del sistema así como de su actividad, y si es necesario, reforzar la población natural de HMA con inoculaciones apropiadas (Allen et al., 1992; Requena et al., 1996).

Las asociaciones micorrízicas son cosmopolitas, por su presencia en la mayoría de los hábitats naturales terrestres, y ubicuas, por el amplio número de familias de plantas susceptibles de ser micorrizadas (Hernández et al., 2003). Estos hongos no se asocian con especies vegetales específicas; sin embargo, el efecto que tienen sobre ellas sí puede ser diferente de acuerdo con la especie vegetal de que se trate; es decir, no son específicos pero si tienen una efectividad diferencial. Como el nivel de colonización que distintos hongos MA pueden tener para un mismo hospedero son diferentes, se puede inferir que existe un cierto grado de especificidad en la simbiosis, lo que lleva al concepto de compatibilidad (Barea, 1991). Smith y Gianinazzi-Pearson (1988) acuñaron el término “compatibilidad funcional” para indicar la expresión fenotípica de un hongo MA como resultado de la influencia del ambiente sobre la expresión genotípica de ambos simbiontes, planta y hongo.

Aunque en sistemas experimentales las incompatibilidades de las combinaciones planta-HMA son escasas, ello suele ser más frecuente en condiciones naturales. La razón es que generalmente un determinado hongo está adaptado a condiciones ambientales determinadas y su introducción en ecosistemas diferentes puede provocar “inadaptaciones” al medio (Brundrett, 1991; Rillig y Mummey, 2006).

CN3. Regardless of its origin, seedlings of A. angustifolia showed better functional compatibility with native inoculums than with inoculum of the introduced species.

Key words: Agave angustifolia, Glomus intraradices, biofertilizers, functional compatibility.

Introduction

Arbuscular endomycorrhizal fungi (AMF) are essential constituents of the indigenous soil microbiota in ecosystems and agroecosystems, probably colonize more tissues than any other organism in nature. So, is necessary to make previous research in agroecosystems of the mycorrhizal status, thus as their activity, and if necessary, strengthen the natural population of AMF with appropriate inoculations (Allen et al., 1992, Requena et al., 1996).

Mycorrhizal associations are cosmopolitan, by its presence in most terrestrial habitats, and ubiquitous, for the large number of plant families that can be susceptible to mycorrhizal (Hernández et al., 2003). These fungi are not associated with specific plant species, however, the effect on them may be different according to the plant species in question; i.e. are not specific but they have differential effectiveness. As the levels of colonization that different AMF may have on the same host are different, it can be infer that there is some degree of specificity in the symbiosis, which leads to the concept of compatibility (Barea, 1991). Smith and Gianinazzi-Pearson (1988) coined the term "functional compatibility" to indicate the phenotypic expression of a MA fungus as result of the influence from environment over phenotypic expression of symbionts, plant and fungus.

Although in experimental systems the incompatibilities of plant-AMF combinations are rare, it is usually more common in natural conditions. The reason is that a specific fungus is adapted to a specific environment and its introduction into different ecosystems can cause "maladjustments" to the medium (Brundrett, 1991; Rillig and Mummey, 2006).

Agave angustifolia known regionally in Oaxaca (Mexico) as “maguey sprat” and is a cultivated specie of great socio-economic value in this entity. It is estimated in more than 15500 ha planted of the species in the "mescal region" of Oaxaca (Figure 1), corresponding to the district of Tlacolula over 50% of this surface (Chagoya-Méndez,

Inoculación con consorcios nativos de hongos de micorriza arbuscular en Agave angustifolia Haw. 1233

Agave angustifolia, planta conocida regionalmente en Oaxaca (México) como “maguey espadín”, es una especie cultivada de gran valor socioeconómico en esta entidad. Se estima en más de 15 500 ha la superficie plantada de la especie en la “región del mezcal” de Oaxaca (Figura 1), correspondiendo al distrito de Tlacolula más de 50% de ésta superficie (Chagoya-Méndez, 2004). Las nuevas plantaciones de la especie se establecen con plántulas obtenidas por hijuelos rizomatosos y bulbilos aéreos, en proporción 4:1 (Enríquez-del Valle, 2008). La investigación enfocada al manejo agronómico de la especie es escasa. Se ha generado muy poca información relacionada al manejo de la fertilidad de los suelos y la nutrición de las plantas.

Arredondo et al. (2001) concluyeron que la mejor respuesta del crecimiento del maguey espadín cultivado en la región de los Valles Centrales de Oaxaca se presentó cuando se aplicaron simultáneamente las fertilizaciones orgánica, mineral y biológica, significando la última la aplicación de cinco kg por hectárea de “micorriza”. El inoculante utilizado por los autores fue producido y distribuido por el programa “Alianza para el Campo” de la SAGARPA en el año 1999, aunque no se reportó la especie o especies de hongos presentes ni los métodos utilizados para su producción. Se han descrito las condiciones de la fertilidad de los suelos cultivados con A. angustifolia en el distrito de Tlacolula, Oaxaca, de acuerdo a las variaciones topográficas de los agrosistemas y a la edad de las plantas (Bautista-Cruz et al., 2007), concluyendo que, en general, los suelos son pobres en materia orgánica, nitrógeno y fósforo, condiciones en las que es factible esperar una respuesta positiva a la inoculación con cepas eficientes y competitivas de HMA (Alarcón et al., 2002; Azcón-Aguilar et al., 2003).

El objetivo del trabajo fue registrar los efectos de la inoculación con consorcios nativos de HMA sobre el crecimiento y absorción de nutrientes de plántulas de A. angustifolia obtenidas de hijuelos rizomatosos y de bulbilos aéreos.



Se realizó un experimento bifactorial completo con arreglo combinatorio, con cuatro repeticiones. La distribución de tratamientos fue en bloques aleatorizados completos, dando

2004). New plantings of the species are established with seedlings obtained by rhizomatous tillers and aerial bulbils in proportion 4:1 (Enríquez-del Valle, 2008). The research focused on agronomic management of the species is scarce. It has generated very little information related to the management of soil fertility and plant nutrition.

Arredondo et al. (2001) concluded that the best growth response from sprat maguey grown in the region of the Central Valleys of Oaxaca was presented when applied simultaneously organic, mineral and biological fertilization, meaning the last application of five kg per hectare of "mycorrhiza ". The inoculum used by the authors was produced and distributed by the "Alliance for the Countryside" of SAGARPA in 1999, but did not report the specie or species of fungi present, nor the methods used to produce them. It has been described the conditions of fertility for soils cultivated with A. angustifolia in the district of Tlacolula, Oaxaca, according

Figura 1. Número de hojas desplegadas y altura de planta (cm) en maguey espadín (Agave angustifolia Haw.) de dos orígenes de planta, hijuelos rizomatosos (HI) o bulbilos florales (BU), que recibieron inoculación con seis consorcios multicepa de suelos naturales del distrito de Tlacolula, México. (CN1 a CN6), una cepa de Glomus intraradices (GI) o no fueron inoculadas (CON), y crecieron en invernadero durante 14 semanas después de ser trasplantadas.

Figure 1. Number of leaves unfolded and plant height (cm) in sprat maguey (Agave angustifolia Haw.) of two origins of plant rhizomatous tillers (HI) or floral bulbils (BU), that received inoculation of six multi strain consortia of natural soils from the district of Tlacolula, Mexico. (CN1 to CN6), a strain of Glomus intraradices (GI) or were not inoculated (CON), and grown in a greenhouse for 14 weeks after transplantation.

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0HI1 HI2 HI3 HI4 HI5 HI6 GI CON BU1 BU2 BU3BU4 BU5 BU6 GI CON

Número de hojasAltura de planta


un total de 16 tratamientos y 64 unidades experimentales. Los factores experimentales y sus niveles se anotan en el Cuadro 1.

Desarrollo experimental

La unidad experimental fue una plántula de A. angustifolia establecida en maceta de polietileno rígido de forma troncocónica, con capacidad para 1 200 g de sustrato. Este fue una mezcla de suelo franco y arena de río en proporción 1:1 (v/v), esterilizada por autoclave a 120 °C durante tres horas. Los inoculantes micorrízicos fueron desarrollados en macetas con Sorghum vulgare como planta trampa, en arena de río como sustrato, de acuerdo a lo descrito por Santiago-Soriano (2005). La aplicación de los inoculantes micorrízicos se realizó a una dosis de 8 g por maceta, colocado en el centro de la maceta y sobre el mismo se colocaron las plántulas. El crecimiento ocurrió totalmente en invernadero (temperatura diurna 26-30 °C; temperatura nocturna 18-20 °C; fotoperiodo 14 h iluminación, 10 h oscuridad). El riego se realizó a discreción con agua potable. El periodo de crecimiento evaluado fue de 14 semanas después del trasplante.

Variables de respuesta

Altura de la planta, área foliar por planta (al cumplirse 6, 10 y 14 semanas), longitud y distribución de raíces, biomasa (pesos fresco y seco de hojas, tallo y raíces), concentración y contenido de nutrientes en hojas, N, método microKjeldahl; P, acenización a 500 °C, determinación por el método de vanadomolibdato (Lachica et al., 1973), colonización micorrízica por clareo y tinción con azul de tripano (Phillips y Hayman, 1970) y determinación de colonización por observación microscópica de segmentos de raíz teñidos (McGonigle et al., 1990) (al cumplirse 14 semanas).

Análisis estadísticos

Los datos fueron sometidos a análisis de la varianza y prueba de rango múltiple para separación de medias (diferencia significativa honesta de Tukey- DSH) a un nivel de significancia p< 0.05. Los datos registrados como porcentaje fueron transformados, previos al análisis, por el procedimiento arcCos para satisfacer el requisito de la distribución normal (Steel y Torrie, 1980). En todos los casos se utilizó el software Statgraphics Centurion XVI (Statistical Graphics Corporation, 2009).

to topographic variations from agroecosystems and plant age (Bautista-Cruz et al., 2007), concluding that in general, soils are poor in organic matter, nitrogen and phosphorus, conditions in which to expect a positive response to inoculation with efficient and competitive strains of AMF (Alarcón et al., 2002; Azcon-Aguilar et al., 2003).

The objective was to record the effects of inoculation with native AMF consortia on growth and nutrient uptake of seedlings of A. angustifolia obtained from rhizomatous tillers and aerial bulbils.


Experimental Design

An experiment was conducted, a two-factor with a combine array with four replications. The distribution of treatments was randomized complete block, giving a total of 16 treatments and 64 experimental units. The experimental factors and their levels are noted in Table 1.

Cuadro 1. Descripción de tratamientos ensayados experimentalmente con plantas de Agave angustifolia, en un experimento bifactorial completo con arreglo combinatorio.

Table 1. Description of treatments tested experimentally with Agave angustifolias plants in a complete two-factor experiment under combination array.

Tratamiento Factor A (origen de plántula)

Factor B (inóculo micorrízico)

1 BU CN12 CN23 CN34 CN45 CN56 CN67 GI8 CON9 HI CN110 CN211 CN312 CN413 CN514 CN615 GI16 CON

BU- bulbilos aéreos; HI- hijuelos de raíz; CN- consorcio nativo del distrito de Tlacolula, Oaxaca; GI- Glomus intraradices; CON- control sin inocular.



El origen de las plantas influyó sobre las variables de crecimiento, pero no sobre las de nutrición (Cuadro 2). Las plantas originadas de hijuelos se comportaron con mayor vigor que las de bulbilos aéreos, logrando mayor producción de biomasa, tanto aérea como de raíces, aunque la concentración de los macronutrientes N y P no fue significativamente diferente (p≤ 0.05) entre ambos.

La colonizac ión MA se compor tó de manera inversa, registrando las plantas de hijuelos un valor significativamente menor que las de bulbilos. La respuesta a la inoculación registró un comportamiento similar, con las variables de crecimiento resultando buenas indicadoras, no así la absorción de nutrientes. A pesar de no registrar diferencia significativa (p≤ 0.05) entre ninguno de los inoculantes aplicados para la colonización micorrízica, los inoculantes CN2 y GI promovieron que las plantas acumularan significativamente (p≤ 0.05) más biomasa aérea que la que acumularon las plantas no inoculadas, mientras que en la producción de biomasa radical no se registró diferencia significativa entre estos mismo tratamientos y el control.

Experimental development

The experimental unit was a seedling of A. angustifolia established in a pot rigid polyethylene shaped conical, with a capacity of 1 200 g of substrate. This was a mixture of loam soil and river sand in a 1:1 proportion (v / v), sterilized by autoclaving at 120 °C for three hours. Mycorrhizal inoculants were developed in pots with Sorghum vulgare as trap plant, in river sand as substrate, according to that described by Santiago-Soriano (2005). Applying the

mycorrhizal inoculants was performed at a dose of 8 g per pot, placed in the center of the container and over the same placed the seedlings. The growth occurred entirely in greenhouse (day temperature 26-30 °C; night temperature 18-20 °C; photoperiod 14 h light, 10 h dark). Irrigation was performed at discretion with potable water. The growth period evaluated was 14 weeks after transplantation.

Response variables

Plant height, leaf area per plant (at 6, 10 and 14 weeks), length and distribution of root, biomass (fresh and dry weight of leaves, stem and roots), concentration and nutrient content in leaves, N, micro Kjeldahl method; P, ashes to

Cuadro 2. Peso seco aéreo (PSA), peso seco de raíces (PSR), concentración de N y P en tejido aéreo y colonización micorrízica en plantas de maguey espadín (Agave angustifolia Haw.) de dos orígenes, hijuelos rizomatosos (HI) o bulbilos florales (BU), que recibieron inoculación con seis consorcios multicepa de suelos naturales del distrito de Tlacolula, Oaxaca. (CN1 a CN6), una cepa de Glomus intraradices (GI) o no fueron inoculadas (CON), y crecieron en invernadero durante 14 semanas después de ser trasplantadas. n= 64.

Table 2. Aerial dry weight (PSA), root dry weight (RDW), N and P concentration in aerial tissue and mycorrhizal colonization in sprat maguey (Agave angustifolia Haw) from two origins, rhizomatous tillers (HI) or floral bulbils ( BU), receiving inoculation of six multi strain consortia of natural soils from the district of Tlacolula, Oaxaca. (CN1 to CN6), a strain of Glomus intraradices (GI) or were not inoculated (CON), and grown in a greenhouse for 14 weeks after transplantation. n= 64.

FVMic

Niveles PSA (g) PSR (g) (%) N (%) P (%) Col

Planta BU 5.28 a 1.94 a 1.50 a 0.17 a 32.8 bHI 7.75 b 3.27 b 1.39 a 0.17 a 27.7 a

Inoc CN1 5.63 bc 2.45 ab 1.43 a 0.17 ab 32.2 bCN2 9.94 d 3.80 b 1.45 a 0.18 ab 36.6 bCN3 7.71 cd 2.10 a 1.49 a 0.17 ab 35.5 bCN4 6.47 bc 2.52 ab 1.56 a 0.20 b 32.1 bCN5 2.24 a 1.71 a 1.36 a 0.16 b 33.1 bCN6 3.85 ab 2.24 ab 1.34 a 0.16 b 32.5 bGI 9.75 d 3.00 ab 1.58 a 0.20 b 32.1 b

CON 6.52 bc 3.01 ab 1.38 a 0.14 a 8.0 aMedias seguidas por la misma letra son significativamente iguales entre sí (Tukey 0.05).


500 °C, determined by the method of vanadomolybdate (Lachica et al., 1973), clearcut mycorrhizal colonization and trypan blue staining (Phillips and Hayman, 1970) and determining colonization by microscopic observation of root segments stained (McGonigle et al., 1990) (at 14 weeks).

Statistical analyzes

The data was subjected to analysis of variance and multiple range test for separation of means (Tukey's honestly significant difference-HSD) at a significance level of p< 0.05. The data recorded as percentage were transformed before analysis by the procedure arcCos to meet the requirement of normal distribution (Steel and Torrie, 1980). In all cases was used Statgraphics Centurion XVI software (Statistical Graphics Corporation, 2009).


The origin of the plants influenced the growth variables, but not on nutrition (Table 2). The plants originated from tiller behaved with greater vigor than the aerial bulbils, achieving greater biomass production, both aerial and root, although the concentration of macronutrients N and P was not significantly different (p≤ 0.05) between the two.

AM colonization behaved inverse, recording tiller plants a significantly value lower than bulbils. The response to inoculation recorded a similar pattern, with growth variables resulting good indicators, but not like this absorption of nutrients. Despite not registering significant difference (p≤ 0.05) between any of the inoculants applied to mycorrhizal colonization, inoculants CN2 and GI promoted that plants accumulating significantly (p≤ 0.05) more aerial biomass than non-inoculated plants accumulated, while on root biomass production was not recorded significant difference between these treatments and control.

CN2 is a multi strain inoculant obtained from the propagation of existing HMA of native species in rhizospheric soil of a cultivated plot of maguey mezcal from Santiago Matatlan, Oaxaca by the technique of "trap plant" (Sieverding, 1991). GI is an inoculant obtained from the propagation of an exotic strain of Glomus intraradices donated by the European Bank of Glomales (BEG-72). This species has been reported as high efficiency to promote the growth of many plant species (Robles, 1999). It has been

CN2 es un inoculante multicepa obtenido de la propagación de las especies nativas de HMA existentes en suelo rizosférico de una parcela cultivada con maguey mezcalero proveniente de la población Santiago Matatlán, Oaxaca por la técnica de la “planta trampa” (Sieverding, 1991). GI es un inoculante obtenido de la propagación de una cepa exótica de Glomus intraradices donada por el Banco Europeo de Glomales (BEG-72). Esta especie ha sido reportada como de alta eficiencia para promover el crecimiento de numerosas especies vegetales (Robles, 1999). Ha sido común registrar mejores comportamientos de organismos benéficos nativos que exóticos en la promoción del crecimiento vegetal (Pérez-Solís, 2001), así como de consorcios multicepa en comparación con inoculantes unicepa (Bashan et al., 2005).

Éstas diferencias se deben a la adaptación de los organismos nativos a las condiciones ambientales (clima y suelo) locales que no poseen o son de mayor dificultad para los organismos exóticos (Allen, 1996; Kabir et al., 1996), así como al efecto sinérgico que ejercen los organismos nativos, particularmente las bacterias rizosféricas (Chanway et al., 1989).

La variable altura de la planta se comportó de manera inversa a la producción de biomasa, para el factor origen de plántula (Figura 1). Las plantas provenientes de bulbilos, sometidos a los tratamientos control e inoculado con GI registraron la mayor ganancia en altura, seguidos muy de cerca por un grupo formado por las plantas inoculadas con CN1,CN2 y CN3, en tanto que en plantas de hijuelos, aquellas que se inocularon con CN6 registraron la mayor ganancia en altura, seguido por el control. La variable número de hojas, contrariamente a la variable altura, tuvo mayor ganancia por el tipo de planta hijuelos y menor en bulbilos florales, mostrando que las plantas originadas de diversos tipos de propagación en su etapa juvenil gastan su energía de diferente forma, unas en altura y otras en incrementar el número de hojas y la producción de biomasa.

No hay reportes que expliquen este comportamiento del crecimiento para la especie de A. angustifolia; sin embargo, varios autores hacen mención de esta diferencia en henequén, A. fourcroydes Lem. La FAO (1969) concluye que los bulbilos son mejores como material de propagación porque produce hojas mayores y mejor rendimiento en fibra. Contrariamente, Lock (1969) afirma que las plantas obtenidas de hijuelos dan un rendimiento significativamente mayor en fibra que las obtenidas a partir de bulbilos. Sin


embargo, Bequer et al. (1990) no encontraron diferencias significativas en los rendimientos agroindustriales ni en los parámetros de calidad de la fibra de plantas originadas de bulbilo y el hijuelo.

Para la variable número de raíces (Figura 2) destacó para hijuelos el tratamiento CN2 en raíces secundarias y terciarias. Comportamiento similar se registró en la variable longitud de raíz mayor (Figura 3). El crecimiento y distribución de raíces no ha sido una variable muy estudiada como respuesta vegetal a la inoculación con HMA, aun cuando se reconoce con frecuencia que la presencia de la micorriza incrementa la biomasa y volumen de la raíz (Berta et al., 1993; Aguín et al., 2004). Sheng et al. (2009) reportaron, para maíz creciendo en mezcla de suelo y arena, incrementos significativos en biomasa, longitud y volumen radical cuando recibieron inoculación con el HMA Glomus mosseae comparadas con plantas que no fueron inoculadas. En especies arbóreas también han sido reportadas modificaciones en la morfología del sistema radical por influencia de la inoculación micorrízica (Hooker et al., 1992; Berta et al., 1995).

common to record behaviors of beneficial native organisms that exotic in promoting plant growth (Pérez- Solis, 2001), as well as multi strain consortia compared with unistrain inoculants (Bashan et al., 2005).

These differences are due to the adaptation of native organisms to local environmental conditions (climate and soil) that do not have or are more difficult for exotic organisms (Allen, 1996; Kabir et al., 1996), thus the effect synergistic effect that native organisms exert, particularly rhizospheric bacteria (Chanway et al., 1989).

The variable height of plant behaved inverse to biomass production, for seedling origin factor (Figure 1). Plants from bulbils, subject to the control and inoculated treatments with GI recorded the highest gain in height, followed closely by a group of plants inoculated with CN1, CN2 and CN3, while plants from tillers, those that were inoculated with CN6 recorded the highest gain in height, followed by the control. The variable number of leaves, unlike the variable height, had higher gain on the type of plant tillers and less in floral bulbils, showing that plants originated from different types

Figura 2. Número de raíces secundarias, terciarias y cuaternarias obtenidas por plantas de maguey espadín (Agave angustifolia Haw.) de dos orígenes de planta, hijuelos rizomatosos (HI) o bulbilos florales (BU), que fueron inoculados con seis consorcios multicepa de suelos naturales del distrito de Tlacolula, México. (CN1 a CN6), una cepa de Glomus intraradices (GI) o no fueron inoculadas (CON), y crecieron en invernadero durante 14 semanas después de ser trasplantadas.

Figure 2. Number of secondary, tertiary and quaternary roots obtained by maguey sprat plants (Agave angustifolia Haw.) from two origins of plant, rhizomatous tillers (HI) or floral bulbils (BU), which were inoculated with six multi strain consortia of natural soil from the district of Tlacolula, Mexico. (CN1 to CN6), a strain of Glomus intraradices (GI) or were not inoculated (CON), and grown in a greenhouse for 14 weeks after transplantation.

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Número de raíces secundariasNúmero de raíces terciariasNúmero de raíces cuaternarias


Conclusiones

Se registraron patrones de crecimiento diferenciados de las plántulas de A. angustifolia según su origen, las que provienen de hijuelos de raíz destinan su energía a la formación de nuevas hojas y formación de biomasa, en tanto las que provienen de bulbilos aéreos lo hacen para el incremento en altura de la planta. En ambos tipos de plántulas se observó respuesta a la aplicación de inoculantes multicepa nativos, con un cierto nivel de compatibilidad funcional diferenciado según el origen de la plántula. Por primera vez se reporta, para esta especie vegetal, efecto de la inoculación micorrízica en el incremento del número y longitud de raíces.

Agradecimientos

El trabajo fue financiado por la Secretaría de Investigación y Posgrado del Instituto Politécnico Nacional y la Fundación Produce Oaxaca.

of propagation in its juvenile stage, spend their energy in different ways, some in height and other on increasing leaf number and biomass production.

There are no reports explaining the growth behavior for the species of A. angustifolia, however, several authors mention this difference in sisal, A. fourcroydes Lem. FAO (1969) concludes that the bulbils are better as propagation material because it produces larger leaves and better fiber yield. Conversely, Lock (1969) states that plants grown from tillers give a significantly better yield in fiber than those obtained from bulbils. However, Becher et al. (1990) found no significant differences on agro industry yields, neither in quality parameters of fiber from plants originated of bulbilb and tiller.

For the variable number of roots (Figure 2) highlighted for tillers the CN2 treatment in secondary and tertiary roots; similar behavior is recorded in variable length of larger root (Figure 3). The growth and root distribution has not been a widely studied variable as plant response to AMF inoculation, although often recognized that the presence of

Figura 3. Longitud de raíces secundarias, terciarias y cuaternarias obtenidas por plantas de maguey espadín (Agave angustifolia Haw.) de dos orígenes de planta, hijuelos rizomatosos (HI) o bulbilos florales (BU), que recibieron inoculación con seis consorcioss multicepa de suelos naturales del distrito de Tlacolula, Oaxaca. (CN1 a CN6), una cepa de Glomus intraradices (GI) o no fueron inoculadas (CON), y crecieron en invernadero durante 14 semanas después de ser trasplantadas.

Figure 3. Length of secondary, tertiary and quaternary roots obtained by maguey sprat plants (Agave angustifolia Haw.) of two origins of plant, rhizomatous tillers (HI) or floral bulbils (BU), which received inoculation with six multi strain consortia of natural soil from the district of Tlacolula, Oaxaca. (CN1 to CN6), a strain of Glomus intraradices (GI) or were not inoculated (CON), and grown in a greenhouse for 14 weeks after transplantation.

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Literatura citada

Aguín, O.; Mansilla, J. P.; Vilariño, A. and Sainz, M. J. 2004. Effects of mycorrhizal inoculation on root morphology and nursery production of three grapevine rootstocks. Am. J. Enol. Vitic. 51:108-111.

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mycorrhizae increases biomass and root volume (Berta et al., 1993; Aguin et al., 2004). Sheng et al. (2009) reported maize growing in a mixture of soil and sand, significant increases in biomass and root length and volume when received inoculation with AMF Glomus mosseae compared with plants which were not inoculated. Tree species have also been reported with changes in the morphology of the root system under the influence of mycorrhizal inoculation (Hooker et al. 1992; Berta et al., 1995).

Conclusions

Differentiated growth patterns were recorded from the seedlings of A. angustifolia according to its origin those from root tillers spend their energy to the formation of new leaves and biomass formation, while those from aerial bulbils do to the increase in plant height. In both types of seedlings was observed response to the application of native multi strain inoculants with a certain level of functional compatibility differentiated according to the origin of the seedling. For the first time reported for this plant species, the effect of mycorrhizal inoculation in increasing the number and length of roots.

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Diversidad de aves en cultivares de Santa María Yahuiche, Sierra Madre de Oaxaca, México*

Bird diversity in cultivars of Santa María Yahuiche, highland from Oaxaca, Mexico

Andrea Rosario Santos Benítez1, Ana Lilia Hernández Ramírez1, Mario César Lavariega2 y Rosa María Gómez-Ugalde1§

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex-Hacienda Nazareno s/n Xoxocotlán, Oaxaca México. C.P. 71230. Tel. 01(951)51 704 44. ([email protected]; [email protected]). 2CIIDIR-IPN Unidad Oaxaca. Calle Hornos 1001 Colonia Nochebuena C.P. 71230. Tel. 01 951 5170610. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].



Resumen

Con el objeto de contribuir al conocimiento de la avifauna de la Sierra Madre Oriental se analizó la diversidad de aves en áreas agrícolas de Santa María Yahuiche, Oaxaca. Los datos fueron obtenidos con un trabajo de campo de 1 440 m/red/hora y 86 h de observación en búsqueda intensiva, a lo largo de 14 días de colecta distribuidos en 2012. Se obtuvieron un total de 187 registros visuales y 52 capturados con redes niebla. La riqueza específica de los Terrenos Agrícolas de Santa María Yahuiche está representada por 52 especies, pertenecientes a 19 familias y 6 órdenes, sin embargo aún quedan especies por registrar. Las aves con residencia permanente fueron las más abundantes. El índice de Shannon-Wienner fue de H’= 3.54 nats con un valor de equidad de especies de J’= 0.89). La avifauna de Santa María Yahuiche es prioritaria para su conservación, debido a la presencia de especies endémicas (9) y bajo alguna categoría de riesgo (1) de acuerdo a la NOM-059-SEMARNAT-2010, asociadas a actividades agrícolas.

Palabras clave: avifauna, diversidad, categoría de riesgo.

Abstract

In order to contribute to the knowledge of the bird diversity from the Oriental highland, was analyzed the diversity of birds in agricultural areas of Santa María Yahuiche, Oaxaca. The data was obtained with a field work of 1 440 m/network/hour and 86 hours of observation in intensive search, over 14 days of collection distributed in 2012. It was obtained a total of 187 visual records and 52 captured with mist nets. Bird species richness of agricultural lands from Santa Maria Yahuiche is represented by 52 species belonging to 19 families and 6 orders; however there are still species to be recorded. Permanent resident birds were the most abundant. The Shannon-Wiener index was H'= 3.54 nats with an equity value of species J'= 0.89. The bird diversity from Santa María Yahuiche is a priority for conservation, due to the presence of endemic species (9) and under some category of endangerment (1) according to NOM-059-SEMARNAT-2010, associated with agricultural activities.

Key words: birds, diversity, risk category.

Andrea Rosario Santos Benítez et al.1242 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Introducción

El estado de Oaxaca ocupa el primer lugar a nivel nacional en riqueza de aves con 744 especies con presencia confirmada por especímenes en colecciones científicas o avistamientos confiables (Navarro et al., 2004; Forcey y Aragón, 2009; MacAndrews et al., 2010; Ramírez-Julián et al., 2011), lo que representa 67% de la avifauna total de México; además se considera que otras 52 especies podrían encontrarse en el territorio (Navarro et al., 2004). Asimismo, por la riqueza de aves, endemismos y especies en riesgo, en Oaxaca se reconocen 12 Áreas de Importancia para la Conservación de las Aves (AICA’s; Arizmendi y Márquez, 2000). Entre éstas la AICA Sierra Norte, es una de las más importantes a nivel nacional, por el elevado número de especies que alberga, con 484, que representa 44% del total nacional, y por lo menos 66 especies endémicas y cuasiendémicas (Arizmendi y Márquez, 2000).

Particularmente, en esta región se han realizado diversos estudios entre los que se encuentran los trabajos de Forcey (2002a, 2002b, 2002c), Grosselet y Burcsu (2005); sin embargo, si bien el conocimiento de la riqueza de aves en esta región es más claro, poco se conoce de la influencia que tienen las actividades antropogénicas sobre de la composición y estructura de las comunidades de aves, por ello en este trabajo se analiza la diversidad de aves en cultivares de Santa María Yahuiche, Sierra Norte.


Santa María Yahuiche, Municipio de Ixtlán de Juárez, forma parte de la provincia fisiográfica Sierra Madre del Sur y a la subprovincia fisiográfica Sierra Madre de Oaxaca entre las coordenadas geográficas 17° 17’ de longitud oeste y 96° 28’ de latitud norte y presenta un gradiente altitudinal sur-norte de 1 000 a 2 200 msnm; se caracteriza por la topografía accidentada con pocas interrupciones de terrenos planos o de pendientes suaves (Ortiz et al., 2004; INEGI, 2009). En la zona predominan el clima semicálido subhúmedo con lluvias en verano (CW) y el templado subhúmedo con lluvias en verano (Aw). El rango de temperatura es de 16 a 22 °C y la precipitación media anual se encuentra entre 700 a 1 000 mm (INEGI, 2009).

Introduction

The Oaxaca state ranks first nationally in bird richness with 744 bird species with confirmed presence by specimens in scientific collections or reliable sightings (Navarro et al., 2004; Forcey and Aragón, 2009; MacAndrews et al., 2010; Julián- Ramírez et al., 2011), representing 67% of the total bird diversity from Mexico; also considered other 52 species that may be found in the territory (Navarro et al., 2004). Also, due to bird speces richness, endemic and endangered species, in Oaxaca are recognized 12 Important Areas for Bird Conservation (AICA's; Arizmendi and Márquez, 2000). Among these the AICA highlands, are one of the most important at national level, by the high number of species it contains, with 484, which represents 44% of the national total, and at least 66 endemic and migratory species (Arizmendi and Márquez , 2000).

Particularly in this region have been several studies among which are the works of Forcey (2002a, 2002b, 2002c), and Burcsu Grosselet (2005); however, while knowledge of bird species richness in this region is clearer, little is known about the influence of anthropogenic activities on the composition and structure of bird communities, so this paper analyzes the diversity of birds in cultivars from Santa Maria Yahuiche, north highland.


Santa Maria Yahuiche, Municipality of Ixtlan de Juarez, is part of the physiographic province of north highland and physiographic sub province highland of Oaxaca between geographical coordinates 17° 17' W and 96° 28' N and has a north-south elevation gradient from 1 000 to 2 200 masl; is characterized by rugged topography with few interruptions of flat terrains or soft slopes (Ortiz et al., 2004; INEGI, 2009). In the area predominates a semi warm humid climate with summer rains (CW) and temperate sub humid with summer rains (Aw). The temperature range is 16-22 °C and annual average rainfall is 700 to 1 000 mm (INEGI, 2009).

The sampling sites were located on agricultural land from communal property located near the center of population, at altitudes ranging from 1 700 to 2 000 masl, nearly flat

Diversidad de aves en cultivares de Santa María Yahuiche, Sierra Madre de Oaxaca, México 1243

Los sitios de muestreo se ubicaron en terrenos agrícolas de propiedad comunal localizados cerca del núcleo poblacional, a altitudes que van desde los 1 700 a los 2 000 msnm, en superficies casi planas, poca pendiente y suelo arcilloso, los cuales son utilizados en su mayoría para la siembra de maíz, frijol, calabaza, aunque algunas personas siembran hortalizas y frutales (manzana, durazno, pera), así también chícharo, miltomate, garbanzo, trigo pero en menor grado. Entre las plantas silvestres que nacen en los terrenos se encuentran quelite, acahual, verdolagas y mostaza. En el área de estudio se practica la siembra de temporal (otoño-invierno) y de riego (primavera-verano). De acuerdo con INEGI (2000) los tipos de vegetación que conforman el paisaje heterogéneo de Santa María Yahuiche son bosque de encino (1 700 a 2 100 msnm), bosque de pino-encino (1 700 a 2 200 msnm), selva baja caducifolia (1 500 a 2 000 msnm), vegetación secundaria (1 900 a 2 100 msnm) y vegetación ribereña (1 500 a 1 700 msnm).

Colecta de datos

Se realizaron cinco muestreos en 2012, con una duración promedio de 2.8 días cada uno. Para el registro de aves, se realizaron recorridos por senderos entre las 07:00 a 12:00 h y de 16:00 a 18:00 h. Para la observación de aves se utilizaron binoculares (10 x 30 x 50 y 8 x 40) y cuando fue posible se obtuvieron registros fotográficos (Sony DCR-SX21). La información por registro fue: paraje, posición geográfica (Garmin 60 csx) y número de individuos observados. Adicionalmente se utilizaron cuatro redes de niebla de 12 x 3 m, con una luz de malla de 38 mm, que permanecieron desplegadas de las 06:00 a 12:00 h, y de las 16:00 a 18:00 h. La identificación taxonómica se realizó con las guías de campo de Kaufman (2000) y Howell y Webb (1995).

Análisis de datos

El esfuerzo de colecta para el método de redes de niebla se calculó siguiendo la metodología propuesta por Medellín (1993). Las especies observadas se organizaron de acuerdo a la AOU (2012) y se obtuvo la riqueza específica (S). La estacionalidad de las aves se elaboró con la consulta de Binford (1989), Howell y Webb (1995) y Navarro et al. (2004). La abundancia relativa de las especies se calculó con el número promedio de individuos detectados por unidad de esfuerzo muestral (Ojasti, 2000) al multiplicar el cociente del número de días en los que se registraron los individuos de cada especie y el total del número de días de muestreo por 100; las especies se clasificaron de acuerdo a lo propuesto

surfaces, low slope and clay soil, which are used mostly for planting corn, beans, squash, although some people grow vegetables and fruit trees (apple, peach, pear), thus as peas, green tomatoes, chickpeas, wheat but in less degree. Among the wild plants that are born in the land are pigweed, sunflower, purslane and mustard. In the study area is practiced rainfed (autumn-winter) and irrigation cultivation (spring-summer). According to INEGI (2000) vegetation types that comprise the heterogeneous landscape of Santa María Yahuiche are oak forest (1 700 to 2 100 masl), pine-oak forest (1 700 to 2 200 masl), deciduous forest (1 500 to 2 000 masl), secondary vegetation (1 900 to 2 100 masl) and riparian vegetation (1 500 and 1 700 masl).

Data collection

Five samplings were conducted in 2012, with an average duration of 2.8 days each. For the recording of birds, trail tours were conducted between 7:00 to 12:00 h and from 16:00 to 18:00 h. For bird watching binoculars were used (10 x 30 x 50 and 8 x 40) and, when possible photographic records were obtained (Sony DCR-SX21). The recorded information was: landscape, geographical position (Garmin 60 csx) and number of individuals observed. Additionally four mist nets were used of 12 x 3 m with a mesh size of 38 mm, which remained deployed from 6:00 to 12:00 h and from 16:00 to 18:00. Taxonomic identification was performed with field guides of Kaufman (2000) and Howell and Webb (1995).

Data analysis

The collection effort for the mist netting method was calculated following the methodology proposed by Medellin (1993). The species observed were organized according to the AOU (2012) and obtained the species richness (S). The seasonality of birds was developed with the consultation of Binford (1989), Howell and Webb (1995) and Navarro et al. (2004). The relative abundance of the species was calculated using the average number of individuals detected per unit of collection effort (Ojasti, 2000) by multiplying the ratio of the number of days in which were recorded individuals of each species and the total number of sampling days per 100; species were classified according to the proposal by Pettingill (1985) in: abundant (90-100%), common (65-89%), moderately common (31-64%), uncommon (10 -30%) and rare (1-9%). To determine the situation of risk was consulted Mexican Official Standard 059 (SEMARNAT 2010) and the Red List of the International Union for Conservation of Nature (IUCN, 2012).


por Pettingill (1985) en: abundantes (90-100%), común (65-89%), moderadamente común (31-64%), no común (10-30%) y rara (1-9%). Para determinar la situación de riesgo se consultó la Norma Oficial Mexicana 059 (SEMARNAT 2010) y la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN, 2012).

Con el fin de determinar si el esfuerzo de muestreo fue suficiente para registrar la riqueza avifaunistica se obtuvo la curva de acumulación de especies con los modelos de dependencia lineal y de Clench con la aplicación Species Accumulation Functions Versión Beta (CIMAT, 2003), los datos se aleatorizaron previamente 100 veces el programa EstimateS Versión 8 (Colwell 2009) para eliminar el efecto del orden en que se ingresan (Moreno y Halffter 2000). Para calcular el esfuerzo de muestreo adicional y obtener el número de especies presentes con 95% de confianza se utilizó la expresión derivada de la ecuación de Clench (Soberon y Llorente 1993; Jiménez-Valverde y Hortal, 2003).

Diversidad y abundancia

La dominancia de la comunidad de aves se obtuvo utilizando el índice de Simpson (Álvarez et al., 2006; Magurran, 1988,) y la equitatividad con el índice de Shannon-Wiener (Moreno 2001; Álvarez et al., 2006). Para su cálculo se utilizo el logaritmo natural por lo que las unidades se expresan en nats/individuo (Tuomisto, 2010). La proporción de la diversidad observada en relación con la máxima diversidad esperada (H´max = ln(S) se obtuvo con el índice Pielou (J’= H’/H’max) en base en los valores de diversidad del índice de Shannon-Weiner (Moreno 2000, 2001; Álvarez et al., 2006).

Resultados

Con un esfuerzo de muestreo de 1 440 m/red/hora y 86 h de observación en búsqueda intensiva, distribuidos en 14 días de colecta, se obtuvo un total de 239 registros, de los cuales 52 (21.75%; 24 especies) se capturaron en redes, 187 (78.24%; 40 especies) fueron registros visuales (búsqueda intensiva), para un total de 52 especies, con un registro de seis especies se registraron por ambos métodos. Las especies observadas corresponden a 19 familias y 6 órdenes (Cuadro 1, 2 y 3). El orden mejor representado fue passeriformes con 13 familias y 42 especies, en tanto que dos familias estuvieron representadas por una especie (Cracidae y Columbidae).

In order to determine if the collection effort was enough to record bird species richness was obtained the species accumulation curve with linear dependency models and Clench with the application Species Accumulation Functions Beta Version (CIMAT, 2003), data previously randomized 100 times EstimateS program Version 8 (Colwell 2009) to eliminate the effect of order in which are entered (Moreno and Halffter, 2000). To calculate the additional collection effort and to obtain the number of species with 95% confidence was used the expression derived from the equation of Clench (Soberon and Llorente 1993; Jiménez-Valverde and Hortal, 2003).

Diversity and abundance

The dominance of the bird community was obtained using the Simpson index (Alvarez et al., 2006; Magurran, 1988) and evenness with the Shannon-Wiener index (Moreno, 2001; Álvarez et al., 2006). For its calculus was used the natural logarithm, so that the units are expressed in nats / individual (Tuomisto, 2010). The proportion of the diversity observed in relation with the maximum diversity expected (H'max= ln (S) was obtained with the Pielou index (J '= H' / H'max) based on the diversity values of Shannon -Weiner index (Moreno 2000, 2001; Álvarez et al., 2006).

Results

With a collection effort of 1 440 m / network / h and 86 h of observation in intensive search, in 14 days of collection, was obtained a total of 239 records, of which 52 (21.75%; 24 species) were captured by nets, 187 (78.24%; 40 species) were recorded visually (intensive search), for a total of 52 species, with a record of six species were recorded by both methods. Species observed correspond to 19 families and 6 orders (Table 1, 2 and 3). The order best represented were passerines with 13 families and 42 species, while two families were represented by one species (Cracidae and Columbidae).

Species accumulation curve

In the accumulation curves (Figure 1) is appreciated that there are still species to be recorded. Based on the Clench model, was recorded 45.86% of the birds and to reach the asymptote, with a record of 95% confidence, it requires


Cuadro 1. Riqueza de aves en áreas agrícolas de Santa María Yahuiche, Ixtlán de Juárez, Oaxaca.Table 1. Birds species richness in agricultural areas of Santa María Yahuiche, Ixtlán of Juárez, Oaxaca.

Estacionalidad (EST)= residente (R); visitante de invierno (VI); visitante de verano (V) y transitante migratorio (TR); endemismo (END)= endémico (E); cuasiendémico (CE) y semiendémico (SE); categoría de riesgo= Norma Oficial Mexicana 059 (NOM-059), sujeta a protección especial (Pr); Método= redes (R) y búsqueda intensiva (BI).

Orden Familia Especie EST Método R B I

Galliformes Cracidae Ortalis vetula R 1Accipitriformes Cathartidae Coragyps atratus R 4

Cathartes aura R 5Accipitridae Buteo albonotatusPr VI 1

Buteo jamaicensis R 2Columbiformes Columbidae Zenaida asiática VI 8Apodiformes Trochilidae Hylocharis leucotis R 3

Lampornis clemenciaeSE R 1Piciformes Picidae Picoides scalaris R 1

Colaptes auratus R 3Passeriformes Tyrannidae Myiopagis viridicata R 1

Contopus sordidulus V 1Empidonax traillii VI 1

Empidonax minimus TM 1Empidonax oberholseri SE VI 1

Pyrocephalus rubinus R 10Vireonidae Vireo huttoni R 1 1

Vireo gilvus VI 5Corvidae Aphelocoma californica R 10

Cuadro 2. Riqueza de aves en áreas agrícolas de Santa María Yahuiche, Ixtlán de Juárez, Oaxaca.Table 2. Birds species richness in agricultural areas of Santa María Yahuiche, Ixtlan of Juárez, Oaxaca.

Estacionalidad (EST)= residente (R); visitante de invierno (VI); visitante de verano (V) y transitante migratorio (TR); endemismo (END)= endémico (E); cuasiendémico (CE) y semiendémico (SE); categoría de riesgo= Norma Oficial Mexicana 059 (NOM-059); sujeta a protección especial (Pr); método= redes (R) y búsqueda intensiva (BI).


Passeriformes Hirundinidae Tachycineta thalassina VI 2Stelgidopteryx serripennis R 10

Troglodytidae Campylorhynchus jocosus E R 4 15Polioptilidae Polioptila caerulea R 5

Turdidae Sialia sialis R 4Catharus aurantiirostris R 2Toxostoma curvirostre R 3

Melanotis caerulescens E R 7Ptilogonatidae Ptilogonys cinereus CE R 9

Parulidae Oreothlypis celata VI 1Setophaga coronata VI 5Setophaga townsendi VI 2

Basileuterus rufifrons CE R 1 2Cardellina pusilla VI 1 2

Emberizidae Volatinia jacarina R 2Sporophila torqueola torqueola R 2 1

Atlapetes pileatus E R 1Pipilo maculatus R 1 6

Aimophila ruficeps R 1


Curva de acumulación de especies

En las curvas de acumulación (Figura 1) se aprecia que aun hay especies por registrar. En base al modelo de Clench, se registró 45.86% de la avifauna y para alcanzar la asíntota, con un registro de 95% de confianza, se requieren de 169 días más de muestreo para adicionar 35 especies a las ya registradas, mientras que en el modelo de dependencia lineal se requieren 11 días, para agregar sólo 10 especies.

Abundancia

Se obtuvieron 22 especies raras (42.31%), 24 especies como no común (46.15%) y 6 especies moderadamente común (11.54%). Trece especies concentraron 60.7% de los registros siendo Melozone albicollis la mejor representada; mientras que 15 especies se observaron en una sola ocasión (e.g. Icterus spurius, Empidonax oberholseri, Atlapetes pileatus). Con respecto a la estacionalidad (Cuadro 1, 2 y 3) 35 especies son residentes permanentes (67.31%), 14 visitantes de invierno (26.92%), dos transitantes migratorios (3.85%) y un visitantes de verano (1.92%).

Se registró un total de nueve especies (17.31%) dentro de alguna categoría de endemismo de las cuales cuatro especies son consideradas como endémicas, tres semiendémicas y dos cuasiendémicas a México. Del total de especies registradas sólo una especie se encuentra catalogada en riesgo (Buteo albonotatus), por la Norma Oficial Mexicana

169 days more of sampling to add 35 species to those already registered, while in the linear dependence model are required 11 days, to add only 10 species.

Abundance

22 rare species (42.31%), 24 as non common species (46.15%) and 6 moderately common species (11.54%) were obtained. Thirteen species concentrated 60.7% of the records being Melozone albicollis the best represented; while 15 species were observed on a single occasion (i.e.

Cuadro 3. Riqueza de aves en áreas agrícolas de Santa María Yahuiche, Ixtlán de Juárez, Oaxaca.Table 3. Birds species richness in agricultural areas of Santa María Yahuiche, Ixtlán de Juárez, Oaxaca.

Estacionalidad (EST)= residente (R); visitante de invierno (VI); visitante de verano (V) y transitante migratorio (TR); endemismo (END)= endémico (E), cuasiendémico (CE) y semiendémico (SE); categoría de riesgo= Norma Oficial Mexicana 059 (NOM-059); sujeta a protección especial (Pr); método= redes (R) y búsqueda intensiva (BI).


Passeriformes Emberizidae Melozone albicollis E R 3 20Spizella passerina R 6 8Melospiza lincolnii VI 3

Cardinalidae Piranga flava R 3Piranga ludoviciana VI 1 1Pheucticus ludovicianus VI 6Pheucticus melanocephalus SE R 2 5Passerina caerulea R 5

Icteridae Molothrus aeneus R 2Icterus spurius TM 1Icterus galbula VI 1

Fringillidae Euphonia elegantissima R 1Carpodacus mexicanus R 9 5Spinus psaltria R 1 6

Figura 1. Curva de acumulación de especies de aves registradas en campos agrícolas de Santa María Yahuiche.

Figure 1. Accumulation curve of recorded bird species in agricultural fields of Santa María, Yahuiche.

Esfuerzo de muestreo (días)

Espe

cies

acum

ulad

as

80

70

60

50

40

30

20

10

01 6 11 16 21 26 31


059 (SEMARNAT, 2010) en tanto que la lista de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN, 2012) no lo incluye.

Diversidad alfa

La avifauna registrada en los campos agrícolas de Santa María Yahuiche presentó baja dominancia y mayor diversidad de especies en base al índice de Simpson con un valor de 0.039 y un valor de índice de Shannon-Wiener de 3.54 nats, la equidad medida con el índice de Pielou fue cercano a uno (0.89).

Discusión

En este trabajo se reporta la presencia de 52 especies de aves en Santa María Yahuiche, Sierra Madre de Oaxaca, que representan 4.72% de las aves registradas en México (1 100; AOU, 2012), 7.06% de la avifauna reportada para Oaxaca (736) y 14.43% de la Sierra Norte (Navarro et al., 2004). Cabe notar que el estudio se realizó en un periodo de seis meses, por tanto es de esperar que la lista de especies aumente, particularmente de aquellas que realizan movimientos migratorios.

Respecto a la estacionalidad los resultados obtenidos están influenciados por la época de estudio y por lo tanto no se aprecia un gran componente de especies visitantes de verano e invierno. Así mismo, la abundancia de las especies está relaciona con las estaciones del año, es en la temporada de lluvias cuando la abundancia de la mayoría aumenta, relacionado con crecimiento de la vegetación así como el incremento de invertebrados que sirven de alimento a muchas de las especies de aves (Lau, 2008). Si bien en comparación con otros estudios llevados a cabo en localidades cercanas como el realizado por Grosselet y Burcsu (2005), en Calpulalpan, se registraron menos especies se debe a que el presente estudio solo incluyo áreas de cultivo que si bien pueden proveer fuentes de alimentos no brinda cobertura de protección contra depredadores.

La elevada riqueza de aves en un área relativamente pequeña con perdida de cobertura vegetal, puede ser el resultado de la heterogeneidad en la cual se encuentran inmersos los terrenos de cultivo de Santa María Yahuiche con presencia de distintos tipos de comunidades vegetales, que van desde la vegetación ribereña, selva baja caducifolia, bosque de

Icterus spurius, Empidonax oberholseri, Atlapetes pileatus). Regarding to seasonality (Table 1, 2 and 3) 35 species are permanent residents (67.31%), 14 winter visitors (26.92%), two transiting migrants (3.85%) and one summer visitor (1.92%).

There was a total of nine species (17.31%) within a category of endemism of which four species are considered endemic, three semi endemic and two migratory to Mexico. Of the species recorded only one species is listed at risk (Buteo albonotatus), by the Mexican Official Norm 059 (SEMARNAT, 2010) while the list of the International Union for Conservation of Nature (IUCN, 2012) does not includes it.

Alpha diversity

The diversity of birds recorded in the fields of Santa María Yahuiche presented low dominance and higher diversity of species based on Simpson's index with a value of 0.039 and a value of Shannon-Wiener index of 3.54 nats, equity measured with Pielou index was close to one (0.89).

Discussion

In this paper is reported the presence of 52 species of birds in Santa Maria Yahuiche, highland of Oaxaca, representing 4.72% of the birds recorded in Mexico (1100; AOU 2012), 7.06% of birds reported for Oaxaca (736) and 14.43% of the north highland (Navarro et al., 2004). It is noteworthy that the study was conducted over a period of six months, therefore is expected to increase the list of species, particularly those that perform migration.

Regarding seasonality the results obtained are influenced by the time of study and therefore not seen a large component of summer and winter visitor species. Likewise, the abundance of species is related to the seasons, is in the rainy season when the abundance of most increases, related to vegetation growth and the increase of invertebrates that serve as food for many of the bird species (Lau, 2008). Although compared with other studies conducted in nearby towns such as that conducted by Grosselet and Burcsu (2005) in Calpulalpán were recorded fewer species because the present study included only cultivated areas while they may provide food sources, it does not provide coverage for protection from predators.


The high bird species richness in a relatively small area with loss of vegetation can be the result of heterogeneity in which are immersed the agricultural lands of Santa María Yahuiche with presence of different types of plant communities, ranging from the riparian vegetation, deciduous forest, oak forest and pine forest. Just as in the conditions created by human activities, same that offer resources that are not available in those little modified, in this sense, forest-agriculture mosaics can withstand much of the species richness with a predominance of species of generalist habits and tolerant to disturbed habitats where rare and endangered species do not persist (Medellín and Equihua, 1998; Daily et al., 2003; Dotta and Verdade, 2007; Gutiérrez-Mayen and Salazar, 2007; Suazo-Ortuño et al., 2008; Fernández-Badillo and Goyenechea-Mayer, 2010; González-Valdivia et al., 2012).

This coincides with the observations in this study because the order in which are found best represented are the passerines, including generalist species with preferences for different types of plant communities, suggesting that food resources can be searched in different habitat types; unlike the orders that are restricted to one type of vegetation.

Clench model is considered the most reliable, and is not able to record all species. Based on the work of Grosselet and Burcsu (2005), distribution maps from Howeel and Webb (1995) and Navarro (2004) one can assume that some of the species of possible occurrence in the study area are: Accipiter striatus (hawk shinned), Bombycilla cedrorum (American waxwing), Tyto alba (Barn Owl); however these may not be registered in cropland and their movements can be restricted to the most conserved areas or specific vegetation types.

The bird species richness from agricultural land is due in part to the presence of transition zones with deciduous forest, home to more species leading to an edge effect as a result of the interaction of two adjacent ecosystems in which is an increase in the availability of food resources which makes bird withstand high densities (Calixto et al. 2008; Medina-Macías et al., 2010).

The presence of endemic and migratory species in Santa María Yahuiche is due to that this community is part of the physiographic province of the south highland, which concentrates the largest number of endemic nationwide (Navarro and Benítez, 1995). Of note is the presence of Buteo albonatatus species subject to protection by the Mexican Official Norm 059 (SEMARNAT 2010), being necessary to identify the degree of threat that faces in the study area.

encino y bosque de pino. Así como en las condiciones creadas por actividades humanas, mismos que ofrecen recursos que no están disponibles en aquellos poco modificados, en este sentido los mosaicos de bosque-agricultura pueden soportar gran parte de la riqueza de especies con un predominio de especies de hábitos generalistas y tolerantes a hábitats alterados, en donde las especies raras y amenazadas no persisten (Medellín y Equihua, 1998; Daily et al., 2003; Dotta y Verdade, 2007; Gutiérrez-Mayén y Salazar, 2007; Suazo-Ortuño et al., 2008; Fernández-Badillo y Goyenechea-Mayer, 2010; González-Valdivia et al., 2012).

Lo anterior coincide con lo observado en este estudio ya que el orden que se encuentran mejor representados es el paseriformes, que incluye especies generalistas con preferencias a diversos tipos de comunidades vegetales lo que sugiere que sus recursos alimenticios los puede buscar en diferentes tipos de hábitat; a diferencia de los órdenes que se restringen a un tipo de vegetación.

El modelo de Clench se considera el más confiable, y no se lograron registrar todas las especies. En base al trabajo de Grosselet y Burcsu (2005), los mapas de distribución de Howeel y Webb (1995) y Navarro (2004) se puede asumir que algunas de las especies de posible ocurrencia en el área de estudio son: Accipiter striatus (Gavilán pajarero), Bombycilla cedrorum (Ampelis americano), Tyto alba (lechuza de campanario); sin embargo, éstas pueden no ser registradas en los terrenos de cultivo ya sus movimientos se pueden restringir a las áreas más conservadas o en tipos de vegetación específicos.

La riqueza de la avifauna de los terrenos agrícolas se debe en parte a la presencia de zonas de transición con la selva baja caducifolia, que alberga mayor número de especies dando lugar a un efecto de borde como resultado de la interacción de dos ecosistemas adyacentes en los que hay un aumento en la disponibilidad de recursos alimenticios lo que hace que soporten altas densidades de aves (Calixto et al., 2008; Medina-Macías et al., 2010).

La presencia de especies endémicas y cuasiendémicas en Santa María Yahuiche se debe a que esta comunidad forma parte de la provincia fisiográfica de la Sierra Madre del Sur, la cual concentra el mayor número de endemismos a nivel nacional (Navarro y Benítez, 1995). Es de destacar la presencia de Buteo albonatatus especie sujeta a protección por la Norma Oficial Mexicana 059 (SEMARNAT 2010), siendo necesario identificar el grado de amenaza que enfrena en el área de estudio.


Conclusiones

La diversidad de especies de los cultivos agrícolas de Santa María Yahuiche, está representada por 52 especies; sin embargo, los resultados se encuentran influenciados por el periodo de estudio y el esfuerzo de muestreo aplicado quedando aun especies por registrar.

La heterogeneidad del paisaje que rodean los terrenos de cultivo de Santa María Yahuiche influye en la estructura composición de su avifauna. La presencia de especies endémicas y una especie bajo protección especia de acuerdo con la NOM-059-SEMARNAT-2010, en una zona agrícolas refleja la importancia de continuar realizando estudios para explicar como se integran las especies de fauna silvestre a ambientes fragmentados.

Agradecimientos

Al Comisariado de Bienes Comunales de Santa María Yahuiche por permitir realizar está investigación en la comunidad, por la confianza, facilidades y apoyo que nos brindaron. A los pobladores(as) de Santa María Yahuiche por abrirnos las puertas de sus hogares, y ser amables con el equipo de trabajo. A Avimael Hernández por apoyarnos durante el trabajo de campo.

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Conclusions

The diversity of species from agricultural crops in Santa Maria Yahuiche, is represented by 52 species, however, the results are inf luenced by the study period and the collection effort applied, leaving out species to be recorded.

The heterogeneity of the landscape surrounding agricultural land in Santa Maria Yahuiche influences in the structure of birds diversity.

The presence of endemic species and one species under special protection according to NOM-059-SEMARNAT-2010, on a farm area reflects the importance to continue studies to explain how to integrate wildlife species in fragmented environments.

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Evaluación ecológica de tres agroecosistemas de produccion ovina en los Valles Centrales de Oaxaca*

Ecological evaluation of three agroecosystems of sheep production in Central Valleys of Oaxaca

Javier Cruz Mendoza1, Yuri Villegas Aparicio1§, Martha Patricia Jerez Salas1, María Isabel Pérez León1 y Ernesto Castañeda Hidalgo1

1División de Estudios de Posgrado e Investigación. Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, Ex - Hacienda Nazareno, Xoxocotlan, Oaxaca, México. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autor de correspondencia: [email protected].

* Recibido: marzo de 2013

Aceptado: junio de 2013

Resumen

Para evaluar la dimensión ecológica que presentan tres sistemas agroecosistemas de producción ovina (extensivo, semi intensivo y intensivo) en los valles centrales de Oaxaca, se utilizó parte de la metodología Marco de Evaluación de Sistemas de Manejo Incorporando Indicadores de Sustentabilidad (MESMIS), mediante la medición de indicadores que permitieron evaluar la dimensión ecología, lo cual mostró que el agroecosistema ovino intensivo presenta mayor productividad de forraje; en el recurso suelo el agroecosistema ovino extensivo es el que presenta mejores resultados en los indicadores; calidad del agua que se utiliza para uso de riego en el agroecosistema extensivo presenta problemas debido a la alta concentración de sales. Debido a la alta presión antropogénica y crecimiento demográfico, en los tres agroecosistemas se observó la pérdida de cobertura vegetal.

Palabras claves: indicadores de calidad, productividad, presión antropogénica.

Introducción

Durante las décadas de los 1960´s y 1970´s fue evidente el grado de deterioro ambiental y de recursos naturales (Carrasco, 2007) como consecuencia de la acción depredadora

Abstract

To assess the ecological dimension that three agroecosystems of sheep production have (extensive, semi-intensive and intensive) in the central valleys of Oaxaca, was used part of the Assessment Framework Methodology Management Systems Incorporating Sustainability Indicators (MESMIS) by measuring indicators that allow assessing the ecological dimension, which showed that intensive sheep agro ecosystem, has higher productivity of forage; in soil resources the extensive sheep agro ecosystem shows the best results for indicators; quality of water is used for irrigation in extensive agro ecosystem which presents problems due to high concentration of salts. Due to high anthropogenic pressure and population growth in the three agroecosystems was observed vegetation loss.

Key words: indicators of quality, productivity, anthropogenic pressure.

Introduction

During the decades of the 1960's and 1970's was evident the degree of environmental degradation and natural resource (Carrasco, 2007) due to the depredations of

Javier Cruz Mendoza et al.1252 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

de la sociedad. El deterioro de los recursos naturales ha sido en parte propiciado por el establecimiento de sistemas agropecuarios generadores de efectos negativos sobre los recursos agua, suelo (Contreras et al., 2003), vegetación (López et al., 2008), así como compactacióndel suelo y pérdida de materia orgánica (Vásquez, 2003). Según Altieri (1994) la raíz de esta crisis radica en el uso de prácticas agrícolas intensivas basadas en altos insumos que llevan a la degradación de los recursos naturales a través de procesos de erosión de suelos, salinización, contaminación con pesticidas, desertificación y pérdida de la biomasa, lo que finalmente repercute en reducciones progresivas de la productividad. Padilla (2004) indica que los sistemas agropecuarios requieren inevitablemente de un consumo de capital natural irracional que no podrá mantenerse en un mediano y largo plazo haciendo al sistema insostenible. Bautista et al. (2004) se refiere a la sostenibilidad ecológica como a las características fundamentales para la supervivencia que deben mantener los ecosistemas a través del tiempo en cuanto a componentes e interacciones.

El punto de partida para el desarrollo sustentable es la productividad de un sistema, con sus limitados recursos y capacidad para absorber los impactos negativos, para lo cual se requiere, entre otros aspectos, de los recursos agua y suelo, que son básicos para la vegetación, la que a su vez sustenta a las demás formas de vida (Becerra, 1998).

La evaluación de la sustentabilidad se realizó en tres sistemas de producción ovino, cuya problemática radica en la pérdida de cobertura vegetal, degradación de suelos, baja productividad del agroecosistema, en los mantos acuíferos está ocurriendo la tendencia de salinización, por lo cual es necesario efectuar análisis que nos permita saber la calidad que tiene para riego y uso animal. Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue evaluar la dimensión ecológica de los tres agroecosistemas de producción ovina mediante parte de la metodología MESMIS.


El estudio se llevó a cabo en la región de los Valles Centrales de Oaxaca, donde se eligieron tres agroecosistemas de producción ovina: dos unidades productivas se localizaron en el Municipio de Tlacolula de Matamoros, la primera de las cuales es de tipo extensivo (SE), en las coordenadas 16°

57’ 43.63” latitud norte y 96° 26’ 38.56” longitud oeste a una

society. The deterioration of natural resources has been partly created by the establishment of agricultural systems generating negative effects on resources like water, soil (Contreras et al., 2003), vegetation (López et al., 2008) thus soil compaction and loss of organic matter (Vásquez, 2003). According to Altieri (1994) the root of this crisis lies in the use of intensive agricultural practices based on high inputs that lead to natural resource degradation through soil erosion, salinization, pesticide contamination, desertification and loss of biomass, which ultimately affects productivity. Padilla (2004) indicates that agricultural systems inevitably require an irrational consumption of natural capital that cannot be maintained in the medium and long term, making the system unsustainable. Bautista et al. (2004) refers to ecological sustainability as fundamental characteristics for survival that must maintain ecosystems over time in terms of components and interactions.

The starting point for sustainable development is the productivity of a system, with its limited resources and capacity to absorb negative impacts, for which requires, among other things, of water and soil resources, that are essential for vegetation which in turn supports the other life forms (Becerra, 1998).

The assessment of sustainability was performed in three sheep production systems whose problem lies in the loss of vegetation, soil degradation, low productivity of agroecosystems, in the aquifers there is occurring a tendency of salinization, so it is necessary to make an analysis, to know the quality it has for irrigation and animal use. Therefore, the objective of this research was to evaluate the ecological dimension of three sheep production agroecosystems using a part of MESMIS methodology.


The study was carried out in the regions of the Central Valleys of Oaxaca, where chosen three sheep production agroecosystems: two production units were located in the municipality of Tlacolula de Matamoros, the first of which is extensive (SE) , at coordinates 16° 57' 43.63" north latitude and 96° 26' 38.56" west longitude at an elevation of 1 605 masl and the second production unit is semi-intensive (SSI) located in the place "El Pipal" in the colony el Pipe, at a distance of 48 kilometers from the city of Oaxaca, between

Evaluación ecológica de tres agroecosistemas de produccion ovina en los Valles Centrales de Oaxaca 1253

elevación de 1 605 msnm y la segunda unidad productiva es de tipo semiintensivo (SSI) localizada en el paraje “El Pipal” en la colonia el Pipe, a una distancia de 48 kilómetros de la Ciudad de Oaxaca, entre 16°5 8’ 41.52’’ latitud Norte, 96° 30’ 34.25” longitud oeste y 1 604 msnm; en este municipio el tipo de suelo pertenece a la clasificación del cambisol cálcico.

La vegetación comprende una asociación de pastizal con plantas semidesérticas y un chaparral bajo, en el que predomina el mezquite, el guaje y el cazaguate (Enciclopedia de los Municipios, 2009). La tercer unidad de producción es de tipo manejo intensivo (SI) ubicada en el Municipio de Zaachila, en el kilometro 10 de la carretera a Emiliano Zapata, entre los 16° 56’ 22.60” latitud norte, 96° 43’ 24.19” latitud oeste y 1 507 msnm.

El clima en estos municipios es semiseco semicálido, cuyas temperaturas medias mensuales van de 18 a 22 °C donde la precipitación total anual es baja, pues su rango va de 600 a 800 mm (INEGI, 2010). El estudio se llevó a cabo durante 2009 y 2010, donde se evaluó la dimensión ecológica incorporando indicadores para evaluar el recurso suelo, agua y vegetación así como la productividad que genera el agroecosistema.

Evaluación del recurso suelo

Para la evaluación de la calidad de suelo se colectaron muestras de aproximadamente un kilogramo de suelo y se llevaron para su análisis al laboratorio de suelos del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO). Se tomaron cuatro muestras compuestas del SI, tres del SSIy tres del SE; los indicadores de calidad de suelo fueron de sus características físicas: densidad aparente (DA) por el método picnómetro, compactación (C) por el método del penetrómetro (Contreras et al, 2004), textura (T) por el método de bouyoucus ; y propiedades químicas: pH por el método electrométrico, materia orgánica (MO) por el método de Walkley y Black, nitrógeno (N) obtenido mediante la MO, fósforo (P), y potasio (K).

Evaluación de la calidad del agua

Para evaluar la calidad del agua se colectaron muestras en los distintos pozos de las unidades productivas y llevaron al Laboratorio de Diagnóstico Ambiental del ITVO, para su análisis. Se tomaron tres muestras en el SI, una muestra en el SSI y una muestra en el SE. Los indicadores que se tomaron en cuenta fueron: pH mediante el método del potenciómetro; conductividad eléctrica, método del conductímetro;

16°58' 41.52'' North latitude, 96° 30' 34.25" west longitude and 1 604 masl; in this municipality the soil type is calcium cambisol.

The vegetation comprises an association of grassland with semi desert plants and low chaparral, in which dominates the mesquite, guaje and cazaguate (Encyclopedia of the Municipalities, 2009). The third unit of production is intensive (SI) located in the Municipality of Zaachila, at kilometer 10 of the highway to Emiliano Zapata, between 16° 56' 22.60" north latitude, 96° 43' 24.19" west longitude and 1 507 masl.

The climate in these municipalities is semi dry semi hot, whose average monthly temperatures range from 18-22 °C where the total annual rainfall is low ranging from 600-800 mm (INEGI, 2010). The study was conducted during 2009 and 2010, where evaluated the ecological dimension incorporating indicators to evaluate soil, water and vegetation resources, thus the productivity generating the agro ecosystem.

Evaluation of soil resources

For the evaluation of soil quality, samples were collected of approximately one kilogram of soil and taken for analysis to the laboratory of soil from the Technological Institute of Oaxaca Valley (ITVO). Four composite samples were taken from SI, three from three from SSI and three from SE; the soil quality indicators were its physical characteristics: bulk density (BD) by the pycnometer method, compaction (C) by the penetrometer method (Contreras et al., 2004), texture (T) by the bouyoucus method; and chemical properties: pH by electrometric method, organic matter (MO) by the Walkley and Black method, nitrogen (N) obtained by MO, phosphorus (P) and potassium (K).

Evaluating water quality

To evaluate water quality, samples were collected from the different wells of the production units and taken to the Environmental Diagnostics Laboratory from ITVO for analysis. Three samples were taken in the SI, one in the SSI and one in the SE. The indicators taken into account were: pH by potentiometer method, electrical conductivity, conductivity method; carbonates and bicarbonates, by H2SO4 titration method; chlorides by Morh method; sulfates by turbidimetric method; magnesium, sodium and potassium by the method of atomic absorption spectrophotometry.


carbonatos y bicarbonatos, método de titulación con H2SO4 valorado; cloruros, método de Morh; sulfatos, método de turbidimétrico; magnesio, sodio y potasio por el método de espectrofotometría de absorción atómica.

Para calcular algunos índices de la calidad del agua se realizaron los cálculos de acuerdo a Cánovas (1986) para uso de riego mediante las siguientes formulas: salinidad efectiva (SE)= ∑cationes- Ca, SE= ∑ cationes- (Ca+Mg). La primera fórmula se utilizó en los casos donde se cumplía la siguiente condición, si Ca < (CO3+HCO3+SO4 pero Ca > (CO3+HCO3) y la segunda fórmula se aplicó si (Ca + Mg) < (CO3+HCO3); salinidad potencial (SP= Cl + ½ SO4; relación de absorción de sodio (RAS = Na / ((Ca + Mg) / 2); carbonato de sodio residual (CSR)= (CO3 + HCO3) – (Ca + Mg); porcentaje de sodio posible (PSP)= (Na / CE). 100; dureza (D)= (Ca x 2.5) + (Mg x 4.12)/10; índice de Scott o coeficiente alcalimétrico (K)= 662/Na - 0.32 (Cl) - 0.43 (SO4), la fórmula se utilizó si cumplía la siguiente condición de Na - 0.65 (Cl) - 0.48 (SO4)> 0.

El agua se clasificó en calidad de acuerdo a la norma de Riverside para evaluar la calidad de las aguas de riego (US. Soil Salinity Laboratory) que permite la clasificación del agua de riego de acuerdo a los índices CE y RAS (Richards, 1954; Blasco y Rubia, 1973).

Para la calidad del agua para uso animal se tomaron los siguientes indicadores: pH, CE, contenido de sales totales, sulfatos (SO4

=), cloruros (Cl-), carbonatos (CO3=),

bicarbonatos (HCO3-) de Ca, Mg y Na.

Evaluación de la productividad del agroecosistema

Rendimiento, biomasa o producción. Para el muestreo de la biomasa se utilizó el método de corte, al colocar en el suelo un cuadrante de 0.5 x 0.5 m de varilla metálica y se cosechó el forraje encerrado por el cuadrante. Se cosecharon 15 muestras en los tres sistemas de producción colocando el material vegetal en bolsas de papel con su respectiva identificación, se secó en estufa con aire forzado a 50 oC, durante 72 h posteriormente se calculó el rendimiento por hectárea en agostadero para en SSI y SE; y para alfalfa en el SI.

Cobertura vegetal (CV). Se utilizó un muestreo aleatorio estratificado, en cada sitio de muestreo se establecieron cuatro líneas Canfiel versión PROGAN con longitud de 30 m para agostadero y 6 m para praderas. Dentro de los cuatro cuadrantes obtenidos por intercepciones de las líneas

To calculate some indices of water quality some calculations were made according to Canovas (1986) for irrigation use by the following formulas: effective salinity (SE)= Σcations - Ca, SE= Σ cations - (Ca + Mg). The first formula is used in cases where the following condition is fulfilled, if Ca <(CO3 + HCO3 + SO4) but Ca> (CO3 + HCO3) and the second formula is applied if (Ca + Mg) <(CO3 + HCO3); salinity potential (SP= Cl + ½ SO4; sodium absorption ratio (SAR= Na / ((Ca + Mg) / 2); residual sodium carbonate (RSC)= (CO3 + HCO3) - (Ca + Mg ); possible percentage sodium (PPS)= (Na / CE). 100; hardness (D)= (Ca x 2.5) + (Mg x 4.12) / 10: Scott index or alkalimetric coefficient (K)= 662/Na - 0.32 (Cl) - 0.43 (SO4), the formula was used if the following condition is met Na - 0.65 (Cl) - 0.48 (SO4)> 0.

The water quality was classified according to the standard of Riverside to assess the quality of irrigation water (US. Soil Salinity Laboratory) allows classifying irrigation water according to EC and SAR index (Richards, 1954; Blasco and Rubia, 1973).

For water quality for animal use were taken the following indicators: pH, EC, total salt content, sulfate (SO4

=), chlorides (Cl-), carbonate (CO3

=), bicarbonate (HCO3-) of

Ca, Mg and Na.

Evaluation of the productivity of the agroecosystem

Yield, biomass or production. For biomass sampling was used the cut method, by placing on the ground a quadrant of 0.5 x 0.5 m from metal rod and harvested the forage enclosed by the quadrant. 15 samples were harvested in the three production systems by placing the plant material in paper bags with their respective identification, dried in forced air oven at 50 °C for 72 h, thereafter calculated yield per hectare in rangeland for SSI and SE, and for alfalfa in SI.

Vegetation cover (CV)

Was used a stratified random sampling at each site of sampling were established for Canfiel lines PROGAN version with a length of 30 m fro rangeland and 6 m for pastures. Within the four quadrants obtained by interceptions of the Canfield lines was determined the vegetation cover by line intercept method. It was used a qualitative classification proposed by Dyksterhuis (Holechek et al., 1989 cited by Contreras et al., 2003) that parts from the definition of coverage for the optimum state of the rangeland, such as: excellent (76-100%), good ( 51-75%), fair (26-50%) and poor (0-25%).


Canfield se determinó la cobertura vegetal por el método de intercepción de líneas. Se empleó una clasificación cualitativa propuesta por Dyksterhuis (Holecheket al., 1989 citado por Contreras et al., 2003) que parte de la definición de la cobertura para el estado óptimo del agostadero, como: excelente (76-100%), bueno (51-75%), regular (26-50%) y pobre (0-25%).

El rendimiento en kg carne vientre/año se obtuvo mediante datos productivos de los tres sistemas, el cual consistió en obtener el índice de prolificidad promedio del hato para luego ser multiplicado por el peso del cordero al destete, y multiplicado por el número de partos al año.

La presión antropogénica se evaluó de manera cualitativa basándose en la clasificación: muy alta, alta, media, baja y nula. Para el análisis de la información se utilizó el programa Excel para la obtención de promedios de datos obtenidos.


Evaluación del recurso suelo

En el Cuadro 1, muestra los datos obtenidos del la evaluación de las propiedades químicas y físicas del suelo, por lo que se clasificó según la Norma Oficial Mexicana NOM-021-RECNAT-2000 (DOF, 2003), que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos. Los suelos en el SI y SE tienen pH neutro (6.6 -7.3) mientras que el sueloen el SSI posee un pH moderadamente ácido (5.1-6.5). Según De la Rosa (2008) el intervalo de pH entre ligeramente ácido y ligeramente alcalino (6 a 7.5) se considera óptimo para la disponibilidad de nutrimentos por la mayoría de las plantas.

The yield in kg meat belly / year was obtained by production data from the three systems, which was to obtain the average of prolificacy index from the herd and then to be multiplied by the weight of lamb at weaning, and multiplied by the number of births to year.

Anthropogenic pressure was assessed qualitatively based on classification: very high, high, medium, low and zero. For the analysis of information was used excel program to obtain average from data.


Evaluation of soil resources

Table 1 shows the data obtained from the evaluation of the chemical and physical properties of the soil, so it was classified according to the NOM-021-RECNAT-2000 (DOF, 2003), which sets the specifications of fertility, salinity and soil classification. Soils in the SI and SE have neutral pH (6.6 -7.3) while soils in SSI have a moderately acidic pH (5.1-6.5). According to De la Rosa (2008) the pH range of slightly acidic and slightly alkaline (6 to 7.5) is considered optimal for nutrient availability by most plants.

The OM content in soils from the three systems are in the middle class (1.6-3.5%); soils in SI and SSI have a low content of N (0.05-1%) and in SE the N content is high (0.15-0.25%). The P content in SI is medium (5.5-11 mg kg-1), while soils in the SSI and SE have high values (˂ -11 mg kg-1). The K content in SI is medium (0.3-0.6 meq/100 g) and in SSI and SE there is a high content (-0.6 ˂ meq/100 g).

Sistema/variable Propiedades químicas Propiedades físicas

pH MO N (%) P mg kg-1 K meq/100g DA g/cm3 C Mpa TSistema intensivo 6.67 1.89 0.096 7.39 0.448 1.80 32.16 Franco arcillo arenoso (Cra) y

arenoso (Cr)

Sistema semiintensivo 5.69 1.93 0.094 12.56 1.732 1.52 26.11 Arcillo arenosa (Ra) y franco arcillo arenoso (Cra)

Sistema extensivo 7.24 3.29 0.1648 52.39 1.461 1.44 22.49 Arcillosa (R1)

Cuadro1. Indicadores de calidad de suelo de los sistemas de producción ovino.Table1. Soil quality indicators from sheep production systems.

MO= materia orgánica; N= nitrógeno; P= fósforo; K= potasio; DA= densidad aparente; C = compactación; T= textura.


El contenido de MO en los suelos de los tres sistemas están en la clase media (1.6- 3.5%); los suelos en el SI y en el SSI su contenido de N es bajo (0.05-1%) y el suelo en el SE su contenido de N es alto (0.15-0.25%). El contenido de P en elsuelo del SI es medio (5.5-11 mg kg-1), mientras que los suelos en el SSI y SE tienen valores altos (˂ -11 mg kg-1). El contenido de K en elsuelo del SI es medio (0.3-0.6 meq/100 g) y los suelos en el SSI y en el SE contienen alto contenido (˂ -0.6 meq/100 g).

El suelo en el SI muestra una alta DA (g/cm3) y compactación debido al uso de maquinaria agrícola. Dicha compactación se observó no solo en la capa superficial, sino también en el subsuelo. De la Rosa (2008) presentó datos del efecto negativo de la compactación del suelo en la productividaddel cultivo de maíz, ya que en suelos con alto contenido en arcillas la producción de maíz se redujo 1.11 t ha-1 cuando la densidad aparente se incrementó de 1.53 a 1.62 g cm3, por lo que a mayor DA y compactación se tiende a disminuir el rendimiento.

Evaluación del recurso agua para riego

En el Cuadro 2, se muestran los resultados del análisis de agua colectada en los tres sistemas de producción, por lo que se tiene lo siguiente:

Para riego. pH: el agua disponible en los tres sistemas están en el parámetro normal (Cánovas, 1986).

CE: según la clasificación que realiza Richards (1974) y Cánovas (1986) el agua disponible en el SI y en el SSI en encuentran en Salinidad Alta (0.75-2.25 dSm-1); el agua disponible en el SE tiene alto contenido de sales (˃2.250

The soil in SI shows high BD (g/cm3) and compaction due to the use of agricultural machinery. This compacting was observed not only in the surface layer but also in the subsurface. De la Rosa (2008) presented data from the negative effect of soil compaction on maize productivity, as in soils with high clay content, maize production reduced 1.11 t ha-1 when the bulk density increased from 1.53 to 1.62 g cm3, so higher BD and compaction tends to decrease yield.

Evaluation of water resources for irrigation

Table 2 shows the results of analysis of water collected in the three production systems:

For irrigation. pH: the water available in the three systems are in the normal parameter (Canovas, 1986).

EC: according to the classification made by Richards (1974) and Canovas (1986) the available water in SI and SSI is found in High Salinity (0.75-2.25 dS m-1), the available water in SE has high content of salts (˃ 2.250 dSm-1). According to FAO (1992) cited by Jiménez and Lamo (1998) the EC readings in water from SI indicates that is no saline water, while the available water in SSI and

SE are moderately saline. The amount of dissolved salts in available water for plants adversely affects the growth and yield of crops.

Effective salinity: salt content in available water in SI is 2.9 meq / l, which is classified as good (˃ 3.0meq / l), while the available water in SE contains 51.8 mEq / l and

Variables- sistemas SE SSI SIpH 7.05 7.04 7.18Conductividad eléctrica dSm-1 6.08 2.05 0.81Carbonatos meq/L No detectado No detectado No detectadoBicarbonatos meq/L 12.758 6.000 7.266Cloruros meq/L 1.677 1.637 0.5613Sulfatos meq/L 2.711 10.430 1.169Calcio meq/L 13.989 7.226 3.028Magnesio meq/L 9.491 7.199 1.922Sodio meq/L 41.506 8.177 2.8206Potasio meq/L 0.819 0.987 0.062

Cuadro 2. Análisis de agua de los sistemas de producción ovino.Table 2. Water analysis of sheep production systems.

SE= sistema extensivo; SSI= sistema semi intensivo; SI= sistema intensivo.


dSm-1). Según la FAO (1992) citado por Jiménez y Lamo (1998) la lectura de CE en el agua del SI indica que es agua no salina, mientras que el agua disponible en el SSI y en el SE son moderadamente salinas. La cantidad de sales disueltas en el agua disponible para las plantas afecta negativamente el crecimiento y rendimiento de los cultivos.

Salinidad efectiva: el contenido de sales en el agua disponible en el SI es de 2.9 meq/l, que se encuentra clasificado como buena (˃3.0meq/l); mientras que el agua disponible en SE contiene 51.8 meq/l y el agua disponible en el SSI, su contenido de sales es 16.4 meq/l, que se encuentran clasificados como agua no recomendable (Cánovas 1986).

Salinidad potencial: el agua colectada en el SI presenta valores 1.14 meq/l de sales disueltas, que es un valor inferior a 3 meq/L que indica que el agua es buenaen su uso para riego, lo que implica que su uso no presenta restricciones; él agua colectada en el SSI y en SE su salinidad potencial es de 3.03 meq/l y 6.85 meq/l, respectivamente, y se consideran de clase condicionada.

Relación de absorción de sodio (RAS): el agua del SI y del SSI presentaron valores de RAS de 1.792 meq/l y 3.044 meq/l, que se clasifican en riesgo bajo (0-10 meq/l); mientras que el agua del SE el RAS fue de 12.11 meq/l, considerado de riesgo medio, según Cánovas (1986). FAO (1985) citado por Jiménez y Lamo (1998) nos indica que grado de restricción según el RAS y CE el SI, SSI y SE es nulo.

Carbonato de sodio residual (CSR): los SE y SSI se encuentran en riesgo bajo (˂1.25meq/l), en la clasificación de aguas recomendables, mientras que el SI en riesgo medio y aguas poco recomendable (1.25-2.5 meq/l) (Cánovas (1986).

Porcentaje de sodio posible (PSP): el agua del SSI y del SI tuvieron valores de PSP de 49.97 y 97.85%, respectivamente, lo que indica que son aguas recomendables para riego; en el caso del agua del SE su PSP fue 80.12%, que indica existe un peligro de sodificación.

Dureza (D): el agua en el SI y del SSI mostraron valores de 1.54 meq/l y 4.772 meq/l, respectivamente, por lo que se consideran aguas muy blandas (0-7 meq/l) y en el caso del agua del SE su valor de D fue de 7.407 meq/l, indicativo de que son aguas blandas (7-14 meq/l) (Canovas, 1986).

Índice de Scott o coeficiente alcalimétrico (K): el agua del SSI y la del SI tuvieron valores de K de 208.9 meq/l y 309.6 meq/l, respectivamente, indicativo de que son aguas buenas

the available water in SSI, its salt content is 4.16 meq / l, which are classified as water not recommended (Canovas 1986).

Salinity potential: water collected in SI shows values of 1.14 meq / l of dissolved salts, which is a value less than 3 meq / l indicating that water if goof for irrigation, which means that its use is unrestricted; the collected water in SE and SSI has a potential salinity of 3.03 meq / l and 6.85 meq / l, respectively, and are considered conditional class.

Sodium absorption ratio (SAR): water from SI and SSI showed SAR values of 1 792 meq / l and 3.044 meq / l, which are classified as low risk (0-10 meq / l); while water from SE has a SAR of 12.11 meq / l, considered medium risk, according Canovas (1986). FAO (1985) cited by Jiménez and Lamo (1998) indicates that the degree of restriction according to SAR and EC the SI, SSI and SE is null.

Residual sodium carbonate (RSC): the SE and SSI are at low risk (˂ 1.25meq / l) in the classification of water recommended, while SI at medium risk and water rarely recommended (1.25-2.5 meq / l) (Canovas (1986).

Possible percentage sodium (PPS): water from SI and SSI had values of PPS of 49..97 and 97.85%, respectively, indicating that is water recommended for irrigation; in the case of water from SE it´s PPS was 80.12%, indicating that there is a danger of sodification.

Hardness (D): water in SI and SSI showed values of 1.54 meq / l and 4.772 meq / l, respectively, so they are considered very soft water (0-7 meq / l) and in the case of water from SE its value of D was 7.407 meq / l, indicating that are soft water (7-14 mEq / L) (Canovas, 1986).

Scott index or alkalimetric coefficient (K): the water from SSI and SI had K values of 208.9 meq / l and 309.6 meq / l, respectively, indicating that is good water which is not necessary to take precautions (˃ 18 ). Water in SE had K values of 16.6 meq / l as tolerable water which is necessary to take precautions when using it (6-18) (Canovas, 1986).

Water classification according to their quality: water from SE is classified in category C6 S2, so is considered of excessive salinity, not advisable for irrigation and


lo cual no es necesario tomar precauciones (˃18). El agua del SE tuvo valores de K de 16.6 meq/l como agua tolerable lo cual es necesario tomar precauciones al emplearla (6-18) (Cánovas, 1986).

Clasificación del agua de acuerdo a su calidad: El agua del SE se clasifica en la categoría C6 S2, por lo que se considera de salinidad excesiva, no aconsejable para riego y con contenido medio en sodio, y por lo tanto, con cierto peligro de acumulación de sodio en el suelo, especialmente en suelos de textura fina (arcillosos y franco-arcillosos) y de baja permeabilidad. Deben vigilarse las condiciones físicas del suelo y especialmente el nivel de sodio cambiable del suelo, corrigiendo en caso necesario; el agua del SSI y del SI son de categoría C3 S1 que es agua de salinidad alta que puede utilizarse para el riego de suelos con buen drenaje, empleando volúmenes de agua en exceso para lavar el suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad; agua con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los casos. Sin embargo, pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles al sodio (Cánovas, 1986).

Agua para uso animal

pH: los parámetro aceptables para uso animal es de 6 a 8 por lo que los tres sistemas no tiene ningún problema ((Flores y Rochinotti, 2007).

CE: <1,5dS/m Excelente Apta para todas clases de ganado y aves de corral. 1.5-5 son muy satisfactorias apta para todas las clases de ganado y aves de corral. El contenido de sales puede provocar diarreas temporales al ganado no acostumbrado y excrementos acuosos en aves; de 5-8 dS/m es el parámetro satisfactorio para el ganado y no aptas para aves.

Sales totales (ST): el agua de SE, SSI y SI tuvieron valores de T de 2 318.3 mg/l, 1345.2 mg/l y 668.2mg/l, respectivamente, que son niveles de sales menores a 3 000 mg/l, lo cual es satisfactorio para cualquier tipo de ganado (Flores y Rochinotti, 2007). El agua con valores de 1 000 a 3 000 mg/l de ST, el agua puede causar temporalmente una diarrea leve en el ganado no acostumbrado, pero no afectar ni la salud ni el rendimiento.

Sulfatos: el agua del SE, SSIy SI tuvieron130.1 mg/l, 500.6 mg/l y 56.1 mg/l de sulfatos. El límite máximo de tolerancia para el ganado se considera de 1 500 mg/l de sulfatos, y agua con valores de 1 500 a 2 500 mg/l de sulfato tiene efectos laxantes. Por lo que el agua de los tres sistemas presenta

medium content in sodium, and therefore, a certain risk of accumulation of sodium in the soil, especially in fine texture soils (clay and clay loam) and low permeability. Should be monitored the physical conditions from the soil and especially the level of exchangeable sodium from the soil and correct, if necessary; the water from SSI and SI are category C3 S1 that is high salinity water that can be used for irrigation in soils with good drainage, using excessive volumes of water for washing the soil and using crops tolerant to salinity; water with low sodium content, suitable for irrigation in most cases. However, there can be problems with sodium-sensitive crops (Canovas, 1986).

Water for animal use

pH: the acceptable parameters for animal use is 6 to 8, so that the three systems has no problem (Flores and Rochinotti, 2007).

EC: <1.5 dS / m Excellent Suitable for all classes of livestock and poultry. 1.5-5 are very satisfactory for all kinds of livestock and poultry. The salt content can cause temporary diarrhea to livestock not accustomed to and watery droppings in poultry; from 5-8 dS /m is the satisfactory parameter for livestock and not suitable for poultry.

Total salt (ST): water from SE, SSI and SI had values of 2318.3 mg / l, 1345.2 mg / l and 668.2mg / l, respectively, which are lower salt levels to 3 000 mg / l, which is satisfactory for any livestock (Flores and Rochinotti, 2007). The water values from 1 000 to 3 000 mg/l of ST, the water may temporarily cause mild diarrhea in livestock not accustomed to it, but does not affect the health or yield.

Sulphates: water from SE, SSI and SI had 130.1 mg / l 500.6 mg /l and 56.1 mg / l of sulphates. The tolerance limit for livestock is considered 1500 mg / l of sulfate, and water with values of 1 500 to 2 500 mg / l of sulfate has laxative effects. Whereby the water of the three systems have levels below and are considered suitable for consumption. The effect of sulfates depends greatly on the animal's body mass, because the smaller the animal, the greater the effect (Cseh, 2003).

Chlorides: water in SE, SSI and SI had 19.9, 59.5 and 58.1 mg / l of chloride, respectively, which are values less than 600 mg / l, so that the water of the three systems is considered of a very good quality.


niveles inferiores y se consideran como apropiada para su consumo. El efecto de los sulfatos depende enormemente de la masa corporal del animal, pues entre más pequeño el animal, mayor el efecto (Cseh, 2003).

Cloruros: el agua en el SE, SSI y SI tuvieron 19.9, 59.5 y 58.1 mg/l de cloruros, respectivamente, que son valores menores de 600 mg/l, por lo que el agua de los tres sistemas se consideran de muy buena calidad.

Magnesio: el ganado que consume agua con altas concentraciones de Mg disuelto, son susceptible a padecer diarrea, porque el Mg forma con el SO4= la sal de Epsom que tiene efectos laxopurgantes (Cseh, 2003). El agua SE SSI y SI tuvieron 115.4, 87.5 y 23.4mg/l de Mg, que son valores inferiores a 200 mg/l de Mg, por lo que según Flores y Rochinotti (2007) el agua es de muy buena calidad. Para ovejas adultas y secas, se aceptan valores de hasta 500 mg/l.

Sodio: el Na concentraciones muy alta concentración (más de 1 500 mg/l) produce efectos negativos (Luis, 2000). El agua de SE, SSI y SI tuvieron disueltos 954.6, 188.1 y 64.9 mg/l de Na, respectivamente, por lo que el agua del SE contiene cantidades relativamente altas de Na, por lo que puede causar diarrea a niveles superiores de 800 mg/l. El agua de SSI se considera de muy buena calidad (˃600 mg/l) y el agua de SE como agua de buena calidad (600-1 200 mg/l) (Flores y Rochinotti, 2007).

Productividad del agroecosistema

Cobertura vegetal

La cobertura vegetal obtenida en praderas de alfalfa del SI fue 11.02%, en el SE de 32.46% y el SSI 18.74% en agostadero. De acuerdo a Holechek et al. (1989) citado por Contreras et al. (2003) el SE es regular, mientas que el SI y SSI pobre. Nieva (2007) obtuvo cobertura vegetal de 33% en un agroecosistema de agostadero caprino en la comunidad de Monte del toro, Ejutla, Oaxaca; Contreras et al. (2003) determinó cobertura en cuatro agostaderos del Municipio de Yanhuitlán, Oaxaca, y encontró coberturas de 26 a 55%, por lo cual se determina que los agostaderos muestran una baja cobertura vegetal debido a la alta presión antropogenica causada por el sobrepastoreo que a su vez se traduce a mayor erosión de suelos, especialmente la hídrica debido a que el suelo ya no tiene una cobertura que amortigüe el impacto de las gotas de agua.

Magnesium: cattle consuming water with high concentrations of dissolved Mg, are likely to get diarrhea, because Mg with SO4

= forms Epsom salt that has laxative effects (Cseh, 2003). Water in SE, SSI and SI were 115.4, 87.5 and 23.4 mg / l of Mg, which are values below 200 mg / l of Mg, so according to Flores and Rochinotti (2007) the water is of a very good quality. For adult and dry sheep accepted values up to 500 mg / l.

Sodium: very high concentration of Na (greater than 1 500 mg / l) has adverse effects (Luis, 2000). Water from SE, SSI and SI had dissolve Na of 954.6, 188.1 and 64.9 mg / l, respectively, so that water from SE contains high amounts of Na, which it can cause diarrhea at levels higher than 800 mg / l. Water from SSI is considered of a very good quality (˃ 600 mg / l) and water from SE as water of good quality (600 - 1200 mg / l) (Flores and Rochinotti, 2007).

Agro ecosystem productivity

Vegetation cover

Vegetation cover obtained in grassland of alfalfa from SI was 11.02%, in SE of 32.46% and 18.74% under rangeland SSI. According to Holechek et al. (1989) cited by Contreras et al. (2003) the SE is regular, while in SI and SSI poor. Nieva (2007) obtained 33% of vegetation cover on goats rangeland agroecosystems in the community of Monte del Toro, Ejutla, Oaxaca, Contreras et al. (2003) determined the vegetation cover in four rangelands from the municipality of Yanhuitlan, Oaxaca, and found coverage of 26 to 55%, so it is determined that the rangeland show low vegetation cover due to high anthropogenic pressure caused by overgrazing which in turn leads to increase soil erosion, especially the water because the soil has no cover to cushion the impact of raindrops.

Yield

The yield of alfalfa in SI was 2.79 t DM ha-1 lower than that recorded by Rivas et al. (2005) who obtained an average yield 3.2 t DM ha-1. The yield of the rangeland of SE is 36.76 kg DM ha-1 and SSI of 10.55 kg DM ha-1; for Echavarria et al. (2004) the yield on rangeland in the ejído Panuco, Zacatecas ranges from 174-300 kg ha-1, Nieva (2007) reported a yield of goats rangeland of 311.65 and 349.21 kg DM ha-1 this done in the rainy season. In this


Rendimiento

El rendimiento de la alfalfa en el SI fue de 2.79 t de MS ha-1 menor al registrado por Rivas et al. (2005) que obtuvo rendimiento promedio por 3.2 t de MS ha-1. El rendimiento del agostadero del SE es de 36.76 kg de MS ha-1 y SSI de 10.55 kg de MS ha-1, para Echavarria et al. (2004) el rendimiento agostadero en ejido Pánuco, Zacatecas fluctúa entre 174-300 kg ha-1, Nieva (2007) registró un rendimiento de agostadero caprino de 311.65 y 349.21 kg de MS ha-1 esto realizado en época de lluvia. En el presente trabajo, los cálculos de rendimiento del agostadero ovino resultaron bajos debido a la época en que se realizó el muestreo que fue en tiempo de seca. Los SSI y SE tiene una ventaja al realizar el pastoreo, reducen los costos de alimentación.

Rendimiento en kg carne vientre/año

En el SSI SI y SE producen 44.8, 38.79 28.94, kg de carne por vientre/años, que son cantidades menores a las reportadas por Vilaboa et al. (2006) que fue de 57.2 kg. Los tres sistemas del presente estudio tuvieron producción menor debido a la baja prolificidad y peso al destete de los corderos.

Presión antropogénica

El SSI y SE están expuestos a una presión antropogenica muy alta debido al sobre pastoreo, poca cobertura vegetal y al cambio de uso de suelo de pasar agrícola a habitacional; toda vez, que en éste municipio, la población presenta un crecimiento medio anual 3.6% (INEGI, 2005) lo cual es categorizado como alto por lo que repercute en los sistemas de producción ovino ya que se reduce el área de agostadero para pastorear los animales. En el SI la presión antropogénica es alta ya que se hace de manera extractiva y al crecimiento medio anual de la población 6.8% (INEGI, 2005) lo cual es muy alto y tienen a ser unidades que se encuentren dentro de la mancha urbana.

Conclusiones

En el sistema intensivo ovino, el suelo del SI tiene una calidad media, pero compactado por el uso de maquinaria agrícola, mientras que los suelos en el SSI y el SE son buena calidad. El agua para consumo animal es de buena calidad adecuada para su uso y no representa una limitante para la producción

paper, yield calculations from sheep rangeland were low due to the time in which the sampling was made that was during drought time. The SSI and SE have an advantage when grazing, reduce feed costs.

Yield in kg meat Belly/year

In SSI SI and SE produce 44.8, 38.79, and 28.94, kg of meat per belly/year, which are lower amounts, than those reported by Vilaboa et al. (2006) that was 57.2 kg. The three systems in our study had lower production due to low prolificacy and weaning weight of the lambs.

Anthropogenic pressure

The SSI and SE are exposed to very high anthropogenic pressure due to overgrazing, poor vegetation cover and land use change from agricultural to residential; since, in this municipality, the population has an average annual growth of 3.6% (INEGI, 2005) which is categorized as high for what affects sheep production systems as it reduces the area of rangeland for grazing animals. In SI the anthropogenic pressure is high because it is done in extractive form and to the average annual growth of 6.8% population (INEGI, 2005) which is very high and has to be units that are within the urban area.

Conclusions

In the intensive sheep system, the soil from SI has an average quality, but compacted by the use of agricultural machinery, while soils in the SSI and SE are good quality. The water for animal consumption has good quality, suitable for use and does not represent a constraint to production and animal health. The water for irrigation in SE is not recommended by excess of salts, which can cause soil salinization, the water from intensive and semi-intensive system like water that has high salinity and can be used with caution. SI showed higher yield of forage in rangeland, but less vegetation cover than SSI and SE but these have better cover, but with a lower yield of forage in the rangeland.



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y salud animal. El agua para uso de riego en el SE no es recomendable por el exceso de sales, que puede ocasionar salinización del suelo, el agua del sistema intensivo y semiintensivo como agua que tiene salinidad alta y se pueden utilizar con precaución. El SI presentó mayor rendimiento de forraje en pradera, pero menor cobertura vegetal que el SSI y SE pero estos tiene mejor cobertura vegetal, pero con un menor rendimiento de forraje en el agostadero.

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Estrategias de escarificación para eliminar la latencia en semillas de Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu*

Estrategias de escarificación para eliminar la latencia en semillas de

Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu*

Jesús Martínez Sánchez1, Yuri Villegas Aparicio1§, José Raymundo Enríquez-del Valle1, José Cruz Carrillo Rodríguez1 y Marco Antonio Vásquez Dávila1

1División de Estudios de Posgrado e Investigación. Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, Ex-Hacienda Nazareno. C. P. 71230, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, México. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: abril de 2013

Aceptado: julio de 2013

Resumen

El objetivo de eliminar la latencia y mejorar la germinación de las semillas Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu, se determinó el efecto de tratamientos: a) físicos: inmersión de las semillas durante tiempos diferentes 12, 24 y 48 h en agua con circulación constante; b) químicos: inmersión durante tiempos diferentes 2 y 4 min en H2SO4 diluido al 50% y durante 2 h en KNO3 al 0.5%; c) mecánicos: eliminación de glumas; y d) un testigo sin tratamiento. El experimento se estableció, bajo condiciones de laboratorio de acuerdo a un diseño completamente al azar con un arreglo factorial incompleto 2 x 8, donde los factores fueron las dos especies y los ocho tratamientos a la semilla. En el caso de las semillas de Brachiaria brizantha cv. Marandu no se tuvo el tratamiento con estructuras accesorias. La unidad experimental consistió de 50 semillas y se tuvieron cuatro repeticiones, en las que se evaluó el porcentaje y velocidad de germinación. En las semillas de Brachiaria brizantha cv. Marandu sometidas a la inmersión durante cuatro minutos en H2SO4 diluido al 50%; 34% de éstas germinó con una velocidad de germinación de 2.71 plantas día-1 valores significativamente mayores, respecto al resto de los tratamientos. Las semillas de Cenchrus ciliaris L. sometidas al tratamiento de eliminación de glumas fueron el único grupo de semillas de esta especie donde ocurrió germinación (12.5%).

Abstract

In order to eliminate dormancy and improve seed germination of Cenchrus ciliaris L. and Brachiaria brizantha cv. Marandu, was determined the effect of treatments: a) physical: seed immersion during different times 12, 24 and 48 h in water with constant circulation; b) Chemicals: immersion during different times 2 and 4 min in H2SO4 diluted at 50% and for 2 h in KNO3 0.5%; c) mechanical: removal of glumes; and d) a control without treatment. The experiment was established under laboratory conditions according to a completely randomized design with an incomplete factorial array 2 x 8, where the factors were the two species and the eight seed treatments. In the case of Brachiaria brizantha cv. Marandu seeds did not had treatment with accessory structures. The experimental unit consisted of 50 seeds and had four replicates, in which were evaluated the percentage and speed of germination. In seed s of Brachiaria brizantha cv. Marandu subjected to immersion during four minutes immersion in H2SO4 diluted at 50%; 34% of these germinated at a germination speed of 2.71 plants day-1 values significantly higher compared to other treatments. The seeds of Cenchrus ciliaris L. subject to the treatment of glumes removal were the only group of seeds of this species where germination occurred (12.5%).

Jesús Martínez Sánchez et al.1264 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Palabras clave: ácido sulfúrico, germinación, glumas, pastos.

Introducción

La latencia es el estado en el cual una semilla viable no germina, aunque se coloque en condiciones de humedad, temperatura, luz y concentración de oxigeno idóneas para hacerlo (Doria, 2010). Esta es una de las propiedades adaptativas más importantes que poseen los pastos (Herrera, 1994). Gracias a ello se logra incrementar el número de sitios seguros para la sobrevivencia en el espacio y tiempo (Koornneef et al., 2002). Pero a la vez limita el establecimiento de gramíneas forrajeras para la alimentación del ganado, en los períodos en los cuales existe fuerte demanda de alimento y cobertura vegetal (Robles, 1990).

Entre las razones de que se presente el reposo en semillas, las más comunes son: 1) presencia de un embrión inmaduro; 2) que la cubierta seminal sea impermeable al agua o al oxigeno; 3) la presencia de sustancias que actúen como inhibidores de la germinación (Bewley, 1997); y 4) la resistencia mecánica que representan las cubiertas (glumas) que cubren a la cariópside, al sellarla en forma hermética e inhibir la germinación (Finch-Savage y Leubner-Metzger, 2006; Ma et al., 2010).

Las semillas de los pastos Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu presentan su máxima germinación entre seis y 18 meses después de cosechadas (Giarudo, 2003; Roig, 2004); sin embargo, los porcentajes son muy bajos (Sharif-Zadeh y Murdoch, 2000; Sallum et al., 2010), por lo tanto, es posible probar algunos procedimientos físicos, químicos y mecánicos a la semilla con la finalidad de superar este estado de reposo. En este sentido, Enríquez et al. (1999), mencionan que la inmersión de las semillas de pastos en agua durante períodos de 12 a 24 h permite el lavado de las sustancias que inhiben la germinación y se reinicie este proceso, constituyéndose este procedimiento como uno de los más prácticos y económicos para superar este fenómeno.

La inmersión de las semillas de Brachiaria decumbens y Brachiaria brizhantha cv. Marandu en ácido sulfúrico, incrementan significativamente su germinación (Herrera, 1994, Sallum et al., 2010). Pues según Bewley y Black (1982), el ácido desgasta la cubierta de las semillas, ocurriendo un aumento considerable en la permeabilidad y

Key words: sulfuric acid, germination, glumes, pastures.

Introduction

Dormancy is the state in which a viable seed does not germinate, although placed in conditions of moisture, temperature, light and oxygen concentration appropriate to do so (Doria, 2010). This is one of the most important adaptive properties that grasses have (Herrera, 1994). Because this is achieved by increasing the number of safe sites for survival in space and time (Koornneef et al., 2002). But at the same time it also limits the establishment of forage grasses for livestock feed, in the periods in which there is a strong demand for food and vegetation (Robles, 1990).

Among the reasons for this rest in seeds, the most common are: 1) the presence of an immature embryo; 2) that the seed coat is impermeable to water or oxygen; 3) the presence of substances that act as inhibitors of germination (Bewley, 1997); and 4) mechanical resistance that represents covers (glumes) covering the caryopsis, by sealing it hermetically and inhibit germination (Finch-Savage and Leubner-Metzger, 2006; Ma et al., 2010).

The seeds of Cenchrus ciliaris L. and Brachiaria brizantha cv. Marandu grasses show their best germination between six and 18 months after harvest (Giarudo, 2003; Roig, 2004); but the percentages are very low (Sharif-Zadeh and Murdoch 2000; Salloum et al., 2010), so therefore, is possible to prove some physical, chemical and mechanical procedures to the seed in order to overcome this state of rest. In this sense, Enriquez et al. (1999) mention that the immersion of grass seeds in water for periods of 12 to 24 h allows washing substances that inhibit the germination and restart this process, constituting this procedure as one of the most practical and economical to overcome this phenomenon.

The immersion of seeds of Brachiaria decumbens and Brachiaria brizhantha cv. Marandu in sulfuric acid, significantly increase its germination (Herrera, 1994; Salloum et al., 2010). According to Bewley and Black (1982) acid wears seed coat, occurring a substantial increase in permeability and water inlet, or by promoting the diffusion of germination inhibitors, if they are present in the seed.

Several studies reported that grass seeds are removed the glumes covering the caryopsis, showing significant increases in germination compared to seeds in which were

Estrategias de escarificación para eliminar la latencia en semillas de Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu 1265

la entrada de agua, o favoreciendo la difusión de inhibidores de la germinación, en caso de que se encuentren presentes en la semilla.

En diversas investigaciones se reporta que en las semillas de pastos a las que se eliminan las glumas que cubren a la cariópside, presentan incrementos significativos en la germinación, respecto a las semillas que no se les retiran dichas estructuras (Cordero y Oliveros, 1983; González et al., 1994; Suarez y Zdravko, 1994). Sin embargo, es necesario identificar aquel o aquellos tratamientos que puedan incidir en la germinación de estas especies, dado que los resultados obtenidos aún no son concluyentes (Parroquín y Joaquín, 2011).

Bajo este contexto, el objetivo fue determinar el efecto de procedimientos físicos, químicos y mecánicos sobre el porcentaje y velocidad de germinación de las semillas de Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu, bajo condiciones de laboratorio.


Localización

El estudio se llevó a cabo en el laboratorio de agroecosistemas del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO), ubicado en Xoxocotlán, Oaxaca, que se ubica en las coordenadas 17° 01’ 16’’ latitud norte y 96° 45’ 51’’ longitud oeste a 1 545 msnm (INEGI, 1993).

Procedimiento

El material vegetal fueron semillas de Cenchrus ciliaris L. proporcionadas por el Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, que tenían un año de almacenamiento a temperatura ambiente y semillas de Brachiaria brizatha cv. Marandu que se adquirieron en una empresa comercializadora de semillas. Las principales características de ambas especies se resumen en el Cuadro 1.

De Cenchrus ciliaris L. un total de 1 600 se separaron en ocho grupos de 200 semillas, para someterlas a procedimientos físicos, químicos y mecánicos para evaluar su efecto sobre la germinación, además se contó con un grupo testigo. En Brachiaria brizantha cv. Marandu se usaron un total de 1 400 semillas que se separaron en siete grupos de 200 semillas,

not removed these structures (Lamb and Oliveros, 1983, González et al., 1994; Suárez and Zdravko, 1994). However, it is necessary to identify that or those treatments that may affect the germination of these species, since the results are not conclusive (Parroquín and Joaquín, 2011).

Under this context, the objective was to determine the effect of physical, chemical and mechanical procedures on the percentage and speed of seed germination of Cenchrus ciliaris L. and Brachiaria brizantha cv. Marandu, under laboratory conditions.


Location

The study was conducted in the laboratory of agroecosystems from the Technological Institute of Oaxaca Valley (ITVO) located in Xoxocotlán, Oaxaca, located at coordinates 17° 01' 16'' north latitude and 96° 45' 51'' west longitude at 1 545 masl (INEGI, 1993).

Procedure

The plant material were seeds of Cenchrus ciliaris L. provided by the Graduate College, Campus Montecillo, that had one year of storage at room temperature and seeds of Brachiaria brizatha cv. Marandu were acquired in a marketer of seeds. The main characteristics of both species are summarized in Table 1.

From Cenchrus ciliaris L. a total of 1 600 were separated into eight groups of 200 seeds, to subject them to physical, mechanical and chemical procedures to assess

Especie CaracterísticasPureza

(%)Núm. de

semillas por gramo

Peso de 100 semillas (g)

Cenchrus ciliaris L. 93.5 459 2.18Brachiaria

brizantha cv. Marandu

96.4 113 8.90

Cuadro 1. Características de las semillas de Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu.

Table 1. Seed characteristics of Cenchrus ciliaris L. and Brachiaria brizantha cv. Marandu.


ya que debido a que las semillas que se consiguieron en comercio ya no tenían estructuras accesorias (glumas), sólo se aplicaron siete procedimientos; es decir, no se contó con semillas completas (espiguillas) los procedimientos que se probaron se describen en el Cuadro 2.

Período de germinación

Se determinó el porcentaje de germinación de 200 semillas de cada especie (50 por repetición) y en cada condición a la que se sometieron. El ensayo se mantuvo durante 20 días siguiendo los lineamientos de la International Seed Testing Association (ISTA, 1993), al colocar cada grupo de 50 semillas en una caja petri de vidrio, con una base de papel bond húmedo y colocadas a 22 °C y en condiciones de oscuridad en una cámara de germinación (Marca: RIOS ROCHA, Modelo: S-41). También, se cuantificó el número de semillas que germinaron diariamente.


El experimento se estableció de acuerdo a un diseño completamente al azar (DCA) con un arreglo factorial incompleto (2 x 8)-1, con el factor especie en dos niveles (Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu) y el factor procedimiento aplicado a las semillas, con ocho niveles, descritos en el Cuadro 2. Debido a que en la especie Brachiaria brizantha cv. Marandu no se tuvo la

their effect on germination, and it had a control group. In Brachiaria brizantha cv. Marandu was used a total of 1 400 seeds that were separated into seven groups of 200 seeds, since due to the seeds that were available in commerce had no accessory structures (glumes), only

seven procedures were applied, i.e. did not count with whole seeds (spikelets) the procedures that were tested are described in Table 2.

Germination period

Germination percentage of 200seeds of each species was determined (50 per replicate) and in each condition to which were subjected. The trial continued for 20 days following the guidelines of the International Seed Testing Association (ISTA, 1993), placing each group of 50 seeds in a glass petri dish with a wet bond paper base, placed at 22 °C and in dark conditions in a germination chamber (Brand: RIOS ROCHA, Model: S-41). Also measured the number of seeds that germinated daily.

Experimental design

The experiment was established according to a completely randomized design (DCA) with an incomplete factorial array (2 x 8) -1, with the factor species into two levels (Cenchrus ciliaris L. and Brachiaria brizantha cv. Marandu) and factor procedure applied to the seeds, with eight levels described

Procedimiento Núm. DescripciónTestigo 1 No se aplicó algún tratamiento. Las semillas conservaron sus estructuras accesorias (glumas,

lemas y paleas).Físicos 2 Remojo de las semillas con agua en circulación constante durante 12 h*= con el objetivo de

que los inhibidores fueran lavados, se mantuvo la semillas sumergida en agua, sin embargo, el agua estuvo fluyendo por el recipiente el cual se llenaba con agua limpia, de esta manera se propició que la mayor cantidad posible de inhibidores fueran lixiviados (Enríquez et al., 1999).

3 Remojo de las semillas con agua en circulación constante durante 24 h*= mismo procedimiento anterior.

4 Remojo de las semillas con agua en circulación constante durante 48 h*= que el tratamiento 2.Químicos 5 Inmersión de las semillas durante 2 min en H2SO4 diluido al 50%** (Herrera, 1994).

6 Inmersión de las semillas durante 4 min en H2SO4 diluido al 50%** (Herrera, 1994).7 Inmersión de las semillas durante 2 horas en KNO3 al 0.5% ** (Herrera, 1994).8 Eliminación de glumas= se eliminaron las glumas de manera que la cariópside quedara desnuda

(Cordero y Oliveros, 1983).

Cuadro 2. Procedimientos físicos, químicos y mecánicos para eliminar la latencia.Table 2. Physical, chemical and mechanical procedures to eliminate dormancy.

*El secado de la semilla se hizo a la sombra bajo condiciones de laboratorio. **Las semillas se sacaron del reactivo y se sumergieron en agua destilada para eliminar los residuos del químico, el secado fue similar que en los procedimientos de inmersión en agua.


condición testigo (Semillas completas) en total se tuvieron 15 tratamientos. La unidad experimental consistió de 50 semillas y se tuvieron cuatro repeticiones por tratamiento.

Variables de estudio

Se consideró el porcentaje de semillas que germinaron y la velocidad de germinación que se obtuvo mediante la fórmula propuesta por Maguirre (Copeland y McDonald, 1995):

Donde: VG= velocidad de germinación; Xi= número de semillas germinadas por día; n= Número de días después de la siembra.

Se consideró que una semilla había germinado cuando presentaba una raíz de 0.5 cm y un hipocótilo de 1 cm (Gómez y González, 2004).

Análisis de la información

Los datos obtenidos se transformaron en logaritmo para evitar heterocedasticidad (Hair et al., 1999) se analizaron estadísticamente, utilizando el paquete SAS versión 9.1 para un arreglo factorial en un diseño completamente al azar (Vicente et al., 2005). Se hicieron análisis de varianza y la prueba de Scheffe al 5% para comparación de medias.


En los análisis de varianza se detectaron diferencias altamente significativas (p< 0.01) en los efectos de los factores estudiados (especie y procedimiento aplicado a la semilla) para todas las variables de estudio, además, la interacción especie por tratamiento a la semilla, también fue altamente significativa (p< 0.01) (Cuadro 3). Lo que indica que el efecto de los tratamientos que se probaron estuvo en función de las características de las semillas.

El porcentaje (17.42%) de las semillas que germinaron y su velocidad de germinación (1.17 plantas día-1) de Brachiaria brizantha cv. Marandu fueron mayores y significativamente diferentes a los de Cenchrus ciliaris L. (Cuadro 4), probablemente debido a que la primer especie citada ha sido sometida durante más tiempo a mejoramiento y selección

in Table 2. Because in the species Brachiaria brizantha cv. Marandu did not have the control condition (whole seeds) in total had 15 treatments. The experimental unit consisted of 50 seeds and had four replicates.

Study variables

It was considered the percentage of seeds that germinated and the germination speed was obtained using the formula proposed by Maguirre (Copeland and McDonald, 1995):

Where: VG= germination speed, Xi= number of seeds germinated per day, n= number of days after sowing.

It was considered that a seed had germinated when showed a root of 0.5 cm and hypocotyls of 1 cm (Gómez and González, 2004).

Analysis of information

The data was transformed into logarithms to avoid heteroscedasticity (Hair et al., 1999) were statistically analyzed using the SAS software version 9.1 for a factorial array in a completely randomized design (Vicente et al., 2005). Analyses of variance and Scheffe's test at 5% for comparison of means were performed.


In analyzes of variance were detected highly significant differences (p< 0.01) on the effects of the factors studied (species and procedure applied to the seed) for all study variables, besides, the species interaction for seed treatment, also was highly significant (p< 0.01) (Table 3). Indicating that the effect of the treatments, that were tested, were in function of the seed characteristics.

The percentage (17.42%) of seeds that germinated and its germination speed (1.17 plants day-1) of Brachiaria brizantha cv. Marandu were higher and significantly different from those of Cenchrus ciliaris L. (Table 4), probably because the first species named has been subjected to longer breeding and seed selection, due to its high production potential and acceptance by livestock (Sosa et al., 2006, Cabrera et al., 2009).

nVG= ∑ (Xi/n) i=1

nVG= ∑ (Xi/n) i=1


de las semillas, debido a su alto potencial productivo y aceptación por el ganado (Sosa et al., 2006; Cabrera et al., 2009).

El efecto de los procedimientos pregerminativos fue estadísticamente diferente en ambas variables de estudio, siendo los grupos de semillas sometidas a la inmersión durante 4 minutos en H2SO4 diluido al 50% donde mayor porcentaje de semillas germinó (17%) y velocidad de la misma (1.35 Plantas día-1) (Cuadro 4). El efecto del H2SO4 (ácido sulfúrico) para que las semillas de gramíneas superen la latencia se atribuye a su capacidad de mejorar la permeabilidad de las testas (entrada de agua), ya que desgasta la cubierta de semillas duras, mejorando la entrada de agua para la imbibición, además del intercambio gaseoso, ambas condiciones necesarias para iniciar el proceso de germinación (Bewley y Black, 1982; Chikumba et al., 2006).

La entrada de agua favorece la difusión fuera de la semilla de sustancias que actúan como inhibidores de este proceso, generalmente compuestos hidrofóbicos tales como lignina, polisacáridos y pectinas fenólicas que contribuyen a determinar el carácter impermeable de la cubierta seminal (Castillo y Guenni, 2001); sin embargo, se tiene que identificar el tiempo óptimo de inmersión de la semilla en H2SO4; ya que, ésta sustancia por su naturaleza, según la especie a tratar puede tener efectos negativos provocando la muerte de las cariópsides (Rodrígues et al., 1986; Chikumba et al., 2006) .

The effect of the pregerminative procedures were statistically different in both study variables, being the groups of seeds subjected to immersion for 4 minutes in H2SO4 diluted at 50% where higher percentage of seeds germinated (17%) and the germination speed of the same (1.35 Plants day-1) (Table 4). The effect of H2SO4 (sulfuric acid) so that grass seeds overcome dormancy is attributed to its ability to enhance the permeability of the heads (inlet of water), wearing the cover of hard seeds, improving water inlet for imbibitions, besides gas exchange, both conditions necessary to start the germination process (Bewley and Black, 1982; Chikumba et al., 2006).

Niveles Germinación (%) Velocidad de germinación (plantas día-1)EspecieCenchrus ciliaris 1.56 b1 0.20 bBrachiaria brizantha cv. Marandu 17.42 a 1.17 aProcedimiento aplicado a la semillaTestigo 0.00 e 0.00 dH2O 12 h 6.25 d 0.34 cH2O 24 h 6.00 d 0.36 cH2O 48 h 6.00 d 0.41 cH2SO4 (50%) 2 min 14.5 b 1.10 bH2SO4 (50%) 4 min 17.0 a 1.35 aKNO3 (0.5%) 2 h 5.75 d 0.28 cSin glumas 11.75 c 1.07 b

Cuadro 4. Efectos principales de especie y procedimiento aplicado para superar la latencia en las respuestas de germinación y velocidad de germinación de semillas.

Table 4. Main effects of species and procedure applied to overcome dormancy in the responses of germination and germination speed of seeds.

1 Valores con la misma letra en columna no son estadísticamente diferentes (Scheffe p< 0.05).

Factor Germinación (%)

Velocidad de germinación (plantas día-1)

Especie (E) 176.96** 13.90**Procedimiento aplicado a la semilla (P)

3.56** 1.44**

E x P 7.40** 3.12**

Cuadro 3. Resumen de análisis de varianza del porcentaje y velocidad de germinación de semillas de Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu que se sometieron a diferentes procedimientos para superar su latencia.

Table 3. Summary of analysis of variance of the percentage and germination speed of Cenchrus ciliaris L. and Brachiaria brizantha cv. Marandu that were subjected to different procedures to overcome dormancy.

* y **= significativamente diferentes a nivel de p< 0.05 y p< 0.01, respectivamente.


En la interacción especie por tratamiento pregerminativo, en el Cuadro 5 se observan diferencias en los porcentajes y velocidad de germinación de las semillas de ambas especies sometidas a los diferentes procedimientos. El mayor porcentaje (34%) de semillas que germinaron y la velocidad de germinación (2.71 plantas día-1) ocurrió en los grupos de semillas de Brachiaria brizantha cv. Marandu que fueron inmersas durante 4 min en ácido sulfúrico concentrado al 50%, superando estadísticamente al resto de los tratamientos evaluados.

Martins y Silva (2006) y Sallum et al. (2010), mencionan que la inmersión de las semillas de Brachiaria brizantha cv. Marandu en H2SO4 durante 10 min, promueve la superación de la latencia en las semillas de testa dura como es el caso de esta especie, alcanzando porcentajes de hasta 59% de semillas que germinaron, resultados superiores a los de este estudio, sin embargo, Parroquín y Joaquín (2011) reportaron en semillas de la misma especie sometidas a los mismos tiempos de inmersión que en los estudios anteriores, un máximo de 18.8% de semillas que germinaron, resultados inferiores a los de este estudio, en primer lugar esto indica que el ácido sulfúrico mejora la permeabilidad de las semillas de esta especie como una condición previa para su germinación. Pero los resultados aún no son concluyentes, pues aun existen variaciones importantes en su efecto sobre la germinación de las semillas.

The inlet of water promotes diffusion out of the seed of substances that act as inhibitors of this process, generally hydrophobic compounds such as lignin, polysaccharides and phenolic pectins that help determine the impervious nature of the seed coat (Castillo and Guenni, 2001); however, it has to identify the optimum time of seed immersion in H2SO4; since, the substance by nature, depending on the species to be treated can have negative effects causing death of the caryopses (Rodrígues et al., 1986; Chikumba et al., 2006).

In species interaction by pregerminative treatment, Table 5 shows differences in percentages and germination speed of the seeds of both species subjected to different procedures. The highest percentage (34%) of seeds that germinated and germination speed (2.71 plants day-1) occurred in the group of seed of Brachiria brizantha cv. Marandu that were immersed for 4 minutes in concentrated sulfuric acid at 50%, exceeding statistically the remaining treatments.

Martins and Silva (2006) and Salloum et al. (2010) mention that the immersion of the seeds of Brachiria brizantha cv. Marandu in H2SO4 for 10 min, promotes overcoming of dormancy in hard coated seeds as is the case of this specie, reaching percentages of up to 59% of germinated seeds, results higher to those of this study, however, Parroquin and Joaquín (2011) reported in seeds of the same species subjected

Cuadro 5. Porcentaje y velocidad de germinación de las semillas de Cenchrus ciliaris L. y Brachiaria brizantha cv. Marandu sometidas a diferentes procedimientos para superar su latencia.

Table 5. Percentage and germination speed of the seeds of Cenchrus ciliaris L. and Brachiaria brizantha cv. Marandu subjected to different procedures to overcome dormancy.

Especie Tratamiento Germinación (%) Velocidad de germinación (plantas día-1)

C. ciliaris Testigo 0.00 d1 0.00 eC. ciliaris H2O 12 h 0.00 d 0.00 eB. brizanthacv. Marandu H2O 12 h 12.50 c 0.68 dC. ciliaris H2O 24 h 0.00 d 0.00 eB. brizanthacv. Marandu H2O 24 h 12.00 c 0.73 dC. ciliaris H2O 48 h 0.00 d 0.00 eB. brizanthacv. Marandu H2O 48 h 12.00 c 0.82 dC. ciliaris H2SO4 (50%) 2 min 0.00 d 0.00 eB. brizanthacv. Marandu H2SO4 (50%) 2 min 29.00 b 2.20 bC. ciliaris H2SO4 (50%) 4 min 0.00 d 0.00 eB. brizanthacv. Marandu H2SO4 (50%) 4 min 34.00 a 2.71 aC. ciliaris KNO3 (0.5%) 2 h 0.00 d 0.00 eB. brizanthacv. Marandu KNO3 (0.5%) 2 h 11.50 c 0.57 dC. ciliaris Sin glumas 12.50 c 1.65 cB. brizanthacv. Marandu Sin glumas 11.00 c 0.50 d

1 Valores con la misma letra en columna no son estadísticamente diferentes (Scheffe p< 0.05).


El efecto del ácido sulfúrico es desgastar la cubierta (Bewley y Black, 1982), lo que permitió que la imbibición de la semilla ocurriera en un tiempo menor, reactivando los procesos de la germinación, por lo que la velocidad de germinación (semillas germinadas por día entre el número de días después de la siembra) fue significativamente diferente, respecto al resto de los tratamientos.

En un estudio donde se evaluó la germinación de semillas de Brachiaria decumbens sometida a algunos tratamientos químicos: 1) H2SO4 por 4, 8 y 12 min; 2) en soluciones de KNO3 (0,4 y 0,8%) por 2 h y, 3) la combinación de los tratamientos anteriores, los resultados mostraron valores significativos más altos en germinación (cercanos al 50%) al incrementar los tiempos de inmersión en H2SO4 o KNO3; sin embargo, los valores más altos (60%) se obtuvieron en los grupos de semillas sometidas a inmersión en soluciones que tuvieron combinación de ambas sustancias, lo que indica que en las semillas de ésta especie existe más de un mecanismo involucrado en la latencia (Herrera, 1994), por lo tanto, particularmente en las semillas Brachiaria brizantha cv. Marandu según los resultados de este estudio, el reposo se encuentra asociado principalmente a la impermeabilidad de la cubierta de la semilla, lo que explica el efecto positivo del ácido sulfúrico sobre el porcentaje de germinación de esta especie.

En Cenchru sciliaris L. sólo hubo respuesta en el porcentaje y velocidad de germinación con el tratamiento mecánico de eliminación de glumas con 12.5% de semillas germinadas y 1.65 plantas día-1, respectivamente (Cuadro 5). Resultados similares se han reportado en otros estudios donde se encontraron efectos significativos en la germinación de semillas de pastos a las que se eliminaron las glumas (Cordero y Oliveros, 1983; Suárez y Zdravko, 1994).

En estas especies las cariópsides se encuentran cubiertas por estructuras accesorias como son las glumas (lemas y paleas) (Palma et al., 2000) en las cuales se encuentran sustancias químicas de tipo fenólicos, particularmente antocianinas, que se han asociado con la inhibición de la germinación (Jiménez et al., 2005), y a ésta causa se le ha atribuido, sin demostrarlo, la no germinación de Cenchrus ciliaris L. (Venter y Rethman, 1992; Gómez y González, 2004; Parihar y Pathak, 2006), sin embargo, en un estudio reciente Ma et al. (2010), encontraron que las glumas afectan la germinación de las semillas debido a un efecto de resistencia mecánica y no a la presencia de inhibidores, pues al observar con microscopio la unión cariópside-glumas, encontraron que existen muchas microestructuras innecesarias las cuales

to the same immersion time in the above studies, a maximum of 18.8% of germinated seeds, below results of this study, firstly this indicates that the sulfuric acid improves the permeability of the seeds of this species as a prerequisite for germination. But the results are not conclusive, because there are still significant variations in their effect on seed germination.

The effect of sulfuric acid is wearing the cover (Bewley and Black, 1982), allowing seed imbibition to occur in a shorter time, reactivating the processes of germination, so that germination speed (seeds germinated per day over the number of days after sowing) were significantly different from the rest of the treatments.

In a study were evaluated seed germination of Brachiaria decumbens subjected to some chemical treatments: 1) H2SO4 for 4, 8 and 12 min; 2) in solutions of KNO3 (0.4 and 0.8%) for 2 h; and 3) combination of the above treatments, the results showed significant values higher in germination (around 50%) to increase immersion times in H2SO4 or KNO3; however, higher values (60%) were obtained in the groups of seeds subjected to immersion in solutions had combination of both substances, indicating that the seeds of this specie has more than one mechanism involved in dormancy (Herrera, 1994), therefore, particularly in the seeds of Brachiaria brizantha cv. Marandu according to the results of this study, the rest is mainly associated with the impermeability of the seed coat, which explains the positive effect of sulfuric acid on the germination percentage of this species.

In Cenchru sciliaris L. there was only response in percentage and germination speed with the mechanical treatment of glumes removal with 12.5% of germinated seeds and 1.65 plants day -1, respectively (Table 5). Similar results have been reported in other studies that found significant effects on seed germination of grasses of glumes removed (Lamb and Oliver, 1983; Suárez and Zdravko, 1994).

Caryopses in these species are covered by accessory structures such as glumes (lemma and palea) (Palma et al., 2000) in which are found chemical compounds of phenolic type, particularly anthocyanins, which are associated with the inhibition of germination (Jimenez et al., 2005), and to this cause has been attributed, without proof, non-germination of Cenchrus ciliaris L. (Venter and Rethman, 1992; Gómez and González, 2004; Parihar and Pathak, 2006), however, in a recent study Ma et al. (2010) found that glumes affect seed germination due to an effect of mechanical resistance and not to the presence of inhibitors,


están en capas y muy compactas unidas a la cariópside de manera hermética, lo que impide una adecuada germinación. Esto explica por qué la inmersión de las semillas en agua y en solución de nitrato de potasio (KNO3), pues éstos tratamientos tienen como objetivo el lavado y difusión fuera de la semilla de los inhibidores de la germinación, respectivamente (Camacho, 1994).

Aunque en ambas especies se logró aumentar significativamente el porcentaje y velocidad de germinación y se identificó el mejor tratamiento de escarificación para cada especie, los porcentajes aún son bajos, por lo que es necesario hacer trabajos referentes al mejoramiento de la semilla, y en este sentido, las posibilidades son amplias, pero habrá que buscar aquellas que sean pertinentes para cada especie y considerar las características agroecológicas de los sitios en donde se pretenden establecer (Febles et al., 2009; Conde-Lozano et al., 2011).

Conclusiones

El porcentaje y velocidad de germinación de las semillas de las especies evaluadas fue afectada diferencialmente por los procedimientos a que se sometieron. Las semillas de Brachiaria brizantha cv. Marandu que fueron sometidas a inmersión durante 4 min en H2SO4 diluido al 50% mostraron el mayor porcentaje (34%) y velocidad de germinación (2.71 plantas día-1), respecto al resto de los tratamientos.

Las semillas de Cenchrus ciliarisL. sometidas al tratamiento mecánico de eliminación de glumas fueron el único grupo de semillas de ésta especie en las que ocurrió germinación (12.5%).

En general, se observó un mejor comportamiento de las semillas de Brachiaria brizantha cv. Marandu y el efecto del ácido sulfúrico fue mayor al presentar valores más altos en el porcentaje y velocidad de germinación.

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Although in both species was able to increase significantly the percentage and germination speed and identified the best treatment of scarification for each species, percentages are still low, so it is necessary to make studies related to improvement of the seed, and in this sense, the possibilities are broad, but will need to find those that are relevant for each species and consider the agroecological characteristics of the sites where intended to establish them (Febles et al., 2009; Conde-Lozano et al., 2011).

Conclusions

The percentage and germination speed of seeds of the species tested was affected differentially by the procedures to which were subjected. Brizantha brachiaria cv. Marandu seed that were subjected to immersion for 4 min in H2SO4 diluted at 50% showed the highest percentage (34%) and germination speed (2.71 plant day-1), compared to other treatments.

Seeds of Cenchrus ciliaris L. subjected to mechanical treatment of glume removal were the only group of seeds of this species in which germination occurred (12.5%).

In general, there was a better behavior in seeds of Brachiaria brizantha cv. Marandu and the effect of sulfuric acid was higher by presenting higher values in the percentage and germination speed.

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Factores de expansión de biomasa aérea para Pinus chiapensis (Mart.) Andresen*

Aboveground biomass expansion factors for Pinus chiapensis (Mart.) Andresen

Edwin Yoshimar Chávez-Pascual1, Gerardo Rodríguez-Ortiz§1, José Cruz Carrillo-Rodríguez1, José Raymundo Enríquez-del Valle1, José Luis Chávez-Servia2 y Gisela Virginia Campos-Ángeles1

1División de Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex Hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. Tel. 01(951) 5 17 07 88. ([email protected], [email protected], [email protected], [email protected]). 2Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional-Unidad Oaxaca, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca. C. P. 71230. Tel. 01(951) 517 06 10 y. 01951 5287680. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected], [email protected].

Resumen

Los factores de expansión de biomasa (FEB) permiten estimar la cantidad de biomasa fijada por árbol con base en variables de inventario; información útil para proyectos sobre cambio climático. El objetivo fue estimar FEB variables por árbol a través de la generación de modelos de regresión para volumen y biomasa aérea en Pinus chiapensis (Mart.) Andresen, en una comunidad de la Sierra Norte de Oaxaca. Se empleó muestreo destructivo de 70 árboles realizado durante 2012, seleccionando aleatoriamente individuos de forma proporcional a la frecuencia diamétrica. El tallo se cubicó por el método de trozas traslapadas. El volumen de madera con corteza se transformó a biomasa mediante la gravedad específica y para el resto del componente aéreo se usaron factores de conversión de biomasa (peso seco/peso verde). Se obtuvieron modelos no lineales de volumen total y comercial con y sin corteza y de biomasa total aérea. Se emplearon variables alométricas de inventario como diámetro normal (DN, cm) y altura total (AT, m). Para la elaboración de tarifas volumétricas, los modelos ajustados mostraron coeficientes de determinación entre 0.94 y 0.98. El modelo de Schumacher-Hall mostró el mejor ajuste para biomasa total aérea con R2= 0.95, utilizando las mismas variables independientes que en el volumen. El FEB se

Abstract

The biomass expansion factors (BEF) allow estimating the amount of biomass set per tree based on inventory variables; useful information for climate change projects. The objective was to estimate BEF variables per tree, through the generation of regression models for volume and aboveground biomass in Pinus chiapensis (Mart.) Andresen, in a community in the northern highlands of Oaxaca. Destructive sampling of 70 trees was made during 2012, randomly selecting individuals in proportion to the diametric frequency. The stem was cubed by the overlapping bolt method. The volume of wood with bark was transformed to biomass by the specific gravity and for the rest of the aboveground component were used conversion factors of biomass (dry weight / fresh weight). Nonlinear models of total volume and trade volume with and without bark and total aboveground biomass were obtained. Allometric variables were used from inventory like normal diameter (ND, cm) and total height (TH, m). For the elaboration of volumetric rates, adjusted models showed determination coefficients between 0.94 and 0.98. The Schumacher-Hall model showed the best fit for total aboveground biomass R2= 0.95, using the same independent variables from volume. The BEF was obtained


Aceptado: mayo de 2013

Edwin Yoshimar Chávez-Pascual et al.1274 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

obtuvo mediante el cociente de los modelos de biomasa y de volumen total árbol con corteza (FEBvtcc= 1040.771 x DN0.15073 x AT-0.42946). Con ésta ecuación, es posible estimar confiablemente la biomasa total aérea (kg) en árboles de Pinus chiapensis a partir de variables de inventario o de volumen.

Palabras clave: modelos de regresión, muestreo destructivo, peso específico.

Introducción

La estimación por procedimientos dendrométricos comunes del volumen y biomasa de árboles individuales medidos en un inventario forestal resulta hasta cierto punto tediosa. La dificultad en la determinación directa de estas variables hace conveniente contar con expresiones matemáticas que basadas en una muestra objetivamente seleccionada y cuidadosamente medida, permitan estimar el volumen y biomasa de los árboles sobre la base de mediciones simples (Prodan et al., 1997; Rodríguez-Ortiz et al., 2012).

Cerca de 30% de la emisión de los gases de efecto invernadero (GEI) en México son producto de la destrucción de los bosques y selvas, como consecuencia del cambio de uso de suelo, situación que se complica ya que una molécula de CO2 puede permanecer en el ambiente de 50 a 200 años antes de degradarse (Ordoñez, 2001). En general, los ecosistemas forestales poseen un potencial intermedio para revertir la contaminación de los GEI, mediante la captura de C o secuestro, que es la fijación de este elemento en la biomasa y suelos forestales, así como en suelos agrícolas u otro tipo de vegetación (Toribio, 2006). Las plantas utilizan CO2 y liberan O2 durante el proceso de la fotosíntesis; a diferencia de las especies anuales, los árboles almacenan los fotoasimilados en componentes de carbono en sus estructuras leñosas por periodos prolongados, por lo que se deben considerar como reservas naturales de carbono (Acosta et al., 2002).

Los estudios de captura de carbono se basan en la estimación de la materia seca o biomasa de la vegetación, por ello, su estimación en los árboles es un aspecto esencial para estudios de almacenamiento y flujo de C en ecosistemas forestales. En este sentido, el modelaje es una herramienta muy útil en la búsqueda de una producción sustentable en la vegetación forestal (Díaz y Romero, 2004; Acosta et al., 2011; Méndez et al., 2011).

by the quotient of the model from biomass and total tree volume with bark (BEFvtcc= 1040.771 x ND0.15073 x TH-0.42946). With this equation, it is possible to estimate reliably, the total aboveground biomass (kg) in trees of Pinus chiapensis from of inventory variables or volume.

Keywords: regression models, destructive sampling, specific gravity.

Introduction

The estimation by common dendrometric procedures of volume and biomass of individual trees measured in a forest inventory becomes somewhat tedious. The difficulty in the direct determination of these variables makes convenient to count with mathematical expressions based on a sample objectively selected and carefully measured, allowing to estimate the volume and tree biomass based on simple measurements (Prodan et al., 1997; Rodríguez -Ortiz et al., 2012).

About 30% of the emission of greenhouse gases (GHG) in Mexico are product of the destruction of forests and jungles, as a result of land use change, a situation that is complicate since a CO2 molecule can remain in the environment from 50 to 200 years before degraded (Ordonez, 2001). In general, forest ecosystems posses an intermediate potential to reverse GHG pollution by capturing or kidnapping of C, which is the fixation of this element in biomass and forest soils, thus agricultural soils or other vegetation types (Toribio, 2006). Plants use CO2 and release O2 during the photosynthesis; unlike annual species, trees store the photoassimilates in carbon components in their woody structures for long periods, so that should be considered as natural carbon reserves (Acosta et al., 2002).

Carbon capture studies are based on the estimation of dry matter or biomass of vegetation, therefore its estimation on trees is an essential aspect for studies of storage and flow of C in forest ecosystems. In this sense, modeling is a very useful tool in the search for sustainable production in forest vegetation (Díaz and Romero, 2004; Acosta et al., 2011; Méndez et al., 2011).

C plays an important role in physical-chemical processes of the planet through its cycle. Being the capture and emission processes, part of a system of four reservoirs of C

Factores de expansión de biomasa aérea para Pinus chiapensis (Mart.) Andresen 1275

El C cumple un papel importante en los procesos fisicoquímicos del planeta a través de su ciclo. Siendo los procesos de captura y emisión, parte de un sistema de cuatro reservorios de C (vegetación-aérea y radical, materia de descomposición y suelos) con tiempos de residencia y flujos asociados (Pretty et al., 2002). Por ello, se requiere del conocimiento de diversos métodos de estimación de volumen-biomasa, como el muestreo destructivo que utiliza ecuaciones de predicción mediante variables de inventario de fácil medición, como diámetro y altura de los árboles (Brown, 2001; Acosta et al., 2002). Además, los estudios que conllevan la determinación de biomasa permiten el conocimiento de la densidad básica de la madera, así como la medición y estimación de área foliar (parámetro importante en el proceso fotosintético, respiración y transpiración) la cual es utilizada en los modelos de cobertura vegetal a nivel global (Brown et al., 1989; Cano y Velázquez, 1996).

Los factores de expansión de biomasa (FEB) utilizan los volúmenes o existencias reales provenientes de los inventarios forestales para estimar biomasa y carbono (Schroeder et al., 1997). Según Somogyi et al. (2006), el FEB se refiere a un coeficiente que expande el volumen comercial o total del fuste para obtener la biomasa total del árbol. Es decir, es la proporción directa entre la biomasa aérea total y la biomasa del fuste. Éste factor variable depende de la especie, las condiciones ambientales, la densidad y edad de la vegetación, entre otros aspectos y se utiliza para estimar la biomasa total de un árbol cuando únicamente se cuenta con datos de volumen del fuste (Aalde et al., 2006).

Por ello, es importante no solamente la obtención de madera, sino también la producción de agua, tanto en cantidad como en calidad, el impacto ambiental de las operaciones de extracción de madera, la conservación de la de biodiversidad, la relación de los bosques con otros recursos, etc. Todas ellas, razones suficientes para integrar herramientas que permitan al administrador forestal, identificar y considerar factores diversos simultáneos en espacio y en tiempo (Rojo, 2003). En el caso concreto, los FEB permitirían la estimación rápida y confiable de la biomasa total aérea en árboles y rodales de Pinus chiapensis.

El objetivo fue generar factores de expansión de biomasa aérea dependientes del tamaño del árbol, mediante modelos alométricos y aplicables a datos de inventario para Pinus chiapensis (Mart.) Andresen. del norte de Oaxaca.

(aboveground vegetation and radical, rotting and soil) with residence times and associated flows (Pretty et al., 2002). Therefore, it requires knowledge of various methods of estimating volume-biomass, such as destructive sampling using prediction equations using inventory variables easily measured, such as diameter and height of trees (Brown, 2001; Acosta et al. , 2002). Besides, the studies involving the determination of biomass allow knowledge of basic density of the wood, as well as measurement and estimation of leaf area (important parameter in the process of photosynthesis, respiration and transpiration) which is used in models of vegetative cover globally (Brown et al., 1989, Cano and Velázquez, 1996).

The biomass expansion factors (BEF) use volumes or actual stocks from forest inventories to estimate biomass and carbon (Schroeder et al., 1997). According to Somogyi et al. (2006), BEF refers to a coefficient which expands trade volume or total trunk to obtain total tree biomass. I.e. is the direct proportion between the total aboveground biomass and trunk biomass. This variable factor depends on the specie, environmental conditions, density and age of vegetation, inter alia and is used to estimate the total biomass of a tree when there is only data from trunk volume (Aalde et al. 2006).

It is therefore important, not only to obtain wood, but also water production, both in quantity and quality, the environmental impact of logging operations, conservation of biodiversity, the relationship of forests with other resources, etc.. All of them, reasons enough to integrate tools allowing the forest manager, identify and consider various factors, simultaneously in space and time (Rojo, 2003). In the specific case, the BEF allow fast and reliable estimation of total aboveground biomass in trees and stands of Pinus chiapensis.

The objective was to generate aboveground biomass expansion factors dependant of tree size by allometric models and applicable to inventory data for Pinus chiapensis (Mart.) Andresen in northen Oaxaca.


Study area

The study population is located in the community of San Juan Tabaa of the northern highland of Oaxaca. Natural stands of Pinus chiapensis are under logging in an environmental



Área de estudio

La población objeto de estudio se encuentra en la comunidad de San Juan Tabaá de la Sierra Norte de Oaxaca. Los rodales naturales de Pinus chiapensis están bajo aprovechamiento forestal en una unidad de manejo ambiental, ya que es una especie bajo protección especial (Pr) en la NOM-059-SEMARNAT-2010. La calidad de sitio es variable sobre terrenos con pendientes entre 20 y 70%.

Muestreo destructivo

En áreas de corta de la anualidad 2012 se realizó un muestreo aleatorio utilizando 10 unidades de muestreo circulares de 400 m2. En ellas, se midieron datos de altura total (AT, m) y diámetro normal (DN, cm) de los árboles. Los datos se agruparon en clases diamétricas y de altura comerciales tomando como diámetro mínimo 12 cm, con intervalos de 5 cm y para alturas, con intervalos de 5 m. Se seleccionaron aleatoriamente 70 árboles de P. chiapensis en forma proporcional a la frecuencia de las categorías diamétricas y de alturas. Los árboles seleccionados fueron aquellos sanos y libres de plagas, considerando por lo menos cinco árboles por categoría diamétrica para cubrir todo el rango de distribución y que fueran representativos de la población.

El derribo se realizó con motosierra marca Husqvarna XP® cortando lo más cerca del suelo posible para aprovechar el máximo volumen del arbolado. Se determinaron las siguientes variables: NA (número de árbol), DN, DP (diámetro al pie, cm), DT (diámetro de tocón, cm), AT, grosor de corteza (GC, mm), altura del tocón (AT, cm) y AC (altura comercial, m).

Se separaron las ramas del fuste y se cortaron trozas comerciales de 2.62 m de longitud, hasta el diámetro mínimo comercial (12 cm). En cada troza se midió diámetro inicial y final (cm), GC y longitud de troza (LT, m). El volumen total y comercial con y sin corteza del fuste se calculó utilizando el método de trozas traslapadas (Bailey, 1995).

Las acículas se separaron de las ramas y se obtuvo peso verde (PV, kg) de ambos componentes para los 70 árboles, utilizando báscula electrónica Torrey®, serie EQB/EQM (Houston, TX, USA). De una muestra aleatoria de cinco árboles se extrajeron tres rodajas en la parte baja, media y

management unit, as it is a specially protected species (Pr) in NOM-059-SEMARNAT-2010. The quality of the site is variable on land with slopes between 20 and 70%.

Destructive sampling

In logging areas in 2012 random sampling was made using 10 circular sample units 400 m2. On these, data measured for total height (TH, m) and normal diameter (ND, cm) of trees. Data were grouped into diameter classes and commercial high taking as minimum diameter 12 cm, with intervals of 5 cm and for heights, with intervals of 5 m. 70 trees of P. chiapensis were randomly selected in proportion to the frequency of diameter and heights categories. The trees selected were those healthy and free of pests, considering at least five trees per diameter category to cover the entire range of distribution and were representative of the population.

The cutting was carried out with a chainsaw Husqvarna XP® cutting as close as possible to the ground to get the maximum volume of tree. The following variables were determined: NA (number of tree), DN, DP (diameter at the base, cm), DT (stump diameter, cm), AT, bark thickness (GC, mm), stump height (AT, cm) and AC (commercial height, m).

Branches were separated from the trunk and cut commercial logs of 2.62 m length, to the minimum commercial diameter (12 cm). In each log was measured initial and final diameter (cm), GC and log length (LT, m). The total volume and tradable with and without trunk bark was calculated using the overlapping bolt method (Bailey, 1995).

The acicular were separated from the branches and obtained fresh weight (PV, kg) of both components for the 70 trees, using electronic scales Torrey®, series EQB / EQM (Houston, TX, USA). From a random sample of five trees were extracted three slices from the bottom, middle and top of the trunk, with a thickness of about 5 cm. Each slice was identified by tree with progressive numbers and stored in paper bags. Branches biomass was made similarly in the five trees, where each component was sampled and PV.

From each slice was determined PV in field and fresh volume (VV, cm3) by displacement of water in the laboratory. The slices were introduced into a drying oven Shel Lab FX14® (Cornelius, OR. USA.) at a temperature of 100 °C until constant weight. The dry weight (PS, g), was obtained with an analytical balance Sartorius® SAR TALENT1 model (Miami, FLA, USA) and was determined the specific gravity


superior del fuste, con un grosor aproximado de 5 cm. Cada rodaja fue identificada por árbol con números progresivos y guardadas en bolsas de papel. La biomasa de ramas se realizó de igual forma en los cinco árboles, donde se obtuvieron muestras de cada componente y PV.

De cada rodaja, se determinó PV en campo y el volumen verde (VV, cm3) por desplazamiento de agua en laboratorio. Las rodajas fueron introducidas en la estufa de secado Shel Lab FX14® (Cornelius, OR., USA.) a una temperatura de 100 ºC hasta alcanzar su peso constante. El peso seco (PS, g), se obtuvo con una balanza analítica Sartorius® modelo SAR TALENT1 (Miami, FLA, USA) y se determinó la gravedad específica (GE= PS/VV, g cm-3). La biomasa en madera se obtuvo del producto de GE (kg m-3) y VV de cada troza. La suma de los pesos secos de las trozas generó la biomasa total en madera con corteza por árbol.

Hojas y ramas fueron secadas en estufa de secado a 75 ºC hasta alcanzar peso constante y así obtener PS. Con estos datos se obtuvo un factor de conversión a biomasa de ambos componentes (PS/PV), que se utilizó para determinar la biomasa en ramas y follaje, mediante el producto de este factor promedio por el PV de todo el componente por árbol. De ésta forma, se determinó la biomasa de cada componente aéreo y su total por árbol

Obtención de tablas de volumen y factores de expansión de biomasa (FEB)

Para calcular el volumen total por árbol se incluyó tocón, fuste total, ramas con diámetro mínimo comercial y ramas pequeñas. El volumen comercial incluyó fuste y ramas con diámetro mínimo de 12 cm.

Para volúmenes y biomasa se ajustaron modelos regresión que ayudaron a predecir los valores por árbol en función al DN y AT, que fueron las variables independientes de mayor importancia y que son utilizadas en inventarios forestales comunes.

Los FEB variables se obtuvieron mediante el cociente de biomasa total aérea y volumen total árbol con corteza:

Donde: FEB= factor de expansión de biomasa, MB= modelo de biomasa, MV= modelo de volumen

(GE= PS/VV, g cm-3). Wood biomass was obtained from the product of GE (kg m-3) and VV of each log. The sum of the dry weights of the logs generated total biomass in wood with bark per tree.

Leaves and branches were dried in oven at 75 ºC until constant weight and thus obtain PS. With these data was obtained a conversion to biomass of both components (PS / PV), which was used to determine the biomass in branches and foliage, by the product of the average factor per PV of the entire component per tree. In this way, biomass was determined the biomass for each component aboveground and its total per tree.

Obtaining volume tables and biomass expansion factors (BEF)

To calculate the total volume per tree was included the stump, total trunk, branches with minimum commercial diameter and twigs. The trade volume included trunk and branches with minimum diameter of 12 cm.

For volumes and biomass, regression models were adjusted to help predict tree values per tree according to DN and AT, which were the most important independent variables and that are used in common forest inventories.

The BEF variables were obtained by the quotient of total aboveground biomass and total tree volume with bark:

Where: BEF = biomass expansion factor, MB = biomass model, MV = volume model

Data analysis

The information collected in the field was concentrated in a database on a spreadsheet from Excel. In the data were checked for assumptions of normality and homogeneity of variance with the UNIVARIATE procedure. Equations were tested to define the model with the best goodness of adjustment for prediction of volume per tree using as independent variables DN and AT. For total tree biomass, were selected by the STEPWISE procedure, the variables of higher statistical significance and greater use in forest inventories; which were used in linear and nonlinear regression models. Regression models were executed

MB Mg ha-1

FEB= MV m3 ha-1

= −

−

13

1 hamhaMg

MVMBFEB

=−

−

1 3

1 ha mha Mg

MVMB FEB

MB Mg ha-1

BEF= MV m3 ha-1

= −

−

13

1 hamhaMg

MVMBFEB

=−

−

1 3

1 ha mha Mg

MVMB FEB


Análisis de datos

La información recabada en campo se concentró en una base de datos de hoja de cálculo Excel. En los datos se comprobaron los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianzas con el procedimiento UNIVARIATE. Se probaron ecuaciones para definir el modelo con la mejor bondad de ajuste para la predicción de volumen por árbol utilizando como variables independientes DN y AT. Para biomasa total árbol, se seleccionaron mediante el procedimiento STEPWISE las variables de mayor significancia estadística y de mayor uso en inventarios forestales, las cuales se utilizaron en los modelos de regresión lineal y no lineal. Los modelos de regresión fueron ejecutados mediante los procedimientos GLM y MODEL. Se obtuvieron valores promedio y variabilidad por categoría diamétrica para las variables evaluadas, utilizando los procedimientos MEANS y FREQ. Todos los procedimientos fueron realizados en el paquete estadístico SAS (SAS Institute Inc., 2004).


Modelos de volumen y biomasa

El volumen total con corteza por árbol (VT) generó el mejor coeficiente de determinación ajustado (R2= 0.94) mediante el modelo de Spurr Potencial. Se utilizaron variables de inventario como diámetro normal (DN) y altura total (AT) como variables independientes. Ambos parámetros de la ecuación mostraron errores estándar (EE) inferiores a 0.03 y significancia p≤ 0.003. Los estimadores de este modelo fueron comprobados con la tendencia de los residuales, así como otros criterios estadísticos que evalúan la calidad de los parámetros. Este modelo mostró la menor variación en el volumen estimado de los árboles de Pinus chiapensis.

La estimación de biomasa aérea total (BT) de los árboles mostró su mejor ajuste con el modelo de Schumacher Hall, utilizando las mismas variables independientes que en el volumen. La pseudo-R2 mostró un valor de 0.95, desviación estándar de 137.1; los parámetros del modelo mostraron EE ≤ 0.18, con significancia estadística p≤ 0.05. La estructura de ambos modelos fue la siguiente:

VT= 0.000227 x (DN2 x AT)0.9105… Spurr PotencialBT= 0.236255 x DN1.97173 x AT0.48104… Schumacher Hall

by GLM and MODEL procedures. Average values and variability per diametric category were obtained for the variables evaluated, using the MEANS and FREQ procedures. All procedures were performed in SAS statistical package (SAS Institute Inc., 2004).


Volume and biomass models

The total volume with bark per tree (VT) generated the best adjusted coefficient of determination (R2= 0.94) by the Spurr potential model. Inventory variables were used like normal diameter (DN) and total height (AT) as independent variables. Both parameters of the equation showed standard errors (EE) of less than 0.03 and significance p≤ 0.003. The estimates of this model were tested with the trend of the residuals, thus other statistical criteria that assess the quality of the parameters. This model showed the least variation in volume estimated of Pinus chiapensis.

The estimation of total aboveground biomass (BT) of trees showed their best goodness with the model of Schumacher Hall, using the same independent variables that in volume. The pseudo-R2 showed a value of 0.95, standard deviation of 137.1; the model parameters showed EE ≤ 0.18, with statistical significance p≤ 0.05. The structure of both models was the following:

VT= 0.000227 x (DN2 x AT)0.9105… Spurr PotencialBT= 0.236255 x DN1.97173 x AT0.48104… Schumacher Hall

Where: VT= total volume of wood with bark (m3); BT= total aboveground biomass (kg); DN= normal diameter to 1.30 m (cm); AT= total height (m).

Schumacher Hall model has shown statistical parameters of excellent goodness of fit in the prediction of trunk volumes for Pinus teocote Schl. et Cham (Tapia and Návar, 1998), specie similar to the studied. In other cases, it has been used for developing volume tables for the species P. lawsonii Roezl., P. oocarpa Shiede and other pine species and broad leaf (Bailey, 1994; Návar et al. 1997; Velarde, 2002; Safe and Kanninen, 2005; Corral and Návar, 2009), showing best adjust in the analysis of variance. In some species has been used the logarithmic model using as the


Donde: VT= volumen total de madera con corteza (m3); BT= biomasa total aérea (kg); DN= diámetro; normal a 1.30 m (cm); AT= altura total (m).

El modelo de Schumacher Hall ha mostrado parámetros de estimación estadística de excelente bondad en la predicción de volúmenes fustales para Pinus teocote Schl. et Cham (Tapia y Návar, 1998), especie de crecimiento similar a la estudiada. En otros casos, se ha utilizado para la elaboración de tablas de volumen para las especies P. lawsonii Roezl., P. oocarpa Shiede y otras especies de pino y latifoliadas (Bailey, 1994; Návar et al., 1997; Velarde, 2002; Segura y Kanninen, 2005; Corral y Návar, 2009), mostrando mejores ajustes en el análisis de varianza. En algunas especies se ha utilizado el modelo logarítmico usando como única variable independiente al diámetro del árbol, aunque los coeficientes de determinación han sido un poco menores (Acosta et al., 2011).

Los coeficientes de ajuste y otros estadísticos de bondad de los modelos utilizados para P. chiapensis, mostraron los mejores resultados cuando se involucraron al mismo tiempo las variables de diámetro y altura, situación que muestra amplia coincidencia con los estudios mencionados.

Éstos modelos de volumen también han sido utilizados para estimar la cantidad de biomasa y carbono en fuste de otras especies, donde los valores de R2, error estándar de estimación y distribución de residuales fueron similares a los encontrados en el presente estudio (Moreno et al., 2011). Por ejemplo, la biomasa total para Pinus cooperi Blanco se estimó con R2= 0.97 y error estándar bajo utilizando un modelo lineal que empleó diámetro de base (DB) y altura total (Arroyo y Paredes, 2006).

Aunque para otras especies de crecimiento diferente (Quercus) se han encontrado los mismos ajustes utilizando únicamente DN como variable predictora (Deans et al., 1996). En especies de pino donde solo se ha empleado DN en la estimación de biomasa se ha encontrado R2= 0.89 (Sanquetta et al., 2002). El utilizar DN y AT al mismo tiempo para la predicción de biomasa de P. chiapensis se justifica ampliamente, ya que esto originó una mayor confiabilidad (R2= 0.95), que si se hubiera incluido una sola variable.

Fcctores de expansión de biomasa (FEB)

Los FEB se obtuvieron mediante el cociente de los modelos de biomasa total (BT) y volumen total (VT), que generó la ecuación:

only independent variable the diameter of the tree, although the determination coefficients were slightly lower (Acosta et al., 2011).

Adjustment coefficients and other statistical goodness of the models used for P. chiapensis, showed the best results when were engaged at the same time the diameter and height variables, situation that shows broad agreement with these studies.

These volume models have also been used to estimate the amount of biomass and carbon in trunk from other species, where R2 values, standard error of estimate and residual distribution were similar to those found in the present study (Moreno et al. 2011). For example, total biomass for Pinus cooperi Blanco was estimated with R2 = 0.97 and low standard error using a linear model that used base diameter (DB) and total height (Arroyo and Paredes, 2006).

Although for other species of different growth (Quercus) have been found the same adjustments using only DN as a predictor variable (Deans et al., 1996). In pine species were has been used only DN in biomass estimation has found R2= 0.89 (Sanquetta et al., 2002). Using DN and AT at the same time for biomass prediction of P. chiapensis is largely justified, as this originated higher reliability (R2= 0.95), than if it had been included a single variable.

Biomass expansion factors (BEF)

The BEF were obtained by the quotient of the total biomass models (BT) and total volume (VT), generating the equation:

BEF= 1040.771 x DN0.15073 x AT-0.42946

Where: BEF= biomass expansion factor for the total volume with bark (kg m-3); DN and AT already defined.

With the model obtained, it is possible to construct a variable table of biomass expansion factors. Through them, can be estimated the amount of accumulated total aboveground biomass of a tree, using height and normal diameter of the individuals. The BEF decreases as total aboveground biomass (observed or estimated) of Pinus chiapensis increases (Figure 1, Table 1) this is consistent with studies by Schroeder et al. (1997) and Rodríguez-Ortiz et al. (2012). The volume of wood with smaller bark per tree (0.699 m3) generated an estimated BEF of 21.44 kg lower than the observed. Thus, it can be inferred that BEF generate high error in small-sized trees (Tables 1 and 2). However, the average per tree with DN= 27.7


cm and AT= 23.3 m, resulting in a BEF= 444.14 kg (Table 1), and this value multiplied by the average volume per tree (1,918 m3) provides a total biomass of 851.71 kg for this individual; value which leads to an underestimation of 7.62 kg regarding the total aboveground biomass observed (859.33 kg).

FEB= 1040.771 x DN0.15073 x AT-0.42946

Donde: FEB= factor de expansión de biomasa para el volumen total con corteza (kg m-3); DN y AT ya definidas.

Con el modelo obtenido, es posible la elaboración de una tabla de factores de expansión de biomasa variables. Mediante ellos, puede estimarse la cantidad de biomasa total aérea acumulada de un árbol, empleando altura y diámetro normal de los individuos. Los FEB decrecen conforme la biomasa total aérea (observada o estimada) de Pinus chiapensis se incrementa (Figura 1, Cuadro 1), esto coincide con los estudios realizados por Schroeder et al. (1997) y Rodríguez-Ortiz et al. (2012). El volumen de madera con corteza más pequeño por árbol (0.699 m3) generó un FEB estimado, 21.44 kg inferior al observado. Con ello, puede inferirse que los FEB generan mayor error en árboles de dimensiones pequeñas (Cuadros 1 y 2). Sin embargo, el promedio por árbol con DN= 27.7 cm y AT = 23.3 m, arroja un FEB= 444.14 kg (Cuadro 1), y éste valor multiplicado por el volumen promedio por árbol (1.918 m3) proporciona una biomasa aérea total de 851.71 kg para este individuo; valor que conlleva una subestimación de solo 7.62 kg con respecto a la biomasa total aérea observada (859.33 kg).

Figura 1. Volumen total con corteza, biomasa total aérea estimada y observada y factores de expansión de biomasa (FEB) para Pinus chiapensis (Mart.) Andresen.

Figure 1. Total volume with bark, total aboveground biomass estimated and observed and biomass expansion factors (BEF) for Pinus chiapensis (Mart.) Andresen.

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

Bio

mas

a (k

g)Volumen total (m3)

0 1 2 3 4 5 6 7

ObservadaEstimadaFEB

Partición de biomasa (%)Categoría

diamétrica (cm)Volumen total

(m3)Hojas Ramas Madera con

cortezaFEB Biomasa estimada

por FEB (kg)10 0.699 1.8 10.1 88.1 437.74 306.0515 0.438 ± 0.12 1.6 5.9 92.5 448.95 196.7120 0.904 ± 0.13 1.0 5.6 93.4 438.07 395.8725 1.410 ± 0.25 1.0 4.6 94.4 446.52 629.7430 2.091 ± 0.27 1.1 6.0 92.8 432.62 904.6535 2.904 ± 0.20 1.0 6.6 92.3 440.27 1278.4140 3.230 ± 0.97 1.3 8.8 90.0 450.76 1455.9045 5.137 0.8 9.8 89.3 429.22 2204.9950 5.307 ± 0.55 0.8 8.8 90.4 453.62 2407.3755 6.611 0.6 8.2 91.2 456.95 3020.80

Promedios 1.918 1.2 6.3 92.6 444.14 851.71

Cuadro 1. Volumen total, partición de biomasa aérea y factores de expansión de biomasa para Pinus chiapensis (Mart.) Andresen de la Sierra Norte de Oaxaca.

Table 1. Total volume, aboveground biomass partitioning and biomass expansion factors for Pinus chiapensis (Mart.) Andresen on the northern highlands of Oaxaca.

FEB= factor de expansión de biomasa. Para volumen total, la media se acompaña de ± la desviación estándar para las clases de diámetro con tamaños de muestra superior a 1.


Los FEB obtenidos son dependientes del tamaño del árbol, al involucrar diámetro y altura del mismo. Por ello, la biomasa contenida en hojas en árboles pequeños (DN= 10 cm) fue superior (5.90 kg) que en árboles de categorías de diámetro mayores (15 y 20 cm). La mayor variabilidad de este componente se encontró en árboles entre 37.5 y 42.5 cm de diámetro. En promedio, esta especie contiene 9.15 kg de biomasa de follaje/árbol (Cuadro 2). Los recursos (carbohidratos) que los árboles destinan a la formación de hojas (1.8% de la biomasa total aérea- BT-) fue superior en individuos pequeños (CD= 10 cm). En árboles adultos (CD= 55 cm), las hojas sólo constituyen 0.6% de BT, donde el FEB fue el mayor (Cuadro 1).

Árboles pequeños (entre 7.5 y 12.5 cm de diámetro) donde los FEB son pequeños, poseen más biomasa en ramas (33.0 kg/árbol) que aquellos de categorías entre 15 y 25 cm de diámetro. La mayor variabilidad se encontró en árboles con CD= 40 cm. Árboles de Pinus chiapensis tienen en promedio 58.66 kg de biomasa en ramas (Cuadro 2). Las ramas, al igual que las hojas, mostraron el mayor contenido en árboles pequeños (CD= 10 cm) con 10.1% de la BT, mientras que en árboles adultos (CD= 45 cm) se reduce a 9.9%. La menor proporción de biomasa en ramas se encontró en árboles de diámetro promedio de 25 cm, con FEB= 446.52 y fue también la categoría que mostró la mayor proporción de madera con corteza (94.4%). Árboles pequeños, por consiguiente tienen poca prioridad en la formación de madera y corteza (Cuadro 1).

The FEB obtained is dependent on the size of the tree, by involving diameter and height. Therefore, the biomass contained in leaves of small trees (DN= 10 cm) was higher (5.90 kg) than in trees of larger diameter categories (15 and 20 cm). The greater variability of this component was found in trees between 37.5 and 42.5 cm in diameter. On average, this species contains 9.15 kg of biomass of foliage / tree (Table 2). Resources (carbohydrates) that trees allocated to leaf formation (1.8% of the total aboveground biomass-BT) was higher in young individuals (CD= 10 cm). In adult trees (CD= 55 cm), leaves constitute just 0.6% of BT, where BEF was the highest (Table 1).

Small trees (between 7.5 and 12.5 cm in diameter) where BEF are small have more biomass in branches (33.0 kg / tree) than those of categories between 15 and 25 cm in diameter. The highest variability was found in trees with CD= 40 cm. Trees Chiapensis Pinus have on average 58.66 kg of biomass in branches (Table 2). Branches, like the leaves, showed higher content in small trees (CD= 10 cm) with 10.1% of BT; while in adult trees (CD= 45 cm) is reduced to 9.9%. The lower proportion of biomass in branches was found in trees on average diameter of 25 cm, BEF= 446.52 and was also the category that had the highest proportion of wood with bark (94.4%). Small trees therefore have low priority in the formation of wood and bark (Table 1).

Biomasa (kg)CD (cm) n¶ DN (cm) AT (m) Hojas Ramas Fuste con corteza Total10 1 11.5 17.7 5.90 33.01 288.58 327.4915 12 15.1 ± 1.4 18.4 ± 2.6 2.96 ± 0.5 11.37 ± 4.4 180.85 ± 50.7 195.18 ± 53.1

20 11 20.8 ± 1.4 21.8 ± 2.2 4.14 ± 1.3 22.12 ± 7.4 373.00 ± 57.3 399.26 ± 61.325 10 24.9 ± 1.1 22.2 ± 1.4 6.25 ± 2.4 29.21 ± 13.6 582.12 ± 106.6 617.58 ± 116.930 16 30.3 ± 1.5 25.6 ± 3.9 10.54 ± 4.3 57.12 ± 24.5 863.11 ± 113.0 930.77 ± 128.035 10 35.3 ± 1.2 25.9 ± 1.3 13.51 ± 3.4 86.23 ± 28.6 1198.52 ± 85.1 1298.25 ± 92.940 6 39.0 ± 1.6 25.4 ± 0.8 18.18 ± 12.4 120.12 ± 62.7 1333.16 ± 400.4 1471.46 ± 418.745 1 45.0 29.9 20.02 232.80 2120.42 2373.2550 2 48.8 ± 0.3 27.1 ± 1.5 20.02 ± 4.9 212.65 ± 1.6 2190.51± 230.5 2423.18 ± 233.855 1 53.0 27.4 27.39 245.95 2728.65 2992.52Promedios 27.7 23.3 9.15 58.66 791.53 859.33

Cuadro 2. Tamaño de muestra por categoría diamétrica, variables dasométricas y biomasa del componente aéreo en árboles de Pinus chiapensis (Mart.) Andresen de la Sierra Norte de Oaxaca.

Table 2. Sample size by diameter category, dasometric variables and aboveground biomass component in trees Pinus chiapensis (Mart.) Andresen in the northern Highland of Oaxaca.

¶Número de árboles muestreados por clase diamétrica. CD= categoría diamétrica; DN= diámetro normal, AT= altura total. La media se acompaña de ± la desviación estándar, excepto para CD con n= 1.


La biomasa en madera con corteza y biomasa total aérea mostró los mayores incrementos (59%) en árboles que pasaron de la categoría diamétrica de 40 a 45 cm. En promedio, los árboles destinan a la formación de madera con corteza 791.53 kg/árbol, generando un peso promedio de biomasa total aérea de 859.33 kg/árbol (Cuadro 2).

Los FEB disminuyen conforme aumenta el tamaño del árbol, es decir su biomasa ya que esta última es altamente dependiente del diámetro y altura del árbol (Dutca et al., 2010). Éstos resultados concuerdan con los mostrados por Arredondo y Návar (2009) y Návar (2009), quienes desarrollaron modelos y factores de expansión de biomasa dependientes del tamaño del árbol, la densidad y la gravedad específica de la madera en Pinus spp. Gracia et al. (2004) y Teobaldelli et al. (2009) indicaron la misma variación encontrada en este trabajo para los FEB con respecto a la altura de árbol, ya que estos factores son dependientes, además de las variables mencionadas, de la edad, área basal, productividad o calidad del bosque y la composición de éste.

Al relacionar la biomasa total aérea (BTA) y la biomasa contenida en el volumen comercial de madera en la muestra evaluada de árboles de P. chiapensis, se determinó un factor de expansión de biomasa fijo de 2.46; el cual se redujo 1.08 al considerar la biomasa de volumen total. El primer valor obtenido se encuentra por arriba de los reportados por otros autores (Husch et al., 2003; Domínguez et al., 2008) para especies de Pinus, donde se determinó FEB de 1.37 para árboles pequeños procedentes de plantación. Valores más altos de estos FEB se han observado en bosques jóvenes, los cuales se asocian con menor densidad, ya que el rápido crecimiento del árbol se relaciona con una baja densidad de la madera (Snowdon et al., 2000). Por otro lado, el valor inferior de FEB obtenido en este trabajo (1.08) puede atribuir al mayor peso relativo de ramas en relación al fuste de árboles jóvenes; en las especies de pino, éste y el follaje son dependientes de la edad (Lehtonen et al., 2004).

La ventaja primordial de los FEB variables determinados para P. chiapensis es su aplicabilidad para cualquier combinación de diámetro normal y altura (individual o en categorías), situación que le intuye una alta versatilidad y confiabilidad para la estimación de biomasa y Carbono de rodales naturales (Van Camp et al., 2004; Lehtonen et al., 2007). Los FEB fijos como los determinados en otros estudios (Levy et al., 2004; Tobin y Nieuwenhuis, 2007; Pajtík et al., 2008; Sanquetta, 2011), en muchos casos generan estimaciones de biomasa y Carbono inapropiados para bosques naturales,

The biomass in wood with bark and total aboveground biomass showed higher increases (59%) in trees that went pass of category of diameter from 40 to 45 cm. On average, the trees destine to the formation of wood with bark 791.53 kg / tree, generating an average weight of total aboveground biomass of 859.33 kg / tree (Table 2).

The BEF decrease as the size of the tree increase, i.e. its biomass since the latter is highly dependent on the diameter and height of the tree (Dutca et al., 2010). These results agree with those shown by Arredondo and Návar (2009) and Návar (2009), who developed models and biomass expansion factors dependent on tree size, density and specific gravity of wood in Pinus spp. Grace et al. (2004) and Teobaldelli et al. (2009) indicated the same variation found in this work for BEF regarding tree height, as these factors are dependant, in addition to the above variables, age, basal area, forest productivity or quality and composition thereof.

By relating the total aboveground biomass (BTA) and the biomass contained in trade volume of wood in the sample evaluated of P. chiapensis, was determined a fixed BEF of 2.46; which was reduced to 1.08 considering total biomass. The first value obtained is found above those reported by other authors (Husch et al., 2003; Domínguez et al., 2008) for Pinus, where determined BEF 1.37 for small trees from stands. Higher values of these BEF have been observed in young forests, which are associated with lower density, since the rapid growth of the tree is related with a low density of wood (Snowdon et al., 2000). On the other hand, the lower value obtained in this work for BEF (1.08) can be attributed to the higher relative weight of branches in relation to the trunk of young trees; in pine species, this and the foliage are age-dependent (Lehtonen et al., 2004).

The primary advantage of the BEF variables determined for P. chiapensis is its applicability to any combination of normal diameter and height (individual or categories), a situation that senses high versatility and reliability for estimating biomass and carbon from natural stands (Van Camp et al., 2004; Lehtonen et al., 2007). The fixed and determined BEF in other studies (Levy et al., 2004; Tobin and Nieuwenhuis, 2007; Pajtík et al., 2008; Sanquetta, 2011), in many cases generate estimates of biomass and carbon inappropriate for natural forests, since overestimates these items in small trees and underestimate them in mature individuals. Despite of the attributes mentioned for determined BEF, these should be applied for the studied species and under the conditions tested from natural stands (Jalkanen et al., 2005).


ya que sobreestiman estos rubros en árboles pequeños y los subestiman en individuos adultos. A pesar de los atributos mencionados para los FEB determinados, estos deben ser aplicados para la especie estudiada y bajo las condiciones evaluadas de rodales naturales (Jalkanen et al., 2005).

Conclusiones

Los factores de expansión de biomasa variable (FEB) determinados para Pinus chiapensis en éste estudio pueden ser utilizados para estimar la biomasa total aérea por árbol o por unidad de superficie, empleando el volumen de madera total árbol. Todos los modelos empleados utilizan como variables predictoras a diámetro normal (DN, cm) y altura (AT, m) de árboles, ampliamente utilizadas en inventarios forestales.

Los rodales naturales de esta especie presentan una partición de biomasa aérea de 1.2% (9.15 kg), 6.3% (58.66 kg) y 92.5% (791.53 kg) para acículas, ramas y madera con corteza, respectivamente. Un árbol muestral promedio con DN= 27.7 cm y AT= 23.3 m, genera un volumen total árbol de 1.918 m3 y biomasa total aérea de 851.71 kg con un FEB de 444.14.

Con estos factores es posible cuantificar la cantidad de carbono que capturan los bosques de P. chiapensis de la Sierra Norte de Oaxaca y calcular su productividad como sumideros de Carbono. Otro plus generado en el trabajo fue la obtención de tablas de volumen que estiman confiablemente esta variable, permitiendo un manejo integral de la especie.

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Conclusions

The variable biomass expansion factors (BEF) determined for Pinus chiapensis in this study can be used to estimate total aboveground biomass per tree or per unit area, using the total wood volume. All models used as predictor variables to normal diameter (DN, cm) and height (AT, m) of trees, widely used in forest inventories.

Natural stands of this species have a biomass partition of 1.2% (9.15 kg), 6.3% (58.66 kg) and 92.5% (791.53 kg) for acicular, branches and wood with bark, respectively. An average sample tree with DN= 27.7 cm and AT= 23.3 m, generates a total volume of 1,918 m3 and total aboveground biomass of 851.71 kg with a BEF of 444.14.

With these factors it is possible to quantify the amount of carbon captured by forests of P. chiapensis of the northern highlands of Oaxaca and calculate their productivity as carbon sinks. Another plus was generated from this work was the obtaining of volume tables that reliably estimate this variable, allowing a comprehensive management of the species.

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Caracterización de dos cepas de Pleurotus djamor nativas de Oaxaca, México*

Characterization of two strains of Pleurotus djamor native from Oaxaca, Mexico

Hugo León-Avendaño1, Rosalva Martínez-García1, Pablo Caballero Gutiérrez1 y Daniel Martínez-Carrera2

1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO). Programa de Biología, ex hacienda de Nazareno Xoxocotlán, Oaxaca, México. C. P. 71230. [email protected]. 2Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus Puebla, Biotecnología de Hongos Comestibles. A. P. 701, Puebla 72001. Fax: (52) 222-285-2162. ([email protected]). Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: mayo de 2013

Aceptado: julio de 2013

Resumen

En México el cultivo de Pleurotus spp., está basado principalmente en el uso de cepas de alta calidad y productividad de procedencia extranjera (P. ostreatus), pero existen recursos fúngicos nativos todavía no estudiados con mejores perspectivas a nivel local. Se aislaron y caracterizaron cepas de Pleurotus djamor nativas de la selva mediana subperennifolia del municipio de Santiago Xanica, Sierra Sur de Oaxaca, para conocer sus atributos y el potencial para introducirse al cultivo en substratos locales como alternativa productiva y alimentaria. En septiembre de 2009 se recolectaron seis fructificaciones de P. djamor silvestres en buen estado (especie consumida localmente); se aislaron y purificaron dos cepas (ITAO-3 e ITAO-6) y durante el año 2010 se evaluaron y compararon con una cepa comercial (CPC) en velocidad de crecimiento del micelio en medios de cultivo EMA, SIM y PDA, así como sus características de color y textura. Se evaluó el desarrollo a partir de la inoculación sobre grano de trigo como soporte de micelio. Los resultados muestran que la cepa ITAO-3 tuvo mayor velocidad de crecimiento micelial en los medios de cultivo PDA y EMA, le siguió la cepa ITAO-6 que presentó similitud en crecimiento a la cepa comercial testigo CPC. En pruebas de elaboración de inóculo e invasión micelial sobre grano de trigo, la cepa ITAO-3 fue la óptima y muestra cualidades para cultivarse posteriormente en diferentes substratos.

Abstract

In Mexico the cultivation of Pleurotus spp., is based primarily on the use of strains of high quality and productivity of foreign origin (P. ostreatus), but there are native fungal resources not studied yet with better prospects locally. Were isolated and characterized strains of Pleurotus djamor native from the evergreen tropical forest in the municipality of Santiago Xanica, South highlands of Oaxaca, to know their attributes and the potential for introduction to crops in local substrates as a productive and food alternative. In September 2009, collected six fruiting of wild P. djamor in good condition (locally consumed species); two strains were isolated and purified (ITAO-3 and ITAO-6) and during 2010 were evaluated and compared with a commercial strain (CPC) on mycelial growth rate in culture media EMA, SIM and PDA, as well as its color and texture characteristics. Development was evaluated after inoculation on wheat grain as support mycelium. The results show that the strain ITAO-3 had higher mycelial growth rate in culture media PDA and EMA followed ITAO-6 which showed growth similarity to CPC. In tests of inoculum elaboration and mycelial invasion on wheat grain, ITAO-3 strain was optimal and shows qualities to be cultivated on different substrates.

Hugo León-Avendaño et al.1286 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 6 14 de agosto - 26 de septiembre, 2013

Palabras clave: Sierra Sur de Oaxaca, hongos comestibles, recursos fúngicos.

Introducción

Es costumbre que el cultivo de las setas (Pleurotus spp.) se base principalmente en el empleo de cepas de alta calidad y productividad de procedencia extranjera de Pleurotus ostreatus, incluyendo la tecnología y el capital. Esta especie requiere cuidados específicos dificultando su cultivo y el manejo postcosecha en las comunidades rurales (Castillejos et al., 1996; Guzmán, 2003); por ello y para disminuir la dependencia externa se ha adaptado biotecnología intermedia para el cultivo sobre desechos agroindustriales con buenos resultados en diferentes regiones de México (Villegas, 1996). Otra acción es estudiar la diversidad de los recursos fúngicos locales y aprovechar el papel promisorio como alimentos funcionales (Trigos y Suárez-Medellín, 2010), lo que representa una estrategia para disminuir la dependencia de cepas extranjeras, al respecto existen algunas experiencias documentadas del cultivo de cepas nativas de Pleurotus spp. y Auricularia fuscosuccinea (Sánchez-Vázquez, 1994; Castillejos et al., 1996) y de Lentinus boryanus (Mata y Guzmán, 1989).

En Oaxaca, a pesar de que el cultivo de hongos comestibles ha tomado auge debido a la promoción de alternativas de producción y alimentarias por parte de diversas instituciones de gobierno estatal y federal, existen dificultades en la introducción de P. ostreatus a sus agroecosistemas y a la falta de organización y acompañamiento técnico. En el caso de la comunidad de Santiago Xanica, en la Sierra Sur de Oaxaca, algunos grupos de agricultores cultivan Pleurotus ostreatus siendo asesorados por la asociación civil iniciativa Fomcafé. Pero en la localidad existen especies silvestres de Pleurotus por lo que surgió la presente investigación, como parte de un proyecto mayor. Se aislaron y caracterizaron morfológicamente dos cepas de Pleurotus djamor, especie comestible nativa de la selva mediana subperennfolia de la localidad; se evaluó el crecimiento del micelio en medios de cultivo EMA, SIM y PDA, así como sus características de color y textura, también se evaluó la respuesta a la inoculación sobre grano de trigo como soporte de micelio (inóculo primario).

Se realizaron dos etapas: 1) colecta en campo y aislamientos de contexto; y 2) purificación y caracterización del micelio a través de dos experimentos; el primero se realizó durante

Key words: South highlands from Oaxaca, edible fungus, fungal resources.

Introduction

It is customary the cultivation of mushrooms (Pleurotus spp.) based mainly on the use of strains of high quality and productivity of foreign origin of Pleurotus ostreatus, including technology and capital. This species require specific care hindering its cultivation and postharvest handling in rural communities (Castillejos et al., 1996; Guzmán, 2003) therefore and to reduce external dependence has been adapted intermediate biotechnology for cultivation of agro-industrial wastes with good results in different regions of Mexico (Villegas, 1996). Another action is to study the fungal diversity of local resources and leverage the promising role as functional foods (Trigos and Suarez-Medellin, 2010), representing a strategy to reduce dependence on foreign strains; regarding this there are some experiences documented on cultivation of native strains of Pleurotus spp. and Auricularia fuscosuccinea (Sánchez-Vázquez, 1994; Castillejos et al., 1996) and Lentinus boryanus (Mata and Guzmán, 1989).

In Oaxaca, although edible mushroom cultivation has taken height due to the promotion of alternative production and food by diverse institutions of state and federal government, there are difficulties in the introduction of P. ostreatus to its agroecosystems and to the lack of organization and technical support. In the case of the community of Santiago Xanica, in the south highlands of Oaxaca, some groups of farmers cultivate Pleurotus ostreatus being advised by a civil association, Fomcafé initiative. But in the locality there are wild species of Pleurotus so this research came as part of a larger project. Were isolated and characterized morphologically two strains of Pleurotus djamor, native edible species from the evergreen tropical forest of the locality; was evaluated mycelial growth in EMA, SIM and PDA culture media, as well as their color and texture characteristics; also evaluated the response to the inoculation of wheat grain as mycelium support (primary inoculum).

There were two stages: 1) field collection and isolates from context; and 2) purification and characterization of the mycelium through two experiments: the first was conducted in 2005 in the municipality of Santiago Xanica located in

Caracterización de dos cepas de Pleurotus djamor nativas de Oaxaca, México 1287

el año 2005 en el municipio de Santiago Xanica ubicado en la Sierra Sur de Oaxaca, en las coordenadas 16º 00’ latitud norte, 96º 13’ longitud oeste, a una altitud en el rango de 800 hasta 1 100 msnm. El clima es semicálido subhúmedo, la precipitación promedio anual es de 1 514 mm y los meses de mayor humedad son de mayo a octubre con mucha variación, la temperatura promedio anual es de 18 ºC. El tipo de vegetación predominante es selva mediana subperennifolia, con manchones de bosque mesófilo, la zona se ha considerado como de alta biodiversidad (INEGI, 2010).

Para tener acceso a las unidades ambientales se realizó un acuerdo de colaboración con representantes de la Cooperativa de Productores de Café La Trinidad y con la Iniciativa Fomcafé A. C. En 2009, con el apoyo de guías locales se realizaron dos exploraciones en la selva mediana subperennifolia y en policultivos tradicionales de café para recolectar carpóforos de Pleurotus spp., frescos, en buen estado y en etapa juvenil. Cada fructificación se envolvió en papel encerado y se transportaron dentro de una hielera hasta la población para el trabajo de aislamiento. Otras cuatro fructificaciones se deshidrataron y depositaron en la Colección Etnomicológica Teófilo Herrera Suárez del ITVO como respaldo a su identidad taxonómica (Mueller et al., 2004).

Para el aislamiento de contexto de cada carpóforo silvestre, se siguieron recomendaciones técnicas convencionales, con algunas adecuaciones de acuerdo a las condiciones disponibles en la localidad; se emplearon mecheros de alcohol, cajas plásticas de Petri estériles de 5 cm de diámetro conteniendo medio de cultivo EMA (agar de extracto de malta), previamente preparadas. Cada caja Petri una vez inoculada, se rotuló y selló con parafilm para evitar contaminaciones, posteriormente se trasladaron al Cepario de Hongos Comestibles del ITVO para promover su crecimiento y efectuar su purificación. El Cepario indicado se encuentra en la ex Hacienda de Nazareno Xoxocotlán a 6 km de la Ciudad de Oaxaca; a 17° 00’ de latitud norte y 96°46’ de longitud oeste, a una altitud de 1 650 msnm. El clima de la región es semiseco-cálido, con lluvias en primavera-verano, la precipitación pluvial media anual es de 702.2 mm con temperatura media anual de 20.4 °C.

La purificación se llevó a cabo en medio de cultivo EMA bajo condiciones asépticas proporcionadas por una cámara de flujo laminar horizontal, a través de una secuencia de traspasos cada tercer día de micelio puro, entre cada traspaso se fomentó el crecimiento micelial a temperatura

the south highlands from Oaxaca at coordinates 16º 00' N, 96° 13' W, at an altitude in the range from 800 to 1 100 masl. The climate is semi-warm humid, the annual average rainfall of 1 514 mm and the most humid months are from May to October with a lot of variation, the average annual temperature is 18 °C. The predominant vegetation type is evergreen tropical forest, with patches of cloud forest; the area has been considered as high biodiversity (INEGI, 2010).

To access environmental units was conducted a collaborative agreement with representatives of the Coffee Producers Cooperative La Trinidad and with Initiative Fomcafé A. C. In 2009, with the support of local guides were made two explorations in the evergreen tropical forest and in traditional coffee polyculture to collect fresh, healthy and youthful fruit bodies of Pleurotus spp. Each mushroom is wrapped in wax paper and transported in a cooler to the locality for insulation work. Four other fruiting were dehydrated and deposited in the Ethnomicology Collection Teofilo Herrera Suarez from ITVO as a backup to their taxonomic identity (Mueller et al., 2004).

For the isolate from context of each wild fruit body, conventional technical recommendations were followed, with some modifications according to the conditions available the locality; alcohol burners, sterile petri plastic boxes of 5 cm diameter containing EMA culture media (malt extract agar) previously prepared. Every Petri dish, once inoculated was labeled and sealed with parafilm to prevent contamination, then moved to the edible strain collection from ITVO to promote their growth and make its purification. The indicated strain collection is located in the former Hacienda de Nazareno Xoxocotlán 6 km from the city of Oaxaca, at 17° 00' N and 96° 46' W, at an altitude of 1 650 masl. The climate of the region is semi-warm, with spring-summer rainfall, the average annual rainfall of 702.2 mm with average annual temperature of 20.4 °C.

Purification was carried out in EMA culture media under aseptic conditions provided by a horizontal laminar flow chamber; through a sequence of mycelia transfers every third day, between each transfer was promoted mycelial growth at room temperature (26 at 27 °C) to obtain a pure strain. From here, the strains were stored in refrigeration at 4 °C on average. Initially six strains were isolated and after the purification process were selected two, called ITAO-3 and ITAO-6 that entered to the edible mushroom strain collection from ITVO and subjected to evaluation.


ambiente (26 a 27 °C) hasta la obtención de una cepa pura. A partir de aquí, se conservaron las cepas en refrigeración a 4 °C en promedio. Inicialmente se aislaron seis cepas y después del proceso de purificación se seleccionaron dos, denominadas ITAO-3 e ITAO-6 que se ingresaron al Cepario de hongos comestibles del ITVO y se sometieron a evaluación.

Para la caracterización de las cepas se desarrolló una secuencia general recomendada por el Centro de Recursos Genéticos de Hongos Comestibles (CREGENHC) del Colegio de Posgraduados, Campus Puebla (Stamets, 2000; Sobal et al., 2007) y se aplicaron protocolos convencionales de preservación para cultivo de hongos. Se realizaron pruebas de crecimiento micelial al inocular por separado segmentos de 1 cm2 de agar con micelio de cada uno de las cepas silvestres en cajas de Petri de 9 cm de diámetro por 1 cm de altura conteniendo alguno de los tres diferentes medios de cultivo, EMA (extracto de malta agar), PDA (papa dextrosa agar) y SIM (Sulfato indol y cárnico) a pH 7.

Como testigo se usó una cepa comercial (CPC) de P. ostreatus proporcionada por el CREGENHC. La toma de datos de la variable de velocidad de crecimiento se efectuó cada 48 horas, se midió el diámetro de crecimiento lineal en tres puntos diferentes con un vernier. Las variables cualitativas (color, textura, presencia de micelio aéreo y densidad) fueron tomadas una vez que el micelio cubrió la superficie del medio de cultivo en las cajas Petri. El experimento se estableció de acuerdo a un diseño completamente al azar con arreglo factorial 3 x 3 (DCA). Los datos de velocidad de crecimiento se analizaron mediante un análisis de varianza (ANOVA) y una comparación de medias (DUNCAN). Para la rutina de análisis estadístico se usó el programa computacional SAS System (SAS Institute, 2004).

El segundo experimento para evaluar la velocidad de crecimiento micelial (micelio primario) de las dos cepas silvestres ITAO-3 e ITAO-6 y la testigo CPC sobre grano de trigo, se elaboró el inóculo de acuerdo a las recomendaciones técnicas de Medina et al. (1999) y Pérez et al. (1994). El grano de trigo se esterilizó a 15 lb - 1 h en cantidad de 250 g en cada frasco de vidrio con capacidad de 500 cm3 y se incubaron durante 16 días en condiciones de laboratorio a temperatura ambiente (26- 27 °C). La unidad experimental fue un frasco con sustrato inoculado con alguna cepa y se tuvieron cinco repeticiones de cada cepa.

For the characterization of the strains was developed a general sequence recommended by the Genetic Resources Center for Edible Fungi (CREGENHC) from the Graduate School, Campus Puebla (Stamets, 2000; Sobal et al., 2007) and were applied conventional preservation protocols for mushroom cultivation. Mycelial growth tests were made to inoculate separately segments of 1 cm2 of agar with mycelia of each of the wild strains in Petri dishes of 9 cm diameter by 1 cm high containing one of three different culture media, EMA (malt extract agar), PDA (potato dextrose agar) and SIM (Sulfate indole and meat) at pH 7.

As control was used a commercial strain (CPC) of P. ostreatus, provided by CREGENHC; data collection for the growth rate variable was performed every 48 hours, was measured linear growth diameter at three different points with a caliper. Qualitative variables (color, texture, presence of aerial mycelium, and density) were taken once the mycelium covered the surface of the culture media in Petri dishes. The experiment was established according to a completely randomized design with 3 x 3 factorial arrays (DCA). The growth rate data were analyzed by analysis of variance (ANOVA) and comparison of means (DUNCAN). For the routine of statistical analysis was used the program SAS System (SAS Institute, 2004).

The second experiment to evaluate the mycelial growth rate (primary mycelium) of the two wild strains ITAO-3 and ITAO-6 and control CPC on wheat grain; inoculum was prepared according to the technical recommendations of Medina et al. (1999) and Pérez et al. (1994). Wheat grain was sterilized at 15 lb -1h in amount of 250 g in each glass jar with a capacity of 500 cm3 and incubated for 16 days in the laboratory at room temperature (26-27 °C). The experimental unit was a flask with substrate inoculated with a strain and had five replications of each strain.

Results

Experiment 1. In mycelial characterization of the two strains, was observed that ITAO-3 had higher growth in culture media PDA and in the middle EMA excelling above ITAO-6 and CPC; however, growth from ITAO-3 was slow in the culture media SIM, even surpassed in growth rate by strains ITAO-6 and CPC (Figure 1).


Regarding qualitative variables of the mycelial characterization, was observed that in culture media EMA, ITAO-3 highlighted for its rapid growth, in terms of density and color the two strains and the control (ITAO-3, ITAO-6 and CPC) were similar; one difference was that the commercial strain CPC formed concentric rings, which was not observed in the native strains (Table 1).

According to Duncan test, the mycelial growth of the two native strains in culture media PDA, gave better results than EMA and SIM, unlike those reported by Hernández-Ibarra et al. (1995) Salmon et al. (1997) showing higher growth rate of strains of P. djamor in culture media EMA; however this difference could be associated with genetic attributes of each strain, even at ambient conditions of each region; also was observed that ITAO-3 showed higher growth rate than ITAO-6 and CPC, which were of regular growth, besides the two latter showed high mycelial density with cottony textured and formation of concentric rings, attributes that ITAO-3 did not present (Table 2).

Resultados

Experimento 1. En la caracterización micelial de las dos cepas, se observó que la cepa ITAO-3 tuvo mayor crecimiento en el medio de cultivo PDA y en medio EMA que sobresalió por encima de la cepa ITAO-6 y de la cepa comercial CPC; sin embargo, el crecimiento de la cepa ITAO-3 fue lento en el medio SIM, incluso superada en velocidad de crecimiento por las cepas ITAO-6 y la cepa comercial CPC (Figura 1).

Referente a las variables cualitativas de la caracterización micelial, se observó que en el medio EMA la cepa ITAO-3 destacó por su crecimiento acelerado, en cuanto a densidad y color las dos cepas y el testigo (ITAO-3, ITAO-6 y la CPC) fueron similares; una diferencia fue que la cepa comercial CPC formó anillos concéntricos, lo que no se observó en las cepas nativas (Cuadro 1).

De acuerdo a la prueba de Duncan, el crecimiento micelial de las dos cepas nativas en medio de cultivo PDA dio mejores resultados que en medio EMA y SIM, a diferencia de lo reportado por Hernández-Ibarra et al. (1995) y Salmones et al. (1997) que indicaron mayor velocidad de crecimiento de cepas de P. djamor en medio EMA; sin embargo, esta diferencia podría asociarse a los atributos genéticos de cada cepa, incluso a las condiciones ambientales de cada región; también se observó que la cepa ITAO-3 mostró mayor velocidad de crecimiento que las cepas ITAO-6 y la CPC, las cuales fueron de crecimiento regular, además, éstas dos últimas presentaron alta densidad micelial con textura algodonosa y formación de anillos concéntricos, atributos que la cepa ITAO-3 no presentó (Cuadro 2).

Estos datos nos sugieren que la rápida velocidad de crecimiento ayudan a evitar el arribo de agentes contaminantes u otros problemas patológicos, aunque no necesariamente representa una ventaja en el desarrollo de las fructificaciones (Salmones et al., 1997).

Figura 1. Crecimiento diario de tres cepas ITAO-3, ITAO-6 y CPC en tres medios de cultivo a pH 7 y temperatura ambiente.

Figure 1. Daily growth of three strains ITAO-3, ITAO-6 and CPC in three culture media at pH 7 and room temperature.

Días0 1 2 3 4 5 6 7

10

8

6

4

2

0

cm

ITAO3EMAITAO3SIMITAO3PDAITAO6EMAITAO6SIMITAO6PDACPCEMACPCSIMCPCPDA

Cuadro 1. Caracterización micelial de cepas de Pleurotus spp., en medio EMA, pH-7. Table 1. Characterization mycelial strains of Pleurotus spp., Amid EMA, pH-7.

Especie Cepa Color Densidad Textura Micelio aéreo Crecimiento Observaciones generalesP. ostreatus CPC Blanco Alta Algodonosa casi

compacta Nulo Regular Formación de anillos

concéntricosP. djamor. ITAO-3 Blanco Alta Algodonosa Solo el centro AceleradoP. djamor ITAO-6 Blanco Alta Algodonosa

aterciopelada leveNulo Lento


Experimento 2, en la evaluación de invasión micelial sobre grano de trigo esterilizado empleado como soporte (inóculo primario), el análisis estadístico ubicó a la cepa ITAO-3 en el nivel alto de crecimiento, desplazando a la cepa ITAO-6 y a la cepa comercial CPC que mostro nivel de crecimiento medio, sin existir diferencia significativa entre estas dos últimas (Cuadro 3).

De acuerdo con Salmones et al. (1997) algunas cepas de P. djamor nativas de México, Guatemala y Cuba también han presentado más rápido periodo de incubación, pero sobre granos de sorgo esterilizados en experimentos de comparación con otras especies de Pleurotus seleccionadas genéticamente.

Para la generación de inóculo primario, la cepa ITAO-3 resultó con mejor crecimiento micelial sobre grano de trigo esterilizado, la cepa ITAO-6 tuvo un crecimiento similar al de la cepa comercial CPC. Lo que indica que ambas cepas nativas (ITAO-3, ITAO-6) poseen atributos potenciales para este paso inicial en el cultivo de hongos comestibles.

Agradecimientos

Se agradecen los apoyos en financiamiento y asesoría a las investigaciones en la Sierra Sur de Oaxaca al Consejo Nacional de Educación Tecnológica (SEP-COSNET, proyecto 777.03-P); al Programa de Biología del ITVO-SEP; al Colegio de Postgraduados Campus Puebla; al Ing. José Luis Zárate García de la Iniciativa Fomcafé A. C., y por su amplia colaboración a las y los campesinos de la Cooperativa de Productores de Café La Trinidad. Al Dr. Raymundo Enríquez del Valle por la revisión al texto inicial.

Literatura citada

Castillejos, V.; Sánchez-Vásquez, J. y Huerta, G. 1996. Evaluación de cepas del hongo comestible Auricularia fuscosuccinea nativas del Soconusco, Chiapas. Rev. Mex. Micol. 12:23-30.

These data suggest that the rapid growth rate help to prevent the arrival of pollutants or other pathological problems, though not necessarily represents an advantage in the development of the fruiting (Salmon et al., 1997).

Experiment 2, in assessing mycelial invasion on sterilized wheat grain used as support (primary inoculum), statistical analysis placed ITAO-3 in a high level of growth, displacing ITAO-6 and CPC, that showed an average growth level, with no significant difference between the latter two(Table 3).

According to Salmon et al. (1997), some strains of P. djamor native from Mexico, Guatemala and Cuba have also presented faster incubation period, but on sterilized sorghum grains in comparison experiments with other genetically selected Pleurotus species.

For the generation of primary inoculum, ITAO-3 resulted with better mycelial growth on sterilized wheat grain; ITAO-6 had similar growth to CPC. This indicates that both native strains (ITAO-3, ITAO-6) have potential attributes for this initial step in the cultivation of edible fungi.

Cuadro 3. Valores promedio del comportamiento de cepas inoculadas sobre grano de trigo.Table 3. Average values of the behavior of strains inoculated on wheat grain.

Cepa Velocidad de crecimiento (cm) Numero de repeticiones Comparación de medias Análisis de varianza ITAO-3 3.06 5 5.8780b r2 = 73%

C.V =8.24ITAO-6 3.42 5 7.7760aCPC 2.58 5 6.0260b

Letras distintas indican diferencias significativas (α= 0.05).


Cuadro 2. Crecimiento micelial promedio (cm/día) de P. djamor sobre medios de cultivo evaluados.

Table 2. Mycelial growth rate (cm / day) of P. djamor on culture media tested.

CepaMedios de

cultivoITAO-3cm/día

ITA0-6cm/día

CPCcm/día

EMA 0.761b 0.309e 0.405de

SIM 0.368de 0.048f 0.455dc

PDA 0.889a 0.694b 0.561cEMA= extracto de malta agar; SIM= sulfato indol cárnico; PDA= papa dextrosa agar. Letras distintas indican diferencias significativas (α= 0.05).


Guzmán, G. 2003. Los Hongos de El Edén Quintana Roo (Introducción a la micobiota de México). INECOL y CONABIO, Xalapa. 316 pp.

Hernandez-Ibarra, H.; Sánchez Vásquez, J. y Calvo-Bado, L. 1995. Estudio de 5 cepas nativas de Pleurotus spp. de la región de Tapachula, Chiapas, México. Rev. Mex. Micol. 11:29-38.

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Sobal, M.; Morales, P.; Bonilla, M.; Huerta, G. y Martínez-Carrera, D. 2007. El Centro de Recursos Genéticos de Hongos Comestibles (CREGENHC) del Colegio de Postgraduados. In: el cultivo de setas Pleurotus spp. en México. Sánchez, J.; Martínez-Carrera, D.; Mata, G. y Leal, H. (Eds.). ECOSUR-CONACYT, México. Capítulo 2.1. 14 pp.

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Trigos, A. y Suárez-Medellín, J. 2010. Los hongos como alimentos funcionales y complementos alimenticios. In: Martínez-Carrera, D.; Curvetto, N.; Sobal, M.; Morales y Mora, V. M. (Eds.). Hacia un desarrollo sostenible del sistema de producción-consumo de los hongos comestibles y medicinales en Latinoamérica: avances y perspectivas en el Siglo XXI. Red Latinoamericana de Hongos Comestibles y Medicinales. COLPOS-UNS-CONACYT-AMC-UAEM-UPAEP-IMINAP. Puebla. 77-89 pp.

Villegas, A. 1996. Biotecnología intermedia en México, la producción de hongos comestibles. CIESTAAM- Universidad Autónoma Chapingo (UACH). Texcoco, Estado de México. 107 p.

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La Revista Mexicana en Ciencias Agrícolas (REMEXCA), ofrece a los investigadores(as) en ciencias agrícolas y áreas afines, un medio para publicar los resultados de las investigaciones. Se aceptarán escritos de investigación teórica o experimental, en los formatos de artículo científico, nota de investigación, ensayo y descripción de cultivares. Cada documento será arbitrado y editado por un grupo de expertos(as) designados por el Comité Editorial; sólo se aceptan escritos originales e inéditos en español o inglés y que no estén propuestos en otras revistas.

Las contribuciones a publicarse en la REMEXCA, deberán estar escritas a doble espacio (incluidos cuadros y figuras) y usando times new roman paso 11 en todo el manuscrito, con márgenes de 2.5 cm en los cuatro lados. Las cuartillas estarán numeradas en la esquina inferior derecha y numerar los renglones iniciando con 1 en cada página. Los apartados: resumen, introducción, materiales y métodos, resultados, discusión, conclusiones, agradecimientos y literatura citada, deberán escribirse en mayúsculas y negritas alineadas a la izquierda.

Artículo científico. Escrito original e inédito que se fundamenta en resultados de investigaciones, en los que se ha estudiado la interacción de dos o más tratamientos en varios experimentos, localidades y años para obtener conclusiones válidas. Los artículos deberán tener una extensión máxima de 20 cuartillas (incluidos cuadros y figuras) y contener los siguientes apartados: 1) título; 2) autores(as); 3) institución de trabajo de autores(as); 4) dirección de los autores(as) para correspondencia y correo electrónico; 5) resumen; 6) palabras clave; 7) introducción; 8) materiales y métodos; 9) resultados y discusión; 10) conclusiones y 11) literatura citada.

Nota de investigación. Escrito que contiene resultados preliminares y transcendentes que el autor(a) desea publicar antes de concluir su investigación; su extensión es de ocho cuartillas (incluidos cuadros y figuras); contiene los mismos apartados que un artículo científico, pero los incisos 7 al 9 se escribe en texto consecutivo; es decir, sin el título del apartado.

Ensayo. Escrito recapitulativo generado del análisis de temas importantes y de actualidad para la comunidad científica, en donde el autor(a) expresa su opinión y establece sus conclusiones sobre el tema tratado; deberá tener una extensión máxima de 20 cuartillas (incluidos cuadros y figuras). Contiene los apartados 1 al 6, 10 y 11 del artículo científico. El desarrollo del contenido del ensayo se trata en apartados de acuerdo al tema, de cuya discusión se generan conclusiones.

Descripción de cultivares. Escrito hecho con la finalidad de proporcionar a la comunidad científica, el origen y las características de la nueva variedad, clon, híbrido, etc; con extensión máxima de ocho cuartillas (incluidos cuadros y figuras), contiene los apartados 1 al 6 y 11 del artículo científico. Las descripciones de cultivares es en texto consecutivo, con información relevante sobre la importancia del cultivar, origen, genealogía, método de obtención, características fenotípicas y agronómicas (condiciones climáticas, tipo de suelo, resistencia a plagas, enfermedades y rendimiento), características de calidad (comercial, industrial, nutrimental, etc) y disponibilidad de la semilla.

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Título. Debe aportar una idea clara y precisa del escrito, utilizando 13 palabras como máximo; debe ir en mayúsculas y negritas, centrado en la parte superior.

Autores(as). Incluir un máximo de seis autores, los nombres deberán presentarse completos (nombres y dos apellidos). Justificados inmediatamente debajo del título, sin grados académicos y sin cargos laborales; al final de cada nombre se colocará índices numéricos y se hará referencia a estos, inmediatamente debajo de los autores(as); en donde, llevará el nombre de la institución al que pertenece y domicilio oficial de cada autor(a); incluyendo código postal, número telefónico y correos electrónicos; e indicar el autor(a) para correspondencia.

Resumen y abstract. Presentar una síntesis de 250 palabras como máximo, que contenga lo siguiente: justificación, objetivos, lugar y año en que se realizó la investigación, breve descripción de los materiales y métodos utilizados, resultados, y conclusiones; el texto se escribe en forma consecutiva.

Palabras clave y key words. Se escriben después del resumen y sirven para incluir al artículo científico en índices y sistemas de información. Seleccionar tres o cuatro palabras y no incluir palabras utilizadas en el título. Los nombres científicos de las especies mencionadas en el resumen, deberán colocarse como palabras clave y key words.

Introducción. Su contenido debe estar relacionado con el tema específico y el propósito de la investigación; señala el problema e importancia de la investigación, los antecedentes bibliográficos que fundamenten la hipótesis y los objetivos.

Materiales y métodos. Incluye la descripción del sitio experimental, materiales, equipos, métodos, técnicas y diseños experimentales utilizados en la investigación.

Resultados y discusión. Presentar los resultados obtenidos en la investigación y señalar similitudes o divergencias con aquellos reportados en otras investigaciones publicadas. En la discusión resaltar la relación causa-efecto derivada del análisis.

Conclusiones. Redactar conclusiones derivadas de los resultados relevantes, relacionados con los objetivos e hipótesis del trabajo.

Literatura citada. Incluir preferentemente citas bibliográficas recientes de artículos científicos de revistas reconocidas, no incluir resúmenes de congresos, tesis, informes internos, página web, etc. Todas las citas mencionadas en el texto deberán aparecer en la literatura citada.

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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. Correo electrónico: [email protected]. Costo de suscripción anual $ 1 500.00 (8 publicaciones). Precio de venta por publicación $ 200.00 (más costo de envío).

INSTRUCTIONS FOR AUTHORS

The Mexican Journal in Agricultural Sciences (REMEXCA), offers to the investigators in agricultural sciences and compatible areas, means to publish the results of the investigations. Writings of theoretical and experimental investigation will be accepted, in the formats of scientific article, notice of investigation, essay and cultivar description. Each document shall be arbitrated and edited by a group of experts designated by the Publishing Committee; accepting only original and unpublished writings in Spanish or English and that are not offered in other journals.

The contributions to publish themselves in the REMEXCA, must be written in double-space (including tables and figures) and using “times new roman” size 11 in all the manuscript, with margins in the four flanks of 2.5 cm. All the pages must be numbered in the right inferior corner and numbering the lines initiating with 1 in each page. The sections: abstract, introduction, materials and methods, results, discussion, conclusions, acknowledgments and mentioned literature, must be in upper case and bold left aligned.

Scientific article. Original and unpublished writing which is based on researching results, in which the interaction of two or more treatments in several experiments, locations through many years to draw valid conclusions have been studied. Articles should not exceed a maximum of 20 pages (including tables and figures) and contain the following sections: 1) title, 2) author(s), 3) working institution of the author(s), 4) address of the author(s) for correspondence and e-mail; 5) abstract; 6) key words; 7) introduction; 8) materials and methods; 9) results and discussion; 10) conclusions and 11) cited literature.

Notice of investigation. Writing that contains transcendental preliminary results that the author wishes to publish before concluding its investigation; its extension of eight pages (including tables and figures); it contains the same sections that a scientific article, but interjections 7 to 9 are written in consecutive text; that is to say, without the title of the section.

Essay. Generated summarized writing of the analysis of important subjects and the present time for the scientific community, where the author expresses its opinion and settles down its conclusions on the treated subject; pages must have a maximum extension of 20 (including tables and figures). It contains sections 1 to 6, 10 and 11 of the scientific article. The development of the content of the essay is

questioned in sections according to the topic, through this discussion conclusions or concluding remarks should be generated.

Cultivar description. Writing made in order to provide the scientific community, the origin and the characteristics of the new variety, clone, hybrid, etc; with a maximum extensions of eight pages (including tables and figures), contains sections 1 to 6 and 11 of the scientific article. The descriptions of cultivars is in consecutive text, with relevant information about the importance of cultivar, origin, genealogy, obtaining method, agronomic and phonotypical characteristics (climatic conditions, soil type, resistance to pests, diseases and yield), quality characteristics (commercial, industrial, nutritional, etc) and availability of seed.

Writing format

Title. It should provide a clear and precise idea of the writing, using 13 words or less, must be in capital bold letters, centered on the top.

Authors. To include six authors or less, full names must be submitted (name, surname and last name). Justified, immediately underneath the title, without academic degrees and labor positions; at the end of each name it must be placed numerical indices and correspondence to these shall appear, immediately below the authors; bearing, the name of the institution to which it belongs and official address of each author; including zip code, telephone number and e-mails; and indicate the author for correspondence.

Abstract and resumen. Submit a summary of 250 words or less, containing the following: justification, objectives, location and year that the research was conducted, a brief description of the materials and methods, results and conclusions, the text must be written in consecutive form.

Key words and palabras clave. It was written after the abstract which serve to include the scientific article in indexes and information systems. Choose three or four words and not include words used in the title. Scientific names of species mentioned in the abstract must be register as key words and palabras clave.

Introduction. Its content must be related to the specific subject and the purpose of the investigation; it indicates the issues and importance of the investigation, the bibliographical antecedents that substantiate the hypothesis and its objectives.

Materials and methods. It includes the description of the experimental site, materials, equipment, methods, techniques and experimental designs used in research.

Results and discussion. To present/display the results obtained in the investigation and indicate similarities or divergences with those reported in other published investigations. In the discussion it must be emphasize the relation cause-effect derived from the analysis.

Conclusions. Drawing conclusions from the relevant results relating to the objectives and working hypotheses.

Cited literature. Preferably include recent citations of scientific papers in recognized journals, do not include conference proceedings, theses, internal reports, website, etc. All citations mentioned in the text should appear in the literature cited.

General observations

In the original document, the figures and the pictures must use the units of the International System (SI). Also, include the files of the figures separately in the original program which was created or made in such a way that allows, if necessary to make changes, in case of including photographs, these should be originals, scanner in resolution high and send the electronic file separately. The title of the figures is capitalized and lower case, bold; in bar and pie graphs, filling using clearly contrasting textures; for line graphs use different symbols.

The title of the tables, must be capitalized and lower case, bold; tables should not exceed one page, or closed with vertical lines; only three horizontal lines are accepted, the head of columns are between the first two lines and the third serves to complete the table; moreover, must be numbered progressively according to the cited text and contain the information needed to be easy to understand. The information contained in tables may not be duplicated in the figures and vice versa, and in both cases include statistical comparisons.

Literature references at the beginning or middle of the text use the surname(s) and year of publication in brackets, for example, Vollebregt (2010) or Whitelam and Franklin (2012) if there are two authors(as). If the reference is at the end of the text, put in brackets the name(s) coma and the year, eg (Vollebregt, 2010) or (Whitelam and Franklin, 2012). If the cited publication has more than two authors, write the surname of the leading author, followed by “et al.” and year of publication.

Literature citation

Articles in journals. Citations should be placed in alphabetical order, if a leading author appears in several articles of the same year, it differs with letters a, b, c, etc.1) Write the surname complete with a comma and initial(s) of the names with a dot. To separate two authors the “and” conjunction is used or its equivalent in the language the work it is written on. When more than two authors, are separated by a dot and coma, between the penultimate and the last author a “and” conjunction it is used or it’s equivalent. If it is an organization, put the full name and the acronym in brackets; 2) Year of publication dot; 3) title of the article dot; 4) country where it was edited dot, journal name dot and 5) journal number and volume number in parentheses two dots, number of the first and last page of the article, separated by a hyphen (ie 8 (43):763-775).

Serial publications and books. 1) author(s), just as for articles; 2) year of publication dot; 3) title of the work dot. 4) if it is translation ( indicate number of edition and language of which it was translated and the name of the translator dot; 5) publisher name dot; 6) number of edition dot; 7) place where the work was published (city, state, country) dot; 8) for pamphlet, series or collection to place the name and number dot and 9) total number of pages (i. e. 150 p.) or various pages (i. e. 30-45 pp.).

Articles, chapters or abstracts in collective works (books, abstracts, reports, etc). 1) author(s), just as for articles; 2) year of publication dot; 3) title of the article, chapter or memory dot; 4) Latin expression In two dots; 5) title of the collective work dot; 6) publisher(s), compiler(s) or coordinating(s) of the collective work [written just like the author(s) of the article] dot, at the end of this, the abbreviation is placed between parenthesis (ed. or eds.), (comp. or comps.) or (cord. or cords.), according to is the case dot; 7) if it is a translation (just as for serial publications and books); 8) number of the edition dot; 9) publisher name dot; 10) place where it was published (city, state, country) and 11) pages that includes the article, placed by a hyphen and lowercase pp (i. e. 15-35 pp.).

Submitting articles to:

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. E-mail: [email protected]. Cost of annual subscription $ 127.00 dollars (8 issues). Price per issue $ 20.00 dollars (plus shipping).

Mandato:

A través de la generación de conocimientos científicos y de innovación tecnológica agropecuaria y forestal como respuesta a las demandas y necesidades de las cadenas agroindustriales y de los diferentes tipo de productores, contribuir al desarrollo rural sustentable mejorando la competitividad y manteniendo la base de recursos naturales, mediante un trabajo participativo y corresponsable con otras instituciones y organizaciones públicas y privadas asociadas al campo mexicano.

Misión:

Generar conocimientos científicos e innovaciones tecnológicas y promover su trasferencia, considerando un enfoque que integre desde el productor primario hasta el consumidor final, para contribuir al desarrollo productivo, competitivo y sustentable del sector forestal, agrícola y pecuario en beneficio de la sociedad.

Visión:

El instituto se visualiza a mediano plazo como una institución de excelencia científica y tecnológica, dotada de personal altamente capacitado y motivado; con infraestructura, herramientas de vanguardia y administración moderna y autónoma; con liderazgo y reconocimiento nacional e internacional por su alta capacidad de respuesta a las demandas de conocimientos, innovaciones tecnológicas, servicios y formación de recursos humanos en beneficio del sector forestal, agrícola y pecuario, así como de la sociedad en general.

Retos:

Aportar tecnologías al campo para:

● Mejorar la productividad y rentabilidad

● Dar valor agregado a la producción

● Contribuir al desarrollo sostenible

Atiende a todo el país a través de:

8 Centros de Investigación Regional (CIR’S)

5 Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria (CENID’S)

38 Campos Experimentales (CE)

Dirección física:

Progreso 5, Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, Distrito Federal, México. C. P. 04010

Para más información visite: http://www.inifap.gob.mx/otros-sitios/revistas-cientificas.htm.

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Página - inifap.gob.mx · España Alan Anderson. Universite Laval-Quebec. Canadá ... Salvador Lozano Trejo, María Isabel Pérez León y Valentín Vásquez. Efecto de Portulaca