Vol.3 Núm. 2

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Carmen de Blas Beorlegui. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. España

César Azurdia. Universidad de San Carlos. Guatemala

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Daniel Debouk. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto Rico

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Javier Romero Cano. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. España

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María Margarita Hernández Espinosa. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Cuba

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Steve Beebe. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto Rico

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editores correctoresDora Ma. Sangerman-Jarquín

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editor asociadoAgustín Navarro Bravo

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Vol. 3, Núm. 2, 1 de marzo - 30 de abril 2012. Es una publicación bimestral 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. Licitud de título. En trámite. Licitud de contenido. En trámite. 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 abril de 2012, su tiraje constó de 1 000 ejemplares.

REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

ISSN: 2007-0934

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Alfonso Larqué Saavedra. Centro de Investigación Científica de YucatánAlejandra Covarrubias Robles. Instituto de Biotecnología de la UNAMAndrés González Huerta. Universidad Autónoma del Estado de México

Antonieta Barrón López. Facultad de Economía de la UNAM Antonio Turrent Fernández. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias

Bram Govaerts. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y TrigoDaniel Claudio Martínez Carrera. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus Puebla

Delfina de Jesús Pérez López. Universidad Autónoma del Estado de MéxicoDemetrio Fernández Reynoso. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Ernesto Moreno Martínez. Unidad de Granos y Semillas de la UNAMEsperanza Martínez Romero. Centro Nacional de Fijación de Nitrógeno de la UNAM

Eugenio Guzmán Soria. Instituto Tecnológico de Celaya Froylán Rincón Sánchez. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

Guadalupe Xoconostle Cázares. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPNHiginio López Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus Puebla

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

Silvia D. Peña Betancourt. Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco

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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: chile.

árbitros de este número

Adriana Gutiérrez Diez. Universidad Autónoma de Nuevo León

Alejandro Barrientos Priego. Universidad Autónoma Chapingo

Alejandro Manelik García López. Universidad Autónoma de Baja California

Ángel Rebollar Altiver. Universidad Autónoma Chapingo

Antonio Gutiérrez Mora. Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño

Aurelio Guevara Escobar. Universidad Autónoma de Querétaro

Benito Reyes Trejo. Universidad Autónoma Chapingo

Daniel Julio Miralles. Universidad de Buenos Aires, Argentina

David Manuel Díaz Pontones. Universidad Autónoma Metropolitana

Efraín Acosta Díaz. INIFAP

Ernestina Valadez Moctezuma. Universidad Autónoma Chapingo

Felipe Tafoya Rangel. Universidad Autónoma de Aguascalientes

Francisco Martín Peinado. Universidad de Granada, España

Gloria Calyecac Cortero. Universidad Autónoma Chapingo

Gustavo Alonso Brito. Universidad Agraria de la Habana, Cuba

Héctor Guillen Andrade. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

Jorge Alberto Acosta Gallegos. INIFAP

Jorge Armando Mauricio Castillo. Universidad Autónoma de Zacatecas

José de Jesús Luna Ruíz. Universidad Autónoma de Aguascalientes

José Dimas Arnáez Vadillo. Universidad de la Rioja, España

Luis Eduardo Mármol. Universidad del Zulia, Venezuela

Ramiro Velasteguí. Universidad Técnica de Ambato, Ecuador

Raymundo Saúl García Estrada. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A. C.

Remigio Anastasio Guzmán Plazola. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Roberto Valdivia Bernal. Universidad Autónoma de Nayarit

Rosa Navarrete Maya. Universidad Nacional Autónoma de México

Silverio García Lara. Tecnológico de Monterrey

Víctor Manuel Zamora Villa. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

Yolanda Caballero Arroyo. Universidad Autónoma de México

editores correctores

Dora Ma. Sangerman-JarquínAgustín Navarro Bravo


ISSN: 2007-0934



ARTÍCULOS ♦ ARTICLES

Evaluación de insecticidas sintéticos sobre adultos de Metamasius spinolae (Coleoptera: Curculionidae) procedentes de Tlalnepantla, Morelos. ♦ Evaluation of synthetic insecticides on Metamasius spinolae (Coleoptera: Curculionidae) adults from Tlalnepantla, Morelos.Claudia Cerón-González, Esteban Rodríguez-Leyva, J. Refugio Lomeli-Flores, Claudia E. Hernández-Olmos, Rebeca Peña-Martínez y Gustavo Mora-Aguilera.

Erosión del suelo, escurrimiento y pérdida de nitrógeno y fósforo en laderas bajo diferentes sistemas de manejo en Chiapas, México. ♦ Soil erosion, runoff and nitrogen and phosphorus losses in hillsides as affected by soil management system in Chiapas, Mexico.Robertony Camas Gómez, Antonio Turrent Fernández, José Isabel Cortes Flores

, Manuel Livera Muñóz, Adrián

González Estrada, Bernardo Villar Sánchez, Jaime López Martínez, Néstor Espinoza Paz y Pedro Cadena Iñiguez.

Evaluación de aguacates criollos en Nuevo León, México: región sur. ♦ Evaluation of Creole avocados in Nuevo León, Mexico: southern region.Efraín Acosta Díaz, Ismael Hernández Torres e Isidro Humberto Almeyda León.

Alternativas para el control de la cenicilla (Oidium sp.) en pepino (Cucumis sativus L.). ♦ Alternatives for the control of powdery mildew (Oidium sp.) in cucumbers (Cucumis sativus L.).Moisés Gilberto Yáñez Juárez, Jorge Francisco León de la Rocha, Tirzo Paúl Godoy Angulo, Roberto Gastélum Luque, Miguel López Meza, Jacobo Enrique Cruz Ortega y Lourdes Cervantes Díaz.

Calidad física de grano de trigos harineros (Triticum aestivum L.) mexicanos de temporal. ♦ Physical quality from rainfall Mexican bread wheat (Triticum aestivum L.) grains.Micaela de la O Olán, Eduardo Espitia Rangel, Higinio López Sánchez, Héctor E. Villaseñor Mir, Roberto J. Peña Bautista y Juan Herrera Hernández.

Aislamientos de cepas fijadoras de nitrógeno y solubilizadoras de fósforo en un suelo alfisol venezolano.♦ Isolation of nitrogen-fixing and phosporus-solubilizing strains in alfisol soils of Venezuela.Learsy Padron, Duilio Gilberto Torres Rodriguez, Jorge Contreras Olmos, Marisol López y Carlos Colmenares.

Ecofisiología de seis variedades de frijol bajo las condiciones climáticas de la Región Lagunera. ♦ Ecophysiology of six bean varieties under the weather conditions of the Lagunera region.Jorge Armando Chávez-Simental y Vicente de Paul Alvarez-Reyna.

Características agronómicas y contenido de Fe y Zn en el grano de frijol tipo Rosa de Castilla (Phaseolus vulgaris L.). ♦ Agronomic traits and Fe and Zn content in the grain of common Rosa de Castilla type bean (Phaseolus vulgaris L.).Yanet Jiménez-Hernández, Jorge Alberto Acosta-Gallegos, Bertha María Sánchez-García y Miguel Ángel Martínez Gamiño.

ENSAYOS ♦ ESSAYS

Los cultivos de frijol y maíz de grano bajo condiciones de secano en Zacatecas, México de 1980 a 2008. ♦ The crops of bean and maize under dry land conditions in the state of Zacatecas, Mexico from 1980 to 2008.Maximino Luna Flores, José Hernández Martínez, Maximino Gerardo Luna Estrada, Luis Humberto Zelaya de Santiago y Serafín García Hernández.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

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Revisión de la producción, composición fitoquímica y propiedades nutracéuticas del orégano mexicano. ♦ Revision of the production, phytochemical composition, and nutraceutical properties of Mexican oregano.Enrique García-Pérez, Fernando Francisco Castro-Álvarez, Janet Alejandra Gutiérrez-Uribe y Silverio García-Lara.

Efectos de la liberalización de los mercados agrarios. Valoraciones acerca de las políticas de desarrollo rural implementadas en México. ♦ Effects of the liberalization of agricultural markets, assessments on the rural development policies implemented in Mexico.Rita Schwentesius Rindermann, Federico Martínez-Carrasco Pleite y Angel Perní Llorente.

NOTAS DE INVESTIGACIÓN ♦ INVESTIGATION NOTES

Efecto de labranza, humedad y fertilización en el rendimiento de frijol y la patogenicidad de Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. ♦ Effects of tillage, moisture and fertilization on the yield of the common bean and the pathogenicity of Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid.Krystal Lira-Méndez, Jaime Roel Salinas-García, Arturo Díaz-Franco y Netzahualcóyotl Mayek-Pérez.

Impacto económico, social y ambiental del manejo integral de huertos de durazno en Zacatecas.♦ Economic, social and environmental impact of the integral management of peach orchards in Zacatecas.Blanca Isabel Sánchez Toledano, Mario Domingo Amador Ramírez, Agustín Fernando Rumayor Rodríguez y Luis Roberto Reveles Torres.

Incidencia y sintomatología de cinco virus en parcelas comerciales de chile seco en Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas, México. ♦ Incidence and symptomatology of five viruses in commercial dry chili pepper fields in Aguascalientes, San Luis Potosí, and Zacatecas, Mexico.Rodolfo Velásquez-Valle, Luis Roberto Reveles-Torres y Jaime Mena-Covarrubias.

Estimación de áreas ocupadas por cultivos de invierno en Uruguay utilizando teledetección. ♦ Estimation of areas occupied by winter field crops in Uruguay using remote sensing.Agustín Giménez y José Pedro Castaño.

DESCRIPCIÓN DE CULTIVARES ♦ DESCRIPTION OF CULTIVARS

Janasa, nueva variedad de frijol tipo azufrado para el estado de Sinaloa, México. ♦ Janasa, new variety of Azufrado type beans for the state of Sinaloa, Mexico.Rafael Atanasio Salinas Pérez, Franklin Gerardo Rodríguez Cota, Isidoro Padilla Valenzuela, Yeny Valencia Martínez, Héctor Genaro Ortiz Cano y Jorge Alberto Acosta Gallegos.

Cevy Oro C2008, trigo cristalino con resistencia a roya de la hoja. ♦ Cevy Oro C2008, durum wheat with resistance to leaf rust.Guillermo Fuentes-Dávila, Víctor Valenzuela-Herrera, Gabriela Chávez-Villalba, José Luis Félix-Fuentes, Pedro Figueroa-López y José Alberto Mendoza-Lugo.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012 p. 217-229

Evaluación de insecticidas sintéticos sobre adultos de Metamasius spinolae (Coleoptera: Curculionidae) procedentes de Tlalnepantla, Morelos*

Evaluation of synthetic insecticides on Metamasius spinolae (Coleoptera: Curculionidae) adults from Tlalnepantla, Morelos

Claudia Cerón-González1, Esteban Rodríguez-Leyva1§, J. Refugio Lomeli-Flores1, Claudia E. Hernández-Olmos1, Rebeca Peña-Martínez2 y Gustavo Mora-Aguilera1

1Instituto de Fitosanidad. Colegio de Postgraduados, Montecillo, carretera México-Texcoco, km 36.5, Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 9520200 Ext. 1609. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Instituto Politécnico Nacional, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. Prolongación Carpio y Plan de Ayala, C. P. 11340. México, D. F. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: julio de 2011

Aceptado: febrero de 2012

Resumen

El picudo del nopal, Metamasius spinolae (Gyllenhal), es una de las plaga más importantes en nopal verdura (Opuntia ficus-indica (L.) Miller) en México y en especial en Tlalnepantla, Morelos, la segunda región de importancia en la producción de este cultivo con alrededor de 2 500 ha. Tanto adultos como larvas causan daño al cultivo, la larva realiza galerías en las pencas maduras y el adulto daña los márgenes de los nopalitos. A pesar de que no existen plaguicidas autorizados en México para su control, este hecho no limita a los productores para el uso de productos químicos sin conocer su efectividad. Por esta razón, en este trabajo se evaluó la efectividad de ocho insecticidas pertenecientes a dos grupos, organofosforados y piretroides, sobre adultos de este curculiónido. Las pruebas de laboratorio y campo realizadas durante 2007 mostraron que el Malatión causó una mortalidad similar a otros productos del mismo grupo que son más tóxicos (Paratión Metílico y Metidatión). Por otro lado, sólo un insecticida piretroide (Permetrina), proporcionó una mortalidad cercana a 86%, en comparación con los tres restantes (Cipermetrina, Deltametrina y Fenvalerato) que lograron mortalidades menores a 20%. Existió una respuesta diferencial del sexo del insecto a los insecticidas, las hembras mostraron menor susceptibilidad

Abstract

The cactus weevil, Metamasius spinolae (Gyllenhal), is one of the most important pests in prickly pear (Opuntia ficus-indica (L.) Miller) in Mexico and especially in Tlalnepantla, Morelos, the second most important region in the production of this crop, with about 2 500 ha. Both adults and larvae cause damage to this crop; larvae make galleries in mature pads and adults damage young pads of the cactus. Although there are no authorized pesticides for its control in Mexico, this fact does not stop farmers from using synthetic insecticides without knowing their effectiveness. For this reason, this study evaluated the effectiveness of eight pesticides in two chemical groups, organophosphates and pyrethroids, on adults of this insect. The laboratory and field tests conducted in 2007 showed that malathion caused a mortality similar to other more toxic products in the same group (Methyl Parathion and Methidathion). On the other hand, only a pyrethroid insecticide (Permethrin) provided a mortality rate close to 86%, in comparison to the remaining three (Cypermethrin, Deltamethrin and Fenvalerate) which caused a mortality of under 20% mortality. There was a differential response of the sex of the insect to insecticides, in which females were less susceptible than males to some

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que los machos a algunos productos, tales como Diazinón, Permetrina y Cipermetrina. Este es el primer reporte formal de la evaluación de productos químicos en este insecto y se discuten algunos problemas relacionados con su manejo.

Palabras clave: Opuntia, control químico, picudos, plagas.

Introducción

La producción de nopal verdura (Opuntia ficus-indica (L.) Miller) se desarrolla en diez entidades federativas en México en alrededor de 11 000 ha, de donde se obtienen 673 559 toneladas al año (SIAP, 2009). Esta situación convierte a México en el principal productor y consumidor de esta hortaliza en el mundo. De esta producción, cerca de 36% se obtiene del municipio de Tlalnepantla, Morelos, segunda localidad de importancia en la producción nacional (SAGARPA, 2005; SIAP, 2009). El nopal verdura, como otras hortalizas, es atacado por insectos plaga que disminuyen la producción. En México se han registrado al menos 11 insectos plaga para nopal verdura, dentro de estos Metamasius spinolae (Gyllenhal) es uno de los más importantes en la región central del país en donde se desarrolla la mayor producción de este cultivo (García, 1965; Mann, 1969; Badii y Flores, 2001).

Los adultos de M. spinolae se alimentan directamente de los márgenes de los cladodios inmaduros (= nopalitos) (García, 1965; Hernández, 1993). Sin embargo, en ausencia de estos, su daño se dirige a los cladodios maduros o pencas. La larva se desarrolla en el interior de las pencas maduras y devora los tejidos internos, formando una serie de galerías en los ejes principales y soporte de la planta. Su presencia se evidencía, generalmente, por una acumulación de secreciones de color amarillo en la zona donde penetró (Mann, 1969; Granados y Castañeda, 1991). Cuando existe más de una larva en la base de la penca, el daño que éstas causan, puede ocasionar el derribo de la planta (García, 1965; Mena y Rosas, 2007). Debido a su particular biología, las larvas son difíciles de regular y el control se dirige sólo a los adultos.

M. spinolae tiene una generación por año y las únicas medidas de combate para esta plaga son el control cultural (colecta manual en la temporada de emergencia del adulto) y el control químico (Borrego y Burgos, 1986; Hernández, 1993; GIIN, 2008). A pesar de ser una plaga endémica de un cultivo de importancia nacional, no se tiene autorizado

products, such as Diazinon, Permethrin and Cypermethrin. This is the first formal report of the evaluation of synthetic insecticides in this insect and we discuss some issues related to management.

Key words: Opuntia, chemical control, pests, weevils.

Introduction

The production of prickly pears (Opuntia ficus-indica (L.) Miller) is developed in ten federal entities in Mexico, in approximately 11 000 ha, which produce 673 559 tons a year (SIAP, 2009). This situation makes Mexico the main producer and consumer of this vegetable in the world. Out of this production, nearly 36% comes from the municipal area of Tlalnepantla, Morelos, the second most important location in terms of national production (SAGARPA, 2005; SIAP, 2009). The prickly pear, as other vegetables, is attacked by insects that reduce the production. In Mexico, at least 11 pest insects have been registered, including Metamasius spinolae (Gyllenhal) is one of the most important in the central area of the country, where the greatest production of this crop takes place (García, 1965; Mann, 1969; Badii y Flores, 2001).

M. spinolae adults feed directly from the margins of immature cladodes (= nopalitos) (García, 1965; Hernández, 1993). However, in an absence of these, its damage is inflicted on mature cladodes or pencas (stalks). Larvae develop inside mature pencas and eat the internal tissue, forming a series of galleries in the plant's main axes and it support. Its presence is mostly noticeable by yellow secretions in the area where it penetrated (Mann, 1969; Granados and Castañeda, 1991). When there is more than one larva in the base of a penca, the damage they cause can lead to the toppling of a plant (García, 1965; Mena and Rosas, 2007). Due to their particular biology, larvae are difficult to regulate, and the control is directed only at adults.

M. spinolae has one generation per year, and the only measures to fight this pest are culture control (gathering by hand in adult emergence season) and chemical control (Borrego and Burgos, 1986; Hernández, 1993; GIIN, 2008). Despite being an endemic pest in a crop of national importance, no pesticide has been authorized in Mexico for its application on cacti (CICOPLAFEST, 2004). Even so,

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ningún plaguicida en México para su aplicación en nopal (CICOPLAFEST, 2004). Aún así, los productores utilizan productos organosintéticos para el combate de adultos de este insecto, entre estos Azinfos metílico®, Endosulfan®, Malathion®, y Paratión metílico® (Borrego y Burgos, 1986; Hernández, 1993; Badii y Flores, 2001). La selección de estos productos por los agricultores no se sustenta en pruebas formales de efectividad biológica, esta situación incrementa riesgos por el uso de productos de los cuales se desconoce su efectividad. Por esta razón, es importante generar información sobre la efectividad de diferentes insecticidas para que servir como referencia a una futura autorización de productos químicos, además de promover el empleo de sustancias de menor toxicidad en el cultivo del nopal verdura cuando los niveles de daño del insecto ameriten el uso de estos.

Materiales y métodos

Identificación del material biológico

Antes de realizar el trabajo, se recolectaron ejemplares del picudo del nopal durante junio 2007. Los ejemplares se conservaron en alcohol al 70% y se realizó la determinación con las claves dicotómicas de Vaurie (1967), y al mismo tiempo se enviaron ejemplares al M. C. Raúl Muñiz Vélez de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, del Instituto Politécnico Nacional (ENCB-IPN). Una vez que confirmó la determinación de la especie, se depositaron ejemplares de referencia en el área de Taxonomía (Programa de Entomología y Acarología) del Colegio de Postgraduados, y en el Laboratorio de Entomología del Departamento de Zoología de ENCB-IPN.

Insectos

Debido a que no existen crías artificiales de M. spinolae, y que este insecto tiene sólo una generación al año, para la realización de este trabajo se recolectaron insectos adultos de campo durante junio y julio de 2007, en estos meses se presenta de manera natural altos niveles de emergencia de estos insectos en campo (GIIN, 2008). Las recolectas se realizaron en lotes comerciales de nopal verdura en la zona productora de Tlalnepantla, Morelos. Los organismos se trasladaron al Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, Campus Montecillo. Allí se mantuvieron a temperatura ambiente y fotoperiodo de 12:12 h luz: obscuridad.

farmers use organo-synthetic products to fight the adults of this insect, including Azinfos methyl®, Endosulfan®, Malathion®, and methyl Parathion ® (Borrego and Burgos, 1986; Hernández, 1993; Badii and Flores, 2001). The selection of these products by farmers is not supported by formal biological effectiveness tests, and this situation increases risks due to the use of products of which the effectiveness is unknown. For this reason, it is important to generate information on the effectiveness of different insecticides, as a reference for future authorizations of chemical products, as well as promoting the use of substances of lower toxicity in the planting of prickly pears when required by the damage caused by the insect.

Materials and methods

Identification of the biological material

Before starting with the work, weevils were gathered in June 2007. These samples were kept in alcohol at 70% and determined with Vaurie dichotomous keys (1967), whilst other samples were sent to M. C. Raúl Muñiz Vélez of the National School of Biological Sciences, of the Instituto Politécnico Nacional (ENCB-IPN). Once the species determination was confirmed, reference samples were deposited in the area of Taxonomy (Entomology and Acarology Program) of the Colegio de Postgraduados, and in the Entomology Laboratory of the Zoology Department of the ENCB-IPN.

Insects

Due to the lack of artificial offspring of M. spinolae, and that is has only one generation a year, for the completion of this work, we gathered adult insects from the field in June and July 2007, which are the months in which emergence levels of this insects on the field are naturally high (GIIN, 2008). Insects were taken from commercial plots of cacti fields in the area of Tlalnepantla, Morelos, and then moved to the Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, Campus Montecillo, where they were kept at room temperature and a photoperiod of 12:12 h light: darkness.

To confirm the absence of pathogenic agents, adults were kept in plastic cages (16 x 16 x 7.5 cm) with holes 4 cm wide in all four sides. These holes were covered with a metal mesh (5 x 5 mm) for ventilation and to prevent insects from


Para confirmar la ausencia de agentes patógenos, los adultos se mantuvieron en jaulas de plástico (16 x 16 x 7.5 cm) con orificios de 4 cm de diámetro en sus cuatro lados. Estos orificios se cubrieron con malla metálica (5 x 5 mm) para proporcionar ventilación y evitar que los insectos escaparan. Los organismos se alimentaron con trozos de nopal verdura, 8 x 8 cm aproximadamente, que se sustituían cada tercer día. Para los ensayos se usaron individuos sanos que, después de dos semanas, no mostraron ningún síntoma de enfermedad o daño mecánico.

Para diferenciar entre sexos, se debe observó la región ventral del primer segmento abdominal entre la base de las patas posteriores, si esta es convexa o dilatada es hembra, pero si es cóncava o aplanada el insecto es un macho (García, 1965).

Insecticidas

Para la realización de las pruebas se seleccionaron ocho insecticidas comerciales, cuatro organofosforados (Malatión®, Diazinón®, Metidatión® y Paratión metílico®), y cuatro piretroides (Permetrina®, Cipermetrina®, Deltametrina® y Fenvalerato®). Se eligieron estos productos porque se usan en las zonas productoras más importantes de nopal verdura en México (Badii y Flores, 2001; Colegio de Postgraduados, 2005), y son económicamente más accesibles al productor de nopal verdura, comparado con otros productos de diferente grupo toxicológico como los neonicotinoides o fenil pirazoles. Para determinar las dosis de insecticidas, se seleccionaron las recomendadas para otras plagas en cultivos de hortalizas, específicamente de chile o jitomate, y se consideraron las dosis utilizadas para el combate de insectos de la misma familia taxonómica (Curculionidae).

Bioensayo en laboratorio

Este experimento se realizó con adultos hembras y machos de M. spinolae de manera independiente y se emplearon dosis bajas y altas recomendadas de cada producto (Cuadro 1). Se incluyó un testigo absoluto que consistió de agua destilada con surfactante por grupo de dosis. Uno de los insecticidas (Paratión metílico®) se consideró como testigo regional porque la mayoría de los productores emplean este insecticida para el combate de esta plaga en el país (Badii y Flores, 2001; Colegio de Postgraduados, 2005). A cada tratamiento se le adicionó el surfactante Inex® en dosis de 1cc por litro. La combinación de insecticidas y testigos (9) por dosis (2) resultó en 18 tratamientos que se evaluaron en cada sexo del insecto. La unidad experimental se constituyó

escaping. Insects were fed with pieces of prickly pear, 8 x 8 cm approximately, that were replaced every 3 days. Healthy insects were used for the trials, and after two weeks, they showed no symptoms of diseases or mechanical damage.

Te distinguish between sexes, we observed the ventral region of the first abdominal segment between the base of the hind legs. If it is convex or dilated, the insect is female, and if it is convex or flat, it is a male (García, 1965).

Insecticides

Eight commercial insecticides were selected for the tests, four of which were organophosphorated (Malathion®, Diazinon®, Metidathion® and methyl Parathion®), and four were pyrethroids (Permethrin®, Cypermethrin®, Deltamethrin® and Fenvalerate®). These products were chosen because they are the most widely used in the prickly pear production area in Mexico (Badii and Flores, 2001; Colegio de Postgraduados, 2005), and they are cheaper for the prickly pear farmer, compared to other products of different toxicological groups, such as neonicotinoids or phenylpyrazoles. To determine the doses of insecticides, we chose the doses recommended for other plagues in vegetable plantations, specifically in chili peppers or tomato, and the doses used were considered to fight insects of the same taxonomic family (Curculionidae).

Biotest in the lab

This experiment was performed using both M. spinolae males and females independently, as well as low and high doses of each product (Table 1). An absolute control was used, that consisted of distilled water with a surfactant for ever group of doses. One of the insecticides (methyl Parathion®) was taken as a regional control, because most farmers use this insecticide against this pest in Mexico (Badii and Flores, 2001; Colegio de Postgraduados, 2005). To each treatment, we added the surfactant Inex® in doses of 1cc per liter. The combination of insecticides and controls (9) per doses (2) resulted in 18 treatments which were evaluated in each of the sexes of the insect. The experimental unit was constituted for 10 insects and each treatment had 6 repetitions. The experiment was conducted in a completely random experimental design.

The immersion method was used to apply insecticides. The solution of each insecticide was previously prepared with distilled water and placed in individual one-liter containers. To immerse the insects in each treatment, they were placed


por 10 insectos y cada tratamiento tuvo seis repeticiones. El experimento se llevó a cabo en un diseño experimental completamente aleatorio.

Para la aplicación de los insecticidas se utilizó el método de inmersión. La solución de cada insecticida se preparó previamente con agua destilada y se colocó en recipientes individuales con capacidad de un litro. Para lograr la inmersión de los insectos en cada tratamiento, estos se colocaron en un recipiente plástico de 200 mL con un orificio de 7 cm de diámetro en su base, el cual estaba cubierto con una malla metálica (abertura de 5 x 5 mm), lo que permitió la entrada del insecticida al interior del recipiente. Una vez que los insectos estaban en dicho recipiente, éste se sumergió en el tratamiento dos veces por intervalos de cinco segundos. Después de la inmersión, los insectos se colocaron en la base de una caja Petri de vidrio (15 cm de diámetro) con papel secante para eliminar el exceso de insecticida. Posteriormente, con unas pinzas entomológicas, se colocaron los organismos de vuelta en las jaulas de plástico.

La evaluación de mortalidad se realizó a las 24 h y 48 h. Se consideró muerto a un organismo cuando no respondió al estímulo mecánico que se ejerció al tomarlo con las pinzas entomológicas por el rostro. Los resultados de mortalidad se corrigieron con la observada en los testigos por medio de la ecuación de Abbottt (1925) y se realizó un análisis de varianza por tratamientos. Adicionalmente se realizaron análisis para conocer si existía interacción entre sexo por tratamiento y sexo por dosis. De existir diferencias

in a de 200 mL plastic container, with a hole 7 cm wide in its base, which was covered with a metal mesh (5 x 5 mm opening), which helped the insecticide enter the

container. Once the insects were inside, the container was submerged in the treatment twice for 5-second intervals. After the immersion, the insects were placed on the base of a glass Petri dish (15 cm in diameter) with drying paper to eliminate the excess insecticide. Later, using entomological forceps, the insects were placed back into the plastic cages.

Mortality evaluation was carried out after 24 and 48 hours. An insect was considered dead when it did not respond to the mechanical stimulus exerted by taking with the entomological forceps by the face. The mortality results were corrected with that observed in the controls using Abbott's equation (1925) and a variance analysis was performed for each treatment. Additionally, analyses were performed to know if there was interaction between sexes by treatment and sex by dose. If there were significant differences, a test for the separation of averages was carried out (Tukey α= 0.05). Analyses were carried out using the Statistical Analysis System program (SAS, 2000).

Effectiveness in field conditions

The 4 insecticides with the highest mortality rate out of the products evaluated in the laboratory were chosen, and an absolute control was included, which contained only distilled water and the surfactant Inex® (Table 2). In this

Insecticidas1 Dosis baja (L ha-1) Dosis alta (L ha-1)Testigo (agua destilada)Paratión metílico (Folimat 72®) 0.5 0.75Malatión (Malatión 50®) 0.5 0.75Diazinón® 1.0 1.5Metidatión (Supracid®) 1.0 1.5Permetrina (Perkill®) 0.40 0.60Cipermetrina (Mustang®) 0.40 0.60Deltametrina (Decis®) 0.40 0.50Fenvalerato (Fenkill®) 0.40 0.75

Cuadro 1. Insecticidas y dosis que se evaluaron en bioensayo de laboratorio contra adultos de Metamasius spinolae con la técnica de inmersión.

Table 1. Insecticides and doses evaluated in lab biotests against Metamasius spinolae adults with the immersion technique.

1Dosis recomendadas para disolverse en 400 L de agua para una aplicación terrestre en una hectárea; a los tratamientos se les adiciono el equivalente a 1cm3 L agua del surfactante Inex®.


significativas, se realizó una prueba de separación de medias (Tukey α= 0.05). Los análisis se realizaron en el programa Statistical Analysis System (SAS, 2000).

Efectividad en condiciones de campo

Se seleccionaron los cuatro insecticidas que presentaron la mayor mortalidad dentro de los productos evaluados en laboratorio, y se incluyó un testigo absoluto que contenía sólo agua destilada más el surfactante Inex® (Cuadro 2). En este experimento se efectuó la aplicación de cinco tratamientos con una sola dosis y cinco repeticiones por tratamiento. La aplicación de insecticidas se realizó sobre lotes comerciales de nopal verdura en Tlalnepantla, Morelos, las plantas tenían alrededor de dos años de edad y 80 cm de altura. Las hileras de cada tratamiento estuvieron separadas al menos por 90 cm. Debido a que los insectos muestran un comportamiento de evasión cuando se acerca algún objeto a ellos, se dejan caer y se pueden esconder en el suelo, fue necesario sujetar los insectos para prevenir la pérdida de material durante la evaluación. Estos se sujetaron a las pencas con un hilo cáñamo de un metro amarrado entre el protórax y metatórax. Una vez concluida esta acción, los insecticidas se aplicaron con una mochila aspersora Swiss®, con boquilla de abanico 8004. La evaluación de mortalidad se realizó a las 24 h.

Los tratamientos se distribuyeron en un diseño completamente aleatorio, se utilizó como unidad experimental 10 insectos adultos sin distinción de sexo colocados en las plantas de nopal. Los resultados de mortalidad se corrigieron con la observada en el testigo por medio de la ecuación de Abbottt (1925) y se realizó un análisis de varianza entre tratamientos, y posteriormente una prueba de separación de medias (Tukey α= 0.05). Los análisis se realizaron en el programa Statistical Analysis System (SAS, 2000).

Resultados y discusión

Bioensayo en laboratorio

En un experimento anterior se evaluó la mortalidad a las 24 h y 48 h donde no se mostraron diferencias (F7, 76, p> 0.6764), por lo tanto los datos utilizados para los análisis fueron los obtenidos a las 24 h. El análisis de la interacción sexo por tratamiento (insecticidas) mostró diferencias significativas (F36, 179=221.82, p< 0.0001), por lo que fue necesario realizar

experiment, five treatments were applied with one dose and five repetitions per treatment. Insecticides were applied in commercial prickly pear plantations in Tlalnepantla, Morelos, in which plants were approximately 2 years old and 80 cm tall. The rows for each treatment were separated by at least 90 cm. Since the insects displayed a behavior of evasion when placing any object near them, falling and hiding in the ground, it was necessary to hold the insects to avoid material loss during the evaluation. They were held on to the pencas using a meter-long thread, tied between the prothorax and the metathorax. Once this was finished, insecticides were sprayed using a Swiss® sprayer, with a fan-shaped nozzle 8004. Mortaliy was evaluated after 24 h.

Treatments were distributed in a completely random design, an 10 adult insects were used as the experimental unit, with no distinction between sexes, placed in the cacti. The mortality results were corrected with that observed in the controls using Abbott's equation (1925) and a variance analysis was carried out between treatments, and later, a test for the separation of averages was carried out (Tukey α= 0.05). Analyses were carried out using the Statistical Analysis System program (SAS, 2000).

Results and discussion

Biotest in the Lab

An earlier experiment evaluated the mortality after 24 and 48 hours, showing no differences (F7, 76, p> 0.6764). Therefore, the data used for the analyses were those

Tratamiento1 Dosis (L ha-1)Testigo (agua destilada)Malatión (Malatión 50®) 0.75 Paratión metílico (Folimat 72®) 0.75Metidatión (Supracid®) 1.5 Permetrina (Perkill®) 0.60

Cuadro 2. Insecticidas y dosis que se usaron en prueba de efectividad biológica en condiciones de campo con adultos de Metamasius spinolae.

Table 2. Insecticides and doses used in testing the biological effectiveness in field conditions with Metamasius spinolae adults.

1Dosis recomendadas para disolverse en 400 L de agua para una aplicación terrestre en una hectárea; los tratamientos tuvieron el equivalente a 1cm3/L agua del surfactante Inex®.


los análisis de forma independiente para cada sexo. Por otro lado, no se detectaron diferencias significativas en la interacción sexo por dosis (F20, 195=0.17, p> 0.6848).

En el caso de los machos del picudo del nopal, se encontraron diferencias en la respuesta a los tratamientos (F17, 90= 222.63, p< 0.001). La prueba de separación de medias (Tukey α= 0.05) mostró cuatro categorías bien definidas en respuesta a los insecticidas y dosis (Cuadro 3). De manera general, los insecticidas organofosforados (Paratión metílico, Malatión, Diazinón y Metidatión), fueron ubicados en el primer grupo (A), estos fueron los más efectivos y causaron la mortalidad más alta entre los tratamientos con un promedio de 9.8 y 9.7 insectos por dosis alta y baja respectivamente. Por otro lado, los piretroides fueron menos efectivos que los organofosforados, la Permetrina obtuvo la mejor respuesta con un promedio de 8 y 7 insectos muertos, en sus dosis alta y baja, respectivamente. Después de la Permetrina, que le correspondió la segunda agrupación (letra B), el resto de los productos se pueden considerar inefectivos para el combate de adultos del picudo del nopal. La Cipermetrina en su dosis alta tuvo una mortalidad de sólo 2.6 insectos y se clasificó en un tercer grupo (C), mientras que los demás tratamientos no obtuvieron ninguna diferencia entre sí (grupo D).

obtained after 24 hours. The analysis of interaction of sex by treatment (insecticides) showed significant differences (F36, 179=221.82, p< 0.0001) therefore it was necessary to perform the analyses independently for each sex. On the other hand, no significant differences were found in the sex by dose interaction (F20, 195= 0.17, p> 0.6848).

In the case of males in prickly pear, significant differences were found in the response to the treatments (F17, 90= 222.63, p< 0.001). The test of separation of averages (Tukey α= 0.05) showed four well-defined categories in response to insecticides and doses (Table 3). Generally, organophosphorated insecticides (methyl Parathion, Malathion, Diazinon and Methydathion), were placd in the first group (A), which were the most effective and caused the highest mortality amongst the treatments with an average of 9.8 and 9.7 insects for high and low doses, respectively. On the other hand, los pyrethroids were less effective than organophosphorated insecticides, and Permethrin produced the best response with an average of 8 and 7 insects killes, in its hig and low doses, respectively. After Permethrin, which was placed in the second group (B), the rest of the products can be considered ineffective against cactus weevil adults. Cypermethrine, in its high

Machos Hembras

Tratamiento (L ha-1) Mortalidad corregida±ES1 Mortalidad corregida±ES1 Paratión metílico (0.75) 9.8 ± 0 A 10 ± 0 AParatión metílico (0.5) 9.7 ± 0 A 9.8 ± 0 AMalatión (0.75) 9.8 ± 0 A 10 ± 0 AMalatión (0.5) 9.7 ± 0 A 9.8 ± 0 AMetidatión (1.5) 9.8 ± 0 A 10 ± 0 AMetidatión (1.0) 9.7 ± 0 A 9.8 ± 0 ADiazinón (1.5) 9.8 ± 0 A 9.8 ± 0.2 ADiazinón(1.0) 9.7 ± 0 A 8.1 ± 0.4 BPermetrina (0.6) 8.0 ± 0.4 B 6.3 ± 0.7 CPermetrina (0.4) 7.0 ± 0.1 B 5.0 ± 0.8 CCipermetrina (0.6) 2.6 ± 0.3 C 0.4 ± 0.2 DCipermetrina (0.4) 1.0 ± 0.4 D 0.3 ± 0.2 DDeltametrina (0.5) 0.4 ± 0.3 D 1.1 ± 0.5 DDeltametrina (0.4) 0.3 ± 0.3 D 0 ± 0 DFenvalerato (0.75) 0.3 ± 0.2 D 0.5 ± 0.2 DFenvalerato (0.4) 0 ± 0 D 0 ± 0 D

Cuadro 3. Promedio de mortalidad por plaguicidas en machos y hembras de Metamasius spinolae en bioensayos de laboratorio.Table 3. Average mortality by pesticides in Metamasius spinolae males and females in laboratory biotests.

1Mortalidad corregida según ecuación de Abbott ± error estándar. Tratamientos seguidos por la misma letra en cada columna no difieren estadísticamente (Tukey α= 0.05).


En el caso de la mortalidad de hembras del picudo del nopal en respuesta a los tratamientos, también se encontraron diferencias significativas (F17, 90= 222.16, p‹ 0.001). La prueba de separación de medias (Tukey α= 0.05) agrupó la respuesta en cuatro categorías (Cuadro 3). La primera categoría (grupo A) incluye a los insecticidas organofosforados Paratión Metílico, Malatión y Metidatión en sus dosis altas y bajas, así como al Diazinón con la dosis alta. Estos tratamientos ocasionaron la mortalidad cercana a 100% de los insectos cuando fue empleada la dosis más alta. El Diazinón en su dosis baja se ubicó en el segundo grupo (B), de menor eficiencia que el resto de los de su mismo grupo toxicológico, con una mortalidad promedio de 8 insectos muertos. En el caso de los piretroides, la Permetrina en dosis alta y baja obtuvo un promedio de 6.3 y 5 insectos muertos. Este tratamiento se agrupó en la tercera categoría (C). El resto de insecticidas a dosis bajas y altas (Deltametrina, Cipermetrina y Fenvalerato) no difirieron entre sí (D).

Con los resultados obtenidos sobre adultos del picudo del nopal en laboratorio, se puede observar que los insecticidas organofosforados provocaron la mayor mortalidad en comparación a los piretroides. Ésta respuesta coincide con la mayor toxicidad y residualidad reportadas para los organofosforados (Gunther y Jeppson, 1969; Cremlyn, 1992; Klaassen et al., 2001).

Los insecticidas organofosforados tienen un papel importante como plaguicidas de uso común en la producción de nopal, frutas, hortalizas y otros cultivos en México (Juan et al., 2003; Aldana et al., 2008). Por ejemplo, aunque el Paratión metílico está prohibido en otros países (Ávila y Muñoz, 2005), en México se utiliza en 27 hortalizas y 24 frutales (SAGARPA, 2007). Dentro de los organofosforados, el Malatión se considera menos tóxico (Categoría IV) que el resto de los insecticidas que se usaron en el ensayo, Paratión metílico, Metidatión y Diazinón con categorías I, I y III, respectivamente (CICOPLAFEST, 2004). A pesar de esas diferencias en categorías, los resultados indican que el Malatión fue igualmente tóxico para los picudos del nopal. Por esta razón, parece conveniente señalar que el uso de productos organofosforados de mayor toxicidad no es necesario para el combate de este insecto. Aunque este resultado no puede considerarse una recomendación, al no existir plaguicidas autorizados para su uso en nopal en México (CICOPLAFEST, 2004); esta evidencia puede ser soporte en futuras evaluaciones de productos para establecer los límites máximos de residuos (LMR), debiendo contemplar el uso de productos de menor toxicidad para plagas de importancia en nopal.

dose, had a mortality of only 2.6 insects, and was classified in a third group (C), whereas the remaining treatments showed no differences between them (group D).

In the case of the mortality of female cactus weevils in response to the treatments, significant differences were also found (F17, 90= 222.16, p‹ 0.001). The test of separation of averages (Tukey α= 0.05) separated the response into four categories (Table 3). The first category (group A) includes organophosphorated insecticides Methyl Parathion, Malathion and Methydathion in their high and low doses, as well as Diazinon in its high dose. These treatments caused a mortality of nearly 100% of insects, when used in its highest doses. Diazinon, in its low dose, was placed in group B, with a lower efficiency than the others in their same toxicological group, with an average mortality of 8 insects. In the case of pyrethroids, Permethrin, in its high and low doses, had an average of 6.3 and 5 insects killed. This treatment was added to the third category (C). The resto of the insecticides, at low and high doses (Deltamethrin, Cypermethrin and Fenvalerate) shoed no differences between them (D).

With the results on the adult cactus weevil in the lab, we can see that organophosphorated insecticides caused a greater mortality than pyrethroids. This response corresponds with the greater toxicity and residuality reported for organophosphorated insecticides (Gunther and Jeppson, 1969; Cremlyn, 1992; Klaassen et al., 2001).

Organophosphorated insecticides play an important part as commonly used pesticides in the production of prickly pear, fruit, vegetables and other crops in Mexico (Juan et al., 2003; Aldana et al., 2008). For example, although, Methyl Parathion is forbidden in other countries (Ávila and Muñoz, 2005), in Mexico it is used in 27 vegetables and 24 fruits (SAGARPA, 2007). Of the organophosphorates, Malathion is considered less toxic (Category IV) than insecticides used in the test: Methyl Parathion, Methydathion and Diazinon, in categories I, I and III, respectively (CICOPLAFEST, 2004). Despite these differences in categories, results indicate that Malathion was equally toxic for cactus weevils, which is why it seems convenient to point out that the use of organophosphorated products of a higher toxicity is not necessary against this insect. Although this result cannot be considered a recommendation, since there are no pesticides authorized for use on cacti in Mexico (CICOPLAFEST, 2004), this evidence may be a support in future evaluations of products to establish the maximum residue limits (LMR), haing to contemplate the use of less-toxic products for important pests in prickly pear.


Dentro de los piretroides, el único insecticida que proporcionó mortalidades entre 50 a 80% en laboratorio fue la Permetrina, con categoría toxicología III (CICOPLAFEST, 2004). Es importante resaltar que se probaron tres productos más de este mismo grupo (Cipermetrina, Fenvalerato y Deltametrina), pero al menos dos de ellos (Fenvalerato y Deltametrina) no proporcionaron mortalidades distintas al testigo (agua). Basado en nuestros resultados, la Permetrina es el único piretroide con efectividad para combatir al picudo del nopal.

Susceptibilidad a insecticidas dependiendo del sexo

Se realizaron análisis por sexo porque un análisis previo indicó distintas respuestas a los tratamientos. En el caso de machos, el Diazinón ocasionó 97% de mortalidad con la dosis baja, pero en hembras la dosis baja causó 81% de mortalidad. Con piretroides, se observaron diferencias de acuerdo con la separación de medias en Permetrina y Cipermetrina (Cuadro 3). En machos, la aplicación de Permetrina en dosis alta y baja proporcionó mortalidades entre 80 y 70%, colocados en el grupo “B”, mientras que en las hembras se registraron mortalidades de 63 y 50% para las dosis altas y bajas, respectivamente siendo incluidos en el grupo “C” . La Cipermetrina por otro lado, en machos logró mortalidades de 26 y 10% con dosis altas y bajas, respectivamente, pero para hembras sólo se registraron mortalidades menores de 5% con ambas dosis.

Existen reportes donde las hembras son más resistentes que los machos a algunos insecticidas (Lagunes-Tejeda y Vázquez-Navarro, 1994). La primera hipótesis tiene que ver con el mayor tamaño que generalmente presentan las hembras, consiguiendo proporcionar cierta ventaja al necesitar mayor cantidad de insecticida para matarlas. La segunda hipótesis remite al tamaño, cantidad de cuerpo graso y la capacidad enzimática para desdoblar sustancias tóxicas. En teoría, las hembras tienen proporcionalmente más tejido graso que los machos y esto contribuye más rápidamente a la detoxificación de varios insecticidas (Busvine, 1971; Peña et al., 2001). Esta segunda hipótesis podría ser más plausible para explicar los resultados del presente estudio, ya que el tamaño entre machos y hembras de las poblaciones de Tlalnepantla, Morelos, no difirió significativamente.

Bioensayo en campo

La mortalidad de picudos que se registró a las 24 h de la aplicación de tratamientos a cielo abierto fue estadísticamente diferente (F4, 20= 307.44, p‹ 0.001). Es importante indicar

Of the pyrethroids, the only insecticide that produced a mortality rate of 50 to 80% in the lab was Permethrin, with a toxicology category III (CICOPLAFEST, 2004). It is important to point out that three other products in this group were tested (Cypermethrine, Fenvalerate and Deltametrine), but at least two of them (Fenvalerate and Deltametrine) did not produce mortalities different to the control (water). Based on our results, Permethrin is the only pyrethroid with the effectiveness to fight the cactus weevil.

Susceptibility to insects depending on sex

Analyses were carried out by sex, since an earlier analysis indicated different responses to the treatments. In the case of males, Diazinon produced 97% mortality rate with a low dose, whereas in females, it produced a rate of 81%. Pyrethroids displayed differences according to the separation of averages in Permethrin and Cypermethrine (Table 3). In males, the application of Permethrin in high and low doses produced mortalities of 80 and 70%, placed in group “B”, whereas in males, there were mortalities of 63 and 50% for high and low doses, respectively, and therefore they were included in group “C”. Cypermethrine, on the other hand, produced mortalities of 26 and 10% in males with high and low doses, respectively, but for females, mortalities did not surpass 5% in either case.

There are reports in which females are more resistant than males to some insecticides (Lagunes-Tejeda and Vázquez-Navarro, 1994). The first hypothesis has to do with the fact that females are larger in size, therefore they have a certain advantage because more insecticide is required to kill them. The second hypothesis leads to the size, amount of fat and the enzymatic capacity to break down toxic substances. In theory, females have proportionately more fatty tissues than males, and his contributes to a quicker detoxification of various insecticides (Busvine, 1971; Peña et al., 2001). This second hypothesis could be more plausible to explain the results of the current investigation, since sizes of males and females in populations in Tlalnepantla, Morelos, did not differ significantly.

Biotest on the field

The mortality of weevils that was registered 24 hours after applying the treatments in the open was statistically different (F4, 20= 307.44, p‹ 0.001). It is important to point out that treatments included organophosphorated products (Methyl Parathion, Malathion, Methydathion) and pyrethroids


que los tratamientos incluyeron tanto organofosforados (Paratión metílico, Malatión, Metidatión) como piretroides (Permetrina). En el análisis se evidenciaron dos grupos, el “A” donde se encuentran el Paratión y Metidatión con mortalidades de 9.6 para ambos casos y el “B” conformado por el Malatión y la Permetrina cuyo promedio de mortalidad fue 8.8 y 8.6 insectos respectivamente (Cuadro 4).

Con la prueba de efectividad biológica en campo sobre M. spinolae (Cuadro 4) no se detectaron diferencias entre Malatión y Permetrina; no obstante, el Paratión y el Metidatión proporcionaron una mayor mortalidad que la Permetrina. Debido a las recomendaciones de manejo de insecticidas y nuestra evaluación de productos químicos para el combate del picudo del nopal en Tlalnepantla, se puede sugerir usar Malatión y Permetrina. La Permetrina también se ha evaluado en otros curculiónidos, tal es el caso de Sphenophorus venatus vestitus Chittenden en céspedes proporcionado mortalidades de laboratorio cercanas a 90%, y 70% en pruebas a cielo abierto (Ordaz, 2008).

Las decisiones de usar o no productos químicos sigue estando bajo la responsabilidad de los productores, o técnicos en campo, y esas decisiones deberían estar basadas en los conceptos de manejo integrado de plagas (Serra, 2006; Barrera et al., 2008; Lagunes-Tejeda et al., 2008). Es decir, usar los insecticidas como una de las últimas herramientas cuando el nivel de daño económico sea elevado en las plantaciones. Estos niveles de daño coinciden con los picos poblacionales del picudo en Tlalnepantla, Morelos, generalmente finales de mayo o principios de junio (inicio de la temporada de lluvias) (GIIN, 2008).

Se debe considerar la información de biología básica del picudo del nopal para establecer algunas de las posibles prácticas de muestreo y manejo optimo con productos químicos. Por mencionar alguna, se tienen registros de mayor actividad de adultos entre las 8:00 y 11:00 h; y entre las 17:00 y 19:00 h. Durante estos periodos se trasladan a la parte alta de la planta para alimentarse y copular. En horas de temperaturas bajas, extremamente calurosas o en presencia la lluvia, se refugian en los orificios o cavidades del nopal y no son localizables para muestreo o para aplicar insecticidas (García, 1965; Jarquín, 2007). Se sugiere usar insecticidas de menor toxicidad durante éstos picos de mayor actividad de los adultos. De no seguir esta recomendación, su efectividad estará en desventaja con las prácticas de aplicar productos de alta toxicidad

(Permethrin). The analysis showed two groups: “A”, which includes Parathion and Methydathion with mortality rates of 9.6 for both cases, and “B”, made up of Malathion and Permethrin, with a mortality rate of 8.8 and 8.6 insects respectively (Table 4).

In the biological effectiveness test on the field on M. spinolae (Table 4) there were no significant differences found between Malathion and Permethrin; however Parathion and Methydathion produced a higher mortality rate than Permethrin. Due to recommendations on how to handle insecticides and our evaluation of chemical products against cactus weevils in Tlalnepantla, we can suggest using Malathion and Permethrin. The latter has also been evaluated on other weevils, such as Sphenophorus venatus vestitus Chittenden on grasses, and has produced mortality rates in the lab of nearly 90%, and 70% in the open (Ordaz, 2008).

Decisions of whether or not to use chemical products are still the responsibility of each farmer, or technicians on the field, and those decisions should be based on the concepts of integral pest management (Serra, 2006; Barrera et al., 2008; Lagunes-Tejeda et al., 2008). That is to say, using insecticides as a kind of last resort when the economic damage on the fields is high. These levels of damage correspond to the population peaks for the weevil in Tlalnepantla, Morelos, generally in late May or early June (beginning of the rainy season) (GIIN, 2008).

The basic biology information must be considered for the weevil before establishing some of the sampling practices and best management with chemical products. To mention one, there are records of greater activity amongst adults between 8 and 11 AM; and between 5 and 7 PM.

Tratamiento (L ha-1) Mortalidad corregida±ES1

Paratión metílico (0.75) 9.6 ± 0 AMetidatión (1.0) 9.6 ± 0 AMalatión (0.75) 8.8 ± 0.4 ABPermetrina (0.6) 8.6 ± 0.3 B

Cuadro 4. Promedio de Mortalidad de adultos de Metamasius spinolae en las pruebas de efectividad biológica en campo.

Table 4. Average mortality of Metamasius spinolae adults in the biological effectiveness test on the field.

1Mortalidad corregida según ecuación de Abbott ± error estándar. Tratamientos seguidos por la misma letra no difieren estadísticamente (Tukey α= 0.05).


y residualidad a cualquier hora del día, generalmente temprano por la mañana. Es recomendable que la toma de decisiones para usar cualquier insecticida incluya la información básica de la plaga, la efectividad y residualidad de los productos, para disminuir riesgos a los productores y consumidores de nopal verdura en México.

Conclusiones

Los insecticidas organofosforados provocaron la mayor mortalidad del picudo del nopal, Metamasius spinolae, en comparación a los piretroides en condiciones de laboratorio y campo. Dentro de los organofosforados, el Malatión que se considera menos tóxico (Categoría IV), proporcionó mortalidades similares en laboratorio y en campo en comparación con el resto de los insecticidas que se usaron en el ensayo, como Paratión metílico y Metidatión. A excepción de la Permetrina, el resto de piretroides (Cipermetrina, Deltametrina y Fenvalerato) no proporcionaron mortalidades de importancia y no deberían considerarse para combatir a esta plaga. Existen diferencias significativas entre la interacción sexo por tratamiento (insecticidas), pues se tiene una mayor susceptibilidad en los machos.

Agradecimientos

A la M. C. Nuvia Orduño Cruz, a la Bióloga María del Socorro Cuevas Correa, y a la Sra. Trinidad Lomelí Flores por su valiosa asistencia técnica. A la Dra. Laura D. Ortega Arenas por sus valiosos comentarios al primer borrador de este trabajo. A todos los integrantes del Grupo Interdisciplinario de Investigación del Nopal (GIIN) por su apoyo. Al Consejo Municipal de Nopaleros de Tlalnepantla (COMUNOTLA), y al Comité Estatal de Sanidad Vegetal del Estado de Morelos A. C. (CESVMOR) por el financiamiento parcial para el desarrollo de este trabajo.

Literatura citada

Abbott, W. S. 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. J. Econ. Entomol. 18:267-267.

During these periods, they move to the highest area of the plant to feed and copulate. At times of the day with low temperatures, or extremely hot, or during the rains, they take shelter in the orifices or cavities of the cactus, and cannot be found for sampling or applying insecticide (García, 1965; Jarquín, 2007). We suggest using insecticides with lower toxicities during these peaks in the activity of adults, otherwise, its effectiveness will have a disadvantage in the face of practices involving applying high-toxicity products at any time of the day, generally early in the morning. It is recommendable that decision-making for the use of any insecticide include basic information on the pest, the effectiveness and residuality of the products, in order to reduce risks for farmers and consumers of prickly pears in Mexico.

Conclusions

Orgnophosphorated insecticides caused the highest mortality rate in cactus weevils, Metamasius spinolae, in comparison to pyrethroids under field and lab conditions. Of the organophosphorated insecticides, Malathion is considered the least toxic (Category IV), and produced similar mortality rates in the lab and on the field, in comparison to the rest of the insecticides used in the test, such as Methyl Parathion and Metidathion. Except for Permethrin, the remaining pyrethroids (Cypermethrine, Deltamethrine and Fenvalerate) did not produce important mortalitiy rates, and should not be considered for their use against this pest. There are significant differences in the interaction sex by treatment (insecticides), since there is a greater susceptibility in males.

Aldana, M. L.; García, M.; Rodríguez, G.; Silveira, M. y Valenzuela, A. 2008. Determinación de insecticidas organofosforados en nopal fresco y deshidratado. Rev. Fitotec. Méx. 31:133-139.

Ávila, F. S. y Muñoz, C. 2005. Los efectos de un impuesto ambiental a los plaguicidas en México. Gaceta Ecológica. México. 74:43-53.

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Erosión del suelo, escurrimiento y pérdida de nitrógeno y fósforo en laderas bajo diferentes sistemas de manejo en Chiapas, México*

Soil erosion, runoff and nitrogen and phosphorus losses in hillsides as affected by soil management system in Chiapas, Mexico

Robertony Camas Gómez1§, Antonio Turrent Fernández1, José Isabel Cortes Flores3, Manuel Livera Muñóz4, Adrián González

Estrada2, Bernardo Villar Sánchez5, Jaime López Martínez5, Néstor Espinoza Paz6 y Pedro Cadena Iñiguez7

1Programa de Maíz y 2Economía, Campo Experimental Valle de México, INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5 C. P. 56250, Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. Tel. 01 595 92126, ([email protected]), ([email protected]). 3Postgrado en Edafología y 4Genética. Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km 36.5, Montecillo, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 9520248, ([email protected]), ([email protected]). 5Programa de Recursos Naturales, 6Mejoramiento Genético y 7Transferencia de Tecnología, Campo Experimental Centro de Chiapas, INIFAP. Carretera Ocozocoautla-Cintalapa, km 3 A. P. Núm. 1, C. P. 29140 Ocozocautla, Chiapas. Tel. 01 968 6882911, ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: septiembre de 2011

Aceptado: enero de 2012

Resumen

En Chiapas, México, la erosión del suelo es el principal problema que afecta la sustentabilidad de las tierras de ladera. Como resultado, los rendimientos y los ingresos son bajos y la calidad del suelo continúa disminuyendo. Con el objetivo de encontrar alternativas tecnológicas sostenibles, se evaluaron los sistemas: maíz en labranza de conservación (MLC); maíz en barreras de muro vivo (MBMV) y milpa intercalada con árboles frutales (MIAF), en términos del escurrimiento superficial, producción de sedimentos y pérdida de nitrógeno y fósforo en el periodo de junio a noviembre de 2009. Los sistemas se establecieron en microcuencas adyacentes pertenecientes a la cuenca del río Catarina, Jiquipilas, Chiapas. El suelo es un Typic haplustepts, con una pendiente que varía de 30 a 40%. Del total de las precipitaciones, 54% causaron erosión del suelo, y 15% de estos con una precipitación superior a 40 mm 62% de la erosión total. El coeficiente de escurrimiento y la degradación específica de suelo fueron similares y más bajos en las micro cuencas; MIAF (12, 5.8 t ha-1) y MBMV (13, 6.3 t ha-1) que en la microcuenca con MLC (19, 16.8 t ha-1),

Abstract

In Chiapas, Mexico, soil erosion is the main problem affecting the sustainability of hillside lands. As a result, yields and incomes are low, and soil quality continues to decrease. With the aim of finding sustainable technological alternatives, an evaluation was performed on the following systems: maize in conservation tillage (MLC); maize in plant barriers (MBMV) and maize alternated with fruit trees (MIAF), in terms of surface runoff, production of sediments and loss of nitrogen and phosphorous from June to November, 2009. The systems were set up in adjacent microbasins, belonging to the basin of river Catarina, Jiquipilas, Chiapas. The soil is a Typic haplustepts, with a slope that varies between 30 and 40%. Out of the total rainfalls, 54% caused soil erosion, 15% of these with rains of over 40 mm 62% of the total erosion. The runoff coefficient and the specific soil degradation were similar and lower in the micro basins; MIAF (12, 5.8 t ha-1) and MBMV (13, 6.3 t ha-1) than in the microbasin with MLC (19, 16.8 t ha-1), respectively. In MIAF, the runoff filter and total cover provided by maize and bean plants during most of the growth season played an important part in obtaining

Robertony Camas Gómez et al.232 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

respectivamente. En el MIAF, el filtro de escurrimiento y la cobertura total proporcionada por el maíz y el frijol durante la mayor parte de la temporada de crecimiento tuvo un papel importante para obtener esos resultados, no obstante que esa microcuenca presentó mayor grado y longitud de pendiente. En cuanto a los nutrientes se determinó una mayor pérdida de nitratos en la microcuenca con el sistema MBMV, posiblemente debido al aporte de nitrógeno por los residuos de la poda de Gliricidia sepium. Respecto a fósforo, el sistema MIAF presentó una pérdida mayor, atribuyéndose a la fertilización fosfórica anual que se realizó a los árboles de guayaba durante tres años.

Palabras clave: agricultura de ladera, erosión, sistemas de conservación.

Introducción

En la región tropical de México, las actividades productivas mal planeadas y sin prácticas de conservación son una amenaza, por su efecto en la degradación de los recursos naturales. Particularmente en la agricultura de ladera, se origina el problema de degradación del suelo por erosión hídrica, como producto de las actividades antrópicas que disminuyen la cubierta vegetal y aumentan el efecto de los agentes naturales de la erosión. Históricamente, la erosión hídrica ha sido factor central de la no sustentabilidad de las laderas desprotegidas de México; tasas de erosión que sobrepasan los límites permisibles son lugar común (Martínez, 1983; Martínez y Lasso, 1991; Arias y Figueroa, 1992). La pérdida de la capa arable por este proceso disminuye la productividad del suelo y aumenta el riesgo de cultivo asociado a la sequía, hasta el grado de hacer improductiva a la ladera.

En el estado de Chiapas existe una amplia variabilidad de sistemas de cultivo, que van desde sistemas comerciales hasta marginales. Cadena (2004) menciona que en Chiapas, se dedican al cultivo de maíz 860 000 hectáreas, de las cuales aproximadamente 60% se encuentran en laderas, en las que la actividad agrícola se ha realizado con un mínimo control del efecto sobre los recursos naturales. Las unidades de producción son menores de 5 hectáreas y se ubican en tierras marginales donde la degradación del suelo tiene un alto costo agroecológico que afecta su productividad, por lo que la producción obtenida es insuficiente para satisfacer las necesidades de alimentos e ingreso de las

these results, despite this microbasin presenting a greater slope steepness and length. In regards to the nutrients, there was a greater loss of nitrates in the microbasin with the system MBMV, possibly due to the nitrogen contribution by the leftovers of the pruning of Gliricidia sepium. In regard to phosphorous, the system MIAF displayed a greater loss, caused by the yearly phosphoric fertilization performed on the guava trees for three years.

Key words: conservation systems, erosion, hillside agriculture.

Introduction

In the tropical region of Mexico, poorly planned farming activities with no conservation practices area a threat, due to their effect on the degradation of natural resources. The problem of soil degradation by erosion with water arises especially in hillside agriculture, as a result of anthropic activities that reduce plant covers and increase the effect of natural erosion agents. Historically, erosion with water has been a basic factor for non-sustainability of unprotected hillsides in Mexico; erosion rates that surpass the permissible limits are now a commonplace (Martínez, 1983; Martínez y Lasso, 1991; Arias and Figueroa, 1992). The loss of the arable layer by this process reduces soil productivity and increases drought-related risk for crops, up to the point in which the hillside becomes improductive.

In the state of Chiapas there is a wide variety of planting systems, which range from commercial to marginal. Cadena (2004) mentions that in Chiapas, 860 000 hectares are dedicated to planting maize, out of which approximately 60% are located on hillsides, in which agriculture has been practiced with a minimal control of the effect on natural resources. Production units are less than 5 hectares in size and they are located in marginal lands, where soil degradation has a high agro-ecological cost that affects their productivity, therefore harvests are insufficient to satisfy the food and income demands of rural families. In these families, there have been losses of 22.3 t ha-1 year-1 of land, under the traditional management system by farmers, causing a fall in maize yields of 0.4 t ha-1 year-1 (Arellano and López, 2004).

The negative effect caused by soil erosion can be minimized with land management systems that reduce erosiveness of rainfall and surface runoff. Hence, it has been documented

Erosión del suelo, escurrimiento y pérdida de nitrógeno y fósforo en laderas bajo diferentes sistemas de manejo en Chiapas, México 233

familias campesinas. En éstas se han cuantificado pérdidas de 22.3 t ha-1 año-1 de suelo, bajo el manejo tradicional de los productores, ocasionando una pérdida de rendimiento de maíz de 0.4 t ha-1 año-1 (Arellano y López, 2004).

El efecto negativo que causa la erosión del suelo puede minimizarse por medio de sistemas de manejo de la tierra que disminuyen la erosividad de la lluvia y el escurrimiento superficial. Así, se ha documentado que el establecimiento de barreras vivas, terrazas de muro vivo en contorno y labranza de conservación, las cuáles atrapan el escurrimiento, los sedimentos y nutrimentos, son prácticas efectivas en la conservación del suelo y agua (Ramírez y Oropeza, 2001). Como beneficios de la aplicación de estas prácticas en la productividad del suelo, se ha logrado mantener los rendimientos de los cultivos o incluso a largo plazo, incrementarlos en cierto grado, sin embargo, presentan la limitante de no presentar aportaciones importantes de otros productos que las hagan más atractivas para los productores y que logren satisfacer las necesidades económicas de la familia, motivo por el cuál su adopción se ha visto limitada.

Por lo anterior, se ha propuesto el establecimiento del sistema agrícola de cultivo, denominado milpa intercalada con árboles frutales (MIAF). Este sistema es una tecnología alternativa que a diferencia de las terrazas de muro vivo y la labranza cero propone, además de la sostenibilidad ecológica, mayor diversidad de opciones alimentarias, aumentar el ingreso neto a través del año, mayor oportunidad de empleo mejor remunerado, reducción de riesgos por clima y mercado, y mayor captura de carbono. Por lo antes expuesto, este sistema resulta más atractivo para los productores de manera que actualmente se encuentra en la fase de adopción en los estados de Oaxaca, Veracruz, México y Chiapas.

Dentro del aspecto de sostenibilidad ecológica, se le atribuye al sistema MIAF la minimización del proceso erosivo de los suelos de ladera; sin embargo, no se han realizado estudios que comprueben fehacientemente lo antes dicho, excepto por un estudio realizado en Oaxaca, a nivel de lotes de escurrimiento, en el cual los resultados no son del todo concluyentes en relación al impacto de este sistema sobre el control de la erosión, ya que las lluvias presentes en la zona de estudio fueron de larga duración y baja intensidad, no contribuyendo a una manifestación importante de la remoción y transporte de sedimentos por el agua (Martínez, 2004).

that setting up plant barriers, live terraces on the edges and conservation tillage, which catch surface runoff, sediments and nutrients, are effective for the conservation of soil and water (Ramírez and Oropeza, 2001). One of the benefits of these practices on soil productivity is that yields have been maintained, and even increased to a certain extent on the long run, although, there is the limitation of not displaying any important contributions from other products that make them more attractive for farmers, and that can satisfy the financial needs of families, which is why it adoption has been limited.

Due to the above, the establishment has been proposed of the crop agricultural system, known as maize alternated with fruit trees (MIAF). This system is an alternative technology that, unlike live terraces and zero tillage, proposes environmental sustainability, a wider diversity of food options, increasing net income all year round, a better opportunity of better-paid jobs, reduction of risks due to weather and markets, and a greater carbon capture. Because of all this, this system is more attractive for farmers, and it is therefore being adopted in the states of Oaxaca, Veracruz, Mexico and Chiapas.

In regard to environmental sustainability, the MIAF takes credit for minimizing the erosive process of hillside soils. However, no- few studies have been carried out to prove this irrefutably, except for one study in Oaxaca, with rain and soil catchment plots, in which results were inconclusive in relation to the impact of this system on the control of soil erosion, since rains in the studied area were of long duration and low intensity, therefore they did not contribute in an important way to rainfall runoff and sediment transport (Martínez, 2004).

Most studies on live barrier systems, contour live terraces, conservation tillage and the MIAF system have been carried out on rain and soil catchment plots. Since these plots are small, physically limited areas, that do not allow for an integral analysis of erosion, particularly on steep hillsides, since they do not take into consideration that the erosive process in a plot has both areas, of soil removal and of soil deposition due to variants in its topography, and therefore the data on runoff and the loss of sediments are generally overestimated (Mutchler et al., 1988).

Lal (1976) mentions that there are conservation practices that must only be evaluated in terms of basins, therefore one of the contributions of this study is the determination


La mayoría de las evaluaciones de los sistemas de barreras vivas, terrazas de muro vivo en contorno, labranza de conservación y el sistema MIAF, se han realizado en lotes de escurrimientos. Estos al estar circunscritos a áreas pequeñas delimitadas físicamente, no permiten un eficiente análisis integral de la erosión sobre todo en laderas abruptas, ya que no se toma en cuenta, que en realidad el proceso erosivo en una parcela presenta zonas de remoción y de depósito del suelo debido a variantes en su topografía y por consiguiente los datos de escorrentía y pérdida de sedimentos generalmente son sobreestimados (Mutchler et al., 1988).

Lal (1976) menciona que hay prácticas de conservación que solo deben ser evaluadas a nivel de cuencas. Por lo que se considera que uno de los aportes de este estudio es la determinación del impacto de los sistemas de conservación de suelos antes mencionadas sobre el proceso erosivo, mediante la utilización de microcuencas hidrográficas, considerado esto como la manera más adecuada de desarrollar la investigación hidro-sedimentológica que permita un análisis integral del proceso erosivo y una extrapolación de los resultados más fiable y acorde a las condiciones reales.

El objetivo del presente estudio fue evaluar la eficiencia de los sistemas milpa intercalada con árboles frutales, maíz con barreras de muro vivo y maíz con labranza de conservación, en términos de escurrimiento superficial, entrega de sedimento y perdida de nitrógeno y fósforo, en condiciones de ladera a nivel de microcuenca, definida esta como el área mínima representativa de una cuenca, en la cual los escurrimientos convergen en un cauce principal único.


Este estudio se realizó en tres microcuencas aledañas de la cuenca del río Catarina, en la localidad Unión Agrarista Municipio de Jiquipilas, Chiapas, México durante los meses de junio a noviembre de 2009 correspondiente al ciclo primavera-verano, bajo condiciones de temporal. Las características de las tres microcuencas se presentan en el Cuadro 1. El sitio experimental se encuentra a una altitud de 625 msnm, ubicado a los 16o 26´ 49´´ de latitud norte y 93o 39´12´´ de longitud oeste. De acuerdo a la clasificación de Köppen, modificada por García (1987),

of the impact of the soil conservation systems mentioned earlier on the process of erosion, using hydrographic microbasins, considered as the most appropriate way to carry our a hydro-sedimentological investigation that helps carry out an integral analysis of the process of erosion and an extrapolation of the most reliable results and according to real conditions.

The aim of this study was to evaluate the efficiency of maize systems alternated with fruit trees, maize with live barriers and maize in conservation tillage, in terms of surface runoff, delivery of sediments and loss of nitrogen and phosphorous, under hillside conditions, at a microbasin level, understood as the minimal representative area of a basin, in which runoffs converge in a single main bed.


This study was carried out in three basins neighboring the basin of river Catarina, in Unión Agrarista, in the municipal area of Jiquipilas, Chiapas, Mexico during the months of June to November, 2009, which correspond to the spring-summer cycle, under rainfed conditions. The characteristics of the three microbasins are shown in Table 1. The experimental site is located at an altitude of 625 masl, at 16o 26´ 49´´ latitude north and 93o 39´12´´ longitude west. According to Köppen' classification, modified by García (1987), weather Aw1, subhumid warm, with rainfall during the summer. The annual average rainfall is 1 457 mm. Local soil is classified as Typic haplustepts, according to Soil Survey Staff (2006). It belongs to the order Inceptisol, which are immature soils with traits of profiles expressed in a weaker way than mature soils, that have a certain resemblance to the original material (Buol et al., 2008). The soil's texture is light, highly compacted, with good drainage, its organic matter content is moderate, its pH is moderately acid, and it has a moderate capacity of cationic exchange.

The agricultural systems; a) maize alternated with fruit trees (MIAF), b) maize with live barriers (MBMV) and c) maize with conservation tillage (MLC), were separately established in each microbasin. These have in common that there is no rototilling, weed control is carried out with herbicides, and that maize stubble is kept on the ground as a cover, which was 30% greater in the MIAF system, and 30% less in MBMV and MLC. The MIAF system was established in June, 2007 throughout the microbasin, using


el clima es Aw1, cálido subhúmedo con lluvias en verano. La precipitación media anual es de 1 457 mm. El suelo se clasifica como Typic haplustepts de acuerdo a Soil Survey Staff (2006). Pertenece al orden Inceptisol, que son suelos inmaduros con rasgos de perfiles expresados más débilmente que los suelos maduros y que conservan cierta semejanza con el material original (Buol et al., 2008). El suelo es de textura ligera, alta compactación, drenaje bueno, contenido de materia orgánica moderado, pH moderadamente ácido y moderada capacidad de intercambio catiónico.

Los sistemas agrícolas; a) milpa intercalada con árboles frutales (MIAF), b) maíz con barreras de muro vivo (MBMV) y c) maíz en labranza de conservación (MLC), fueron establecidos por separado en cada microcuenca. Estos tienen en común la no roturación del suelo, control de malezas con herbicidas y permanencia del rastrojo del cultivo de maíz como cobertura, misma que fue mayor 30% en el sistema MIAF y menor de 30% en MBMV y MLC. El sistema MIAF se estableció en el mes de junio del año 2007 en toda la microcuenca, mediante 7 módulos MIAF perpendiculares a la pendiente. Un módulo comprende una franja de 11 m de ancho, dividida en tres sub-franjas, una central de 4.6 m de ancho en la que en el centro (2.3 m) se plantaron a cada metro árboles de guayaba pera (Psidium guajava) año y medio de edad, propagados por semilla. En cada una de las dos sub-franjas laterales de 3.2 m de ancho se sembraron 2 hileras de maíz y frijol en franjas alternas de 2 hileras (Figura 1). De esta manera, el maíz y el frijol ocuparon 58% del terreno, y los árboles frutales 42% restante, con una densidad de plantación intensiva y compacta de 909 árboles por hectárea. A lo largo de la hilera de árboles sobre el lado aguas arriba, se colocó de 2007 a 2009, un filtro de escurrimientos a base de rastrojo de maíz, frijol y residuos de la poda, sostenido por los troncos de los árboles.

7 MIAF modules, perpendicular to the slope. A module is made up of a strip, 11 m wide and divided into three substrips. The central one, 4.6 m wide and in the middle of which (2.3 m) year and a half old common guava trees (Psidium guajava) were planted every meter, spread by seeds. In each of the two lateral substrips, 3.2 m wide, 2 rows of maize and beans were planted in alternate strips of 2 rows (Figure 1). In this way, maize and beans occupied 58% of the ground, and fruit trees took up the remaining 42%, with an intensive and compact plantation density of 909 trees per hectare. Between 2007 and 2009, along the row

of trees, on the upstream side, a runoff filter was placed, which was based on maize and bean stubble and residues from pruning, held by the tree trunks.

The MBMV system consisted in Gliricidia sepium hedges in contour. The horizontal distance between hedges was determined at 12 m according to the slope and vertical

Sistema Área (m2) Forma Longitud de la pendiente (m) Grado de la pendiente (%)MIAF 3 339 Convexa 60 40

MBMV 1 886 Convexa 48 30

MLC 1 515 Convexa 50 30

Cuadro 1. Características de las microcuencas estudiadas.Table 1. Characteristics of the microbasins studied.

MIAF= milpa intercalada con árboles frutales; MBMV= maíz con barreras de muro vivo; MLC= maíz en labranza de conservación.

Figura 1. Diseño del establecimiento del sistema milpa intercalada con árboles frutales.

Figure 1. Design of the establishment of the maize alternated with fruit tree system.

G= GuayabaM= MaízF= Frijol

11 m

4.6 m G

0.8 m

M

F

G


El sistema MBMV consistió en setos en contorno con Gliricidia sepium. La distancia horizontal entre setos se determinó a 12 m en función de la pendiente e intervalo vertical (López et al., 2000), que se considera un distanciamiento que permite un número adecuado de hileras de maíz y sin que dificulte las prácticas de cultivo. En la parte superior aguas arriba de cada barrera se instaló un filtro de escurrimientos con residuos de cosecha de maíz y poda de los setos de Gliricidia (Turrent et al., 1995). El sistema MLC consistió en dejar en el campo como cobertura 20% de rastrojo de maíz remanente después de la práctica común de pastoreo de los bovinos. Para maíz y frijol se utilizaron las variedades V-424 y Negro Grijalva a densidades de 50 000 y 250 000 plantas ha-1 respectivamente. Las precipitaciones se midieron de forma continua de junio a octubre de 2009 por concentrarse estas en ese periodo, mediante una caseta consola vantage pro automatizada marca Davis, que tiene como característica el registro sucesivo de una lámina acumulada de 0.5 mm de precipitación cada 5 min. Esta se ubicó de manera que la precipitación medida fuera válida para las tres microcuencas que se encontraban aledañas. Para cada evento se elaboraron pluviogramas y se obtuvo la cantidad e intensidad máxima de la lluvia en 30 min (Foster et al., 1981). Con estos datos se calculó la energía cinética y el índice de erosividad por evento y para todo el periodo de evaluación como la suma de estos (Wischmeier y Smith, 1978). Para evaluar el escurrimiento superficial y la pérdida de suelo, se instalaron en la salida de cada microcuenca; a) un vertedor tipo H con descarga máxima de 56.6 L s-1, al que se le instaló una malla aguas arriba para retener gravas y piedras grandes; b) leveloggers Solinst previamente calibrados con un limnígrafo Rossbach tipo Stevens F-95 de resolución múltiple, que medía la lámina de agua del vertedor cada 5 min; y c) rueda muestreadora tipo Coshocton, con capacidad para seleccionar un centésimo del escurrimiento.

La colecta del escurrimiento y sedimento se realizó en dos recolectores con capacidad de almacenamiento de 400 L. Con el volumen de agua captado se calculó el escurrimiento superficial por evento, y mediante la suma de todos los eventos, se cuantificó el escurrimiento anual en cada microcuenca. El coeficiente de escurrimiento se obtuvo por medio del cociente entre la lámina escurrida y la precipitada y el índice de degradación específica por medio del cociente entre la producción de sedimentos y el área de cada microcuenca (Becerra, 2005). La entrega de sedimentos en cada evento de lluvia, se determinó tomando una muestra de agua con sedimentos totales en suspensión, que se secó a 105 oC en una estufa de aire forzado. Por medio de la técnica de regresión en Microsoft® Excel se realizaron determinaciones de las

interval (López et al., 2000), which is considered a distance that permits an adequate number of rows of maiz, without hindering the sowing practices. in The higher part, upstream from each barrier, a runoff filter was installed, with residues from the maize harvest and pruning of the Gliricidia hedges (Turrent et al., 1995). The MLC system consisted in leaving 20% of the maize stubble on the ground after sheep grazing. For maize and beans, the varieties V-424 and Negro Grijalva were used, respectively, at densities of 50 000 and 250 000 plants ha-1 respectively. Rainfalls were continuously measured from June to October 2009, which is when they are most frequent, using a Davis pro automated vantage console booth, which successively records an accumulated sheet of 0.5 mm of rain every 5 min. It was located in such a way that the rainfall measured was valid for the three neighboring microbasins. Rainfall charts were created for each event, and the highest rain intensity was taken in 30 min (Foster et al., 1981). These data were used to calculate the kinetic energy and the erosiveness index per event and for the entire evaluation period as the sum of these (Wischmeier and Smith, 1978). To evaluate surface runoff and soil loss, we installed at the way out of each microbasin: a) a type H spillway H with a maximum discharge of 56.6 L s-1, which was installed a mesh upstream to hold gravel and larger rocks; b) solinst leveloggers, previously calibrated with a Rossbach Stevens F-95 multiple resolution limnigraph, which measured the sheet of water of the spillway every 5 min; and c) a Coshocton sampling wheel, with the capacity to select one hundredth of the runoff.

Runoff and sediment were gathered in two collectors with a storage capacity of 400 L. With the volume of water gathered, we calculated the surface runoff per event, and with the sum of all events, we quantified the annual runoff in each microbasin. The runoff coefficient was obtained with the quotient between the runoff sheet and rainfall, and the index of specific degradation was obtained with the quotient between the production of sediments and the area of each microbasin (Becerra, 2005). The delivery of sediments in each rain event was determined by taking a sample of water with total sediments in a suspension, which was dried at 105 oC in a forced-air kiln. Using the regression technique and Microsoft® Excel, we determined the relationships between rain, surface runoff, indices of rain erosiveness and loss of sediments, as well as the statistical T test for the variables of run off sheet and sediment production in each system established in each of the three microbasins. The determination of total nitrites, nitrates and phosphorous in the runoff water was carried out in six cases of greater rainfall, due to economic restrictions. For this, a 1 L sample


relaciones entre la lluvia, escurrimiento superficial, índices de erosividad de la lluvia y pérdida de sedimentos, así como la prueba estadística de T para las variables lámina escurrida y producción de sedimentos en cada sistema establecido en cada una de las tres microcuencas. La determinación de nitritos, nitratos y fosforo total del suelo y del agua de escorrentía, se realizó en seis eventos de mayor precipitación pluvial, debido a restricciones económicas. Para ello se tomó una muestra de 1 L de agua con suelo en suspensión, la cual se almacenó a 4 oC. El análisis consistió en determinar las formas solubles de N-NO3

-, N-NO2- y fósforo total. Los nitratos se evaluaron

por colorimetría con ácido nitrofenoldisulfónico y los nitritos por colorimetría con Diazoticinas (Cataldo et al., 1975). El fósforo total en el suelo se evaluó por Olsen y en agua por colorimetría con cloruro estanoso (Allan, 1971).


Lluvia

La precipitación pluvial de junio a noviembre de 2009, fue de 1 055 mm distribuida en 59 eventos de lluvia. El 49% (497 mm) de la precipitación se concentró en los meses de junio y julio. Del total de eventos lluviosos, 54% presentaron erosividad, y 15% con precipitación mayor a 40 mm e intensidades de 11 a 22 MJ ha representaron 62% de la erosividad anual de la lluvia. Veintisiete eventos (46%) no presentaron potencial erosivo con precipitaciones menores a 12 mm y de baja intensidad < 25 mm h-1 (Cuadro 2), de acuerdo con la clasificación de lluvias erosivas (Hudson, 1981). Esto último resulta similar a lo observado en condiciones tropicales por López y Anaya (1994) en laderas de la Frailesca, Chiapas y Pérez et al. (2005) Veracruz, México. El índice de erosividad de la lluvia EI30 presentó alta relación de dependencia lineal R2= 0.87 con la precipitación, descrita por la ecuación Y= -275.3 + 26.0 X, lo cual coincide con Pérez et al. (2005), quienes determinaron esta relación con una R2= 0.75 para una precipitación anual de 2 228 mm.

of muddy water was taken and stored at 4 oC. The analysis was consisted of determining the soluble forms of N-NO3

-, N-NO2

- and total phosphorous. Nitrates were evaluated using colorimetry with nitrophenoldisulphonic acid, and nitrites by colorimetry with Diazoticins (Cataldo et al., 1975). The total phosphorous in the soil was evaluated by Olsen, and in water, by colorimetry with stannous chloride (Allan, 1971).


Rain

Total rainfall from June to November 2009, was 1,055 mm distributed in 59 rainfall events. Out of this, 49% (497 mm) fell in the months of June and July, 54% displayed erosiveness and 15% were over 40 mm and intensities between 11 and 22 MJ accounted for 62% of the annual rainfall's erosiveness. Twenty-seven events (46%) showed no erosive potential, with rainfalls of less than 12 mm and low intensities < 25 mm h-1 (Table 2), according to the classification of erosive rains (Hudson, 1981). This is similar to what López y Anaya (1994) observed in tropical conditions in hillsides of La Frailesca, Chiapas, and to what Pérez et al. (2005) observed in Veracruz, Mexico. The erosiveness index of rainfall EI30 presented a high relation of linear dependence R2= 0.87 with rainfall, described by equation Y= -275.3 + 26.0 X, which agrees with Pérez et al. (2005), who determined this relation with a R2= 0.75 for an annual rainfall of 2 228 mm.

Surface runoff and soil loss

Out of the 59 showers, 32 presented surface runoff and sediment production. The lowest values of annual runoff, runoff coefficient and sediment production of MIAF and Similar results were obtained from the MIAF system with MBMV systems, respectively (Table 3), show the kindness

Clase (mm)Eventos (Núm.)(%) del totalPrecipitación (mm)Intensidadmm hErosividad total (MJ mm ha-1 h-1)(%) del total0.2- 12 27 45.8 107.0 < 25 - -13 - 26 17 28.8 250.4 32 2 571 14.627 - 40 6 10.2 209.0 55 4 089 23.1

40 9 15.2 498.8 140 10 989 62.3Total 59 100 1055 17 649 100

Cuadro 2. Lluvia y erosividad en la microcuenca Santa Catarina, Jiquipilas, Chiapas.Table 2. Rain and erosiveness in the microbasin of Santa Catarina, Jiquipilas, Chiapas.


of both agroforestry systems in soil and water conservation. three-year-old peach trees (Martínez, 2004), maize with live terraces in Tuxtlas, Veracruz by (Uribe et al., 2002; Francisco et al., 2005) and maize with live barriers in Frailesca, Chiapas (Ramírez and Oropeza, 2001). Surface runoff with a positive linear relationship with annual rainfall R2= 0.83 and the erosiveness index R2= 0.74, coincides with results by Francisco et al. (2005) and Pérez et al. (2005) in the sense that for conditions of management with agroforestry systems, surface runoff depends more on the amount of rain than on its intensity.

The production of sediments in each microbasin is not considered the most recommendable estimator, since the three microbasins have different areas, and this influences the magnitude of the sediments to be evaluated. For this reason, we used specific degradation, which, along with surface runoff, were statistically different for each management systems. The MLC system displayed a higher value in 68 mm and 11 t ha-1, for runoff and specific degradation, respectively,

than the MIAF system (Table 3).The value of 16.8 t ha-1 is higher in MLC, although by a small margin, to the permissible limit of 12 t ha-1 (El-Swaify, 1993), and shows a large difference to those reported by Ramírez and Oropeza (2001) in La Fraylesca, Chiapas, and Uribe et al. (2002) and Francisco et al. (2005) in Los Tuxtlas, Veracruz, of 0.2, 1 and 2.4 t ha-1 respectively, under tropical conditions, even with 350 mm of rain, higher to what is being presented in this study. This may be due to the MLC system being managed with less than 30% of maize stubble (1.3 t ha-1), caused by overgrazing in times of water scarcity (Nieuwkoop et al., 1992), which is insufficient to protect the ground from detachment and removal (FAO, 2000), and resulting in a more prolonged exposure to erosion agents. This brings forth the need to modify this practice, so as to become a pro-sustainable soil management alternative in conditions of high rainfall and rain intensity in hillside terrains.

Escurrimiento superficial y pérdida de suelo

De los 59 eventos de lluvia, 32 presentaron escurrimiento superficial y producción de sedimentos. Los valores más bajos de escurrimiento anual, coeficiente de escurrimiento y producción de sedimentos de los sistemas MIAF y MBMV, respectivamente (Cuadro 3), demuestran la bondad de ambos sistemas agroforestales en la conservación del suelo y agua. Resultados similares han sido obtenidos en el sistema MIAF con árboles de durazno de tres años de edad (Martínez, 2004), maíz con terrazas de muro vivo en los Tuxtlas, Veracruz por (Francisco et al., 2005 y Uribe et al., 2002) y maíz con barreras vivas en La Frailesca, Chiapas (Ramírez y Oropeza, 2001). El escurrimiento superficial con una relación lineal positiva con la precipitación anual R2= 0.83 y el índice de erosividad R2= 0.74, coincide con los resultados de Francisco et al. (2005) y Pérez et al. (2005) en el sentido que para condiciones de manejo con sistemas agroforestales, el escurrimiento superficial depende más de la cantidad y en segundo lugar de la intensidad de la lluvia.

Se considera que la producción de sedimentos en cada microcuenca no es el estimador más recomendable en virtud que las tres microcuencas presentan diferente área y esto influye sobre la magnitud de los sedimentos evaluados. Por ello se utilizó la degradación específ ica, la cual conjuntamente con el escurrimiento superficial suelo fueron estadísticamente diferentes entre los sistemas de manejo. El sistema MLC presentó un valor superior en 68 mm y 11 t ha-1, de escurrimiento y degradación específica respectivamente, en comparación al sistema MIAF (Cuadro 3). El valor de 16.8 t ha-1 en MLC es superior aunque por poco margen al límite permisible de 12 t ha-1 (El-Swaify, 1993), y presenta una amplía diferencia a los reportados por Ramírez y Oropeza (2001) en la Fraylesca, Chiapas y Uribe et al. (2002) y Francisco et al. (2005) en Los Tuxtlas, Veracruz, de 0.2, 1 y 2.4 t ha-1 respectivamente, en condiciones tropicales incluso con 350 mm de lluvia, superior a la presentada en este estudio. Lo

Sistema de manejo Área (m2) Escurrimiento

superficial (mm)Coeficiente de

escurrimiento (%)Producción

Sedimento1 (t año-1)Degradación

específica (t ha-1 )MIAF 3 339 137.5 a 12.4 1.9 5.8 a

MBMV 1 880 142.7 a 13.1 1.2 6.3 aMLC 1 515 205.0 b 18.6 2.5 16.8 b

Cuadro 3. Escurrimiento superficial y pérdida de suelo por sistema de manejo.Table 3. Surface runoff and soil loss due to management system.

1La producción de sedimento y pérdida de suelo evaluada en la época de lluvias correspondiente a los meses de junio a noviembre de 2009; MIAF= milpa intercalada con árboles frutales; MBMV= maíz con barreras de muro vivo; MLC= maíz en labranza de conservación. Letras diferentes entre tratamientos para el escurrimiento y pérdida de suelo, indican diferencias significativas al nivel de 0.05 de probabilidad para una prueba de T con varianzas iguales.


Although the comparison of results from microbasins with different characteristics can be observed, the greatest runoff and soil loss in the MLC system confirms the high risk of soil degradation in tropical areas, due to the characteristics of the climate, the low soil stability and the inadequate management of natural resources (Lal and Stewart, 1990). No significant difference was observed between the MIAF and MBMV systems. However, it is important to point out the efficiency of the MIAF system, since it is established in a microbasin with a steeper and longer slope. This can be explained, on the one hand, by the alternate plantation of bean plants, which, due to its rapid growth, is an excellent cover that protects the soil from being removed by the impact of raindrops, as well as the strengthening of the runoff filter with material from the guava tree pruning, and maize and bean stubble. Likewise, in live terraces with 8-year long management, lower amounts of eroded soil have been determined, which differs with the systems studied here, which have been managed for 3 years. Therefore, it is expectedly possible to minimize the runoff and soil loss as systems stabilize, the runoff filter strengthens and the amounts of harvest residues, as coverage, increase with the years.

Figure 2 shows the relation of the production of sediments according to runoff; we can see that in all three systems, the relation between both variables was linear. Consequently, with the increase in runoff in each rainfall, sediment production increased. This increase occurred in different scales due to the different deficiencies related to the soil management systems. The equations that relate the production of sediments and runoff in MIAF and MBMV presented the lowest R2, whereas the highest R2 was for LT. The fact that the steepest slope was related to the equation of the LT system also implies a greater potential of sediment production, due to the lack of practices to reduce this.

Loss of nutrients

In the three management systems, nitrogen content in the form of nitrates and nitrites was greater in runoff water, and for total phosphorous in the sediment. The total content of both nutrients (water + sediment) except for nitrate in the case of MBMV, are similar in all three systems; however, if we consider the total magnitude of the water that has run off between them exposed earlier, lost nutrients are more in the system MLC (Table 4). This can have negative implications in the yield and pollution of the water table, since it indicates

anterior puede deberse a que el sistema MLC estuvo manejado con menos de 30% de residuos de rastrojo de maíz (1.3 t ha-1), ocasionado por la práctica de sobrepastoreo en la época de estiaje (Nieuwkoop et al., 1992), lo cual resulta insuficiente para proteger el suelo del desprendimiento y remoción (FAO, 2000) exponiéndose mayor tiempo a los agentes erosivos. Lo anterior plantea la necesidad de modificar esta práctica, a manera que constituya una alternativa de manejo de suelo pro-sostenible en condiciones de alta precipitación e intensidad de lluvias en terrenos de ladera.

Aunque puede ser observable la comparación de los resultados obtenidos en microcuencas de diferentes características, el mayor escurrimiento y pérdida de suelo en el sistema MLC confirma el alto riesgo de degradación de los suelos en las regiones tropicales, por las características de su clima, la baja estabilidad de sus suelos y el manejo inadecuado de los recursos naturales (Lal y Stewart, 1990). Entre los sistemas MIAF y MBMV no se observó diferencia significativa; no obstante es importante destacar la eficiencia del sistema MIAF, al estar establecido en una microcuenca con mayor grado y longitud de la pendiente. Lo anterior se atribuye por una parte, a la siembra alterna de hileras de frijol. La cual debido a su rápido crecimiento vegetativo, procura una excelente cobertura protegiendo al suelo de su remoción por el impacto de las gotas de lluvia, así como el fortalecimiento del filtro de escurrimientos con material producto de la poda de los árboles de guayaba y rastrojo de maíz y frijol. Así también en terrazas de muro vivo con 8 años de manejo se han determinado menores cantidades de suelo erosionado, lo cual difiere de los sistemas bajo estudio con tres años de establecidos. Por lo tanto, se espera que es posible minimizar el escurrimiento y pérdida de suelo conforme los sistemas se estabilicen aún más, se fortalezca el filtro de escurrimiento y se incremente la cantidad de residuos de cosecha como cobertera a través de los años.

En la Figura 2, se muestra la relación de la producción de sedimentos en función del escurrimiento, apreciándose que en los tres sistemas, la relación entre ambas variables fue lineal. En consecuencia, al aumentar el escurrimiento en cada evento, se incrementó la producción de sedimentos. Este incremento sucedió en diferente escala por las distintas eficiencias asociadas a los sistemas de manejo del suelo. Las ecuaciones que relacionan la producción de sedimento y escurrimiento en MIAF y MBMV presentaron la más baja R2, mientras que la mayor R2 fue para LT. Así también sobresale que la mayor pendiente se asoció a la ecuación del sistema LT, lo que implica mayor potencial de producción de sedimentos, por la ausencia de prácticas para disminuirlo.


Pérdida de nutrimentos

En los tres sistemas de manejo el contenido de nitrógeno en forma de nitratos y nitritos fue mayor en el agua de escurrimiento, y para fósforo total en el sedimento. El contenido total de ambos nutrientes (agua+sedimento) excepto por el nitrato en el caso de MBMV, son similares en los tres sistemas; sin embargo, si se considera la magnitud total de agua escurrida entre ellos expuesto anteriormente, los nutrimentos perdidos resultan mayores en el sistema MLC (Cuadro 4). Lo anterior puede tener implicaciones negativas en el rendimiento y en la contaminación del manto freático ya que indica que incluso cuando un sistema de conservación permita disminuir la pérdida de suelo, existe cierta cantidad de nutrimentos en el agua escurrida que se transportan a las cuencas bajas.

Los contenidos de nutrimentos en el escurrimiento (agua + sedimento) tienden a ser menores para los sistemas MIAF y MBMV, excepto por la concentración de nitratos que es mayor en el sistema MBMV y fosforo total en MIAF (Cuadro 4). El primer caso resulta similar a lo obtenido por Uribe et al. (2002), quien lo atribuye a los aportes de nitrógeno por la descomposición del follaje de Gliricidia producto de la poda. En este estudio se incorporaron al filtro de sedimentos, durante dos años 2.2 kg de follaje de Gliricidia por metro lineal de barrera el cual contiene 4% de nitrógeno Gómez et al. (1996). La mayor cantidad de fósforo en MIAF, se explica porque el suelo ha recibido una cantidad mayor de este elemento del orden de 82 kg ha-1 año a través de la fertilización que se realiza a los árboles de guayaba, durante tres años.

La pérdida de nitratos y fósforo en la microcuenca con el sistema MBMV es mayor a lo reportado por Uribe et al. (2002) en terrazas de muro vivo con tracción animal TMVTA en un Entisol de Veracruz, México. Esta diferencia está asociada a un mayor escurrimiento y una pérdida de suelo de 6.3 t ha-1 año para MBMV, respecto a 2.8 t ha-1 año para TMVTA. Específicamente para fósforo, es necesario plantear formas orgánicas de fertilización que suplan en cierta medida la fertilización fosfórica química, para de esta manera contribuir a minimizar el riesgo de eutrofización de los cuerpos de agua causado por el lavado y consecuente aumento de fosfatos.

Tiscareño et al. (1997) mencionan que la labranza de conservación es una opción para disminuir la pérdida de suelo hasta 80%, reducir la fuga de nutrimentos 73% y disminuir los escurrimientos superficiales 76% en relación con la labranza tradicional. En este sentido y de acuerdo a los trabajos de Uribe

that although a conservation system helps reduce soil loss, there is a certain amount of nuti= rients in run off water that are transported to lower basins.

Figura 2. Relación de la pérdida de suelo (Y, kg ha-1) con el escurrimiento (X, L ha-1) para los sistemas: a) maíz en labranza de conservación; b) maíz con barreras de muro vivo; y c) milpa intercalada con árboles frutales.

Figure 2. Relation of soil loss (Y, kg ha-1) with runoff (X, L ha-1) for the systems: a) maize in conservation tillage; b) maize with live barriers; and c) maize alternated with fruit trees.

Y= 78.6 + 2.5 XR2= 0.80

450400350300250200150100500

0 50 100 150Escurrmiento m3 ha1

c)

Sedi

mie

nto

kg h

a-1Se

dim

ient

o kg

ha-1

0 20 40 60 80 100 120 140

500450400350300250200100150500

Y= 85.5 + 2.5 XR2= 0.82

Escurrmiento m3 ha1

b)

Sedi

mie

nto

kg h

a-1

0 50 100 150 200

1200

1000

800

600

400

200

0

Y= 241 + 4.4 XR2= 0.91

Escurrmiento m3 ha1

a)


et al. (2002), se esperaba que el sistema MLC presentará un escurrimiento, pérdida de suelo y nutrimentos similares a los sistemas MIAF y MBMV; sin embargo, esto no fue así, y se debe a que estos procesos están asociados a factores hidrológicos, edáficos y de manejo en los sistemas de producción (Haygarth y Jarvis, 1999). En este caso se considera obedece a que las microcuenca están localizadas en condiciones de laderas abruptas de fuerte pendiente, en donde la cobertura de rastrojo de maíz menor 30% no representó una buena protección al impacto de las lluvias, remoción y transporte de las partículas del suelo. De hecho en estas condiciones, incluso una mayor cobertura no es suficiente para controlar el proceso erosivo, siendo necesario incluir otras prácticas de conservación como serían las barreras de muro vivo.

Conclusiones

El sistema milpa intercalada con árboles frutales y maíz con barreras de muro vivo presentaron la menor producción de sedimentos a nivel de microcuenca.

El sistema milpa intercalada con árboles frutales presentó mayor pérdida de fosforo total, respecto a maíz con barreras de muro vivo, y este a la vez la mayor pérdida de nitratos con respecto a los otros dos manejos, lo que se atribuye a características inherentes al manejo de cada sistema. En el primer caso al aporte adicional de fósforo que se realiza al sistema al fertilizar los árboles frutales durante tres años. En el segundo por el aporte de follaje rico en nitrógeno, producto de la poda de los setos de Gliricidia sepium.

El sistema maíz con labranza de conservación presentó los valores más altos de pérdida de suelo, el cual se encuentra por arriba de los límites permisibles de 12 t ha-1. De igual manera

The nutrient contents in the runoff (water + sediment) tend to be lower for systems MIAF and MBMV, except for the concentration of nitrates that is higher in the system MBMV and total phosphorous in MIAF (Table 4). The first case is similar to results by Uribe et al. (2002), who claims it is caused by nitrogen contributions from the decomposition of Gliricidia foliage due to pruning. In this study, 2.2 kg of Gliricidia foliage were incorporated for two years into the sediment filter per meter of the barriers, which contained 4% nitrogen Gómez et al. (1996). The greatest amount of phosphorous in MIAF can be explained because the soil has received a greater amount of this element, 82 kg ha-1 each year, with the fertilization carried out on the guava trees, for three years.

The loss of nitrates and phosphorous in the microbasin with the MBMV system is higher than what was reported by Uribe et al. (2002) in live terraces with animal traction TMVTA in an Entisol in Veracruz, Mexico. This difference is related to more runoff and a loss of soil of 6.3 t ha-1 a year for MBMV, compared to a 2.8 t ha-1 a year for TMVTA. Specifically for phosphorous, organic forms of fertilization must be proposed, that replace to some extent chemical phosphoric fertilization, in order to minimize the risk of eutrophication of bodies of water caused by runoff and a consequential increase of phosphates.

Tiscareño et al. (1997) mention that conservation tillage is an option to reduce soil loss up to 80%, reduce the loss of nutrients by 73% and reduce surface runoff by 76%, in comparison to traditional tillage. In this sense, and according to work by Uribe et al. (2002), the MLC system was expected to present runoff, soil loss and nutrients similar to systems MIAF and MBMV. However, it was not

Nutrimento MIAF MBMV MLCPromedio6 eventos1

Total Promedio6 eventos1

Total Promedio6 eventos 1

Total

Agua Suelo (ppm) Agua Suelo (ppm) Agua Suelo (ppm)NO3

-(ppm) 9.2 3.8 13.0 26.3 5.6 31.9 12.3 5.0 17.3NO2

-(ppm) 5.3 1.1 6.4 4.6 0.8 5.4 3.8 2.1 5.9P total ppm) 0.4 15.0 15.4 0.4 10.3 10.7 0.7 21.1 21.8

Cuadro 4. Pérdida de nutrimentos en el suelo de tres sistemas de conservación.Table 4. Loss of nutrients in the soil in three conservation systems.

MIAF= milpa intercalada con árboles frutales; MBMV= maíz con barreras de muro vivo; MLC= maíz en labranza de conservación; Esc= escurrimiento total en el período de lluvias de junio a noviembre de 2009. 1Seis eventos de máxima precipitación de junio a noviembre de 2009. 16, 24 y 28 de junio; 10 de julio; 19 de septiembre y 5 de octubre, con precipitaciones de 40 a 76 mm. 2Se refiere a la pérdida de nitrato, nitrito y fósforo en el promedio de los seis eventos.


fue para el escurrimiento y pérdida de nutrimentos, lo que se encuentra asociado a la poca cantidad de rastrojo dejada por el pastoreo intensivo. Siendo necesario modificar esta práctica a manera que constituya una alternativa de manejo de suelo pro-sostenible en condiciones de alta precipitación e intensidad de lluvias en terrenos de ladera.

Los sistemas milpa intercalada con árboles frutales y maíz con barreras de muro vivo, son opciones técnicamente eficientes para el control de la erosión en condiciones de suelos de ladera y altas precipitaciones.

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the case, and it is due to the fact that these processes are related to hydrological and soil factors, and to production systems (Haygarth and Jarvis, 1999). In this case, it is thought to respond to the microbasins being located in steep hillside conditions, where the coverage of maize stubble below 30% was not a proper protection from the impact of rains, removal and y transport of the soil particles. In fact, under these conditions, not even a greater coverage is enough to control erosion, and other conservation practices must be included, such as live barriers.

Conclusions

The system of maize alternated with fruit trees and live barriers produced the least amount of sediments in the microbasin.

The system of maize alternated with fruit trees presented the greatest loss of total phosphorous, in comparison to maize in plant barriers, and the latter, likewise, presented the greatest loss of nitrates in comparison to the two other systems, which is due to characteristics inherent to the management of each system. In the first case, the additional phosphorous contributed when fertilizing fruit trees for three years. In the second case, the contribution of nitrogen-rich foliage, as a consequence of pruning the Gliricidia sepium hedges.

The system of maize with conservation tillage resented the highest soil loss values, which was above the permissible limits of 12 t ha-1. This was also true for runoff and nutrient loss, which is related to the little amount of stubble left by intensive grazing. For this reason it was

necessary to modify this practice so it becomes a pro-sustainable soil management alternative under conditions of high rainfall and rain intensity in hillside soils.

The systems of maize alternated with fruit trees and maize with live barriers, are technically efficient options for the control of erosion under conditions of hillsides and high rainfalls.



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Evaluación de aguacates criollos en Nuevo León, México: región sur*

Evaluation of Creole avocados in Nuevo León, Mexico: southern region

Efraín Acosta Díaz1, Ismael Hernández Torres1 e Isidro Humberto Almeyda León1§

1Campo Experimental General Terán, INIFAP. Carretera Montemorelos-China, km 31. General Terán, Nuevo León. C. P. 76400. A. P. 3. ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: junio de 2011


Resumen

El estado de Nuevo León, México, forma parte del centro de origen de la raza mexicana de aguacate (Persea americana Mill. var. drymifolia), en donde se cultivan variedades criollas en huertos comerciales y en traspatios, predominando la utilización de la variedad Plátano Grueso-1. Esta variedad se caracteriza por presentar un ciclo temprano de madurez fisiológica, lo cual permite que su producción se concentre en un periodo relativamente corto. El objetivo de esta investigación fue caracterizar un grupo de variedades criollas de aguacate en la región sur del estado de Nuevo León, mediante caracteres morfológicos de los frutos. Se utilizaron 29 variedades incluyendo la variedad Plátano Grueso-1 (testigo local), presentes en seis huertas comerciales y un traspatio en los municipios de Aramberri y Zaragoza, Nuevo León. Se determinaron 17 materiales con características morfológicas similares que la variedad Plátano Grueso-1, los cuales se clasificaron en tres grupos. El primer grupo está formado por 12 variedades con características del fruto similares a la variedad Plátano Grueso-1, con un período temprano de madurez fisiológica. El segundo grupo está integrado por tres variedades con características del fruto similares a la variedad Plátano Grueso-1, con un período intermedio de madurez fisiológica. El tercer grupo está constituido por dos variedades con características del fruto diferentes a la variedad Plátano Grueso, con un periodo

Abstract

The State of Nuevo León, Mexico, is a part of the birthplace of the Mexican breed of avocado (Persea americana Mill. var. drymifolia), where Creole varieties are planted in commercial gardens and backyards, with the outstanding use of the variety Plátano Grueso-1 (local variety). This variety is characterized by an early cycle of physiological maturity, allowing production to concentrate into a relatively short period. The objective of this research was to characterize a group of Creole varieties of avocado in the south of Nuevo León, using morphological characteristics of the fruit. Twenty nine varieties were used including the variety Plátano Grueso-1 (local variety), present in six commercial gardens and a backyard in the municipalities of Aramberri and Zaragoza, Nuevo León. Seventeen materials were identified as having morphological characteristics similar to the variety Plátano Grueso-1, and they were classified into three groups. The first group is formed by 12 varieties with fruit characteristics similar to those of Plátano Grueso-1, with a period of early physiological maturity. The second group is composed of three varieties with characteristics similar to those of Plátano Grueso-1, with an intermediate period of physiological maturity. The third group consists of two varieties with similar fruit characteristics to the variety Plátano Grueso-1, with a late period of physiological maturity. Results suggest that there is a wide variation in

Efraín Acosta Díaz et al.246 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

tardío de madurez fisiológica. Los resultados obtenidos sugieren que existe una amplia variación en los materiales criollos de aguacate cultivados en la región sur del estado de Nuevo León, lo cual se constituye como una alternativa para diversificar la producción y no depender casi exclusivamente de la variedad Plátano Grueso-1.

Palabras claves: Persea americana Mill., caracterización morfológica, recursos genéticos, variedades criollas.

Introducción

El aguacate es originario de las áreas montañosas del centro y este de México, y de las partes altas de Guatemala (Williams, 1977), de donde se ha distribuido al resto del mundo (Barrientos y López, 2002). En la actualidad se reconocen tres razas: la Mexicana (Persea americana var. drymifolia), la Guatemalteca (P. americana var. guatemalensis) y la Antillana (P. americana var. americana). Estás tres razas se pueden diferenciar sobre la base de sus características morfológicas, fisiológicas y de cultivo (Bergh, 1995; Bergh and Lahav, 1996). La mayoría de las variedades comerciales de aguacate son híbridos interraciales desarrollados a partir del intercambio de materiales entre las diferentes razas. De esta manera, los más importantes cultivares de climas subtropicales, como el ‘Hass’, ‘Bacon’ y ‘Fuerte’, son producto de las cruzas entre las razas mexicana y guatemalteca y tienen diferente grado de hibridación (Newett et al., 2002). En general, la raza Mexicana incluye variedades nativas con nombres locales, producen frutos que se consumen y comercializan localmente y se usan como pie de injerto para el cultivar ‘Hass’, que es el más distribuido en el mundo (Fiedler et al., 1998) y México es el principal exportador a nivel mundial (SAGARPA, 2007).

Los hallazgos de aguacates primitivos desde la Sierra Madre Oriental en el estado de Nuevo León, México, hasta Costa Rica en Centroamérica, apoyan la hipótesis de que se trata de un centro de origen del aguacate y probablemente de todo el subgénero Persea (Sánchez, 1999a; Sánchez, 2007). En los municipios de Aramberri y Zaragoza y muy particularmente en las partes altas de la Sierra Madre Oriental, en donde nacen los af luentes del Río Blanco en Zaragoza, aún es posible encontrar plantas silvestres de P. americana como parte de la vegetación natural, cuyas características morfológicas son contrastantes a las variedades criollas cultivadas (Gutiérrez et al., 2009).

the creoles of avocado materials grown in the southern area of the State of Nuevo León, which is an alternative for the diversification of the production and to no longer depend almost exclusively on the variety Plátano Grueso-1.

Key words: Persea americana Mill., morphological characterization, genetic resources, Creole varieties.

Introduction

Avocado comes from the mountainous areas of southern and eastern Mexico, and Guatemalan highlands (Williams, 1977), and from there, it has been distributed to the rest of the world (Barrientos and López, 2002). Three breeds are currently known: the Mexican breed (Persea americana var. drymifolia), the Guatemalan breed (P. americana var. guatemalensis) and the West Indian breed (P. americana var. americana). These three can be told apart by their morphological, physiological and planting characteristics (Bergh, 1995; Bergh and Lahav, 1996). Most commercial varieties of avocado are interracial hybrids developed from the exchange of materials between different breeds. In this way, the most important cultivars from subtropical climates, such as ‘Hass’, ‘Bacon’ and ‘Fuerte’, are a product of the crosses between Mexican and Guatemalan breeds, and they have different degrees of hybridization (Newett et al., 2002). In general terms, the Mexican breed includes native varieties with local names, they produce fruit that is consumed and sold locally for the cultivar ‘Hass’, which is the most widely distributed in the world (Fiedler et al., 1998), and of which Mexico is the world's leading exporter (SAGARPA, 2007).

Finding primitive avocadoes from the Sierra Madre Oriental in the state of Nuevo León, Mexico, down to Costa Rica, in Central America, supports the hypothesis that claims this is the birthplace of avocado, and probably of all the subgenus Persea (Sánchez, 1999a; Sánchez, 2007). In the municipalities of Aramberri and Zaragoza, and quite particularly in the high areas of the Sierra Madre Oriental, where the tributaries of the Río Blanco river are born, in Zaragoza, it is still possible to find wild P. americana plants as part of the natural flora, the morphological characteristics of which contrast greatly to the planted Creole varieties (Gutiérrez et al., 2009).

The multiple hybridizations that have occurred in different environments in Mexico and Central America gave rise to the edible avocado. In this way, in the regions of the

Evaluación de aguacates criollos en Nuevo León, México: región sur 247

Americas in which avocado has been planted since pre-Columbian times, production comes from different sources of native or Creole trees and selected, asexually-reproduced cultivars, in which flavor and nutritional values vary with the ecological type (Mijares and López, 1998). This situation also occurs in Nuevo León, where various native or Creole materials are planted, both in traditional commercial garden systems and in backyards, such as in the municipalities of Sabinas Hidalgo, Bustamante, San Nicolás de los Garza and Monterrey, in the northern region; Santiago, Allende, Rayones, Montemorelos, General Terán, Linares and Hualahuises, in the central region; Aramberri and Zaragoza, in the southern region. In the two latter municipalities, there are planted variants, with contrasting phenological and morphological characteristics, both in commercial and backyard gardens (Acosta et al., 2009; Gutiérrez et al., 2009). Avocado has valuable nutritional properties due to its high oil content (12 to 30%) and protein (3 to 4%), as well as its carbohydrates, vitamins and minerals. These properties give it important possibilities for its increased consumption in human diets. In recent years, its industrialization has developed in food production, extraction of oils and pharmaceutical products (Rodríguez, 1992; Kritchevsky et al., 2003; Ortiz et al., 2004).

The traditional native avocado production systems in the southern region of the state of Nuevo León are considered important centers of experimentation, introduction of plants and empirical improvement, as well as unique shelters of genetic diversity that contain still unstudied genes (Gutiérrez et al., 2009). This genetic diversity is a potential resource for Persea genetic improvement programs; however, nowadays it is very important to consider the loss of genetic diversity, since the tendency of empirical genetic improvement has been obtaining and exploiting only one variety (Plátano Grueso-1), which predominates in most commercial varieties. This variety characteristically presents an early harvest beginning cycle, in mid-June, which limits its production from concentrating in a relatively short period of time. According to local farmers, the fruit of this variety have the characteristics the market demands. Faced with this situation, farmers have expressed an interest in having different harvest beginning cycles, with fruits with similar morphological characteristics to those of Plátano Grueso-1. The use of rootstocks of this or other Creole varieties has been the base of ‘Hass’ avocado productions in the planted areas of the world. The Creole varieties are also a source of pest- and disease-resistance genes for commercial varieties of avocado (Sánchez, 1999a). Also, the fruits of

Las múltiples hibridaciones ocurridas en diferentes ambientes ecológicos de México y Centroamérica dieron origen al aguacate comestible. Así, en las regiones americanas en donde el aguacate se cultiva desde tiempos precolombinos, la producción proviene de fuentes distintas de árboles nativos o criollos y cultivares selectos reproducidos asexualmente, en los cuales el sabor y los valores nutritivos varían según el tipo ecológico (Mijares y López, 1998). Esta misma situación se presenta en Nuevo León, en donde se cultivan varios materiales nativos o criollos, tanto en sistemas tradicionales de huertos comerciales como de traspatio en los municipios de Sabinas Hidalgo, Bustamante, San Nicolás de los Garza y Monterrey, en la región norte; Santiago, Allende, Rayones, Montemorelos, General Terán, Linares y Hualahuises, en la región centro; Aramberri y Zaragoza, en la región sur. En estos dos últimos municipios existen variantes cultivadas, con características fenológicas y morfológicas contrastantes, tanto en huertas comerciales como de traspatio (Acosta et al., 2009; Gutiérrez et al., 2009). El aguacate posee valiosas propiedades alimenticias por su alto contenido de aceite (de 12 a 30%) y proteína (de 3 a 4%), además de su contenido de hidratos de carbono, vitaminas y minerales. Estas propiedades le confieren grandes posibilidades para el aumento en su consumo en la dieta humana. En los últimos años se ha desarrollado su industrialización en la producción de alimentos, extracción de aceites y productos farmacológicos (Rodríguez, 1992; Kritchevsky et al., 2003; Ortiz et al., 2004).

Los sistemas tradicionales de producción de aguacate nativo en la región sur del estado de Nuevo León son considerados como importantes centros de experimentación, introducción de plantas y mejoramiento empírico, así como refugios de diversidad genética única que albergan genes que aún no han sido estudiados (Gutiérrez et al., 2009). Esta diversidad genética representa un recurso potencial para los programas de mejoramiento genético de Persea; sin embargo, en la actualidad es importante considerar la pérdida de la diversidad genética debido a que la tendencia del mejoramiento genético empírico ha sido la obtención y explotación de una sola variedad (Plátano Grueso-1), la cual predomina en la mayoría de las plantaciones comerciales. Esta variedad se caracteriza por presentar un ciclo de inicio de cosecha temprano, a mediados del mes de julio, lo cual limita que su producción se concentre en un período relativamente corto. De acuerdo a los productores de la región, los frutos de dicha variedad reúnen las características que el mercado demanda. Ante


esta situación, los productores han externado su interés de contar con variedades de diferentes ciclos de inicio de cosecha, con frutos de características morfológicas similares a Plátano Grueso-1. El uso de portainjertos de ésta u otras variedades criollas ha sido la base de la producción de aguacate ‘Hass’ en las principales áreas cultivadas en el mundo. Las variedades criollas también es fuente de genes de resistencia a plagas y enfermedades para las variedades comerciales de aguacate (Sánchez, 1999a). Además, el fruto de estas variedades se consume localmente y tiene mucha demanda (Rincón-Hernández et al., 2011). El objetivo de esta investigación fue caracterizar un grupo de variedades criollas de aguacate en la región sur del estado de Nuevo León, mediante caracteres morfológicos de los frutos, que permitan encontrar alternativas para diversificar la producción de aguacate y reducir el uso casi exclusivo de la variedad Plátano Grueso-1.


Localidad, condiciones agroclimáticas y manejo del cultivo

La investigación se desarrolló durante 2009 en seis huertos comerciales y en un traspatio de aguacate criollo bajo condiciones de riego, en los municipios de Aramberri y Zaragoza (27º 49’ latitud norte, 98º 26’ longitud oeste y 1 160 msnm), Nuevo León, México. Estos municipios se caracterizan por presentar un clima semiseco (BS), con un régimen de lluvias en verano que varía de 300 a 500 mm anuales de precipitación pluvial (Medina et al., 1998). Los suelos pertenecen a los tipos Xerosol y Rendzinas (FAO, 1989), con afloraciones pedregosas, de textura calcárea, con más de 1 m de profundidad, pH ligeramente alcalino (7.3) y pobres en materia orgánica (1.5%). Todos los huertos son familiares, con la utilización de tecnologías tradicionales de bajo uso de insumos agrícolas, en condiciones de riego por inundación. La distancia entre hileras y entre árboles varía en las huertas; es común la siembra de cultivos como maíz y sorgo, y de frutales como el nogal entre las hileras de los árboles.

Material genético

Se utilizaron 29 variedades criollas de aguacate, provenientes de seis huertos comerciales y uno de traspatio en los municipios de Aramberri e Ignacio Zaragoza,

these varieties are consumed locally and widely demanded (Rincón-Hernández et al., 2011). The aim of this research was to characterize a group of Creole avocado varieties in the southern region of the state of Nuevo León, using the morphological characteristics of the fruits, that help find alternatives to diversify avocado production and reduce the almost exclusive use of the Plátano Grueso-1 variety.


Location, agroclimatic conditions and crop management Research took place during 2009 in six commercial orchards and in a backyard garden of Creole avocado under irrigation, in the municipalities of Aramberri and Zaragoza (27º 49’ latitude north, 98º 26’ longitude west and 1 160 masl), Nuevo León, Mexico. These municipalities have a characteristic semi-dry (BS), with rains in the summer that vary between 300 and 500 mm yearly (Medina et al., 1998). Soils are types Xerosol and Rendzinas (FAO, 1989), with stony outcrops, calcareous texture, over 1 m deep, slightly alkaline pH (7.3) and poor in organic matter (1.5%). All orchards are owned by families who use traditional technologies, low agricultural inputs, and flood irrigation. Distance between rows and trees varies in the orchards; between the rows of trees it is common to find maize and sorghum plantations, as well as fruit trees or walnut trees.

Genetic material

Twenty-nine Creole avocado varieties were used, taken from six commercial orchards and one backyard garden in the municipalities of Aramberri and Ignacio Zaragoza, Nuevo León, determined in tours taken in coordination with orchard owners and technical personnel of the Plant Health Program of the Agricultural Development Corporation of the state, during February and March, 2009. These varieties contain the greatest variability of Creole material in the region, which are known by local names (Table 1).

Physiological maturity and shelf life

The physiological maturity of the fruit was defined by the date in which the first fruits were ready for harvesting (IPGRI, 1995). Shelf life was defined as the number of days after physiological maturity of the fruit, until ripeness for consumption; for this, fruits were placed by the bulk in a cardboard box at a constant temperature of 20 ºC.


Nuevo León, determinadas en recorridos realizados en coordinación con propietarios de los huertos y personal técnico del Programa de Sanidad Vegetal de la Corporación para el Desarrollo Agropecuario del estado, durante febrero y marzo de 2009. Estas variedades representan la mayor variabilidad de material criollo en la región, cuales se conocen con nombres locales (Cuadro 1).

Madurez fisiológica y vida de anaquel

La madurez fisiológica del fruto se definió como la fecha en que los primeros frutos estuvieron listos para su cosecha (IPGRI, 1995). La vida de anaquel se determinó como el número de días transcurridos a partir de la madurez fisiológica del fruto hasta madurez de consumo, para lo cual los frutos se colocaron a granel en una caja de cartón a una temperatura constante de 20 ºC.

Características morfológicas del fruto

Se evaluaron seis muestras de frutos madurados, en los cuales visualmente se determinaron las características cualitativas, forma del fruto y el color de la epidermis del fruto. En estas muestras también se determinaron las

Morphological characteristics of the fruit

Six samples of ripened fruit underwent an evaluation, in which the qualitative characteristics were determined, along with fruit shape and epidermis color. In these samples, the quantitative morphological characteristics were also determined, according to the morphological

descriptors for avocado fruit of the International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI, 1995): peduncle length, polar diameter and equatorial diameter, in centimeters; fruit weight, mesocarp weight and seed weight, in grams. Later, the proportion mesocarp/fruit was calculated as the quotient between the mesocarp weight and fruit weight.

Statistical analysis

Shelf life and morphological measures of the fruit, peduncle length, leaf length and width, polar and equatorial diameters of the fruit, fruit weight, mesocarp weight and seed weight, as well as the mesocarp/fruit ratio, all underwent a variance analysis, with the names of varieties as treatments in a completely random

Nombre local Municipio Nombre local MunicipioPlátano Temprano A TamaulipasPlátano Grueso-1 (testigo local) A Plátano Grueso-3 ZMaría Elena A De Peluquería ACampeón A Salvador AMantequilla A Criollo Boleado ACalabo A Cuerno AHuevo de Paloma A Criollo Boleado Grande ATodo el Año A Criollo Boleado muy Grande ADe agua A Hule ACriollo-1 A Pato§ APlátano Delgado A Amarillo§ AHuevo de Toro Z Leonor APahuita Z Verde Limón APlátano Grueso-2 Z Criollo Bola ACrema Z

Cuadro 1. Nombre local de las variedades de aguacate criollo seleccionadas en los municipios de Aramberri y Zaragoza, Nuevo León, México.

Table 1. Local names for the selected creole avocado varieties in the Municipalities of Aramberri and Zaragoza, Nuevo León, Mexico.

A= Aramberri; Z= Zaragoza; §Sistema de producción de traspatio.


características morfológicas cuantitativas, de acuerdo con los descriptores morfológicos para fruto de aguacate del International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI, 1995): longitud del pedúnculo, diámetro polar y diámetro ecuatorial, en centímetros; peso del fruto, peso del mesocarpio y peso de semilla, en gramos. Posteriormente se calculó la proporción mesocarpio/fruto como el cociente entre el peso del mesocarpio y el peso del fruto.

Análisis estadístico

La vida de anaquel y las medidas morfológicas del fruto, longitud del pedúnculo, longitud y ancho de la hoja, diámetro polar y diámetro ecuatorial del fruto, peso del fruto, peso del mesocarpio y peso de semilla, así como la relación mesocarpio/fruto, fueron sometidos a análisis de varianza, con los nombres de las variedades como tratamientos en un diseño experimental completamente al azar con seis repeticiones, con el paquete estadístico MSTATC (Freed et al., 1991). Para la comparación de medias se utilizó la prueba de diferencias mínimas significativas (DMS) al 0.05 de nivel de significancia.


Fecha de madurez fisiológica y vida de anaquel

De acuerdo con la fecha de madurez fisiológica del fruto, las variedades se clasificaron en tres grupos: las de ciclo temprano, con un período del 19 de junio al 15 de julio; las de ciclo intermedio, del 16 de julio al 14 de agosto y las de ciclo tardío, del 8 de octubre al 5 de noviembre (Cuadro 2). El primer grupo se formó por 18 variedades, el segundo por siete variedades y el tercero por cuatro variedades. Del total de las variedades; las de ciclo temprano representan 62%; las de ciclo intermedio 24% y las de ciclo tardío 14%. Todas las variedades de ciclo temprano tienen frutos de color negro, entre las cuales están: Plátano Temprano, Plátano Grueso-1, Plátano Delgado, María Elena y Campeón, entre otras. La mayoría de las variedades de ciclo intermedio son de frutos de color negro y sólo dos son de color verde; las variedades de frutos negros son Plátano Grueso-3, De Peluquería, Hule y Pato y las variedades de frutos verdes son, Huevo de Toro y Plátano Grueso-2. Las variedades de ciclo tardío son de frutos color verde (Mantequilla, Calabo, Pahuita y Crema). El contraste de las variedades de acuerdo a la fecha de madurez fisiológica se observa en la Figura 1.

experimental design, with 6 repetitions, using MSTATC statistical package (Freed et al., 1991). For the comparison of averages, we used the Least Significan Difference Test (DMS) at a 0.05 level of significance.


Date of physiological maturity and shelf life

Depending on the date of physiological maturity of the fruit, varieties were classified into 3 groups: early cycle fruits, with a period between June 19 and July 15; intermediate cycle fruits, from16 July to 14 August, and late cycle, from 8 October to 5 November (Table 2). The first group was made up of 18 varieties, the second was composed of seven, and the third group, by four. Out the total of varieties, those of early cycle account for 62%; those of intermediate cycle are 24%, and the late cycle varieties, 14%. All the early cycle varieties have black-colored fruits, including: Plátano Temprano, Plátano Grueso-1, Plátano Delgado, María Elena, Campeón, and others. Most intermediate cycle varieties have black-colored fruits and only two are green; the varieties with black fruits are Plátano Grueso-3, De Peluquería, Hule and Pato, and the varieties with green fruits are Huevo de Toro and Plátano Grueso-2. The late cycle varieties are green in colot (Mantequilla, Calabo, Pahuita, and Crema). The contrast of the varieties, according to the date of physiological maturity is shown in Figure 1.

In regard to fruit shelf life, varieties can be classified into two groups. In one, we can place varieties with periods ranging from 10.0 to 13.0 days, and in the other group, those with periods ranging from 4.2 to 6.9 days (Table 2). Amongst the varieties with the longest shelf-life values are: Todo el Año, Plátano Delgado, Tamaulipas, De Agua, Plátano Grueso-3, Criollo Bola muy Grande, Hule, local control, Vede Limón, Criollo-1 and Plátano Delgado. In general, the average shelf-life values in this investigation can be considered acceptable for Creole avocados. Although there are no reports in the bibliography for their comparison, values are lower than those reported for unrefrigerated ‘Hass’ avocados (Sánchez, 1999b).


Con relación en la vida de anaquel del fruto, las variedades se pueden clasificar en dos grupos, en uno se ubican las variedades que tienen periodos que varían de 10.0 a 13.0 días y en otro aquellas que tienen períodos que varían de 4.2 a 6.9 días (Cuadro 2). Entre las variedades con los valores de vida de anaquel más alto están: Todo el Año, Plátano Delgado, Tamaulipas, De Agua, Plátano Grueso-3, Criollo Bola muy Grande, Hule, testigo local, Vede Limón, Criollo-1 y Plátano Delgado. En general los valores promedio de vida de anaquel obtenidos en el presente trabajo se pueden considerar como aceptables para aguacates criollos, aún cuando no existen reportes

Morphological characteristics of the fruit

Materials were classified into three groups, depending on the shape of their fruits: one is composed of 18 varieties with oval-shaped fruits, including: the local control and 17 other varieties, such as: Plátano Temprano, María Elena, Campeón, Huevo de Paloma, Todo el Año, De Agua and Criollo. Another group is composed of four varieties with sphere-shaped fruits: Mantequilla, Verde Limón, Leonor and Criollo Bola. The third group is made up of seven varieties with an elongated shape, such as, Calabo, Plátano Delgado, Huevo de Toro, Plátano Grueso-2, Salvador, Pato and Amarillo (Table 2).

Nombre localFecha de

madurez fisiológica†Fruto Longitud del

pedúnculo (cm)Vida de

anaquel (días)Forma ColorPlátano Temprano 19/Jun Ovalada Negro 6.2 7.2Plátano Grueso-1 3/Jun Ovalada Negro 6.5 10.8María Elena 19/ Jun Ovalada Negro 8.4 8.7Campeón 15/Jul Ovalada Negro 7.0 12.7Mantequilla 8/Oct Esférica Verde 15.7 6.3Calabo 8/Oct Alargada Verde 10.1 8.7Huevo de Paloma 15/Jul Ovalada Negro 9.3 9.5Todo el Año 15/Jul Ovalada Negro 7.5 13.0De agua 15/Jul Ovalada Negro 4.0 12.0Criollo-1 3/Jul Ovalada Negro 3.4 10.2Plátano Delgado 3/Jul Alargada Negro 6.4 10.0Huevo de Toro 14/Ago Alargada Verde 5.3 4.3Pahuita 8/Oct Ovalada Verde 6.7 8.2Plátano Grueso-2 14/Ago Alargada Verde 4.8 4.5Crema 8/Oct Ovalada Verde 8.7 9.2Tamaulipas 15/Jul Ovalada Negro 4.1 12.5Plátano Grueso-3 15/Jul Ovalada Negro 5.0 12.0De Peluquería 15/Jul Ovalada Negro 6.6 8.2Salvador 15/Jul Alargada Negro 5.4 13.0Criollo Boleado 19/Jun Ovalada Negro 5.4 7.5Cuerno 19/Jun Ovalada Negro 6.1 6.0Criollo Boleado Grande 3/Jul Ovalada Negro 5.8 9.8Criollo Boleado muy Grande 3/Jul Ovalada Negro 6.0 11.3Hule 29/Jul Ovalada Negro 4.9 11.0Pato 29/Jul Alargada Negro 8.2 8.5Amarillo 3/Jul Alargada Amarillo 4.2 6.7Leonor 15/Jul Esférica Negro 3.9 5.5Verde Limón 15/Jul Esférica Verde 5.0 10.7Criollo Bola 29/Jul Esférica Negro 2.5 7.8

Promedio -------- ------ ------- 6.4 9.2DMS (0.05) -------- ------ ------- 1.02 0.89

Cuadro 2. Fecha de madurez, forma y color del fruto, longitud del pedúnculo y vida de anaquel de 29 variedades criollas de aguacate en la región sur del estado de Nuevo León.

Table 2. Date of maturity, fruit shape and color, peduncle length and shelf life for 29 creole avocado varieties in the Southern Region of the State of Nuevo León.

†temprano= del 19 de junio al 15 de julio; intermedio= del 16 de julio al 14 de agosto; tardío= del 8 de octubre al 5 de noviembre.


en la literatura para su comparación, los valores son menores que los reportados para el aguacates tipo ‘Hass’ sin refrigeración (Sánchez, 1999b).

Características morfológicas del fruto

Por la forma del fruto los materiales se clasificaron en tres grupos: uno está compuesto por 18 variedades con frutos en forma ovalada, en el cual se ubicaron: el testigo local y 17 variedades más, entre las cuales están: Plátano Temprano, María Elena, Campeón, Huevo de Paloma, Todo el Año, De Agua y Criollo. Otro grupo está integrado por cuatro variedades con frutos de forma esférica: Mantequilla, Verde Limón, Leonor y Criollo Bola. El tercer grupo está constituido por siete variedades con frutos alargados como, Calabo, Plátano Delgado, Huevo de Toro, Plátano Grueso-2, Salvador, Pato y Amarillo (Cuadro 2).

De acuerdo con la longitud del pedúnculo los materiales se alinearon en dos grupos, uno integrado por 11 variedades con valores altos que varían entre 6.5 y 15.7 cm, en el cual sobresalen Mantequilla, Calabo, Huevo de Paloma, Crema y María Elena. El otro grupo está conformado por las 18 variedades restantes, con valores relativamente bajos que varían entre 2.5 y 6.4 cm, en el cual se ubicaron: Criollo Bola muy Grande, Criollo-1, Leonor, De Agua y Amarillo, entre otras (Cuadro 2). Los valores promedio de la longitud del pedúnculo en Plátano Temprano, Campeón, Plátano Delgado, Pahuita, De Peluquería, Cuerno y Criollo Boleado muy Grande son muy similares que en la variedad local, Plátano Gruso-1 (6.5 cm).

Se detectaron diferencias altamente significativas (p≤ 0.01) entre variedades para el diámetro polar, diámetro ecuatorial, peso del fruto, peso del mesocarpio, peso de la semilla y la proporción mesocarpio/fruto. En general las variedades mostraron variación para las características morfológicas del fruto y la proporción mesocarpio/fruto, lo cual permitió formar diferentes grupos (Cuadro 3).

De acuerdo con el diámetro polar y el diámetro ecuatorial se identificaron dos grupos de materiales, uno con valores altos y otro con valores bajos, en el primero se ubicaron el testigo local y siete variedades más, tales como, Calabo, Criollo-1, Huevo de Toro, Pahuita, Crema, Plátano Grueso-2 y Criollo Boleado muy Grande; mientras que en el segundo grupo se ubicaron las 21 variedades restantes, entre las cuales están: Plátano Temprano, María Elena, Mantequilla, Huevo de Paloma y Todo el Año, entre otras (Cuadro 3).

According to the peduncle length, materials were aligned in two groups. One is made up of 11 varieties with high values of 6.5 to 15.7 cm, in which Mantequilla, Calabo, Huevo de Paloma, Crema and María Elena stand out. The other group is made up of the 18 remaining varieties, with relatively low values that vary between 2.5 and 6.4 cm, which included: Criollo Bola muy Grande, Criollo-1, Leonor, De Agua, Amarillo, and others (Table 2). The average values for the length of the peduncule in Plátano Temprano, Campeón, Plátano Delgado, Pahuita, De Peluquería, Cuerno, and Criollo Boleado muy Grande are very similar to that in the local variety, Plátano Gruso-1 (6.5 cm).

Highly significant differences (p≤ 0.01) were found between varieties for the polar diameter, equatorial diameter, fruit weight, mesocarp weight, seed weight and mesocarp/fruit ratio. In general, the varieties displayed variation for morphological characteristics of the fruit and the mesocarp/fruit ratio, which helped form different groups (Table 3).

According to polar diameter and equatorial diameter, two groups of materials were identified. On contained high values, and the other, low values. In the first we placed

Figura 1. Frutos de variedades de aguacate criollo con diferentes fechas de madurez fisiológica. A= variedad María Elena de madurez temprana; B= variedad Huevo de Toro de madurez intermedia; y C= variedad Mantequilla de madurez tardía.

Figure 1. Fruits of creole avocado varieties with different dates of physiological maturity. A= variety María Elena, early maturity; B= Huevo de Toro variety, intermediate maturity; and C= Mantequilla variety, late maturity.

A

B C


Los valores correspondientes al testigo local (10.1 cm de diámetro polar y 5.4 cm de diámetro ecuatorial) son representativos del tamaño del fruto en el testigo local (Cuadro 3). Se determinó que 12 variedades presentaron frutos de tamaño similar que la variedad testigo local, las cuales están representadas por: Plátano Temprano, María Elena, Campeón, Todo el Año, De Agua, Criollo-1, Plátano Grueso-2, Tamaulipas, Plátano Grueso-3, Criollo Boleado, Criollo Boleado Grande y Criollo Boleado muy Grande. Estos materiales se caracterizan porque tienen la epidermis color negro, excepto Plátano Grueso-3, que tiene la epidermis color verde.

the local control and seven other varieties, such as Calabo, Criollo-1, Huevo de Toro, Pahuita, Crema, Plátano Grueso-2, and Criollo Boleado muy Grande; whereas the second group contained the remaining 21 varieties, including: Plátano Temprano, María Elena, Mantequilla, Huevo de Paloma, and Todo el Año, and others (Table 3).

The values for the local control (10.1 cm for polar diameter and 5.4 cm for equatorial diameter) represent the fruit size for the local control (Table 3). It was established that 12 varieties presented fruits with similar sizes to that of the local control variety, which are represented by: Plátano

Nombre localDiámetro (cm) Peso (g) Proporción

mesocarpio/frutoPolar Ecuatorial Fruto Mesocarpio SemillaPlátano Temprano 10.1 5.2 107.8 83.5 24.3 77Plátano Grueso-1 10.1 5.4 116.9 86.0 30.9 73María Elena 9.3 5.0 88.4 60.4 28.0 68Campeón 9.1 5.2 106.1 70.3 35.8 66Mantequilla 6.9 4.9 80.6 54.3 26.3 67Calabo 12.7 6.3 249.4 209.7 39.7 84Huevo de Paloma 8.7 4.9 100.8 58.4 42.4 57Todo el Año 9.4 5.2 110.7 71.7 39.0 64De agua 9.3 5.5 141.3 97.5 43.8 69Criollo-1 10.7 5.3 125.5 95.5 30.0 76Plátano Delgado 10.4 4.5 94.1 71.4 22.7 75Huevo de Toro 11.3 5.6 205.9 148.8 57.1 72Pahuita 11.7 6.9 283.8 201.9 41.6 71Plátano Grueso-2 10.8 4.9 140.0 90.4 49.6 64Crema 13.7 7.3 354.7 280.2 74.6 78Tamaulipas 9.9 5.1 123.9 76.8 47.1 61Plátano Grueso-3 10.3 5.4 143.1 104.3 38.8 72De Peluquería 7.1 4.8 77.6 48.4 29.2 62Salvador 8.3 4.6 88.0 53.7 34.3 61Criollo Boleado 8.7 5.4 107.4 73.1 34.3 68Cuerno 12.3 4.3 84.1 61.1 23.0 72Criollo Boleado Grande 9.4 5.2 106.8 69.0 37.8 64Criollo Boleado muy Grande 10.1 5.7 107.5 74.0 33.6 68Hule 8.7 5.1 76.5 44.8 31.7 58Pato 14.5 4.8 163.5 141.1 22.4 86Amarillo 8.7 4.2 48.3 29.3 19.0 60Leonor 7.4 5.1 73.8 37.3 36.5 50Verde Limón 4.2 3.4 28.8 15.7 13.1 54Criollo Bola 6.9 5.8 118.8 79.9 38.9 67

Promedio 9.68 5.21 126.00 89.26 35.36 68DMS (0.05) 0.09 0.05 1.03 0.99 1.01 1.04

Cuadro 3. Características morfológicas del fruto de 29 variedades criollas de aguacate en la región sur del estado de Nuevo León. Table 3. Morphological characteristics of the fruit of 29 creole avocado varieties in the Southern Region of the State of

Nuevo León.


Con respecto al peso del fruto y al peso del mesocarpio, se identificaron cuatro grupos de materiales, uno con valores altos, uno con valores intermedios, uno con valores bajos y otro con valores muy bajos (Cuadro 3). En el primer grupo se ubicaron tres variedades con frutos de color verde, tales como: Calabo, Pahuita y Crema. El segundo grupo está formado por 12 variedades con frutos de color negro como: Plátano Temprano, testigo local, Todo el Año, De Agua, Criollo-1, Plátano Grueso-2, Tamaulipas, Plátano Grueso-3, Criollo Boleado, Criollo Boleado Grande, Criollo Boleado muy Grande y Criollo Bola. El tercer grupo está integrado por tres variedades con frutos de color negro: De Peluquería, Salvador y Cuerno. En el cuarto grupo están dos variedades con frutos de diferente color, Amarillo y Verde Limón. Asimismo, existen 9 variedades que no se incluyeron en ninguno de los cuatro grupos anteriores, debido a que solamente poseen una de las dos características morfológicas citadas, tal es el caso de María Elena, Campeón, Mantequilla, Huevo de Paloma, Plátano Delgado, Huevo de Toro, Hule, Pato y Leonor. Es importante señalar que Campeón es una variedad que se caracteriza por presentar valores intermedios de peso del fruto y peso del mesocarpio.

De acuerdo con el peso de la semilla, se identificaron tres grupos de materiales, uno con valores altos, uno con valores intermedios y otro con valores bajos (Cuadro 3). En el primer grupo se ubicaron 13 variedades con valores promedio que varían desde 36.5 hasta 74.6 g, en donde Crema, Huevo de Toro, Plátano Grueso-2 y Pahuita, sobresalieron porque presentaron los valores más altos, así como 9 variedades, entre las cuales están: Tamaulipas, Huevo de Paloma, De Agua y Todo el Año. En el segundo grupo se ubicaron 10 variedades con valores promedio entre 26.3 y 38 gramos, entre las cuales están: el testigo local, Plátano Grueso-1, María Elena y Campeón y Mantequilla, con valores promedio de 30.9 g. En el tercer grupo se encuentran seis variedades con valores promedio entre 13.1 y 24 g, en donde Verde Limón y Amarillo fueron las que presentaron los valores promedio más bajos.

Se observaron diferencias altamente significativas (p≤ 0.001) entre variedades para la proporción de peso del mesocarpio sobre peso del fruto (datos no presentados). En general, el peso del mesocarpio fue menor que el del fruto en las 29 variedades de aguacate evaluadas, consecuentemente, la proporción mesocarpio/fruto fue menor que la unidad. Los valores más altos de la proporción mesocarpio/fruto fueron en las variedades Pato, Calabo, Crema, Plátano Temprano, Criollo-1, Criollo Bola, Plátano Delgado, Plátano Grueso-1,

Temprano, María Elena, Campeón, Todo el Año, De Agua, Criollo-1, Plátano Grueso-2, Tamaulipas, Plátano Grueso-3, Criollo Boleado, Criollo Boleado Grande, and Criollo Boleado muy Grande. These materials have a characteristically black-colored epidermis, except for Plátano Grueso-3, which is green.

In regard to fruit weight and mesocarp weight, we identified four groups of materials: one with high values, one with intermediate values, one with low values, and another with very low values (Table 3). In the first group, three varieties were found to have green fruits: Calabo, Pahuita and Crema. The second group was composed of black fruits: Plátano Temprano, local control, Todo el Año, De Agua, Criollo-1, Plátano Grueso-2, Tamaulipas, Plátano Grueso-3, Criollo Boleado, Criollo Boleado Grande, Criollo Boleado muy Grande, and Criollo Bola. The third group is made up of three varieties with black fruits: De Peluquería, Salvador and Cuerno. In the fourth group are two varieties with differently colored fruit, Amarillo and Verde Limón. Likewise, there are 9 varieties that were not included in any of the four previous groups, since they only have one of the mentioned morphological characteristics mentioned; there varieties are María Elena, Campeón, Mantequilla, Huevo de Paloma, Plátano Delgado, Huevo de Toro, Hule, Pato, and Leonor. It is important to point out that Campeón is a variety that has the characteristic of displaying intermediate values for weight of the fruit and of the mesocarp.

According to the seed weight, three groups of materials were identif ied: one had high values, another had intermediate values, and a last one, low values (Table3). The first group contained 13 varieties, with average values ranging from 36.5 to 74.6 g, in which Crema, Huevo de Toro, Plátano Grueso-2 and Pahuita stand out due to their highest values; as well as 9 varieties, including Tamaulipas, Huevo de Paloma, De Agua and Todo el Año. In the second group, there were 10 varieties with average values ranging between 26.3 and 38 grams, including the local control, Plátano Grueso-1, María Elena y Campeón, and Mantequilla, with average values of 30.9 g. In the third group there are 6 varieties with average values of 13.1 to 24 g, and in which Verde Limón and Amarillo presented the lowest values.

Highly significant differences (p≤ 0.001) were observed between varieties for the mesocarp weight: fruit weight ratio (data not shown). In general, mesocarp weight was less then fruit weight in all 29 evaluated varieties of avocado, and


Huevo de Tora, Plátano Grueso-3, Cuerno, Pahuita y De agua; mientras que los valores más bajos fueron para Leonor, Verde Limón, Huevo de Paloma, Amarillo, Tamaulipas, Salvador y Peluquería, entre otras (Cuadro 3).

Los resultados anteriores sugieren que las variedades mostraron cambios y ajustes en la proporción entre el peso del mesocarpio y el peso del fruto. Las variedades con los valores más altos de la proporción mesocarpio/fruto, representan una alternativa a la variedad testigo local (Plátano Grueso-1) para su establecimiento en futuras huertas comerciales, ya que esto permitiría contar con variedades de ciclos diferentes de madurez fisiológica (temprano, intermedio y tardío), con frutos de diferente color de epidermis (negro y verde) y de diferente forma (ovalada, esférica y alargada), con adaptación a las condiciones agroclimáticas de la región sur del estado de Nuevo León, bajo un sistema de producción tradicional de bajos uso de insumos por parte de los productores de dicha región.

En general los resultados obtenidos en el presente trabajo indican que existe una importante variación entre los materiales criollos de aguacate en la región sur del estado de Nuevo León, con base en las características morfológicas del fruto y coincide con lo reportado por Gutiérrez et al. (2009). Además, de contar con un buen número de variedades de madurez fisiológica temprana, con frutos de epidermis color negro y tamaño comercial como la variedad testigo local, existe un número importante de variedades de madurez fisiológica intermedia y de madurez fisiológica tardía, con frutos de epidermis color negro y verde y de tamaño comercial similar a la variedad testigo local, entre los cuales están: Plátano Gueso-2, Hule, Huevo de Toro, Mantequilla, Calabo y Pahuita. Los materiales Plátano Grueso-2 y Crema, no se incluyeron en dicho grupo debido a que presentan problemas de diferente origen, el primero es susceptible a la roña del aguacate (Spaceloma perseae Jenkins). Esta enfermedad está confinada a la superficie de la cáscara de la fruta sin dañar la pulpa, aunque puede deformar la fruta o disminuir su tamaño, así como afectar su apariencia. Por su parte la variedad Crema, aún cuando tiene frutos muy grandes, presenta muy pocos frutos por árbol.

La diferenciación de materiales de aguacate con base en las características morfológica del fruto presenta varias limitaciones, ya que el fruto es una característica que no ayuda a diferenciar entre formas silvestres y cultivadas de plantas, debido a que los árboles producen frutos de

consequently, the mesocarp/fruit ratio was lower than the unit. The highest values of the mesocarp/fruit ratio were in varieties Pato, Calabo, Crema, Plátano Temprano, Criollo-1, Criollo Bola, Plátano Delgado, Plátano Grueso-1, Huevo de Tora, Plátano Grueso-3, Cuerno, Pahuita, and De agua; whereas the lowest values were for Leonor, Verde Limón, Huevo de Paloma, Amarillo, Tamaulipas, Salvador, and Peluquería, amongst others (Table 3).

These results suggest that the varieties showed changes and adjustments in the proportion between mesocarp weight and fruit weight. The varieties with the highest values for the mesocarp/fruit ratio are an alternative to the local control variety (Plátano Grueso-1) for its use in future commercial orchards, since that would provide varieties of different physiological maturity cycles (early, intermediate and late), with fruits with different epidermis colors (black and green) and different shapes (oval, spherical, and elongated), adapted to agroclimatic conditions of the southern region of Nuevo León, under a traditional, low-input system by farmers of this area.

In general, this work's results indicate there is an important variation between Creole avocado materials from southern Nuevo León, based on the fruit's morphological characteristics, and agrees with Gutiérrez et al. (2009). Not only is there an important number of varieties with early physiological maturity, with black epidermises and the commercial size like that of the local control variety. There is also an important number of varieties of intermediate and late physiological maturities, with black- and green-colored epidermises, and of a similar size to the local control variety, including: Plátano Gueso-2, Hule, Huevo de Toro, Mantequilla, Calabo, and Pahuita. Plátano Grueso-2 and Crema were not included in this group due to their problems with different causes, the first of which is susceptibility to avocado rust (Spaceloma perseae Jenkins). This disease is confined to the surface of the fruit's skin, without damaging the pulp, although it could deform the fruit or reduce its size, as well as affecting its look. On the other hand, the variety Crema, although it has large fruits, has few fruits in every tree.

The differentiation of avocado materials based on the morphological characteristics of the fruit presents various limitations, since the fruit is a feature that does not help differentiate between wild and harvested plants, because the tree produce different-sized fruits (Gutiérrez et al., 2009; Gama-Campillo y Gómez-Pompa, 1992; Rodríguez


diferentes tamaños (Gama-Campillo y Gómez-Pompa, 1992; Rodríguez et al., 2003; Gutiérrez et al., 2009). Sin embargo, en este trabajo se definieron tres grupos de materiales con base en la fecha de madurez fisiológica de los frutos, coincidiendo con lo reportado por Almeyda León y Acosta Díaz (2007), quienes no pudieron diferenciar mediante la técnica de RAPD´s todos los materiales colectados en los municipios de Aramberri y Rayones, N. L., pero si observaron su tendencia de agruparse por localidad y de acuerdo al tipo de fruto.

Conclusiones

De las 29 variedades criollas de aguacate evaluadas en el estudio, 17 presentaron características morfológicas de fruto sobresalientes y se integraron en tres grupos contrastantes de acuerdo a su período de madurez fisiológica. Lo anterior representa una alternativa para los productores de la región sur del estado de Nuevo León, México, ya que estos materiales cumplen las expectativas de manejo y de los requerimientos del mercado estatal, lo cual puede contribuir a diversificar la producción de aguacate criollo en dicha región, mediante una planeación ordenada de las huertas con base en los periodos de madurez fisiológica y evitar la dependencia casi exclusiva de la producción con la variedad Plátano Grueso-1.

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et al., 2003). However, in this investigation, three groups of materials were defined, based on the date of physiological maturity, which coincides with reports by Almeyda León and Acosta Díaz (2007), who could not differentiate between all materials gathered in the municipalities of Aramberri and Rayones, Nuevo León, using RAPD´s technique, alhough they could observe the tendency to cluster by location and according to the type of fruit.

Conclusions

Out of the 29 Creole avocado varieties evaluated in this study, 17 presented outstanding fruit morphology characteristics, and they were paced into three contrasting groups, according to their period of physiological maturity. This is an alternative for farmers in southern Nuevo León, Mexico, since these materials fulfill the expectations for management and of state market requirements, which may contribute in diversifying the Creole avocado production in this area, by means of an orderly planning of orchards, based on the periods of physiological maturity, and avoiding an almost exclusive dependance on the producion of the variety Plátano Grueso-1.

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Alternativas para el control de la cenicilla (Oidium sp.) en pepino (Cucumis sativus L.)*

Alternatives for the control of powdery mildew (Oidium sp.) in cucumbers (Cucumis sativus L.)

Moisés Gilberto Yáñez Juárez1§, Jorge Francisco León de la Rocha1, Tirzo Paúl Godoy Angulo1, Roberto Gastélum Luque1, Miguel López Meza1, Jacobo Enrique Cruz Ortega1 y Lourdes Cervantes Díaz2

1Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa. Carretera Culiacán-El Dorado km 17.5. A. P. 726, Culiacán, Sinaloa. México. 01 667 8461084. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Instituto de Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma de Baja California. Carretera Blvd. Delta s/n. Ejido nuevo León, Valle de Mexicali. C. P. 21705. Mexicali, Baja California. México. 01 686 5230073 Ext. 118. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: enero de 2011

Aceptado: diciembre de 2011

Resumen

Esta investigación se realizó para conocer el efecto de sales de fosforo y potasio en el desarrollo y control de la cenicilla (Oidium sp.) en pepino. Plantas de pepino var. Poinset 76 con signos de la enfermedad fueron asperjadas con soluciones de bicarbonato de potasio, bicarbonato de sodio, fosfato monopotásico, nitrato de potasio, cloruro de potasio y fosfito de potasio. La aplicación de sales no presentó efectos significativos (p≤ 0.05) en la altura y número de hojas en las plantas evaluadas. Con fosfito de potasio la incidencia de la enfermedad varió entre el 27.9 y 32.4%, con bicarbonato de potasio entre 19.9 y 29.5% y en el testigo la variación fue entre 44.1 y 47.4%. Veintiséis días después de la primera aplicación (dda) las plantas tratadas con bicarbonato de potasio y fosfito de potasio mostraron 67.7 y 62.0% menor severidad que las testigo. Cuarenta y dos dda con bicarbonato de potasio y fosfito de potasio se logró 49.4 y 44.5% menos severidad que el testigo. Los resultados obtenidos mostraron que fosfito de potasio y bicarbonato de potasio a 5 y 4.7 g L, respectivamente, redujeron de manera significativa (p≤ 0.05) la incidencia y severidad de la enfermedad.

Palabras clave: Oidium, cucurbitáceas, fitomineraloterapia.

Abstract

This research was conducted to know the effect of phosphorous and potassium salts in the growth and control of powdery mildew (Oidium sp.) in cucumbers. Cucumber plants of the variety Poinset 76 with signs of the disease were sprayed with potassium bicarbonate, sodium bicarbonate, monopotassium sulphate, potassium nitrate, potassium chloride and potassium phosphite solutions. The application of salts showed no significant effects (p≤ 0.05) on the height and number of leaves of plants evaluated. With potassium phosphite, the incidence of the disease varied between 27.9 and 32.4%; with potassium bicarbonate, it was between 19.9 and 29.5%, and in the control, variation went between 44.1 and 47.4%. Twenty-six days after the first application (dda), plants treated with potassium bicarbonate and potassium phosphite showed 67.7 and 62.0% less severity than the controls. Forty-two dda with potassium bicarbonate and potassium phosphite, there was 49.4 and 44.5% less severity than in the control. Results showed that the potassium phosphite and potassium bicarbonate at 5 and 4.7 g L, respectively, reduced significantly (p≤ 0.05) the incidence and severity of the disease.

Key words: Oidium, cucurbits, phytomineralotherapy.

Moisés Gilberto Yáñez Juárez et al.260 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Introducción

El pepino (Cucumis sativus L.) es una de las hortalizas con mayor demanda en el mundo. En México es un cultivo importante por el consumo y recursos generados por su producción. Los estados de Sinaloa, Baja California, Michoacán y Morelos destacan como principales productores de esta hortaliza. En el año agrícola 2009 en Sinaloa fueron sembradas 2 791.68 ha de pepino de las cuales se obtuvieron 166 896.71 toneladas que generaron $344 078 740.0 por su comercialización (SIAP, 2009).

El cul t ivo de pepino está expuesto a diversas enfermedades entre las que destacan las causadas por hongos fitopatógenos que originan las cenicillas (Abbod y Lösel, 2003; González et al., 2010). Las cenicillas se sitúan entre los principales patógenos que afectan plantas. Aunque raramente causan la muerte del hospedante, reducen el rendimiento y calidad de plantas de importancia económica (Abbod y Lösel, 2003; Koike, 2007; Jones et al., 2009; González et al., 2010). Las cenicillas más importantes de las cucurbitáceas son las originadas por Erysiphe cichoracearum y Sphaerotheca fuliginea, su presencia en el campo usualmente ocurre en la fase asexual (Oidium sp.) y rara vez se observa la fase sexual (Stadnik, 2001). En Sinaloa es común observar la presencia de cenicilla infectando plantas de pepino (Félix et al., 2005). Esta situación obliga al productor a destinar recursos para su combate. El principal método de manejo de las enfermedades de las plantas ha sido el control químico que impacta negativamente en la biodiversidad de los agroecosistemas, lo que ha generado la búsqueda y desarrollo de alternativas ecológicas como la fitomineraloterapia (Zavaleta-Mejía, 1999).

La fitomineraloterapia es la aplicación de sales, denominadas compuestos biocompatibles, para la protección contra algunas enfermedades (Horst et al., 1992; Zavaleta-Mejía, 1999). Las sales minerales funcionan debido a que modifican las estructuras de crecimiento y reproducción del patógeno (Sivakumar et al., 2002, Bombelli y Wright, 2006) o bien, al promover el fenómeno de resistencia sistémica contra enfermedades en las plantas (MacDonald et al., 2001). Entre las sales que se han utilizado para el control de fitopatógenos que originan las cenicillas se encuentran los bicarbonatos, carbonatos, fosfitos y fosfatos. Los bicarbonatos de potasio, sodio y amonio, han sido empleados en el control de Sphaerotheca fuliginea,

Introduction

The cucumber (Cucumis sativus L.) is one of the world's most sought-after vegetables. In Mexico, it is an important crop due to its consumption and resources generated by its production. The states of Sinaloa, Baja California, Michoacán and Morelos stand out as the main producers in the country. In the agricultural year 2009, in Sinaloa, 2 791.68 ha of cucumber were planted, which gave 166 896.71 tons that brought a revenue of $344 078 740.0 in sales (SIAP, 2009).

The cucumber crop is exposed to several diseased, including those caused by phytopathogenic fungi that cause powdery mildews (Abbod and Lösel, 2003; González et al., 2010). The powdery mildews are one of the pathogens that most affect plants. Although they rarely lead to the death of their host, they reduce their yields and quality of plants with an economic importance (Abbod and Lösel, 2003; Koike, 2007; Jones et al., 2009; González et al., 2010). The most important powdery mildews of cucurbits are those caused by Erysiphe cichoracearum and Sphaerotheca fuliginea; their presence in the field usually takes place in the asexual phase (Oidium sp.) and is rarely is the sexual phace observed (Stadnik, 2001). In Sinaloa it is common to notice the presence of powdery mildew infecting cucumber plants (Félix et al., 2005). This situation forces the farmer to allocate resources to fight it. The main method for handling plant diseases has been through chemical control, which has a negative impact on the biodiversity of the agro-ecosystems, which has led to the search and development of ecologic alternatives, such as phytomineralotherapy (Zavaleta-Mejía, 1999).

Phytomineralotherapy is the addition of salts, known as biocompatible compounds, for the protection against some diseases (Horst et al., 1992; Zavaleta-Mejía, 1999). Mineral salts work because they modify the structures of growth and reproduction of the pathogen (Sivakumar et al., 2002, Bombelli and Wright, 2006) or otherwise, by promoting the phenomenon of systemic resistance against diseases in plants (MacDonald et al., 2001). Amongst the salts that have been used in the control of plant pathogens caused by powdery mildews are bicarbonates, carbonates, phosphites and phosphates. The potassium, sodium and ammonium bicarbonates have been used to control Sphaerotheca fuliginea, Oidium lycopersicum, Leveillula taurica, S. pannosa and Bremia lactucae in cucumber,

Alternativas para el control de la cenicilla (Oidium sp.) en pepino (Cucumis sativus L.) 261

Oidium lycopersicum, Leveillula taurica, S. pannosa y Bremia lactucae en plantas de pepino, tomate, chile, rosal y lechuga, respectivamente (Dik et al., 2003); el fosfato monopotásico en el control de S. fuliginea en pepino y calabacita y L. taurica en chile (Reuveni et al., 1995; Reuveni et al., 1999; Reuveni et al., 2000); también fosfito de potasio para el control de Phytophthora cinnamomi en lupin (Lupinus angustifolius L.); P. nicotianae en tabaco (Nicotiana tabacum L.); P. palmivora en papaya (Carica papaya Tourn); P. infestans, Fusarium solani y Rhizoctonia solani en papa (Solanum tuberosum L.); Heterodera avenae y Meloidogyne marylandi en trigo (Triticum sativum L.) y avena (Avena sativa L.) (Smillie et al., 1989; Oka et al., 2007; Lobato et al., 2008).

El objetivo del trabajo fue estudiar la efectividad de sales para el control de la cenicilla en plantas de pepino; y al interés de buscar alternativas en el control de enfermedades.


Ubicación del estudio y material vegetal

El presente trabajo se realizó en el invernadero experimental de la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa ubicado en la carretera Culiacán-El dorado km 17.5, Valle de Culiacán, Sinaloa.

Se utilizó semilla de pepino variedad Poinset 76 germinada en peat moss (Sogemix-VTM, Québec, Canadá). Siete días después de germinadas las semillas fueron trasplantadas en macetas con capacidad de 4.5 kg con suelo tipo Vertisol crómico (Parra, 1995). Se trasplantaron dos plántulas por maceta, las plántulas se mantuvieron en condiciones de invernadero y se fertilizaron cada tercer día con una solución compuesta de 101 g de nitrato de potasio (KNO3), 200 g de nitrato de calcio (CaNO3 ), 136 g de fosfato monopotásico (KH2PO ) y 246 g de sulfato de magnesio (MgSO4.7H O) por cada 100 L de agua. La fertilización se aplicó de forma directa en el riego.

Tratamientos. Se evaluó el efecto de seis sales (bicarbonato de potasio, bicarbonato de sodio, fosfato monopotásico, nitrato de potasio, cloruro de potasio y fosfito de potasio) y un testigo sin sal (Cuadro 1). Las sales fueron diluidas en agua destilada.

tomato, and chili pepper plants, rosebushes and lettuce, respectively (Dik et al., 2003); monopotassium phosphate in the control of S. fuliginea in cucumber and zucchini, and L. taurica in chili peppers (Reuveni et al., 1995; Reuveni et al., 1999; Reuveni et al., 2000); as well as potassium phosphate for the control of Phytophthora cinnamomi lupines (Lupinus angustifolius L.); P. nicotianae in tobacco (Nicotiana tabacum L.); P. palmivora in papaya (Carica papaya Tourn); P. infestans, Fusarium solani and Rhizoctonia solani in potato plants (Solanum tuberosum L.); Heterodera avenae and Meloidogyne marylandi in wheat (Triticum sativum L.) and oats (Avena sativa L.) (Smillie et al., 1989; Oka et al., 2007; Lobato et al., 2008).

The aim of this work was to study the effectiveness of salts to control powdery mildew in cucumber plants, in an interest to look for alternatives for the control of diseases.

Materials and Methods

Location of the study and plant material

This study was carried out in the experimental greenhouse located in the School of Agronomy of the Universidad Autónoma de Sinaloa, located in the address: Carretera Culiacán-El dorado km 17.5, Valle de Culiacán, Sinaloa.

We used cucumber seed of the variety Poinset 76 germinated in peat moss (Sogemix-VTM, Québec, Canadá). Seven days after germinating the seeds, they were transplanted in pots with a capacity of 4.5 kg with a Chromic Vertisol soil (Parra, 1995). Two plantlets were transplanted into each pot; they were kept in greenhouse conditions, and were fertilized every third day with a solution of 101 g potassium nitrate (KNO3), 200 g calcium nitrate (CaNO3 ), 136 g monopotassium phosphate (KH2PO) and 246 g magnesium sulphate (MgSO4.7H O) foe every 100 L water. Fertilization was carried out directly during irrigation.

Treatments. We evaluated the effect of six salts (potassium bicarbonate, sodium bicarbonate, monopotassium phosphate, potassium nitrate, potassium chloride and potassium phosphite) and a control without any salt (Table 1). The salts were diluted in distilled water.


Aplicación de sales. Se realizó con un atomizar manual y rociando la superficie foliar de las hojas hasta mojarlas a punto de goteo. Se llevaron a cabo 5 aplicaciones a intervalos de 7 días entre ellas. Las aplicaciones foliares se iniciaron una vez que las plantas habían formado dos hojas verdaderas y empezaron a mostrar infestación natural por cenicilla. Para confirmar la presencia de cenicilla se evaluaron características morfológicas de conidios y micelio obtenidos de las plantas con síntomas de la enfermedad y se realizó la identificación de acuerdo a las características morfológicas reportadas por Barnett y Hunter (1988).

Los tratamientos se distribuyeron en un diseño de bloques completos al azar utilizando 7 macetas por tratamiento (dos plantas por maceta). Las variables evaluadas por planta fueron altura de planta, número de hojas, número de hojas enfermas, incidencia y severidad de la enfermedad. Se practicaron dos evaluaciones mediante muestreos destructivos (una planta por repetición) a los 26 y 42 días después de la primera aplicación de los tratamientos (dda). Cada evaluación se realizó considerando sólo la guía principal de la planta. La altura de planta se midió desde la base de la planta hasta la parte apical de la misma. El número de hojas se determinó contando las hojas verdaderas formadas, además, se cuantificaron las hojas que presentaron síntomas de la enfermedad (número de hojas dañadas) y con estos datos se estimó mediante regla de tres la incidencia de la enfermedad la cual se expresó en porcentaje.

La severidad de la enfermedad se determinó considerando en cada hoja el área total de lámina foliar y el porcentaje que de ésta visiblemente estaba cubierta por el micelio del hongo. En la primera evaluación (26 dda) fueron evaluadas las hojas 2, 4 y 6 y en la segunda evaluación (42 dda) las hojas 6, 7 y 9.

Application of salts. This was carried out by spraying the foliar surface of leaves until they dripped. Five doses were sprayed, with seven-day intervals between them. Foliar applications began after plants had formed real leaves and began showing natural infestation by powdery mildew. To confirm the presence of powdery mildew, we evaluated morphological characteristics of conidia and myceluim taken from plants with symptoms of the disease, and they were identified according to the morphological characteristics reported by Barnett and Hunter (1988).

Treatments were distributed in a complete random block design, using 7 pots per treatment (two plants per pot). The variables evaluated were plant height, number of leaves, number of diseased leaves, incidence and severity of the disease. Two evaluations were carried out using destructive sampling (one plant per repetition) at 26 and 42 days after the first application of treatments (dda). Each evaluation was carried out taking into consideration only the main guide of the plant. Plant height was measured from the base of the plant to its apex. The number of leaves was determined by counting the true leaves formed, and leaves with symptoms of the disease were also counted (number of damaged leaves), and using this information, we cross multiplied to work out the incidence of the disease, which was expressed as a percentage.

The severity of the disease was determined considering the total foliar area in each leaf and the percentage of each leaf that was visibly covered by the fungal mycelia. In the first evaluation (26 dda) leaves 2, 4 and 6 were evaluated, and leaves 6, 7 and 9 were evaluated in the second one.

Tratamiento Producto Ingrediente activo Dosis (g L)Tes Agua destiladaBP Bicarbonato de potasio 85% de bicarbonato de potasio 4.7BS Bicarbonato de sodio 100% de bicarbonato de sodio 4.0FM Fosfato monopotásico 86% de fosfato monopotásico (52% de fosforo y 34% de potasio) 12.0NP Nitrato de potasio 57% de nitrato de potasio (12% de nitrógeno y 45% de potasio) 9.0CP Cloruro de potasio 55% de cloruro de potasio 7.4FP Fosfito de potasio 40% fosfito y 20% de potasio 5.0

Cuadro 1. Sales minerales aplicadas a plantas de pepino Cucumis sativus variedad Poinset 76 para el control de la cenicilla (Oidium sp.).

Table 1. Mineral salts applied to cucumber Cucumis sativus plants of the variety Poinset 76 for the control of powdery mildew (Oidium sp.).


Análisis de datos. Los datos obtenidos de las variables estudiadas fueron analizados estadísticamente y aquéllos que cumplieron con los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza, se sometieron a un análisis de varianza y comparación de medias con la prueba de Tukey (p≤ 0.05). Los datos que no cumplieron con los supuestos de normalidad y homogeneidad se analizaron con estadística no paramétrica, transformándose a rangos y determinando la diferencia entre tratamientos mediante la prueba de Friedman (p≤ 0.05) (Ramírez y López, 1993; Castillo, 2000).


La aplicación de sales minerales no presentó efectos significativos que repercutieran en la altura y número de hojas en las plantas evaluadas. Con respecto a la altura de planta (AP) no se presentaron diferencias significativas (p≤ 0.05), a los 26 y 42 días después de la primera aplicación de los tratamientos (dda); sin embargo, a los 26 dda la AP fluctuó entre 104 cm y 122 cm, presentándose la mayor altura con el BP (bicarbonato de potasio) y la menor con el FM (fosfato monopotásico). En la segunda evaluación (46 dda) se encontró que la mayor altura se obtuvo en plantas asperjadas con BS (bicarbonato de sodio) y la menor con BP (bicarbonato de potasio) y el testigo (Cuadro 2). Del mismo modo no se presentaron diferencias significativas (Friedman, p≤ 0.05) en el número de hojas entre tratamientos, encontrándose que el promedio más alto (23 hojas) se obtuvo en las plantas tratadas con BS y el más bajo (20 hojas) con NP. El promedio de las plantas testigo se ubicó una hoja por debajo del valor más alto y 2 hojas por encima del más bajo (Cuadro 2).

Data analysis. The data taken from the studied variables were analyzed statistically, and those that satisfied the assumptions of normality and variance homogeneity, underwent a variance analysis and average comparison using the Tukey test (p≤ 0.05). The data that did not satisfy the assumptions of normality and homogeneity were analyzed with non-parametric statistics, transforming into ranges and determining the difference between treatments using Friedman's test (p≤ 0.05) (Ramírez and López, 1993; Castillo, 2000).

Results and Discussion

Applying mineral salts did not bring significant changes that could have had a repercussion on the height and number of leaves in the plants evaluated. With regard to plant height (AP), there were no significant differences (p≤ 0.05), at 26 and 42 days after the first application of the treatments (dda). However, at 26 dda, AP fluctuated between 104 and 122 cm; the greatest height was obtained with BP (potassium bicarbonate) and the lowest, with FM (monopotassium phosphate). In the second evaluation (46 dda), we found that the greatest height was obtained by plants that had been sprayed with BS (sodium bicarbonate), and the lowest, was sprayed with BP (potassium bicarbonate) and the control (Table 2). Likewise, no significant differences were noticed (Friedman, p≤ 0.05) in the number of eaves between treatments. We found that the highest average (23 leaves) was found in plants sprayed with BS, and the lowest (20 hojas), in plants with NP. The average of control plants was one leaf below the highest value, and 2 leaves above the lowest value (Table 2).

Tratamiento Altura de planta (cm) Número de hojas26 dda* 42 dda 26 dda 42 dda

Testigo 108.71 a2 142.2 a 15.6 a 22.0 aBP (bicarbonato de potasio) 122.3 a 137.9 a 16.6 a 22.0 aBS (bicarbonato de sodio) 106.3 a 152.8 a 15.3 a 23.0 aFM (fosfato monopotásico) 104.4 a 145.8 a 15.0 a 22.0 aNP (nitrato de potasio) 117.3 a 144.3 a 15.9 a 20.0 aCP (cloruro de potasio) 111.1 a 146.2 a 15.1 a 22.0 aFP (fosfito de potasio) 113.7 a 146.8 a 15.4 a 21.0 a

Cuadro 2. Altura y número de hojas en plantas de pepino variedad Poinset 76, a los 26 y 42 días después de la primera aplicación con diferentes sales. Culiacán, Sinaloa, México, 2008.

Table 2. Height and number of leaves in cucumber plants of the variety 76, at 26 and 42 days after the first application of different salts. Culiacán, Sinaloa Mexico, 2008.

*Días después de la primera aplicación de los tratamientos. 1 Media de tratamientos, sustituyendo a la suma de rangos correspondientes. 2Medias con diferente literal en la misma columna son estadísticamente diferentes (p≤ 0.05), según la prueba de Friedman.


Resultados similares reportan Abbasi y colaboradores (2002) al realizar aplicaciones foliares de lignosulfanato de amonio y fosfato de potasio en plantas de chile y tomate para el control de la mancha bacteriana originada por Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, no encontrando diferencias significativas en el crecimiento de las plantas tratadas con respecto a las testigo.

La fertilización foliar se emplea en la corrección de deficiencias nutrimentales que en un momento dado se presenten en el desarrollo de la planta o bien cuando no se logran cubrir los requerimientos nutrimentales con la fertilización común al suelo (Trinidad y Aguilar, 1999), teniendo efecto significativo en el estado nutrimental que incide directamente sobre la tasa de absorción foliar y que repercute en el crecimiento de la planta (Kannan 1986; Marschner, 1995). Lo anterior sugiere que los tratamientos evaluados no modificaron las condiciones nutrimentales de las plantas, por lo que no se modificó significativamente la altura de planta ni el número de hojas.

En el Cuadro 3 se muestran los resultados del número de hojas con incidencia de cenicilla. Se encontró que las plantas tratadas con BP y FP presentaron reducción significativa (Friedman, p≤ 0.05) en el número de hojas enfermas (NHE), con promedios de 3.3.a 6.5 y 4.3 a 6.8 de hojas enfermas, respectivamente; encontrándose que a los 26 dda el BP disminuyó 55.4%; el NHE y con fosfito de potasio se redujo 41.9%; ambos casos con respecto al testigo. A los 42 dda el NHE se contrajo 33% con BP y 29.9% con FP.

Similar results were reported by Abbasi et al., (2002) when they carried out foliar applications of ammonium lignosulphanate and potassium phosphate in chili pepper and tomato plants to control the bacterial stain caused by Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, and found no significant differences between the growth of plants treated and the control.

Foliar fertilization is used to correct nutritional deficiencies that may arise in the plant's growth, or when the nutritional requirements are not covered using regular fertilization on the ground (Trinidad and Aguilar, 1999), and it has a significant effect on the nutritional state that affects the rate of foliar absorption directly, as well as a repercussion on the plants growth (Kannan 1986; Marschner, 1995). This suggests that the treatments evaluated did not modify the nutritional conditions of the plants, therefore plant height and the number of leaves were not significantly modified.

Table 3 sows the results of the number of leaves with an incidence of powdery mildew. Plants treated with BP and FP presented a signif icant reduction (Friedman, p≤ 0.05) in the number of diseased leaves (NHE), with averages of 3.3.to 6.5 and 4.3 to 6.8 diseased leaves, respectively. After 26 dda, BP was found to have reduced 55.4%; the NHE and with potassium phosphite dropped 41.9%; both cases, in comparison to the control. At 42 dda, NHE fell by 33% with BP, and 29.9% with FP.

Cuadro 3. Número de hojas enfermas e incidencia de la enfermedad en plantas de pepino variedad Poinset 76, a los 26 y 42 días después de la primera aplicación con diferentes sales. Culiacán, Sinaloa México.

Table 3. Number of diseased leaves and incidence of the disease in cucumber plants of the variety Poinset 76, at 26 and 42 days after the first application with different salts. Culiacán, Sinaloa Mexico.

*Días después de la primera aplicación de los tratamientos. 1Media de tratamientos, sustituyendo a la suma de rangos correspondientes. 2Medias con diferente literal en la misma columna son estadísticamente diferentes (p≤ 0.05) según la prueba de Friedman. 3Medias con diferente literal en la misma columna son estadísticamente diferentes (p≤ 0.05) según la prueba de Tukey.

Numero de hojas enfermas Incidencia (%)Tratamiento dda* dda

26 42 26 42Testigo 7.41 a2 9.7 a3 47.41 a2 44.1 a b c2

BP (bicarbonato de potasio) 3.3 c 6.5 c 19.9 c 29.5 cBS (bicarbonato de sodio) 7.0 a 10.2 a 45.8 a 44.3 a bFM (fosfato monopotásico) 6.9 a b 9.8 a 46.0 a b 44.5 a bNP (nitrato de potasio) 7.7 a 9.3 a b 48.4 a 46.5 aCP (cloruro de potasio) 6.9 a b 11.2 a 45.7 a b 50.9 aFP (fosfito de potasio) 4.3 b c 6.8 b c 27.9 b c 32.4 b c


El promedio más alto de hojas enfermas se presentó en plantas tratadas con NP (7.7) y CP (11.2) a los 26 y 42 dda, respectivamente. Transcurridos 42 dda, el promedio más alto (11.2) correspondió a las plantas tratadas con cloruro de potasio el cual fue estadísticamente igual (Tukey, p≤ 0.01) al testigo (9.7).

En relación a la incidencia de la enfermedad (IE) se encontró que a los 26 dda las plantas tratadas con BP (19.9%) y FP (27.9%) presentaron porcentajes significativamente menores (Friedman, p≤ 0.05) con respecto al testigo (47.4%) (Cuadro 3); sin embargo, la evaluación realizada a los 42 dda indicó que la IE no fue modificada por los tratamientos debido a que los porcentajes obtenidos con BP (33.3%) y FP (33.7%) fueron estadísticamente similares al testigo (44.1%), y al resto de los tratamientos (Cuadro 3); se localizó que a los 26 dda la IE se redujo 27.9% y 42 dda en sólo 14.6%.

Estos resultados se explican considerando que a través del tiempo, la cantidad de inoculo producido por el patógeno se incrementa, originando que las plantas tratadas enfrenten mayor presión de la enfermedad. Resultados similares encontraron Reuveni y Rauveni (1995) en plantas de pepino asperjadas con fertilizantes a base de fosforo y potasio, para el control de S. fuliginea donde reportan aumentos significativos en la concentración del inoculo a través del tiempo.

Los resultados obtenidos de la severidad de la enfermedad se ilustran en la Figura 1 y 2. De manera general, se descubrió efecto significativo contra la enfermedad con los diferentes tratamientos (Friedman, p≤ 0.05). Con BP y FP se presentó la menor SE, mientras que con BS la severidad fue similar al tratamiento testigo. Asimismo, se observó que la severidad disminuyó a medida que la hoja evaluada se situaba a mayor altura en la planta, encontrándose que en la hoja 2, 4 y 6 los promedios de severidad fluctuaron 12.1 a 79.8%; de 8.1 a 57.7% y de 8.1 a 45.5%, respectivamente; registrándose la menor SE con BP (de 37.4 a 67.7%) y con FP (de 37.4 a 62%) con relación al testigo (Figura 1).

La expresión de la severidad a los 42 dda registradas en la hoja 7 indicó que con BP (13.5%) y FP (18.4%) se obtuvieron porcentajes significativamente menores al testigo (62.9%). En la hoja 9, los promedios de SE obtenidos fluctuaron entre 9.0 y 42.7%. El análisis estadístico mostró diferencias significativas (p≤ 0.01) y las plantas tratadas con FP y BP redujeron significativamente la SE (p≤ 0.01) con promedios de 9.0 y 15.4%, respectivamente (Figura 2).

The highest average of diseased leaves appeared in plants treated with NP (7.7) and CP (11.2) at 26 and 42 dda, respectively. Forty-two dda,the highest average (11.2) was noticed in plants treated with potassium chloride, which was statistically equal (Tukey, p≤ 0.01) to the control (9.7).

In terms of the incidence of the disease (IE) it was found that 26 dda, plants treated with BP (19.9%) and FP (27.9%) presented significantly lower percentages (Friedman, p≤ 0.05) than the control (47.4%) (Table 3), although the evaluarion carried out at 42 dda indicated that the IE was not modified by the treatments, since the percentages obtained with BP (33.3%) and FP (33.7%) were statistically similar to the control (44.1%) and the rest of the treatments (Table 3). We found that 26 dda, IE fell 27.9% and 42 dda in only14.6%.

These results can be explained when we consider that with time, the amount of inoculant produced by the pathogen increases, causing the treated plants to face more pressure from the disease. Similar results were obtained by Reuveni and Rauveni (1995) in cucumber plants sprayed with phosphorous- and potassium-based fertilizers to contro S. fuliginea, in which significant increases of the concentration of the inoculant are reported with time.

The results of the severity of the disease are illustrated in Figures 1 and 2. Generally, this significant effect against the disease was discovered with the different treatments (Friedman, p≤ 0.05). With BP and FP, the lowest SE were observed, whereas with BS, the severity was similar to the control treatment. Likewise, we observed that the severity dropped as the evaluated leaf was higher on the plant, and found that in leaves 2, 4 and 6, the severity averages fluctuated from 12.1 to 79.8%; from 8.1 to 57.7%, and from 8.1 to 45.5%, respectively; the lowest SE with BP (from 37.4 to 67.7%) and with FP (from 37.4 to 62%) in relation to the control (Figure 1).

The expression of the severity 42 dda recorded for leaf 7 pointed out that with BP (13.5%) and FP (18.4%), there were significantly lower percentages than the control (62.9%). In leaf 9, the averages of SE obtained fluctuated between 9.0 and 42.7%. The statistical analysis showed significant differences (p≤ 0.01) and the plants treated with FP and BP significantly reduced SE (p≤ 0.01) with averages of 9.0 and 15.4%, respectively (Figure 2).


Con base a los resultados obtenidos en el presente experimento, fue evidente que la aplicación foliar con BP a 4.7 o FP a 5 g L, reducen significativamente la incidencia y severidad de Oidium sp., en plantas de pepino.

El efecto de sales de potasio contra patógenos del follaje y la raíz en plantas cultivadas ha sido documentado en años anteriores y se explica por el mecanismo de resistencia sistémica adquirida por las plantas que son tratadas con estas sales, aunada a la acción nociva que ejercen las sales en los fitopatógenos involucrados (Descalzo et al., 1990; Reuveni et al., 1994; Reuveni y Reuveni, 1995; Davis y Gran, 1996; Reuveni et al., 2000; Tuset et al., 2003; Yandoc-Ables

Based on results from this experiment, it became clear that foliar application with BP at 4.7 or FP at 5 g L, reduce significantly the incidence and severity of Oidium sp. in cucumber plants.

The effect of potassium salts against pathogens of the leaves and the root in sown plants has been documented before, and can be explained by the systemic resistance mechanism acquired by plants that are treated with these salts, along with the harmful action exerted by salts on the pathogens involved (Descalzo et al., 1990; Reuveni et al., 1994; Reuveni and Reuveni, 1995; Davis and Gran, 1996; Reuveni et al., 2000; Tuset et al., 2003; Yandoc-Ables et al.,

Figura 1. Efecto de diferentes sales en las hojas 2, 4 y 6 de plantas de pepino Poinset 76 a los 26 días después de la primera aplicación (dda) sobre la severidad de cenicilla (Oidium sp.). Culiacán, Sinaloa, México, 2008.

Figure 1. Effect of different salts on leaves 2, 4 and 6 of cucumber plants Poinset 76 at 26 days after the first application (dda) on the severity of powdery mildew (Oidium sp.). Culiacán, Sinaloa, Mexico, 2008.

80

70

60

50

40

30

20

10

0Hoja 2 Hoja 4 Hoja 6

79.8 a

60.9 ab

57.7 a

49.8 ab

40.6 b

39.4 ab

45.5 a

5.2 bc

31.2 bc

28.7 ab

7.8 cd

20.2 c 20.7 c

12.1 d 8.1 d 9.1 d 8.1 c

16.9 b 14.5 b 13.5 b

8.1 c

Seve

ridad

(%)

TestigoFosfato monopotásicoFosfito de potasioBicarbonato de potasioNitrato de potasioBicarbonato de sodioCloruro de potasio

Figura 2. Efecto de diferentes sales en las hojas 6, 7 y 9 de plantas de pepino Poinset 76 a los 42 días después de la primera aplicación (dda) sobre la severidad de cenicilla (Oidium sp). Culiacán, Sinaloa, México, 2008.

Figure 2. Effect of different salts on leaves 6, 7 and 9 of cucumber plants Poinset 76 at 42 days the first application (dda) on the severity of powdery mildew (Oidium sp.). Culiacán, Sinaloa, Mexico, 2008.

Hoja 6 Hoja 7 Hoja 9

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Seve

ridad

(%)

TestigoFosfato monopotásicoFosfito de potasio

Bicarbonato de sodioCloruro de potasio

Bicarbonato de potasioNitrato de potasio

62.9 a1

60.9 a 59.6 a 60.8 a

51.3 ab

42.7 a2 45.6 a 39.4 a

3.3 ab

36.7 a 35.2 ab1

18.8 ab

21.9 ab 21.2 ab 26.7 ab

13.5 c 18.4 bc

15.4 bc

9.0 c 7.7 bc 6.2 c


et al., 2007; Deliopoulos et al., 2010). Se conoce que los fosfitos son compuestos derivados del ácido fosforoso que combinados con diferentes cationes y aplicados a las plantas, tienen un efecto inductor de los mecanismos de defensa contra enfermedades (Lovatt y Mikkelsen, 2006; Lobato et al., 2008). Al respecto, Smillie et al. (1989), señalan que aplicaciones de fosfitos a las raíces de plantas de lupin (Lupinus angustifolius L.), tabaco (Nicotiana tabacum L.) y papaya (Carica papaya Tourn), presentaron protección contra Phytophthora cinnamomi, P. nicotianae, and P. palmivora, respectivamente; asimismo, señalan que los fosfitos inhibieron el crecimiento de los hongos cuando fueron evaluados in vitro. Por su parte, Lobato et al. (2008) reportan que la protección resultante de la aplicación de fosfito a tubérculos de papa fue alta contra P. infestans, intermedia contra Fusarium solani y baja contra Rizocthonia solani.

Los resultados obtenidos en las dos evaluaciones de IE y SE (26 y 42 dda), indicaron que el FP a 5 g litro aplicado al follaje fue eficaz en el control de la cenicilla del pepino originada por Oidium sp., este efecto positivo probablemente se debió a la producción de fitoalexinas, las cuales son metabolitos generados por las plantas, presentes en niveles no detectables en plantas sanas y que se producen en altas cantidades como respuesta a estímulos patogénicos, físicos y ambientales (Misaghi, 1982). La producción de fitoalexinas, probablemente fue favorecida por los fosfitos lo cual es sugerido por Lovatt y Mikkelsen (2006). Además, el efecto negativo directo de los fosfitos sobre el desarrollo y esporulación del hongo que origina la cenicilla es un factor adicional que pudo contribuir en el control. En este sentido, Davis y Grant (1996) probaron que una concentración de fosfanato de potasio a 0.3 mM inhibió la producción de microconidias de Fusarium oxysporum f.sp. cubense. Smillie et al. (1989) encontraron que los fosfitos tuvieron una acción negativa directa sobre el crecimiento de tres especies de Phytophthora.

Por otro lado, la dosis de fosfito probada en este trabajo, no generó efecto negativo en el desarrollo de las plantas tratadas. Al respecto, existe evidencia que demuestran que altas concentraciones de fosfitos pueden inducir fitotoxicidad en las plantas (Lovatt y Mikkelsen, 2006).

También, fue evidente que las plantas que recibieron BP a 4.7 g L presentaron los niveles más bajos de la enfermedad (IE y SE). Se ha indicado que el efecto benéfico obtenido

2007; Deliopoulos et al., 2010). It is known that phosphites are compounds derived from phosphorous acid, and when combined with different cations and applied to plants, they have an inducting effect on the defense mechanisms against diseases (Lovatt and Mikkelsen, 2006; Lobato et al., 2008). Regarding this, Smillie et al. (1989), point out that applying phosphites on the roots of lupine (Lupinus angustifolius L.), tobacco (Nicotiana tabacum L.) and papaya plants (Carica papaya Tourn), showed a protection against Phytophthora cinnamomi, P. nicotianae, and P. palmivora, respectively. They also claim that the phosphites inhibited the growth of fungi when they were evaluated in vitro. Meanwhile, reports by Lobato et al. (2008) indicate that the protection obtained from applying phosphite to potato tubers was high against P. infestans, intermediate against Fusarium solani and low against Rizocthonia solani.

The results obtained in both evaluations of IE and SE (26 and 42 dda), indicated that FP at 5 g liter applied to the foliage was efficient in the control of cucumber powdery mildew caused by Oidium sp. This positive effect may have been due to the production of phytoalexins, which are metabolites created by plants, present in undetectable levels in healthy plants, and produced in high amounts as a response to pathogenic, physical and environmental stimuli (Misaghi, 1982). The phytoalexin production was probably favored by the phosphites, as suggested by Lovatt and Mikkelsen (2006). Moreover, the direct negative effect of the phosphites on the development and sporulation of the fungus that causes powdery mildew is an additional factor that may have contributed in the control. In this sense, Davis and Grant (1996) proved that a 0.3 mM potassium phosphanate concentration inhibited the production of Fusarium oxysporum f.sp. cubense microconidia. Smillie et al. (1989) found that phosphites had direct negative action on the growth of three species of Phytophthora.

On the other hand, the dose of phosphite tested in this work did not have a negative effect on the development of plants treated. In this regard, there is evidence that shows that high concentrations of phosphite can induce phytotoxicity in plants (Lovatt and Mikkelsen, 2006).

It was also evident that plants that received BP at 4.7 g L presented the lowest levels of the disease (IE and SE). It has been pointed out that the beneficial effect obtained with the use of bicarbonates is due to the toxic effect it has on the structures of pathogens, the reduction in the host's susceptibility, and the modification in the pH of the foliar


con el uso de bicarbonatos es debido al efecto tóxico que tiene sobre las estructuras de los patógenos, la reducción de la susceptibilidad del hospedante y la modificación del pH en la superficie del follaje en las plantas (Punja y Grogan, 1982; Depasquale y Montville, 1990; Ziv y Zitter, 1992; Fallik et al., 1997; Zavaleta-Mejía, 1999; Bombelli y Wright, 2006). Al respecto, diferentes estudios realizados por Dik y colaboradores (2003) confirmaron que los bicarbonatos, sulfatos y fosfatos contrarrestan la cenicilla del pepino S. fuliginea, en tomate, Oidium lycopersicum, en chile dulce Leveillula taurica, en rosas S. pannosa y en lechuga Bremia lactucae, controlando la incidencia entre 50 y 90%, siendo los bicarbonatos los compuestos más eficaces. Los mismos autores refieren que los bicarbonatos pueden ser otra alternativa para el control de enfermedades foliares. De igual forma, McGrath y Shishkoff (1999), evaluaron sales que denominaron productos biocompatibles, para el manejo de la cenicilla en diferentes cucurbitáceas y encontraron que el empleo de bicarbonato de potasio disminuyó el daño por cenicilla, mejoró la producción y el contenido de sucrosa en los frutos.

Los resultados obtenidos en las plantas tratadas con bicarbonato de sodio a una concentración de 4 g L, mostraron que esta sal no es una alternativa para el manejo de la cenicilla, debido a que la incidencia y severidad obtenida fue semejante al tratamiento testigo; sin embargo, se tiene evidencia documental que demuestra los beneficios que se puede obtener empleando esta sal de manera preventiva contra diferentes agentes fitopatógenos, incluyéndose las cenicillas (Horst et al., 1992; Ziv y Zitter, 1992; Fallik et al., 1997; Sivakumar et al., 2002 ; Tatagiba et al., 2002).

El tratamiento con fosfato monopotásico, nitrato de potasio o cloruro de potasio una vez que aparecieron los primeros síntomas de la enfermedad, no mostró control significativo de la cenicilla del pepino, lo cual difiere con lo reportado por Reuveni y colaboradores (1994) quienes indican que la aplicación al follaje de una solución a 0.1M con sales de fosforo (K2HPO4, KH2PO4 NH4H2PO4) o potasio (KCL, KNO3, KSO4) sobre la superficie de la primera hoja verdadera de pepino, previo a la inoculación, protegió en más de 94% contra S. fuliginea. La posible explicación a la diferencia de resultados, se puede dar considerando que el efecto de estas sales de potasio contra el desarrollo de la enfermedad, es principalmente por la inducción de la resistencia sistémica de las plantas y que aplicarlas de manera preventiva es más eficiente.

surface in plants (Punja and Grogan, 1982; Depasquale and Montville, 1990; Ziv and Zitter, 1992; Fallik et al., 1997; Zavaleta-Mejía, 1999; Bombelli y Wright, 2006). Many studies carried out by Dik et al. (2003) on this topic confirmed that bicarbonates, sulfates and phosphates counteract the powdery mildew in cucumber S. fuliginea, in tomato, Oidium lycopersicum, in sweet chili pepper Leveillula taurica, in roses S. pannosa, and in lettuce Bremia lactucae, controlling the incidence 50 to 90%, with bicarbonates being the most effective compounds. The same authors claim that bicarbonates can be another alternative for the control of foliar diseases. Likewise, McGrath and Shishkoff (1999), evaluated salts that they called biocompatible products, to handle powdery mildew in different cucurbits, and they found that the use of potassium bicarbonate reduced damages caused by powdery mildew, it improved production and the content of sucrose in the fruit.

Results from plants treated with sodium bicarbonate at a concentration of 4 g L, showed that this salt is not an alternative for treating powdery mildew, since the incidence and severity obtained was similar to the control. However, there is documented evidence that shows the benefits one can get by using this salt in this preventive way against different phytopathogenic agents, including powdery mildews (Horst et al., 1992; Ziv and Zitter, 1992; Fallik et al., 1997; Sivakumar et al., 2002; Tatagiba et al., 2002).

The treatment with monopotassium phosphate, potassium nitrate or potassium chloride, after the first symptoms of the disease appeared, did not show a significant control of the cucumber powdery mildew, which disagrees with reports by Reuveni et al. (1994), who point out that applying a 0.1M solution with phosphorous salts (K2HPO4, KH2PO4 NH4H2PO4) or potassium (KCL, KNO3, KSO4) on the surface of the first true cucumber leaf, before inoculation, protected in over 94% against S. fuliginea. The possible explanation to this difference in results may be that the effect of these potassium salts against the development of the disease is due mainly to the induction of the systemic difference of the plants and that using them preventively is more effective.

Conclusions

Neither potassium bicarbonate, sodium bicarbonate, monopotassium phosphate, potassium nitrate, potassium chloride, nor potassium phosphite salts modified the height or number of leaves in cucumber plants.


Conclusiones

Las sales de bicarbonato de potasio, bicarbonato de sodio, fosfato monopotásico, nitrato de potasio, cloruro de potasio y fosfito de potasio no modificación la altura ni el número de hojas de plantas de pepino.

La incidencia y severidad de cenicilla (Oidium sp.) fue controlada de manera significativa en plantas de pepino tratadas con bicarbonato de potasio a 4 g L y fosfito de potasio a 5 g L.

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Calidad física de grano de trigos harineros (Triticum aestivum L.) mexicanos de temporal*

Physical quality from rainfall Mexican bread wheat(Triticum aestivum L.) grains

Micaela de la O Olán1, Eduardo Espitia Rangel2§, Higinio López Sánchez3, Héctor E. Villaseñor Mir2, Roberto J. Peña Bautista4

y Juan Herrera Hernández1

1Genética. Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km. 38.5. Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 9520200. Ext. 1510, 1570. ([email protected]), ([email protected]). 2Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. A. P. 307 y 10. Tel. 595 9212738. Ext. 180 y 161. ([email protected]). 3Colegio de Postgraduados. Campus Puebla. Carretera Federal México-Puebla km 125.5. Santiago, Momoxpan, Municipio de San Pedro Cholula, Puebla. C. P. 72720. ([email protected]). 4Programa de Trigo. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo. Carretera México-Veracruz, km 45. El Batán-Texcoco, Estado de México. A. P. 6-641. C. P. 56130. ( [email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: abril de 2011


Resumen

La pureza genética, sanidad y calidad física del grano son importantes para la comercialización de trigo harinero. Se sabe que el ambiente afecta algunos de los parámetros físicos de este cereal; por lo que el objetivo de este estudio fue determinar la inf luencia del ambiente en algunos parámetros de calidad física de tres poblaciones de trigo harinero desarrolladas por descendencia de una sola semilla de F2 a F6, el primer grupo estuvo constituido por 69 líneas de la cruza Rebeca F2000 x Salamanca S75, el segundo formado por 98 genotipos de la cruza Rebeca F2000 x Baviácora M92, y el tercero formado por 98 genotipos de la cruza Gálvez M87 x Rebeca F2000, más los progenitores. Los genotipos del primer grupo se sembraron en Roque, Guanajuato (otoño-invierno 2006-2007) con riego normal (cinco riegos) y restringido (tres riegos). Los genotipos de la segunda y tercer cruza fueron sembradas en Santa Lucía de Prías y Chapingo, Estado de México (primavera-verano, 2006). Se evaluaron las variables peso hectolítrico (kg hL-1), dureza del grano (%) y contenido de proteína en grano (%). Se realizó análisis de varianza, histogramas de

Abstract

Genetic purity, health and physical quality of grain are important characteristics for marketing bread wheat. It is well known that environment affects some of its physical parameters; therefore the aim of this study was to determine environment influence in some physical quality parameters of three bread wheat populations developed by progenies from one single F2 to F6 seed, the first group was comprised by 69 lines of Rebeca F2000 x Salamanca S75 breed, the second was formed by 98 genotypes of Rebeca F2000 x Baviácora M92 breed, and the third was formed by 98 genotypes of Gálvez M87 x Rebeca F2000 breed, plus parents. The genotypes from the first group were sown at Roque, Guanajuato (autumn-winter 2006-2007) with normal (five irrigations) and restricted (three irrigations) irrigation. The genotypes of second and third breeds were sown at Santa Lucía de Prías and Chapingo, State of Mexico (2006 spring-summer). The following variables were assessed: hectolitre weight (kg hL-1), grain hardness (%), and protein content in grain (%). An analysis of variance and frequencies histogram were made and means with least significant difference

Micaela de la O Olán et al.272 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

frecuencias y las medias se compararon con la diferencia mínima significativa. Los genotipos mostraron diferencias altamente significativas para todas las variables de calidad física evaluadas, y también se detectaron diferencias altamente significativas para peso hectolítrico y proteína en grano para los niveles de humedad y localidades. En los histogramas de frecuencia del peso hectolítrico los tres grupos de poblaciones muestran tendencia hacia una distribución normal lo que sugiere que dicha variable involucra un alto número de genes y es fuertemente influenciada por el ambiente. Se identificaron genotipos superiores a los progenitores en peso hectolítrico, por lo que se tienen materiales disponibles para realizar selección.

Palabras clave: contenido de proteína, cruzas, dureza, peso hectolítrico.

Introducción

La Norma Oficial Mexicana NOM-FF-36-1994 (DNG, 1994) de comercialización de productos alimenticios clasifica el trigo (T. aestivum y durum) en cinco grupos de calidad, que se basan en las características física del grano, además este cereal se puede agrupar por las características de calidad del gluten (proteínas) (Salazar, 2000). Los parámetros de calidad del grano de trigo dependen básicamente de su constitución genética, del ambiente en el cual se desarrolló el cultivo, y del manejo que se realice del grano una vez cosechado (Espitia et al., 2003; Peña et al., 2008). Los principales parámetros que se determinan para clasificar la calidad física del grano son: el peso hectolítrico, peso de mil granos, tamaño y forma del grano, dureza del grano, análisis fitosanitarios y daños ocasionados por factores abióticos. Así como el contenido de humedad (Salazar, 2000). La calidad física, también puede caracterizarse con base en la prueba de flotación, densidad de grano y relación de molienda (Dios et al., 1992).

De la calidad física, el peso hectolítrico es una de las características más importantes del comercio mundial de trigo y es considerado por el molinero como una característica importante por su relación significativa con rendimiento harinero, debido a que está relacionado con la condición física del grano y por lo tanto con la densidad real del grano la cual se expresa en kg hL-1. La densidad del grano está determinada por la estructura biológica y la composición química, incluyendo el contenido de humedad. El peso hectolítrico está influenciado por la forma y el tamaño del grano. Otros factores como la presencia de

were compared. The genotypes showed highly significant differences for all physical quality variables assessed, and this also occurred for hectolitre weight and protein content in grain for humidity levels and localities. In the hectolitre weight frequency histograms the three population groups show trend towards normal distribution which suggests that such variable involves high amount of genes and it is strongly affected by environment. Genotypes with better hectolitre weight than parents were identified; therefore materials are available to make selection.

Key words: protein content, breeds, hardness, hectolitre weight.

Introduction

The Official Mexican Standard NOM-FF-36-1994 (DNG, 1994) regarding food products commercialization classifies wheat (T. aestivum and durum) in five quality groups based on grain’s physical characteristics, also this cereal can be grouped by gluten quality characteristics (proteins) (Salazar, 2000). Wheat grain quality parameters basically depend on its genetic constitution, on environment in which crop is developed, on grain handling after harvested (Espitia et al., 2003; Peña et al., 2008). The main parameters that are determined to classify grain’s physical quality are: hectolitre weight, 1 000 grains weight, grain size and shape, phytosanitary analysis and damages caused by abiotic factors. As well as humidity content (Salazar, 2000). Physical quality can also be characterized by floating test, grain density and milling ratio (Dios et al., 1992).

From physical quality characteristics, hectolitre weight is one of the most important for wheat worldwide commercialization and within milling process is considered key due its important relationship with flour yield since it is related to grain’s physical condition and therefore to actual grain density expressed in kg hL-1. Grain density is determined by biological structure and chemical composition, including humidity content. Hectolitre weight is influenced by grain shape and size. Other factors like presence of non-mature grains, wheat slightly damaged by drought or by diseases decrease hectolitre weight and therefore flour yield (Halverson and Zeleny, 1988, Gaines et al., 1997, Peña et al., 2008). Generally, grains harvested in rainfall conditions show high hectolitre weight values (82 kg hL-1), which are better than the values obtained from

Calidad física de grano de trigos harineros (Triticum aestivum L.) mexicanos de temporal 273

granos inmaduros, trigos dañados severamente por sequía o por enfermedades disminuyen el peso hectolítrico y por lo tanto el rendimiento harinero (Halverson y Zeleny, 1988, Gaines et al., 1997, Peña et al., 2008). Generalmente granos cosechados en condiciones de riego representan valores altos de peso hectolítrico (82 kg hL-1), los cuales son mayores a los valores de un grano chupado o dañado por sequía (Peña et al., 2002; Peña et al., 2008). En las siembras de trigos de temporal, la calidad física del grano es afectada en algunas ocasiones por factores como lluvias durante la maduración del grano, sequía, hongos, prebrotado del grano, etc., que originan bajo peso hectolítrico, por lo que se tienen problemas de comercialización (Salazar, 2000).

Las proteínas puroindolinas a y b (genes Pina-D1b y Pinb-D1b, respectivamente, localizados en el brazo corto del cromosoma 5D) son la base genética de la dureza (textura del endospermo) del grano de trigo (Martin et al., 2008). La dureza es producida por la fuerza de unión entre la proteína y almidón en el endospermo, la cual es controlada genéticamente. El porcentaje de dureza, influye en el tiempo de molienda, consumo de energía y en la capacidad de absorción de agua las harinas (Miller et al., 1982, Peña et al., 2008). La cantidad de proteína en grano de trigo es controlada en gran medida por factores tales como condiciones de disponibilidad de agua durante la maduración, contenido de nitrógeno en el suelo, manejo del cultivo y aplicación de fertilizantes nitrogenados así como por las condiciones climáticas y características intrínsecas de cada genotipo (Kent, 1983). La cantidad de proteína en grano indica de manera indirecta la cantidad de proteína del presente en la harina, y este a su vez define la calidad de panificación. Un bajo contenido de proteína es un indicador de que el cultivo no cuenta con nitrógeno en la fase de llenado de grano (Peña et al., 2008).

La calidad de trigo tiene diferente significado o definición para cada uso del grano. El trigo de buena calidad para hacer pan debe tener un gluten fuerte y extensible, mientras que el trigo de buena calidad para hacer pasteles o galletas tiene sólo un mínimo de gluten. Es muy poco probable que un sólo trigo satisfaga ambas necesidades. Entonces, las pruebas físicas y observaciones del trigo en realidad describen algunas de sus características, más que evaluar su calidad. Existe la convicción entre los mejoradores de trigo que la forma y el tamaño del grano tienen un efecto importante sobre el peso hectolítrico, los granos redondos y chicos tendrían mejor peso hectolítrico que los granos grandes y alargados. Así, es de esperar que cultivares de grano redondo y chico resulten

absorbed grain or damaged by drought (Peña et al., 2002; Peña et al., 2008). In rainfall wheat crops, grain physical quality sometimes is affected by factors like rainfall during grain maturity, drought, fungi, grain pre-sprout, etc., which cause low hectolitre weight, and then commercialization issues arise (Salazar, 2000).

The a and b puroindolines proteins (genes Pina-D1b and Pinb-D1b, respectively, located in the short arm of chromosome 5D) are the genetic base for wheat grain hardness (endosperm texture) (Martin et al., 2008). Hardness is produced by bonding strength between protein and starch in endosperm, which is genetically controlled. Hardness percentage affects milling time, energy consumption and flours capacity to absorb water (Miller et al., 1982, Peña et al., 2008). The amount of protein in wheat grain is controlled in great extent by factors such as water availability conditions during maturation, nitrogen content in soil, crop handling and use of nitrogen fertilizer as well as climatic conditions and intrinsic characteristics of each genotype. The amount of protein in grain indirectly represent amount of protein in flour, and in turn this defines bread quality. Low protein content is an indicator that crop has no nitrogen in grain filling stage (Peña et al., 2008).

Wheat quality has different meaning or definition according to grain usage. Good quality wheat for making bread must have strong and extensible gluten, while good quality wheat for cake or cookies has minimum amount of gluten. It is very unlikely that a single type of wheat satisfies both needs. Then, wheat physical tests and verifications actually describe some of its characteristics, instead of assessing its quality. There is a believe among wheat breeders that grain shape and size have an important effect on hectolitre weight, round and small grains would have better hectolitre weight than large and oval shape grains. In this way, it is foreseen that round and small grains are more tolerant to limiting sources during grain filling. Nevertheless, this has not been quantified (Troccoli and di Fonzo, 1999).

Since there are environment phenomena effects on some of physical parameters and protein content, the purpose of this study was to determine influence of environment from assessed genotypes and from interaction of both factors in some parameters of physical quality (mainly hectolitre weight) from a group of lines derived from breed between Mexican flour wheat Rebeca F2000 x Salamanca S75, Rebeca F2000 x Baviácora M92, and Gálvez M87 x Rebeca F2000.


más tolerantes a limitaciones de fuente durante el llenado de los granos. No obstante, esto no ha sido cuantificado (Troccoli y di Fonzo, 1999).

Al existir efectos de los fenómenos ambientales con alguno de los parámetros físicos y el contenido de proteína, el propósito del presente estudio fue determinar la influencia del ambiente de los genotipos evaluados y de la interacción de ambos factores en algunos parámetros de calidad física (principalmente peso hectolítrico) de un grupo de líneas derivadas de la cruza entre los trigos harineros mexicanos Rebeca F2000 x Salamanca S75, Rebeca F2000 x Baviácora M92, y Gálvez M87 x Rebeca F2000.


Material vegetal y condiciones experimentales

El material genético utilizado fueron tres grupos de variedades de trigo harinero las cuales fueron desarrolladas por descendencia de una sola semilla de F2 a F6: el primero constituido por 69 líneas de la cruza Rebeca F2000 x Salamanca S75, más los progenitores. El segundo grupo formado por 98 líneas recombinantes a partir de la cruza Rebeca F2000 x Baviácora M92 más los progenitores, y el tercer grupo formado por los 98 genotipos cruza Gálvez M87 x Rebeca F2000 más los progenitores. Los 71 genotipos de la primer cruza se sembraron en el Campo Experimental del Bajío (CEBAJ) perteneciente al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) ubicado en Roque, Guanajuato, en el ciclo otoño-invierno 2006-2007, el cual se desarrolló en dos condiciones de riego: restringido (tres riegos) y normal (cinco riegos). Roque, Guanajuato, presenta un clima semicálido subhúmedo, precipitación media de 600 a 800 mm, temperatura media entre 18 y 20 °C, temperatura máxima de 30 a 32 °C de mayo a junio (García, 1988). Los 98 genotipos y los progenitores de la segunda y tercer cruza fueron sembradas en condiciones de temporal, en Santa Lucía de Prías y Chapingo, México, en ciclo primavera-verano 2007. Santa Lucía de Prías está ubicado en Texcoco, Estado de México entre los 19° 29´ latitud norte y 98° 53´ de longitud oeste del meridiano de Greenwich, a una altura de 2 250 msnm, clima templado subhúmedo, con lluvias en verano, con una precipitación media anual de 636.5 mm, su temperatura media anual es de 15.2 °C, una temperatura media máxima de 17.9 °C y una temperatura media mínima de 11.8 °C (García, 1988). Chapingo, Estado de México está ubicado


Vegetal material and experimental conditions

The genetic material used was three bread wheat varieties which were developed by progenies from one single F2 to F6 seed: the first group was comprised by 69 lines of Rebeca F2000 x Salamanca S75 breed plus parents. The second group was formed by 98 recombinant lines of Rebeca F2000 x Baviácora M92 breed plus parents, and the third group was formed by 98 genotypes of Gálvez M87 x Rebeca F2000 breed plus parents. The 71 genotypes of first breed were sown at Bajío Experimental Station (CEBAJ) which belongs to National Research Forestry, Agriculture and Livestock Institute (INIFAP), located at Roque, Guanajuato, during 2006-2007autumn-winter cycle, and it was developed under two irrigation conditions: restricted (three irrigations) and normal (five irrigations). Roque, Guanajuato, has semi-warm sub-humid climate, mean rainfall from 600 to 800 mm, mean temperature between 18 and 20 ºC, maximum temperature from 30 to 32 ºC in May and June (García, 1988). The 98 genotypes and parents from second and third breed were sown under rainfall conditions, at Santa Lucía de Prías and Chapingo, Mexico, in 2007 spring-summer cycle. Santa Lucía de Prías is located in Texcoco, state of Mexico between 19° 29´ northern latitude and 98° 53´ west longitude from Greenwich meridian, at a height of 2 250 masl, sub-humid temper climate, with rains in summer and yearly mean rainfall of 636.5 mm, yearly mean temperature is 15.2 ºC, maximum mean temperature of 17.9 ºC and minimum mean temperature of 11.8 ºC (García, 1988). Chapingo, state of Mexico, is located in 19° 29' northern latitude and 98° 53' western longitude at a height of 2 251 masl, sub-humid temper climate, yearly mean temperature is 15.1 °C, maximum mean temperature of 17.8 °C and minimum mean temperature of 11.7 °C (García, 1988).

In all breeds, a completely random experimental blocks design with two repetitions was used. The experimental unit consisted in four furrows of three meters length with 30 cm of separation between them. Planting and agronomical handling from experiments were performed following recommendations issued by INIFAP for each region. Experimental plots were harvested with mini-combine and samples were cleaned for laboratory analyses.


a 19° 29' latitud norte y 98° 53' longitud oeste a una altitud de 2 251 msnm, clima templado subhúmedo, temperatura media anual es de 15.1 °C, una temperatura media máxima de 17.8 °C y una temperatura media mínima de 11.7 °C (García, 1988).

En todas las cruza, se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar con dos repeticiones. La unidad experimental consistió de cuatro surcos de tres metros de longitud con una separación de 30 cm entre ellos. La siembra y la conducción agronómica de los experimentos se realizaron siguiendo las recomendaciones emitidas por el INIFAP para cada región. Las parcelas experimentales se cosecharon con una mini-combinada y las muestras se limpiaron para ser analizadas en laboratorio.

Características de los progenitores

Rebeca F2000 es una variedad que se caracteriza por ser de largo ciclo a madurez, resistente al acame, se adapta en ambientes lluviosos y medio lluviosos de México bajo temporal, su grano es de tamaño mediano de color ámbar a rojo claro, posee un endospermo duro a semiduro, peso hectolítrico de 78 kg hL-1, de gluten fuerte y extensible, adecuada para la elaboración de pan de caja (Villaseñor et al., 2004)

Salamanca S75 presenta granos de color rojo, con endospermo suave a semisuave se asocia a bajos contenidos de proteína, con tiempos de amasado cortos, con poca tolerancia al sobre amasado, esto permite que sus productos finales sean destinados a galletas y repostería (Salazar, 2000).

Gálvez M87 es una variedad de ciclo precoz, resistente al acame, se adapta en ambientes bajo temporal, su grano es de tamaño mediano de color crema y de endospermo suave, es una variedad de excelente calidad industrial, sobre todo por la extensibilidad de su masa que le permite, a pesar de ser de gluten medio, alcanzar volúmenes de pan semejantes a variedades de gluten fuerte (Villaseñor y Espitia, 2000).

Baviácora M92 es una variedad de ciclo intermedio, tolerante al acame, se adapta en condiciones de riego, su grano es de tamaño mediano de color rojo, variedad de gluten medio fuerte, posee un endospermo semiduro.

Análisis de laboratorio

Los análisis para las variables de calidad se efectuaron en el laboratorio de calidad de trigo del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT). Las variables

Parents characteristics

Rebeca F2000 is a cultivar characterized by its long maturity cycle, lodging resistance, it is well adapted to rain and intermediate rain environments from Mexico under rainfall, its grain is of middle size and from yellow to clear white color, it has an endosperm from hard to semi-hard, hectolitre weight of 78 kg hL-1, of strong and flexible gluten, suitable for elaboration of pan bread (Villaseñor et al., 2004).

Salamanca S75 has red color grains, with soft to semi-soft endosperm associated to low protein content, with short dough knead times, with low tolerance to over-knead, this allows cookies and pastrymaking as final products (Salazar, 2000).

Gálvez M87 is an early cycle cultivar, lodging resistant, that adapts to environments under rainfall, its grain is of cream color, intermediate size and soft endosperm, has an excellent industrial quality, especially because its dough extensibility, despite being from intermediate gluten, allows to reach bread volumes similar to strong gluten cultivars (Villaseñor and Espitia, 2000).

Baviácora M92 is an intermediate cycle cultivar, lodging resistant, that adapts to irrigation environments, it has red color grain of intermediate size, intermediate strong gluten variety, and has semi-hard endosperm.

Laboratory analysis

Analyses for quality variables were performed in wheat quality laboratory from International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT). The hectolitre weight (kg hL-1), grain hardness (%), protein in grain (%) and also grain width and length (cm) were the assessed variables.The hectolitre weight was determined using a Winchester Bushel Meter o Ohaus (Method 55-10, AACC, 2005) weighing scale. Hectolitre weight measures grain weight per volume unit (kg hL-1).

Hardness was estimated by near infrared ref lectance analysis (NIR) with an Infralyzer 300 (Technicon, N. Y., USA) spectrometer calibrated with base on particle size index (Method 55-30; AACC, 2000), using AACC (AACC, 2000). Soft endosperm wheat produces greater proportion of fine particles which corresponds to higher percentages. With data obtained a classification is made according to values from NIR: hard < 49, semi-hard 50-59, semi-soft 60-62 and soft >62.


evaluadas fueron peso hectolítrico (kg hL-1), dureza del grano (%), proteína en grano (%) además de ancho y largo del grano (cm).

El peso hectolítrico fue determinado en una balanza Winchester Bushel Meter o Ohaus (Método 55-10, AACC, 2005). El peso hectolítrico mide el peso del grano por unidad de volumen (kg hL-1).

La dureza se estimó mediante análisis por reflectancia en el espectro infrarrojo cercano (NIR, por sus siglas en inglés de near infrared reflectance) con un espectrómetro Infralyzer 300 (Technicon, N. Y., EE. UU.) calibrado con base en el índice de tamaño de partícula (Método 55-30; AACC, 2000), utilizando el método 39-70A de la AACC (AACC, 2000). Los trigos de endospermo suave producen mayor proporción de partículas finas lo cual corresponde a porcentajes más altos. Con los datos obtenidos se realiza una clasificación de acuerdo con valores obtenidos en el NIR, en: duro < 49, semi-duro 50-59, semi-suave 60-62 y suave >62.

El contenido de proteína en el grano (%), se estimó mediante un espectofotometro de reflectancia de luz dentro del rango del infrarrojo cercano, (NIR, por sus siglas en inglés de near infrared reflectance) infralyzer 300 (Technicon, N. Y, EE. UU). Para su calibración, se utilizaron valores de contenido de proteína determinados por Kjeldahl (método 46-11A AACC, 2000), usando el método 39-10 de la AACC (AACC, 2000).

Las mediciones del ancho (cm) y largo (cm) de la semilla sólo se realizaron en la cruza 1, empleando un vernier digital, donde se tomaron 25 semillas de cada línea para tomarle las mediciones pertinentes y donde se obtuvo un promedio general, de todo el material evaluado.

Análisis estadístico

Se realizó el análisis de varianza para cada una de las variables estudiadas y en cada una de las tres poblaciones, utilizando para dureza de grano y proteína de grano la transformación de los datos por medio de Logaritmo natural. Posteriormente, se realizaron histogramas de frecuencias para el peso hectolítrico, debido a que es una de las variables más importantes en el comercio mundial, para poder detectar el número de genes involucrados en dicha variable, empleando una prueba de normalidad de los datos (Shapiro-Wilks) con anteriorridad. Se obtuvieron las medias de todas las líneas recombinantes y los progenitores para

Grain protein content (%) was estimated by light reflectance spectrophotometer within near infrared range (NIR) with an Infralyzer 300 (Technicon, N. Y., USA). For its calibration, values of protein content determined by Kjeldahl (method 46-11A AACC, 2000) were used, applying method 39-10 from AACC (AACC, 2000).

Measurements for seed width (cm) and length (cm) were made only in breed 1, using digital vernier scale, taking 25 seeds from each line to make corresponding measurements and obtaining general average from assessed material.

Statistical analysis

Analysis of variance for each one of studied variables and in each of the three populations was made using grain hardness and grain protein content data transformation by natural logarithm. After that, frequencies histograms for hectolitre weight were made in order to detect the number of genes involved in such variable, using a previously normality test for data (Shapiro-Wilks). Means for all recombinant lines and parents for each one of the breeds were obtained using LSMEANS test, with software SAS’s GLM procedure. Pearson correlations were obtained with software SAS’s CORR procedure (SAS Institute, 1994) to see relationship between variables.


Table 1 shows square means of analysis of variance from Rebeca F2000 x Salamanca S75 breed per irrigation condition, genotypes and interaction genotype per irrigation. There were highly significant differences in hectolitre weight and grain protein for irrigation condition, indicating that available humidity is fundamental for such variables. This result coincides with Peña et al. (2002); Monaghan et al., 2001 and Farrer et al. (2006), who reported that maximum reachable hectolitre weight per line or cultivar depends significantly on environment conditions and other non controllable external factors. In this way, wheat harvested under irrigation and with favorable crop conditions tends to produce grain with greater hectolitre weight than the ones harvested under rainfall (dryland farming) and environmental stress (drought, extreme temperature in grain maturity stage, etc.) conditions.


cada una de las cruzas, utilizando la prueba de LSMEANS, con el procedimiento GLM de SAS. Las correlaciones de Pearson se obtuvieron con el procedimiento CORR del SAS (SAS Institute, 1994) para ver la asociación entre variables.


En el Cuadro 1 se muestran los cuadrados medios del análisis de varianza de la cruza Rebeca F2000 x Salamanca S75 por condición de riego, genotipos y la interacción genotipo por riego. Hubo diferencias altamente significativas en las variables peso hectolítrico y proteína en grano para condición de riego, lo que indica que la humedad disponible es fundamental en dichas variables. Este resultado concuerda con Peña et al. (2002); Monaghan et al., 2001 y Farrer et al. (2006), quienes mencionan que el peso hectolítrico máximo alcanzable por una línea o variedad depende significativamente de las condiciones ambientales y otros factores externos no controlables. Así, los trigos cultivados bajo riego y en condiciones de cultivo favorables tienden a producir un grano con mayor peso hectolítrico que los cultivados en condiciones de temporal (secano) y estrés ambiental (sequía, temperaturas extremas en periodo de madurez de grano, etc.).

En las variables dureza de grano, ancho y largo de semilla, la condición de riego no juega un papel importante en la cruza Rebeca F2000 x Salamanca S75. En la fuente de variación Genotipos se observaron diferencias altamente significativas para las variables peso hectolítrico, dureza de grano y porcentaje de proteína en grano, debido principalmente a que en dicha cruza las características de los dos progenitores son totalmente contrastantes; es decir, el grano

Fuente de variación gl Peso hectolítrico Dureza Proteína en grano Ancho LargoRiego 1 6.74** 0.003ns 2.079 ** 0.011ns 0.26nsRep (riego) 2 2.83 20.79 1.81 0.373 0.001Genotipos 70 6.05** 236.92 ** 1.41** 0.608ns 0.13nsGen*riego 70 0.75 19.90 ** 0.16 ns 0.548 ns 0.12ns¶Error 140 0.43 10.57 0.23 0.016 0.13

Cuadro 1. Cuadrados medios del análisis de varianza de propiedades físicas del grano de la cruza de trigos Rebeca F2000 x Salamanca S75. Roque, Guanajuato, otoño-invierno 2006-2007.

Table 1. Square means of analysis of variance of grain’s physical properties from wheat Rebeca F2000 x Salamanca S75 breed. Roque, Guanajuato, 2006-2007 autumn-winter.

*, **, ns= diferencias significativas, altamente significativas y no significativas; gl= grados de libertad; ¶Error del análisis general (p≤ 0.05).

For variables grain hardness, seed width and length, irrigation condition plays a small role in Rebeca F2000 x Salamanca S75 breed. In the genotypes variation source highly significant differences were detected for hectolitre weight, grain hardness and grain protein percentage variables due mainly that in such breed the characteristics of both parents are totally contrasting; i. e., hard or semi-hard grain from Rebeca F2000 is a characteristic that allows to absorb little humidity when there is rain during maturity ensuing to loss little weight (Villaseñor and Espitia, 2000). In the interaction genotype per environment only in grain hardness variable there were highly significant differences, that is, such variable is controlled in part by genes and in other by environment, as well as their interaction.

Variation of interaction in breeds was due interaction with environments is an inherent and unpredictable characteristic to genotypes (they are different breeds and in different environments); therefore, it represents a heritable fraction with genotypes, then it is foreseen that this varies between breeds.

Table 2 shows square means of analysis of variance from Rebeca F2000 x Baviácora M92 breed per locality effect, genotypes and the interaction genotype per locality. For

localities there were highly significant differences in hectolitre weight, hardness and protein percentage, which means that grain’s physical properties are highly affected by ambient conditions from each locality, and this coincides with Monaghan et al. (2001); Peña et al. (2002); Espitia et al. (2003) and Farrer et al. (2006), who reported that some quality variables are mainly affected by environment effects.


duro o semiduro de Rebeca F2000 es una característica que le permite absorber poca humedad cuando le llueve en madurez y consecuentemente perder poco peso (Villaseñor y Espitia, 2000). En la interacción genotipo por ambiente, únicamente en la variable dureza de grano hubo diferencias altamente significativas, es decir, dicha variable está controlada por una parte genética y otra ambiental, así como la interacción de ambos factores.

La variación de las interacciones en las cruzas se debió a que la interacción con los ambientes es una característica inherente e impredecible a los genotipos (son cruzas diferentes y en ambientes diferentes); por lo tanto, representa una fracción heredable con los genotipos, entonces se espera que ésta varíe entre los cruzamientos.

En el Cuadro 2 se muestran los cuadrados medios del análisis de varianza de la cruza Rebeca F2000 x Baviácora M92 desglosando el efecto de localidad, genotipos e interacción genotipo por localidad. Para localidades existieron diferencias altamente significativas en peso hectolítrico, dureza y porcentaje de proteína, lo cual indica que las propiedades físicas del grano de trigo son altamente influenciadas por las condiciones ambientales de cada localidad, lo cual concuerda con Monaghan et al. (2001); Peña et al. (2002); Espitia et al. (2003) y Farrer et al. (2006), quienes mencionan que algunas variables de calidad están influenciadas principalmente por efectos ambientales.

En el factor genotipos todas las variables referentes a las propiedades físicas del grano presentaron diferencias altamente significativas; es decir, los progenitores usados en este estudio, así como los genotipos derivados de la cruza, son diferentes en sus características físicas. Para la

Fuente de variación gl Peso hectolítrico Dureza Proteína en granoLocalidad 1 23.29** 374.75** 21.67**Rep(loc) 2 27.59 8.61 4.53Genotipos 86 8.34** 18.81** 0.704**Gen*localidad 72 7.13* 13.64** 0.315ns¶Error 129 4.47 8.40 0.293

Cuadro 2. Cuadrados medios del análisis de varianza de propiedades físicas del grano de la cruza de trigos Rebeca F2000 x Baviácora M92. Chapingo y Santa Lucía de Prías, Estado de México, primavera-verano 2007.

Table 2. Square means of analysis of variance of grain’s physical properties from wheat Rebeca F2000 x Baviácora M92 breed. Chapingo and Santa Lucía de Prías, State of Mexico, 2007 spring-summer.


In the factor genotypes all variables regarding grain’s physical properties showed highly significant differences; this means, parents used in this study, as well as genotypes derived from breed, are different in their physical characteristics. For interaction genotype per locality the differences were highly significant for hardness, significant for hectolitre weight and no significant for percentage of protein in grain, which means that variables hardness and hectolitre weight are affected by genotype as well as by environment where it is harvested. Table 3 shows square means of analysis of variance of Gálvez M87 x Rebeca F2000 breed by effect per locality, genotypes and interaction genotype per locality. For localities there were highly significant differences in hectolitre weight and hardness, resulting non significant for protein percentage, which means that hardness and hectolitre weight are variables controlled by environment and genotype. For interaction genotype per locality the differences were non significant for all studied variables of physical quality.

Figure 1 shows frequency histograms of hectolitre weight, since such variable is one of the most important at worldwide level. In the three populations coming from Rebeca F2000 x Salamanca S75, Rebeca F2000 x Baviácora M92, and Gálvez M87 x Rebeca F2000 breeds, there is trend to strongly symmetric distribution; that is, with a displacement of higher frequencies to the right of

the mean, towards relatively high hectolitre weight values, and that it is strongly affected by environment, results that coincides with Farrer et al. (2006), who reported that 90.5% of hectolitre weight variability is attributable to environment.


interacción genotipo por localidad las diferencias fueron altamente significativas para dureza, significativa para el peso hectolítrico y no significativa para el porcentaje de proteína en grano, lo cual indica que las variables dureza y peso hectolítrico están influenciadas por el genotipo así como por el ambiente donde se produce.

En el Cuadro 3 se muestran los cuadrados medios del análisis de varianza de la cruza Gálvez M87 x Rebeca F2000 desglosando el efecto de localidad, genotipos e interacción genotipo por localidad. Para localidades existieron diferencias altamente significativas en peso hectolítrico y dureza, resultando no significativo para el porcentaje de proteína, lo cual indica que la dureza y peso hectolítrico son variables controladas por el ambiente y el genotipo. En el factor genotipos todas las variables referentes a las propiedades físicas del grano presentaron diferencias altamente significativas. Para la interacción genotipo por localidad las diferencias fueron no significativas para todas las variables de calidad física bajo estudio.

En la Figura 1 se presentan los histogramas de frecuencia del peso hectolítrico, ya que dicha variable en el mercado mundial es una de las de mayor importancia. En las tres poblaciones provenientes de las cruzas Rebeca F2000 x Salamanca S75, Rebeca F2000 x Baviácora M92, y Gálvez M87 x Rebeca F2000, se observa una tendencia a una distribución marcadamente simétrica; es decir, con un desplazamiento de las mayores frecuencias hacia la

Fuente de variación

gl Peso hectolítrico

Dureza Proteína en grano

Localidad 1 109.98** 962.02** 0.106nsRep(Loc) 2 16.39 51.72 0.007Genotipo 92 3.50** 88.39** 0.505**

Gen*Localidad 90 1.16ns 12.70ns 0.296ns¶Error 173 2.15 57.20 0.240

Cuadro 3. Cuadrados medios del análisis de varianza de propiedades físicas del grano de la cruza de trigos Gálvez M87 X Rebeca F2000. Chapingo y Santa Lucía de Prías, Estado de México, primavera-verano 2007.

Table 3. Square means of analysis of variance of grain’s physical properties from wheat Gálvez M87 X Rebeca F2000 breed. Chapingo and Santa Lucía de Prías, State of Mexico, 2007 spring-summer 2007.


Table 4 shows the means for genotypes resulting from three studied populations and parents for hectolitre weight variable. In Rebeca F2000 x Salamanca S75 breed high values are seen (83.4 kg HL-1) and they overcame to parents, therefore there is a wide range of genotypes

Figura 1. Histograma de frecuencias del peso hectolítrico de tres poblaciones de trigo harinero: a) Rebeca F2000 x Salamanca S75; b) Rebeca F2000 x Baviácora M92; y c) Gálvez M87 x Rebeca F2000.

Figure 1. Histogram of frequencies for hectolitre weight of three populations of flour wheat: a) Rebeca F2000 x Salamanca S75; b) Rebeca F2000 x Baviácora M92; and c) Gálvez M87 x Rebeca F2000.

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Intervalos

73.0-74.8 74.8-76.6 76.6-78.4 78.4-80.2 80.2-82.0 82.0-83.8

140

120

100

80

60

40

20

065.5-68.4 68.4-71.3 714.3-74.2 74.2-77.1 77.1-80.2

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Intervalos65.5-67.1 67.1-68.7 68.7-70.3 70.3-71.9 71.9-73.5 73.5-75.1 75.1-76.7 76.7-78.3 78.3-80.0

a)

b)

c)


to select with excellent physical quality, coinciding with report made by Peña et al. (2002) and Farrer et al. (2006), who inform that grains harvested under irrigation conditions obtain high values of hectolitre weight 82 kgHL-1. In Rebeca F2000 x Baviácora M92 and Gálvez M87 x Rebeca F2000 breeds there are lower values of hectolitre weight, due to sown localities and also there are genotypes that overcame parents.

Table 5 shows Person correlation analysis, and there is detected that a negative significant correlation exist between hectolitre weight and hardness in Rebeca F2000 x Salamanca S75 breed, and in Rebeca F2000 x Baviácora M92 breed, and highly significant in Gálvez M87 x Rebeca F2000 breed, results that coincide with Halverson and Zeleny (1988), and Troccoli and di Fonzo (1999) who reported that there is a higher hectolitre weight in wheats with higher hardness. In our case it resulted negative due NIR hardness values, high values correspond to soft classification wheats. Hardness with protein content in

grain resulted non significant in the three breeds, which means that hardness index is not directly related with protein content (Wang et al., 2007) due hardness is produced by bonding strength between protein and starch in endosperm, which is genetically controlled (Miller et al., 1982).

derecha de la media, hacia valores de peso hectolítrico relativamente altos, y dicha variable influenciado por el ambiente, resultados que concuerdan con Farrer et al. (2006), quienes mencionan que 90.5% de la variabilidad en peso hectolítrico es atribuible al medio ambiente.

En el Cuadro 4 se presentan las medias de los genotipos resultantes de las tres poblaciones bajo estudio y los progenitores para la variable peso hectolítrico. En la cruza Rebeca F2000 x Salamanca S75 se observan altos valores (83.4 kg HL-1) que sobrepasan a los progenitores, por lo que se tiene una amplia gama de genotipos a seleccionar con excelente calidad física, lo que concuerda con lo que mencionan, Peña et al. (2002) y Farrer et al. (2006), donde mencionan que granos cosechados en condiciones de riego obtienen valores altos de peso hectolítrico 82 kgHL-1. En las cruzas Rebeca F2000 x Baviácora M92 y Gálvez M87 x Rebeca F2000 se observan valores más bajos de peso hectolítrico, debido a las localidades sembradas, además que existen genotipos que superan a los progenitores.

En el Cuadro 5 se presenta el análisis de correlación de Pearson, se observa que existe una correlación negativa significativa entre el peso hectolítrico y la dureza en la cruza Rebeca F2000 x Salamanca S75, y en la cruza Rebeca F2000 x Baviácora M92, y altamente significativa en la cruza Gálvez M87 x Rebeca F2000, resultados que concuerdan con

Rebeca F2000 x Salamanca S75 Gálvez M87 x Rebeca F2000 Rebeca F2000 x Baviácora M92Genotipo Peso hectolítrico Genotipo Peso hectolítrico Genotipo Peso hectolítrico

36 83.40 15 78.6 11 78.832 83.25 59 78.4 09 77.8587 83.13 48 78.0 95 77.8323 83.10 11 77.9 98 77.8279 83.10 53 77.7 32 77.8010 81.20 18 76.5 57 75.6577 81.18 78 76.5 42 75.6096 81.13 14 76.5 29 75.50

Rebeca F2000 82.45 Gálvez M87 73.1 Baviácora M92 75.6Salamanca S75 80.13 Rebeca F2000 75.6 Rebeca F2000 74.2

Cuadro 4. Comparación de medias de los genotipos sobresalientes con valores mayores estadísticamente provenientes de las cruzas Rebeca F2000 x Salamanca S75, Rebeca F2000 x Baviácora M92 y Gálvez M87 x Rebeca F2000 para la variable peso hectolítrico.

Table 4. Comparison of means of outstanding genotypes with statistically higher values coming from Rebeca F2000 x Salamanca S75, Rebeca F2000 x Baviácora M92 and Gálvez M87 x Rebeca F2000 breeds for hectolitre weight variable.


Halverson y Zeleny (1988), y Troccoli y di Fonzo (1999) donde mencionan que existe un mayor peso hectolítrico en trigos con mayor dureza. En nuestro caso resultó negativa debido a que los valores de dureza del NIR, los valores altos corresponden a trigos con clasificación suave. La dureza con el contenido de proteína en grano resultó ser no significativa en las tres cruzas, lo que indica que el índice de dureza no está relacionada directamente con el contenido de proteína (Wang et al., 2007) debido a que la dureza es producida por la fuerza de unión entre la proteína y el almidón en el endospermo, la cual es controlada genéticamente (Miller et al., 1982).

Sin embargo, la correlación entre el peso hectolítrico y el contenido de proteína del grano fue diferente en las tres cruzas, altamente significativa en la cruza Rebeca F2000 x Salamanca S75, significativa en la cruza Gálvez M87 x Rebeca F2000, y no significativa en Rebeca F2000 x Baviácora M92, por lo tanto dicha correlación depende mucho de los progenitores o variedades empleadas en la cruza.

Conclusiones

Las propiedades físicas del grano de trigo harineros son características que están altamente influenciados por el ambiente, ya sea en condiciones de riego o temporal, así como en las diferentes localidades que se cultivan.

El peso hectolítrico y el porcentaje de proteína de un genotipo depende significativamente de las condiciones ambientales, de las características genéticas de la variedad y otros factores externos no controlables. En las tres poblaciones provenientes de las cruzas Rebeca F2000 x Salamanca S75, Rebeca F2000 x Baviácora M92, y Gálvez M87 X Rebeca F2000, se observa una tendencia a una distribución marcadamente simétrica, con un desplazamiento de las

Rebeca F2000 x Salamanca S75 Gálvez M87 x Rebeca F2000 Rebeca F2000 x Baviácora M92

Dureza Proteína en grano DurezaProteína en

grano Dureza Proteína en grano

Peso hectolítrico -0.107* 0.15721** -0.22** -0.115* -0.1503* 0.10156ns

Dureza -0.0302ns -0.07ns -0.2167ns

Cuadro 5. Correlaciones de Pearson de las propiedades físicas en tres poblaciones de trigo harinero.Table 5. Pearson correlations for physical properties in three bread wheat populations.

However, correlation between hectolitre weight and grain protein content was different in the three breeds; highly significant in Rebeca F2000 x Salamanca S75 breed, significant in Gálvez M87 x Rebeca F2000 breed, and non significant in Rebeca F2000 x Baviácora M92 breed, therefore such correlation depends mainly on parents or cultivars used in breed.

Conclusions

Grain physical properties of bread wheat are characteristics that are highly affected by environment, either under irrigation or rainfall conditions, as well as in different harvested localities.

Hectoli tre weight and protein percentage from genotype significantly depends on ambient conditions, from cultivar genetic characteristics and other non

controllable external factors. In the three populations coming from Rebeca F2000 x Salamanca S75, Rebeca F2000 x Baviácora M92, and Gálvez M87 X Rebeca F2000 breeds, there is detected a trend towards strongly symmetric distribution, with a displacement of higher frequencies to the right of the mean, towards relatively high hectolitre weight values, and that it is strongly affected by environment.

Genotypes formation by means of genetic recombination is an alternative to obtain wide range of materials that overcame parents and that allow to continue genetic breeding program by selection.



mayores frecuencias hacia la derecha de la media, hacia valores de peso hectolítrico relativamente altos, y que está fuertemente influenciado por el ambiente.

La formación de genotipos por medio de recombinación genética es una alternativa para obtener una amplia gama de materiales que superan a los progenitores y continuar con un programa de mejoramiento genético por medio de la selección.

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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.3 Núm.3 1 de mayo - 30 de junio, 2012 p. 285-297

Aislamientos de cepas fijadoras de nitrógeno y solubilizadoras de fósforo en un suelo alfisol venezolano*

Isolation of nitrogen-fixing and phosporus-solubilizing strains in alfisol soils of Venezuela

Learsy Padron1, Duilio Gilberto Torres Rodriguez1, Jorge Contreras Olmos1, Marisol López2 y Carlos Colmenares1

1Departamento de Química y Suelos, Unidad de Investigación en Suelos y Nutrición Mineral de Plantas (UISNMP). Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado (UCLA), Redoma de Agua Viva, Núcleo Tarabana, edificio La Colina. A. P. 3101. 005 841 45274869. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP), Sector el Limón Núcleo Universitario, edificio (1) INIA, Maracay-Aragua C. P. 2001, Venezuela. Tel. 005 841 27522563. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: agosto de 2011


Resumen

Para evaluar el potencial de los suelos del Valle Medio del Río Yaracuy para la producción de biofertilizantes, se aislaron cepas fijadoras de nitrógeno (FNVL) y solubilizadoras de fósforo (SF) en suelos sometidos a diferentes condiciones de manejos. Para ello muestra rizosferica en los usos caña de azúcar (Sacharum oficcinarum), maíz (Zea mayz L.), lechoza (Carica papaya), pasto (Brachiaria decumbens), además de un área bajo bosque natural, las muestras fueron tomadas en abril de 2010, las bacterias FNVL y SF fueron aisladas usando medio Ashby y Pikoskaya respectivamente, las principales propiedades químicas y físicas del suelo fueron evaluadas, para establecer su relación con el desarrollo de las cepas. Los resultados muestran que las FN se desarrollaron mejor en los usos pasto y caña de azúcar con 20 y 10 cepas respectivamente, lo que indica que las cepas FNVL se desarrollaron mejor en aquellos manejos con bajo contenido de materia orgánica o manejo intensivo, el mayor numero de bacterias SF se observaron en aquellos manejos con mayor contenido de fósforo (lechoza) con 13 colonias, o en usos con adecuadas condiciones físicas para el desarrollo microorganismos (bosque), con 10 colonias.

Palabras claves: biofertilizantes, fertilidad, sostenibilidad.

Abstract

In order to evaluate the potential of soils in the Middle Valley of Yaracuy River in Venezuela for the production of biofertilizers, nitrogen fixed strains (FBN) and phosphorus-solubilizing strains (SF) were isolated in soils subjected to different management conditions. For this, rizhosferic samples in six different land uses were taken in April, 2010. Sugarcane (Sacharum officinarum), maize (Zea mayz L.), pawpaw (Carica papaya), grass (Brachiaria decumbens) and a forest area were sampled. Bacteria FNVL and SF were isolated using Ashby and Pikoskaya, respectively. Chemical and physical properties were evaluated in all soils to determine the relationship between them and the development of the strains. Results showed that Fn developed better in grass and sugarcane, with 20 and 10 strains respectively, indicating that FNVL strains developed better in uses with low amounts of organic matter or intensive management. The greatest number of SF bacteria was found in land uses with a higher amount of phosphorous (papaya), with 13 colonies, or in uses with adequate physical conditions for the growth of microorganisms (natural forest), with 10 colonies.

Key words: biofertilizers, fertility, sustainability.

Learsy Padron et al.286 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Introducción

En Venezuela se adelantan acciones institucionales e interdisciplinarias dirigidas a redimensionar y reorientar las prácticas de manejo convencionales basada en altos insumos, que incluye altas aplicaciones de fertilizantes inorgánicos en los principales agrosistemas del país. Manejo que ha ocasionado degradación en todos los componentes del sistema (Torres et al., 2006; López et al., 2008).

Particularmente, en la cuenca media del río Yaracuy, estado Yaracuy, observándose que el uso de los recursos naturales por el sector agrícola en los últimos años ha traído como consecuencia una degradación de los suelos similar a lo ocurrido en la zona alta de la cuenca Mora et al. (2003) lo cual ha afectado los rendimientos de cultivos especialmente el cultivo maíz debido entre otras causas a los bajos niveles de materia orgánica en el suelo (Espinoza, 2004), por otro lado, el uso excesivo de fertilizantes ha predominado en esta área, así como el desarrollo de monocultivos como el maíz, caña de azúcar, tomate, cebolla y pimentón, que han dañado la calidad del suelo y disminuyendo la productividad agrícola en muchas zonas del valle.

Asimismo, Arrieche y Mora (2005), señalan que una de las limitaciones en la aplicación de los abonos orgánicos en el campo radica en la disponibilidad del insumo por parte de los productores. En este sentido, enmarcados en este nuevo modelo de desarrollo, han surgido alternativas basadas en el aprovechamiento de los recursos autóctonos y en el ciclaje de nutrientes como son el uso de abonos orgánicos: como estiércoles, compost, lodos residuales y biofertilizantes entre otros, por lo tanto, esta investigación tuvo como objetivo la selección y aislamiento de cepas nativas para la producción de biofertilizantes con la finalidad de brindar una alternativa a los productores a bajo costo, que garantice un mejoramiento del suelo y aporte nutrientes para el desarrollo de sus cultivos a fin de garantizar una producción agrícola sostenible.


Descripción del área de estudio

El estudio se realizó en la serie del Valle Medio de Yaracuy, ubicado en el Municipio Peña con coordenadas latitud 10º 02’ 38’’ latitud norte y longitud oeste 69º 05’ 20’’, con una

Introduction

In Venezuela, institutional and interdisciplinary actions are moving forward so as to redimension and reorient conventional management practices based on high inputs, which include the application of high doses of inorganic fertilizers in the main agricultural systems of the country. This practice has caused the degradation of all the components of the system (Torres et al., 2006; López et al., 2008).

Particularly, in the middle basin of river Yaracuy, in the state of Yaracuy, the use of natural resources by the agricultural sector in recent years has led to a degradation of soils, similar to what has taken place in the high area of the basin Mora et al. (2003). This has affected the yields of crops, and especially maize, due to low levels of organic matter on the ground, amongst other factors (Espinoza, 2004). On the other hand, the excessive use of fertilizers has been predominant in this area, as well as maize, sugarcane, tomato, onion and green pepper monocultures, which have damaged soil quality and reduced agricultural productivity in several areas of the valley.

Likewise, Arrieche and Mora (2005) point out that one of the limitations to applying organic fertilizers is the availability of this input for farmers. In this sense, in the framework of this development model, alternatives have arisen, based on the use of native resources and in the cycling of nutrients, such as the use of organic fertilizers, such as manures, compost, residual muds, biofertilizers, and others. Therefore, the aim of this study was to select and isolate native strains to produce biofertilizers, to give farmers a low-cost alternative that guarantees soil improvement and provides nutrients for the growth of their crops and guarantees a sustainable agricultural production.


Description of the area of study

The study was carried out in the series of the Valle Medio de Yaracuy, in the municipal area of Peña, in the latitude 10º 02’ 38’’ north and longitude 69º 05’ 20’’ west, at an altitude of 336 masl. The area has a maximum temperature of 31.3 °C, and a minimum temperature of 21.71, a relative humidity of 82.24%, and a monthly rainfall of 767.5 mm.

Aislamientos de cepas fijadoras de nitrógeno y solubilizadoras de fósforo en un suelo alfisol venezolano 287

altitud de 336 msnm, la zona se caracteriza por tener una temperatura máxima 31.3 y mínima de 21.71, humedad relativa 82.24%, con una precipitación mensual de 767.5 mm. Los suelos fueron tomados de la estación experimental del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA) el cual está clasificado taxonómicamente como un Oxic Haplustals familia arcillosa fina con pH de 6.7, contenido de materia orgánica 1.6% y valores de fósforo y potasio de 3 y 120 mg kg respectivamente.

Uso- maíz

Está ubicado en el INIA en las coordenadas UTM-SAM (N490247 E1110229), en este tipo de uso de tierra se le realizó un tipo de manejo intensivo, para lo cual se realizó para la preparación del suelo un pase de big-rome, incorporación de abono, también de ejecutó un plan de fertilización de 100-50-50. Luego se hizo un control de maleza con 1.3 kg ha-1 de atrazina y 70 kg ha-1 de ACCEN. Se utilizó 1 L de lannate y para el control de los bachacos ATILAN.

Uso- caña de azúcar

Ubicado en el INIA en las coordenadas UTM-SAM (N490097 E1100041), ésta unidad de producción se caracteriza por tener un manejo intensivo de la tierra con mecanización convencional, en la cual se realizan labores agronómicos como (deforestación, nivelación del terreno, dos subsolados en los primeros 60 cm de profundidad del suelo luego un arado hasta una profundidad de 30-40 cm, un rastreado), se realizó una aplicación de fertilizantes en los primeros meses del desarrollo del cultivo N-F-K (100-100-250) kg.

Uso- bosque natural

Ubicado en el INIA en las coordenadas UTM-SAM (N490405 E1110494), este tipo de eso se mantiene en condiciones naturales, sin la realización de ningún manejo agronómico.

Uso- lechosa

Ubicado en el municipio Peña en las coordenadas UTM-SAM (N 495388 E1110005, éste sistema de manejo contiene un plan de fertilización, el cual es: ½ kg de fertilizante fórmula 12/24/12 y 1 kg de estiércol por planta, su riego es por un sistema por goteo, se observó que las plantas presentaban virus se aplicó fungicidas y insecticidas para el manejo de lechosa.

Soil samples were taken from the experimental station of the National Agriculture Investigation Institute (INIA), which is taxonomically classified as a Oxic Haplustals, of the fine clay family, with a pH of 6.7, it has an organic matter content of 1.6% and values for phosphorous and potassium of 3 and 120 mg kg respectively.

Use- maize

This is located in INIA, on coordinates UTM-SAM (N490247 E1110229); this type of land use was given intensive management, and for the preparation of soil for this purpose, the soil was plowed, manure was applied, and a 100-50-50 fertilization plan was carried out. This was followed by weeding with 1.3 kg ha-1 of atrazine and 70 kg ha-1 of ACCEN. One liter of Lannate was used, and for the control of ants, ATILAN.

Use- sugarcane

Located in INIA on coordinates UTM-SAM (N490097 E1100041), the farming unit has an intensive land management using conventional mechanization, and it is used for agronomic tasks such as deforestation, soil leveling, two deep plowing passes in the first 60 cm of depth in the soil, followed by a plow 30-40 cm deep, a harrow, fertilizer was applied in the first months of the crop's growth N-F-K (100-100-250) kg.

Use- natural forest

Located in INIA on coordinates UTM-SAM (N490405 E1110494), this type of use is kept in natural conditions, with no agronomic handling of any type.

Use- papaya

Located in the municipal area of Peña, on coordinates UTM-SAM (N 495388 E1110005, this system contains a fertilization plan as follows: ½ kg of fertilizer formula 12/24/12 and 1 kg of manure per plant. It is irrigated by drip, plants showed the presence of a virus and fungicides and insecticides were applied in the handling of papaya.

Use- grass

Its coordinates are UTM-SAM N 495649 E 1109051; this type of land use is found under natural conditions, with no agronomic handling of any type.


Uso- pasto

Sus coordenadas son UTM-SAM N 495649 E 1109051, este tipo de uso de tierra se encuentra en condiciones naturales, sin ningún manejo agrícola.

Colecta de muestra de suelo para el aislamiento de cepas

El suelo colectado fue de la zona próxima a las raíces (rizosfera), con 50% de la proliferación del cultivo. Las muestras de los suelos se colocaron en unas bolsas libre de algún contaminante previamente identificadas con sus datos, luego se llevó al laboratorio para aislar los microorganismos (cepas) y hacer las evaluaciones correspondientes. En el laboratorio, la muestra de suelo se mezcló y se colocó a secar al aire sin llegar a la desecación extrema (Martínez-Viera et al., 2006).

Colecta de muestra de suelo con fines de fertilidad

Se reunieron las submuestras por cada tipo de uso de tierra 1 kg de suelo a una profundidad de 0-20 cm en la zona más cercana a las raíces del cultivo, las muestras se colocaron en bolsas identificadas y fueron llevadas al laboratorio, luego se hicieron las muestra compuesta por cada tipo de uso de tierra, las variables evaluadas fueron: pH, conductividad eléctrica (CE), capacidad de intercambio catiónico (CIC), disponibilidad de macronutrientes (N, P, K), las mismas se determinaron siguiendo la metodología de análisis de suelo con fines de fertilización (Instituto de Edafología, 1993).

Colecta de muestra de suelo con fines físicos

Se colectaron muestras usando un barreno tipo Uhland para recoger muestra de suelo no disturba, tomando las muestras a dos profundidad de 0-10 cm y 0-20 cm, con el objetivo de identificar la unidad de suelos. Las variables físicas fueron: densidad aparente, macroporosidad, microporosidad, conductividad hidráulica saturada, según la metodología descrita por Pla (1983).

Aislamiento de cepas solubilizadora de fósforo (SF)

Se pesó 1 gr de suelo rizosférico, se suspendió en agua estéril y se realizó diluciones hasta 10-9, luego se extendió 0.1 mL en cajas petri conteniendo medio de cultivo Pikovskaya y se incubó durante 5 días, posteriormente se aislaron las colonias que formaron halo transparente-como indicador de capacidad de solubilizar fósforo. Estas cepas fueron utilizadas para preparar el biofertilizante (preinoculo).

Collecting soil samples for strain isolation

The soil gathered was surrounding the roots (rhizosphere), after 50% of the crop's proliferation. Soil samples were placed in bags, free of any pollution-free bags, previously labeled with its data, and were later taken to the laboratory to isolate microorganisms (strains) and carry out the corresponding evaluations. In the lab, the soil sample was mixed and placed to dry, avoiding its reaching extreme dryness (Martínez-Viera et al., 2006).

Collecting soil samples for fertility purposes

Subsamples were gathered for each type of land use (1 kg of soil at a depth of 0-20 cm) in the area nearest to the roots. Samples were placed in labeled bags and taken to the lab, and later compound samples were made for each type of land use. The variables were pH, electrical conductivity (CE), capacity of cationic exchange (CIC), and availability of macronutrients (N, P, K), and were established following the soil analysis method with purposes of fertilization (Instituto de Edafología, 1993).

Collecting soil samples for physical purposes

Samples were gathered using a Uhland borer to take samples of soil, taking the samples from two depths, 0-10 cm and 0-20 cm, in order to identify the soil unit. The physical variables were apparent density, macroporosity, microporosity, and saturated hydraulic conductivity, according to the methodology described by Pla (1983).

Isolation of phosphorous- solubilizing strains (SF)

One gram of rhizospheric soil was weighed, suspended in sterile water, and diluted up to 10-9. Then 0.1 mL was extended in petri dishes with Pikovskaya culture and incubated for 5 days. Later, colonies were isolated, and they formed a transparent halo, as an indicator of its capability to solubilize phosphorous. These strains were used to prepare the biofertilizer (preinoculant).

Preparation of the biofertilizer (preinoculant)

The preinoculant was prepared using strains FN and SF, previously isolated in the Ashby and Pikovskaya media, respectively, cultivated in culture media 48 h before their use. We worked on a Vf/Vm ratio of 10:1.


Preparación del biofertilizante (preinoculo)

El preinoculo se preparó a partir de las cepas FN y SF previamente aisladas en los medios Ashby y Pikovskaya respectivamente, sembradas en medios de cultivo 48 h antes de ser utilizadas. Se trabajó con una relación Vf/Vm de 10:1.

Donde: Vf= volumen del frasco y Vm= volumen del medio, siguiendo las recomendaciones sugeridas por (Martínez et al., 2006).

Pruebas de promoción de germinación de la planta

Se efectuó un recuento de las semillas germinadas en los tratamientos: testigo (sin inoculó), con cepa fijadoras de nitrógeno y con cepa solubilizadora de fósforo entre los 4 y los 10 días después de la siembra, así como del número de plantas en las que apareció la primera hoja verdadera (hoja bandera) antes de los 7 días y hasta los 10 días (Martínez et al., 2006).

Análisis de los resultados

Se realizó un análisis de varianza (ANAVAR) para determinar diferencias entre los tipos de uso las propiedades de suelo.


Anticipadamenta a la discusión de los resultados se determinó la clase textural de los diferentes usos, debido a que la textura tiene efectos sobre el comportamiento del suelo, en el Cuadro 1, se presentan los valores de limo, arena y arcilla para los usos evaluados.

Where: Vf= volume of the jar, and Vm= volume of the media, following recommendations by Martínez et al., 2006).

Plant germination promotion tests

Germinated seeds in the following treatments: control (no inoculant), with nitrogen-fixating strain and with phosphorous-solubilizing strain 4-10 days after planting, as well as the number of plants in which the first true leaf appeared (flag leaf) before 7 days and up to 10 days (Martínez et al., 2006).

Analysis of results

A variance analysis (ANAVAR) was performed to establish differences between types of use of soil properties.


Before discussing results, the textural type of the different soil types was established, since the texture has an effect on soil behavior. Table 1 shows the values for lime, sand and clay for the uses evaluated.

Physical and chemical characterization of the soils under study

Before isolating the strains, the soil was physically and chemically characterized in order to establish the existing relations between its quality and the presence of groups of microorganisms evaluated. Table 2 shows the results obtained for the physical variables of the soil.

The values for apparent density (Table 2) were significantly higher (p< 0.05) in the uses with grass and maize, in comparison to values obtained for papaya, sugarcane and

Uso Bosque Caña Maíz Lechosa PastoArena (%) 52 38 54 24 58

Limo (%) 23 33 25 49 33

Arcilla (%) 25 29 21 21 9

Clase Textural Franco arcillo-arenoso Franco-arcilloso Franco arcillo-arenoso Franco-limoso Franco

Cuadro 1. Porcentaje de arena, limo y arcilla en los diferentes usos evaluados en el Valle medio del Río Yaracuy.Table 1. Percentage of sand, lime and clay in the different uses evaluated in the middle Valley of River Yaracuy.


Caracterización física y química de los suelos bajo estudio

Previó al aislamiento de las cepas se caracterizó física y químicamente el suelo, con el objeto de establecer las relaciones existentes entre la calidad del mismo y la presencia de los grupos de microorganismos evaluados en el Cuadro 2, se presentan los resultados obtenidos para las variables físicas de suelo.

Los valores de densidad aparente (Cuadro 2), fueron significativamente superiores (p< 0.05) en los usos pastos, y maíz al compararse con los valores obtenidos en los usos lechosa, caña y bosque. Esto refleja un avanzado proceso de compactación, dado que Doran (2000) espera valores inferiores a 1.40 g cm3 en suelos de texturas Franco y Franco arcillosa, en este caso en todos los usos a excepción del bosque los valores están por encima del nivel crítico. Arshad et al. (1996) señalaron que valores por encima de 1.69 gr cm3 en esta clase texturales pueden afectar el desarrollo radical, estos problemas físicas pueden estar asociados al uso excesivo de maquinaria, en el caso de los usos bosque y lechosa el incremento de la materia orgánica, pudo reducir los valores de densidad aparente, producto del mejoramiento de las condiciones estructurales del suelo.

Con respecto a la porosidad total, los valores más altos fueron encontrados en el uso bosque, debido a que la incorporación de materia orgánica y el tiempo de descanso, mejoran la estructura del suelo y en consecuencia la porosidad, en comparación a aquellos uso donde el uso de maquinaria es intensivo, trae como consecuencia el deterioro de la estructura del suelo, tal como fue indicado para los usos maíz y caña, cuyos valores de porosidad fueron inferiores

forest. This reflects and advances stage of compactness, since Doran (2000) expected values of under 1.40 g cm3 in soils with textures Loamy and Loamy clayey. In this case, in all uses, except for forestry, values are above the critical level. Arshad et al. (1996), pointed out that values higher than 1.69 g cm3 in this textural type can affect radicle growth. These physical problems may be related to the excessive use of machinery. In the case of the uses forestry and papaya, the increase

of organic matter could reduce the values of apparent density, due to the improvement of the soil's structural conditions.

For total porosity, the highest values were found in the use forestry, since the incorporation of organic matter and time of inactivity improve the soil's structure and consequently, its porosity, as opposed to those in which the use of machinery is intensive, causing the soil structure to deteriorate, as pointed out for the uses maize and sugarcane, the values of which were below 40%. Arias (2001) pointed out that conventional tillage destroys the structure of the soil, due to the movement of the macroaggregates.

For macroporosity we observed that in the uses maize and grass, there was a drastic reduction in the amount of macropores, especially in the second depth of sampling. These results show that excessive mechanization lead to the formation of a compact layer, at 10-20 cm below the surface. Mora and Toro (2007) and De la Heras et al. (2003) point out that the destruction of macropores leads to a greater proportion of micropores, which hinders water movement, creating an oxygen deficit that affects the activity of microorganisms. In this sense, the values for microporosity were significantly lower (p< 0.05) in forestry and sugarcane

Cuadro 2. Valores promedios de las variables físicas evaluadas en cinco usos del suelo del Valle Medio del Río Yaracuy.Table 2. Average values of the physical variables evaluated in five uses of soil of the middle Valley of the Yaracuy River.

Da= densidad aparente; Mp= macroposidad; PT= porosidad total; MO= microporosidad. Letras distintas indican diferencias significativas. p< 0.05.

Variablesfísicas

UsosBosque Caña Maíz Lechosa Pasto

Da 0-10 1.23 a 1.44 b 1.52 b 1.47 b 1.58 b10-20 1.43 a 1.43 a 1.65 b 1.40 a 1.65 b

Mp 0-10 12.98 a 14.43 a 20.61 b 18.96 b 17.88 b10-20 11.84 a 16.37 a 12.90 a 18.68 b 14.47 a

PT 0-10 59.87 b 49.50 a 47.72 a 44.95 a 44.64 a10-20 52.21 c 49.39 c 38.65 a 46.16 b 39.10 a

MP 0-10 46.89 d 35.07 c 24.34 a 28.76 b 26.83 b10-20 40.37 c 32.99 b 25.75 a 27.48 a 24.63 a


a 40%, Arias (2001) señalan que la labranza convencional destruye la estructura del suelo, producto de la remoción de los macroagregados.

Con relación a la macroporosidad, se observó que en los usos maíz y pasto, ocurrió una drástica reducción del contenido de macroporos, especialmente a la segunda profundidad de muestreo, estos resultados evidencian que la excesiva mecanización llevan a la formación de una capa compactada a la profundidad de 10-20 cm, Mora y Toro (2007) y De la Heras et al. (2003), señalan que la destrucción de los macroporos conlleva a una mayor proporción de microporos, lo cual dificulta el movimiento de agua, creando condiciones de déficit de oxigeno que afecta la actividad de los microorganismos. En ese sentido los valores de microporosidad, fueron significativamente menores (p< 0.05) en los usos bosque y caña al ser comparado con los valores reportados para los usos maíz, lechosa y pasto, mientras que los usos bosque y caña presentaron los valores más altos, debido tanto a problemas de deterioro estructural del suelo como a incrementos en los contenido de arcillas.

Una vez analizadas las variables físicas, en el Cuadro 3, se presentan los resultados paras las variables químicas evaluadas.

En el Cuadro 3 se observó que el incremento de la materia orgánica del suelo fue encontrado en los usos lechosa y bosque y que está estrechamente relacionado con la cantidad de residuos orgánicos incorporados al mismos, ya sea por los aporte en forma de estiércol o por la hojarasca que se incorpora progresivamente en el bosque. El incremento de

when compared to the values obtained for maize, papaya and grass, whereas forestry and sugarcane showed the highest values, due to structural deterioration problems in the soil, as well as increases in the amounts of clay.

After analyzing the physical variables, we analyzed the chemical variables, shown in Table 3.

Table 3 shows that an increase in the organic matter of the soil was found in papaya and forestry and that it is related to the amount of organic residues added to the soil, whether as manure or stubble that is slowly mixed with the soil in the forest. The increase in organic matter was related to a greater amount of nutrients in the soil. In the case of P, values were significantly higher in papaya (p< 0.05), due to organic fertilization. We noticed that the highest amount of SF bacteria in uses with large amounts of this Rodríguez et al. (2009) indicate that the rises in the amounts of organic matter lead to greater biological activity, since the highest contribution of organic carbon helps microorganisms reproduce. These results contradict those reported by López et al. (2008), who indicate that SF strains are greater in soils with lower levels of this element. In the case of K, maize was the use that showed the highest values of this nutrient in comparison to papaya and grass. This is due mostly to the high doses of K. However, in

maize, despite showing a better nutritional state, the development of microorganisms was lower, and this agrees with reports by Martínez et al. (2008), who claim that under conventional handling, the development of microorganisms is lower, due mostly to the physical deterioration of the soil.

Cuadro 3. Valores promedios de las variables química evaluadas en cinco del suelo del valle Medio del Rio Yaracuy.Table 3. Average values of the chemical variables evaluated in five soil uses in the middle Valley of the Yaracuy River.

CE= conductividad eléctrica; MO= materia orgánica; P= fosforo disponible; K= potasio; Ca= calcio, Mg, Magnesio. Letras distintas indican diferencias significativas (p< 0.05).

Variables UsosBosque Caña Maíz Lechosa Pasto

pH 0-20 cm 7.4 b 7.6 b 6.5 a 7.2 b 7.6 bC.E (dS/m) 0-20 cm 0.28 b 0.28 b 0.08 a 0.74 c 0.08 a M.O (%) 0-20 cm 3.6 b 1.6 a 1.3 a 4.5 c 1.5 aP (mg/kg) 0-20 cm 2 a 4 a 5 a 131 c 13 bK (mg/kg) 0-20 cm 105 c 91 c 425 a 265 b 207 bCa (mg/kg) 0-20 cm 3 965 c 1 938 b 397 a 4154 c 3397 cMg (mg/kg) 0-20 cm 192 b 180 b 91 c 265 a 207 b


materia organica, estuvo relacionado a un mayor contenido de nutrientes en el suelo, en el caso del P los valores de este fueron significativamente más altos en el uso lechosa (p< 0.05), producto de la fertilización orgánica, observándose que la mayor cantidad de bacterias SF en usos con altos contenidos de este Rodríguez et al. (2009), señalan que los incrementos en los contenidos de materia orgánica conllevan a una mayor actividad biológica, dado a que el mayor aporte de carbono orgánico, ayuda a la multiplicación de los microorganismos. Éstos resultados contradicen a lo reportados por López et al. (2008), quienes señalan que las cepas SF presentan mayor en suelo bajos niveles de este elemento. En el caso del K, el uso maíz fue el que presento los valores más altos de este nutriente en comparación a los uso lechosa y pasto y esto se debe fundamentalmente a las altas dosis que se aplican de este, no obstante en el uso maíz a pesar de presentar un mejor estado nutricional el desarrollo de los microorganismos fue menor, coincidiendo con lo reportado por Martínez et al. (2008), que señalan que bajo manejo convencional el desarrollo de los microorganismos es menor, debido fundamentalmente al deterioro físico del suelo.

Con respecto al pH este fue mayor en los usos bosque, lechosa, caña y pasto en comparación al uso maíz, posiblemente, los microorganismos que más se ven favorecido con los valores altos de pH sobre las bacterias SF, Torres y Lizarazo (2007). Con respecto a la conductividad eléctrica los valores fueron bajo en todos los usos, encontrándose por debajo de los niveles críticos, reportados por Florentino (1998) y Doran (2000), quienes señalan que suelos con valores menores a 0.98 dS/m son considerados no salinos, y no tienen efectos nocivos sobre cultivos o microorganismos, mientras que valores superiores a estos afectan el desarrollo, como lo menciona Torres et al. (2009).

Aislamiento de cepas FNVL y SF

En los Cuadro 4, se observa un mayor crecimiento de las colonias FNVL en comparación a las SF, dado que las FNVL se desarrollan en mayor cantidad y mayor velocidad, además que las SF son afectadas por la baja disponibilidad de este elemento en suelo. El mayor desarrollo de bacterias FNVL, se observó en los usos caña y pasto. Esto se a que el tiempo de descanso mejor sustancialmente las condiciones físicas del suelo, lo que permitió un mejor desarrollo de las mismas; asimismo, la no aplicación de agroquímicos contribuyo a un mejor desarrollo de los microorganismos, Sivila y Angulo (2006), expresan que la actividad de los microorganismos del suelo es el parámetro que mejor está relacionado con el

Regarding pH, this was higher in the forestry, papaya, sugarcane and grass uses, than it was for maize. Possibly, the microorganisms that have the benefits of the highest pH values on bacteria SF, Torres and Lizarazo (2007). For electric conductivity, values were low for all land uses, even below critical levels reported by Florentino (1998) and Doran (2000) who claim that values lower than 0.98 dS/m are considered non-saline and have no harmful effects on crops or microorganisms, whereas values above these affect growth, as mentioned by Torres et al. (2009).

Isolation of FNVL and SF strains

Table 4 shows a greater growth of colonies FNVL than in SF, due to the fact that FNVL grow faster and in greater amounts, as well as SF being affected by low availabilities of this element in the soil. The greatest growth of FNVL bacteria was observed in sugarcane and grass. This was because resting time improved the soil's physical conditions substantially, which allowed the bacteria to develop better. Likewise, the non-application of agrochemicals helped microorganisms develop better. Sivila and Angulo (2006), state that the activity of microorganisms in the soil is the parameter that is best related with leaving it unmoved. The lower values of FNVL bacteria can be due to the excessive mechanization that created adverse conditions for the development of microorganisms such as: anaerobiosis, soil compacting and no plant cover. Jaramillo et al. (2004) claim that these conditions reduce biodiversity and the activity of microorganisms.

Despite sugarcane being a conventional land use, the number of FNVL strains were higher than uses under organic handling. Ghering et al. (2005) and Peña-Venegas (2004), indicate that in conventional agricultural systems, with little cycling of nutrients and no external nitrogen sources, symbiotic fixation is boosted, increasing the microorganisms that can fixate it.

Forestry and papaya, despite the high values for organic matter, displayed low FNVL populations. Mantilla et al. (2009), indicate that high nitrogen values can affect the establishment of these bacteria and stimulate the presence of other microbial populations. These authors found less aerobic and microaerophylic bacteria with a potential to fixate nitrogen in a forest with high levels of organic matter.


descanso del mismo. En el caso del uso los menores valores de bacterias FNVL, pueden atribuirse a la excesiva mecanización que creó condiciones adversas para el desarrollo de los microorganismos como: anaerobiosis, compactación del suelo y ausencia de cobertura vegetal. Jaramillo et al. (2004), refieren que éstas condiciones, reducen la biodiversidad y la actividad de los microorganismos.

En el uso caña a pesar de ser un manejo convencional, el número de cepas FNVL fueron superiores en comparación a los usos bajo manejo orgánico, Ghering et al. (2005) y Peña-Venegas (2004), señalan que en sistemas agrícolas convencionales, con poco ciclaje de nutrientes y en ausencia de fuentes externas de nitrógeno, la fijación simbiótica se ve potenciada, incrementándose los microorganismos capaces de fijar el mismo.

Contradictoriamente en los usos bosque y lechosa, a pesar de los altos valores de materia orgánica, presentaron poblaciones baja de FNVL, Mantilla et al. (2009), señalan que valores altos de nitrógeno pueden afectar el establecimiento de estas bacterias y estimular la presencia de otras poblaciones microbianas, estos autores encontraron una menor abundancia de bacterias aerobias y microaerofilas con potencial para fijar nitrógeno en un bosque con altos niveles de materia orgánica.

En cuanto al aislamiento de las cepas solubilizadoras de fósforo se tomaron también cinco cepas. Las cuales fueron identificadas de esta manera SF187, SF188, SF189, SF190.1 y SF191.

Con respecto a las bacterias SF, el mayor número de colonias fue reportado en el uso lechosa, con 20 colonias, esto debido a la fertilización orgánica, lo cual incrementa los niveles de P, promoviendo el desarrollo de estas cepas, estos resultados coinciden con los reportados por Torres et al. (2009) quienes encontraron que la aplicación de materia orgánica favoreció el desarrollo de los microorganismos, especialmente los SF. En el

For the isolation of phosphorous solubilizing strains, five strains were also taken and labelled as SF187, SF188, SF189, SF190.1 and SF191.

Regarding the SF bacteria, the highest number of colonies was reported in papaya land use, with 20 colonies, due to organic fertilization, which increases the levels of P,

promoting the development of these strains. These results coincide with those reported by Torres et al. (2009) who found that the use of organic matter improved the growth of microorganisms, and especially the SF. In the use forestry, the number of SF bacteria was also important, due to the high levels of organic matter and to adequate physical conditions of the soil, which improves the growth of microorganisms. Torres et al. (2009) consider that organic fertilization and resting time are key factors that contribute to increasing the growth of microorganisms. Regarding the use maize, results found were the results expected, given that excessive mechanization and the excessive use of agrochemicals deteriorated soil quality, and affected the growth of microorganisms. Ferreras et al. (2007) and López et al. (2008), point out that the inadequate handling of lands have lead to the deterioration of the soil structure and amounts of organic matter, therefore affecting the growth of beneficial organisms in the soil.

Biostimulation tests

Table 6 shows the results obtained for the biostimulation test, in which we can see that the greatest radicle growth occurred in the capsules with maize seeds (Zea maiz L.) inoculated with the strains FNVL187 and NVL 190, with values statistically higher (p< 0.05) than the rest of the treatments applied, whereas in the evaluation of strains in the bean Phaseolus vulgaris L. plantations, the most efficient strains were FNVL

TUT Núm. muestra Núm. colonia Observación de la morfología Cepa seleccionada

Caña de azúcar FN188 10 Borde regular, pequeña, brillosa No

Maíz FN 187 3 Borde regular, pequeña plana SiBosque FN 189 3 No se observo por apariencia de hongo. Si

Lechosa FN 190 2 Borde regular, grande, brillosa No creció

Pasto FN 191.1 20 Borde regular, cremosa, brillosa Si

Cuadro 4. Cepas fijadoras de nitrógeno seleccionadas.Table 4. Selected nitrogen-fixating strains.


uso bosque el número de bacterias SF, también fue importante, esto debido tanto a los altos niveles de materia orgánica, como a unas adecuadas condiciones físicas del suelo, lo cual favorece el desarrollo de los microorganismos. Torres et al. (2009), consideran que la fertilización orgánica y el tiempo de descanso son factores claves que contribuyen a incrementar el desarrollo de los microorganismos. En relación al uso maíz, los resultados encontrados fueron los esperados, dado que la excesiva mecanización y el uso excesivo de agroquímicos, desmejoraron la calidad del suelo, afectando el desarrollo de los microorganismo. Ferreras et al. (2007) y López et al. (2008), señalan que el manejo inadecuado de las tierras han conducido al deterioro de la estructura del suelo y la reducción de los contenidos de materia orgánica, afectando de esta manera el desarrollo de los organismos benéficos del suelo (Cuadro5).

Pruebas de bioestimulación

En el Cuadro 6, se presentan los resultados obtenidos en la prueba de bioestimulación, los mismos muestran que el mayor crecimiento radicular se observaron en las cápsulas con semillas de maíz (Zea maiz L.) inoculados con las cepas FNVL187 y NVL 190 con valores estadísticamente superiores (p< 0.05) al resto de los tratamientos aplicados, mientras que cuando se evaluaron las cepas en el cultivo de caraota Phaseolus vulgaris L., las cepas más eficientes fueron la FNVL 187 y la FNVL 191 respectivamente, estos resultados obedecen a que las bacterias expresan su eficiencia de inoculación en este cultivo, mientras que el resto de la cepas no, Landis (2000) y Peña y Reyez (2007), estudiaron que los niveles altos de nitrógeno promueven una rápida división y elongación celular, demostrándose así la importancia de la aplicación de estas cepas para estimular el crecimiento de las plántulas.

Estos resultados coinciden con los reportados por López et al. (2008), que a partir de la inoculación de cepas FNVL observó un incremento en los porcentajes de germinación

187 and FNVL 191 respectively. These results are due to the fact that bacteria express their inoculation efficiency in this crop, whereas the remaining strains do not. Landis (2000) and Peña and Reyez (2007) studied that high nitrogen levels promote a quick cell division and elongation, therefore showing the importance of the application of these strains to stimulate the growth of the plantlets.

These results agree with those reported by López et al. (2008) in which, after inoculating FNVL strains, germination percentages rose from 52 to 75% in inoculated plants. Likewise, Constantino (2010) carried out an investigation to increase and accelerate the germination process in Carica, and found that the increase was due to the contribution of growth-promoting hormones.

For phosphorous solubilizers, the most efficient strains were SF 188.1 and SF 197.1, which promoted a greater radicle growth than the rest of the strains evaluated in

TUT Núm. de la muestra Núm. de colonia Observación de la morfología Cepa seleccionadaCaña de azúcar SF188 7 Borde regular, con buen halo, crema con el centro

más oscuro (parece huevo frito)Si

Maíz SF187 3 Borde irregular, halo sulubilizadora amarillosa SiBosque SF189 10 Borde regular, marrón claro, pequeña, con halo No crecióLechosa SF190.1 13 Borde regular, cremosa, blanca, con halo No crecióPasto SF191.1 1 Borde regular, crema oscura en el centro,

aplanada, grandeSi

Cuadro 5. Cepas solubilizadoras de fósforo.Table 5. Phosphorous solubilizing strains.

Cepa Maíz Frijol

FN187 3.35 c 3.46 cFN190 3.48 c 0FN191 2.15 b 2.98 b

SF187.1 1.48 a 0.64 a

SF 188.1 1.86 a 3.00 b

SF 191.1 2.23 b 2.25 b

Control 2.20 b 2.05 b

Cuadro 6. Efecto de la inoculación con cepas FNVL y SF sobre la longitud de la radícula de plántulas de maíz.

Table 6. Effect of inoculation with FNVL and SF strains in radicle length in maize plantlets.


de 52 a 75% en las plantas inoculadas. Asimismo, Constantino (2010), realizó una investigación con el objeto de incrementar y acelerar el proceso de germinación des semillas de Carica, encontrando que el incremento obedeció al aporte de hormonas promotoras de crecimiento

Con respecto a las solubilizadoras de fósforo las cepas más eficientes fueron la SF 188.1 y la SF 197.1 quienes promovieron un mayor desarrollo radicular en comparar al resto de las cepas evaluadas en el cultivo de maíz, mientras en el cultivo de la caraota la cepa más eficiente fue la SF 191.1. Ensayos en invernadero en Capsicum annun (Altamirano, 2002) y en Phaseolus vulgaris L. (Romano et al., 2003), así como en forestales como cedro (Altamirano et al., 2000) han demostrado el potencial de bacterias solubilizadoras de P, (específicamente del género Psedumonas y Bacillus), para promover el crecimiento de plantas

Conclusiones

Las cepas FNVL se desarrollaron mejoren aquellos manejos con bajo contenido de materia orgánica o manejo intensivo, dado que en éstas condiciones se estimula mejor la fijación simbiótica de nitrógeno. Mientras que el mayor desarrollo de bacterias SF se observó en aquellos manejos con mayor contenido de fósforo, ya sea bajo fertilización orgánica o inorgánica.

El uso excesivo de maquinaria y agroquímicos, disminuyó la calidad del suelo, afectando el desarrollo de las FNVL y SF, tal como se verificó en el uso maíz.

Las cepas provenientes de condiciones de estrés tuvieron un mayor potencial de bioestimulacion, tanto en las semillas de maíz, como en las semillas de caraota, siendo estas las FNVL 187 y la SF 188.1, que fueron aisladas de los usos maíz y caña respectivamente, estas cepas fueron la que mejor promovieron el desarrollo de la radícula.

Agradecimiento

Los autores(as) agradecen a las instituciones que financiaron el proceso de investigación: INIA, proyecto ID-ARA-05-710; FONACIT, S1-2002000391 y al Consejo de Desarrollo Científico y Tecnológico de la UCLA (CDCHT) proyecto registrado bajo el código 005-RAG-2008.

maize plantations, wheareas in bean plantations, the most efficient strain was SF 191.1. Greenhouse tests in Capsicum annun (Altamirano, 2002) and in Phaseolus vulgaris L. (Romano et al., 2003), as well as in forests such as cedars (Altamirano et al., 2000) have shown the potential of phosphorous solubilizing bacteria, (specifically of the genuses Psedumonas and Bacillus) to promote plant growth.

Conclusions

The FNVL strains developed best in managements with low contents of organic matter or intensive handling, since in these conditions, symbiotic nitrogen is stimulated under these conditions, whereas the greatest development of SF bacteria was observed in managements with higher contents of phosphorous, whether in organic or inorganic fertilization.

The excessive use of machinery and agrochemicals reduced soil quality, affecting the development of FNVL and SF, as verified in the land use maize.

Strains taken from stress-filled conditions had a greater biostimulation potential in both maize seeds and bean seeds; these were the FNVL 187 and the SF 188.1 that were isolated of the land uses maize and sugarcane, respectively. These strains promoted radicle growth best.

Literatura citada

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Ecofisiología de seis variedades de frijol bajo las condicionesclimáticas de la Región Lagunera*

Ecophysiology of six bean varieties under the weather conditions of the Lagunera region

Jorge Armando Chávez-Simental1§ y Vicente de Paul Alvarez-Reyna2

1Intituto Tecnológico del Valle de Guadiana. Carretera Durango-México km 22.5 Durango, México. C. P. 34000. Tel. 01 618 8113152. 2Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna, Departamento de Riego y Drenaje. Periférico Raúl López Sánchez y Carretera Santa Fe. Torreón, Coahuila. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

En la problemática existente en la Comarca Lagunera sobre la disponibilidad de agua, es importante considerar cultivos alternos que se adapten a las condiciones climáticas de la región. Algunas variedades de frijol (Phaseolus vulagris L.) son susceptibles a sequía lo que limita el óptimo desarrollo del cultivo provocando bajo rendimiento. El objetivo de este trabajo fue determinar la tasa de fotosíntesis neta, tasa de transpiración, conductancia estomatal y rendimiento de seis variedades de frijol así como su adaptabilidad a las condiciones climáticas de la Comarca Lagunera. La investigación se realizó en el campo experimental de la UAAAN Unidad Laguna durante el ciclo de otoño-invierno de 2009 utilizando riego tradicional. Se midió la tasa de fotosintética, tasa de transpiración y conductancia estomatal con el equipo de medición “photosynthesis system CI 340®”. Además, se evaluó el rendimiento el cual fue correlacionado con las funciones fisiológicas antes mencionadas. La variedad que presentó el mayor rendimiento fue la Pinto Villa, la cual también mostró la mayor actividad fotosintética ubicándose dentro del grupo de genotipos con la conductancia estomatal más alta. Por otra parte, la variedad Pinto Mestizo obtuvo el segundo mejor rendimiento, aunque la actividad fisiológica de las variables estudiadas fueron las más bajas. Por lo tanto,

Abstract

In the current situation in the Comarca Lagunera regarding water availability, it is important to consider alternate crops that adapt to the area's weather conditions. Some bean varieties (Phaseolus vulagris L.) are susceptible to drought, which limits the optimum crop development, causing low yields. The main objective of this study was to determine the net photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance, and the yield of six bean varieties, as well as their adaptability to the weather conditions of the Comarca Lagunera. The research was conducted at the experimental station of the UAAAN Unidad Laguna, in the autumn-winter 2009 agricultural cycle, using traditional irrigation. The photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance were measured using the “photosynthesis system CI 340®”. We also evaluated the yield, which was correlated with the physiological functions measured. The variety that had the highest yield was the Pinto Villa, which also displayed the highest photosynthetic activity, ranking within the group of genotypes with highest stomatal conductance. On the other hand, the Pinto Mestizo variety had the second best yield, although physiological activity of the variables studied was the lowest. Therefore, the

Jorge Armando Chávez-Simental et al.300 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

las variedades Pinto Villa y Pinto Mestizo fueron las que mejor adaptabilidad presentaron a las condiciones climáticas de la Región Lagunera.

Palabras clave: Phaseolus vulagris L., adaptabilidad climática, conductancia estomatal, fotosíntesis, transpiración.

Introducción

El estrés ambiental representa una fuerte restricción para el aumento de la productividad de los cultivos y el aprovechamiento de los recursos naturales. Se estima que sólo 10% de la superficie de la tierra arable se encuentra libre de algún tipo de estrés (Benavides, 2002). La república mexicana cuenta con una superficie de 1 millón 958 mil 201 km2, de los cuales 52% corresponde a regiones áridas y semiáridas, con predominio de climas secos. No obstante en estas zonas se desarrollan importantes regiones agrícolas, donde se efectúa una parte considerable de la agricultura de riego y también se localiza extensa superficie de maíz y frijol de temporal como es el caso del altiplano mexicano (CONAZA, 1994). El frijol común (Phaseolus vulgaris. L.) ha sido y es uno de los productos básicos más importantes en el consumo humano. En México se cultiva principalmente en ambientes semi-tropicales, planicies semiáridas y en áreas irrigadas (Broughton et al., 2003). En 2009 se cultivaron en promedio 1.7 millones de hectáreas de las cuales 13% se desarrolló en condiciones de riego obteniendo un rendimiento medio anual de 1.63 t ha-1. El 87% restante se cultivó en condiciones de temporal donde el rendimiento fue muy variado, de 0.24 a 1.58 t ha-1 (SIAP-SAGARPA, 2011). Más de 85% del área de temporal se establece durante el ciclo agrícola primavera-verano, donde la sequía intermitente es la principal limitante para su producción (Acosta et al., 2000). Alrededor de 60% de la producción de frijol se da en regiones propensas a déficit de agua, donde los costos de riego y falta de precipitación son algunas de las mayores dificultades que enfrentan los productores (Castañeda et al., 2006).

Particularmente en la Comarca Lagunera existe el problema de disponibilidad de agua; sin embargo, este cultivo ocupa una superficie superior a las 9 mil ha en condiciones de riego, dado que las condiciones climáticas de la región no permiten establecer el cultivo bajo condiciones de temporal. En 2009 se obtuvo una producción de más de 2 mil toneladas con un rendimiento promedio de 0.82 t ha-1

Pinto Villa and Pinto Mestizo varieties presented the best adaptability to the weather conditions of the Lagunera region.

Key words: Phaseolus vulagris L., weather adaptability, stomatal conductance, photosynthesis, transpiration.

Introduction

Environmental stress is a strong restriction for the increase of the crops' productivity and the use of natural resources. It is estimated that only 10% of the arable land is under some type of stress (Benavides, 2002). Mexico has a surface of 1 958 000 km2, out of which 52% is arid and semi-arid regions, with a predominance of dry weather. However, in these areas, important agricultural areas are developed, in which a considerable part of the irrigation agriculture is performed, and it is also in these areas in which we can find large surfaces of rainfed maize and beans, such as in the case of the Mexican highlands (Conaza, 1994). The common bean (Phaseolus vulgaris. L.) is and has been one of the most important staple products for human comsumption. This crop in Mexico is planted mostly in semi-tropical environments, semi-arid flatlands and in irrigated areas (Broughton et al., 2003). In 2009, an average of 1.7 million hectares were planted with beans, out of which 13% was developed under conditions of irrigation, which gave an annual average of 1.63 t ha-1. The remaining 87% was grown under rainfed conditions, in which yield varied between 0.24 and 1.58 t ha-1 (SIAP-SAGARPA, 2011). Over 85% of the rainfed area was established during the spring-summer agricultural cycle, in which intermittent drought is the main limitation for its production (Acosta et al., 2000). Around 60% of the production of beans is in areas that are prone to water deficit, and in which costs of irrigation and scarce rainfall are some of the greatest difficulties faced by farmers (Castañeda et al., 2006).

Particularly in the Comarca Lagunera, there is a water availability problem, although this crop occupies a surface higher than 9 thousand ha in irrigated conditions, since the area's weather conditions do not permit the establishment of the crop under rainfed conditions. In 2009, production was over 2 thousand tons, with an average yield of 0.82 ton ha-1 (SIAP-SAGARPA, 2011). Some bean varieties are susceptible to droughts, which limits the optimum

Ecofisiología de seis variedades de frijol bajo las condiciones climáticas de la Región Lagunera 301

(SIAP-SAGARPA, 2011). Algunas variedades de frijol son susceptibles a sequía, lo que limita el óptimo desarrollo del cultivo provocando bajo rendimiento. Debido a esto, se han realizado investigaciones buscando adaptar diversos genotipos de frijol silvestre y domesticado del género Phaseolus a condiciones ambientales en zonas específicas del país bajo riego y temporal, evaluando el comportamiento de variables fisiológicas que interactúan con el ambiente al que son sometidas así como su rendimiento (López et al., 2005; Acosta et al., 2009). Las plantas se enfrentan al compromiso de obtener CO2 para mantener la fotosíntesis a través de los estomas donde se lleva a cabo el intercambio más importante de H2O y CO2, jugando la apertura estomática un papel crucial tanto en la transpiración como en la fotosíntesis foliar (Taiz and Zeiger, 2006).

Aunque el desarrollo de un cultivo es afectado por un grupo de factores ambientales, los de mayor impacto son la precipitación, radiación solar y temperatura (Wilson et al., 1995). Temperaturas superiores a 30 ó 40 °C pueden afectar su tasa de crecimiento limitando su actividad fotosintética y aumentando su respiración (Ellis et al., 1990; Lawlor, 2005; Morales et al., 2006). El incremento de la temperatura por encima del nivel normal para el desarrollo de las plantas, puede provocar deformaciones en los órganos reproductores. Se ha observado la presencia de pistilos dobles y hasta triples en flores de Prunus avium L. sometidas a tratamientos con altas temperaturas (Beppu y Kataoka, 1999). También se ha encontrado que temperatura superior a 35 °C cada tres a cuatro días durante la división celular del endospermo puede reducir la masa del grano, maduración e incluso puede provocar abortos florales en el maíz (Commuri y Jones, 1999).

Por lo anterior y dadas las características climáticas de la Comarca Lagunera, es importante poner atención en las funciones fisiológicas como son la fotosíntesis, transpiración y conductancia estomatal, ya que están ligadas a la subsistencia y productividad del cultivo. Las variables climáticas definen las áreas de distribución, los límites de sobrevivencia y los pisos altitudinales de vegetación e influyen, a una escala menor, en la distribución de especies y comunidades (Cabrera, 2002). Una mejor adaptación de los genotipos de frijol a los diferentes tipos de estrés que puede enfrentarse, ayuda a la estabilidad y ampliación de la producción en entornos propensos a la sequía, por lo que requiere menos agua para el riego y, en consecuencia, contribuyen a la conservación del recurso natural (Rao, 2000).

development, causing low yields. Due to this, investigations have been carried out which try to adapt diverse genotypes of wild and home-grown beans of the genus Phaseolus under environmental conditions in specific areas of the country, under irrigation and rainfed, evaluating the behavior of physiological variables that interact with the environment they are subjected to, as well as their yield (López et al., 2005; Acosta et al., 2009). Plants must obtain CO2 to maintain photosynthesis through the stomata, where the most important of H2O and CO2 takes place, and the opening of the stomata plays a crucial part, both in transpiration and in foliar photosynthesis (Taiz and Zeiger, 2006).

Although the growth of a crop is affected by a series of environmental factors, the ones that have the greatest impact are rainfall, sunlight and temperature (Wilson et al., 1995). Temperatures higher than 30 or 40 °C can affect its growth rate, limiting its photosynthetic activity and increasing its respiration (Ellis et al., 1990; Lawlor, 2005; Morales et al., 2006). A temperature rise above the normal for plant development can cause malformations in the reproductive organs. The presence of double, and even triple pistils has been observed in Prunus avium L. flowers undergoing treatments with thightemperatures (Beppu and Kataoka, 1999). It has also been found that temperatures above 35 °C every three or four days during cellular division of the endosperm can reduce the mass of the grain, the maturity, and may even cause floral abortion in maize (Commuri and Jones, 1999).

Due to this, and given the weather conditions of the Comarca Lagunera, it is important to pay attention to the physiological functions such as photosynthesis, transpiration stomatal conductance, since they are related to the subsistence and productivity of the crop. Weather variables define the distribution areas, the limits of survival and the y los altitudinal grounds of vegetation, and they influence, on a smaller scale, the distribution of species and communities (Cabrera, 2002). A better adaptation of bean genotypes to different types of stress they could face helps stabilize and broaden the production in surroundings that are prone to droughts, therefore it requires less water for irrigation and consequently, contributes to the conservation of the natural resource (Rao, 2000).

Due to the above, the aim of this work was to determine the variation of the net photosynthetic rate, transpiration rate, stomatal conductance and yields of six bean varieties, as well as to evaluate its adaptability to weather conditions in the Comarca Lagunera.


Por lo anteriormente descrito, el objetivo de este trabajo fue determinar la variación de la tasa de fotosíntesis neta, tasa de transpiración, conductancia estomatal y rendimiento de seis variedades de frijol y evaluar su adaptabilidad a las condiciones climáticas de la Comarca Lagunera.


La investigación se realizó en el campo experimental de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna (UAAAN-UL) en el municipio de Torreón, Coahuila. La región conocida como Comarca Lagunera pertenece a la región hidrológica Núm. 36 donde los cultivos de temporal predominantes son el maíz (47.7%) y el frijol (35%) (Voisin y Orona, 1993). Esta región se localiza entre los meridianos 102° 22’ y 104° 47’ longitud oeste, y paralelos 24° 22’ y 26° 23’ latitud norte con una altura media de 1 139 msnm y está conformada por 11 municipios del estado de Durango y 5 del estado de Coahuila. De acuerdo a la clasificación climática de Köppen modificada por García (1973), el clima de la Comarca Lagunera es de tipo desértico con escasa humedad atmosférica y precipitación pluvial promedio de 240 mm anuales; el periodo de lluvia comprende de mayo a septiembre donde ocurre 70% de la precipitación. En la mayor parte de la región se tiene una evaporación anual de 2 600 mm y una temperatura madia de 20 °C (CNA, 2005). Sin embargo, durante la primavera y verano (de mayo a agosto) la temperatura oscila en los 40 °C, lo que causa estrés hídrico y térmico a los cultivos (López et al., 2010).

Las mediciones se realizaron durante el ciclo agrícola otoño-invierno 2009. El área experimental se conformó de 374.4 m2 donde se trazaron 24 surcos de 0.65 m de separación y 24 m de longitud. Posteriormente se realizó la siembra en forma directa depositando seis semillas por metro lineal para obtener una densidad de población aproximada de 100 000 plantas por hectárea. Cada variedad se sembró en cuatro surcos repetidos en tres ocasiones.

Variedades de frijol evaluadas

Se evaluaron seis variedades de frijol tipo pinto con hábito de crecimiento indeterminado guía postrado, mismos que se tomaron como tratamientos irrigados mediante el sistema de riego tradicional; las variedades fueron: Pinto Villa, Pinto Nacional, Pinto Bayacora, Pinto Durango, Pinto Saltillo y Pinto Mestizo.


Research was carried out in the experimental fields of the Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna (UAAAN-UL) in the municipal area of Torreón, Coahuila. The area known as the Comarca Lagunera belongs to the hydrological region number 36, where the predominant rainfed crops are maize (47.7%) and beans (35%) (Voisin and Orona, 1993). This region is located between the meridians 102° 22’ and 104° 47’ longitude west, and parallels 24° 22’ and 26° 23’ latitude north, with an average altitude of 1 139 masl, and is made up of 11 municipal areas from the state of Durango and 5 from the state of Coahuila. According to Köppen's weather classification, modified by García (1973), the weather of the Comarca Lagunera is deserted with low atmospheric humidity and an average rainfall of 240 mm a year; the rainy season, in which 70% of all rainfall occurs, begins in May and ends in September. In most of the area, there is a yearly evaporation of 2,600 mm and an average rainfall of 20 °C (CNA, 2005). However, during the spring and summer (from May to August), temperatures tend to be in the 40 °C, which causes water and thermal stress for crops (López et al., 2010).

Measurements were made during the 2009 autumn-winter agricultural cycle. The experimental area was made up of 374.4 m2, in which 24 furrows were traced, with a separation of 0.65 m and 24 m in length. Later, sowing was performed in a direct manner, by placing six seeds per meter to obtain an approximate population density of 100 000 plants per hectare. Each variety was planted in four furrows, repeated three times.

Varieties of beans studied

Six varieties of pinto type beans with undetermined growth habit were evaluated, and taken as irrigated treatments, using traditional irrigation; the varieties were: Pinto Villa, Pinto Nacional, Pinto Bayacora, Pinto Durango, Pinto Saltillo and Pinto Mestizo

Study variables

The photosynthetic rate was measured in units of µmol m-2 s-1, the transpiration rate was measured with units of mmol m-2 s-1, and stomatal conductance in mmol m-2 s-1. These measurements were made using the handheld measuring


Variables de estudio

Se midió la tasa de fotosintética en unidades de µmol m-2 s-1, tasa de transpiración con unidades de mmol m-2 s-1 y conductancia estomatal en mmol m-2 s-1. Estas mediciones se realizaron utilizando el equipo de medición de mano “Photosynthesis System CI 340®” en un área foliar de 6.25 cm2. El rendimiento se midió pesando el producto por tratamiento en kg parcela-1 para posteriormente realizar su conversión a t ha-1 al final del experimento.

Metodología

Los datos de las variables fisiológicas fueron tomados en la tercera hoja del ápice hacia la base de la planta, con exposición directa de la luz solar. Las mediciones fueron realizadas en cuatro fechas a lo largo del ciclo agrícola del cultivo procurando un cielo despejado dentro de un horario de las 12:00 a las 16:00 h debido a que la actividad fotosintética, transpirativa y conductancia estomatal es más intensa en este período por la incidencia de la radiación solar e incremento de la temperatura. Las lecturas se tomaron durante la etapa de f loración y madurez fisiológica a los 50, 69, 71 y 83 DDS. La cosecha se realizó en forma manual a madurez fisiológica de la planta a los 101 DDS, recolectando las vainas de los dos surcos centrales de cada unidad experimental de las mismas plantas donde se tomaron los datos de fotosíntesis, transpiración y conductancia estomatal. El producto recolectado se trasladó al laboratorio de riego y drenaje de la UAAAN-UL para pesar las muestras y determinar el peso total por tratamiento.

Diseño experimental

La unidad experimental estuvo conformada por cuatro surcos de una longitud de 2.6 m por variedad. Los datos fueron tomados de los dos surcos centrales en cada variedad para disminuir el efecto de orilla. Los datos fueron analizados estadísticamente con el paquete computacional SAS versión 9.0. Los datos de las variables fisiológicas se analizaron bajo un diseño de bloques al azar con arreglo factorial con tres repeticiones (6 X 4 X 3) donde los factores y niveles fueron los siguientes: factor A variedad. Niveles: Pinto Villa, Pinto Nacional, Pinto Bayacora, Pinto Durango, Pinto Saltillo y Pinto Mestizo. Factor B Fechas de toma de datos. Niveles; 50, 69, 71 y 83 días después de la siembra (DDS). Los datos de rendimiento se analizaron bajo un diseño de bloques al azar con tres repeticiones. La comparación de medias se realizó con la prueba DMS (LSD en SAS) (p≤ 0.05).

unit “photosynthesis system CI 340®” in a foliar area of 6.25 cm2. Yield was measured by weighing the product per treatment in kg plot-1 to later convert it to t ha-1 at the end of the experiment.

Methodology

The physiological data were taken from the third leaf from the apex towards the base of the plant, with direct exposure to sunlight. Measurements were carried out in four dates throughout the crop's agricultural cycle, trying to find clear skies between 12:00 and 16:00 h, since photosynthetic and transpiration activity and stomatal conductance are more intense in this period due to incidence of sunlight and increase in temperature. Readings were taken during the flowering phase and physiological maturity at 50, 69, 71 and 83 DDS. Sowing was manual, during physiological maturity of the plant at 101 DDS, gathering the pods from the two central furrows of each experimental unit of the same plants from which data on photosynthesis, transpiration and stomatal conductance were taken. The product gathered was taken to the irrigation and drainage lab in the UAAAN-UL to weigh the samples and determine the total weight per treatment.

Experimental design

The experimental unit was made up of 4 furrows per unit, each one 2.6 m long. Data were taken from the two central furrows in each variety to reduce the effect of the edge. The data were analyzed statistically using SAS 9.0 computer package. The data of the physiological variables were analyzed under a random block design with a factorial arrangement with three repetitions (6 X 4 X 3), where the factors and leveles were as follows: factor A variety. Niveles: Pinto Villa, Pinto Nacional, Pinto Bayacora, Pinto Durango, Pinto Saltillo y Pinto Mestizo. Factor B Data taking dates. Levels; 50, 69, 71 and 83 days after sowing (DDS). The yield data were analyzed under a random block design with three repetitions. Averages were compared using the DMS test (LSD in SAS) (p≤ 0.05).


The result of the statistical analysis carried out on the variables measured in this study showed a significant difference between the six varieties of pinto bean evaluated.



El resultado del análisis estadístico realizado a las variables medidas en el estudio, mostró diferencia estadísticamente significativa entre las seis variedades de frijol pinto evaluadas.

Fotosíntesis neta (Pn)

Los valores de fotosíntesis neta (Pn) de las variedades Pinto Villa, Pinto Durango y Pinto Bayacora se comportaron de manera similar con 14.65, 14.46 y 13.48 µmol de CO2 m-2 s-1 respectivamente. No obstante presentaron diferencia estadística frente a las variedades Pinto Nacional, Pinto Mestizo y Pinto Saltillo las cuales presentaron 10.22, 9.83 y 8.78 µmol de CO2 m-2 s-1 respectivamente (Cuadro 1). Entre las fechas de muestreo hubo diferencia estadística sólo en la última fecha donde la cantidad de CO2 que asimiló la planta fue muy baja debido a que se encontraba en la etapa de senescencia.

En la Figura 1 se presenta el comportamiento de la asimilación de CO2 en las plantas de frijol, observándose un punto máximo en la actividad fotosintética entre la etapa de floración y maduración fisiológica (50 y 69 DDS); después de los 71 DDS la asimilación de CO2

comienza a decrecer hasta ser prácticamente nula a los 83 DDS antes de la cosecha. Existe una estrecha relación entre los DDS y fotosíntesis neta, la cual se encontró mediante una ecuación polinómica de segundo orden con un coeficiente de correlación de 0.92, lo que indica una predicción confiable que permite estimar la cantidad de CO2 que asimila la planta a lo largo de su ciclo vegetativo.

Net photosynthesis (Pn)

The net photosynthesis values (Pn) of varieties Pinto Villa, Pinto Durango and Pinto Bayacora behaved similarly with 14.65, 14.46 and 13.48 µmol of CO2 m-2 s-1 respectively. However, the showed statistical differences with the varieties Pinto Nacional, Pinto Mestizo and Pinto Saltillo, which displayed 10.22, 9.83 and 8.78 µmol of CO2 m-2 s-1 respectively (Table 1). There were statistical differences between sampling dates only in the las date, in which the amount of CO2 assimilated by the plant was very low, since it was in the phase of senescence.

Figure 1 shows the behavior of CO2 assimilation in bean plants, and we can notice a high point in photosynthetic activity between the flowering stage and physiological maturity (50 and 69 DDS). After 71 DDS, CO2

assimilation begins to fall until it becomes practically null at 83 DDS before harvest. There is a broad relationship between DDS and net photosynthesis, which was found using a second

order polynomic equation with a correlation coefficient of 0.92, which indicates a reliable prediction that helps it estimate the amount of CO2 the plant assimilates throughout its vegetative cycle.

Transpiration rate (E)

The transpiration rate generated in varieties Pinto Bayacora and Pinto Durango presented the highest values, with 4.65 and 4.52 mmol m-2 s-1. These varieties were statistically equal to the varieties Pinto Villa y Pinto Nacional, which showed a high transpiration rate of 4.23 and

Variedad DDS (fechas de muestreo) Media50 69 71 83

Pinto Villa 18.97 18.59 19.41 1.63 14.65 APinto Nacional 16.83 13.16 7.92 2.96 10.22 BPinto Bayacora 19.33 16.64 15.64 2.32 13.48 APinto Durango 18.23 17.72 19.50 2.39 14.46 APinto Saltillo 10.10 13.50 10.71 0.82 8.78 BPinto Mestizo 8.07 17.07 13.44 0.76 9.78 B

Media 15.26 a 16.11 a 14.44 a 1.81 b

Cuadro 1. Fotosíntesis neta (µmol de CO2 m-2 s-1) de seis variedades de frijol común en la Región Lagunera UAAAN-UL, 2009.Table 1. Net photosynthesis (µmol de CO2 m-2 s-1) of six common bean varieties in the Lagunera region UAAAN-UL, 2009.

Medias con la misma letra son estadísticamente iguales (DMS α= 0.05); comparación de medias entre variedades (letras mayúsculas); comparación de medias entre fechas de muestreo (letras minúsculas).


Tasa de transpiración (E)

La tasa de transpiración que se generó en las variedades Pinto Bayacora y Pinto Durango mostraron los valores más altos con 4.65 y 4.52 mmol m-2 s-1. Estas variedades fueron estadísticamente iguales a las variedades Pinto Villa y Pinto Nacional, las cuales presentaron una tasa de transpiración de 4.23 y 3.81 mmol m-2 s-1; a la vez, éstas dos últimas variedades también presentaron igualdad estadística con las variedades Pinto Mestizo y Pinto Saltillo con 3.53 y 3.35 mmol m-2 s-1 (Cuadro 2).

El comportamiento de esta variable fue similar a la fotosíntesis neta. La relación entre los DDS y transpiración se muestra en la Figura 2; con la ecuación polinómica de segundo orden obtenida del análisis de regresión, es posible estimar la transpiración de las plantas de frijol con una

3.81 mmol m-2 s-1; these two varieties also showed statistical equality to varieties Pinto Mestizo and Pinto Saltillo with 3.53 and 3.35 mmol m-2 s-1 (Table 2).

The behavior of this variable was similar to that of net photosynthesis. The relationship between DDS and transpiration is shown in Figure 2; using the second order polynomic equation obtained from the regression analysis, we can calculate the transpiration of bean plants with a 76% reliability. However, at 71 DDS, unstable behavior appeared in transpiration, which reduced the correlation coefficient. The highest transpiration rate was noticed during the stages of flowering and physiological maturity (50 and 71 DDS), after which it began to fall, until values reached a minimum, at 83 DDS, like Pn.

Stomatal conductance (gs)

Stomatal conductance regulates the gaseous exchange between the plant and the atmosphere, and it is therefore directly related to photosynthesis and transpiration. However, this function is influenced by the temperature of the environment. The behavior of the stomatal conductance in the varieties Pinto Durango, Pinto Bayacora and Pinto Villa was similar, with no significant statistical difference, and the variety Pinto Durango standing out with 147.52, 139.23 and 136.48 mmol m-2 s-1 respectively. The varieties Pinto Nacional, Pinto Mestizo and Pinto Saltillo showed a lower stomatal conductance (105.55, 91.12 and

90.21 mmol m-2s-1 respectively), resulting statistically equal between them, but different to the rest of the varieties. There was a distinct statistical difference between the dates data were taken, which showed a decreasing behavior as the DDS moved on.

Figura 1. Relación entre los días después de la siembra y la fotosíntesis neta UAAAN-UL, 2009.

Figure 1. Relation between days after sowing and net photosynthesis UAAAN-UL, 2009.

VariedadDDS (fechas de muestreo)

Media50 69 71 83

Pinto Villa 4.70 5.08 6.21 6.89 4.23 ABPinto Nacional 5.43 5.29 2.68 1.84 3.81 ABPinto Bayacora 5.10 5.48 6.61 1.39 4.65 APinto Durango 5.17 4.85 6.15 1.90 4.52 APinto Saltillo 3.97 4.80 3.80 0.82 3.35 BPinto Mestizo 2.43 4.63 5.16 1.91 3.53 B

Media 4.47 a 5.02 a 5.10 a 1.46 b

25

20

15

10

5

0

Foto

sínt

esis

net

a µm

ol m

-2 s-1

50 69 71 83

Días después de la siembra

Pn= 16.831 + 0.7003 (DDS) - 0.0596 (DDS)2

R2= 0.92

Cuadro 2. Tasa de transpiración (mmol m-2 s-1) de seis variedades de frijol común en la Región Lagunera UAAAN-UL, 2009.Table 2. Transpiration rate (mmol m-2 s-1) of six common bean varieties in the Lagunera region UAAAN-UL, 2009.



The regression analysis carried out on this variable with regard to DDS, found a good relation using a polynomic equation with a correlation coefficient of 91% (Figure 3). By applying the equation, it is possible to estimate gs depending on the DDS.

On the other hand, we tried to relate gs with photosynthesis and transpiration. The net photosynthesis values, as well as transpiration values, were adjusted to a second order polynomial value showing the broad relationship between

these two variables with stomatal conductance when obtaining a good correlation coefficient (0.96 and 0.83 respectively).

Pn = -0.9021 + 0.1756 (gs) -0.0004 (gs)2

E = 0.8878+ 0.0536 (gs)-0.0002 (gs)2

confiabilidad de 76%. Sin embargo, a los 71 DDS se presentó un comportamiento inestable en la transpiración, lo que redujo el coeficiente de correlación. La tasa de transpiración máxima se observó durante las etapas de floración y madurez fisiológica (50 y 71 DDS), momento en el cual comenzó a disminuir hasta obtener valores mínimos a los 83 DDS al igual que la Pn.

Conductancia estomatal (gs)

La Conductancia estomatal es la responsable de regular el intercambio gaseoso entre la planta y atmósfera, por lo que está directamente relacionada con la fotosíntesis y transpiración. Sin embargo, esta función fisiológica está inf luenciada por la temperatura del ambiente. El comportamiento de la conductancia estomatal en las variedades Pinto Durango, Pinto Bayacora y Pinto Villa fue similar sin presentar diferencia estadística significativa, destacando la variedad Pinto Durango con 147.52, 139.23 y 136.48 mmol m-2 s-1 respectivamente. Las variedades Pinto Nacional, Pinto Mestizo y Pinto Saltillo presentaron una conductancia estomatal menor (105.55, 91.12 y 90.21 mmol m-2s-1 respectivamente) resultando estadísticamente iguales entre ellas pero diferentes al resto de las variedades. Hubo diferencia estadística marcada entre las fechas de la toma de datos, que mostró un comportamiento decreciente en función al incremento de los DDS.

El análisis de regresión realizado a esta variable con respecto a los DDS, encontró una buena relación mediante una ecuación polinómica con un coeficiente de correlación 91% (Figura 3). Con la aplicación de la ecuación obtenida, es posible estimar la gs en función de los DDS.

Figura 2. Relación entre los días después de la siembra y la tasa de transpiración UAAAN-UL, 2009.

Figure 2. Relation between days after planting and transpiration rate UAAAN-UL, 2009.

Tasa

de t

rans

pira

ción

mm

ol m

-2 s-1

Días después de la siembra50 69 71 83

7

6

5

4

3

2

1

0

E= 4.3794 + 0.2918 (DDS) - 0.0182 (DDS)2

R2= 0.7688

Variedad DDS (fechas de muestreo) Media50 69 71 83Pinto Villa 174.03 175.64 182.50 13.76 136.48 A

Pinto Nacional 215.40 127.27 58.78 20.71 105.55 BPinto Bayacora 196.93 186.13 159.67 14.18 139.23 APinto Durango 223.60 211.00 141.60 13.90 147.52 APinto Saltillo 135.27 128.23 87.25 10.09 90.21 BPinto Mestizo 88.03 149.27 108.56 18.60 91.12 B

Media 172.21 a 162.92 a 123.06 b 15.21 c

Cuadro 3. Conductancia estomatal (mmol m-2 s-1) de seis variedades de frijol común en la Región Lagunera UAAAN-UL, 2009.

Table 3. Stomatal conductance (mmol m-2 s-1) of six common bean varieties in the Lagunera region UAAAN-UL, 2009.



Por otra parte, se buscó relacionar la gs con la fotosíntesis y la transpiración. Los valores de fotosíntesis neta al igual que la transpiración se ajustaron a un modelo polinominal de segundo orden mostrando la estrecha relación de estas dos variables con la conductancia estomatal al obtener un buen coeficiente de correlación (0.96 y 0.83 respectivamente).

Pn = -0.9021 + 0.1756 (gs) -0.0004 (gs)2

E = 0.8878+ 0.0536 (gs)-0.0002 (gs)2

Según las ecuaciones anteriores, tanto la fotosíntesis neta como la transpiración tendrán un punto máximo que será controlado por la apertura y cierre estomatal, que a su vez, dependerá de las condiciones climáticas como la humedad relativa y temperatura principalmente y contenido de humedad del suelo (Figura 4).

Rendimiento

En el Cuadro 4 se presenta la producción obtenida en las seis variedades de frijol evaluadas. El análisis estadístico encontró diferencia significativa entre variedades. Las variedades Pinto Villa y Pinto Mestizo presentaron el rendimiento más alto de 0.547 y 0.498 t ha-1 respectivamente resultando estadísticamente iguales entre ellas. La variedad Pinto Nacional presentó una producción de 0.35 t ha-1 estadísticamente igual a las variedades Pinto Bayacora con 0.310 t ha-1 y Pinto Durango 0.312 t ha-1; éstas dos últimas resultaron estadísticamente igual a la variedad Pinto Saltillo la cual presentó la producción más baja con 0.274 t ha-1. Las variedades que obtuvieron el rendimiento más alto, superaron al reportado por el SIAP 2009 para el municipio de Torreón, el cual es de 0.38 t ha-1.

According to the above equations, both net photosynthesis and transpiration will reach a high point, which wil be controlled by the opening and closing of stomata, which, in turn, will depend on weather conditions such as relative humidity and temperature, mainly, and soil humidity (Figure 4).

Yield

Table 4 shows the production obtained in all six varieties of beans evaluated. The statistical analysis found a significant difference between varieties. Varieties Pinto Villa and Pinto Mestizo presented the highest yield, with 0.547 and 0.498 t ha-1 respectively, which made them statistically equal. The variety Pinto Nacional showed a production of 0.35 t ha-1, statistically equal to the varieties Pinto Bayacora, with 0.310 t ha-1 and Pinto Durango, with 0.312 t ha-1; the two latter resulted statistically equal to the variety Pinto Saltillo, which presented the lowest production, with 0.274 t ha-1. The varieties with the highest yields, surpassed the yield reported by SIAP 2009 for the municipal area of Torreón, which is 0.38 t ha-1.

Figura 3. Relación entre días después de la siembra y conductancia estomática UAAAN-UL, 2009.

Figure 3. Relation between days after planting and stomatal conductance UAAAN-UL, 2009.

Días después de la siembra50 69 71 83

250

200

150

100

50

0

Con

duct

anci

a Est

omát

ica m

mol

m-2 s-1 gs= 191.58 + 5.1798 (DDS) - 0.5821 (DDS)2

R2= 0.9144

Figura 4. Relación de fotosíntesis neta y tasa de transpiración con la conductancia estomática UAAAN-UL, 2009.

Figure 4. Relation of net photosynthesis and transpiration rate with stomatal conductance UAAAN-UL, 2009.

Pn= 0.9021 + 0.1756 (gs) - 0.0004 (gs)2

R2= 0.9643

Foto

sínt

esis

net

a µm

ol m

-2 s-1

25.0

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0

Conductancia estomática mmol m-2 s-1

Tasa

de t

rans

pira

ción

mm

ol m

-2 s-1

7

6

5

4

3

2

1

00 50 100 150 200 250

E= 0.8878 + 0.0536 (gs) - 0.0002 (gs)2

R2= 0.8321


Conclusiones

La actividad fotosintética, transpirativa y conductancia estomatal de las seis variedades de frijol se comportaron de manera diferente, sin embargo se encontró una estrecha relación entre ellas.

La variedad que obtuvo el mayor rendimiento fue la Pinto Villa, la cual también presentó la mayor actividad fotosintética y se ubicó dentro del grupo de genotipos con la conductancia estomática más alta, pero no así con la tasa de transpiración. Lo anterior puede atribuirse a que la variedad Pinto Villa transpiró en menor cantidad, lo que se tradujo en menor pérdida de agua y “no estrés hídrico” aprovechando al máximo la fotosíntesis, lo que se reflejó en el rendimiento.

La variedad Pinto Mestizo fue la segunda mejor en rendimiento aunque en los procesos fisiológicos de las variables medidas fue la que menor actividad presentó. Por lo tanto, estas dos variedades fueron las que presentaron mejor adaptabilidad a las condiciones climáticas de la Región Lagunera.

Cabe mencionar que el cultivo se manejó sin ningún tipo de fertilización, por lo que sería recomendable manejar un programa de nutrición para posteriores investigaciones, lo que pudiera reflejarse en mejores rendimientos y observarse un comportamiento diferente en las funciones fisiológicas de la planta.

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Conclusions

The photosynthetic and transpiration activity and stomatal conductance of the six varieties of beans behaved differently, although a broad relation was found between them.

The variety with the highest yield was Pinto Villa, which also showed the highest photosynthetic activity and placed in the group of genotypes with the highest stomatal conductance, but with transpiration rate, this was not the case. This could be due to the variety Pinto Villa transpiring less, which translated into lower loss of water and “non-water stress” taking the fullest advantage of photosynthesis, which showed in the yield.

The variety Pinto Mestizo was second best in yield, although it showed the lowest activity in physiological processes of the variables measured. Therefore, these two varieties showed the least adaptability to weather conditions in the Lagunera area.

It is worth mentioning that the crop was handled with no fertilization whatsoever, hence it would be recommendable to consider a nutrition program for future research, which could later translate as better yields and a different behavior would show in the physiological functions of the plant.

Variedad MediaPinto Villa 0.547 a

Pinto Nacional 0.345 bPinto Bayacora 0.310 bcPinto Durango 0.312 bcPinto Saltillo 0.274 cPinto Mestizo 0.498 a

Media C.V. = 9.12%

Cuadro 4. Rendimiento (t ha-1) de seis variedades de frijol común en la Región Lagunera UAAAN-UL, 2009.

Table 4. Yield (t ha-1) of six common bean varieties in the Lagunera region UAAAN-UL, 2009.

Medias con la misma letra son estadísticamente iguales (DMS α= 0.05).



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Características agronómicas y contenido de Fe y Zn en el grano de frijol tipo Rosa de Castilla (Phaseolus vulgaris L.)*

Agronomic traits and Fe and Zn content in the grain of common Rosa de Castilla type bean (Phaseolus vulgaris L.)

Yanet Jiménez-Hernández1, Jorge Alberto Acosta-Gallegos1§, Bertha María Sánchez-García1 y Miguel Ángel Martínez Gamiño2

1Campo Experimental Bajío, INIFAP. Carretera Celaya a San Miguel de Allende km 6.5, C. P. 38110, Celaya, Guanajuato. México. Tel. 01 461 16115323 Ext. 200. ([email protected]), ([email protected]). 2Campo Experimental San Luis, INIFAP. Domicilio conocido Ejido Palma de la cruz en Soledad de Graciano Sánchez. C. P. 78431. Tel. 01 444 8524303. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: septiembre de 2011


Resumen

El frijol de tipo Rosa de Castilla (RC) es popular en áreas de Guanajuato, San Luis Potosí y Zacatecas, donde se produce bajo temporal. El objetivo fue comparar características agronómicas de 22 colectas de tipo RC con dos variedades mejoradas de tipo Flor de Mayo (FM) bajo condiciones de temporal. El experimento se estableció en 2008 en dos localidades de Guanajuato, Celaya (1 785 msnm) y Ocampo (2 200 msnm) y una de San Luis Potosí, Villa de Arriaga (2 200 msnm). Se utilizó un diseño de bloques completos al azar. En las localidades de Guanajuato se determinaron características fenologicas y la reacción a enfermedades y en las tres se determino el rendimiento y peso de 100 semillas y a una muestra de semilla de cada material se le determino el contenido de hierro y Zinc. Se observaron diferencias significativas (p< 0.01) para rendimiento, peso de 100 semillas y contenido de hierro y zinc en el grano entre localidades, genotipos y para la interacción genotipo x localidad. A través de localidades, el mayor rendimiento, > 1 300 kg ha-1, lo obtuvieron las colectas RCG08001, RCA06001 y RCZ06001. El promedio del peso de 100 semillas más alto lo obtuvo la colecta RCSLP 08001 con 40.2 g. Las colectas sobresalientes por contenido de minerales fueron RCG 08011 y RCZ06001 con más de 65 y 40 ppm para Fe

Abstract

The ‘Rosa de Castilla’ type bean is popular in areas of Guanajuato, San Luis Potosí and Zacatecas, where it is produced under rainfed conditions. The aim of this research was to compare the agronomic characteristics of 22 RC accessions with two bred cultivars of the Flor de Mayo type beans grown under rainfed conditions. The trial was established during 2008 under rainfall conditions in two locations in the state of Guanajuato: Celaya (1 785 masl) and Ocampo (2 200 masl), as well as one in San Luis Potosí, in Villa de Arriaga (2 200 masl). A complete random block design was used. At the locations in Guanajuato, phenological characteristics and reactions to diseases were established, and in all three locations, seed yield and the weight of 100 seeds were determined; also, the iron and zinc contents were established in one seed sample for each material. Significant differences (p< 0.01) were observed for seed yield, weight of 100 seeds, and iron and zinc seed content for the effects of location, genotype and the interaction of both. Throughout locations, the greatest yield, > 1 300 kg ha-1 was obtained by accessions RCG08001, RCA06001 and RCZ06001. The highest weight for 100 seeds was found in RCSLP 08001, with 40.2 g. For mineral content, outstanding accessions were RCG 08011 and RCZ06001 with > 65 and 40 ppm

Yanet Jiménez-Hernández et al.312 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

y Zn, respectivamente. En comparación con los testigos, las colectas mostraron ciclo largo y susceptibilidad a la roya y al tizón de halo.

Palabras clave: cultivo de temporal, reacción a enfermedades, rendimiento, variedades nativas.

Introducción

El frijol criollo del tipo RC pertenece a la raza Jalisco (Singh et al., 1991), misma que se caracteriza por poseer variedades de hábito de crecimiento indeterminado trepador tipo IV e indeterminado postrado tipo III (Singh, 1982); en la forma trepadora la altura es superior a 3 m, el tallo y las ramas son débiles y presentan entrenudos largos, y las vainas se pueden distribuir en toda la planta; las semillas son de tamaño mediano, con frecuencia de forma redonda, oval o ligeramente alargadas (Singh et al., 1991). Éstas variedades se cultivan principalmente bajo temporal en el eje neovolcánico y la porción sur del altiplano semiárido en el norte de Guanajuato, Suroeste de San Luis Potosí y Sureste de Zacatecas.

Las actuales variedades nativas de frijol tipo Rosa de Castilla por lo general son de ciclo largo, y susceptibles a enfermedades causadas por hongos, virus y bacterias. En la porción sur de su rango de distribución las formas trepadoras son comunes, mientras que en el área semiárida son las de hábito indeterminado postrado tipo III ; las primeras adaptadas a sitios de mayor precipitación y las segundas a áreas relativamente secas, en las que deben sembrarse a de fines de junio. Este tipo de frijol tiene demanda en ciudades como Querétaro, Irapuato, León, Aguascalientes y Guadalajara y entre los mexicanos que viven en los EE.UU. por ser de grano atractivo por su forma, tamaño y color.

Además de sus propiedades nutritivas relacionadas con su contenido de proteínas, el grano de frijol contiene otros compuestos importantes, como son los minerales hierro y zinc, compuestos relacionados con la salud.

A la fecha no existen variedades mejoradas del tipo RC y como primer paso para ser desarrolladas, en 2008 se colectaron materiales de este tipo en Guanajuato, Zacatecas y SLP. Se reporta la caracterización un grupo de 22 colectas de frijol tipo RC con la finalidad de identificar materiales sobresalientes en rendimiento y contenido de minerales en el grano. Estas se compararon con dos variedades mejoradas del tipo FM, Anita y M38.

for Fe and Zn, respectively. In comparison to the checks, accessions displayed a long growth cycle and susceptibility to rust and halo blight

Key words: rainfed crop, reaction to diseases, seed yield, landraces.

Introduction

The RC type bean belongs to the Jalisco breed (Singh et al., 1991), a feature of which are its cultivars of indeterminate climbing growth habit, type IV, and indeterminate prostrate growth habit, type III (Singh, 1982); in the climbing type, height is over 3 m, the stalk and branches are weak and have long internodes, and pods can be distributed throughout the plant; seeds are medium-sized, frequently round, oval-shaped or slightly elongated (Singh et al., 1991). These cultivars are grown mainly in rainfed conditions in the neovolcanic axis and the southern part of the semiarid highlands in northern Guanajuato, southwestern San Luis Potosí, and southeast of Zacatecas.

The current native cultivars of Rosa de Castilla type beans are generally of long cycles and susceptible to diseases caused by fungi, viruses and bacteria. In the southern portion of its distribution range, the climbing forms are common, whereas in the semiarid areas, the indeterminate prostrate growth habit, type III is more common; the former, adapted to regions of more rainfall, and the latter, to relatively dry areas, in which beans must be planted towards late June. This type of bean is demanded in cities such as Querétaro, Irapuato, León, Aguascalientes, and Guadalajara, as well as with Mexicans who live in the U.S., since it is attractive because of its shape, size and color.

Not only does the bean grain have nutritional properties related to its protein content, but it also contains other important compounds, such as iron and zinc, which are related to an adequate human health.

To date there are no improved cultivars of the RC type, and as a first step towards their development, in 2008 materials of this type were gathered in Guanajuato, Zacatecas y SLP. The characterization was reported of a group of 22 RC type bean gatherings to identify materials that stand out in yield and mineral content in the grain. They were then compared to two cultivars of the types FM, Anita and M38.

Características agronómicas y contenido de Fe y Zn en el grano de frijol tipo Rosa de Castilla (Phaseolus vulgaris L.) 313


Germoplasma. Las colectas estudiadas provienen de diversos municipios de Guanajuato y una de cada uno de los estados de Zacatecas, Aguascalientes y SLP (Cuadro 1). Para comparación se incluyeron como testigos a las variedades mejoradas Flor de Mayo Anita (Castellanos-Ramos et al., 2003) y Flor de Mayo M38 (Acosta et al., 1995).

Localidades de prueba. Durante el ciclo de temporal de 2008 se estableció un ensayo en Celaya y Ocampo, Guanajuato y en Villa de Arriaga, San Luís Potosí (Cuadro 1). En Celaya el suelo es de tipo Vertisol, mientras que en Ocampo, Guanajuato y Villa de Arriaga el suelo es típico de la región semiárida de altura del tipo Xerosol, superficial y de bajo contenido de materia orgánica.

El ensayo se estableció en julio después de haberse humedecido el perfil del suelo con las lluvias. En Villa de Arriaga se establecieron dos repeticiones por limitantes de terreno, en Ocampo seis repeticiones y tres en Celaya; en todos los casos se utilizó un diseño de bloques completos al azar y una parcela de un surco de 6 m de longitud separados a 76 cm. Antes de la siembra, la semilla se trato con los productos Lorsban® y Vitavax 200®, con la dosis sugerida en la etiqueta del producto. La siembra se efectúo en forma manual en surcos previamente abiertos con tractor y cultivadora. Se sembraron 15 semillas por metro lineal. El manejo agronómico del cultivo fue el convencional para frijol de temporal en la región e incluyó dos deshierbes mecánicos y uno manual; no se controlaron plagas y enfermedades.


Germplasm. The collections studied were taken from several municipal areas in Guanajuato, and one from each of the states of Zacatecas, Aguascalientes and SLP (Table 1). In order to compare, the improved cultivars Flor de Mayo Anita (Castellanos-Ramos et al., 2003) and Flor de Mayo M38 (Acosta et al., 1995) were taken as controls.

Test locations. During the 2008 rain cycle, a trial was carried out in Celaya and Ocampo, Guanajuato, and in Villa de Arriaga, San Luis Potosí (Table 1). In Celaya the soil is Vertisol, whereas in Ocampo, Guanajuato and Villa de Arriaga, the soil is typical of the high semiarid region of the Xerosol type, superficial and low content of organic matter.

The trial was performed in July, after the rains had moistened the soils. In Villa de Arriaga, two repetitions were established for every terrain limitants; in Ocampo, there were six repetitions and in Celaya there were three. In all cases, we used a randomized complete block design and a field with six-meter long furrows, separated at 76 cm. Before planting, seed were treated with Lorsban® and Vitavax 200®, with the dosage suggested in the labels of these products. Plantation was carried out by hand in furrows previously opened using a tractor and a harvester. Fifteen seeds were planted per meter. The agronomic handling of the crop was conventional for beans in the rainy season and included two mechanical weedings and one manual one; pests and diseases were not controlled.

Cuadro 1. Materiales de frijol tipo Rosa de Castilla y testigos incluidos en el estudio.Table 1. Materials of Rosa de Castilla type beans and controls included in the study.

Código Origen Código OrigenRCA 06001 El Tildio, El Llano, Ags. RCG 08010 Laguna de Gpe. San Felipe, Gto.RCG 08001 Jaral del Progreso, Gto. 1 RCG 08011 Silao, Gto. 2006RCG 08002 Romita, Gto. 1 RCG 08012 Ocampo, Gto.RCG 08003 El Colorado, Ocampo, Gto. 1 RCG 08013 Villagrán, Gto.RCG 08004 San Miguel, Celaya, Gto. RCG 08014 Romita, Gto. 2RCG 08005 El Colorado, Ocampo, Gto. 2 RCZ 06002 Calera, Zac.RCG 08006 El Colorado, Ocampo, Gto. 3 RCG 08015 Dolores Hidalgo, Gto.RCG 08007 El Jitomatal, Silao, Gto. RCG 08016 Abel Romo, Ocampo, Gto.RCSLP 08001 El Tepetate, Villa de Arriaga, SLP RCG 08017 Romita, Gto. 3RCG 08008 Jaral del Progreso, Gto. 2 RCG 08018 Integradora Ocampo, Gto.RCZ 06001 Calera, Zacatecas T 1 Flor de mayo AnitaRCG 08009 Manuel Doblado, Gto. T 2 Flor de mayo M38


Datos determinados. En los ensayos establecidos en Guanajuato, se determinaron días a floración y madurez después de la fecha de siembra, así como la incidencia de las enfermedades que se presentaron durante el desarrollo del cultivo. La floración se determinó cuando 50% de las plantas de una parcela presentaban al menos una flor abierta y la madurez cuando 90% de las plantas presentaban vainas maduras, color paja. Para la reacción a enfermedades se utilizó una escala de 1 a 9, donde 1= sin síntomas y 9= planta muerta o máxima severidad (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987). La reacción de las colectas a las enfermedades se determinó en la fase inicial de la etapa reproductiva, entre el inicio de la floración y el inicio del llenado de vainas (R6 a R7). Después de la cosecha se determinó el rendimiento en kg por parcela y se transformo a kg ha-1 y de cada parcela se contabilizaron y pesaron 100 semillas.

Análisis de grano. Durante la cosecha se tomaron 10 vainas por parcela de cada colecta y testigos; se seleccionaron vainas que no tocaran el suelo y se utilizaron guantes para no modificar el contenido de minerales en el grano por contacto manual. Posteriormente las semillas fueron extraídas de las vainas, también con guantes, y enviadas al laboratorio de suelos del Campo Experimental Bajío para el análisis del contenido de Hierro y Zinc. A la harina de frijol previamente desecada, se le adicionaron 5 mL de H2NO3 y se pre-digirieron por una noche. Se le adicionaron 2 mL de ácido perclórico y se digirieron por una hora a 120 °C, posteriormente, se incrementó la temperatura a 210 °C, durante una hora más hasta obtener un líquido transparente verdoso. Enseguida se dejaron enfriar las muestras a temperatura ambiente y se aforaron con agua desionizada a 100 mL. La cuantificación se realizó mediante espectrofotometría solar M5 (Thermo Elemental), equipado con lámparas de cátodo hueco codificadas para cada elemento analizado.

Análisis estadísticos. Los datos determinados se analizaron con el paquete SAS versión 9.1 (SAS Institute, 2002) siguiendo el diseño experimental utilizado por sitio. Se realizó también un análisis combinado bajo un diseño completamente al azar que permite diferente número de repeticiones. Los análisis combinados, uno fue con información de rendimiento y peso de 100 semillas, así como contenido de minerales en las tres localidades. Para la comparación de medias y al haber testigos designados, se utilizó la prueba de la diferencia mínima significativa (DMS) al 0.05 de probabilidad.

Data determined. In the trials in Guanajuato, we determined days until flowering and maturity after the date of planting, as well as the incidence of diseases that appeared during the crop's growth. Flowering was determined the moment in which 50% of the plants in a field had at least one flower open, and maturity was when 90% of the plants showed mature, hay-colored pods. For reactions to diseases, we used a scale of 1 to 9, where 1= no symptoms and 9= dead plant or maximum severity (Shoonhoven and Pastor-Corrales, 1987). The reaction of the collections to diseases was determined in the initial phase of the reproductive stage, between the start of flowering and the start of the filling of pods (R6 to R7). After the harvest we determined the yield in kg per field and it was converted to kg ha-1, and 100 seeds of each field were counted and weighed.

Grain analysis. During the planting, 10 pods and controls were taken from each collection; we chose pods that did not touch the ground and we used gloves in order to not modify the content of minerals in the grain due to contact with our hands. Later, the seeds taken from the pods, also using gloves, and sent to the soil laboratory in the Campo Experimental Bajío for iron and zinc content analysis. Previously dried bean flour was added 5 mL of H2NO3 and they were predigested for one night. It was then added 2 mL of perchloric acid and digested for an hour at 120 °C. Next, the temperature was raised to 210 °C for an hour until a greenish transparent liquid was obtained. The samples were then left to cool down at room temperature and measured with 100 mL deionized water. Quantification was carried out using M5 solar spectrophotomety (Thermo Elemental), equipped with empty cathode lamps codified for each element analyzed.

Statistical analysis. The data obtained were analyzed using the package SAS version 9.1 (SAS Institute, 2002) following the experimental design used per site. A combined analysis was also performed under a complete random design that allows for a different number of repetitions. One of the combined analyses was carried out with information of yield and weight of 100 seeds, as well as the mineral content in the three locations. For the comparison of averaged and having designated controls, we used the minimal significant difference test (DMS) a 0.05 probability.



Características agronómicas. La fenología de los genotipos evaluados resultó significativamente diferente a través de localidades, respuesta relacionada con la temperatura media de cada localidad; así, en Ocampo y Villa de Arriaga el ciclo del cultivo resulto similar y de mayor duración al observado en Celaya, sitio de menor altura y mayor temperatura media durante el ciclo del cultivo.

El rendimiento promedio obtenido en Villa de Arriaga y Ocampo resultó similar y superior al obtenido en Celaya (Cuadro 2). En términos de rendimiento, las colectas RC mostraron mayor adaptación en Ocampo y Villa de Arriaga. Asimismo, la presión por enfermedades fue mayor en Celaya y los afectaron en mayor grado que a los testigos (Cuadro 5). En cuanto al peso de 100 semillas, el de Celaya resultó ligeramente inferior al de Ocampo y Villa de Arriaga (Cuadro 2), lo que indica mayor estabilidad para ésta característica en comparación con el rendimiento que fue altamente influenciado por el ambiente de producción, como corresponde a una característica cuantitativa (Singh, 1992).

Villa de Arriaga. En esta localidad la precipitación fue favorable durante el ciclo del cultivo pero por su largo ciclo de cultivo los materiales RC fueron parcialmente dañados por una helada el 2 octubre. A pesar de lo anterior, y debido a que el cultivo tenía 105 días de establecido, varias colectas RC obtuvieron un rendimiento superior a los testigos (Cuadro 3), entre ellas RCG08010, RCG08008 y RCG08018 y dos de ellas tuvieron un peso de 100 semillas superior a los 40 g. Esta última característica es importante en la comercialización de este tipo de grano, cuyo mayor valor en comparación con el tipo FM tradicional se debe al color, forma y tamaño del mismo. Las colectas de San Felipe y Ocampo, Guanajuato provienen de una área muy similar a


Agronomic characteristics. The phenology of the genotypes evaluated resulted to be significantly different depending on the locations, a response related to the average temperature of each location. Hence, in Ocampo and Villa de Arriaga, the planting cycle resulted similar and longer-lasting to the one in Celaya, which is higher above sea level and a higher average temperature during the planting cycle.

The average yield obtained in Villa de Arriaga and Ocampo was similar and higher than that obtained in (Table 2). In terms of yield, the RC collections showed better adaptation in Ocampo y Villa de Arriaga. Likewise, pressure from disease was greater in Celaya and these were affected to a higher degree than the controls (Table 5). As for the weight of 100 seeds, in Celaya it turned out slightly below that for Ocampo and Villa de Arriaga (Table 2), which indicates a greater stability for this trait, as opposed to yield, which was highly influenced by the production environment, as it should be for a quantitative trait (Singh, 1992).

Villa de Arriaga. In this location, rainfall was favorable during the planting cycle, but because of its long cycle, RC materials were partly damaged by frost on 2 October. Despite this, and due to the plantation being 105 days old, several RC collections had a higher yield than the controls (Table 3), including RCG08010, RCG08008, and RCG08018 and two of them had a weight of 100 seeds higher than 40 g. This feature is important when commercializing this grain, whose higher value in comparison to the traditional FM is due to its color, shape, and size. The collections from San Felipe and Ocampo, Guanajuato come from a similar area to Villa de Arriaga, which partly explains its high yield

Localidad Fecha de siembra

Días a floración

Días a madurez Rendimiento kg ha-1

Peso de 100 semillas (g)

Villa de Arriaga, SLP. 8 de julio Nd1 1052 1121 35.5Ocampo, Gto. 11 de julio 55 116 1040 36.1Celaya, Gto. 22 de julio 63 93 646 34.4

Cuadro 2. Características agronómicas promedio de 24 genotipos de frijol establecidos bajo condiciones de temporal en tres localidades de prueba. Ciclo primavera-verano 2008.

Table 2. Average agronomic characteristics of 24 bean genotypes established under rainy conditions in three test locations. Spring-summer 2008 cycle.

1Nd= no determinado; 2a 105 días después de la siembra el cultivo fue dañado por baja temperatura.


Villa de Arriaga, lo que en parte explica su alto rendimiento en esta localidad. La colecta RCSLP08001 (El Tepetate, Villa de Arriaga, SLP), que pudiera considerarse como el testigo local, fue superada por las colectas mencionadas.

La variación en el peso de 100 semillas es amplia dentro del tipo RC, en este caso fue de 28 g a 45.2; el peso más bajo se observó en los materiales colectados en la parte semiárida de Guanajuato y SLP (hábito tipo IIIb) y el mayor en las colectas del centro de Guanajuato (tipo IV). A pesar de que todos los productores clasificaron a sus variedades como RC, es probable que las de menor tamaño de semilla, pertenezcan al tipo FM. En las de mayor peso de semilla, ésta fue de forma oval (Singh et al., 1991).Sólo en esta localidad se cuantificó la producción de paja, lo cual permitió calcular el índice de cosecha, índice relacionado con la eficiencia de la planta para dirigir su biomasa hacia las estructuras reproductivas (Donald y Hamblin, 1976). Por lo general, un mayor índice de cosecha

in this area. The collection RCSLP08001 (El Tepetate, Villa de Arriaga, SLP), which could be considered the local control was surpassed by the collections mentioned above.

The variation in the weight of 100 seeds is wide within RC; in this case, it was 28 to 45.2g. The lowest weight was observed in the materials gathered in the semiarid areas of Guanajuato and SLP (habit type IIIb), and the greatest, in the collections in central Guanajuato (type IV). Although all farmers classified their cultivars as RC, it is probable that those with small seed belong to the type FM. In those with greater seed weight, seed shape was oval (Singh et al., 1991).

In this location alone, hay production was quantified, which helped calculate the harvest index, related to the plant's efficiency, to direct its biomass towards its reproductive

Cuadro 3. Características agronómicas de 22 genotipos de frijol del tipo de Rosa de Castilla y testigos establecidos bajo temporal en Villa de Arriaga, SLP. 2008.

Table 3. Agronomic characteristics of 22 Rosa de Castilla bean genotypes and controls established under rainfalls in Villa de Arriaga, SLP. 2008.

Núm. Colecta Grano(kg ha-1)

Peso 100 semillas (g)

Paja(kg ha-1) I.C. 1

1 RCA 06001 1 149 32.4 442 0.722 RCG 08001 1 239 37.6 1 567 0.443 RCG 08002 1 337 41.0 1 133 0.544 RCG 08003 1 013 39.5 1 017 0.495 RCG 08004 1 059 38.8 1 008 0.516 RCG 08005 905 30.3 1 583 0.367 RCG 08006 1 155 36.7 1 233 0.488 RCG 08007 929 36.5 400 0.699 RCSLP 08001 912 38.7 450 0.6610 RCG 08008 1 406 45.2 1 100 0.6511 RCZ 06001 751 34.6 1 350 0.3512 RCG 08009 920 32.6 1 350 0.4013 RCG 08010 1 588 40.9 1 062 0.5914 RCG 08011 1 170 32.3 1 750 0.4015 RCG 08012 1 300 41.6 2 700 0.3216 RCG 08013 894 38.0 950 0.4817 RCG 08014 887 41.3 1 175 0.4318 RCZ 06002 1 133 33.6 2 225 0.3319 RCG 08015 1 252 33.5 1 700 0.4220 RCG 08016 1 227 28.0 1 700 0.4121 RCG 08017 1 305 35.4 1 750 0.4222 RCG 08018 1 413 35.5 1 800 0.43Media de colectas 1 134 36.5 1 338 0.4723 FMA 1 036 23.7 950 0.5224 FM M38 922 24.8 875 0.51Media de testigos 979 24.2 912.5 0.51Media general 1 121 35.5 1 303 0.46

IC= índice de cosecha (grano/grano + paja) (Donald y Hamblin, 1976).


se observa en plantas que guardan una proporción entre sus órganos vegetativos y reproductivos. En este caso los valores más bajos para éste índice se observaron en los materiales con alta capacidad para producir paja, sin ser necesariamente los más tardíos. Dos de los materiales de mayor rendimiento mostraron alto índice de cosecha, 0.54 y 0.65 para RCG08002 y RCG08008, respectivamente.

Ocampo. El rendimiento promedio obtenido en esta localidad (1 040 kg ha-1) resultó superior al obtenido en Celaya (646) y similar al de Villa de Arriaga (1 121) y de manera similar a la localidad anterior, la mayoría de los materiales de tipo RC fueron superiores a los testigos FM, lo que sugiere una adaptación superior de estos materiales al ambiente de ésta y la anterior localidad. Sin embargo, el hecho de que todos los materiales evaluados resultaran más tardíos que en Celaya pudo también haber influido en el mayor rendimiento medio. Comparado con Celaya, el ciclo del cultivo se alargó 23 días (116 vs 93), con poca variación entre genotipos, lo que sugiere un fuerte efecto ambiental, probablemente por las temperaturas nocturnas subóptimas de la localidad. Las colectas de mayor precocidad corresponden a las de Tildio, Aguascalientes (RCA06001), con 113 días a madurez seguida de la de Manuel Doblado (RCG08010) y la Laguna de Guadalupe (RCG08011) con 114 días a madurez. Las más tardías fueron las del Jitomatal (RCG08008) y Dolores (RCG08016) con 119 días a madurez, de hábito de crecimiento tipo IV y IIIb, respectivamente.

Las enfermedades que se observaron en este sitio incluyeron a la roya (Uromyces appendiculatus var. appendiculatus), y el tizón común (Xantomonas campestriss pv. phaseoli) (no se tomaron datos de reacción a éstas), tizón de halo (Pseudomonas syringae pv. phaseolicola) y antracnosis (Colletotrichum lindemuthianum) (Cuadro 4). Es de notar que el tizón de halo fue generalizado entre las colectas, lo que sugiere que el material tipo RC es susceptible al ataque de esta bacteria. Fue notorio que unas colectas como RCG08013 mostraron síntomas de antracnosis aún antes de la floración, lo que sugiere la presencia de la enfermedad en la semilla original colectada; el hongo causante de esta enfermedad es capaz de infectar la semilla, misma que se convierte en su principal medio de diseminación (Rodríguez et al., 2006).

En cuanto a bacteriosis común, la colecta RCG08005 mostró el valor más alto, mientras que para antracnosis lo fue RCG08013. Las colectas con menor incidencia de

structure (Donald and Hamblin, 1976). Generally, a higher harvest index was observed in plants that keep a proportion between its vegetative and reproductive organs. In this case, the lowest values for this index were observed in materials with a high capacity to produce hay, not necessarily being the latest. Two of the materials with the highest yields showed a high harvest index: 0.54 and 0.65 for RCG08002 and RCG08008, respectively.

Ocampo. The average yield for this location (1 040 kg ha-1) turned out higher in Celaya (646), and similar to Villa de Arriaga (1 121) and similar to the previous location. Most RC materials were higher than the FM controls, which suggests a better adaptation of these materials to the latter's environment and the former's location. However, the fact that all materials evaluated were later than in Celaya could have also been influenced in the higher average yield. Compared to Celaya, the planting cycle was extended 23 (116 vs 93), with little variation between genotypes, which suggests a strong environmental effect, probably due to the lower-than-optimum nightly temperatures in the location. The most precocious collections are from Tildio, Aguascalientes (RCA06001), with 113 days to maturity, followed by Manuel Doblado (RCG08010), and the Laguna de Guadalupe (RCG08011) with 114 days to maturity. The latest were from Jitomatal (RCG08008) and Dolores (RCG08016), with 119 days to maturity, with growth habits type IV and IIIb, respectively.

Diseases observed in this site included rust (Uromyces appendiculatus var. appendiculatus), and common bean blight (Xantomonas campestriss pv. phaseoli) (no data were taken on the reactions to these diseases), halo blight (Pseudomonas syringae pv. phaseolicola) and anthracnose (Colletotrichum lindemuthianum) (Table 4). It is worth to mention that halo blight incidence was generalized amongst the collections, this suggests that the RC material is susceptible to the attack of this bacterium. It was notorious that some collections such as RCG08013 show anthracnose symptoms even before flowering, which suggests the presence of the disease in the original seed gathered from farmers; the fungus that causes this disease can infect the seed, which becomes its most important means of dissemination (Rodríguez et al., 2006).

For common bacteriosis, collection RCG08005 displayed the highest value, whereas for anthracnose, the highest value was for RCG08013. The collections with the lowest


enfermedades fueron RCG08011 y RCG08012 junto con el testigo Flor de Mayo M38 (Cuadro 4). Las colectas de mayor rendimiento fueron: RCZ06001, RCG08006, RCG08015, RCG08002, RCG08017, cuyo rendimiento resultó significativamente superior (p< 0.05) al de los testigos. Se observó diversidad en el peso de 100 semillas, y el hecho de que algunos materiales hayan cambiado de posición en esta característica y también en el rendimiento entre Villa de Arriaga y Ocampo, señala un efecto de interacción variedad por localidad y un ejemplo de ello es que al observar los materiales de mayor rendimiento en cada localidad, no fueron los mismos. Por lo general, genotipos de frijol y de otros cultivos similares con resistencia a factores bióticos y abióticos, muestran amplia adaptabilidad y rendimiento estable (López et al., 2003; Acosta-Gallegos et al., 2010).

incidence of diseases were RCG08011 and RCG08012, along with the control Flor de Mayo M38 (Table 4). The collections with the highest yield were: RCZ06001, RCG08006, RCG08015, RCG08002, RCG08017, the yield was significantly higher (p< 0.05) than for controls. There was diversity in the weight of 100 seeds, and the fact that some materials changed their position in this feature, as well as in yield between Villa de Arriaga and Ocampo, indicates an effect of the cultivar by location interaction, an example of which is that, observing the materials with the highest yields in this location, they were not the same. Generally, the genotypes of beans and other similar crops with resistance to biotic and abiotic factors, show great adaptability and a stable yield (López et al., 2003; Acosta-Gallegos et al., 2010).

Cuadro 4. Características agronómicas de 24 genotipos de frijol del tipo de Rosa de Castilla y testigos establecidos bajo temporal, localidad Ocampo, Guanajuato, 2008.

Table 4. Agronomic characteristics of 24 Rosa de Castilla and control bean genotypes established under rainy conditions. Ocampo, Guanajuato, 2008.

Núm Código de colecta DF1 DM TH Ant.1 RCA 06001 53 113 2.21 1.02 RCG 08001 54 115 2.2 1.03 RCG 08002 55 118 2.5 1.04 RCG 08003 55 117 2.0 1.05 RCG 08004 56 116 2.0 1.06 RCG 08005 57 117 2.7 1.07 RCG 08006 57 117 2.3 1.08 RCG 08007 53 119 2.0 1.09 RCSLP 08001 52 116 2.3 1.010 RCG 08008 53 115 1.7 1.811 RCZ 06001 55 118 2.0 1.212 RCG 08009 54 114 2.0 1.213 RCG 08010 53 114 1.7 1.014 RCG 08011 54 118 1.7 1.015 RCG 08012 52 115 1.8 2.716 RCG 08013 51 117 2.3 1.217 RCG 08014 58 116 1.8 1.018 RCZ 06002 56 117 1.8 1.019 RCG 08015 56 118 1.8 1.020 RCG 08016 55 119 2.2 1.321 RCG 08017 56 117 2.3 1.022 RCG 08018 58 117 2.2 1.3Media de colectas 55 116 2.0 1.123 FMA 55 115 2.0 1.024 FM M38 53 114 1.7 1.0Media de testigos 54 114 1.8 1.0Media general 55 116 2.0 1.2

1DF y DM= días a la floración y a madurez; TH= reacción al tizón de halo; Ant= reacción a antracnosis. 1Escala de 1 a 9, donde 1= sin síntomas y 9= máxima severidad (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987).


Celaya

En esta localidad la colecta RCG08015 fue la más tardía para alcanzar la madurez fisiológica y las más precoces RCG08005 y RCG08001. La mayoría de los materiales fueron tardíos para iniciar la floración, pero la madurez se aceleró por la falta de lluvias al final de la etapa reproductiva, ya que la última lluvia registrada ocurrió el 17 de septiembre.

En cuanto a la incidencia de enfermedades, el tizón común, la Roya y el mildiú velloso (Phytopthora phaseoli) fueron las de mayor incidencia y severidad durante el ciclo del cultivo (Cuadro 5). Para Tizón común las colectas RCSLP 08001 y RCG 08011 mostraron menor incidencia, mientras que la más susceptible fue RCG08012. La precipitación durante las primeras etapas del cultivo fue conducente a la presencia de las enfermedades fungosas como la antracnosis y el mildiú velloso, enfermedades que no se presentan sistemáticamente en esta localidad. La colecta con mayor incidencia de antracnosis fue RCG08010, enfermedad que probablemente estaba presente en la semilla de la colecta original, esto lo sugirió la presencia de enfermedad en etapas tempranas del cultivo. Varias colectas y el testigo Flor de Mayo M38 no presentaron síntomas de antracnosis. En cuanto al mildiú velloso, sólo dos colectas, RCG08003 y RCG08005, mostraron tolerancia, el resto fueron susceptibles. Ésta última enfermedad se considera devastadora y no ocurre en forma sistemática en la región (Navarrete et al., 2007). La colecta RCSLP08001 mostró tolerancia a todas las enfermedades, con excepción del mildiú velloso, a la que resultó intermedia.

Celaya

In this location, the collection RCG08015 was the latest in reaching maturity, and RCG08005 and RCG08001 were the most precocious. Most materials were late in reaching the flowering stage, but maturity was accelerated due to lack of rains at the end of the reproductive stage, since the last rainfall was on 17 September.

Regarding disease incidence, common blight, rust and downy mildew (Phytopthora phaseoli) had the highest incidences and severities during the planting cycle (Table 5). For common blight, collections RCSLP 08001 and RCG 08011 showed a lower incidence, whereas the most susceptible was RCG08012. Rainfall during the first staged of plantation lead to fungal diseases, such as anthracnose and downy mildew, which do not occur systematically in this location. The collection with the highest anthracnose incidence was RCG08010; this disease may have been present in the seed of the original collection, as suggested by the presence of the disease in the early stages of the crop. Several collections and the control Flor de Mayo M38 showed no symptoms of anthracnose. Regarding downy mildew, only two collections, RCG08003 and RCG08005, showed any tolerance, and the rest were susceptible. This disease is considered devastating and does not occur systematically in the region (Navarrete et al., 2007). Collection RCSLP08001 showed a tolerance to all diseases, except for downy mildew, for which it proved to be intermadiate.

Cuadro 5. Características agronómicas de 24 genotipos de frijol del tipo de Rosa de Castilla y testigos establecidos bajo temporal, localidad Celaya, Guanajuato, 2008.

Table 5. Agronomic characteristics of 24 Rosa de Castilla and control bean genotypes and controls established under rainy conditions. Celaya, Guanajuato, 2008.

1DF y DM= días a la floración y a madurez; Tc y Th= tizón común y de halo; Ry= Roya; Mv= Mildiú Velloso; Ant= Antracnosis y P100S= peso de 100 semillas. 1Escala de 1 a 9, donde 1= sin síntomas y 9= máxima severidad (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987). 2Colecta no establecida por falta de semilla.

Trat Código DF1 DM TC TH Roya MV Ant. kg ha-1 Peso 100 semillas (g)1 RCA 06001 65 92 4.01 1.5 4.0 3.5 2.0 1407 29.52 RCG 08001 64 95 3.0 1.0 3.0 3.0 1.0 1221 37.73 RCG 08002 66 95 3.5 1.0 3.5 4.0 1.0 589 17.04 RCG 08003 64 96 2.5 1.0 3.0 2.5 1.0 786 38.05 RCG 08004 61 96 4.0 1.5 3.5 3.5 1.5 648 37.06 RCG 08005 65 91 3.5 1.5 4.5 2.0 2.0 878 33.67 RCG 08006 ns2 ns ns ns ns ns ns ns ns8 RCG 08007 63 98 2.5 2.0 3.0 3.5 2.5 602 32.49 RCSLP 08001 64 95 2.0 1.0 2.5 4.0 1.0 771 35.310 RCG 08008 66 95 3.5 1.0 4.0 3.5 2.5 787 39.111 RCZ 06001 64 95 2.0 1.0 2.5 3.0 1.0 765 37.3


En cuanto al rendimiento, el mayor se obtuvo de los testigos FMA y FM M38, con 1 742 y 1 632 kg ha-1, respectivamente; seguidos de las colectas RCA06001 con 1 407 y RCG08001 con 1 221. En cuanto al peso de 100 semillas, los testigos mostraron el menor con 23.8 y 24.5 g para FMA y FM M38, respectivamente; las colectas RCG08008, RCG08003, RCG08004 y RCZ06001 casi alcanzaron los 40 g (Cuadro 5).

Análisis combinado

El análisis combinado que incluyo 18 colectas, en Celaya no se sembraron cuatro por falta de semilla. Para ambas características, rendimiento y peso de 100 semillas se observó efecto significativo de localidad, genotipo y la interacción localidad por genotipo (Cuadro 6). Para el rendimiento el mayor efecto en la variación observada fue para la localidad, seguida de la interacción y el genotipo. Por lo general, el rendimiento muestra un gran efecto de interacción genotipo por ambiente (Singh, 1992), efecto incrementado entre ambientes contrastantes (Yadav et al., 2004). Para el peso de 100 semillas el efecto del genotipo fue más importante que el de la localidad. Resultados similares fueron observados con frijol tipo Flor de Mayo (Acosta et al., 2010) y tipo negro opaco (López-Salinas et al., 2010) establecidos en diferentes localidades. Esto último indica

The highest yield was obtained from controls FMA and FM M38, with 1 742 and 1 632 kg ha-1, respectively, followed by collections RCA06001, with 1 407 and RCG08001, with 1 221. The controls showed a lower weight for 100 seeds, with 23.8 and 24.5 g for FMA and FM M38, respectively, whereas collections RCG08008, RCG08003, RCG08004 and RCZ06001 reached almost 40 g (Table 5).

Combined analysis

In the combined analysis that included 18 collections in Celaya, four were not planted due to a lack of seeds. For yield and the weight of 100 seeds, a significant effect was observed for location, genotype and location by genotype interaction (Table 6). For yield, the greatest effect of variation observed was for location, followed by interaction and genotype. Generally, yield displays an important effect of genotype by environment interaction (Singh, 1992), with an increased effect between contrasting environments (Yadav et al., 2004). Or the weight of 100 seeds, the effect of the genotype was more important than location. Similar results were observed with Flor de Mayo (Acosta et al., 2010) and negro opaco type beans (López-Salinas et al., 2010) established in different locations.

12 RCG 08009 63 95 3.0 1.0 3.5 5.0 5.0 735 35.013 RCG 08010 63 93 2.0 1.5 4.0 7.0 2.0 455 37.514 RCG 08011 63 96 4.5 3.0 4.0 6.0 2.0 457 33.315 RCG 08012 ns ns ns ns ns ns ns ns ns16 RCG 08013 ns ns ns ns ns ns ns ns ns17 RCG 08014 62 101 2.5 2.5 3.5 4.0 2.5 488 36.418 RCZ 06002 63 94 4.5 1.0 3.0 3.5 1.0 416 37.919 RCG 08015 58 95 4.0 1.5 4.0 5.0 1.0 330 34.720 RCG 08016 60 94 4.5 2.5 4.5 5.5 1.5 491 30.321 RCG 08017 ns ns ns ns ns ns ns Ns ns22 RCG 08018 63 98 3.0 1.5 4.0 6.0 1.5 451 34.7

Media de colectas 63 95 3.2 1.5 3.5 4.1 1.8 682 34.223 FMA 59 96 3.5 1.0 1.5 2.5 3.0 1742 23.824 FM M38. 57 93 6.0 4.0 3.5 4.5 1.0 1632 24.5Media de testigos 58 94 4.7 2.5 2.5 3.5 2 1687 24.1Media general 63 96 3.4 2.0 3.2 4.2 1.4 646 34.4

Cuadro 5. Características agronómicas de 24 genotipos de frijol del tipo de Rosa de Castilla y testigos establecidos bajo temporal, localidad Celaya, Guanajuato, 2008 (Continuación).

Table 5. Agronomic characteristics of 24 Rosa de Castilla and control bean genotypes and controls established under rainy conditions. Celaya, Guanajuato, 2008 (Continuation).

1DF y DM= días a la floración y a madurez; Tc y Th= tizón común y de halo; Ry= Roya; Mv= Mildiú Velloso; Ant= Antracnosis y P100S= peso de 100 semillas. 1Escala de 1 a 9, donde 1= sin síntomas y 9= máxima severidad (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987). 2Colecta no establecida por falta de semilla.

Trat Código DF1 DM TC TH Roya MV Ant. kg ha-1 Peso 100 semillas (g)


que la característica peso de 100 semillas es afectado en menor grado por el ambiente y que el efecto del genotipo es importante; es decir, se sugiere un control genético oligogénico y heredabilidad intermedia (Singh, 1992); por el contrario, el efecto del ambiente sobre el rendimiento es alto.

El rendimiento promedio más alto a través de localidades, superior a 1 300 kg ha-1, lo obtuvieron las colectas RCG08001, RCA06001 y RCZ06001, éstas tienen en común que están entre las de ciclo corto. De los testigos, el de mayor rendimiento promedio fue Flor de Mayo Anita con 1 122 kg ha-1. El promedio del peso de 100 semillas más alto lo obtuvo la colecta RCSLP 08001 con 40.2 g, seguida de RCG08002, RCG08010 y RCG08003. Estas colectas pueden considerarse sobresalientes ya que el tamaño de la semilla es una característica importante en la comercialización de este tipo de frijol. Como puede observarse, estas colectas no están entre las de mayor rendimiento, a pesar de que el tamaño de la semilla es un componente importante del mismo (Singh, 1992).

Contenido de minerales

En Celaya el mayor contenido de Fe lo obtuvieron las colectas de Guanajuato, entre ellas: RCG08006 y RCG08009; en cuanto a Zn, varias colectas alcanzaron los 40 ppm, sin que se observara alguna sobresaliente. En Ocampo, diferentes colectas de Guanajuato resultaron con alto contenido de Fe, entre ellas: RCG08013, RCG08011 y RCG08010; en Villa de Arriaga la colecta de Zacatecas RCZ06001 mostró el mayor contenido. Estos resultados, con diferentes colectas de mayor contenido de Fe a través de localidades demuestra la importancia de la variación que existe en cuanto al contenido de hierro en el grano del frijol (Ariza-Nieto et al., 2007) y

This indicates that the weight of 100 seeds is affected less by the environment, and that genotype is important; i.e., an oligogenic control and intermediate hereditability are suggested (Singh, 1992), whereas on the other hand, the effect of the environment on yield is high.

The highest average yield throughout locations, higher than 1 300 kg ha-1, was obtained from collections RCG08001, RCA06001 and RCZ06001. What these have in common is that they are amongst the short-cycled. Out of the controls, the one with the highest average yield was Flor de Mayo Anita, with 1 122 kg ha-1. The highest average weight of 100 seeds was found in RCSLP 08001 con 40.2 g, and RCG08002, RCG08010 y RCG08003. These collections can be considered outstanding, since the seed size is an important feature for the sale of this type of bean. As we can see, these collections are not amongst the ones with the highest yields, although seed size is an important component (Singh, 1992).

Mineral content

In Celaya, the highest Fe content were found in collections from Guanajuato, including: RCG08006 and RCG08009; regarding Zn, several collections reached 40 ppm, and none were outstanding. In Ocampo, different collections from Guanajuato had a high content to Fe, including: RCG08013, RCG08011 and RCG08010; in Villa de Arriaga the collection from Zacatecas RCZ06001 displayed the highest content. These results, with different collections with higher Fe contents throughout different locations, shows the importance of the variation that exists in terms of iron content in beans (Ariza-Nieto et al., 2007) and of the genotype by location interaction. Ariza-Nieto et al. (2007) observed differences in the bioavailability of iron in genotypes of both Andean and Mesoamerican materials.

Fuente de variación Grados de libertad Rendimiento Peso de 100 semillasLocalidad 2 8 813 860.5** 26.2 **Rep(Loc) 7 1 334 067.1** 5.3 nsGenotipo 19 206 129.5** 142.7 **Gen x Loc 38 522 955.0** 9.8 **Error 126 100 123.5 4.2Total 192CV (%) 24.1 5.8

Cuadro 6. Cuadrados medios del análisis de varianza del rendimiento y peso de 100 semillas de colectas de frijol Rosa de Castilla cultivadas en tres localidades de temporal: Celaya y Ocampo, Guanajuato y Villa de Arriaga, San Luis Potosí, 2008.

Table 6. Average squares of the variance analysis of yield and weight of 100 seeds of Rosa de Castilla beans planted in three rainy locations: Celaya and Ocampo, Guanajuato and Villa de Arriaga, San Luis Potosí, 2008.

**Significancia al 1% de probabilidad de error.


de la interacción genotipo por localidad. Ariza-Nieto et al. (2007) observaron diferencias en biodisponibilidad de hierro en genotipos de ambos acervos, el andino y mesoamericano.

El análisis de varianza del contenido de minerales en el grano, considerando a cada localidad como una repetición (Cuadro 7), indica importancia del efecto ambiental sobre esta característica. En esta investigación el mayor y único efecto significativo fue el de la localidad; quizás el efecto de interacción localidad por genotipo también sea importante pero no pudo incluirse esa fuente de variación en el análisis de varianza por haberse obtenido sólo un valor promedio por localidad. Resultados similares fueron mencionados por Blair et al. (2009) para el contenido de minerales en el grano de frijol.

En cuanto al contenido de Zn en el grano, este fue ligeramente más alto en Villa de Arriaga, donde los materiales sobresalientes fueron la colecta de Zacatecas RCZ06001 y dos materiales de Guanajuato RCG08007 y RCG080014 (Cuadro 8); este último fue el mejor en Ocampo. En Celaya el contenido de Zn fue relativamente similar a través de materiales. En promedio de localidades los testigos resultaron similares y con valores intermedios en Fe y relativamente menores en Zn en relación a las colectas. En un estudio bajo condiciones controladas con diversas variedades de frijol, Moraghan et al. (2002) concluyeron que ambos factores, el genotipo y el suelo influyeron el contenido de Zn en el grano. Así mismo en el estudio de Blair et al. (2009) se observó mayor variación en el contenido de Hierro que en el Zinc.

En cuanto al mejoramiento de las características relacionadas con la calidad del grano, se observó variación genética entre las colectas caracterizadas en contenido de Hierro y Zinc; estudios por diversos autores (Graham et al., 1999; Forster et al., 2002a, 2002b; Blair et al., 2010) han

The analysis of variance of the content of minerals in the grain, considering each location as a repetition (Table 7), indicates importance of the environmental effect on this feature. In this investigation, the greatest and only significant effect was location. The location by genotype interaction may also be important, but this variation source could not be included in the variance analysis because only one average value was obtained per location. Blair et al. (2009) mentioned similar results for the mineral content in bean grains.

Zinc content in the grain was slightly higher in Villa de Arriaga, where outstanding materials were the Zacatecas collection RCZ06001 and the two materials from Guanajuato RCG08007 and RCG080014 (Table 8); the latter was the

best in Ocampo. In Celaya, Zn content was relatively similar for all materials. In average of locations, controls resulted similar and with intermediate values in Fe, and relatively lower in Zn in relation to the collections. In a study under controlled conditions with diverse bean varieties, Moraghan et al. (2002) concluded that both factors, genotype and soil, influenced Zn content in the grain. The same conclusion was reached by Blair et al. (2009), who noticed a greater variation in iron content than in zinc content.

In the improvement of features related to grain quality, genetic variation was observed between collections with characteristic iron and zinc contents; studies by several authors (Graham et al., 1999; Forster et al., 2002a, 2002b; Blair et al., 2010) have indicated the availability of sufficient genetic variation for the improvement in the amounts of essential minerals in bean grains. The availability of methods to carry out the selection using conventional chemical analyses, or using molecular markers, has been pointed out (Blair et al., 2009). The combination of quality characteristics with a high yield

Cuadro 7. Cuadrados medios del análisis de varianza del contenido de Hierro y Zinc en el grano de colectas de frijol Rosa de Castilla cultivadas en tres localidades de temporal: Celaya y Ocampo, Guanajuato y Villa de Arriaga, San Luis Potosí, 2008.

Table 7. Average squares of the variance analysis for iron and zinc contents in the grain in collections of Rosa de Castilla beans planted in three rainfed locations: Celaya and Ocampo, Guanajuato and Villa de Arriaga, San Luis Potosí, 2008.

Fuente de variación Grados de libertad Hierro ZincRepetición (= a localidad) 2 1138.1** 110.7*

Genotipo 21 51.6 ns 25.6 nsError 42 37.0 21.4Total 65

CV (%) 10 11.6


indicado la disponibilidad de suficiente variación genética para el mejoramiento en el contenido de minerales esenciales en el grano de frijol. Se ha señalado la disponibilidad de metodologías para realizar la selección a través de análisis químicos convencionales o con el uso de marcadores moleculares (Blair et al., 2009). La combinación de las características de calidad con alto rendimiento, con seguridad incrementara los costos del mejoramiento, pero la relación beneficio/costo también será alta. En ocasiones los cultivares mejorados superiores en características de calidad no son, por alguna razón como el color o el tamaño de la semilla, del agrado de los consumidores (as), lo cual debe ser considerado por los mejoradores (Graham et al., 1999) y su utilización inicial será a través de su industrialización.

will surely increase improvement costs, although the cost/benefit ratio will also be high. Sometimes, consumers may not like the improved cultivars with better quality characteristics, for reasons such as seed size or color, and this shall have to be taken into account by breeders (Graham et al., 1999) and its initial use will be through its industrialization.

Conclusions

The collections with the highest yield and adaptation were different, according to planting location; in Villa de Arriaga: RCG 08008, RCG 08010 and RCG 08018; in

Cuadro 8. Contenido de minerales en ppm en el grano de frijol de materiales del tipo Rosa de Castilla establecidos en tres localidades bajo temporal 2008.

Table 8. Content of minerals in ppm in the Rosa de Castilla type bean materials established in three rainfed locations 2008.

Celaya Ocampo V. Arriaga PromedioColecta Fe Zn Fe Zn Fe Zn Fe ZnRCA 06001 51.1 37.8 57.2 32.3 55.0 35.8 54.4 35.3RCG 08001 57.1 38.4 54.4 31.9 56.1 41.7 55.8 37.3RCG 08002 43.6 37.6 56.4 31.9 57.1 36.8 52.6 35.4RCG 08003 53.0 40.2 74.0 35.9 61.1 38.3 62.7 38.1RCG 08004 53.6 37.1 60.0 31.6 61.5 41.3 58.3 36.6RCG 08005 48.6 38.9 65.3 34.0 59.2 46.7 57.7 39.8RCSLP 08001 57.8 39.9 68.4 36.8 63.2 48.8 63.1 41.8RCG 08006 73.3 38.9 73.9 48.9 52.1 31.6 66.4 39.8RCZ 06001 63.7 40.6 69.4 36.4 67.4 56.5 66.8 44.5RCG 08007 58.5 39.1 74.6 37.8 58.4 52.1 63.8 43.0RCG 08008 56.3 37.3 67.4 36.6 57.4 41.5 60.3 38.4RCG 08009 66.7 40.8 66.6 42.6 62.7 43.8 65.3 42.4RCG 08010 59.1 35.6 80.6 40.2 51.0 39.2 63.5 38.3RCG 08011 58.5 36.2 81.0 43.6 61.2 44.4 66.9 41.4RCG 08012 58.5 36.2 66.4 37.9 61.1 44.4 62.0 39.5RCZ 06002 52.7 36.8 74.8 38.2 56.5 42.2 61.3 39.0RCG 08013 54.1 37.9 83.1 43.6 51.4 39.7 62.8 40.4RCG 08014 55.5 37.7 74.8 50.6 60.4 51.2 63.5 46.5RCG 08015 50.1 38.4 66.1 38.2 57.9 40.9 58.0 39.1RCG 08016 47.4 38.8 63.6 46.1 58.2 41.3 56.4 42.0Media de Colectas 50.8 34.7 62.6 35.2 53.1 39.0 55.5 36.3FM Anita 53.2 38.2 69.8 36.1 50.1 33.6 57.7 35.9FM-M38 46.8 34.1 69.6 40.8 57.5 36.9 57.9 37.2Media Testigos 50.0 36.1 69.7 38.43 53.8 35.2 57.8 36.5Media General 55.4 38.0 68.9 38.7 58.0 42.2 60.7 39.6

RCG= Rosa de Castilla Guanajuato; RCSLP= Rosa de Castilla San Luis Potosí; RCZ= Rosa de Castilla Zacatecas.


Conclusiones

Las colectas de mayor rendimiento y adaptación, fueron diferentes de acuerdo a la localidad de siembra; así, en Villa de Arriaga: RCG 08008, RCG 08010 y RCG 08018; en Ocampo: RCG 08002, RCG 08006 y RCG 08015; en Celaya el mayor rendimiento lo obtuvieron los testigos de tipo Flor de Mayo seguidos de la colecta RCA 06001.

En promedio de las tres localidades se identificaron colectas sobresalientes en contenido de minerales en el grano, para Fe fueron: RCG 08011, RCZ 06001 y RCG 08006, mientras que para Zn RCG 08014 y RCZ 06002; esta última sobresaliente en el contenido de ambos minerales en el grano.

En comparación con los testigos, las colectas mostraron ciclo largo y susceptibilidad a la roya y al tizón de halo.

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Ocampo: RCG 08002, RCG 08006 and RCG 08015; the highest yield in Celaya was obtained by the Flor de Mayo controls, followed by collection RCA 06001.

In averages for the three locations, some collections stood out for amounts of mineral contents in the grain. For Fe, they were: RCG 08011, RCZ 06001 and RCG 08006, whereas for Zn RCG 08014 and RCZ 06002; the later was outstanding in the amounts of both minerals in the grain.

In comparison to the controls, the collections showed a long cycle and susceptibility to rust and halo blight.

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Los cultivos de frijol y maíz de grano bajo condiciones de secano en Zacatecas, México de 1980 a 2008*

The crops of bean and maize under dry land conditions in the state of Zacatecas, Mexico from 1980 to 2008

Maximino Luna Flores1§, José Hernández Martínez1, Maximino Gerardo Luna Estrada2, Luis Humberto Zelaya de Santiago1 y Serafín García Hernández1

1Unidad Académica de Agronomía, Universidad Autónoma de Zacatecas. Carretera Zacatecas-Guadalajara, km 15.5 Cieneguillas, C. P. 98000 Zacatecas, Zacatecas. ([email protected]), ([email protected]). 2Unidad Académica en Estudios del Desarrollo, Universidad Autónoma de Zacatecas, Av. Preparatoria s/n, Col. Hidráulica, C. P. 98060. Zacatecas, Zacatecas. §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: octubre de 2011


Resumen

Los cultivos de frijol y maíz de grano son los más importantes agrícola, social y económicamente en el estado de Zacatecas, desde hace muchos años. Los objetivos principales de este trabajo fueron: ver si la superficie sembrada, la siniestrada, la producción y el rendimiento unitario de frijol y maíz de grano cultivados bajo condiciones de secano del estado de Zacatecas han variado de 1980 a 2008; y evaluar que tanto afecta la precipitación a estas variables. Se usaron los datos que la SAGARPA pública a través de internet. Se obtuvieron las correlaciones y regresiones entre los datos de las variables de cada cultivo, para hacer un análisis más preciso. Se encontró que el volumen de precipitación registrado durante el ciclo de cultivo y su distribución, afectaron considerablemente la superficie sembrada, la siniestrada, el rendimiento unitario y el volumen de producción de grano de frijol y maíz de secano. La superficie siniestrada de frijol (15.2%) fue inferior a la de maíz (18.6%); la de frijol aumentó 543 ha por cada milímetro de precipitación menos y la de maíz en 256 ha. El rendimiento medio de frijol de secano se incrementó 1.62% por año, y maíz 1.46%. La superficie sembrada de frijol disminuyó significativamente en los últimos años por efecto del programa de reconversión productiva, al aumentar principalmente las superficies de avena y maíz forrajeros.

Abstract

The bean and maize grain crops have been the most important, agriculturally, socially and economically in the State of Zacatecas, for many years. The main objectives of this work were to see if the surfaces planted and damaged, and if the production and the unit yields of beans and grain maize planted under dry land conditions in the State of Zacatecas, have varied from 1980 to 2008; and to evaluate how rainfall affects these variables. Data published by SAGARPA on the Internet was used. Correlations and regressions between the data for variables of each crop were obtained for further accuracy in the analysis. Rainfall during the crop season and its distribution was found to affect considerably the sown and damaged areas, unit yield and the production volume of beans and dry land corn. The damaged surface of dry land bean (15.2%) was lower than that of maize (18.6%); the surface for beans increased by 543 ha per millimeter less of rainfall and precipitation and, for maize, in 256 h. Average yield for dry land beans increased 1.62% per year, and for maize, this figure was 1.46%. The surface planted with beans dropped significantly in recent years due to the productive reconversion program, which increased mostly the surfaces of fodder oats and maize.

Maximino Luna Flores et al.328 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Palabras clave: agricultura, superficie sembrada, superficie siniestrada, rendimiento.

Introducción

No obstante los relativamente bajos rendimientos de grano que se obtienen de frijol y de maíz de secano en el estado de Zacatecas, esta entidad ha sido la proveedora mayoritaria de frijol de nuestro país y también es importante en la producción de maíz (SAGARPA, 2010). Debido a esos bajos rendimientos, en algunos foros se ha indicado que no se debe cultivar estos granos bajo condiciones de secano en este estado; sin embargo, lo siembra el 68% de los 118 mil productores agrícolas de la entidad (INEGI, 2009). De 2006 a 2008, se sembraron en promedio en el estado 533 000 ha de frijol y 272 000 de maíz de grano bajo condiciones de secano, lo que representa 73% del área total cultivada bajo estas condiciones en la entidad; el volumen promedio de producción fue de 267 000 y 236 000 t de grano, respectivamente, y el rendimiento de 500 y 868 kg ha-1. Tanto la superficie sembrada, como el volumen de producción y el rendimiento unitario de los dos cultivos, han variado a través de los años (SAGARPA, 2010). Algunos autores (Luna y Galindo, 1987; Luna y Ortiz, 1998; Luna y Gutiérrez, 2000; Luna, 2008) indican que la variación se debe principalmente a la diferente cantidad y distribución de la precipitación que se registra durante el ciclo de cultivo -el ciclo de cultivo está determinado en días, entre las fechas de inicio y terminación de la temporada de lluvias (Luna y Gutiérrez, 2000)-; además, puede haber otras causas que influyen, como el volumen de producción obtenido el ciclo anterior y el precio del grano y los apoyos de programas gubernamentales como el de reconversión productiva (Ledesma y Ramírez, 1994; Luna y Zárate, 1994; SAGARPA, 2008). De todas formas, tanto la superficie de frijol, como la de maíz de grano son relativamente altas, no obstante que en los últimos años se han sustituido más de 200 000 ha sobre todo de frijol por avena y maíz forrajero con el programa de reconversión productiva (SAGARPA, 2010).

Según Ledesma y Miranda (1994), Luna (2003), Lechuga-Álvarez (2003) y Reyes (2007), los productores agrícolas de Zacatecas continúan sembrando frijol y maíz aún bajo las deficientes condiciones de secano del estado por varias razones: saben del manejo, conservación, usos y venta (aunque sea a bajo precio) de frijol y maíz, desconocen estos aspectos de otros cultivos (sobre todo de la comercialización) que además no tienen tantos usos como el maíz, el cual normalmente usan

Key words: agriculture, planted surface, damaged surface, yield.

Introduction

Despite the relatively low grain yields obtained from dry land beans and maize in the state of Zacatecas, this entity has been the provider of the majority of beans in Mexico, and is also important in maize production (SAGARPA, 2010). Due to these low yields, in some forums it has been pointed out that these grains must not be planted in dry land conditions in this state. However, 68% of the 118 000 farmers of the state plant it (INEGI, 2009). From 2006 to 2008, an average of 533 000 ha of beans and 272 000 ha of grain maize were planted in the state in dry land conditions, which accounts for 73% of the total area of land planted under such conditions in the state; the average production volume was 267 000 and 236 000 t of grains, respectively, and the yields were 500 and 868 kg ha-1. The surface plated, along with the production volume and the unit yield of both crops have varied with the years (SAGARPA, 2010). Some authors (Luna and Galindo, 1987; Luna and Ortiz, 1998; Luna and Gutiérrez, 2000; Luna, 2008) point out that the variation is due mainly to the different amount and distribution of the rainfall recorded during the planting cycle -the planting cycle is determined in days, between the first and last days of the rainy season (Luna and Gutiérrez, 2000)-; other factors could have an influence, such as the production volume from the previous cycle and the grain price and the support from government programs such as the productive reconversion program (Ledesma and Ramírez, 1994; Luna and Zárate, 1994; SAGARPA, 2008). At any rate, both the surface for beans and the surface for grain maize are relatively high, although in recent years, fodder oats and maize have replaced 200 000 ha, especially of beans, with the productive reconversion program (SAGARPA, 2010).

According to Ledesma and Miranda (1994), Luna (2003), Lechuga-Álvarez (2003) and Reyes (2007), farmers in Zacatecas continue to grow beans and maize, regardless of the dry land conditions in the state for several reasons: they know about the management, conservation, uses and sale (although the price may be low) of beans and maize, and they do not know this about other crops (especially regarding commercialization) which do not have as many

Los cultivos de frijol y maíz de grano bajo condiciones de secano en Zacatecas, México de 1980 a 2008 329

o venden para alimento de ganado (Luna, 2008); este último aspecto ha favorecido la siembra de avena y maíz de secano con fines forrajeros en el estado. En este ensayo se hace un análisis de la variación que ha experimentado: la superficie sembrada, cosechada, siniestrada, volumen de producción, y rendimiento de grano de frijol y de maíz de secano del estado de Zacatecas, de 1980 a 2008, con el objetivo principal de ver si la producción y el rendimiento unitario se han elevado; también se hace una relación de esos datos con la cantidad de lluvia registrada durante el ciclo de cultivo principalmente, con el objeto de ver su efecto sobre aquellos parámetros.

Frijol

En promedio de 1980 a 2008, se sembraron en el estado de Zacatecas 626 000 ha de frijol de secano, con un rango que varió desde 418 000 ha en 1980, hasta 759 000 en 1999 (Cuadro 1). En algunos años, como: 1980, 1989, 1992, 2001 y 2008, la superficie sembrada fue notoriamente menor a la sembrada en los años anterior y posterior a esos años, posiblemente como resultado del inicio tardío de la temporada de lluvias (Luna y Galindo, 1987; Luna y Ortiz, 1998; INIFAP, 2010), entre otras razones, porque la fecha límite de siembra para este cultivo en la entidad es del 10 al 15 de julio (Medina et al., 2003). En el periodo 1985-2003 (salvo en los años 1989, 1992 y 2001), se sembraron en el estado entre 634 000 y 759 000 ha de frijol de secano; luego la superficie bajo a menos de 600 000 ha, porque se sembraron más de 200 000 ha con avena forrajera, maíz forrajero, cebada para grano y trigo, como efecto del programa de reconversión productiva (SAGARPA, 2008; SAGARPA, 2010).

uses as maize, which they normally use or sell for cattle feed (Luna, 2008). The latter aspect has favored the growth of oats and maize for fodder in dry lands in the state. This paper analyzes the variation undergone by the surface planted, harvested, damaged, the production volume and dry land beans and maize grain yields in the state of Zacatecas from 1980 to 2008, with the main objective of verifying if production and unit yield have risen; a relation is also made between these data and the amounts of rainfall recorded, mostly during the planting cycle, in order to see its effect on those parameters.

Beans

Between 1980 and 2008 in the state of Zacatecas, an average of 626 000 ha were planted with dry land beans, which ranged between 418 000 ha in 1980, and 759 000 in 1999 (Table 1). In some years, such as 1980, 1989, 1992, 2001 and 2008, the surface planted was notoriously lower than in the years before and after those, possibly as a result of the late start of the rainy season (Luna and Galindo, 1987; Luna and Ortiz, 1998; INIFAP, 2010), among other reasons, since the planting deadline for this crop in the entity was between July 10 and 15 (Medina et al., 2003). Between 1985 and 2003 (except in the years 1989, 1992 and 2001), there were between 634 000 and 759 000 ha of dry land beans planted in the state; the surface then fell to under 600 000 ha, since more than 200 000 ha were planted with fodder oats, fodder maize, grain barley and wheat, due to the productive reconversion program (SAGARPA, 2008; SAGARPA, 2010).

Cuadro 1. Superficie sembrada (miles de ha-SS), superficie siniestrada (miles de ha-SSi), producción (miles de t-PR), rendimiento (kg ha-1 -RE) y precipitación durante el ciclo de cultivo de secano mm-PP) de frijol en el estado de Zacatecas de 1980 a 2008.

Table 1. Surface planted (miles de ha-SS), surface damaged (thousands of ha-SSi), production (thousands of t-PR), yield (kg ha-1 -RE) and rainfall during the dry lands planting cycle mm-PP) for beans in the state of Zacatecas from 1980 to 2008.

Año SS SSi PR RE PP1

1980 418 156 55 210 1941981 527 61 219 470 3961982 569 178 133 340 2601983 598 14 298 510 3731984 576 72 237 470 4381985 656 46 250 410 2791986 681 121 207 370 3551987 699 95 278 460 3551988 694 43 221 340 269

1PP= es el promedio de la precipitación registrada durante el ciclo de cultivo en nueve localidades representativas del área donde se cultiva frijol en el estado de Zacatecas (Medina et al., 2003; INIFAP, 2010). V m= valor mínimo; V M= valor máximo.


De la superficie sembrada, normalmente algún porcentaje no produce grano principalmente por falta de agua, aunque en algunas ocasiones también influyen otras causas, como daño por heladas y plagas, entre otras (Luna y Galindo, 1987; Luna y Ortiz, 1998; 2000; Luna y Gutiérrez, 2008); a esta superficie se le conoce como siniestrada. El promedio de esta superficie de frijol de secano de los años que abarca este estudio fue de 95 000 ha (15.2% de la superficie media sembrada en ese periodo), pero en algunos años (1992, 1999, 2005) alcanzó más de 40% (Cuadro 1); en otros años (1983, 1990, 1998, 2002, 2003, 2006) casi no hubo siniestro. En general, en los años con un alto porcentaje de siniestralidad se registró un bajo volumen de precipitación (Cuadro 1). En 1999, año con un alto porcentaje de siniestralidad y un volumen de precipitación regular, hubo sequía en la etapa fenológica de floración e inicio de la formación de las vainas, lo que ocasionó que gran parte de la superficie sembrada no produjera grano.

Normally, some percentage of the surface planted does not produce any grains, due mostly to water shortage, although other causes have an influence, such as frost or pests, among others (Luna and Galindo, 1987; Luna and Ortiz, 1998; 2000; Luna and Gutiérrez, 2008); this surface is known as damaged. The average of this surface of dry land beans in the years covered by this study is 95 000 ha (15.2% of the average surface planted in that period), yet in some years (1992, 1999, 2005) it reached over 40% (Table 1); in other years (1983, 1990, 1998, 2002, 2003, 2006) there was hardly any damage. In general, in years with a high percentage of damage, low rainfall levels were recorded (Table 1). In 1999, a year with a high rate of damage and a regular rainfall level, there was drought in the phenological stage of flowering and the beginning of the formation of pods, which caused most of the surface planted to not produce any grains.

1989 483 109 78 140 2671990 694 11 376 550 5021991 674 32 366 570 4351992 544 224 52 230 2021993 650 69 244 420 2861994 703 38 352 530 3371995 741 92 279 420 3181996 659 35 318 510 3601997 719 218 130 320 1501998 689 18 262 390 2521999 759 314 134 300 2752000 717 223 193 390 3252001 575 86 230 470 3652002 728 9 467 650 3602003 634 14 391 630 4752004 590 44 311 570 3952005 583 261 125 390 2402006 579 9 381 670 4302007 537 100 197 450 4302008 482 60 219 520 520Media 626 95 241 454 339V m 418 9 52 140 150V M 759 314 467 670 520

Año SS SSi PR RE PP1

Cuadro 1. Superficie sembrada (miles de ha-SS), superficie siniestrada (miles de ha-SSi), producción (miles de t-PR), rendimiento (kg ha-1 -RE) y precipitación durante el ciclo de cultivo de secano mm-PP) de frijol en el estado de Zacatecas de 1980 a 2008 (Continuación).

Cuadro 1. Superficie sembrada (miles de ha-SS), superficie siniestrada (miles de ha-SSi), producción (miles de t-PR), rendimiento (kg ha-1 -RE) y precipitación durante el ciclo de cultivo de secano mm-PP) de frijol en el estado de Zacatecas de 1980 a 2008 (Continuation).

1PP= es el promedio de la precipitación registrada durante el ciclo de cultivo en nueve localidades representativas del área donde se cultiva frijol en el estado de Zacatecas (Medina et al., 2003; INIFAP, 2010). V m= valor mínimo; V M= valor máximo.


La ecuación de regresión entre la cantidad de precipitación registrada durante el ciclo de cultivo (variable independiente) y la superficie siniestrada (variable dependiente) fue: Y= 278.1 - 0.543P; la probabilidad del modelo estadístico fue 0.006 y r= -0.60 entre las variables; esto quiere decir que por cada milímetro de precipitación que se le resta a la precipitación media registrada de 1980 a 2008 (339 mm), a 278.1 ha se le deben sumar 543, y por cada milímetro más, a 278.1 se restan 543 ha; es decir, conforme la precipitación disminuye en un milímetro, la superficie siniestrada aumenta en 543 ha, y al contrario, cuando la precipitación aumenta un milímetro, la superficie siniestrada disminuye en 543 ha.

En 10 de los 29 años que abarca este estudio, se registró un porcentaje de siniestralidad superior al promedio de los 29 años (15%) y en siete años fue 30% o más, lo cual es bastante alto; aún así, los productores de Zacatecas continúan sembrando frijol de secano, aunque en algunas regiones en los últimos años este cultivo se ha sustituido por los de avena forrajera, maíz forrajero y trigo, como resultado del programa de reconversión productiva, como lo recomienda la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA, 2010) y otros autores (Medina et al., 2003; Rincón-Valdéz et al., 2004; Bravo-Lozano et al., 2006). De 2005 a 2008, se sembraron en promedio 166 mil hectáreas de avena forrajera, 57 mil de maíz forrajero y en 2007 y 2008, 40 mil de trigo (SAGARPA, 2010); en años anteriores, la superficie de esos cultivos rara vez alcanzaba las 50 000, 1 000 y 5 000 ha, respectivamente.

El rendimiento medio de grano de frijol de secano del estado de Zacatecas en el periodo que abarca el estudio fue de 439 kg ha-1, con un rango que varió desde 210 (1980) hasta 670 kg ha-1 (2006) (Cuadro 1). En general, los rendimientos más altos se obtuvieron en los años con una alta precipitación (1981, 1984, 1990, 1991, 2003, 2006, 2008; Cuadro 1 y Figura 1) y los más bajos con precipitaciones bajas (1980, 1989, 1992, 1997, 2005). La ecuación de regresión, considerando la precipitación como variable independiente y el rendimiento como variable dependiente, es: Y= 72.89 + 1.078P (Figura 1), con una probabilidad de 0.0001 para el modelo y r= 0.80 entre las variables.

De acuerdo a la ecuación de regresión entre el año (variable independiente) y el rendimiento (variable dependiente): Y= 351.7 + 5.79A (Figura 2), de 1980 a 2008, el rendimiento se

The equation for the regression between the amount of rainfall recorded during the plant cycle (independent variable) and the surface damaged (dependant variable) was: Y= 278.1 - 0.543P; the probability of the statistical model was 0.006 and r= -0.60 between variables. This means that for every millimeter of rainfall subtracted from the average rainfall recorded between 1980 and 2008 (339 mm), 278.1 ha must be added to 543, and for every other millimeter, 278.1 is subtracted 543 ha; that is, as rainfall is reduced by one millimeter, the surface damaged increases by 543 ha, and conversely, when rainfall increases bye one millimeter, the damaged surface is reduced by 543 ha.

In 10 of the 29 years covered by this study, a damage rate above the average for the 29 years (15%) was recorded, and in seven years, it was 30% or more, which is considerably high. Even so, the farmers in Zacatecas continue to plant dry land beans, although in some regions in recent years this crop has been replaced by fodder oats, fodder maize, and wheat, as a result of the productive reconversion program, as recommended by the Secretary of Agriculture, Livestock, Rural Development and Food (SAGARPA, 2010) and other authors (Medina et al., 2003; Rincón-Valdéz et al., 2004; Bravo-Lozano et al., 2006). From 2005 to 2008, an average of 166 thousand hectares of fodder oats were planted, along with 57 thousand of fodder maize, and in 2007 and 2008, 40 thousand of wheat (SAGARPA, 2010). In previous years, the surface of these crops hardly reached 50, 1 and 5 thousand hectares, respectively.

The average dry land grain beans in Zacatecas in the period of time covered by the study was 439 kg ha-1, ranging from 210 (1980) to 670 kg ha-1 (2006) (Table 1). In general, the highest yields were obtained in the years with the highest rainfall (1981, 1984, 1990, 1991, 2003, 2006, 2008; Table 1 and Figure 1) and the lowest, in those with the lowest rainfall levels (1980, 1989, 1992, 1997, 2005). The regression equation, considering rainfall as an independent variable and yield as a dependant variable, is: Y= 72.89 + 1.078P (Figure 1), with a probability of 0.0001 for the model and r= 0.80 between variables.

According to the regression equation, between the year (independent variable) and yield (dependent variable): Y= 351.7 + 5.79A (Figure 2), from 1980 to 2008, yield rose 5.79 kg ha-1 (1.64% per year) on average; the probability for the model was 0.035 and r= 0.45. This increase is a


elevó en promedio por año en 5.79 kg ha-1 (1.64% por año); la probabilidad para el modelo fue de 0.035 y r = 0.45. Este incremento es una tendencia que aunque baja es importante, porque se ha logrado en una región con condiciones ecológicas limitadas para obtener una alta productividad con casi cualquier cultivo de secano. La diferencia entre el rendimiento medio estimado (con base a la ecuación de regresión) de frijol de secano de 2008 (520 kg ha-1) y el de 1980 (352 kg ha-1) es de 168 kg ha-1; si se multiplica 168 por el promedio de la superficie cosechada (suponiendo el mismo número de 531 000 ha en 1980 y en 2008), el incremento en el volumen de producción en los 29 años sería de 86 mil toneladas por año, con lo cual se cubrirían los requerimientos de este grano de nueve millones de mexicanos, ya que el consumo medio de frijol per capita es de 11 kg. En el incremento del rendimiento ha tenido que ver entre otros factores el uso de variedades mejoradas, la aplicación de fertilizante en un área mayor que antes, mayores densidades de plantas y el uso de “pileteo” o “contreo” para la captación de agua (Ledesma y Ramírez, 1994; Luna y Ortiz, 1998; Medina et al., 2003; Zandate-Hernández, 2005).

La variable de mayor variación fue la superficie siniestrada, con un coeficiente de variación de 88% y la de menor, la superficie sembrada, con 14% de coeficiente de variación (Cuadro 1). Esto quiere decir, que los productores de Zacatecas siembran frijol de secano aún con los riesgos de

tendency that, although low, is important, since it has been obtained in an area with limited environmental conditions for reaching a high productivity with almost any dry land crop. The difference between the estimated average yield (based on the regression equation) for dry land beans in 2008 (520 kg ha-1) and in 1980 (352 kg ha-1) is of 168 kg ha-1. If 168 is multiplied by the average area planted (assuming the same number of 531 000 ha in 1980 and in 2008), the increase in the production volume in all 29 years would be of 86 thousand tons yearly, which would cover the requirements for this grain for 9 million people, since the average bean consumption per capita is 11 kg. Several factors have been involved in the yield increase, including the use of improved breeds, the use of fertilizers in a larger area than before, higher plant densities, and the use of “row diking” or “contreo” to collect water (Ledesma and Ramírez, 1994; Luna and Ortiz, 1998; Medina et al., 2003; Zandate-Hernández, 2005).

The variable with the most variation was the damaged surface, with a variation coefficient of 88%, whereas the lowest was planted surface, with 14% of variation coefficient (Table 1). This means that farmers in Zacatecas plant beans despite the risks of a bad year due to scarce or poor distribution of rainfall, or other adverse factors, maybe hoping to harvest something. This checks against the value of the correlation coefficient obtained between the rainfall recorded during the planting cycle and the surface planted (0.20 not significant), indicating no relation between these variables.

Figura 2. Variación del rendimiento medio de frijol de secano del estado de Zacatecas de 1980 a 2008.

Figure 2. Variation of the average yield for dry land beans in the state of Zacatecas from 1980 to 2008. Figura 1. Relación entre el rendimiento medio de frijol de

secano del estado de Zacatecas y la precipitación registrada durante el ciclo de cultivo en los años 1980 a 2008.

Figure 1. Relation between the average bean yield in dry lands in the state of Zacatecas and the rainfall recorded during the planting cycle in the years 1980 to 2008.

Ren

dim

ient

o (k

g/ha

)

700

600

500

400

300

200

100100 200 300 400 500 600

Precipitación (mm)

Ren

dim

ient

o (k

g/ha

)

700

600

500

400

300

200

1001980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Año


un mal año por escasa o mala distribución de la precipitación u otro factor adverso, tal vez con la esperanza de obtener algo de cosecha. Esto coteja con el valor del coeficiente de correlación obtenido entre la precipitación registrada durante el ciclo de cultivo y la superficie sembrada (0.20 no significativa), indicando que no existe asociación entre esas variables.

Hubo correlación positiva (r= 0.44, con α= 0.05) entre la superficie sembrada y la superficie siniestrada, lo que significa que entre mayor es la superficie sembrada, mayor es la siniestrada. Esto en parte está de acuerdo con lo que señala la regionalización ecológica hecha por el Campo Experimental Zacatecas (Medina et al., 2003), en la que se delimita el área potencial para el cultivo de frijol de secano en el estado para lograr altos rendimientos (82 119 ha) o medianos (298 542 ha); esta superficie es menor que la que se siembra, porque la regionalización elimina las áreas con precipitación deficiente. En estos lugares con limitaciones para el cultivo de frijol de secano, se recomienda sembrar especies menos sensibles a ellas, como la avena y maíz forrajeros, y trigo para grano (Medina et al., 2003; Rincón et al., 2004; Bravo et al., 2006). También se sugiere llevar a cabo con oportunidad y calidad las labores de cultivo y minimizar costos de producción, entre otras cosas, para lograr los mejores rendimientos, la mejor ganancia económica y no afectar el medio ambiente (Medina et al., 2003; Zandate-Hernández, 2005; Bravo et al., 2006).

Maíz de grano

En los 29 años que abarca el estudio, se sembraron en promedio en el estado de Zacatecas 333 000 ha de maíz de grano de secano, con un rango que varió desde 228 000 en 2005, hasta 482 000 ha en 1981 (Cuadro 1). Parecido a lo que se anotó para frijol, en maíz de grano, en algunos años (1989, 1991, 2005) la superficie sembrada fue bastante menor que la sembrada los años anterior y posterior a esos años, tal vez por el inicio tardío de la temporada de lluvias como un factor importante (Luna y Galindo, 1987; Luna y Gutiérrez, 1992; Luna, 2008; INIFAP, 2010), ya que a fecha límite de siembra para maíz de secano en Zacatecas es el 10 de julio, porque la temporada de lluvias termina aproximadamente el 20 de septiembre (Luna, 2008).

Hasta antes de 1988, en el estado de Zacatecas se sembraron más de 412 000 ha de maíz de secano (Cuadro 3); posteriormente se han registrado en general superficies inferiores a 300 000 ha; en esto han tenido que ver los programas gubernamentales, en especial el

A positive correlation was found (r= 0.44, with α= 0.05) between the surface planted and the surface damaged, which means that the greater the surface planted, the greater the damaged area. This corresponds in part to what was pointed out by the environmental regionalization, carried out by the Campo Experimental Zacatecas (Medina et al., 2003), in which the potential area for the plantation of dry land beans in the state is delimited for high (82 119 ha) or medium (298 542 ha) yields. This surface is less than what is planted, since regionalization eliminates the areas with scarce rainfall. In places with limitations for the planting of dry land beans, it is recommended to plant species that are less sensitive to these limitations, such as fodder oats and maize, and grain wheat (Medina et al., 2003; Rincón et al., 2004; Bravo et al., 2006). Another recommendation is to plant with adequacy and quality, while reducing production costs, amongst other factors, in order to obtain the best yields, the best profit, and to no affect the environment (Medina et al., 2003; Zandate-Hernández, 2005; Bravo et al., 2006).

Grain maize

In the 29 years covered by the study, an average of 333 000 ha of dry land grain maize were planted in Zacatecas, ranging from 228 000 in 2005, up to 482 000 ha in 1981 (Table 1). Similar to what was recorded for beans, in grain maize, in some years (1989, 1991, 2005) the surface planted was significantly lower than what was planted the years before and after those years, perhaps due to the late start of the rainy season as an important factor (Luna and Galindo, 1987; Luna and Gutiérrez, 1992; Luna, 2008; INIFAP, 2010), since the deadline for planting dry land maize in Zacatecas is July 10, since the rainy season finishes approximately on September 20 (Luna, 2008).

Before 1988, in the state of Zacatecas, over 412 000 ha of dry land maize were planted (Table 3); after that, there have been records of surfaces smaller than 300 000 ha; government programs have had their relevance in this, especially the productive reconversion program, which has helped boost the planting of fodder oats and maize, and grain wheat (SAGARPA, 2008 y2009).

In the time period covered by the study, an average was recorded of 18.6% damage of the surface planted with grain maize under dry land conditions in the state, ranging from 54% in 2005, to nearly 0% in seven of the years (Table 3). The years with the greatest damage are related to rainfalls lower than average during the 29 years of the study (410 mm) (Table 3), and those with the lowest damage are related to


de reconversión productiva, con el que se ha impulsado la siembra de avena forrajera, maíz forrajero y trigo para grano (SAGARPA, 2008 y2009).

En el periodo que abarcó el estudio, se registró en promedio 18.6% de siniestro de la superficie sembrada con maíz de grano bajo condiciones de secano en el estado, con un rango que osciló desde 54% en 2005, hasta casi 0% en siete de los años (Cuadro 3). Los años con mayor área siniestrada están asociados con precipitaciones inferiores a la media registrada durante los 29 años del estudio

higher rainfall. In some years (1985, 1998), the damaged surface was not high and rainfalls were low, because the rain distribution was relatively regular during the planting cycle.

The equation for the regression between rainfall (independent variable) and damaged surface (dependent variable): Y= 167.4 - 0.256P (0.007= probability of the model r= -0.49), indicates that as rainfall decreases by one millimeter, the damaged surface increases by 256 ha, and contrary to this, when rainfall increased by one millimeter, the damaged surface is reduced by 256 ha.

Año SS SSi PR RE PP11980 441 165 138 500 3371981 482 71 325 790 5191982 414 180 160 690 3511983 426 13 391 950 4411984 412 68 283 820 4071985 456 70 251 650 2641986 424 94 232 700 4031987 442 75 300 820 3711988 390 31 251 700 2521989 272 86 116 620 2531990 385 11 381 1020 6151991 238 23 135 630 5201992 277 89 111 590 3101993 280 38 144 600 4031994 277 29 140 570 3861995 315 51 178 670 4951996 315 23 190 650 4711997 294 105 108 570 3011998 267 18 157 630 2891999 285 135 99 660 3542000 323 131 119 620 3832001 288 62 192 850 4372002 287 3 253 890 4272003 320 2 391 1230 5832004 296 3 293 1000 4802005 228 124 72 690 3432006 261 6 262 1030 5202007 305 87 178 820 4402008 249 16 269 1150 535Media 333 62 211 779 410V m 228 2 72 500 252V M 482 135 391 1230 615

Cuadro 3. Superficie sembrada (miles de ha-SS) y producción (miles de t-PR), rendimiento (kg ha-1 -RE) y precipitación durante el ciclo de cultivo de secano (mm) de maíz en el estado de Zacatecas de 1980 a 2008.

Table 3. Surface planted (thousands of ha-SS) and production (thousands of t-PR), yield (kg ha-1 -RE) and rainfall during the dry land planting cycle (mm) for maize in the state of Zacatecas from 1980 to 2008.

1PP= es el promedio de la precipitación registrada durante el ciclo de cultivo en 11 localidades representativas del área donde se cultiva maíz de grano en el estado de Zacatecas (Medina et al., 2003; INIFAP, 2010). V m= valor mínimo; V M= valor máximo.


(410 mm) (Cuadro 3), y los de menor, a precipitaciones altas. En algunos años (1985, 1998), la superficie siniestrada no fue alta y las precipitaciones fueron bajas, porque la distribución de la lluvia fue relativamente regular durante el ciclo de cultivo.

La ecuación de regresión entre la precipitación (variable independiente) y la superficie siniestrada (variable dependiente): Y= 167.4 - 0.256P (0.007= probabilidad del modelo r= -0.49), indica que conforme la precipitación disminuye en un milímetro, la superficie siniestrada aumenta en 256 ha y al contrario, al aumentar la precipitación en un milímetro, la superficie siniestrada disminuye en 256 ha.

El rendimiento medio de maíz de secano en el estado de Zacatecas en el periodo de estudio fue de 774 kg ha-1, con un rango desde 500 (1980) hasta 1 230 (2003) (Cuadro 3). En general, los rendimientos más altos se obtuvieron en años con alta precipitación y los más bajos con poca precipitación (Cuadro 3 y Figura 3), aunque, como se ha anotado antes, en ello también influye la distribución de la lluvia durante el ciclo de cultivo. En 1994 se registró un bajo rendimiento medio, no obstante que el volumen de precipitación registrado en el ciclo de cultivo no fue tan bajo, la mayoría se registró antes de las etapas fenológicas de floración y llenado del grano, en las que la planta necesita más agua para dar un buen rendimiento (Edmeades et al., 1999; Luna y Gutiérrez, 2000; Cakir, 2004). La ecuación de regresión entre el rendimiento (variable dependiente) y la precipitación (variable independiente) es: Y= 186.52 + 1.39P (Figura 3), con una probabilidad del modelo de 0.0001 y r= 0.71.

The average yield for dry land maize in the state of Zacatecas in the period of study was 774 kg ha-1, ranging from 500 (1980) to 1 230 (2003) (Table 3). In general, the highest yields were reached in years with the highest rainfalls, and the lowest yields were in years with the lower rainfalls (Table 3 and Figure 3), although, as mentioned earlier, rain distribution during the planting cycle also influences this. In 1994 a low average was recorded; although the volume of rainfall in the planting cycle was not very low, most of it was recorded before the phenological stages of flowering and filling of the grain, in which the plant needs more water to have a good yield (Edmeades et al., 1999; Luna and Gutiérrez, 2000; Cakir, 2004). The equation for the regression between yield (dependent variable) and rainfall (independent variable) is: Y= 186.52 + 1.39P (Figure 3), with a probability of the model of 0.0001 and r= 0.71.

According to the equation for the regression between the year (independent variable) and yield (dependent variable): Y= 622.6 + 9.07A (Figure 4) (probability of the model of 0.028; r= 0.41), yield rose by 9.07 kg/ha per year (1.46% per year), which is significant due to the limited environmental and technological conditions under which dry land maize is found in Zacatecas.

The annual percentage in yield increase for beans (1.62%) is greater than this figure for grain maize, because its price is higher, which is why farmers give more attention to bean crops. Likewise, beans are better adapted to the environmental conditions in Zacatecas then grain maize, due to the longer lowering period, which helps it evade,

Figura 3. Relación entre el rendimiento medio de maíz de secano del estado de Zacatecas y la precipitación registrada durante el ciclo de cultivo en los años 1980 a 2008.

Figure 3. Relation between the average yield of maize in dry lands in the state of Zacatecas and the rainfall recorded during the planting cycle in the years 1980 to 2008.

Figura 4. Variación del rendimiento medio de maíz de secano del estado de Zacatecas del año 1980 a 2008.

Figure 4. Variation of the average yield for maize in dry lands in the state of Zacatecas from 1980 to 2008.

Precipitación (mm)

1400

1200

1000

800

600

400200 300 400 500 600 700

Ren

dim

ient

o (k

g/ha

)

1400

1200

1000

800

600

400

Ren

dim

ient

o (k

g/ha

)

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010Año


De acuerdo a la ecuación de regresión entre el año (variable independiente) y el rendimiento (variable dependiente): Y= 622.6 + 9.07A (Figura 4) (probabilidad del modelo de 0.028; r= 0.41), el rendimiento se elevó en 9.07 kg/ha por año (1.46% por año), el cual es significativo por las condiciones ecológicas y tecnologías limitadas bajo las que se cultiva el maíz de secano en Zacatecas.

El porcentaje de incremento del rendimiento de frijol por año (1.62%) es mayor que el de maíz grano, porque su precio es mayor, por lo que los productores dan mejor atención al frijol; además, el frijol está más adaptado a las condiciones ecológicas de Zacatecas que el maíz de grano, por el mayor periodo de floración, con lo cual puede evadir al menos en parte alguna sequía que se presente durante esa etapa (Luna y Galindo, 1987); por esto, los apoyos gubernamentales en Zacatecas han sido más encaminados al frijol; sin embargo, el maíz de grano se sigue cultivando bajo condiciones de secano en el estado, porque también tiene uso como forraje y como cultivo de rotación, entre otras cosas (Luna, 2008). En el incremento del rendimiento tienen que ver, entre otros factores, el uso de una tecnología más productiva que la usada tradicionalmente, como la siembra de variedades precoces y tolerantes a sequía, la aplicación de una fertilización adecuada en una mayor superficie que antes, el uso de prácticas de captación y conservación del agua de lluvia y la siembra con mayor densidad de población (Luna y Galindo, 1987; Medina et al., 2003; Luna, 2008).

La variable de mayor variación en maíz de secano fue la superficie siniestrada, con un coeficiente de variación 82%; además, la no asociación encontrada entre la superficie sembrada (SS) y la superficie siniestrada (SSi) (r= 0.25), significa, igual que con frijol de secano, que los productores siembran estos cultivos bajo las difíciles condiciones ecológicas de Zacatecas, con los riesgos de pérdida que ello implica, pero seguramente con la esperanza de obtener algo de cosecha.

Hubo correlación negativa entre la SSI y la PP, la SSi y el RE y entre la SSi y la PR (r= -0.55 y r= -0.49; r= -0.57, con α= 0.01, respectivamente), lo que quiere decir que la SSi repercute negativamente en el rendimiento y por tanto en el volumen de producción.

En este caso, como en frijol de secano, cabe el comentario de que se debe buscar la mejor manera de disminuir la siembra del cultivo de maíz en áreas con alto riesgo de pérdida y, donde se cultive, realizar prácticas culturales que ayuden a disminuir

at least in part, any drought that could take place in that stage (Luna and Galindo, 1987); this is why government supports in Zacatecas have pointed more at bean crops, although grain maize is still being planted under dry land conditions, because it is also used as fodder and a rotation crop, amongst other uses (Luna, 2008). Several factors are involved in the yield increase, including the use of a technology that is more productive than the one used traditionally, such as the plantation of precocious and drought-resistant varieties, an adequate fertilization in a greater surface than before, the use of rainwater collection and conservation practices, and planting with a greater population density (Luna and Galindo, 1987; Medina et al., 2003; Luna, 2008).

The variable in dry land maize with the greatest variation was the damaged area, with a variation coefficient of 82%. Also, the non-association found between the surface planted (SS) and the damaged surface (SSi) (r= 0.25), means, as with the dry land bean crops, that farmers plant these crops under the difficult environmental conditions of Zacatecas, with the risk of loss it implies, though surely with the hope of producing a good harvest.

There was a negative correlation between SSI and PP, SSi and RE and between SSi and PR (r= -0.55 y r= -0.49; r= -0.57, con α= 0.01, respectively), which means that the SSi has a negative repercussion on yield, and therefore on the production volume.

In this case, as in dry land beans, it is worth mentioning hat it is necessary to search for the best way to reduce maize plantations in areas with high risk of loss and, where it is planted, to carry out cultural practices that help reduce this risk, without adversely affecting the environment, such as the incorporation of organic matter into the soil, planting in leveled furrows, the use of “contreo” or “row diking” to gather rain water, and planting drought-resistant varieties.

Conclusions

The unit yield of dry land beans in the state of Zacatecas increased an average of 1.62% every year, although the production volume did not rise with the years, since the planted surface began to diminish significantly since 2004.


ese riesgo, sin menoscabo del medio ambiente, como son la incorporación de materia orgánica al suelo, la siembra en surcos a nivel, el uso del “contreo” o “pileteo” para retener agua de lluvia y la siembra de variedades tolerantes a sequía.

Conclusiones

El rendimiento unitario de frijol de secano en el estado de Zacatecas se fue elevando en promedio en 1.62% por año; sin embargo, el volumen de producción no mostró incremento a través de los años, debido a que la superficie sembrada comenzó a disminuir significativamente a partir de 2004.

El rendimiento unitario de maíz de grano de secano creció 1.46% en promedio por año.

Tanto en frijol, como en maíz de secano en el estado de Zacatecas, los años con mayor superficie sembrada, menor porcentaje de siniestralidad, mayor rendimiento y como consecuencia mayor volumen de producción, coincidieron con años de mayor cantidad de precipitación registrada y regular distribución durante el ciclo de cultivo; por el contrario, un menor volumen de precipitación y deficiente distribución, estuvo asociado con alta siniestralidad, bajo rendimiento y baja producción.

En los últimos años (2004 a 2008) disminuyó de manera importante la superficie sembrada con frijol de secano en Zacatecas por efecto del programa de reconversión productiva, al aumentar principalmente las superficies de avena y maíz forrajeros.

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Cakir, R. 2004. Effect of water stress of different development stages on vegetative and reproductive growth of corn. Field Crops Res. 89:1-16.

The unit yield for grain maize increased an average of 1.46% per year.

Both in dry land beans and maize in the state of Zacatecas, the years with the largest surface planted, greatest percentage of damage, greatest yield, and consequently, the greatest production volume, coincided with the years with the most rainfall and regular distribution during the planting cycle. On the other hand, a lower volume of rainfall and a poor distribution was related to high damage, low yield and low production.

In recent years (2004 to 2008) the surface planted with dry land beans in Zacatecas has diminished considerably due to the effect of productive reconversion programs which increases the surface of fodder oats and maize.

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Revisión de la producción, composición fitoquímica y propiedades nutracéuticas del orégano mexicano*

Revision of the production, phytochemical composition, and nutraceutical properties of Mexican oregano

Enrique García-Pérez1, Fernando Francisco Castro-Álvarez1, Janet Alejandra Gutiérrez-Uribe1 y Silverio García-Lara1§

1Departamento de Biotecnología e Ingeniería de Alimentos, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Monterrey. Av. Eugenio Garza Sada 2501 Sur, C. P. 64849. Monterrey, Nuevo León, México. Tel: 83582000 Ext. 4821, Fax: 83581400. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

El orégano es una planta de distribución mundial, el cual está representado principalmente por dos especies: Origanum vulgare (Lamiaceace) nativo de Europa, y Lippia graveolens (Verbenaceae), originaria de América. México ocupa el segundo lugar como productor mundial de orégano con la especie L. graveolens H. B. K. Sin embargo, la mayoría de las especies explotadas son silvestres y su cultivo es aún tradicional y limitado. En este trabajo se presenta un análisis de las estrategias de propagación, composición química y propiedades nutracéuticas del orégano. Los fitoquímicos presentes pueden clasificarse en tres categorías: compuestos volátiles, lípidos y fenólicos. Estos componentes presentan diversas propiedades nutracéuticas entre las que destacan la actividad antioxidante, hipoglucémica, hipotensiva, hipolipidémica y anticancerígena. Los avances en el estudio de la composición fitoquímica y su relación con nuevas propiedades nutracéuticas hacen del orégano un producto de alto valor comercial con amplias aplicaciones quimioterapéuticas.

Palabras clave: Lippia graveolens, anti-cancerígeno, anti-oxidante, compuestos fenólicos.

Abstract

The oregano plant is distributed worldwide, and represented mainly by two species: Origanum vulgare (Lamiaceace) native of Europa, and Lippia graveolens (Verbenaceae), native of America. Mexico is the second largest producer of oregano in the world, with the species L. graveolens H. B. K. However, most of the species used are wild, and raising them is done in a traditional and limited way. In this study we present an analysis of the dissemination strategies, chemical composition and nutraceutical properties of oregano. Phytochemicals present can be classified into three categories: volatile, lipids and phenolic compounds. These components present diverse neutraceutical properties, the most important of which are antioxidant activities, hypoglycemic, hypotensive, hypolypidemic and anti-carcinogenic. The advances in the study of the phytochemical composition and its relationship with new nutraceutical properties, make oregano a product with a high commercial value and broad chemotherapeutic applications.

Key words: Lippia graveolens, anti-cancer, anti-oxidant, phenolic compounds.

Enrique García-Pérez et al.340 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Introducción

El orégano es una planta aromática cultivada en varias regiones del mundo, cuyo valor comercial se debe a sus características como especia, condimento y propiedades medicinales. De mayor importancia industrial y farmacéutica es su aceite esencial, el cual se emplea como fragancia en jabones, perfumes, cosméticos, saborizantes, entre otros (Koksal et al., 2010); además, posee propiedades antibacteriales, antifúngicas, antiparasitarias, antimicrobianas y antioxidantes (Rivero-Cruz et al., 2011). En el mundo existen diferentes variedades de orégano que han sido explotadas comercialmente. La producción global del orégano es estimada en alrededor de 15 000 toneladas, siendo Turquía el principal productor seguido de México. Aunque estas plantas han despertado un creciente interés por su composición fitoquímica y propiedades nutracéuticas (componentes que tienen efectos benéficos en la salud), en México se tiene una capacidad de producción agronómica e industrial limitada perdiendo con ello la oportunidad de generar productos de alto valor nutricional y económico. Este panorama ofrece una oportunidad única para el desarrollo de cultivos biotecnológicamente adaptados a diversas regiones de México, que permitan una explotación sostenible del orégano mexicano. Por lo que este trabajo de análisis tiene como objetivo presentar una síntesis del conocimiento en orégano resaltando los aspectos agronómicos y de producción, los avances en el estudio de la composición fitoquímica, así como las nuevas propiedades nutracéuticas con aplicaciones médicas.

Descripción y producción

El orégano es una planta herbácea, perenne y aromática que se encuentra ampliamente distribuida en el mundo, Origanum vulgare (Kintzios, 2002; Mata-González y Meléndez-González, 2005). Taxonómicamente tiene representantes en cuatro familias: Asteraceae, Fabaceae, Lamiaceae y Verbenaceae, siendo las dos últimas las más reconocidas (Huerta, 1997; Kintzios, 2002). Existe controversia en el número de géneros y especies que se han reconocido bajo este nombre, siendo registradas hasta el momento de 24 a 61 especies, distribuidas en 16 a 27 géneros (Mata-González y Meléndez-González, 2005; Oliveira et al., 2007; Koksal et al., 2010).

Las especies de mayor importancia económica son: Origanum vulgare L. ssp. viride (Boiss) Hayak (orégano griego), Origanun onites L. (orégano turco), Thymus capitatus (L.) Hoffmanns y Link, Coridothymus capitatus

Introduction

Oregano is an aromatic plant grown in several areas of the world, with a commercial value that can be explained by its characteristics as a spice, as a condiment, and its medical properties. Its essential oil, used as a fragrance in soaps, perfumes, cosmetics, f lavoring, and others, has the greatest industrial and farmaceutical importance (Koksal et al., 2010). It also has antibacterial, antifungal, antiparasitic and antioxidant properties (Rivero-Cruz et al., 2011). In the world there are different varieties of oregano that have been put to commercial used. World oregano production is estimated in 15 000 tones, Turkey being the main producer, followed by Mexico. Although these plants have raised interest due to there phytochemical composition and nutraceutical properties (components that have beneficial effects on human health), Mexico has a limited industrial and agronomical production capacity, therefore missing the opportunity to generate products with high nutritional and economic values. This landscape offers a unique opportunity for the development of crops that are biotechnologically adapted to diverse regions in Mexico, which allow a sustainable production of Mexican oregano. Therefore, this analysis has the aim of synthesizing knowledge on oregano, highlighting the agricultural and production aspects, advances in the study of its phytochemical makeup, as well as the new nutraceutical properties with medical applications.

Description and production

Oregano is a herbaceous, perennial and aromatic plant that is widely distributed in all the world, Origanum vulgare (Kintzios, 2002; Mata-González y Meléndez-González, 2005). Taxonomically, it is represented in four families: Asteraceae, Fabaceae, Lamiaceae and Verbenaceae, the two latter being the best-known (Huerta, 1997; Kintzios, 2002). There is a certain controversy in the number of genera and species that have been recognized under this name, yet only 24 to 61 species have been registered until tis day, distribuited in 16 to 27 genera (Mata-González and Meléndez-González, 2005; Oliveira et al., 2007; Koksal et al., 2010).

The species with the highest economic importance are: Origanum vulgare L. ssp. viride (Boiss) Hayak (Greek oregano), Origanun onites L. (Turkish oregano), Thymus capitatus (L.) Hoffmanns and Link, Coridothymus capitatus

Revisión de la producción, composición fitoquímica y propiedades nutracéuticas del orégano mexicano 341

(L.) Rchb. (orégano español, perteneciente a la familia Lamiaceae) y Lippia graveolens H. B. K. (orégano mexicano, de la familia Verbenaceae) (Oliveira et al., 2007). Es importante mencionar que existe una gran diferencia entre el orégano europeo (Origanum sp.) y el orégano Mexicano (Lippia sp.) como se describirá en este trabajo (Kintzios, 2002; Mata-González y Meléndez-González, 2005). Sin embargo, debido a que se ha dado el nombre de orégano a todas aquellas plantas que son ricas en monoterpenos fenólicos, principalmente carvacrol y timol, existe aún confusión en la información disponible (Villavicencio et al., 2007).

La producción mundial de orégano genera un valor comercial aproximado de $22.5 millones de dólares; no obstante la Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) estimó que en 2005 las ventas totales de orégano sumaron más de $75 billones de euros (CONAFOR, 2009; Koksal et al., 2010). El mayor productor de orégano en el mundo es Turquía, con exportaciones que superan las 10 000 toneladas anuales, seguido por México, Grecia y otros países (Villavicencio et al., 2007; Koksal et al., 2010). El mayor consumidor de orégano es Estados Unidos de América quien importa 6 mil toneladas anuales (Olivier, 1996).

Importancia comercial en México

México cuenta con cerca de 40 especies conocidas de orégano, siendo algunas de ellas endémicas, las cuales se distribuyen en varios estados de la república mexicana (Figura 1). Por ejemplo, 90% de la producción de Lippia graveolens en Coahuila se obtiene de zonas silvestres y de este volumen 80% de hoja seca es exportada (CONAFOR, 2009). La producción anual se encuentra alrededor de 3 000 toneladas de las cuales 2 000 son exportadas a Estados Unidos de América. Las exportaciones del orégano Mexicano están destinadas también al Reino Unido, Alemania, Francia y Canadá. Se ha registrado que entre 2006 y 2008 las ventas de orégano mexicano aumentaron $2 millones de dólares (Olivier, 1996; CONAFOR, 2009).

La principal especie comercial producida en México pertenece al género Lippia, siendo los principales estados productores: Chihuahua, Durango, Tamaulipas, Coahuila, Jalisco, Zacatecas, Querétaro, Hidalgo y Baja California Sur (Villavicencio et al., 2007). Sin embargo, el Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP) de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) registró en 2009 sólo cuatro estados productores de orégano: Baja California Sur,

(L.) Rchb. (Spanish oregano, which belong to the family Lamiaceae) and Lippia graveolens H. B. K. (Mexican oregano, of the family Verbenaceae) (Oliveira et al., 2007). It is worth mentioning that there is a big difference between European oregano (Origanum sp.) and Mexican oregano (Lippia sp.), as we will describe in this work (Kintzios, 2002; Mata-González and Meléndez-González, 2005). However, since the name oregano has been given to all plants rich in phenolic monoterpenes, mainly carvacrol and thymol, there is still some confusion in the information available (Villavicencio et al., 2007).

Worldwide production of oregano generates an approximate commercial value of $22.5 million dollars, although the National Forestry Commission (CONAFOR) estimated that in 2005, total oregano sales produced a total of $75 billion Euros (CONAFOR, 2009; Koksal et al., 2010). The world's largest oregano producing country is Turkey, with exports of above 10 000 tons a year, followed by Mexico, Greece, and other countries (Villavicencio et al., 2007; Koksal et al., 2010). The world's largest consumer of oregano is the USA, with total imports of 6 thousand tons every year (Olivier, 1996).

Commercial importance in Mexico

Mexico has nearly 40 species of oregano, some of which are endemic and distributed in several states in Mexico (Figure 1). For example, 90% of the production of Lippia graveolens in Coahuila is found in wild areas, and out of this volume 80% of dry leaves are exported (CONAFOR, 2009). Yearly production is in nearly 3 000 tons, out of which 2,000 are exported to the USA. Other destinations for Mexican oregano exports are Great Britain, Germany, France and Canada. Sales of Mexican oregano between 2006 and 2008 increased in 2 million dollars (Olivier, 1996; CONAFOR, 2009).

The main commercial species produced in Mexico belongs to the genus Lippia, and the most important production belongs to the states of: Chihuahua, Durango, Tamaulipas, Coahuila, Jalisco, Zacatecas, Querétaro, Hidalgo and Baja California Sur (Villavicencio et al., 2007). However, the Agriculture, Food and Fishing Information Service (SIAP) of the Ministry of Agriculture, Livestock, Rural Development, Fishing and Food (SAGARPA) only registered four oregano-producing states in 2009: Baja California Sur, Chihuahua, Durango and Oaxaca, with productions of 32.09, 60.80, 0.70 and 24.0 tons,


Chihuahua, Durango y Oaxaca, con producciones de 32.09, 60.80, 0.70 y 24.0 toneladas, respectivamente (SIAP, 2010). En la actualidad persiste el desconocimiento de la diversidad en México para el orégano y las propiedades de cada especie, que pueden ser una oportunidad para explotar las cadenas productivas en estas regiones.

Producción, manejo agronómico y sustentabilidad

A pesar de que México es el segundo productor mundial de orégano, la mayoría de las especies explotadas comercialmente son silvestres y no están incluidas en los programas básicos de manejo y mejoramiento agronómico. La producción comercial del orégano mexicano demanda homogeneidad, volumen y calidad; sin embargo, ésta se realiza en zonas marginadas y de escasos ingresos, generando una explotación desmedida que ponen en peligro la biodiversidad y sustentabilidad de la misma. Por estas razones es necesario asegurar un manejo racional de este recurso para poder impactar positivamente el nivel socioeconómico de las familias en las regiones donde se produce (Huerta, 1997). De acuerdo con la CONAFOR (2009), se han implementado paquetes tecnológicos para el manejo del orégano, cuyo fin es el aporte de innovaciones sobre prácticas silviculturales.

Algunos estudios pioneros han establecido las bases de manejo agronómico del orégano, destacando la necesidad de recolectar semilla antes de la cosecha para renovar las poblaciones (INIFAP, 2008); como optimizar la germinación de las mismas utilizando ácido giberélico (100 ppm), como se ha hecho en parcelas experimentales en Sonora (30 000 plantas ht) donde se han generado rendimientos de 1 650 kg ht de hoja seca (Corella et al., 2008). Además, se ha propuesto su propagación por medio de estacas, utilizando ácido indol-butírico (2 000 ppm) como enraizador. El corte de la planta se ha sugerido al alcanzar la madurez y después de la floración. La calidad de la planta cultivada bajo este esquema es óptima para su explotación hasta los 3 años (Corella et al., 2008). En este sentido los agro-negocios en esta área son aún incipientes y demandan esquemas sustentables que aseguren la generación de la materia prima para su posterior transformación.

Mejoramiento genético y micropropagación

Existe muy poca información sobre las posibles herramientas de conservación de las diversas especies del orégano mexicano, especialmente en el área de micropropagación

respectively (SIAP, 2010). There is currently no knowledge on the diversity in Mexico for oregano and the properties of each species, which can be an opportunity to take advantage of the productive chains in these regions.

Production, agricultural management and sustainability

Despite Mexico being the second largest producer of oregano worldwide, most species exploited commercially are wild and are not included in the basic agricultural improvement and management programs. The commercial production of Mexican oregano requires homogeneity, volume and quality; however, it is performed in poor and marginal areas, which leads to excessive exploitation, endangering the biodiversity and its sustainability. This is the reason why it is necessary to ensure a rational management of this resource to have a positive impact on the socioeconomic levels of families in areas it is produced (Huerta, 1997). According to CONAFOR (2009), technological packages have been implemented for the management of oregano, with the aim of bringing innovations regarding silvicultural practices.

Pioneering studied have established the bases for the agricultural management of oregano, out of which we can highlight the need to gather seeds before harvest to renew populations (INIFAP, 2008); how to optimize their germination using gibberellic acid (100 ppm), as it has been

Figura 1. Mapa de distribución de especies de orégano en México. Con base en la información disponible del Herbario Virtual de la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO).

Figure 1. Map of oregano species distribution in Mexico. Based on the information available from the Virtual Herbarium National Commission for the Knowledge and Use of Biodiversity (CONABIO).

10 - 126 - 104 - 62 - 40 - 2

DistribuciónNo. de especies


y el cultivo in vitro, lo cual contrasta con lo que ocurre con el orégano europeo, el cual ha sido ampliamente estudiado con la finalidad de domesticarlo, mejorarlo y proteger las especies silvestres. Como resultado de estos estudios sobre el orégano europeo, se han propuesto programas de mejoramiento genético, con el objetivo de obtener mejores rendimientos reflejados en mayor número de hojas, menos tallos, plantas resistentes a enfermedades, con tolerancia a suelos salinos, a bajas temperaturas y mejores características aromáticas (aceite esencial y propiedades antioxidantes). No obstante, para el orégano mexicano aún se requieren de conocimiento básico de nuevas variedades e híbridos que satisfagan las necesidades del consumidor(a) y del mercado de exportación.

A través del cultivo in vitro se han obtenido plantas de orégano, principalmente del género Origanum, orégano europeo, utilizando las técnicas de organogénesis directa e indirecta, embriogénesis somática y cultivo de meristemos (Cuadro 1). Estas estrategias de reproducción in vitro se basan en la utilización del medio de Murashige y Skoog (MS) como medio de cultivo inicial (Kintzios, 2002).

done in experimental parcels in Sonora (30 000 plants ht), where yields of 1 650 kg ht of dry leaves have been obtained (Corella et al., 2008). Likewise, its dissemination using stakes has been proposed, using indolbutyric acid (2 000 ppm) to help take roots. The cutting of the plant has been suggested upon maturity and after flowering. The quality of the plant sowed under this scheme is optimum for its use for up to 3 years (Corella et al., 2008). In this sense, agrobusinesses in this area are still incipient and the require sustainable schemes that ensure the raw material for its later transformation.

Genetic improvement and micropropagation

There is very little information on the possible tools for conserving the diverse species of Mexican oregano, especially in the area of micropropagation and in vitro culturing, which contrasts with what occurs in European oregano, which has been widely studied in order to domesticate it, improve it and protect wild species. As a result of these studies on European oregano, genetic improvement programs have been proposed in order to obtain better yields, reflected on a greater number of leaves, less stalks,

Especie Método* Medios y fitoreguladores** ReferenciaO. vulgare x aplii Meristemos apicales MS basal

NAA (0.53 μM) y BA (0.26 μM).Goleniowski et al. (2003).

O. vulgare L. ssp. hirtum Organogénesis directa Macronutrientes de MS y micronutrientes de Nitsch y Nitsch, 1 mg L-1 de BA.

Morone-Fortunato y Avato (2008)

Origanum sipyleum L. Organogénesis directa MS basal mas CaCl2 (550 mg L-1)BA (1 mg L-1) e IBA (0.5 mg L-1)

Oluk y Çakır. (2009)

Lippia alba cv. Kavach Organogénesis directa MS basal BA (2 μg mL-1)

Gupta et al. (2001)

Lippia sidoides Cham. Organogénesis directa MS basalIBA (0-0.1 mg L-1) y BA (0-4 mg L-1)

Blank et al. (2008)

LippiaJavanica

Organogénesis directa MS basalBA (0.25 mg L-1)

Ara et al. (2010)

Lippia gracilis Schauer Organogénesis directa MS basalBA (0-2 mg L-1) y NAA (0-0.5mg L-1)

Marinho et al. (2011)

Poliomintha glabrescens Gray Organogénesis directa MS basalBA (0.02 mg L-1) y NAA (0.5 mg L-1)

García-Pérez et al. (2011)

Cuadro 1. Principales estrategias de micropropagación en orégano.Table 1. Main micropropagation strategies in oregano.

*Basado en la clasificación de métodos de micropropagación propuesta por (George et al., 2008); ** 2,4-D, 2,4-dichlorofenoxiacético; BA, 6-benciladenina; NAA, ácido naftalenacético; IBA, ácido indol-butírico; CaCl2, cloruro de calcio; MS, Murashige y Skoog.


Composición fitoquímica

Los dos principales géneros de orégano, Origanum y Lippia, difieren en el tipo y cantidad de fitoquímicos identificados en los vástagos (Figura 2), los cuales de acuerdo con su naturaleza, pueden clasificarse en tres categorías: compuestos volátiles, lípidos y fenólicos.

Compuestos volátiles

Los compuestos volátiles son los principales responsables de las características sensoriales presentes en el orégano, dado que su concentración modifica el olor y el sabor de las hojas. Dentro de los compuestos volátiles encontrados hay terpenos, sesquiterpenos, alcoholes y aldehídos (Cuadro 2). Recientemente en la especie de orégano polaco (O. vulgare) se han reportado monoterpenoides, monoterpenos, alcoholes y otros compuestos entre los que se incluyen sesquiterpenos, aldehídos, cetonas y éteres (Figiel et al., 2010). Estos resultados son similares al estudio realizado por Lukas et al. (2009) quien reporta compuestos y concentraciones análogos en 11 poblaciones de orégano Siriano (Origanum syriacum L.). En el género Lippia, Machado et al. (2010) determinaron que la composición del aceite esencial de L. graveolens H. B. K. contiene monoterpenos, sesquiterpenos y otros compuestos.

disease-resistant plants, with tolerance to saline soils, at low temperatures, and better aromatic qualities (essential oils and antioxidant properties). However, for Mexican oregano, basic knowledge is still required on new varieties and hybrids that satisfy the needs of consumers and the export market.

Using in vitro culture, oregano plants have been obtained, mainly from the genus Origanum, or European oregano, using direct and indirect organogenesis, somatic embryogenesis and meristem cultures (Table 1). These in vitro reproduction strategies are based on the use of the Murashige and Skoog medium (MS) as an initial culture medium (Kintzios, 2002).

Phytochemical composition

The two main genera of oregano, Origanum and Lippia, differ in the type and amount of phytochemicals identified in the shoots (Figure 2), which, depending on their nature, can be classified into three categories: volatile compounds, lipids and phenolics.

Volatile compounds

Volatile compounds are the most responsible for the sensorial characteristics present in oregano, since its concentration modifies the odor and taste of the leaves. Within the volatile compounds found, there are terpenes, sesquiterpenes, alcohols and aldehydes (Table 2). Recently, in the species of Polish oregano (O. vulgare) monoterpenoids, monoterpenes, alcohols and other compounds have been reported, including sesquiterpenes, aldehydes, cetones and ethers (Figiel et al., 2010). These results are similar to the study performed by Lukas et al. (2009), who reports analogous compounds and concentrations in 11 populations of Siriano oregano (Origanum syriacum L.). In the genus Lippia, Machado et al. (2010) determined that the composition of the essential oil of L. graveolens H. B. K. contains monoterpenes, sesquiterpenes, and other compounds.

Lipids

In studies performed on O. dictamnus, it was found that the lipid fraction represented 9.7% p/p of dry leaves. Of the lipid fraction, 7.8% is made up of non-polar lipids. These

Figura 2. Estructura de los principales componentes fitoquímicos en orégano.

Figure 2. Structure of the main phytochemical componentes in oregano.

HO

Luteolina Apigenina Carvacrol(Flavonoide) (Flavonoide) (Monoterpeno)

Ácido rosmarínico Timol Limoneno(Polofenólico) (Monoterpeno) (Monoterpeno)

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Lípidos

En estudios realizados en O. dictamnus se encontró que la fracción lipídica representó 9.7% p/p de hojas secas. El 7.8% de la fracción lipídica lo constituyen los lípidos no polares. Éstos incluyen a los esteroles, esteril-ésteres, alcoholes grasos, ácidos grasos libres, ceras, trazas de triacilglicéridos y ácidos triterpénicos (ácido ursólico). El 1.9% restante de la fracción lipídica, está conformado por

include sterols, sterile-esters, fatty alcohols, free fatty acids, waxes, traces of triglycerides and triterpenic acids (ursolic acid). The remaining 1.9% of the lipid fraction is composed of glycoproteins and phospholypids (Skoula and Harborne, 2002). Likewise, it is reported that in O. onites, linolenic and palmitic acids are the predominant compounds, whereas the main hydrocarbon is nonacosane, and the main y de los phytosterol is sitoesterol. On the other hand, in the genus Lippia there are no lipids reported.

Cuadro 2. Compuestos asociados al aceite esencial y componentes volátiles en orégano.*Table 2. Compounds related to essential oils and volatile compounds in oregano.*

α-Terpineol d d d d d nd nd nd d dTimol metil éter d nd d d d nd nd nd d dTimol d d d d d d d d d dCarvacrol d nd d d d d d d d dAcetato de geranilo d d d nd nd nd nd nd nd ndβ-Cariofileno d d d d nd d d nd d dγ-Elemeno d d d d nd nd nd nd nd ndα-Humeleno d nd d d nd d d nd d dGermacreno D d d d d d nd nd nd nd ndβ-Bisaboleno d d d d nd d d nd d dEspatulenol d d d d nd nd nd nd nd ndCariofileno d d d d nd d d nd d d

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α-Tujeno d d d d nd d d nd d dα-Pineno d d d d d d d d d dSabineno d d d d nd d d nd d dβ-Pineno d d d d d d d nd d dβ-Mirceno d d d d d d d nd nd ndα -Felandreno d d d d d d d nd d dα -Terpineno d d d d d d d d d dp-Cimeno d d d d d d d d d dLimoneno d d d d d d d nd nd ndγ-Terpineno d d d d d d d d d dCis-sabineno hidrato d d d d d d d nd nd ndTerpinoleno d d d d d nd nd nd d dTrans-sabineno d d d d d d d nd d dCis-β-terpineol d d d d nd nd nd nd nd ndBorneol d nd d d d nd nd nd d dTerpinen-4-ol d d d d nd d d nd d d

aDambolena et al., 2010; b Figiel et al., 2010; c Lukas et al., 2009; d Ozkan et al., 2009; e Bansleben et al., 2009; * Donde (nd) indica no determinado y (d) determinado.


glicoproteínas y fosfolípidos (Skoula y Harborne, 2002). Asimismo, se reporta que en O. onites, los ácidos linolénico y palmítico son los componentes predominantes, mientras que el hidrocarburo principal es el nonacosano, y de los fitoesteroles, el sitoesterol. En contraste, en el género Lippia no existen reportes de lípidos.

Compuestos fenólicos

Damien-Dorman et al. (2004) reportaron el perfil y la composición de los fenólicos en diferentes variedades de la familia Lamiaceae (Cuadro 3), entre ellas 4 especies de orégano. En este trabajo los autores(as) reportaron que el total de compuestos fenólicos varía entre especies, no obstante, se encontraron consistencias en los siguientes compuestos: ácido caféico, ácido rosmarínico, derivados del ácido hidroxibenzoico y derivados del ácido hidroxicinámico (Cuadro 3). En contraste, Proestos et al. (2005) reportaron diferentes compuestos fenólicos para la especie O. majorana, como el ácido gentísico, ácido ferúlico y ácido p-hidroxibenzoico, siendo el contenido total de fenólicos menor al compararse con las otras especies del mismo género.

Phenolic compounds

Damien-Dorman et al. (2004) reported the profile and the composition of the phenolics in different varieties of the Lamiaceae family (Table 3), among which are 4 species of oregano. In this work, the authors reported that the total of phenolic compounds varies between species, although there were consistencies in the following compounds: caffeic acid, rosemarinic acid, derivatives of hydroxybenzoic acid and derivatives of hydroxycinnamic acid (Cuadro 3). In contrast, Proestos et al. (2005) reported different phenolic compounds for the species O. majorana, such as gentisic acid, ferulic acid and y p-hydroxybenzoic acid, with a lower total content of phenolics, in comparison to other species in the same genus.

The group of the phenolic compounds includes the flavanoids, secondary metabolites, the basic structure of which is a skeleton C6-C3-C6 (Figure 2). In L. graveolens, f lavonoids found include luteolin, taxifolin, quercetin and naringenin, cwith a total concentration of these compounds of 59.8 mg g-1 dry (Lin et al., 2007), whilst in O. vulgare L. ssp. hirtum flavanoids have been identified such as chrysoeriol, diosmetin, eriodictyol, cosmosid and

aDonde (nd) indica no determinado y (d) determinado. bRadušienė et al., 2008; cLin et al., 2007; dKoukoulitsa et al., 2006; eProestos et al., 2005; fDamien-Dorman et al., 2004; gZheng y Wang, 2001; hOzkan et al., 2009.

Compuestos fenólicos y flavonoides

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Apigenina nd nd d d d d d d d nd dÁcido caféico d nd d d d d d d d d dQuirsoeriol nd nd d nd nd nd nd nd nd nd ndCosmosido nd nd d nd nd nd nd nd nd nd ndDiosmetina d nd d nd nd nd nd nd nd nd ndEriodictiol d d d nd nd nd nd nd nd nd dÁcido ferúlico nd nd nd d nd nd nd nd nd nd ndGalangina nd d nd nd nd nd nd nd nd nd ndGenistina nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd dÁcido gentísico nd nd nd d nd nd nd nd nd nd ndHesperidina nd nd nd nd nd nd nd nd nd nd dHispidulina nd nd nd nd nd nd nd nd nd d ndIsovitexina d nd nd nd nd nd nd nd nd nd ndLuteolina d d d nd nd nd nd nd nd d dNaringenina d d nd d nd nd d nd nd nd dNaringina d nd nd nd nd nd nd nd nd nd d

Cuadro 3. Principales compuestos fenólicos y flavonoides reportados para el orégano.a Table 3. Main phenolic and flavonoid compounds reported for oregano.a


Dentro del grupo de los compuestos fenólicos se incluyen los flavonoides, metabolitos secundarios, cuya estructura básica es un esqueleto C6-C3-C6 (Figura 2). En L. graveolens los flavonoides identificados incluyen a la luteolina, taxifolina, quercetina y naringenina, con una concentración total de estos compuestos de 59.8 mg g-1 seco (Lin et al., 2007), mientras que en O. vulgare L. ssp. hirtum han sido identificados flavonoides tales como el crisoeriol, diosmetina, eriodictiol, cosmósido y vicenina-2 (Koukoulitsa et al., 2006). Estos mismos flavonoides, así como la rutina, astragalina, vitexina e isovitexina se han reportado para la misma especie pero de variedades provenientes de Lituania (Radušiené et al., 2008). Otras variedades como O. dictamnus, O. majoran y O. majoricum contienen además, erodictiol y cosmósido. Un caso particular es que todas las especies de la sección Majorana contienen el flavonoide vicenina-2. No menos importante están las antocianinas, las cuales se han reportado para el género Origanum. Estas pueden localizarse en pétalos, cálices, hojas y brácteas. Sin embargo, su caracterización aún no ha sido completada (Skoula y Harborne, 2002).

Otros componentes del orégano

El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América, United States Department of Agriculture (USDA por sus siglas en inglés) reporta para el orégano (O. vulgare) la siguiente concentración de macronutrientes:

vicenin-2 (Koukoulitsa et al., 2006). These flavonoids, along with rutine, astragalin, vitexin and isovitexin have been reported for the same species from Lithuania (Radušiené et al., 2008). Other varieties such as O. dictamnus, O. majoran and O. majoricum also contain, erodictiol and cosmosid. A particular case is that all species of the section Majorana contain flavonoid vicenin-2. No less important are antocianins, which have been reported for the genus Origanum. These can be found in petals, calyces, leaves, and bracts. However, its characterization has not yet been completed (Skoula and Harborne, 2002).

Otner components of oregano

The United States Department of Agriculture (USDA) reports the following concentration of macronutrients for oregano (O. vulgare): 9.93 g water, 9 g protein, 4.28 g lipids, 68.92 g carbohydrates, and 7.87 g ash, for every 100 g of dry oregano. In regard to micronutrients, the presence of the following minerals is reported: calcium, iron, magnesium, phosphorous, potassium, sodium, zinc, copper, manganese and selenium.

Nutraceutical properties

Antioxidant activity

Antioxidants are compounds that can limit or inhibit the oxidation of biomolecules (e.g. proteins and DNA), since they stop the initiation or spreading of the reactive species

Ácido p-hidroxibenzoico

nd nd nd d nd nd nd nd nd nd nd

Quercetina d d d nd nd nd nd nd nd nd ndÁcido rosmarínico d nd d nd d d d d d d dRutina d nd nd nd nd nd nd nd nd nd dTaxifolina nd d nd nd nd nd nd nd nd nd ndÁcido vainíllico nd nd nd nd nd nd nd nd nd d ndVicenina-2 nd nd d nd nd nd nd nd nd nd ndVitexina d nd nd nd nd nd nd nd nd nd d

aDonde (nd) indica no determinado y (d) determinado. bRadušienė et al., 2008; cLin et al., 2007; dKoukoulitsa et al., 2006; eProestos et al., 2005; fDamien-Dorman et al., 2004; gZheng y Wang, 2001; hOzkan et al., 2009.

Compuestos fenólicos y flavonoides

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Cuadro 3. Principales compuestos fenólicos y flavonoides reportados para el orégano.a (Continuación).Table 3. Main phenolic and flavonoid compounds reported for oregano.a (Continuation).


9.93 g de agua, 9 g de proteína, 4.28 g de lípidos, 68.92 g de carbohidratos y 7.87 g de cenizas, por cada 100 g de orégano seco. En relación a los micronutrientes, se indica la presencia de minerales como: calcio, hierro, magnesio, fósforo, potasio, sodio, zinc, cobre, manganeso y selenio.

Propiedades nutracéuticas

Actividad antioxidante

Los antioxidantes son compuestos que pueden limitar o inhibir la oxidación de biomoléculas (p.e. proteínas y DNA), ya que impiden la iniciación o propagación de las especies reactivas de oxígeno (ERO). Las ERO están relacionadas con la incidencia de varias patologías humanas, entre ellas: cáncer, cardiopatías, problemas neurodegenerativos como Alzheimer, Parkinson, además de procesos de envejecimiento (Aiyegoro y Okoh, 2009).

En varios reportes se ha cuantif icado la actividad antioxidante (AA) de distintas especies de orégano por medio del método ORAC. Zheng y Wang (2001) reportan para O. vulgare una AA de 64.71 μmol ET g-1 peso fresco, mientras que para O. majoricum y P. longiflora reportaron valores de 71.64 y 92.18 μmol ET g -1 peso fresco, respectivamente. Esto hace evidente que la AA encontrada en la variedad mexicana, P. longiflora, represente una ventaja nutracéutica con respecto a las variedades europeas. En O. vulgare también se han realizado pruebas de ORAC lipofílico, el cual permite medir la actividad antioxidante de compuestos lipídicos, obteniendo una actividad de 3.5 ET g-1 peso fresco (Jiménez-Álvarez et al., 2008).

Actividad antiséptica-antiviral

Los primeros estudios realizados con fitoquímicos del orégano, particularmente del aceite esencial, se encaminaron para determinar su efecto contra microorganismos patógenos (bacterias, hongos y virus). Sökmen et al. (2004) realizaron un estudio del efecto antimicrobiano y antiviral del aceite esencial y varios extractos de orégano (O. acutidens). En ese estudio se determinó la eficacia inhibitoria del aceite esencial contra 27 de las 35 bacterias analizadas y 12 de 18 hongos. En actividad antiviral, ningún extracto inhibió la reproducción del virus de la influenza A/Aichi/2/68 (H3N2) en células MDCK. En cambio, el extracto metanólico de la planta y el de callos inhibió la reproducción del virus HSV-1.

of oxygen (ERO). EROs are related to the incidence of human pathologies, such as: cancer, heart diseases, neurodegenerative problems such as Alzheimer, Parkinson, and aging processes (Aiyegoro and Okoh, 2009).

Various reports have quantified Antioxidant Activity (AA) of several oregano species using the ORAC method. Zheng and Wang (2001) report, in O. vulgare, an AA of 64.71 μmol ET g-1 fresh weight, and for O. majoricum and P. longiflora, they reported values of 71.64 and 92.18 μmol ET g-1 fresh weight, respectively. This shows that the AA found in the Mexican variety, P. longiflora, representas a nutraceutical advantage over European varieties. Lipophylic ORAC tests have also been carried out in O. vulgare; this helps measure the antioxidant activity of lipidic compounds, resulting in an activity of 3.5 ET g-1 fresh weight (Jiménez-Álvarez et al., 2008).

Antiseptic-antiviral activity

The first studied performed with phytochemicals in oregano, particularly its essential oil, pointed to the determination of its effect on pathogenic microorganisms (bacteria, fungi and viruses). Sökmen et al. (2004) studied the antimicrobial and antiviral effect of essential oil and various extracts of oregano (O. acutidens). This study determined the efficiency of the essential oil against 27 of the 35 bacteria analyzed and against 12 out of 18 fungi. In antiviral activity, no extract inhibited the reproduction of the influenza virus A/Aichi/2/68 (H3N2) in MDCK cells. On the other hand, the methanolic extract of the plant and of calluses inhibited the reproduction of the virus HSV-1.

Anti-inflammatory activity

Some of the soluble phytochemicals have recently been reevaluated for its anti-inf lammatory effect (Figure 3). Oregano’s water-soluble extract has been reported to inhibit the secretion of cyclooxygenase 2 (COX-2), showing an anti-inflammatory activity in human epithelial carcinoma cells (Lemay, 2006). Likewise, an ethanolic extract of oregano inhibited the anti-inf lammatory activity in a mouse with gastritis, induced by stress and hypersensitivity due to contact (Yoshino et al., 2006). The main phytochemicals responsible for anti-inflammatory activity are rosemarinic acid, ursolic acid and oleanolic acid (Shen et al., 2010).


Actividad anti-inflamatoria

Algunos de los fi toquímicos solubles han sido recientemente re-evaluados en su efecto anti-inflamatorio (Figura 3). Se ha reportado que el extracto soluble en agua de orégano inhibe la secreción de la ciclooxigenasa 2 (COX-2), mostrando una actividad anti-inflamatoria en células humanas de carcinoma epitelial (Lemay, 2006). Asimismo, un extracto etanólico de orégano exhibió la actividad anti-inflamatoria en un modelo de ratón con gastritis inducida por estrés e hipersensibilidad por contacto (Yoshino et al., 2006). Los principales fitoquímicos responsables de la actividad anti-inflamatoria son el ácido rosmarínico, el ácido ursólico y al ácido oleanólico (Shen et al., 2010).

Enfermedades crónico-degenerativas

El extracto o componentes aislados del orégano poseen otros beneficios para la salud, entre los que se encuentran la actividad hipoglucémica, hipotensiva e hipolipidémica (Figura 2). Por ejemplo, el ácido rosmarínico inhibe la amilasa pancreática y la α-glucosidasa; el ácido caféico, ácido protocatecuico, quercetina, luteolina y luteolina 7-O-glucósido inhiben también la α-glucosidasa (Mueller et al., 2008). La inhibición de las dos enzimas causa una disminución en la absorción de carbohidratos, dando lugar a una baja concentración de glucosa en sangre (Mueller et al., 2008). Además se ha establecido que el ácido caféico, ácido clorogénico y ácido rosmarínico reducen la producción de glucosa en hepatocitos de rata por medio de la inducción del mARN de la glucoquinasa (Mueller et al., 2008).

Por otro lado, la regulación de la hipertensión puede surgir de la inhibición de la enzima convertidora de angiotensina-I por el extracto de orégano (Mueller et al., 2008). Estudios adicionales han evaluado la afinidad del extracto de orégano (O. vulgare) y algunos de sus componentes sobre receptores activados por proliferadores de peroxisomas (PPARs, por sus siglas en inglés), ya que estos son blanco de varios medicamentos utilizados para tratar el síndrome metabólico como la obesidad, hiperglucemia, hipertensión y dislipidemia. Está establecido que el extracto de orégano contiene antagonistas para el receptor PPAR-γ (quercetina, luteolina, ácido rosmarínico y diosmetina), moduladores selectivos del PPAR-γ (naringenina y apigenina) y agonistas del PPAR-γ (biocanina A) (Mueller et al., 2008).

Chronic degenerative diseases

The isolated extract or components of oregano have other benefits to human health, including hypoglycemic, hypotensive and hypolipidemic activities (Figure 2). For example, rosemarinic acid inhibits pancreatic amylase and α-glucosidase; caffeic acid, protocatechuic acid, quercetin, luteolin and luteolin 7-O-glucosid, also inhibit α-glucosidase (Mueller et al., 2008). The inhibition of both enzymes causes a reduction in the rate of absorption of carbohydrates, which leads to a low concentration of glucose in the bloodstream (Mueller et al., 2008). Also, it has been established that caffeic acid, chlorogenic acid and rosemarinic acid reduce glucose production in rat hepatocytes through the induction of the mARN in glucoquinase (Mueller et al., 2008).

On the other hand, hypertension regulation can arise from the inhibition of the enzyme that converts angiotensin-I from the oregano extract (Mueller et al., 2008). Additional studies have evaluated the affinity of oregano extract (O. vulgare) and some of its components on receptors activated by peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs),

Figura 3. Diagrama de los efectos terapéuticos asociadas a los fitoquímicos presentes en orégano.

Figure 3. Diagram of the therapeutic effects related to phytochemicals present in oregano.

Aceite esencial

Fenólicos

Orégano


Enfermedades neurodegenerativas

Recientemente se ha evaluado el efecto del aceite esencial de orégano (O. ehrenbergii y O. syriacum) en la inhibición de las enzimas acetilcolinesterasa (AChE) y butirilcolinesterasa (BChE), las cuales están relacionadas con el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas. En dicho estudio se determinó que el aceite de O. ehrenbergii posee mayor actividad inhibitoria de AChE y BChE (IC50 de inhibición de 0.3 mg mL-1) en comparación con O. syriacum (IC50 1.6 mg mL-1) (Loizzo et al., 2008). Esta actividad de inhibición se debe principalmente al aceite esencial rico en monoterpenos y más específicamente en timol y carvacrol. Actualmente, este grupo de investigadores(as) estudia el efecto quimio-preventivo del perfil fitoquímico del orégano mexicano Poliomintha longiflora para el tratamiento de enfermedades crónico-degenerativas, teniendo hasta el momento a la Luteolina como principal componente (García-Pérez et al., 2009).

Conclusiones

El orégano es una planta ampliamente distribuida en el mundo y México es el segundo país productor de plantas reconocidas como orégano. Sin embargo, a diferencia de otros países, México tiene la desventaja de poseer un conocimiento limitado de estas especies, ya que la mayoría de ellas se encuentran en estado silvestre. A través de esta revisión se ha podido constatar que se requiere de mayor investigación y esfuerzos del sector agro-biotecnológico para profundización en el conocimiento nutracéutico de las especies mexicanas. Generando esta información para el sector privado este estudio propone desarrollar mejoras en aspectos básicos de diversidad, micropropagación, cultivo intensivo, y mejoramiento genético in vitro, que permitan ampliar y consolidar su producción de manera sustentable, beneficiando con ello a las comunidades productoras establecidas en los estados de Coahuila y Nuevo León.

Con este ejercicio de revisión también ha quedado claro que el orégano cuenta con numerables beneficios para la salud, tanto para la prevención como para el tratamiento de enfermedades crónico-degenerativas. No obstante, la mayoría de la investigación se ha centrado en identificar las propiedades de su aceite esencial, descartando la presencia de los compuestos fénolicos, los cuales también poseen importantes beneficios para la salud y donde nuestro grupo

since these are targeted by various medications to treat the metabolic syndrome such as obesity, hiperglycemia, hypertension and dyslipidemia. Oregano extract contains antagonists for the receptor PPAR-γ (quercetin, luteolin, raosemarinic acid and diosmetin), selective modulators of the PPAR-γ (naringenin and apigenin) and agonists of the PPAR-γ (biocanin A) (Mueller et al., 2008).

Neurodegenerative diseases

An evaluation was recently carried out on the essential oil of oregano (O. ehrenbergii and O. syriacum) on the inhibition of enzymes acetylcolinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE), which are related to Alzheimer and other neurodegenerative diseases. This study determined that O. ehrenbergii oil contains the greatest AChE and BChE inhibiting activity (IC50 of inhibition of 0.3 mg mL-1) in comparison with O. syriacum (IC50 1.6 mg mL-1) (Loizzo et al., 2008). This inhibition activity is due mainly to the essential oil, rich in monoterpenes, and more specifically, in thymol and carvacrol. Currently, this group of scientists studies the chemical-preventive effect of the phytochemical profile of Mexican oregano Poliomintha longiflora to treat chronic-degenerative diseases, and until now, they have Luteolin as the main componenta (García-Pérez et al., 2009).

Conclusions

The oregano plant is distributed worldwide, and Mexico is the second most important producer of plants known as oregano. However, unlike other countries, Mexico has the disadvantage of having limited knowledge on these species, since most of them are wild. This review has confirmed that more research and effort is required from the agro-biotechnological sector to acquire more nutraceutical knowledge regarding Mexican species. By generating this information for the private sector, this study proposes to improve on basic aspects of diversity, micropropagation, intensive planting, and in vitro genetic improvement, that help widen and consolidate its production in a sustainable way, thus benefitting farming communities in the states of Coahuila and Nuevo León.

It has also become clear that oregano has uncountable benefits for human health, for both preventing and treating chronical degenerative diseases. However, most of this study


actualmente trabaja. Esto representa una oportunidad única en México para ampliar y aprovechar las aplicaciones médicas y comerciales de esta planta mexicana por el sector industrial. En resumen el orégano mexicano ofrece la posibilidad de convertirse en un producto quimiopreventivo y quimioterapéutico con un alto valor comercial, que se espera explorar principalmente en el Norte de México.

Agradecimientos

Los autores (as) agradecen los fondos para realizar esta investigación a la cátedra de Alimentos Nutracéuticos (C005) para el tratamiento de enfermedades crónico-degenerativas del Tecnológico de Monterrey y al CONACYT por la beca de maestría (CVU: 335085) otorgada a Enrique García-Pérez, así como los cometarios críticos al manuscrito de J. Ceja, A. Mendoza-Ruíz, y J. Welti-Chanes.

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has focused on identifying the properties of its essential oil, ruling out the presence of phenolic compounds, which also have important health benefits, and on which our group currently works. This is a unique opportunity in Mexico for the industrial sector to broaden, and take advantage of, medical and commercial applications of this Mexican plant. In sum, Mexican oregano offers the possibility of becoming a chemopreventive and chemotherapeutic product with a high commercial value, which we hope to explore mainly in Northern Mexico.

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Efectos de la liberalización de los mercados agrarios. Valoraciones acerca de las políticas de desarrollo rural implementadas en México*

Effects of the liberalization of agricultural markets, assessments on the rural development policies implemented in Mexico

Rita Schwentesius Rindermann1, Federico Martínez-Carrasco Pleite2 y Angel Perní Llorente2

1Univiversidad Autónoma de Chapingo (UACH). Programa de Agricultura Sustentable. Carretera México- Texcoco, km. 36.5. Chapingo, Estado de México. C. P. 56230. 2Departamento de Economía Aplicada. Facultad de Economía y Empresa. Universidad de Murcia, España. Av. Teniente Flomesta, 5- 30003. Tel. +34 868 88 3000. [email protected]. Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: marzo de 2011


Resumen

La pobreza en las zonas rurales sigue siendo en los países de ingresos medianos, como es el caso de la economía mexicana, una de las prioridades en sus agendas de desarrollo. Los esfuerzos realizados en el ámbito de políticas de desarrollo rural y agrario han sido cuantiosos en la mayor parte de los países latinoamericanos, siendo México uno de los países que un mayor esfuerzo presupuestario relativo está destinando a esos fines. Los avances en el desarrollo de los niveles de bienestar de su población rural empobrecida han sido limitados, proponiéndose en este estudio, mediante un cuestionario enviado a expertos del sector, el impacto que las políticas de liberalización de los mercados implementadas desde los años noventa. El análisis de la información recabada de los expertos, de carácter cualitativo, proporciona valiosas opiniones acerca de la valoración que les merece la actual estructura de las políticas de desarrollo local implementadas en México, siendo numerosos los aspectos que son objeto de discusión con el único objetivo de proponer una modesta reflexión que, al menos en algún caso, pudieran orientar posibles propuestas de modificación en las políticas implementadas desde sus administraciones públicas.

Palabras clave: pobreza, liberación de mercados, políticas públicas.

Abstract

Poverty in rural areas of countries with medium income, as in the case of the Mexican economy, is still one of the priorities in their development agendas. The efforts that have been made in the scope of rural development and agrarian policies have been important in the majority of Latin American countries, and Mexico has been one of the countries in which the largest budgetary effort has been aimed at this purpose. The advances in the growth of the levels of well being of the rural population have been limited, and for this reason, this work suggests the study, by means of a questionnaire sent to experts on the sector, of the impact of market liberalization policies implemented since the 1990’s. The analysis of the qualitative information gathered from experts provides their valuable opinions on their assessment of the current structure on local development policies implemented in Mexico, with numerous aspects being objects discussion, with the sole purpose of proposing a modest reflection that, in at least some cases, may guide possible suggestions for the modification of policies implemented from their public administrations.

Key words: poverty, market liberalization, public policies.

Rita Schwentesius Rindermann et al.356 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Introducción

En las dos últimas décadas el sector agrario mexicano, y por extensión sus zonas rurales, han experimentado profundas transformaciones y el efecto de los procesos de liberalización económica y aperturismo comercial dominantes en el mundo, al que no han sido ajenas otros países latinoamericanos y de otras zonas del mundo más empobrecido. A las reformas que en los años noventa tienen lugar en México en lo que a la tenencia de la tierra se refiere, se une la creciente competencia que en numerosos producciones tiene lugar a consecuencia de la gradual reducción arancelaria que supuso la firma en 1994 del Tratado de Libre Comercio con America del Norte (TLCAN). Cabría recordar el protagonismo que el sector agrario ha tenido y sigue teniendo en este país, pese al crecimiento que el sector servicios y sus exportaciones industriales han experimentado, repentino cambio de la estructura exportadora que se pudiera explicar en el incremento de la inversión extranjera ligada al sector industrial de maquila en zonas fronterizas.

La importancia de las zonas rurales, en países de ingresos medianos y bajos, en las que se encuentran altos niveles de pobreza y exclusión social (Banco Mundial, 2007), mayores en el caso de México en términos porcentuales a los que se dan en los ámbitos urbanos, han determinado múltiples intentos por parte de sus poderes públicos de implementar sucesivas estrategias y políticas de apoyo al sector agrario, como estrategia para incrementar los ingresos rurales y de reducción de los niveles de pobreza en ese ámbito. Pese a que los esfuerzos presupuestarios de México en el apoyo al sector agrario y al desarrollo rural se pudieran clasificar de elevados en términos internacionales, sus resultados en lo que a la mejora de la productividad agrícola se refiere y la reducción de la pobreza rural han sido muy limitados (Banco Mundial, 2005). Cabría recordar que son la SAGARPA, con su “Programa de Desarrollo Rural”, y la SEDESOL con su “Estrategia de Microrregiones” -enfocada a las zonas rurales con mayor marginalidad y pobreza- los dos principales esfuerzos de la administración mexicana en el desarrollo de políticas de apoyo a la población rural, no siendo muy destacados sus logros en lo que se refiere a la reducción de las cifras de pobreza rural en el país (OCDE, 2006).

La evolución en las políticas de protección de la actividad agraria ha evolucionado en gran parte del mundo, de apoyos directos al sector agrícola y ganadero a estrategias de fomento de desarrollo rural, con un enfoque más integral, orientadas a la diversificación agraria, al apoyo a nuevas actividades

Introduction

In the past two decades, the Mexican agrarian sector, and therefore the country’s rural areas, have undergone deep transformations and the effect of the process of economic liberalization and market deregulation, dominant around the world, of which other Latin American countries have been a part, along with other impoverished parts of the world. Along with the reforms that take place in Mexico during the 1900’s in terms of land ownership, there has been increasing competition in numerous production fields due to the gradual reduction of tariffs brought about by the North American Free Trade Agreement (NAFTA). It is worth remembering the role the agrarian sector has had and still has in Mexico, despite the growth of the service sector and its industrial exports, a sudden change of the export structure that could be explained by the increase in foreign investment linked to the industrial sector of maquilas in border areas.

The importance of rural areas in low and middle income countries, in which there are high levels of poverty and social exclusion (World Bank, 2007), and even higher, in the case of Mexico, in terms of percentages, than in urban areas, have led to multiple attempts by their political leaders to implement successive agrarian support strategies and policies to increase rural incomes and the reduction of poverty in this scope. Despite budgetary efforts in Mexico to support the agrarian sector can be classified as high at international scales, their results in terms of agricultural yield have been very limited (World Bank, 2005). It is worth noting that the two main efforts of the Mexican administration come from the Secretariat of Agriculture (Spanish: Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, or SAGARPA), with its “Rural Development Program”, and Secretariat of Social Development (Spanish: Secretaría de Desarrollo Social, or SEDESOL) with its “Microregions Strategy,” both oriented towards rural areas with the highest marginality and poverty, in an attempt to develop support policies for rural populations, with not very outstanding achievements in terms of lowering the figures of rural poverty in the country (OCDE, 2006).

The evolution in protection policies for farming activities has been noteworthy in many parts of the world, from direct support for this sector to rural development promotion strategies, with a more comprehensive approach, oriented to agricultural diversification and the support of new farming

Efectos de la liberalización de los mercados agrarios. Valoraciones acerca de las políticas de desarrollo rural implementadas en México 357

productivas, todo ello con un mayor protagonismo de los actores locales desde perspectivas de desarrollo más territorial y endógeno. En esa línea, el “Programa Especial Concurrente para el Desarrollo Rural 2007-2012” (GEUM, 2006) del gobierno mexicano, establece una planificación presupuestaria de sus diferentes políticas e instrumentos de apoyo al sector agrario y al desarrollo rural, al que se unen un ambicioso plan de coordinación de políticas (entre diferentes niveles de gobierno, secretarias, estrategias, etc.), proponiéndose unas metas a alcanzar en 2012 en términos de erradicación de la pobreza y la marginalidad rural.

Metodología: origen de la información

Los cuestiones antes descritas dan origen a la realización de esta investigación, en la que a partir de la realización de una encuesta expertos del sector agrario y el desarrollo rural en México, se proponían preguntas y finalmente, un espacio a la evaluación, de las políticas de desarrollo rural y de fomento del sector agrario en México, y finalmente, cual es la evolución de la situación de la pobreza rural en el país. El cuestionario, se envió a través de correo electrónico a más de 395 expertos, siendo dos rondas de envíos los que se realizaron. El segundo envío permitía depurar respuestas, la revisión de respuestas de los expertos en atención a las contestaciones medias obtenidas en la primera ronda, y finalmente, la comprobación de consensos o disensos en determinadas cuestiones clave del cuestionario. Finalmente, fueron sólo 46 los expertos que respondieron a la primera ronda de envío de cuestionarios -realizada en mayo de 2008-, siendo sólo 33 los que siguieron el proceso dando respuesta a una segunda ronda de respuestas, realizada en junio de 2008. El perfil de los expertos entrevistados corresponde con profesores universitarios (65.2%), de centros de investigación (19.6%) y asociaciones civiles o profesionales (10.9%); con 76.1% con el grado de Doctor y el restante porcentaje de Licenciados; y con experiencia muy amplia en proyectos de desarrollo de organismos internacionales como FAO, Banco Mundial, Banco Interamericano entre otros (52.2% de los expertos), o con experiencia en proyectos de desarrollo local de administraciones públicas mexicanas (76.1%).

El listado inicial de expertos, obtenido a partir de bases de datos de redes de investigación y páginas webs de universidades, centros de investigación y asociaciones de profesionales en México, se completaba con una pregunta en el cuestionario en el que se les pedía autovalorasen su nivel de conocimiento de los temas tratados, que tal y como se muestra en el Cuadro 1, alcanza muy altos niveles de

activities, all this with a greater role of local actors from more territorial and endogenous development viewpoints. Along those lines, the Especial Concurrent Program for Rural Development 2007-2012 (Spanish: Programa Especial Concurrente para el Desarrollo Rural, or PEC) of the Mexican Government (World Bank, 2009), establishes a budgetary plan of its different policies and instruments of support for the agrarian sector and rural development, joined by an ambitious policy coordination plan (between different levels of government, Secretaries, strategies, etc.) which reaches for goals for 2012 regarding the eradication of poverty and rural marginality.

Methodology: information source

The matters described above give rise to this research, in which by means of a survey, experts in the fields of agriculture and rural development in Mexico were proposed questions, a space for the evaluation of policies for rural development and agrarian support in Mexico, and finally, the evolution of the rural poverty situation in the country. The questionnaire was sent via email to over 395 experts, with two rounds of emails sent. The second round helped refine responses, the revision of experts as per the average responses obtained in the first round, and the verification of the collective approval or disapproval in certain key matters of the questionnaire. In the end, 46 experts responded to the first round questionnaires, sent on May, 2008, and 33 responded to the second round, conducted in June, 2008. The profile of the experts surveyed was university professors (65.2%), research centers (19.6%) and civil or professional associations (10.9%); out of the people polled, 76.1% had PhD and the remaining had Bachelor’s Degrees; and with very broad experience in development projects in international organisms such as FAO, the World Bank, the Inter-American Development Bank, and others (52.2% of the experts), or experience in local development projects in Mexican public administrations (76.1%).

The initial list of experts, taken from data bases from research networks and websites from universities, research centers and associations of professionals in Mexico, was completed with a question in the survey in which these experts were asked to evaluate their knowledge levels on the topic, which, as we can see from Table 1, reaches very high levels of self-assessment in terms of general knowledge of the subject if the survey (8.1 points) and in matters of rural development (8.3 points).


autovaloración en lo que se refiere al conocimiento general de la temática de la encuesta (8.1 puntos) y en lo que a temas de Desarrollo rural (8.3 puntos).

En los próximos apartados, se ofrecen algunos de los principales resultados de las dos rondas de entrevistas que se realizaron, siguiendo la metodología Delphi a expertos mexicanos en desarrollo rural y agrario, comenzando el mismo con un apartado dedicado a la valoración de los efectos que el proceso de liberalización dominante ha provocado en las últimas décadas en el sector agrario nacional, abordando en los siguientes apartados los logros que en el planteamiento de estrategias de desarrollo rural más integradas, multisectoriales, participativas y sostenibles va a poder suponer el desarrollo en los próximos años del “Programa Especial Concurrente para el Desarrollo Rural 2007-2012” y la aplicación de los fondos que desde la SAGARPA y el propio SEDESOL se están aplicando en este periodo en el fomento del desarrollo rural y la erradicación de la pobreza en el ámbito no urbano.

Efectos de los procesos de liberalización

Una de los primeros enunciados que se les proponía a los expertos entrevistados que valorasen, indicando su nivel de acuerdo o desacuerdo con la misma (podían en su caso hacer consideraciones adicionales que pudieran ir más allá de una valoración numérica de 1 a 5, y que dieron pie a nuevas redacciones y modificaciones en los cuestionarios de las sucesivas rondas), se refería al impacto general que sobre el sector agroalimentario mexicano comercial había tenido los procesos de liberalización acaecidos en la década de los noventa. Tal y como se muestra en la primera fila del Cuadro 2; 46.7% de los expertos estaban en desacuerdo con que el sector agroalimentario nacional de tipo comercial se hubiese visto favorecido por ese proceso imparable que ha dominado las recetas y políticas como paradigma único. El

In the next sections, some of the main results are displayed, from the two rounds of questionnaires conducted, using the Delphi method on Mexican experts on rural

and agrarian development. The Delphi method (also named Delphi Study or Delphy Servey) is a structured communication technique, originally developed as a systematic, interactive forecasting method which relies on a panel of experts (Ammon, 2005). The section begins with a section dedicated to the assessment of the effects that the dominating liberalization process has caused in the last decades in the Mexican agrarian sector; in the following sections it approaches the achievements that the proposal of more integrated, multisectorial, participative and sustainable rural development strategies of the PEC will imply in upcoming years, along with the use of funds by SAGARPA and SEDESOL in this period in the promotion of rural development and the eradication of poverty in rural areas.

Effects of the liberalization processes

One of the first statements the experts were asked to assess, indicating their agreement or disagreement, referred to the general impact that the liberalization processes that took place in the 1990’s had on the Mexican (they could make additional considerations that could go beyond a numerical assessment from 1 to 5, and that gave rise to modifications in the writing of questionnaires in the next round). As the second row in Table 2 shows, 46.7% of the experts disagreed that the unstoppable process that has dominated formulas and policies as an only paradigm favored the Mexican commercial agriculture and food industry. The case of Mexico led to asking the same question regarding the concrete aspect of its commercial liberalization with its neighbor and main business partner; in this case, the percentage of experts that did not believe that NAFTA had favored the sector in Mexico was high (37.8%),

(Valoración de 1 a 10, indicando el 10 un muy alto nivel de conocimiento) 1+2 3 4+5- Agricultura 7.9 8 8- Medio ambiente 7.0 8 8- Desarrollo rural 8.3 8 8- Desarrollo social (y marginalidad) 7.7 8 8- Desarrollo local, en general (rural y/o urbano) 7.7 8 8- Conocimiento general de la temática de la encuesta 8.1 9 8

Cuadro 1. Nivel de autovaloración media de los entrevistados acerca de su nivel de conocimiento y su experiencia personal en los temas por los que se les preguntaba.

Table 1. Average self-assessment of the interviewees on their level of knowledge and personal experience in the topics in question.


caso de México llevaba a plantear idéntica pregunta en lo que al aspecto concreto de su liberalización comercial con su principal vecino y socio comercial se refiere; en este caso, nuevamente es elevado el porcentaje de expertos (37.8%) que no estaba de acuerdo con que la firma del TLCAN con EE.UU hubiera favorecido al sector, pues igual número de entrevistados opinaba que sí lo había sido. Este resultado da pie a la lectura de que las ganancias del proceso de liberalización comercial, más allá de haber supuesto enormes beneficios para el sector agroalimentario mexicano más competitivo y con capacidad exportadora, pudiera haber tenido resultados dispares -según cuál sea el subsector o la región considerada- y por tanto, contar con ganadores y perdedores, y por tanto, con ganancias sólo para una parte limitada del conjunto del sector.

Por el contrario, sí resultó muy elevado el consenso entre los entrevistados (82.2%) en la consideración de que los procesos de liberalización y la forma de TLCAN habían acelerado el deterioro de la competitividad de los sistemas agrarios tradicionales mexicanos (basados en pequeñas explotaciones, importadores netos y desconectados de los mercados), lo que explica en parte la creciente incidencia de la pobreza en los ámbitos rurales. Un alto porcentaje de los expertos (77.3%) estaba de acuerdo en considerar que nuevos procesos liberalizadores o la firma de acuerdos comerciales con otras áreas (Ronda de Doha, ALCA, etc.), incidirán negativamente en las zonas y la población rural más desfavorecida, siendo cada vez más prioritarias el desarrollo de estrategias de desarrollo rural en esas zonas que al menos pudieran contrarrestar esas fuerzas de nivel macroeconómico que no dejan de deteriorar el mal estado de la población rural.

since the same number of experts did think it had. This result leads to the interpretation that the process of commercial deregulation, beyond the enormous benefits it brought to the most competitive Mexican food and agriculture sector, and with the highest capability for exports, could have had uneven results -depending on the subsector or the region considered- and therefore, have winners and losers, with profits for only a limited part of the sector.

On the other hand, consensus amongst the experts was high (82.2%) when considering the deregulation of such processes and the way in which NAFTA had accelerated the deterioration of Mexican traditional farming systems (based on small producers and net importers disconnected from markets), which partially explains the growing incidence of poverty in rural areas. A high percentage of experts (77.3%) agreed that new deregulation processes or commercial agreements with other areas (Doha Development Round, ALCA, etc.) will have a negative impact on the poorest rural areas and their populations, making the development of rural development strategies a bigger and bigger priority in those areas, that could at least balance the macroeconomic forces that will not stop deteriorating the bad state of the rural population.

Migration to the United States has been yet another push factor for Mexican workforce, the majority of which comes from rural areas with severe development problems, and beyond the human and social cost it implies, has helped increase the amount of remittances sent. Once again, this apparent benefit for the country’s development, limited in the eradication of poverty and of the

(Valoración de 1 a 5, indicando el 5 su máximo grado de acuerdo) 1+2 3 4+5El sector agroalimentario comercial mexicano (exportador neto y conectado con los mercados externos) se ha visto favorecido por la liberalización del comercio, precios y la terciarización de servicios realizada en los 90s. (Media 2.8 / Moda 2)

46.7 20.0 33.3

El sector agroalimentario comercial mexicano (exportador neto y conectado con mercados externos) se ha visto favorecido por la firma del TLCAN, observándose un aumento de las exportaciones agropecuarias no tradicionales (orgánicos, hortalizas, etc). (media 2.9 / Moda 4)

37.8 24.4 37.8

En numerosos sistemas agrarios tradicionales mexicanos (agricultura familiar y pequeñas empresas agropecuarias, en sectores importadores netos y muy desconectados de mercados) los procesos de liberalización del comercio internacional y la firma del TLCAN con EEUU, han acelerado un deterioro de su competitividad, que explica en parte la incidencia de la pobreza rural de los últimos años. (media 4.2 / moda 5)

15.6 2.2 82.2

Cuadro 2. Frecuencia de respuesta de los encuestados a la valoración de los impacto sobre el agro mexicano de los procesos de liberalización comercial (%).

Table 2. Frequency of response of the polled experts to the assessment of the impacts on Mexican agriculture of the commercial liberalization processes (%).

Fuente: elaboración propia.


La migración a los EE.UU ha sido un elemento más de expulsión internacional de fuerza de trabajo, que en un alto porcentaje ha procedido de zonas rurales de México con graves problemas de desarrollo, y que más allá del coste humano y social que supone, ha permitido la entrada al país de grandes cifras agregadas de remesas. Nuevamente, ese aparente beneficio para el desarrollo del país, limitado en sus efectos mitigadores de la pobreza y de la propia necesidad económica y de subsistencia del migrante, se plantean limitados en sus efectos (88.9%) por su sesgo hacia la adquisición de bienes de consumo (vivienda, carro, electrodomésticos, alimentación, etc.) y el escasa canalización hacia el desarrollo de alternativas productivas o elementos que pudieran incidir en la capacidad productiva (educación, tierras, animales, maquinaria, nuevos negocios, etc.), para lo que se pudieran plantear determinados incentivos en el marco de estrategias más integrales de desarrollo en el ámbito rural.

En opinión de 78.3% de los entrevistados, es correcto afirmar que el futuro de las zonas rurales marginales en México, y de otros países en desarrollo, debiera pasar por el establecimiento de unas reglas más justas para el comercio internacional, además de un mayor esfuerzo en la protección de la biodiversidad, la mitigación y adaptación al cambio climático, el control del aumento de los precios de productos básicos en los mercados internacionales, o por ejemplo, la difusión de nuevas tecnologías en beneficio de

migrant’s own economic need and subsistence, have limited effects (88,9%) due to its bias towards the purchase of goods (houses, cars, electrical appliances, food, etc.) and scarce use for the development of productive alternatives for production or elements that could influence the productive capabilities (education, lands, animals, machinery, new businesses, etc.) for which encouragements could be proposed in the framework of more complete strategies for development in rural areas.

According to 78.3% of experts polled, the future of marginated rural areas in Mexico and other developing countries should include fair regulations for international trade, as well as a greater effort in the protection of biodiversity, in the mitigation and adaptation to climate change, a control in the rise of prices of staple products in international markets or, for example, the spreading of new technologies to benefit the poorest. All these problems are worldwide and with tremendous effects at local scales, with catastrophic consequences and growing importance for the poorest and most marginated areas.

Evaluation of rural development policies

Despite acknowledgeable efforts in the design of new strategies and the development of rural development policies in Mexico, examples of which include the PEC and the

Los procesos de negociación comercial en el ámbito multilateral (Ronda de Doha de la OMC), y futuras negociaciones de integración bilateral o regional, aumentan la prioridad estratégica del desarrollo rural, dado que muchas zonas rurales marginales podrían resultar grandes perdedoras en el proceso en términos de pérdidas de bienestar. (media 3.9 / moda 4)

6.8 15.9 77.3

En algunas regiones las remesas de emigrantes en el extranjero son una importante fuente de ingresos con que cuenta la población rural. No obstante, las remesas tienen un sesgo hacia el consumo. Por eso debieran articularse políticas que generasen incentivos para canalizar estos recursos hacia alternativas productivas, consiguiendo que las remesas sean utilizadas de manera estratégica para el desarrollo rural. (media 4.1 / moda 5)

2.2 8.9 88.9

En el ámbito internacional son múltiples las cuestiones pendientes de solución, y de las que depende el futuro de muchas zonas rurales marginales de México y otros países en desarrollo, entre los que cabe destacar: el establecimiento de reglas justas para el comercio internacional; conservar la biodiversidad biológica; mitigar el cambio climático y adaptarse a él; controlar el aumento desmesurado de los precios de productos básicos; ofrecer nuevas tecnologías para beneficiar a los pobres, etc. (media 4.7 / moda 5)

4.31 17.4 78.3

(Valoración de 1 a 5, indicando el 5 su máximo grado de acuerdo) 1+2 3 4+5


Cuadro 2. Frecuencia de respuesta de los encuestados a la valoración de los impacto sobre el agro mexicano de los procesos de liberalización comercial (%). (Continuación).

Table 2. Frequency of response of the polled experts to the assessment of the impacts on Mexican agriculture of the commercial liberalization processes (%). (Continuation).


los más pobres, problemas todos ellos de carácter global y con enormes efectos en el ámbito local, con catastróficas consecuencias y creciente gravedad para las zonas con mayor pobreza y marginación.

Evaluación de las políticas de desarrollo rural

Pese a los esfuerzos reconocibles que pudieran reconocerse en el diseño de nuevas estrategias y políticas de desarrollo rural implementadas en México, del que son ejemplos el Programa Especial Concurrente y las Comisiones Intersecretariales creadas con la Ley de Desarrollo Rural Sustentable; 59.1% de los expertos consultados (Cuadro 3) comprendía que las políticas rurales no era correcto decir que en México hubiesen evolucionado positivamente, desde políticas intervencionista de carácter exclusivamente agrario, hacia políticas de integración de acciones con un esquema más multisectorial, participativo e integrador. La necesidad de propiciar una mayor coordinación de estrategias de fomento de bienestar de la población rural lo constatan los entrevistados (75.1%) cuando estos valoraban el bajo nivel de coordinación y complementariedad entre el Programa de Desarrollo Rural de la SAGARPA y a la Estrategia de Microrregiones de la SEDESOL, siendo prácticamente unánime (95.7%) los expertos consultados que entendían prioritario en el fortalecimiento de las políticas de desarrollo rural la definición más clara de responsabilidades y funciones de cada nivel de gobierno (estatal, federal y municipal). Nuevamente iniciativas como el “Programa Agenda desde lo Local” del Instituto Nacional para el Federalismo y el Desarrollo Municipal, requiere un mayor apoyo en opinión de 87.5% de los entrevistados, en el fortalecimiento de la capacidad local, particularmente a nivel municipal.

Intersecretarial Commissions created with the Sustainable Rural Development Law, 59.1% of experts polled (Table 3) did not believe rural policies in Mexico had evolved positively, from exclusively agrarian interventionist policies, to policies for the integration of actions with a more multisectorial, participational and integrational scheme. The need to bring about a greater coordination of promotion strategies for the well-being of rural populations is affirmed by the polls (75.1%) when the experts assessed the low levels of coordination and complementary between the Programa de Desarrollo Rural of the SAGARPA and the Estrategia de Microrregiones of the SEDESOL; the opinion of experts who believed that the clearest definition of responsibilities and functions of every government level (state, federal and municipal) are prioritary for strengthening rural development policies was practically unanimous (95.7%). Once again, initiatives such as the “Programa Agenda desde lo Local” of the Instituto Nacional para el Federalismo y el Desarrollo Municipal, requires greater support of 87.% of the experts polled, in the strengthening of local capacity, particularly at a municipal level.

In terms of the distribution of expenses, 88.9%of the experts in question agreed with the statement that federal resources destined for rural areas do not correspond to identified priorities, but there is a dominance of federal resources invested in rural areas do not correspond entirely with the priorities identified, since there is predominance in rural politics of resources destined to primary activities (agriculture) and fighting poverty, which several experts polled called excessively assistentialist programs, and which dedicate insufficient resources to economic diversification, environmental conservation or supplying the population with basic services.

(Valoración de 1 a 5, indicando el 5 su máximo grado de acuerdo) 1+2 3 4+5La política rural en México ha evolucionado positivamente en la última década (del que son ejemplo su Programa Especial Concurrente y las Comisiones Intersecretariales creadas con la Ley de Desarrollo Rural Sustentable) de una política intervencionista dirigida a apoyar un sólo sector (agricultura), hacia una política que busca la integración de las acciones de las diferentes secretarías y niveles de gobierno (federal, estatal y municipal) en las áreas rurales, tendiendo a un esquema desarrollo multisectorial (de fomento de la diversificación agraria), participativo y con un enfoque territorial diferenciado. (media 2.4 / moda 1)

59.1 18.2 22.7

Cuadro 3. Frecuencia de respuesta de los encuestados a la valoración de los programas y estrategias de desarrollo rural en México (%).

Table 3. Frequency of response of the polled experts to the assessment of the programs and strategies for rural development in Mexico (%).



En lo que a la distribución del gasto se refiere, es manifiesto que 88.9% de los entrevistados mostraban estar de acuerdo con la afirmación de que los recursos federales que actualmente se destinan a áreas rurales no corresponden con las prioridades identificadas, dominando los recursos dirigidos a actividades primarias (agriculturas) y al combate de la pobreza, que varios encuestados llegaron a denominar de programas en exceso asistencialista, dedicando insuficientes recursos a diversificación económica, conservación del medio ambiente o abastecimiento de servicios básicos a la población. Las políticas implementadas en el caso mexicano atendiendo al presupuesto destinado en 2008 a sus principales programas (PROCAMPO, Alianza para el Campo, etc), fue objeto de valoración personal por parte de los entrevistados. Tal y como se muestra en el Cuadro 4, los recursos asignados por el Gobierno Federal a la política de apoyos directos a través del programa PROCAMPO, fue considerada por los expertos entrevistados dotada en exceso, mientras que otros programas como Alianza para el Campo o de apoyo al financiamiento rural o a la participación de actores y la organización rural se consideró estaban infradotados, y finalmente, insuficientemente apoyados.

The experts in question made a personal assessment on policies implemented in Mexico attending the budget in 2008 for their main programs: PROCAMPO SAGARPA initiated the Direct Aid to the Countryside program in October 1993 to facilitate the transition to more market-oriented policies from the previous system of guaranteed prices. Since 1993 it has provided direct cash payments at planting time on a per hectare basis to growers of several crops: corn, dry beans, wheat, rice, sorghum, soybean, safflower, cotton and barley). Alianza Contigo (Alliance with You provides technical assistance, project grants and other funding to improve food safety, develop supply chains and support mechanization). Ingreso Objetivo (Objective Income was implemented in response to the USA, Farm Bill, ensures that farmers earn a target price for certain crops: corn and sorghum), etc. As Table 4 shows, resources assigned by the Federal government to the policy of direct support by the PROCAMPO program, were considered excessive, while other programs such as Alianza Contigo or programs for the support of rural finance of actors and rural organization were lacking resources and support.

Los dos actores más relevantes de la política rural en México que tienen programas explícitamente orientados al desarrollo rural (SAGARPA, con su Programa de Desarrollo Rural, y SEDESOL con su Estrategia Microrregiones enfocada a las regiones rurales con mayor marginalidad y condiciones de pobreza), persiguen objetivos diferentes con un enfoque perfectamente integrado y complementario. (media 2.2 / moda 2)

75.6 8.9 15.6

El fortalecimiento del proceso de las políticas de desarrollo rural requiere una definición más clara de responsabilidades (en términos de presupuesto y rendición de cuentas), así como de funciones (establecimiento de estándares, diseño, implementación y evaluación de políticas) a llevar a cabo en cada nivel de gobierno. (media 4.7 / moda 5)

0.0 4.3 95.7

El proceso de descentralización del desarrollo local (del que puede ser un ejemplo la iniciativa del “Programa Agenda desde lo Local” del Instituto Nacional para el Federalismo y el Desarrollo Municipal), requiere un mayor fortalecimiento de la capacidad local, particularmente a nivel municipal, y el aseguramiento de la continuidad de la capacidad existente, lo cual es un reto en el contexto de los cortos períodos de gobierno de las autoridades municipales. (media 4.4 / moda 5)

2.2 11.1 86.7

Actualmente, los recursos federales invertidos en áreas rurales no corresponden totalmente con las prioridades identificadas, pues en la política rural predominan los recursos destinados a las actividades primarias (agricultura) y al combate a la pobreza, dedicando insuficientes recursos a la diversificación económica, la conservación del medioambiente o al abastecimiento de servicios básicos a la población. (media 4.2 / moda 4)

2.2 8.9 88.9

Cuadro 3. Frecuencia de respuesta de los encuestados a la valoración de los programas y estrategias de desarrollo rural en México (%). (Continuación).

Table 3. Frequency of response of the polled experts to the assessment of the programs and strategies for rural development in Mexico (%). (Continuation).

(Valoración de 1 a 5, indicando el 5 su máximo grado de acuerdo) 1+2 3 4+5



A continuación se le pidió a los entrevistados considerasen los aspectos prioritarios a los que debiera dirigir sus esfuerzos las políticas de desarrollo rural en México. El resultado de las valoraciones proporciona una interesante priorización de políticas a poder implementar, diferente en su ordenación al que en el cuestionario se les proponía tal y como se recoge en el Cuadro 5 diversificación de las economías rurales (93.5%); preservación y mejor aprovechamiento de los recursos naturales, culturales y energéticos del país (91.3%); o desarrollo institucional y capital social (87%).

Conclusiones

El análisis que en este trabajo se ha propuesto, pese a sus importantes limitaciones, proporciona un interesante material para la discusión de las modificaciones que pudieran establecerse en el diseño de futuras estrategias y políticas de desarrollo, siendo ese el objetivo último de este estudio. Así, las consideraciones que los expertos en desarrollo plantean

The experts polled were then asked to consider the prioritary aspects that Mexican rural development policies should direct more efforts to. The result of the assessments provides an interesting prioritization of policies to be implemented, in different order to that presented in the questionnaire, as Table 5 shows: diversification of rural economies (93.5%); preservation and better use of the country’s natural, cultural and energy resources, (91.3%); or institutional development and social capital (87%).

Conclusion

The analysis proposed by this work, despite its important limitations, provides interesting material for the discussion of modifications that can be established in the design of future strategies and development policies, the latter being the final aim of this study. Thus, the considerations that experts on development set forth on the effects that NAFTA

(Valoración de 1 a 5, indicando el 5 su máximo grado de acuerdo) 1+2 3 4+54.- Fortalecimiento y diversificación de la economía rural 4.3 2.17 93.55.- Preservación y el mejor aprovechamiento de los recursos naturales, culturales y energéticos 2.2 6.52 91.36.- Desarrollo institucional, del capital social y de la gobernanza de las comunidades 6.5 6.52 873.- Fortalecimiento de la actividad agraria 4.3 10.9 84.81.- Reducción de la pobreza 6.5 13 80.42.- Provisión de servicios públicos a los ciudadanos 8.7 19.6 71.7

(Valoración de 1 a 5, indicando el 5 que es muy excesivo) 1+2 3 4+5- Programa de Apoyos Directos al Campo, PROCAMPO (16.678 mdp*) 31 45.2- Programa para la Adquisición de Activos Productivos, Alianza para el Campo (12.941 mdp) 64.3 21.4- Programa de Atención a Problemas Estructurales, Apoyos Compensatorios (11.763 mdp) 65.1 20.9 14- Conafor (5.274 mdp) 59.5 35.7- Programa de Uso Sustentable de Recursos Naturales para la Producción Primaria (5.935 mdp) 81.4 16.3- Programa de Soporte al Sector Agropecuario y Pesquero (3.463 mdp) 81.4 16.3- Programa de Inducción y Desarrollo del Financiamiento al Medio Rural (2.686 mdp) 83.7 16.3 0- Programa de Atención a Contingencias Climatológicas (900 mdp); 93 6.98 0- Programa de Apoyo a la Participación de Actores y Fomento a la Organización Rural (375 mdp) 90.7 9.3 0

Cuadro 4. Frecuencia de respuesta de los encuestados a la valoración de los programas de la SAGARPA (%).Table 4. Frequency of response of the polled experts to the assessment of the SAGARPA programs (%).

Fuente: elaboración propia; *Los datos ofrecidos en miles de millones de pesos mexicanos corresponden a la distribución del presupuesto por sus programas de la SAGARPA según los presupuestos de 2008.

Cuadro 5. Frecuencia de respuesta de los encuestados a la valoración de las prioridades de la política de desarrollo rural en México (%).

Table 5. Frequency of response of the polled experts to the assessment or the priorities of rural development policies in Mexico (%).



acerca de los efectos que la firma del TLCAN tuvo sobre el sector agroindustrial competitivo del país (desigual) y su agro tradicional no competitivo (determinante de un mayor empobrecimiento de numerosos zonas rurales del país), pudiera servir de aprendizaje para futuras negociaciones de acuerdos comerciales o de procesos liberalizadores, en los que los efectos sobre los más marginados pudieran empezar a ser consideradas. Los efectos que nuevos procesos de liberalización comercial o desregulación de mercados en ámbitos internacionales parece no harán más que reforzar el deterioro de las condiciones de vida de la población rural más pobre, siendo paradójicamente indispensable en su futuro el logro de determinados avances en el ámbito internacional en el establecimiento de normas comerciales más justas, el control de la elevación de los precios internacionales de productos básicos, o el control y mitigación de los efectos del cambio climático y el control de la biodiversidad.

El establecimiento de nuevos enfoques en las políticas de desarrollo, orientadas hacia estrategias de desarrollo local, más participativas, integradas y sostenibles, si bien está siendo objeto de reflexión e implantación en distintos ámbitos del desarrollo rural en México, debe de profundizarse y ser mejorado. Así, la efectividad de los recursos destinados a estrategias de desarrollo adolecen de: una deficiente aproximación a enfoques locales, participativos, integrados; una insuficiente coordinación de políticas en los diferentes niveles de la administración del estado. Es igualmente aconsejable la redefinición de políticas y recursos a ellas destinados, siendo precisos mayores esfuerzos en el campo de la diversificación de las actividades económicas en las zonas rurales, el fortalecimiento y gobernanza de las comunidades y el propio fortalecimiento de la actividad agraria, desde nuevas políticas que huyan del asistencialismo o el apoyo exclusivo al sector competitivo exportador, con una visión más integral de lucha contra la pobreza y de desarrollo de zonas rurales, paso preciso a seguir en el desarrollo del conjunto del país.

Literatura citada

Banco Mundial (BM). 2005. México 2006-2012. Creando las bases para un crecimiento equitativo. Disponible en: www.bancomundial.org.

Banco Mundial (BM). 2007. Informe sobre el desarrollo Mundial 2008. Agricultura para el Desarrollo. Disponible en: www.bancomundial.org.

had on the competitive agroindustrial sector of the country (uneven) and its traditional non-competitive agriculture (determinant of a greater impoverishment of numerous rural areas of the country), could become a lesson for future negotiations of commercial agreements or liberalization processes, in which the effects on the most marginalized could be taken into account. The effect that processes of commercial liberalization or deregulation of international markets will seem to do no more than reinforce the deterioration of the conditions of life of the poorest rural population. The future of these populations relies paradoxically on the achievement of particular international advances concerning fairer commercial regulations; control of the rise of international process of staple products, or the control and mitigation of the effects of climate change and the control of biodiversity.

Although the establishment of new approaches on development policies, oriented towards more participative, integrated and sustainable local development strategies, is being studied and instilled in different spheres of rural development in Mexico, it must be deepened and improved, In this way, the effectiveness of resources aimed at development strategies have a deficient approach to local, participative and integrated views; an insufficient coordination of policies at different levels of administration of the State. It is equally advisable to redefine polices and resources aimed at them, and necessary to put more effort into diversifying economic activities in rural areas, the strengthening and governance of communities and the strengthening of the agricultural activity, from new, non-assistentialist policies or those that support only the competitive exporting sector, with a more integrated vision of fighting poverty and of the development of rural areas, a necessary step to take in all of Mexico.

EUM. 2006. Programa Especial Concurrente para el Desarrollo Rural Sustentable 2007-2012. Comisión Intersecretarial para el Desarrollo Rural Sustentable. Gobierno de los Estados Unidos Mexicanos (GEUM).

Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE). 2006. Estudios de política rural. México. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) e Instituto Nacional para el Desarrollo de Capacidades del Sector Rural (INCA-Rural). 321 pp.



Efecto de labranza, humedad y fertilización en el rendimiento de frijol yla patogenicidad de Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid*

Effects of tillage, moisture and fertilization on the yield of the common beanand the pathogenicity of Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid

Krystal Lira-Méndez1, Jaime Roel Salinas-García2, Arturo Díaz-Franco2 y Netzahualcóyotl Mayek-Pérez1§

1Centro de Biotecnología Genómica, Instituto Politécnico Nacional. Blvd. del Maestro s/n esq. Elías Piña, Col. Narciso Mendoza, CP 88710, Reynosa, México. Tel. 01 899 9243627. ([email protected]). 2Campo Experimental Río Bravo-INIFAP, A. P. 172, Río Bravo, México. Tel. 01 899 9341046. ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: junio de 2011


Resumen

El hongo Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. causa la ‘pudrición carbonosa’ en frijol común (Phaseolus vulgaris L.) y otros cultivos y afecta el crecimiento y el rendimiento de grano. En este trabajo se determinó el efecto de cuatro niveles de labranza (barbecho, destronque-bordeo, subsuelo-bordeo, cero), dos de humedad (temporal, riego) y dos de fertilización (química, 40-20-00 NPK; biológica con la micorriza Glomus intraradices) en el rendimiento de grano de la variedad Negro INIFAP en 2006 y 2007 en Río Bravo, México y en la patogenicidad de M. phaseolina. Los experimentos se establecieron en arreglo de tratamientos en parcelas subdivididas con tres repeticiones. Un aislamiento de M. phaseolina se obtuvo de plantas colectadas en cada unidad experimental y su patogenicidad se midió en semillas de cinco variedades de frijol (Azufrado Tapatío, Bayo Madero, Flor de Mayo Bajío, Negro Altiplano y Negro INIFAP). El riego y G. intraradices incrementaron el rendimiento de grano 144% y 12% respecto al temporal y la fertilización química, respectivamente. Los aislamientos de M. phaseolina de parcelas con riego, fertilización química, subsuelo-bordeo y barbecho fueron más agresivos en frijol. La aplicación de micorrizas y la labranza de conservación promueven la sostenibilidad del suelo y también podrían constituirse en medidas de manejo integrado de M. phaseolina en frijol.

Abstract

The fungus Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid causes the ‘charcoal rot’ disease in common beans (Phaseolus vulgaris L.) and other crops and reduces plant growth and grain yield. In this work we determined the effects of four tillage levels (moldboard plow, shred-bedding, subsoil-bedding, no or zero tillage); two levels of soil moisture (rainfed, irrigated) and two of fertilization (chemical, using the formula 40-20-00 NPK; biological, using the mycorrhiza Glomus intraradices) in grain yield of the variety Negro INIFAP during 2006 and 2007 in Río Bravo, Mexico as well as the pathogenicity of M. phaseolina. Experiments were established in a subdivided plot treatment arrangement with three replications. One isolate of M. phaseolina was obtained from plants collected in each experimental unit and the pathogenicity was determined in seeds of five common bean cultivars (Azufrado Tapatío, Bayo Madero, Flor de Mayo Bajío, Negro Altiplano, and Negro INIFAP). Irrigation and G. intraradices increased grain yield by 144% and 12%, in comparison to with rainfed conditions and chemical fertilization, respectively. The M. phaseolina isolates from irrigated, chemically fertilized and with subsoil-bedding or moldboard plow tillage were more aggressive in bean seeds. The application of mycorrhiza and conservative

Krystal Lira-Méndez et al.366 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., manejo de cultivo, pudrición carbonosa, sistemas de labranza.

El hongo Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. es el agente causal de la pudrición carbonosa y es un patógeno con un rango amplio de hospedantes que ataca en regiones con climas variados, desde áridos hasta tropicales, en todo el mundo. En condiciones de sequía y altas temperaturas el ataque del hongo es favorecido y, generalmente, ocasiona la muerte de plántulas o bien, reduce el vigor de las plantas adultas y el rendimiento de semilla. Los síntomas típicos causados por M. phaseolina incluyen lesiones oscuras e irregulares en los cotiledones, marchitez, clorosis o muerte de plantas adultas. Las infecciones tardías causan la aparición de áreas grises en los tallos donde se producen los microesclerocios y picnidios (Abawi y Pastor-Corrales, 1990).

Debido a un amplio rango de hospedantes y habilidad para sobrevivir en residuos de cultivos, es difícil reducir la incidencia y daños de la pudrición carbonosa. Una alternativa para el manejo del hongo es la rotación de cultivos, en virtud de que altera la especialización patogénica de M. phaseolina (Almeida et al., 2008). Otra alternativa es interferir la supervivencia al alterar su ambiente o bien, favorecer el antagonismo con hongos mico-parásitos, como la labranza de conservación que incluye la labranza cero y la labranza reducida (Salinas-García et al., 2005).

La labranza cero en maíz disminuyó los daños por pudrición carbonosa pero con pérdidas en el rendimiento de grano en comparación con la labranza convencional (Díaz-Franco et al., 2008), mientras que en soya redujo los daños por pudrición carbonosa y la producción de biomasa (Almeida et al., 2003); además de reducir los microesclerocios por gramo de suelo en comparación con la labranza convencional (Almeida et al., 2001). Mientras que el riego no evita la colonización de M. phaseolina (Nischwitz et al., 2004), el déficit hídrico favorece la agresividad del hongo (Cervantes-García et al., 2003). La utilización de fertilizantes químicos tiene consecuencias directas en la contaminación del ambiente. La biofertilización basada en el uso de micorrizas arbusculares (MA) puede complementarla o sustituirla (Salinas-García et al., 2005). Salinas-García et al. (2005) reportaron que no hubo diferencias en los niveles de materia orgánica y de N, P y K en el suelo entre la fertilización química (40N-20P-00K) y la biológica con MA.

tillage promote soil sustainability and they could be used as integrated management measures of M. phaseolina in common beans.

Key words: Phaseolus vulgaris L., crop management, charcoal rot, tillage systems.

The fungus Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. Is the cause of charcoal rot, and a pathogen with a wide range of hosts that attacks in areas with various types of climates, from dry to tropical, worldwide. In dry and high-temperature conditions, the attack of the fungus is favored, and generally causes the death of plantlets or reduces the vigor of adult plants and the seed yield. Typical symptoms caused by M. phaseolina include dark and irregular lesions in the cotyledons, wilting, chlorosis or the death of adult plants. Late infections cause the appearance of gray areas in the stems, where microesclerotia and pycnidia are produced (Abawi and Pastor-Corrales, 1990).

Due to a wide range of hosts and the ability to survive among plant waste, it is hard to reduce the incidence and damage caused by charcoal rot. An alternative for the management of fungi is crop rotation, since it alters the pathogenic specialization of M. phaseolina (Almeida et al., 2008). Another alternative is to interfere in its survival by altering its environment or to favor antagonism with microparasitic fungi, such as conservation tillage that includes zero tillage and reduced tillage (Salinas-García et al., 2005).

Zero tillage in maize reduced damages by charcoal rot, although with reduced grain yield in comparison to conventional tillage (Díaz-Franco et al., 2008), whereas in soybean, it reduced the damages caused by charcoal rot and the production of biomass (Almeida et al., 2003); it also reduces the microsclerotia per gram of soil in comparison to traditional tilling (Almeida et al., 2001). While irrigation does not avoid the colonization of M. phaseolina (Nischwitz et al., 2004), the water deficit favors the aggressiveness of the fungus (Cervantes-García et al., 2003). The use of chemical fertilizers has direct consequences on the environmental pollution. Biofertilization based on the use of arbuscular mycorrhizae (MA) can complement or substitute it (Salinas-García et al., 2005). Salinas-García et al. (2005) reported that there were no differences in the levels of organic matter and of N, P and K in the soil between chemical (40N-20P-00K) and biological fertilization with MA.

Efecto de labranza, humedad y fertilización en el rendimiento de frijol y la patogenicidad de Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid 367

El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de cuatro niveles de labranza, dos de humedad y dos de fertilización en el rendimiento del frijol cultivado en 2006 y 2007 en Río Bravo, México y en la patogenicidad de M. phaseolina.

Cuatro tratamientos de labranza [tradicional (barbecho), subsuelo-bordeo, destronque-bordeo y cero (testigo)]; dos condiciones de humedad (temporal y riego) y dos tratamientos de fertilización (química, 40-20-00 NKP: y biológica, inoculación con la micorriza arbuscular Glomus intraradices) se aleatorizaron en un arreglo de tratamientos en parcelas divididas en un diseño experimental de bloques completos al azar con tres repeticiones en 2006 en el Campo Experimental Río Bravo del INIFAP ubicado en Río Bravo, México (25° 57’ latitud norte, 98° 01’ longitud oeste, 34 msnm). Las parcelas grandes fueron los sistemas de labranza; las parcelas medianas las condiciones de humedad y las parcelas chicas los niveles de fertilización. El experimento se desarrolló durante 2006 y 2007 con la variedad de frijol Negro INIFAP de acuerdo como lo describieron Salinas-García et al. (2005).

El porcentaje de plantas marchitas por M. phaseolina se midió durante floración y a madurez fisiológica. A la cosecha, se estimó el rendimiento de grano expresado en kg ha-1. Muestras de raíces y tallos se colectaron en cada una de las 96 unidades experimentales (UE) durante la madurez fisiológica del frijol en cada año de prueba. El aislamiento y obtención de cepas de M. phaseolina se llevó a cabo como indicaron Cervantes-García et al. (2003). La patogenicidad de las 96 cepas se midió en cinco variedades de frijol (Azufrado Tapatío, Bayo Madero, Flor de Mayo Bajío, Negro Altiplano, Negro INIFAP). Los tratamientos (aislamiento x variedad de frijol) se aleatorizaron en un diseño experimental completamente al azar con dos repeticiones. La UE consistió de 20 semillas sembradas en una caja Petri colonizada con un aislamiento de M. phaseolina. Las pruebas de patogenicidad in vitro y la escala de medición de daños fueron descritas por Cervantes-García et al. (2003). Los datos de campo se sometieron al análisis de varianza (ANVA) individual. En los casos que el ANVA detectó diferencias estadísticas entre tratamientos (p= 0.05), las medias se compararon con el valor de Tukey (DMSH, p= 0.05). La media y la desviación estándar de los datos de patogenicidad se calcularon para cada cepa y así evaluar las diferencias entre tratamientos. El análisis de datos se realizó con el programa de cómputo GraphPad Prism versión 4.02 (GraphPad Software Inc., 2005. San Diego, EUA).

The aim of this work was to determine the effect of four tillage levels, two moisture levels and two fertilization levels on the yield of beans planted in 2006 and 2007 in Río Bravo, Mexico and on the pathogenicity of M. phaseolina.

Four tillage treatments [traditional (moldboard plow), shred-bedding, subsoil-bedding, no tillage or zero (control)]; two moisture conditions (rainfed and irrigation) and two fertilization treatments (chemical, 40-20-00 NKP: and biological, inoculation with the arbuscular mycorrhizae Glomus intraradices) were randomized in a treatment arrangement in fields divided in an experimental design of complete random blocks with three repetitions in INIFAP´s Rio Bravo Experimental Station, located in Río Bravo, Mexico (25° 57’ latitude north, 98° 01’ longitude west, 34 masl). The big fields were the tillage systems; medium fields were the moisture conditions and small fields were fertilization levels. The experiment was carried out in 2006 and 2007 with the variety of bean Negro INIFAP, according to descriptions by Salinas-García et al. (2005).

The percentage of flowers wilted due to M. phaseolina was measured during its flowering phase and upon physiological maturity. When harvesting, the grain yield, expressed in kg ha-1 was estimated. Samples were taken of roots and stems in each of the 96 experimental units (UE) during physiological maturity of the bean plant in each year of the test. Isolation and the taking of strains of M. phaseolina was carried out as indicated by Cervantes-García et al. (2003). The pathogenicity of all 96 strains was measured in five bean varieties (Azufrado Tapatío, Bayo Madero, Flor de Mayo Bajío, Negro Altiplano, Negro INIFAP). The treatments (isolation x bean variety) were randomized in a completely random experimental design with two repetitions. The UE was composed of 20 seeds planted in a Petri dish, colonized by an isolation of M. phaseolina. The in vitro pathogenicity tests and the damage measurement scale were described by Cervantes-García et al. (2003). The field data underwent the individual variance analysis (ANVA). In the cases in which the ANVA found statistical differences between treatments (p= 0.05), averages were compared to the Tukey value (DMSH, p= 0.05). The average and the standard deviation of the pathogenicity data were calculated for each strain, so as to evaluate the differences between treatments. The data analysis was carried out with the GraphPad Prism computer program, version 4.02 (GraphPad Software Inc., 2005. San Diego, USA).


El ANVA detectó diferencias significativas (p= 0.05) entre niveles de humedad y de fertilización en rendimiento de grano. La diferencia de rendimiento entre riego y temporal fue de 347 kg ha-1, en los dos años; mientras que el promedio de rendimiento en los dos años con inoculación micorrízica y fertilización inorgánica fue de 644 kg ha-1 y 662 kg ha-1, respectivamente. En 2007 el porcentaje de plantas marchitas aumentó 8% entre niveles de labranza respecto al testigo (Cuadro 1). En general, la patogenicidad de los aislamientos de M. phaseolina se redujo 10% de 2006 a 2007 (Figura 1). El análisis de la patogenicidad de las 96 cepas de M. phaseolina en frijol indicó efectos significativos entre niveles de labranza en 2006 y 2007 y entre niveles de fertilización sólo en 2007. En 2006, la menor patogenicidad se observó en aislamientos de M. phaseolina provenientes de parcelas con labranza cero (Figura 1A), mientras que en 2007 los aislamientos menos agresivos se obtuvieron de parcelas con destronque-bordeo y barbecho. En 2007, los aislamientos obtenidos de los tratamientos con fertilización química fueron más agresivos en semilla de frijol en comparación con los fertilizados con micorrizas (Figura 1B). En 2006, los aislamientos de suelos con labranza cero mostraron menor agresividad particularmente en las variedades Azufrado Tapatío y Bayo Madero (Figura 2A), mientras que en 2007 los aislamientos de los tratamientos con destronque-bordeo y barbecho redujeron los daños en Bayo Madero, Negro Altiplano y Negro INIFAP (Figura 2B). Aunque no hubo diferencia significativa en la patogenicidad de M. phaseolina obtenido de suelos con o sin riego o entre niveles de fertilización, los mayores daños por el hongo se observaron en las variedades Negro Altiplano y Negro INIFAP en condiciones de riego o de fertilización química.

The ANVA found significant differences (p= 0.05) between moisture and fertility levels in grain yield. The difference in yield between irrigation and rainfed was of 347 kg ha-1, in both years, whereas the average yield in both years with mycorrhizal inoculation and inorganic fertilization was 644 kg ha-1 and 662 kg ha-1, respectively. In 2007, the percentage of wilted plants increased 8% between levels of tillage with respect to the control (Table 1). In general, the pathogenicity of the M. phaseolina isolates fell 10% from 2006 to 2007 (Figure 1). The pathogenicity analysis for the 96 strains of M. phaseolina in bean plants showed significant effects between tillage levels in 2006 and 2007, and between fertilization levels in 2007 alone. In 2006, the lowest pathogenicity was observed in M. phaseolina isolates, found in fields with zero tillage (Figure 1A), whereas in 2007, the least aggressive isolates were taken from fields with shred-bedding and moldboard plow. In 2007, the isolates obtained from the treatments with chemical fertilization were more aggressive on bean seeds than those fertilized with los mycorrhizae (Figure 1B). In 2006, the isolates taken from soils with tillage displayed less aggressiveness, particularly in varieties Azufrado Tapatío and Bayo Madero (Figure 2A), while in 2007, the isolates of the treatments with shred-bedding and moldboard plow reduced damages on Bayo Madero, Negro Altiplano and Negro INIFAP (Figure 2B). Although there was no significant difference in the pathogenicity of M. phaseolina taken from soils with irrigation or without it, or between fertilization levels, the greatest damage caused by the fungus was observed in varieties Negro Altiplano and Negro INIFAP under irrigation or chemical fertilization.

Rendimiento Infección por M. phaseolina (%)(kg ha-1) Floración Final

2006 2007 2006 2007 2006 2007Niveles de labranzaBarbecho 609 757 0 0.14 0.45 9.29ªDestronque bordeo 630 682 0 0.21 0.46 9.46ªSubsuelo bordeo 622 690 1 0 2.59 9.42ªLabranza cero 589 686 0.4 0.42 1.34 8.63B

ns ns ns ns ns ***DMS= 0.34

Niveles de humedadTemporal 496 468 0 0.33 1 9.1Riego (a los 40 d) 719 940 0 0.12 1.14 9.28

*** *** ns ns ns nsNiveles de fertilizaciónGlomus intraradices 638 651 0 0.25 0.86 9.240-20-00 567 757 0.5 0.51 1.29 9.1

** ** ns ns ns nsCV (%) 14 17 31 43 48 37

Cuadro 1. Comparación de promedios del rendimiento de grano y de la infección por M. phaseolina en los factores principales evaluados en Río Bravo durante 2006 y 2007.

Table 1. Comparison of averages in the grain yield and infection by M. phaseolina in the main factors evaluated in Río Bravo in 2006 and 2007.


El frijol sujeto a la labranza que incluye el destronque-bordeo y el barbecho mostró daños menores por M. phaseolina en comparación con labranza cero o subsuelo-bordeo. Almeida et al. (2003) demostraron que la labranza cero disminuye el estrés por sequía así como los daños por pudrición carbonosa en comparación con labranza convencional. Además, la incidencia de M. phaseolina se asocia positivamente con el déficit hídrico y las altas temperaturas. Este efecto benéfico también fue reportado por Claflin y Giorda (2002) quienes indicaron que la incidencia de la producción carbonosa en sorgo se redujo 11% con labranza cero en comparación con labranza mínima y convencional, con incidencias de 23 y 39%, respectivamente. La labranza cero permite también la acumulación de los residuos de la cosecha que por una parte contribuyen a la sostenibilidad del suelo (Roldán et al., 2006) pero que podrían ser al menos reservorios de los propágulos vegetativos y reproductivos de hongos causantes de pudriciones de raíz (Bueno et al., 2007).

Beans that underwent tillage that included shred-bedding and moldboard-plow displayed minor damage by M. phaseolina in comparison with zero tillage or subsoil-bedding. Almeida et al. (2003) proved that zero tillage reduces drought stress, as well as damages by charcoal rot in comparison to conventional tillage. Likewise, the incidence of M. phaseolina has a positive relation to water deficit and high temperatures. This beneficial effect was also reported by Claflin and Giorda (2002), who indicated that the incidence of carbonaceous production in sorghum fell 11% with zero tillage, in comparison to minimal or conventional tillage, with incidences of 23 and 39%, respectively. Zero tillage also helps accumulate the waste from the harvest, that help contribute to the sustainability of the soil (Roldán et al., 2006), but could at least be reservoirs of the vegetative and reproductive propagules from fungi that cause rotting of the roots (Bueno et al., 2007).

The results of this work ratify that the minimal tillage or zero tillage systems o cero can reduce the incidence and damages caused by M. phaseolina and favor the

Figura 1. Efecto de labranza, humedad y fertilización en la patogenicidad de M. phaseolina en semillas de frijol in vitro. Aislamientos de 2006 (A) y 2007 (B). LC= labranza cero; DB= destronque-bordeo; SB= subsuelo-bordeo; B= barbecho; FQ= fertilización química; M= micorrizas; T= temporal; y R= riego. Las barras verticales indican + error estándar.

Figure 1. Effect of tillage, moisture and fertilization in the pathogenicity of M. phaseolina on in vitro bean seeds. Isolates from 2006 (A) and 2007 (B). LC= zero tillage; DB= shred-bedding; SB= subsoil-bedding; B= moldboard-plow; FQ= chemical fertilization; M= mycorrhizal; T= rainfed; and R= irrigation. Vertical bars indicate + standard error.

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LC DB SB B FQ M T RTratamientos

A

B

Figura 2. Efecto del nivel de labranza en la patogenicidad de M. phaseolina en frijol in vitro durante 2006 (A) y 2007 (B). LC= labranza cero; DB= destronque-bordeo; SB= subsuelo-bordeo; y B= barbecho. Las barras verticales indican + error estándar.

Figure 2. Effect of tillage level on pathogenicity of M. phaseolina on in vitro beans during 2006 (A) and 2007 (B). LC= zero tillage; DB= shred-bedding; SB= subsoil-bedding; and B= moldboard-plow. Vertical bars indicate + standard error.

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Pato

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VariedadesAzufrado Tapatio Bayo Madero Flor de Mayo Bajío Negro Altiplano Negro INIFAP

A

BLCDBSBB


Los resultados de este trabajo ratifican que los sistemas de labranza mínimoa o cero pueden disminuir la incidencia y daños por M. phaseolina y favorecer las condiciones físico-químicas del suelo en las condiciones agro-climáticas de cultivo del norte de Tamaulipas. Los aislamientos obtenidos de frijol cultivado en riego fueron más agresivos que los de parcelas de temporal. El crecimiento y patogenicidad del hongo es inf luenciado significativamente por la disponibilidad de agua en el suelo (Cervantes-García et al., 2003). La exposición del hongo a la sequía afecta la densidad de microesclerocios y la infección (Kending et al., 2000), aunque también la humedad alta o las condiciones de riego incrementan la agresividad (Mayek-Pérez et al., 2004).

Los aislamientos de M. phaseolina provenientes de parcelas con fertilización química fueron más agresivos en frijol que de parcelas biofertilizadas con micorriza. Los hongos micorrízicos, además de su papel importante en la nutrición de las plantas, participan en el control biológico de fitopatógenos de raíz (Rivera-Becerril et al., 2002) como se observó en este trabajo. Los aislamientos de M. phaseolina provenientes de plantas de frijol cultivadas en condiciones de riego, fertilización química, subsuelo-bordeo y labranza cero fueron las más agresivas en frijol debido a que posiblemente un hospedante libre de estrés induce al incremento de la agresividad del hongo (Mayek-Pérez et al., 2004).

Los hongos micorrízicos y la labranza de conservación promueven la sostenibilidad del suelo (Salinas-García et al., 2005) y, además, podrían constituirse como medidas de manejo integrado de M. phaseolina en frijol que en conjunto con la rotación de cultivos (Almeida et al., 2008) y el germoplasma y así reduzcan paulatinamente las densidades de propágulos y la incidencia y daños causados por pudrición carbonosa en los cultivos del norte de Tamaulipas. Los resultados permiten concluir que la aplicación de riego y la fertilización biológica con G. intraradices incrementaron el rendimiento de grano del frijol común en comparación con el cultivo desarrollado en condiciones de temporal y/o fertilización química, respectivamente. Los aislamientos de M. phaseolina obtenidos de frijol cultivado en riego, fertilización química y subsuelo-bordeo o barbecho fueron más agresivos en frijol in vitro. La aplicación de micorriza y la labranza de conservación promueven la sostenibilidad del suelo y constituyen una medida de manejo integrado de M. phaseolina en frijol en el norte de Tamaulipas, México.

physical and chemical conditions in the agricultural and weather conditions of the crop in northern Tamaulipas. The isolates taken from beans planted under irrigation were more aggressive than those taken from rainfed fields. The growth and pathogenicity of the fungus is influenced significantly by the availability of water in the soil (Cervantes-García et al., 2003). The exposure of the fungus to drought affects the density of microsclerotia and the infection (Kending et al., 2000), although the high moisture levels or irrigation conditions increase aggressiveness (Mayek-Pérez et al., 2004).

The M. phaseolina isolates taken from fields with chemical fertilization were more aggressive in beans than those taken from fields biofertilized with mycorrhizae. Mycorrhizal fungi not only play an important part in plant nutrition, but also take part in the biological control of phythopatho gens in the roots (Rivera-Becerril et al., 2002), as this work shows. The M. phaseolina isolates taken from irrigated bean plants, with chemical fertilization, subsoil-bedding, and zero tillage, were the most aggressive on beans, since a stress-free host possibly leads to an increase in the aggressiveness of the fungus (Mayek-Pérez et al., 2004).

Mycorrhizal fungi and conservation tillage promote soil sustainability (Salinas-García et al., 2005) and could also be constituted as integrated measures for the management of M. phaseolina in beans, which, along with crop rotation (Almeida et al., 2008) and germplasm could gradually reduce the density of propagules and the incidence and damage caused by charcoal rot in plantations in northern Tamaulipas. The results lead to conclude that irrigation and biological fertilization with G. intraradices increased the yield in bean seeds in comparison to rainfed crops with chemical fertilization, respectively. The M. phaseolina isolates taken from bean planted under irrigation, chemical fertilization and subsoil-bedding or moldboard-plow were more aggressive on in vitro beans. Applying mycorrhizae and conservation tillage promote soil sustainability and are an integrated measure for the management of M. phaseolina in bean plants in nothern Tamaulipas, Mexico.



Agradecimiento

Este trabajo fue financiado por el Instituto Politécnico Nacional (IPN), Fundación Produce Tamaulipas, INIFAP y FOMIX-Gobierno del estado de Tamaulipas. Netzahualcóyotl Mayek-Pérez, Arturo Díaz-Franco y Jaime Salinas-García son becarios del Sistema Nacional de Investigadores; Netzahualcóyotl Mayek-Pérez, es del sistema de beca COFAA y EDI del IPN.

Literatura citada

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Impacto económico, social y ambiental del manejo integral de huertos de durazno en Zacatecas*

Economic, social and environmental impact of the integral management of peach orchards in Zacatecas

Blanca Isabel Sánchez Toledano1§, Mario Domingo Amador Ramírez1, Agustín Fernando Rumayor Rodríguez1 y Luis Roberto Reveles Torres1

1Campo Experimental Zacatecas. INIFAP. Carretera Zacatecas-Fresnillo km 24.5. A. P. Núm. 18 Calera de V. R., Zacatecas. C. P. 98500. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: julio de 2011


Resumen

La evaluación de los impactos derivados de las tecnologías generadas por la investigación agropecuaria es un tema importante para el INIFAP. Inicialmente, esta evaluación estaba referida casi en forma exclusiva a los impactos económicos; sin embargo, en estos últimos tiempos se han incorporado las dimensiones social y ambiental, en consecuencia de la preocupación por la sostenibilidad de los sistemas de producción. En 2009, se aplicó una serie de encuestas a los productores cooperantes, participantes de un proyecto de transferencia tecnológica en durazno, donde se recabó información primaria sobre el impacto económico, social y ambiental en huertos modelo promovido a través de 6 años en un proyecto de transferencia tecnológica. Por otro lado, se utilizó un software especializado para estimar el beneficio económico a la sociedad de la inversión realizada en el proyecto, asumiendo la adopción de la tecnología en una superficie de 5 mil hectáreas y esperando un rendimiento promedio de 12 toneladas por hectárea. La estimación del retorno económico de la investigación se realizó a través del cálculo de indicadores de conveniencia, en este caso se estimó una TIR de 63.69%, un VAN de $23.5 millones de pesos y una relación beneficio/costo de 7.02, esto significa que por cada peso invertido en la generación y difusión de esta práctica, el país obtuvo $7 en beneficio económico.

Abstract

Assessing the impacts of technologies generated by agricultural research is an important issue for INIFAP. Initially, this assessment was referred almost exclusively to economic impacts, but in recent times social and environmental dimensions have been incorporated, as a result of concerns about the sustainability of production systems. In 2009, we conducted a series of surveys to the cooperating producers who participated in a technology transfer project for peach, where primary information was gathered on the economic, social and environmental impact on model gardens, promoted for 6 years in a technology transfer project. In addition, a specialized software was used to estimate the economic benefit to society of investment in the project, assuming the adoption of the technology in an area of 5 hectares, and expecting an average yield of 12 tons per hectare. The estimation of the economic return of the research was carried out by calculating the indicators of convenience; in this case TIR was estimated at 63.69%, a VAN of $ 23.5 million pesos and a benefit /cost ratio of 7.02, which means that for every peso invested in the generation and dissemination of this practice, the country made a $7 profit.

Key words: Prunus persica L. Batsch, adoption and impacts, technology transfer.

Blanca Isabel Sánchez Toledano et al.374 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Palabras clave: Prunus persica L. Batsch, adopción e impactos, transferencia de tecnología.

El Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) como institución responsable de apoyar el desarrollo agropecuario nacional, afronta el reto de generar, validar, transferir y promover la adopción de nuevas tecnologías de producción, que beneficien a los productores agropecuarios y forestales. De manera específica, con la generación de tecnologías en el sistema producto durazno, se busca lograr un manejo tecnológico integral de los huertos, que permita obtener altos rendimientos de fruto y una mejora en la calidad del producto (Zegbe et al., 2005; Rumayor et al., 2009). Además, se espera que el proceso de investigación, validación, transferencia y adopción de las tecnologías sea redituable tanto para el productor como para la sociedad.

Los frutales han perdido importancia, debido a que han dejado de ser negocio para los productores, lo cual se refleja en el abandono de huertas, sin embargo, a nivel estado el durazno es un cultivo estratégico para diferentes regiones como es Calera, Enrique Estrada y Sombrerete (Sánchez et al., 2010a). En este rubro productivo es importante considerar también el aspecto de soberanía alimentaria y la importancia social de los cultivos en las regiones como lo señala Petrecolla y Bidart (2009).

La reducción de costos y el mejoramiento de la producción y comercialización, entre otros factores, son vitales para mantener la rentabilidad de las explotaciones agrícolas (Ashby et al., 2009). Para ello, el proyecto de manejo integrado de huertos de durazno en el estado de Zacatecas incluyó una serie de innovaciones tecnológicas que comprenden cambios de variedades y tecnologías de producción, como riegos, nutrición y aspectos fitosanitarios a promoverse en las diferentes regiones productoras (Llamas et al., 2009). Existen diferentes modelos para la transferencia de tecnología, como los Grupo Ganadero para la Validación y Transferencia de Tecnología (GGAVATT) o el Productor Experimentador. Sin embargo, para el caso de cultivos perennes como los frutales caducifolios no se tiene experiencia alguna, por lo que se diseñó un esquema denominado “huertos modelo” para la transferencia eficiente de tecnología en el sistema producto durazno de Zacatecas (Llamas et al., 2009).

La evaluación de los impactos del proyecto de transferencia tecnológica en los huertos modelo de durazno en el estado de Zacatecas, tuvo como objetivos: 1) estimar la contribución de la producción de durazno en el Estado al excedente económico de los productores, o evaluación económica, del conocimiento

The National Forestry, Agriculture and Livestock Research Institute (INIFAP), as the institution responsible for supporting Mexico's national agricultural development, faces the challenge of generating, validating, transferring and promoting the adoption of new production technologies that benefit forestry and agricultural producers. Specifically, with the generation of technologies in the peach product system, the search is for an integral technological management of orchards that helps obtain high fruit yields and an improvement in the product's quality (Zegbe et al., 2005; Rumayor et al., 2009). Also, we hope the research, validation, transfer and adoption of technologies is profitable for the farmer, as well as for society.

Fruit trees have lost importance, since they have ceased to be profitable for farmers, which reflects on the neglect of orchards, although statewide, the peach crop is strategic for different areas such as Calera, Enrique Estrada and Sombrerete (Sánchez et al., 2010a). In this productive sector, it is also important to consider the aspect of food sovereignty and the social importance of crops in the area, as pointed out by Petrecolla and Bidart (2009).

The reduction of costs and the improvement of the production and commercialization, along with other factors, are crucial to maintain the profitability of farms (Ashby et al., 2009). To obtain this, the integrated management project of peach orchards in the state of Zacatecas included a series of technological innovations that include variety and production changes, such as risks, nutrition and plant health aspects to be promoted in the different production areas (Llamas et al., 2009). There are different models for the transfer of technology, such as the Grupo Ganadero para la Validación y Transferencia de Tecnología (GGAVATT) or the Productor Experimentador. However, for the case of perennial crops, such as the deciduous fruits, there is hardly any experience, therefore a scheme called “model orchards” was created for the efficient transfer of technology in the peach product system in Zacatecas (Llamas et al., 2009).

The objectives of the evaluation of impacts of the technology transfer project in the peach model orchards in the state of Zacatecas: 1) to estimate the contribution of peach production in the state to the farmers' economic surplus, or the economic evaluation of the knowledge of technologies promoted by the project; and 2) to evaluate the social and environmental impacts derived from the knowledge and early adoption of the generated technologies.

Impacto económico, social y ambiental del manejo integral de huertos de durazno en Zacatecas 375

de las tecnologías promovidas por el proyecto; y 2) evaluar los impactos sociales y ambientales derivados del conocimiento o adopción temprana de las tecnologías generadas.

La hipótesis central de esta investigación es que la adopción de los huertos modelo mejoran la productividad del sistema de producción y asimismo esta tecnología impacta positivamente en los excedentes económicos de los productores.

En 2009, se analizó la información recopilada en cuatro huertos demostrativos de los ocho huertos establecidos en el Estado, conocidos como “huertos modelo”. Estos huertos están ubicados en las comunidades de Nueva Australia y Florencia en el municipio de Florencia, en Los Parajes, Nochistlán y en San José de Félix perteneciente a Sombrerete, en el estado de Zacatecas. En total se entrevistaron a 28 productores (ocho como parte de los huertos modelo y veinte productores vecinos), en los que se habían promovido diversas innovaciones tecnológicas para el manejo del duraznero, las cuales se agruparon en cuatro componentes: variedades, riego, manejo fitosanitario y nutrición. La evaluación del impacto económico se basó en la comparación de los costos de la tecnología con los cambios que la adopción de las tecnologías promovidas por el proyecto provocó en el excedente económico de los productores. La medición se realizó a través del cálculo del valor actual neto y la tasa interna de retorno, para el flujo de fondos que surge de ambos conceptos. El cálculo de los beneficios se realizó con la ayuda del software denominado DREAM (Dynamic Research Evaluation for Management por sus siglas en inglés). Este sistema simula la generación y adopción de tecnología nueva, así como la evaluación del subsecuente impacto que ésta tiene en los mercados y el bienestar social (Wood y Baitx, 1998). El excedente de los productores es definido como el diferencial entre los ingresos brutos y los costos de producción, como se describe en la siguiente ecuación:

EP= IB - CT= P * Q - CH * S= P * R * S - CH * S= (P * R - CH) * S

Donde: EP= excedente económico de los productores; IB= ingreso bruto; CT= costo total de producción; P= precio de venta del productor; Q= cantidad total producida; CH= costo de producción por hectárea; S= superficie en producción y R= rendimiento del productor por unidad de superficie.

Esta expresión permite identificar las vías por las que la incorporación del cambio tecnológico puede introducir modificaciones en el excedente: precio (asociado a calidad o tipo de producto), rendimiento por unidad de superficie, costo por hectárea y superficie sembrada. La evaluación de

The main hypothesis for this research is that the adoption of model orchards improve the productivity of the production system and that this technology has a positive impact on the farmers' economic surplus.

In 2009, an analysis was performed on the information gathered in four of the eight demonstrative orchards in the sate, known as “model orchards”. These orchards are located in the towns of Nueva Australia and Florencia, in the municipal area of Florencia, in Los Parajes, Nochistlán and in San José de Félix, which belongs to Sombrerete, in the state of Zacatecas. A total of 28 farmers were interviewed (eight as part of the model orchards and 20 neighboring farmers), with which different technological innovations were promoted for the management of peach trees, which were grouped into four components: varieties, irrigation, plant health management, and nutrition. The evaluation of the economic impact was based on the comparison of the costs of technology with the changes that the adoption of technologies promoted by the project brought to the economic surplus of farmers. The measurement was carried out by calculating the current net value and the internal rate of return, for the flow of income that arises out of both concepts. The calculation of the benefits was carried out using software called DREAM (Dynamic Research Evaluation for Management). This system simulates the generation and adoption of new technology, as well as the evaluation of the subsequent impact it has on the markets and social well-being (Wood and Baitx, 1998). The farmers' surplus is defined as the differential between the gross income and the production costs, as described in the following equation:

EP= IB - CT= P * Q - CH * S= P * R * S - CH * S= (P * R - CH) * S

Where: EP= economic surplus of farmers; IB= gross income; CT= total production cost; P= farmer's sale price; Q= total amount produced; CH= production cost per hectare; S= surface under production, and R= farmer's yield per surface unit.

This expression helps identify ways by which the incorporation of the technological change can introduce modifications in the surplus: price (related to product quality or type), yield per surface unit, and surface planted. The evaluation of the social impacts was carried out with the systematization of perceptions, visions, and opinions of the farmers and qualified informers (scientists and technicians) the project had. The perceptions that the


los impactos sociales se realizó a través de la sistematización de las percepciones, visiones y opiniones de los productores e informantes calificados (investigadores y técnicos) que tuvo el proyecto. Las percepciones que los productores de durazno tienen sobre los impactos sociales derivados del conocimiento tecnológico fueron investigados a través de un modulo especial de encuestas. En cuanto al impacto ambiental, esta parte se basó en la metodología propuesta por Lago (1997). De acuerdo con este método, se elaboraron una serie de matrices para identificar la percepción en términos del tipo de impacto y su valor. Al final, se terminó con una serie de valores categóricos para agrupar el impacto de las tecnologías propuestas en el proyecto en los componentes ambientales en alto, medio y bajo, y con signos positivo, negativo o nulo.

En 2009, la superficie plantada con durazno en el estado de Zacatecas fue de 17 591.54 ha, de las cuales se estima que en el futuro se tendrán al menos 500 hectáreas que estarán utilizando el paquete tecnológico de los huertos modelo. El rendimiento por hectárea en el estado es en promedio 2.5 t ha-1; sin embargo, con el paquete tecnológico se espera un incremento de entre 12 a 22 toneladas por hectárea. El costo de utilizar el paquete tecnológico en las huertas de durazno se incrementa 66% en comparación con utilizar la tecnología convencional. El proceso de investigación y validación duró diecinueve años, el proceso de transferencia se inició en 2003 con los huertos modelo en alrededor de 10 hectáreas. Sin embargo, desde sus inicios el costo de la investigación requirió de un apoyo financiero de aproximadamente 3.9 millones de pesos.

Una vez parametrizado el modelo, de acuerdo con la información de producción, costos, mercado y precios previamente descrita; se obtuvo, mediante el paquete DREAM 3.2 (Wood y Baitx, 1998), los siguientes indicadores evaluativos como se observa en el Cuadro 1, un VAN de $ 23.5 millones de pesos, una relación B/C es de 7.02, lo que significa que por cada peso invertido en la generación y difusión, el país obtuvo alrededor de $7 en beneficios económicos y una tasa interna de retorno de 63.69%, la cual superó con mucho la tasa real de interés, además de reducir la tasa a cero, el flujo corriente de benéficos netos del proyecto (Sánchez et al., 2010b). Estos parámetros sugieren que la inversión hecha por diferentes instancias en el desarrollo del proyecto es rentable y benéfica para México, como se ha demostrado en otras tecnologías como el manejo de la araña roja en durazno (González et al., 2004), y en el cultivo de cebada maltera de temporal en Zacatecas con la tecnología siembra en surcos doble hilera y pileteo (Sánchez et al., 2011).

peach farmers have of the social impacts that arise from the technological knowledge were studied via a special survey model. The subject of environmental impact was based on the methodology proposed by Lago (1997). Following this method, a series of matrices were created to identify the perception in terms of the type of impact and its value. We ended up with a series of categorical values to group the impact of the technologies proposed in the project in one of the environmental components into high, medium and low, and with positive, negative or null signs.

In 2009, the surface planted with peach trees in the state of Zacatecas was 17 591.54 ha, out of which it is estimated that in the future, at least 500 hectares will be using the technological package of model orchards. Te yield per hectare in the state is, on average 2.5 t ha-1, although with the technological package, an increase is expected of between 12 and 22 tons per hectare. The cost of using this package in peach orchards increased 66% in comparison to using the conventional technology. The research and validation process lasted 19 years; the transfer process began in 2003 with the model orchards in around 10 hectares. However, since the beginning, the cost of the research required a financial support of at least 3.9 million pesos.

Once the model was parameterized according to the information on production, costs, market, and prices described earlier; the following evaluative indicators were obtained using the package DREAM 3.2 (Wood and Baitx, 1998), as shown in Table 1: a VAN of $ 23.5 million pesos, a B/C relation is 7.02, which means that for each peso invested in the generation and dissemination, the country obtained around $7 in monetary benefits and an internal return rate of 63.69%, which surpassed the real interest rate, reduced the rate to zero, the current flow of net benefits of the project (Sánchez et al., 2010b). These parameters suggest that the investment made by different authorities in the development of the project is profitable and beneficial for Mexico, as proven by other technologies, such as handling the red spider in peaches (González et al., 2004), and in planting rainfed malt barley in Zacatecas using the technology of planting in furrows with double rows and row diking (Sánchez et al., 2011)

The social evaluation refers to the average social well-being of the farmers that know the technology (González, 2008), according to which the net average impact on the social well-being of the farmers that know the technologies promoted by INIFAP's project, are equivalent to


La evaluación social hace referencia al bienestar social medio de los agricultores que conocen la tecnología (González, 2008). De acuerdo con lo anterior, los impactos netos medios sobre el bienestar social de los agricultores que conocen las tecnologías promovidas en el proyecto del INIFAP, equivale a $ 23.5 millones de pesos. En lo que respecta a los diversos aspectos sociales investigados, con el objeto de evaluar el impacto en el bienestar social, derivado del conocimiento tecnológico del proyecto y obtenidos directamente de los productores encuestados; se presentan algunos comentarios:

Aprendizaje: de los productores entrevistados 57% entienden que la adopción temprana de la tecnología altera positivamente el aprendizaje de los trabajadores en el propio desarrollo de la actividad laboral.

Riesgo: el 62.5% de los productores percibe que la incorporación tecnológica en sus huertos de durazno disminuye el riesgo que todo cultivo o actividad productiva conlleva.

Puesto de trabajos fijos y temporales: aproximadamente 90% de las opiniones se distribuyen equitativamente entre una percepción y una opinión de aumento de los puestos de trabajo, tanto fijos como permanentes, ya que al tener un mejor ingreso deciden dedicarle mayor atención a sus huertos.

Capacitación exigida: el 87.5% de los productores menciona que la incorporación de tecnología aumenta la capacitación laboral exigida para implementar las innovaciones propuestas. En este sentido la capacitación incluye también el entrenamiento laboral; es decir, aprendizaje en la acción.

Nivel de remuneraciones: de los productores 87.5% observó que la incorporación de tecnologías conlleva aumentos de los salarios.

Trabajo para mujeres: sólo 30% de los productores menciona que aumentan las oportunidades de trabajo femenino, aunque esto suele suceder en los tiempos de cosecha, ya que las mujeres son más cuidadosas con el manejo de la fruta.

$ 23.5 million pesos. In regard to the diverse social aspects studied, in order to evaluate the impact on the standard of living, derived from the technological knowledge of the project and taken directly from the farmers surveyed; a few comments:

Learning: out of the farmers surveyed, 57% understand that the early adoption of technology in a positive way alters the learning process of farmers as they carry out their work.

Risk: 62.5% of farmers believes the incorporation of technology into their peach orchards reduces the risk that all crops or farming activity involve.

Permanent and temporary jobs: approximately 90% of all opinions are equally distributed between a perception and an opinion of an increase in work positions, both permanent and temporary, since after their incomes improve, they decide to pay more attention to their orchards.

Demanded training: 87.5% of farmers mention that the incorporation of technology increases the work training required to implement the innovations proposed. In this sense, training also includes work training, i.e., learning through doing.

Level of remunerations: 87.5% of farmers pointed out that the incorporation of technologies leads to pay rises.

Jobs for women: only 30% of farmers mention that work opportunities increase for women, although this occurs in times of harvesting, since women are more careful when handling fruit.

Jobs for youths: 62.5% state that work opportunities increase for youths.

Working days: half of the farmers notice that the technology proposed increases the length of the working day, and the other half claim it remains unchanged.

Beneficios Costo RetornosProductor Consumidor Gobierno Total Total VAN (B/C) TIR

27.4 0 0 27.4 3.9 23.5 7.02 63.69

Cuadro 1. Valor actual neto de los beneficios económicos inducidos por las tecnologías en los huertos modelo en Zacatecas.Table 1. Current net value of the economic benefits induced by the technologies in model orchards in Zacatecas.


Trabajo para jóvenes: el 62.5% alude que aumentan las oportunidades de trabajo para los jóvenes.

Jornada laboral: la mitad de los productores percibe que la tecnología propuesta aumenta la extensión de la jornada laboral, y la otra mitad menciona que se mantiene igual.

Asociación con otros productores: la opinión mayoritaria, en casi 60%; refiere que la incorporación tecnológica propuesta aumenta la necesidad de asociarse con otros productores.

Asimismo, de manera directa se generan 25 empleos con la implementación en campo de las tecnológicas propuestas por el proyecto; es decir, aumenta 30% la generación de empleo por hectárea; se generaron 200 empleos con la implementación de los 8 huertos modelo en el estado, con una derrama vía salarios generada por el proyecto de $720 000 y una aportación al PIB de $198 000 pesos por hectárea al año en cada huerto donde se incluyó la tecnología del INIFAP.

La evaluación de los impactos ambientales se resume en acciones positivas para todos los componentes ambientales, agua, aire, suelo, f lora y fauna. A pesar de que existió un consenso en que el impacto del proyecto es positivo en su totalidad, al estimar el nivel de impacto de las componentes ambientales los entrevistados lo consideraron bajo, excepto por la componente socioeconómica, la cual tuvo una acción positivo alto con el proyecto. Los impactos negativos prácticamente no se mencionaron, lo que muestra la poca afectación del proyecto a la calidad del medio ambiente. El valor alto de impacto observado en el componente socioeconómico, se encuentra influido por el hecho de la generación de empleo y el incremento en la rentabilidad del cultivo. De esta manera, al no tener un impacto negativo en la afectación del proyecto al medio ambiente, y su alta influencia al componente socioeconómico, el proyecto es factible y benéfico para el productor en particular y para las comunidades en general.

Como conclusión, se alude que la inversión efectuada para el proceso de innovación tecnológica ha tenido un alto retorno económico, lo cual justifica el asignar fondos públicos para la investigación en proyectos de transferencia tecnológica, como los huertos modelo. Aunado a lo anterior el impacto de las componentes ambientales es bajo y el componente social tiene un impacto alto debido a la generación de empleos.

Partnering with other farmers: the opinion of the majority, almost 60%, believe the proposed incorporation of technology increases the need to create partnerships with other farmers.

Likewise 25 jobs are directly created with the implementation of the technologies proposed by the project, i.e., jobs per hectare increase by 30%; 200 jobs were created with the implementation of the 8 model orchards in the state, with an income by salaries of 720 000 pesos and a contribution to the GDP of 198 000 pesos per hectare a year in each orchard in which INIFAP technology was included.

The evaluation of the environmental impacts can be summarized in positive actions for all the environmental components, water, air, soil, flora and fauna. Despite being a consensus on the impact of the project being positive in total, when estimating the level of impact of the environmental components, the people polled considered it low, except for the socioeconomic component, which had a high positive action with the project. The negative impacts practically were not mentioned, which shows how little the project affects the environment. The high impact value observed in the socioeconomic component, is influenced by the fact that employment was created and crop profitability increased. In this way, by not having a negative impact on the environment, and due to its high inf luence on the socioeconomic component, the project is feasible and beneficial for farmers in particular, and for communities in general.

As a conclusion, we can say that the investment made for the technological innovation process has had a high economic return, which justifies allocating public funds for research in technological transfer projects, such as model orchards. In addition, the impact of the environmental components is low, and the social component has a high impact, due to the creation of jobs.

Literatura citada

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Incidencia y sintomatología de cinco virus en parcelas comerciales de chile seco en Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas, México*

Incidence and symptomatology of five viruses in commercial dry chili pepperfields in Aguascalientes, San Luis Potosí, and Zacatecas, Mexico

Rodolfo Velásquez-Valle1§, Luis Roberto Reveles-Torres2 y Jaime Mena-Covarrubias3

1Programa de Fitopatología, 2Programa de Biología Molecular y 3Programa de Entomología. Campo Experimental Zacatecas, INIFAP. Carretera Zacatecas-Fresnillo km 24.5. A. P. 98. C. P. 98500 Calera de V. R., Zacatecas, México. ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

A nivel mundial el cultivo de chile es afectado por más de 60 enfermedades virales; sin embargo, poco se conoce acerca de ellas en el área productora de chile seco del norte centro de México por lo que el objetivo del presente trabajo consistió en detectar la presencia y sintomatología de cinco virus en parcelas comerciales de chile seco en los estados mencionados. Plantas de chile de los tipos mirasol y ancho fueron muestreadas y se anotó la presencia de síntomas como enanismo, clorosis, deformación de hojas, defoliación, necrosis vascular y ramas unidas. Las muestras fueron analizadas mediante la técnica DAS-ELISA empleando los antisueros para el virus del mosaico del tabaco (Tobacco mosaic virus: TMV), mosaico del pepino (Cucumber mosaic virus: CMV), Y de la papa (Potato virus Y: PVY), moteado del chile (Pepper mottle virus: PepMoV) y jaspeado del tabaco (Tobacco etch virus: TEV). Esos virus fueron identificados en plantas de chile colectadas en las parcelas comerciales de chile seco de los tres estados antes mencionados.

Palabras clave: TEV, TMV, CMV, PepMoV, PVY, presencia

Abstract

World-wide the chili pepper crop is affected by more than 60 viral diseases, although very little is known about them in the area of dry pepper plantation in northern-central Mexico. Consequently, the aims of this work were to identify the presence of the virus and the associated symptoms in commercial dry pepper fields of the states of Zacatecas, San Luis Potosí, and Aguascalientes, Mexico. Mirasol and ancho pepper plants were sampled and the presence of symptoms such as dwarfing, chlorosis, leaf deformation, defoliation, vascular necrosis and joined branches, were recorded. Samples were analyzed using DAS-ELISA with the antisera of the tobacco mosaic virus (Tobacco mosaic virus: TMV), cucumber mosaic virus (Cucumber mosaic virus: CMV), potato virus Y (Potato virus Y: PVY), pepper mottle virus (Pepper mottle virus: PepMoV), and tobacco etch virus (Tobacco etch virus: TEV). These viruses were identified in pepper plants collected in dry pepper fields located in the three states mentioned earlier.

Key words: TEV, TMV, CMV, PepMoV, PVY, presence.

Rodolfo Velásquez-Valle et al.382 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

El área productora de chile seco (Capsicum annuum L.) en el norte centro de México comprende los estados de Zacatecas, San Luis Potosí, Aguascalientes y Durango; entre ellos sobresale Zacatecas con alrededor de 39 000 hectáreas cultivadas con esta hortaliza (Bravo et al., 2010). La producción de chile seco en ésta región se inicia desde febrero con el establecimiento de almácigos tradicionales y continúa en las parcelas comerciales hasta finales de septiembre; este prolongado periodo de desarrollo permite que las plantas sean afectadas por un amplio número de patógenos entre los que destacan los virus (Velásquez y Amador, 2009). A nivel mundial el chile es afectado por más de 60 virus, tanto de ARN como de ADN, que pueden causar diferentes sintomatologías dependiendo de la variabilidad existente en el patógeno y en el hospedero y su interacción con el medio ambiente (Murphy y Warren, 2003); sin embargo, entre los virus de ARN destacan por su presencia global, el Potato virus Y (PVY: virus Y de la papa), Cucumber mosaic virus (CMV: virus del mosaico del pepino), Tobacco mosaic virus (TMV: virus del mosaico del tabaco), Tobacco etch virus (TEV: virus del jaspeado del tabaco) y el Pepper mottle virus (PepMoV: virus del moteado del chile) (Igwegbe y Ogungbade, 1985; Kuhn et al., 1989; Marco, 1993; Andrianifahanana et al., 1997). Estos virus han sido mencionados afectando al cultivo de chile en diversos estados de México como Guanajuato, Michoacán, Jalisco y Nayarit, entre otros donde las plantas infectadas exhibían síntomas como mosaico foliar, distorsión de nervaduras, enanismo y reducción en rendimiento y calidad (Delgadillo et al., 1993; Pérez et al., 2009); sin embargo, la información acerca de la presencia de patógenos virales en el cultivo de chile seco en los estados de Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas es escasa y fragmentada (Velásquez-Valle et al., 2008; Velásquez-Valle et al., 2011), por lo que el objetivo del presente trabajo consistió en detectar la presencia y sintomatología de cinco virus en parcelas comerciales de chile seco en los estados muestreados

El estudio se llevó a cabo durante el ciclo de cultivo primavera verano 2010 en tres parcelas comerciales de chile seco ubicadas en los estados de Aguascalientes (chile tipo Ancho), San Luis Potosí (chile tipo Mirasol) y Zacatecas (chile tipo Mirasol) Cuadro 1.

Para efectuar el muestreo de detección de virus y síntomas se eligieron al azar 20 plantas (dos plantas en cada cama) de un total de 100 plantas previamente marcadas y distribuidas en 10 camas de siembra; se dejó una cama entre cada una de las utilizadas y la distancia entre las plantas seleccionadas

The area that produced dry chili peppers (Capsicum annuum L.) in northern-central Mexico comprises the states of Zacatecas, San Luis Potosí, Aguascalientes and Durango; Zacatecas stands out as the most important of these, with around 39 000 hectares planted with this vegetable (Bravo et al., 2010). The production of dry chili peppers starts in February with the establishment of traditional Copperwoods and continues in commercial f ields until the end of September; this proplongued period of growth exposes plants to a wide number of pathogens, such as viruses (Velásquez and Amador, 2009). Worldwide, chili peppers are affected by over 60 viruses, both on RNA and DNA, which can cause different symptoms, depending on the variability in the pathogen and in the host, and its interaction with the enviroment (Murphy and Warren, 2003); however, amongst the RNA viruses, the viruses that stand out for their global presence are the Potato virus Y (PVY), Cucumber mosaic virus (CMV), Tobacco mosaic virus (TMV), Tobacco etch virus (TEV) and the Pepper mottle virus (PepMoV) (Igwegbe and Ogungbade, 1985; Kuhn et al., 1989; Marco, 1993; Andrianifahanana et al., 1997). These viruses have been mentioned to affect the chili pepper crops in several satates in Mexico, such as Guanajuato, Michoacán, Jalisco and Nayarit, amongst others, where infected plants displayed symptoms such as foliar mosaic, distortion, dwarfism and a reduction in yield and quality (Delgadillo et al., 1993; Pérez et al., 2009); however, information on the presence of viral pathogens in dry chili pepper fields in the states of Aguascalientes, San Luis Potosí and Zacatecas is scarce and fragmented (Velásquez-Valle et al., 2008; Velásquez-Valle et al., 2011), therefore the aim of this investigation was to detect the presence and symptomatology of five viruses in fields of commercial dry chilies in the states sampled.

The study was carried out during the spring-summer planting cycle in 2010 in three fields of commercial dry chilies located in the states of Aguascalientes (Ancho chili peppers), San Luis Potosí (Mirasol chili peppers ) and Zacatecas (Mirasol chili peppers) Cuadro 1.

In order to take samples for the detection of viruses and symptoms, 20 plants were chosen at random (two plants from each bed) out of a total of 100 and distributed in 10 plantation beds; one bed was left between each one that was used, and the distance between plants chosen for the virus detection varied, although there was no less than 10 m between them. Therefore, before the first sampling, we could not know if a plant showed symptoms or not. In each sampling date, the symptoms present were recorded

Incidencia y sintomatología de cinco virus en parcelas comerciales de chile seco en Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas, México 383

para la detección de virus dentro de cada cama fue variable pero no menor a 10 m entre ellas; por lo tanto, antes del primer muestreo se desconocía si una planta dada mostraba síntomas o era asintomática. En cada fecha de muestreo se registraron los síntomas presentes en esas plantas marcadas. Los muestreos se realizaron desde la etapa vegetativa (trasplante) hasta fructificación (incluyendo la etapa de cosecha).

En cada planta muestreada se obtuvo una porción de follaje joven que se etiquetó debidamente y se colocó en un contenedor a baja temperatura. Las muestras se almacenaron a -20 °C hasta su utilización, lo cual ocurría en un periodo de tres a cinco días después del muestreo.

La identificación de los virus presentes en el follaje colectado se realizó por medio de la técnica serológica de inmunoabsorción ligada a enzimas en sándwich de doble anticuerpo (DAS - ELISA) (Clark y Adams, 1977). Las celdas de las placas (Agdia Inc) se tapizaron en forma separada a partir de antisueros específicos para las proteínas de cubierta del Tobacco mosaic virus (TMV: virus del mosaico del tabaco) (Policlonal), Cucumber mosaic virus (CMV: virus del mosaico del pepino) (mezcla de monoclonales), Potato Virus Y (PVY: virus Y de la papa) (Monoclonal), Pepper mottle virus (PepMoV: virus del moteado del chile) y Tobacco etch virus (TEV: virus del jaspeado del tabaco) (Policlonal). A cada celda se le agregaron 100 µL de la savia obtenida del tejido vegetal; en el proceso se le agregó un volumen igual de conjugado IgG-fosfatasa alcalina. Finalmente, se agregaron 100 µL de sustrato PNP diluido en buffer de sustrato a cada celda de la placa, la cual se incubó en cámara húmeda a temperatura ambiente y en oscuridad. Las lecturas de absorbancia (concentración de un virus dado) se realizaron en un espectrofotómetro Plate Reader Mca. DAS Mod. A1 a una longitud de onda de 605 nm. Como criterio para determinar el límite de detección se utilizó el valor duplicado de la desviación estándar (S) del testigo negativo; las muestras con valores superiores a ese umbral se consideraron positivas (Pérez-Moreno et al., 2008). Con los

for each plant marked. Samples were taken starting at the vegetative state (transplant) until fructification (including the harvest stage).

A portion of foliage was taken from each plant sampled and labeled, then placed in a container at a low temperature. Samples were stored at -20 °C until the moment it was used, 3 to 5 days after the samples were taken.

The viruses present in the gathered foliage were identified using the serological de immunoabsorption technique technique, linked to double antibody sandwich enzymes (DAS - ELISA) (Clark and Adams, 1977). The plate cells (Agdia Inc) were covered separately from specific antisera for proteins from the covers of the Tobacco mosaic virus (Policlonal), Cucumber mosaic virus (mix of monoclonals), Potato Virus Y (Monoclonal), Pepper mottle virus y Tobacco etch virus (Polyclonal). Out of the sap taken from the plant tissue, 100 µL were added to each cell; in the process, the same amount of the combination of alkaline IgG-phosphatase was added. Finally, 100 µL of PNP substrate, diluted as a substrate buffer, were added to each plate cell, and incubated in a humid chamber at room temperature and in the dark. The absorbance readings (concentration of a given virus) were carried out in a Model A1 Plate Reader Mca. DAS spectrophotometer at a wavelength of 605 nm. As a criterion to determine the limit of detection, the duplicate value of the standard deviation was used (S) of the negative witness; samples with values higher than this threshold were considered positive (Pérez-Moreno et al., 2008). The above data were used to calculate the frequency of detection of each virus for each date of sampling and field to obtain the average values per field or state or virus (number of positive samples/number of total samples x 100).

Viruses detected

In most foliage samples taken from dry chili pepper plants in three commercial fields in Zacatecas, San Luis Potosí and Aguascalientes, the tobacco mosaic virus (TMV), cucumber

Parcela Localización Estado/Municipio Tipo de chile Fechas de muestreo (2010)1 Aguascalientes/San Francisco de los Romo Ancho 17 de mayo, 28 de junio y 15 de julio2 Villa de Ramos, San Luis Potosí Mirasol 28 de mayo, 21 de julio, 01 de octubre3 Morelos, Zacatecas Mirasol 08 de Junio, 30 de junio, 20 de julio, 28 de septiembre

Cuadro 1. Características de las parcelas de chile seco muestreadas para la detección de cinco virus de ARN.Table 1. Characteristics of dry chili pepper fields sampled for the detection of five RNA viruses.

El manejo agronómico del cultivo, incluyendo plagas y enfermedades, se realizó de acuerdo con el criterio del productor en cada parcela.


datos anteriores se calculó la frecuencia de detección de cada virus para cada fecha de muestreo y parcela y para obtener los valores promedio por parcela o estado o virus (número de muestras positivas/número de muestras totales x 100).

Virus detectados

En la mayoría de las muestras de follaje obtenidas en las plantas de chile seco de tres parcelas comerciales en Zacatecas, San Luis Potosí y Aguascalientes se detectaron los virus del mosaico del tabaco (TMV), mosaico del pepino (CMV), Y de la papa (PVY), moteado del chile (PepMoV) y jaspeado del tabaco (TEV), independientemente del tipo de chile trasplantado o fecha de muestreo. Durante el estudio se colectaron y analizaron 184 muestras de follaje en las cuales el porcentaje de incidencia de TMV, CMV, PVY, PepMoV y TEV fue de 87.5, 51.6, 53.2, 53.2 y 60.8% respectivamente (Cuadro 2). Sin embargo, la incidencia temporal de esos virus dentro de cada parcela es variable y pudiera reflejar el efecto de las condiciones ambientales o de manejo y presencia/abundancia de vectores por parte de los productores. La frecuencia de detección promedio de éstos patógenos fue superior en las parcelas de Zacatecas y San Luis Potosí, con excepción de la incidencia de PVY que resultó más alta en la parcela de Aguascalientes que en la de Zacatecas. Es importante hacer notar que sólo el TMV alcanzó una frecuencia de detección de 100% en el muestreo del 15 de julio en la parcela de Aguascalientes mientras que este valor se alcanza en varias ocasiones por diferentes virus en las parcelas de San Luis Potosí y Zacatecas (Cuadro 3); la menor incidencia de éstos patógenos coincide con una fecha de trasplante relativamente temprana en Aguascalientes y más tardía en las otras localidades, lo cual, podría haber afectado las poblaciones de vectores o la expresión de síntomas, algunos de las cuales pueden ser influenciadas por la temperatura ambiental (Murphy y Bowen, 2006).

mosaic virus (CMV), potato virus Y (PVY), pepper mottle virus (PepMoV) and tobacco etch virus (TEV), regardless of the type of chili transplant or sampling date. During the study, 184 foliage samples were gathered and analyzed; in these, the percentage of incidence of TMV, CMV, PVY, PepMoV and TEV was of 87.5, 51.6, 53.2, 53.2 and 60.8% respectively (Table 2). However, the temporary incidence of these viruses in each parcel is variable and could reflect the effect of the weather or management, as well as the presence/abundance of vectors by the farmers. The average detection frequency for these pathogens was higher in fields located in Zacatecas and San Luis Potosí, except for the incidence of PVY, which was higher in the field in Aguascalientes than in the field located in Zacatecas. It is worth noting that only TMV had a detection frequency of 100% in the sampling carried out on July 15th, in the field in Aguascalientes, whereas this value was obtained several times by different viruses in fields in San Luis Potosí and Zacatecas (Table 3); the lowest incidence of these pathogens coincides with a relatively early date of transplantation in Aguascalientes, and a later one in other locations, which could have affected the population of vectors or the expression of symptoms, some of which could be influenced by the ambient temperature (Murphy and Bowen, 2006).

The percentage of virus detection f luctuates, even within a same field; however, it is worth noting that the detection values are expressed on the number of plants sampled in each sampling date, and that this number, in general, dropped towards the end of the cycle due to other diseases such as wilting or rotting of the root, causing the percentage of detection to rise, such as in CMV, PepMoV and TEV, which have detection percentages that went from 45, 15 and 10 to 100, 93 and 93% respectively, between July 20th and Semptmber 28th, in the Mirasol

LocalidadVirus Aguascalientes (%x) San Luis Potosí (%) Zacatecas (%) (%) (Promedio)y

TMV 38/56z 67.8 54/54z 100 69/74z 93.2 87.5CMV 14/56 25 28/54 51.8 53/74 71.6 51.6PVY 26/56 46.4 41/54 75.9 31/74 41.8 53.2

PepMoV 24/56 42.8 33/54 61.1 41/74 55.4 53.2TEV 29/56 51.7 30/54 55.5 53/74 71.6 60.8

Cuadro 2. Frecuencia de detección (%) de cinco virus en muestras de follaje de chile seco colectadas en parcelas Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas.

Table 2. Detection frequency (%) of five viruses in dry chili pepper foliage samples gathered in fields in Aguascalientes, San Luis Potosí and Zacatecas.

xPorcentaje de detección de cada virus por estado y promedio del número de muestras positivas/muestras totales en las tres parcelas para un virus específico. zNúmero de muestras positivas/muestras totales en cada parcela/estado para un virus específico.


El porcentaje de detección de los virus es fluctuante, aún dentro de una parcela; sin embargo, debe tomarse en cuenta que los valores de detección se expresan sobre el número de plantas muestreadas en cada fecha de muestreo y que, generalmente ese número disminuyó hacia el final del ciclo por efecto de otras enfermedades como la marchitez o pudrición de la raíz provocando que el porcentaje de detección se incrementara como en los casos del CMV, PepMoV y TEV cuyo porcentaje de detección pasó de 45, 15 y 10 a 100, 93 y 93% respectivamente entre el 20 de julio y 28 de septiembre en la parcela de chile Mirasol en Zacatecas (Cuadro 3). En adición a lo anterior se ha reportado la presencia de variantes de algunos de estos virus como en el caso de CMV (de Blas et al., 1993), las cuales podrían ocurrir en una área productora de chile extensa como la de Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas y no necesariamente podrían haber sido detectadas por los antisueros empleados en este trabajo con lo que ocurriría un descenso en el porcentaje de detección de algunos de los virus detectados en esta investigación trabajo. Por otro lado, se debe considerar que las muestras de follaje para el análisis serológico se tomaron de las puntas de crecimiento de las plantas; por lo tanto aún cuando cada muestreo se obtenían muestras de la misma planta, el punto de muestreo era diferente por lo que es probable que no todos los virus se transporten rápidamente de un sitio de muestreo a otro con lo que también se reducirían los porcentajes de detección.

chili fields in Zacatecas (Table 3). In addition to this, the presence of the variance of some of these viruses has been reported, such as CMV (de Blas et al., 1993), which could occur in an extensive chili pepper-producing area, such as the area of Aguascalientes, San Luis Potosí and Zacatecas, and they could not necessarily have been detected by the antisera used in this work, which could lead to a reduction in the percentage of detection of some of the viruses found in this investigation. On the other hand, it is worth considering that the foliage samples for the serological analysis were taken from the growth tips of the plants; therefore, although each sample was taken from the same plant, the point of sampling was different, so it is possible that not all viruses are carried from one sampling point to the next, hence reducing the percentages of detection.

The simultaneous infection by two or more viruses in chili pepper plants is frequently reported worlwide; in Venezuela there have been reports if simultaneous infections by up to eight viruses (Rodríguez et al., 2004; Murphy and Bowen, 2006). The results obtained in the present investigation indicate that in all dates of sampling, individual infections are the least common, although in some cases up to 20% of the samples are found. On the other hand, the presence of 2 to 4 viruses per sample is frequent although its proportion in each sampling date is variable. However, its range of variation, regardless of the number of viruses involved, ranges between 5 and 66% (Table 4).

Cuadro 3. Frecuencia de detección (%) de virus en muestras de follaje de chile seco colectadas en parcelas de Zacatecas, San Luis Potosí y Aguascalientes durante el ciclo de cultivo primavera-verano 2010.

Table 3. Detection frequency (%) of viruses in dry chili pepper foliage samples gathered in fields in Zacatecas, San Luis Potosí and Aguascalientes during the 2010 spring-summer planting cycle.

Virus (%) de detecciónLocalidad Fecha de muestreo TMV CMV PVY PepMoV TEV

Aguascalientes 17 de mayo 42 16 68 95 7428 de junio 0 55 61 17 5015 de julio 100 5 10 16 33Promedio 47.3 25.3 46.3 42.7 52.3

San Luis Potosí 28 de mayo 100 31 100 100 6221 de julio 100 50 65 15 10

01 de octubre 44 72 67 78 100Promedio 81.3 51 77.3 64.3 57.3

Zacatecas 08 de junio 84 100 21 100 10030 de junio 100 50 30 25 9020 de julio 100 45 55 15 10

28 de septiembre 87 100 67 93 93Promedio 92.7 73.7 43.2 58.2 73.2


La infección simultánea por dos o más virus en plantas de chile es un fenómeno comúnmente reportado a nivel mundial; en Venezuela se informa de infecciones simultáneas de hasta ocho virus (Rodríguez et al., 2004; Murphy y Bowen, 2006); los resultados obtenidos en el presente trabajo indican que en todas las fechas de muestreo las infecciones individuales son las menos comunes; aunque en algunos casos se encuentran hasta 20% de las muestras; en cambio, la presencia de dos a cuatro virus por muestra es frecuente pero su proporción en cada fecha de muestreo es variable; aunque su rango de variación, independientemente del número de virus involucrado, oscila entre 5 y 66% (Cuadro 4).

A pesar de que existe poca información acerca de las interacciones virales más comunes infectando plantas de chile seco se ha reportado la asociación entre PepMoV, PVY y TEV (Murphy y Zitter, 2003); Abdalla et al. (1991) mencionan la presencia de hasta siete virus en plantas de chile en infecciones mixtas destacando la incidencia de PepMov y CMV presentes en la mayoría de las plantas; en el presente estudio se registraron asociaciones entre la mayoría de los virus detectados pero estas varían entre localidades y fechas de muestreo. Las asociaciones virales más frecuentes por localidad y fecha de muestreo se mencionan en el Cuadro 5; sin embargo, las asociaciones dominantes rara vez superan 60% de incidencia como en el caso de la parcela de Zacatecas donde una interacción entre cuatro y cinco virus alcanza valores de incidencia de 63.1 y 66.7% respectivamente. Es importante mencionar que en forma frecuente se encontraron plantas que no expresaban síntomas (aparentemente sanas)

Despite the scarce information on the most common viral interactions affecting dry chili pepper plants, the association between PepMoV, PVY and TEV has been reported (Murphy and Zitter, 2003); Abdalla et al. (1991) mention the presence of up to seven viruses in chili pepper plants in mixed infections, with the incidence of PepMov and CMV standing out as present in most plants; in this study, associations were registered between most viruses detected, yet they vary in locations and sampling dates. The most frequent viral associations by location and sampling date are mentioned in Table 5; however, the dominant associations rarely surpass 60% of the incidence, such as

in the case of the field in Zacatecas, where an interaction between 4 and 5 viruses reaches incidence values of 63.1 and 66.7% respectively. It is important to mention that plants are frequently found that show no symptoms (apparently healthy), although analysis of the samples gathered in these plants indicated the presence of one or more of the viruses included in this investigation; this asymptomatic characteristic occasionally remained for periods of nearly or over a month.

An attempt could be made to explain the presence of asymptomatic chili pepper plants from the viewpoint that as the center of origin of the species C. annuum (Bosland, 2003), the genetic diversity of the chili pepper in Mexico is considerable and could be influenced to nullify, attenuate or at least delay the manifestation of symptoms caused by viral infections. On the other hand,

Cuadro 4. Presencia de infecciones virales individuales o mixtas en plantas de chile colectadas en Zacatecas, San Luis Potosí y Aguascalientes durante el ciclo de cultivo primavera verano 2010.

Table 4. Presence of individual or mixed viral infections in chili pepper plants gathered in Zacatecas, San Luis Potosí and Aguascalientes during the 2010 spring-summer planting cycle.

Número de virus presentes por muestraLocalidad Fecha de muestreo 0 1 2 3 4 5

Aguascalientes 17 de mayo 0x 5 16 53 21 528 de junio 0 11 39 17 11 015 de julio 0 0 63 21 5 10

San Luis Potosí 28 de mayo 0 0 0 31 44 2521 de julio 0 15 55 15 5 10

01 de octubre 0 5 17 22 22 33Zacatecas 08 de junio 0 0 0 16 63 21

30 de junio 0 0 40 30 25 520 de julio 0 20 50 20 5 5

28 de septiembre 0 7 0 7 20 66xPorcentaje de muestras con un número específico de virus detectados.


a pesar de que el análisis de las muestras colectadas en estas plantas indicaba la presencia de uno o más de los virus incluidos en el trabajo; esta característica asintomática ocasionalmente se mantenía hasta por periodos cercanos o mayores a un mes.

La presencia de plantas de chile asintomáticas podría tratar de explicarse desde el punto de vista que como centro de origen de la especie C. annuum (Bosland, 2003), la diversidad genética del chile en México es considerable y pudiera estar influyendo para nulificar, atenuar o por lo menos retrasar la manifestación de síntomas provocados por infecciones virales. Por otro lado, algunos síntomas reportados como de origen viral, como el ampollado de las hojas, parece ser más frecuente en las primeras etapas de desarrollo y desaparecer conforme avanza el ciclo de cultivo provocando que la planta se clasifique como aparentemente sana o asintomática.

Síntomas asociados

Estudios realizados en México (Delgado, 1974) en la década de 1970 indicaban la presencia de síntomas como clorosis, mosaico, marchitez, aborto de botones y enchinamiento

some symptoms reported as having a viral origin, such as blistered leaves, seems to be more frequent in the first stages of development and to disappear as the planting cycle advances, causing the plant to be classified as apparently healthy or asymptomatic.

Associated symptoms

Studies carried out in Mexico (Delgado, 1974) in the 1970s indicated the presence of symptoms such as chlorosis, mosaic, wilting, in chili pepper plants infected with TEV, CMV and TMV. The symptomatology of a possible viral origin registered in chili pepper fields in this investigation corresponds to the one mentioned by Delgado (1974) and includes dwarfism, general or partial chlorosis, scarce development, mosaic, leaf deformations (blistering, edge wavy or curly leaf lanceolate, reduced size foliage in the growth tips and veins in zigzag), consistency coriacea leaves, twigs together. However, the number of viruses identified by Delgado (1974) was three (TEV, CMV and TMV), whereas in this investigation, five viruses were identified, including the above plus PepMov and PVY

Cuadro 5. Asociaciones entre dos o más virus en muestras de follaje de chile seco colectadas en Zacatecas, San Luis Potosí y Aguascalientes.

Table 5. Associations between two or more viruses in dry chili pepper foliage samples taken in Zacatecas, San Luis Potosí and Aguascalientes.

Localidad Fecha de muestreo

Asociaciones más comunes/Frecuencia de detección (%)

Aguascalientes 17 de mayo TMV-PVY-PepMoV-TEV 21%

PVY-PepMoV-TEV (21%)

28 de junio PVY - TEV (16.7%)15 de julio TMV - TEV (15.8%)

San Luis Potosí 28 de mayo TMV- PVY - PepMoV- TEV (37.5%)

TMV - PVY - PepMoV (31.2%)

TMV - CMV - PVY - PepMoV - TEV (25%)

21 de julio TMV - PVY (30%) TMV - CMV (20%) TMV - CMV - PVY (15%)

01 de octubre TMV - CMV - PVY - PepMoV- TEV (33.3%)Zacatecas 08 de junio TMV-CMV-PepMoV-

TEV (63.1%)TMV-CMV- PepMoV-

PVY-TEV (21%)CMV-PepMoV-TEV

(15.8%)30 de junio TMV-TEV

(35%)TMV-CMV-TEV

(15%)20 de julio TMV - PVY

(30%)T,MV - CMV

(20%)28 de septiembre TMV - CMV - PVY -

PepMoV - TEV (66%)TMV - CMV - PepMoV

(20%)


en plantas de chile infectadas con TEV, CMV y TMV. La sintomatología de posible origen viral registrada en las parcelas de chile seco de este trabajo concuerda parcialmente con la mencionada por Delgado (1974) e incluye enanismo, clorosis general o parcial, escaso desarrollo, mosaico, deformaciones de las hojas (ampollamiento, bordes ondulados o rizados, hojas lanceoladas y erectas, follaje de tamaño reducido en las puntas de crecimiento y venas en zig-zag), hojas de consistencia coriacea, ramas unidas aunque el número de virus identificados por Delgado (1974) fue de tres (TEV, CMV y TMV) en tanto que en el presente trabajo se identificaron cinco virus incluyendo los previamente mencionados más el PepMov y PVY.

Debido a su alta incidencia alcanzada en la parcela de Aguascalientes, es importante mencionar que en las plantas marcadas se manifestó una sintomatología que incluía una decoloración del ápice de la lámina foliar que eventualmente se tornaba de color café y concluía con la muerte de la parte aérea de la planta; al poco tiempo se presentan rebrotes que posteriormente manifiestan los mismos síntomas que la planta original; al realizar un corte longitudinal de la raíz principal se observaba una decoloración vascular; para distinguir esta sintomatología se le asignó el nombre de “necrosis vascular”. Es posible que en la expresión de esta sintomatología se encuentren involucrados otros patógenos subterráneos, especialmente de origen fungoso.

En la mayoría de las plantas muestreadas se presentaban hasta dos síntomas a la vez, lo cual es independiente del tipo de chile, localidad o fecha de muestreo (Cuadro 6).

Due to the high incidence reached in the f ield in Aguascalientes, it is worth mentioning that marked plants displayed a symptomatology that included bleaching of the apex of the leaf that eventually turned brown and ended with the death of the aerial section of the plant. Soon, there were regrowths that later presented the same symptoms as the original plant; when cutting the main root in cross-section, a vascula bleaching was observed; in order to recognize this symptomatology it was given the name of “vascular necrosis”. It is possible that other underground pathogens, especially of a fungal origin, are involved in the expression of this symptomatology.

Most plants sampled displayed up to two symptoms simultaneously, which is unrelated to the type of chili pepper, location or sample date (Table 6).

The type and harshnedd of the symptoms caused by viruses depend on several factors, such as the virus or viruses that cause them, their breeds, weather conditions and age of the plant at the time of infection; furthermore, mixed infections can cause different symptoms to those expressed in individual infections (Murphy and Bowen, 2003). Consequently, the description of symptoms is often vague or restricted to certain weather conditions, methodology or the species/type of chili pepper that makes comparisons difficult. In this investigation, each of the symptoms registered was manifested in samples of plants that tested positive for most of the viruses included in the DAS-ELISA tests, therefore the use of the symptomatology as a tool for viral diagnosis in the

Cuadro 6. Sintomatología de posible origen viral más frecuente y virus detectados en plantas de chile seco muestreadas en Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas durante el ciclo de cultivo primavera verano 2011.

Table 6. Most frequent symptomatology of viral origins and viruses detected in dry chili pepper plants sampled in Aguascalientes, San Luis Potosí and Zacatecas during the 2011 spring-summer planting cycle.

Localidad Fecha de muestreo Sintomatología frecuente / virus detectadosAguascalientes 17 de mayo Ampollado de hojas (50%) / PVY, PepMoV, TEV

Enanismo (50%) / PVY, PepMoV, TEV28 de junio Necrosis vascular /64.7%) / CMV, PVY, PepMoV, TEV15 de julio Necrosis vascular / TMV, PVY, PepMov,TEV

San Luis Potosí 28 de mayo Bordes ondulados (66.7%) / TMV, PVY, PepMoV, TEV21 de julio Hojas lanceoladas (45.4%) / TMV, CMV, PVY

01 de octubre Enanismo (66.7%) / TMV, CMV, PVY, PepMoV, TEVZacatecas 08 de junio Ampollado de hojas (50%)/ TMV, CMV, PVY, PepMov, TEV

30 de junio Ampollado de hojas (56.2%) / TMV, CMV, PVY, PepMoV, TEV20 de julio Enanismo (73.3%) / TMV, PVY

28 de septiembre Enanismo 42.8% / TMV, CMV, PVY, PepMoV, TMV


El tipo y severidad de los síntomas causados por virus dependen de varios factores como el o los virus que los causan, la raza de los mismos, condiciones ambientales y edad de la planta al momento de la infección; más aún, las infecciones mixtas pueden provocar síntomas diferentes a los expresados en infecciones individuales (Murphy y Bowen, 2003); como consecuencia de lo anterior la descripción de síntomas es frecuentemente vaga o restringida a ciertas condiciones de ambiente, metodología o especie/tipo de chile que dificulta su comparación. En este trabajo cada uno de los síntomas registrados se manifestaba en plantas cuyas muestras resultaron positivas para la mayoría de los virus incluidos en las pruebas de DAS-ELISA, por lo que el empleo de la sintomatología como herramienta de diagnóstico viral en campo puede ser inconsistente. Por otro lado, se requiere investigación adicional para separar e inocular los virus presentes a fin de clarificar los síntomas asociados con cada virus o sus posibles interacciones en líneas de chile con un mayor grado de uniformidad genética que minimice esta fuente de variación.

Es importante enfatizar que se detectó la presencia de TMV, CMV, PVY, PepMoV y TEV) se identificaron también en plantas aparentemente sanas y que otros virus (tanto de ARN como Curtovirus) pueden estar presentes por lo que la expresión de síntomas virales en plantas de chile seco puede ser un proceso de mayor complejidad que dificulte su comprensión inmediata.

En Zacatecas y Aguascalientes se ha reportado la presencia en plantas de chile del Beet mild curly top virus (BMCTV, virus de la punta rizada del betabel) (Velásquez-Valle et al., 2008), un Curtovirus transmitido por la chicharrita Circulifer tenellus Baker; la infección por este virus también provoca amarillamiento y enanismo, lo cual complica la expresión y reconocimiento de síntomas en las plantas de chile.

Se identificó a los cinco virus sometidos a detección en plantas sintomáticas y asintomáticas colectadas en parcelas comerciales de chile seco de los tipos Ancho y Mirasol en los estados de Zacatecas, San Luis Potosí y Aguascalientes, México.

La sintomatología asociada con las plantas positivas a uno o más de los virus mencionados incluyó enanismo, clorosis, deformación de hojas (ampollado, bordes ondulados o rizados, hojas lanceoladas, de tamaño reducido), defoliación, necrosis foliar, ramas unidas.

Los virus mencionados también se identificaron en plantas de chile colectadas en esas parcelas y que no mostraban síntomas.

field may be inconsistent. On the other hand, additional research is required to separate and inoculate the viruses present, so as to clarify the symptoms related to each virus or their possible interactions on chili pepper lines with a greater degree of genetic uniformity that minimizes this source of variation.

It is important to highlight that the presence of TMV, CMV, PVY, PepMoV and TEV) were also identified in apparently healthy plants and that other viruses (both ARN and Curtovirus viruses) could be present, therefore the expression of viral symptoms in chili pepper plants can be a more complex process that makes immediate understanding more difficult.

In Zacatecas and Aguascalientes the presence of the Beet mild curly top virus (BMCTV) (Velásquez-Valle et al., 2008), a Curtovirus transmitted by the cicada Circulifer tenellus Baker, has been found; infection caused by this virus also causes yellowing and dwarfism, which complicates the expression and the recognition of symptoms in chili pepper plants.

The five viruses that underwent detection in symptomatic and asymptomatic plants gathered in commercial Ancho and Mirasol dry chili pepper fields in Zacatecas, San Luis Potosí and Aguascalientes, Mexico, were identified.

The symptomatology related with the positive plants to one or more of the mentioned viruses included dwarfism, chlorosis, leaf deformation (blistering, wavy or curly edges, lansolated leaves, small-sized), defoliation, foliar necrosis, joined branches.

The mentioned viruses were also identified in chili pepper plants gathered in these fields and that displayed no symptoms.

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Estimación de áreas ocupadas por cultivos de invierno en Uruguay utilizando teledetección*

Estimation of areas occupied by winter field crops in Uruguay using remote sensing

Agustín Giménez1 y José Pedro Castaño1

1Unidad de Agroclima y Sistemas de información (GRAS), Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA), Andes 1365 piso 12, Montevideo, Uruguay. §Autor para correspondencia: [email protected].


Aceptado: diciembre de 2012

Resumen

Una de las circunstancias incontrolables y de mayor riesgo a las que se enfrenta el sector agropecuario la constituyen los eventos climáticos adversos (sequías, excesos hídricos, heladas, etc.) resultantes del cambio climático y la variabilidad. Un enfoque moderno de adaptación para enfrentar circunstancias climáticas adversas consiste en la formulación e implementación de medidas anticipatorias comúnmente denominadas estrategias de “gestión de riesgos”. Para el desarrollo de tales medidas es un requisito básico el disponer de información confiable y frecuentemente actualizada del uso actual de la tierra, ubicación de los distintos rubros de producción y monitoreo frecuente de estas y otras variables. El objetivo del trabajo fue explorar la utilización de imágenes de satélites Landsat para ubicar y estimar áreas ocupadas por cultivos de invierno en la región de producción agrícola ganadera de Uruguay comprendida en los departamentos de Colonia, Soriano y Río Negro. Para realizar la estimación de la superficie ocupada por cultivos de invierno se utilizaron seis imágenes capturadas por el satélite Landsat 5 TM a las que se le practicaron clasificaciones supervisadas y posteriormente se aplicaron modelos para realizar un análisis multi-temporal del área de estudio, utilizando el software ERDAS Imagine. La estimación realizada en base al procesamiento de las imágenes de satélite reflejó en gran medida los resultados del Censo General Agropecuario del año 2000. Estos resultados

Abstract

One of the most important factors of risk in agricultural production consists of adverse climate events (droughts, floods, ground frost, etc.), related to climate change and variability. A modern “adaptation” approach for coping with adverse climate events is to develop and implement anticipatory actions commonly named “risk management” strategies. To develop this kind of strategies, reliable and updated information on land use, location of agricultural areas, and crop status monitoring is crucial. The aim of this work was to explore the use of Landsat satellite images to locate and estimate winter field crop areas in the livestock agriculture production region of Uruguay. The study area was composed of the Departments of Colonia, Soriano and Río Negro. To estimate the surface occupied by winter field crops, six Landsat 5 TM images were processed, using the ERDAS Imagine software, running the “supervised classification” method, and modeling multi temporal analyses. The estimation based on satellite image processing largely showed the results of the National Agricultural Census for the year 2000. These results lead to conclude that the use of remote sensing with satellite images is a tool of great potential and use for mapping and monitoring land use in Uruguay, contributing to the preservation of natural resources and ecosystems.

Agustín Giménez y José Pedro Castaño392 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

permiten concluir que la utilización de la percepción remota con imágenes de satélite se presenta como una herramienta de gran potencial y utilidad para la determinación de áreas cultivadas, así como para el mapeo y monitoreo del uso de la tierra en Uruguay, contribuyendo a la preservación de los recursos naturales y los ecosistemas.

Palabras claves: Landsat, cultivos de invierno, teledetección, uso de la tierra.

Introducción

Una de las circunstancias incontrolables y de mayor riesgo a las que se enfrenta el sector agropecuario la constituyen los eventos climáticos adversos (sequías, excesos hídricos, heladas, etc.) resultantes del cambio climático y la variabilidad. Un enfoque moderno de adaptación para enfrentar circunstancias climáticas adversas consiste en la formulación e implementación de medidas anticipatorias comúnmente denominadas estrategias de “gestión de riesgos” (conservación de forrajes, ajustes de la carga animal, ubicación y dimensionamiento de áreas cultivadas, diversificación de rubros, reservas de agua, aplicación de riego, implementación de sistemas de seguros o fondos de catástrofe, etc.). Para el desarrollo de tales medidas es un requisito básico disponer de información confiable, frecuente, actualizada del uso actual de la tierra, ubicación de los distintos rubros de producción y monitoreo frecuente de estas y otras variables.

La unidad de agroclima y sistemas de información (GRAS) del INIA, con la colaboración del Instituto Internacional de Investigación del Clima y Sociedad (IRI) de la Universidad de Columbia y en acciones conjuntas con otras instituciones nacionales e internacionales, ha venido colaborando desde 1998 en el desarrollo de un sistemas de información y soporte para la toma de decisiones (SISTD) enfocado principalmente a la prevención y manejo de riesgos en la producción agropecuaria, en particular asociados al clima. El desarrollo de la información y los productos del SISTD está fuertemente basado en la utilización y aplicación integrada de herramientas modernas. Es así que una de las actividades básicas consiste en identificar y explorar el uso de nuevas herramientas, tales como la teledetección, en particular a través de instrumentos satelitales.

Key words: Landsat, remote sensing, winter field crops, land use.

Introduction

One of the riskiest and most uncontrollable circumstances faced by the farming sector is the adverse climate events (droughts, floods, ground frost, etc.) that arise as a result of climate change and variability. A modern “adaptation” approach for coping with adverse climate events is to develop and implement anticipatory actions commonly named “risk management” strategies (conservation of forage, adjusting animal burden, locating and measuring planted areas, diversification of specialties, water reserves, irrigation, implementation of insurance or catastrophe fund systems, etc.). In order to develop such measures, it is crucial to have reliable, frequent and updated information on the current land use, location of the different production specialties and frequently monitoring these and other variables.

The agroclimate and information systems unit (GRAS) of INIA, with the collaboration of Columbia University’s International Research Institute for Climate and Society (IRI) and along with other national and international institutions, has been working since 1998 on the development of an information and support system for decision-making (SISTD) focused mainly on risk prevention and management in farming, particularly related to climate. The development of information and SISTD products is strongly based on the integrated use and application of modern tools. Therefore, one of the basic activities consists of identifying and exploring the use of new tools, such as remote sensing, especially with the use of satellite instrumentation.

The aim of this investigation was to explore the possibility of using Landsat satellite images to locate and estimate areas used for winter field crops (mainly wheat and barley) in the agricultural and cattle farming areas of Uruguay.

For this task, we used images taken by the “Thematic Mapper” (TM) sensor mounted on the satellite Landsat 5 (USGS Landsat Project). The main characteristics of these images are: high space resolution (30 x 30 m average pixel size) and low time resolution, since the satellite’s visiting

Estimación de áreas ocupadas por cultivos de invierno en Uruguay utilizando teledetección 393

El objetivo de esta investigación fue explorar la posibilidad de utilización de imágenes de satélites Landsat para ubicar y estimar áreas ocupadas por cultivos de invierno (trigo y cebada principalmente) en la región de producción agrícola ganadera de Uruguay.

Para la realización del trabajo se utilizaron imágenes capturadas por el sensor “Thematic Mapper” (TM) montado en el satélite Landsat 5 (USGS Landsat Project). Las principales características de estas imágenes son: alta resolución espacial (30 x 30 metros de tamaño medio de píxel) y baja resolución temporal ya que el satélite tiene una frecuencia de visita de 16 días (USGS-Landsat Project). Estas imágenes, por su resolución espacial, permiten realizar estudios a nivel de establecimientos y de chacras en particular.

Para cubrir el área de estudio se utilizaron en total 6 imágenes: “pasada” 225 “fila” 83, “pasada” 224 “fila” 83 y “pasada” 224 “fila” 84 (Figura 1), cada una en 2 momentos del año (invierno y primavera), (Cuadro 1).

Este estudio se realizó con imágenes satelitales del año agrícola 1999 a fines de poder cotejar los resultados obtenidos con los datos relevados en el Censo General Agropecuario del Uruguay del año 2000 (MGAP - DIEA, 2001), el cual se realiza cada 10 años.

Para los procesos de clasificación realizados se contó con información observada de “tierra” proveniente de chacras de productores sembradas con cultivos de invierno en la

frequency is of 16 days (USGS-Landsat Project). These images, because of their space resolution, help carry out studies regarding particular establishments and farms.

In order to cover the study area, a total of six images were used: “pass” 225 “file” 83, “pass” 224 “file” 83 y “pass” 224 “file” 84 (Figure 1), each in 2 moments of the year (winter and spring), (Table 1).

This study was carried out with satellite images from 1999 so as to be able to compare the results with data obtained in the Uruguayan National Agricultural Census for the year 2000 (MGAP-DIEA, 2001), which is carried out every 10 years.

For the classification processes, “ground” information was used, which was taken from farms with winter crops planted in the 1999 harvest time (Table 2); geographic location data was registered, along with species planted, cultivars, type and date of plantation and surface planted with each.

The software ERDAS Imagine Version 8.4 (ERDAS Inc., 2000) was used for processing the satellite images.

To estimate the surface used for winter field crops in the 1999 harvest time, a multitemporary analysis (more than one day) in the area under study (Sawaya et al, 2001), taking as a premise that in June, July, and early August, the winter crops of wheat and barley are in the phase of

Figura 1. Cuadro de distribución de imágenes Landsat en Uruguay.

Figure 1. Chart to show the distribution of Landsat images in Uruguay.

Pasada Fila Fecha invierno Fecha primavera224 83 10/06/1999 16/10/1999224 84 10/06/1999 16/10/1999225 83 04/08/1999 21/09/1999

Cuadro 1. Listado de imágenes Landsat utilizadas en el estudio.

Table 1. List of Landsat images used in the study.

Departamento Productores Chacras Sup. cultivo (ha)Colonia 4 16 535Río Negro 8 41 1.720Soriano 6 21 1.545

Cuadro 2. Chacras de cultivos de invierno de las cuales se obtuvo la información observada de tierra.

Table 2. Winter crop farms from where the observed ground information was taken.


zafra 1999 (Cuadro 2), registrándose datos de ubicación geográfica, especie sembrada, cultivares, tipo y fecha de siembra y superficie sembrada de cada una.

Para el procesamiento de las imágenes satelitales se utilizó el software ERDAS Imagine Versión 8.4 (ERDAS Inc., 2000).

Para realizar la estimación de la superficie ocupada por cultivos de invierno de la zafra 1999 se realizó un análisis multi-temporal (más de una fecha) del área de estudio (Sawaya et al., 2001), tomando como premisa que en los meses de junio, julio y principios de agosto los cultivos de invierno trigo y cebada están en la fase de siembra - germinación - inicio de crecimiento y en los meses de primavera (septiembre y octubre) se encuentra con vegetación abundante y en activo crecimiento. Esto permite distinguir, por comparación de imágenes del mismo sitio pero de dos fechas distintas, cultivos de invierno (trigo y cebada) de pasturas permanentes o verdeos de invierno, ya que estos dos últimos en invierno (junio, julio y principios de agosto) se encontrarían con vegetación abundante, a diferencia del trigo y la cebada.

En primer término se procedió a realizar una clasificación supervisada (Walsh and Burk, 1993, Nezry et al., 1995) de las 6 imágenes satelitales (p225r83, p224r83 y p224r84, de los meses de invierno y primavera). En este tipo de clasificaciones, el operador “guía” al sistema ERDAS indicando las clases que se quieren obtener finalmente. De tal forma, para cada una de las 6 imágenes se identificaron las siguientes clases: 1) agua; 2) monte artificial; 3) monte natural; 4) campo natural; 5) cultivo; y 6) rastrojo y barbechos. Este proceso se realizó para el área correspondiente a los Departamentos de Colonia, Soriano y Río Negro, excluyendo de cada imagen el resto del área no perteneciente a dichos departamentos, por medio de marcaciones de AOIs (área de interés). Para la identificación de la clase ‘cultivo’ en las imágenes de primavera se utilizó como base la información observada de chacras de productores de los tres departamentos, las otras clases fueron identificadas por “clasificación visual” en la pantalla. Como resultado se obtuvieron tres imágenes clasificadas de invierno y otras tres de primavera.

Posteriormente utilizando el módulo “Spatial modeler” del software ERDAS Imagine (ERDAS Imagine, 1999), se realizó un modelo para cada uno de los sitios de captura del satélite. Estos modelos comparan las imágenes de primavera y de invierno de cada sitio de captura, creando la clase “cultivo de invierno” que comprende aquello que fue clasificado como “cultivo” en las imágenes de primavera y como “rastrojo y barbecho” (sin vegetación) en las imágenes de invierno, obteniendo como resultado de esta combinación una nueva imagen para cada sitio de captura.

planting -germination- early growth, and in the spring (September and October), plants are abundant and in active growth. This helps to differentiate, by comparison of images of the same sites in different days, winter crops (wheat and barley) from permanent grasslands or winter greens, since the two latter in winter (June, July and early August) would have abundant vegetation, unlike wheat and barley.

First of all, a supervised classification (Walsh and Burk, 1993, Nezry et al., 1995) was carried out for the six satellite images (p225r83, p224r83 and p224r84, in the spring and winter months). In this type of classifications, the operator “guides” the ERDAS system, indicating the types of classes needed in the end. In this way, the following classes were identified for each of the 6 images: 1) water; 2) artificial forest; 3) natural forest; 4) natural field; 5) cultivation; y 6) stubble and fallows. This was carried out for the departments of Colonia, Soriano and Río Negro, excluding from each image the rest of the area that does not belong to these departments, using AOI (Areas of Interest) markers. The information observed for small farms in all three departments was the basis to identify the ‘crop’ in the springtime images, the information; the other classes were identified by “visual classification” on the screen. As a result, three classified images were obtained for the winter and three others for the springtime.

Next, using the “Spatial modeler” of the software ERDAS Imagine (ERDAS Imagine, 1999), a model was created for each of the capture sites of the satellite. These models compare the images in spring and winter for each capture site, creating the class “winter crop” that includes all that was classified as a “crop” in the spring images and as “stubble and fallows” (no vegetation) in the winter images, and a new image was obtained as a result of this combination for each capture site.

Finally, two mosaics were created from the images taken by the models, containing the new class “winter crops”. One for the departments of Soriano and Río Negro with the images of the sites p225r83 and p224r83, and another for the department of Colonia with the images of the sites p225r83 and p224r84. In both mosaics, the image of the capture site p225r83 was superimposed on the other. These mosaics were used to obtain the final data on the estimation of the area for winter crops for each of the three departments in the area under study.

Estimación de áreas ocupadas por cultivos de invierno en Uruguay utilizando teledetección 395

Por último se analizaron dos mosaicos a partir de las imágenes generadas por los modelos conteniendo la nueva clase “cultivos de invierno”. Uno para los departamentos de Soriano y Río Negro con las imágenes de los sitios p225r83 y p224r83 y otro para el departamento de Colonia con las imágenes de los sitios p225r83 y p224r84. En ambos mosaicos, la imagen del sitio de captura p225r83 se superpuso sobre la otra. Estos mosaicos se utilizaron para obtener los datos finales de la estimación del área de cultivos de invierno, para cada uno de los tres departamentos del área de estudio.

Como primer resultado de los procesos realizados, se obtuvo la ubicación geográfica de las chacras ocupadas con cultivos de invierno en el área de estudio (Figura 2).

Posteriormente se determinó la superficie (ha) total ocupada por los cultivos de invierno en cada departamento (Cuadro 3). La estimación del área de cultivos de invierno realizada por teledetección se comparó con el área de cultivos de invierno relevada en el Censo General Agropecuario del año 2000 (MGAP-DIEA, 2001) (Cuadro 4).

Del este análisis comparativo, se desprende que la estimación realizada en base al procesamiento de las imágenes de satélite Landsat reflejó en gran medida los resultados del

As a first result of the processes carried out, the geographic location was obtained for the farms with winter field crops in the study area (Figure 2).

Later, the total surface (ha) used for winter crops in each department was calculated (Table 3). The estimation of the area of winter crops carried out by remote sensing was compared to the area of winter crops estimated by the National Agricultural Census for the year 2000 (MGAP-DIEA, 2001) (Table 4).

From this comparative analysis, we can infer that the estimation based on the processing of the Landsat satellite images largely reflects the results gathered by the 2000

Figura 2. Ubicación de las chacras clasificadas como “cultivo de invierno” en los departamentos de Colonia, Soriano y Río Negro.

Figure 2. Location of farms classified as “winter crops” in the departments of Colonia, Soriano and Río Negro.

Departamento Área estimada por teledetección (ha)Colonia 61 131Río Negro 70 490Soriano 100 111

Cuadro 3. Área estimada por teledetección de cultivos de invierno, total por departamento.

Table 3. Area estimated by remote sensing of winter crops, total per department.

Departamento Área estimada por teledetección (ha)

Área relevada censo2 000 (ha)

DiferenciaTeledetección-censo (%)

Colonia 61 131 55 234 10%Río Negro 70 490 68 698 3%Soriano 100 111 106 600 -6%

Cuadro 4. Comparación del área de cultivos de invierno estimada por teledetección y la relevada por el Censo General Agropecuario del año 2000 realizado por DIEA - MGAP.

Table 4. Comparison of the area of winter crops estimated by remote sensing and by the National Agricultural Census for the year 2000, carried out by DIEA - MGAP.

San José

Flores

Durazno

Durazno

Río Negro

Río de la Plata0 30 60 90 120 150 Kilometers

N

W E S


relevamiento del Censo General Agropecuario 2000, siendo ésta la información oficial de mayor precisión que ostenta en la actualidad en Uruguay. Las diferencias observadas están dentro de los valores esperados para este tipo de tecnología de estimación por medio de sensores remotos con resoluciones espaciales como las imágenes utilizadas en este estudio (Bauer et al., 2004).

Conclusiones

En base a los resultados obtenidos se puede concluir que la estimación de superficie ocupada por cultivos de invierno utilizando teledetección arrojó resultados prácticamente asimilables a aquellos obtenidos por los relevamientos realizados por la Dirección de Estadísticas Agropecuarias de Uruguay. Es así que la aplicación de la tecnología de percepción remota satelital se presenta como una herramienta de gran potencialidad y utilidad, no sólo para la estimación de la localización y de la superficie ocupada por cultivos (González Alonso et al., 1997), sino también para el mapeo y monitoreo del uso de la tierra en áreas de producción agrícola del Uruguay, contribuyendo así a la preservación de los recursos naturales y los ecosistemas.

Literatura citada

Bauer, M. E.; Heinert, N. J.; Doyle, J. K. and Yuan, F. 2004. Impervious surface mapping and change monitoring using landsat remote sensing. ASPRS Annual Conference Proceeding, May 2004, Denver, Colorado.

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National Agricultural Census, the latter being the most accurate official information currently available in Uruguay. The differences observed are within the values expected for this type of estimation technology using remote sensors with spacial resolutions, such as the images used in this study (Bauer et al., 2004).

Conclusions

Based on the results obtained, we can conclude that the estimation of surfaces used for winter crops using remote sensors gave results practically assimilable to those obtained by the Dirección de Estadísticas Agropecuarias de Uruguay (Uruguayan Agricultural Statistics Board). Therefore, using remote satellite technology is presented as a tool of great use and potential, not only for the estimation of the location and the surface used for crops (González Alonso et al., 1997), but also for mapping and monitoring the use of land in farming areas in Uruguay, thus contributing to preserving natural resources and ecosystems.

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Janasa, nueva variedad de frijol tipo azufrado para el estado de Sinaloa, México*

Janasa, new variety of Azufrado type beans for thestate of Sinaloa, Mexico

Rafael Atanasio Salinas Pérez1, Franklin Gerardo Rodríguez Cota1, Isidoro Padilla Valenzuela1, Yeny Valencia Martínez1, Héctor Genaro Ortiz Cano1 y Jorge Alberto Acosta Gallegos2§

1Red de Investigación e Innovación de Frijol y Otras Leguminosas Grano. Campo Experimental Valle del Fuerte, INIFAP. Carretera Internacional México-Nogales km 1609, Colonia Juan José Ríos, Guasave, Sinaloa. A. P. 342 C. P. 81110. Tel. 01 687 8960320. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Campo Experimental Bajío, INIFAP. A. P. 112, C. P. 38000. Celaya Guanajuato. Tel. 01 461 6115323. Ext. 200. §Autor para correspondencia: [email protected], [email protected].



Resumen

En Sinaloa el frijol de grano amarillo del tipo Azufrado-Peruano, raza Nueva Granada, particularmente la variedad Azufrado Higuera, ocupa la mayor superficie cultivada con esta leguminosa. En esta nota se describe el desarrollo y características agronómicas de una nueva variedad de este tipo de frijol, “Janasa”; la cual permitirá ampliar el número de variedades disponibles en esta clase comercial. Esta nueva variedad se desarrolló a partir de la cruza de tres líneas entre ((Azufrado Pimono-78 / Canario-72) // AZPA-5). Durante el desarrollo la selección se baso en la tolerancia a las enfermedades virales (BGMV, BCMV y BCMNV) y fungosas como son el moho blanco (Sclerotinia sclerotorium) y roya (Uromyces appendiculatus var. appendiculatus). La planta de Janasa es de hábito determinado tipo I, de porte alto con 44 cm, 104 días a la madurez fisiológica y su peso de cien semillas varia de 42 a 44 g. Janasa muestra adaptación en las áreas productoras de frijol del norte de Sinaloa bajo condiciones de riego, donde ha mostrado alto potencial de rendimiento y tolerancia a enfermedades durante el ciclo de otoño-invierno, superando en rendimiento a la variedad Azufrado Higuera con un promedio de cuatro años en 322 kg ha-1.

Abstract

In Sinaloa, the yellow-grained bean of the type Azufrado-Peruvian, Nueva Granada breed, particularly the variety Azufrado Higuera, has the greatest area planted with this legume. In this article, we describe the development and the agronomic characteristics of a new variety of this type of bean, “Janasa”, which will help broaden the number of varieties available in this commercial class. This new variety was developed from the breeding of three lines between ((Azufrado Pimono-78 / Canario-72) // AZPA-5). The development of the selection was based on the tolerance to viral (BGMV, BCMV and BCMNV) and fungal diseases such as (Sclerotinia sclerotorium) and rust (Uromyces appendiculatus var. appendiculatus). The Janasa plant has determined habit type I, it is 44 cm tall, it reaches physiological maturity in 104 days and the weight it has for 100 seeds varies between 42 and 44 g. Janasa presents adaptation in the bean-producing areas in northern Sinaloa in irrigation conditions, where it has presented high yield potential and tolerance to diseases during the autumn-winter cycle, surpassing the yield of the variety Azufrado Higuera with an average of 322 kg ha-1 in four years.

Rafael Atanasio Salinas Pérez et al.398 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Introducción

El programa de mejoramiento genético de frijol del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) en el Campo Experimental Valle del Fuerte (CEVAF), Sinaloa, se ha enfocado al desarrollo de variedades tipo azufrado de grano grande, con alto potencial de rendimiento, tolerantes a enfermedades y de amplio rango de adaptación. La demanda de este tipo de frijol fluctúa entre 120 y 140 mil toneladas anuales y es considerado como preferente para el consumo (Castellanos et al., 1997). En Sinaloa durante el otoño-invierno 2009-2010 se cultivaron 137 685 ha con frijol y se obtuvo una producción de 225 198 t, obteniendo un rendimiento medio de 1.78 t ha-1 (SAGARPA, 2010). Sin embargo, en la actualidad más de 70% de la superficie cultivada con frijol en el estado se establece con la variedad Azufrado Higuera (Salinas y Rodríguez, 2008), lo que representa un riesgo para la manifestación de una epifitia por la reducida diversidad genética utilizada. Por ello, recientemente se describió la variedad ‘Azufrasin’ (Salinas et al., 2010) y ahora se describe la variedad Janasa, la que ha mostrado un diferencial de rendimiento superior de 322 kg ha-1, en relación a Azufrado Higuera y con un alto grado de tolerancia a virosis y moho blanco y resistencia a roya.

Origen

La variedad Janasa se desarrolló por el método genealógico modificado (Ferh, 1987), producto de la cruza de tres genotipos: [(Azufrado Pimono-78 / Canario-72) // AZPA-5]. Ésta se efectúo con el objetivo de incrementar el grado de tolerancia a virosis y el nivel de rendimiento, conservando la calidad de grano de alta demanda comercial de tipo azufrado amarillo. Su desarrollo incluyó cruzamiento, selección individual en F2, selección de compuesto masal en F3 y selección masal en F4, F5 y F6, uniformizándo en esta última generación filial. El proceso del mejoramiento genético se desarrolló bajo condiciones de riego durante el ciclo otoño-invierno en el CEVAF-INIFAP, en Los Mochis, Sinaloa.

En el proceso de formación de Janasa el cruzamiento se llevo a cabo durante el ciclo otoño-invierno 1989-1990, la cruza se registro como: II 334 Fr-Mo; se avanzó sin selección en primera generación filial (F1) en 1990-1991 y se practicó selección individual en la segunda generación filial (F2) con base a la tolerancia a enfermedades (virosis y moho blanco) y resistencia a roya (Uromyces appendiculatus var.

Introduction

The bean genetic improvement program by INIFAP (the National Forestry, Agriculture and Livestock Research Institute) in the Valle del Fuerte Experimental Field (CEVAF), Sinaloa, has focused on the development of large grain azufrado type varieties, with high yield potentials, resistance to diseases and a wide range of adaptation. The demand for this type of bean fluctuates between 120 and 140 thousand tons a year, and is considered prefable for consumption (Castellanos et al., 1997). In Sinaloa, during the autumn-winter of 2009-2010, 137 685 ha of beans were planted, and 225 198 t were produced, obtaining an average yield of 1.78 t ha-1 (SAGARPA, 2010). However, nowadays, over 70% of the surface planted with beans in the state contains the variety Azufrado Higuera (Salinas and Rodriguez, 2008), which is a risk of epiphyte due to the reduced genetic diversity used. Therefore the variety ‘Azufrasin’ (Salinas et al., 2010) was recently described and now the Janasa variety is described, which has shown a yield differential higher than 322 kg ha-1, in relation to Azufrado Higuera, and with a high degree of tolerance to virosis and white mold and resistance to rust.

Origin

The Janasa variety was developed by the modified genealogical method (Ferh, 1987), produced by the cross between three genotypes: [(Azufrado Pimono-78 / Canario-72) // AZPA-5]. This was carried out in order to increase the tolerance to virosis and the yield level, conserving the high commercial demand grain quality of the yellow azufrado type. Its development included crossing, individual selection in F2, selection of mass compound in F3, and masal selection in F4, F5 and F6, becoming more uniform in this last filial generation. The process of genetic improvement was carried out under conditions of irrigation during the autumn-winter cycle in the CEVAF-INIFAP, in Los Mochis, Sinaloa.

In the process of formation of Janasa, the crossing was carried out during the 1989-1990 autumn-winter cycle; the crossing was registered as: II 334 Fr-Mo; advances were made without selection in the first filial generation (F1) in 1990-1991 and individual practice was carried out in the second filial generation (F2) based on tolerance to diseases (virosis and white mold) and resistance to rust (Uromyces appendiculatus var. appendiculatus, during the autumn-

Janasa, nueva variedad de frijol tipo azufrado para el estado de Sinaloa, México 399

appendiculatus, durante el ciclo otoño-invierno 1991-1992 (planta 7). Se practicó selección en F3 en forma de compuesto masal de dos plantas en el otoño-invierno de 1992-1993. Posteriormente, en los ciclos otoño-invierno de 1993-1994, 1994-1995 y 1995-1996 se realizó selección masal en las generaciones F4, F5 y F6. Además de la selección por su reacción a enfermedades, durante esos ciclos se enfatizo la selección por calidad de grano comercial, de tipo azufrado amarillo (Cuadro 1). A partir de la F7 se evaluó en viveros de adaptación sin repeticiones, y posteriormente en ensayos preliminares y regionales de rendimiento bajo diseño experimental en el área de influencia del CEVAF, y en un ensayo uniforme se estableció en localidades de Sinaloa y Sonora. En 2008-2009 y 2009-2010, Janasa se estableció en el CEVAF bajo riego para realizar su caracterización siguiendo la guía de la UPOV (SNICS-SAGARPA, 2003). El nombre “Janasa” proviene de la palabra compuesta en honor del M. C. Francisco Javier Navarro Sandoval ex investigador de frijol del INIFAP.

Características agronómicas

La planta de Janasa es de hábito determinado tipo I (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987), de porte alto, aunque las puntas de sus vainas entran en contacto con el suelo, con un ciclo intermedio con alrededor de 43 y 104 días a floración y madurez fisiológica, respectivamente. Su peso de cien semillas dependiendo de las condiciones de manejo agronómico, varía de 42 a 44 gramos. La variedad Janasa por sus características se clasifica, al igual que la mayoría de las variedades de tipo Azufrado, dentro de la raza Nueva Granada del Acervo Andino (Singh et al., 1991) Cuadro 2. Por su reacción a enfermedades en el campo, se considera resistente o tolerante.

winter 1991-1992 cycle (plant 7). Selection was performed in F3 in the form of mass compound of two plants in the autumn-winter of 1992-1993. Later, in the autumn-winter cycles of 1993-1994, 1994-1995 and 1995-1996, mass selection was carried out on generations F4, F5 and F6. Apart from the selection by their resistance to diseases, during those cycles, emphasis was placed on the selection by quality of commercial grain, of the yellow azufrado type (Table1). Starting on F7 it was evaluated on adaptation greenhouses without repetitions, and afterwards, on preliminary and regrional yield tests under experimental design in the area of influence of CEVAF, and in one uniform experiment, it was established in locations of Sinaloa and Sonora. In 2008-2009 and 2009-2010, Janasa was established in the CEVAF under irrigation to carry out its characterization, following the guidelines by UPOV (SNICS-SAGARPA, 2003). The name “Janasa” comes from the compund word created in honor of M.C. Fco. Javier Navarro Sandoval, former INIFAP bean researcher.

Agronomic characteristics

The Janasa plant has a type I determined habit (Shoonhoven and Pastor-Corrales, 1987), and is tall, although the tips of their pods make contact with the ground, and they have an intermediate cycle of around 43 and 104 days to flowering and physiological maturity, respectively. The weight of 100 of its seeds, depending on agronomic management, varies between 42 and 44 grams. The Janasa variety, due to its characteristics, is classified, as all varieties of the Azufrado type, within the breed Nueva Granada del Acervo Andino (Singh et al., 1991) Table 2. Due to its reaction to diseases on the field, it is considered tolerant or resistant.

Ciclo O-I Etapas de formación Actividad1989-1990 Hibridación [(Azufrado Pimono 78 / Canario 72) // AZPA-5]1990-1991 Avance generacional F1

1991-1992 Selección individual F2 (7) SI1992-1993 Compuesto masal F3 (CM2)1993-1994 Selección masal F4(SM)1994-1995 Selección masal F5(SM)1995-1996 Línea uniforme F6(U)

Genealogía II 334 Fr-Mo- 7-CM2-M-M-U

Cuadro 1. Fases de desarrollo del cultivar de frijol tipo azufrado amarillo “Janasa”.Table 1. “Janasa” yellow Azufrado type bean cultival development phases.


Reacción a enfermedades

Las enfermedades que limitan la producción de frijol en Sinaloa son: virosis (complejo de enfermedades virales: mosaico dorado, cálico, enano y común) para las cuales Janasa presenta tolerancia (5, en escala de 1 a 9 (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987); mientras que en las causadas por hongos como la roya que afecta sobre todo a las variedades criollas o lotes de producción de semilla de variedades desarrolladas para otras regiones del país, Janasa es resistente (1). Para moho blanco, enfermedad causada por un hongo, Janasa presenta un mecanismo de tolerancia, que le permite escapar de una alta incidencia por su hábito de crecimiento determinado de planta compacta y erecta (Cuadro 3). En áreas productoras del Bajío Guanajuatense, durante la época de temporal ha mostrado susceptibilidad a la bacteria causante del tizón de halo (Pseudomonas syringae pv. phaseolicola), enfermedad que puede controlarse con productos a base de cobre.

Capacidad de rendimiento y áreas de adaptación

La capacidad de rendimiento de Janasa ha sido verificada en forma comercial en seis ciclos de evaluación en las áreas productoras de frijol del norte de Sinaloa, donde ha ratificado su alta capacidad de rendimiento y alto grado de tolerancia a enfermedades, bajo condiciones de riego, superando en promedio a la variedad Azufrado Higuera 12%, con un diferencial de 253 kg ha-1 (Cuadro 4). En las principales áreas productoras de frijol de Sinaloa, Sonora y Nayarit, Janasa ha resultado sobresaliente por varios ciclos bajo condiciones de riego, superando en promedio a Azufrado Higuera 15%; es decir, con 322 kg ha-1 (Cuadro 5).

Reaction to diseases

The diseases that limit the production of beans in Sinaloa are: virosis (complex of viral diseases: golden, mosaic and common) to which Janasa is tolerant (5, on a scale of 1 to 9 (Shoonhoven and Pastor-Corrales, 1987); whereas in those caused by fungi, such as rust, that particularly affect the creole varieties or production lots of seeds from varieties developed in other areas of the country, Janasa is resistant (1). For white mold, a disease caused by a fungus, Janasa has a tolerance mechanism that helps it avoid a high incidence due to its compact and erect determined growth habit (Table 3). In production areas of the Bajío in Guanajuato during the rainy season, it has

Días a Reacción aVariedad Floración Madurez Virus1 Moho blanco RoyaJanasa 43 104 5 6 1Azufrado Noroeste 43 108 8 8 3Azufrado Higuera 41 102 7 7 1Azufrado Regional 87 39 96 7 7 2

Característica DescripciónHabito de crecimiento determinado (Tipo I)Días a floración 43Color de flor BlancaColor de grano Azufrado amarilloNúm. de granos por vaina 4.0 Peso de 100 semillas (g) 44Núm. de vainas por planta 14 Altura de la planta (cm) 44Días a madurez fisiológica 104Reacción a roya ResistenteReacción a BGMV ToleranteReacción a BCMV Tolerante

Cuadro 2. Principales características agronómicas de la variedad Janasa.

Cuadro 2. Principales características agronómicas de la variedad Janasa.

Cuadro 3. Fenología y reacción a enfermedades de cuatro genotipos de frijol establecidos bajo condiciones de riego durante el ciclo otoño-invierno en Sinaloa.

Table 3. Phenology and reaction to different diseases in four genotypes of beans established in conditions of irrigation during the autumn-winter cycle in Sinaloa.

1Escala de 1 a 9, donde 1-3= resistente, 4-6= tolerancia y 7-9= susceptible (Shoonhoven y Pastor-Corrales, 1987).

Janasa, nueva variedad de frijol tipo azufrado para el estado de Sinaloa, México 401

Tecnología de producción

Fecha de siembra. La tecnología de producción de la variedad Janasa es similar a la recomendada para cualquiera de las variedades mejoradas de frijol de tipo Azufrado para el estado de Sinaloa, bajo condiciones de riego, el periodo óptimo de siembra es del 1º al 30 de octubre.

Método y densidad de siembra. Se sugiere sembrar la variedad Janasa en surcos de 70 a 80 cm a hilera sencilla, con una densidad de siembra de 14 a 16 semillas por metro lineal. Debido a su hábito de crecimiento determinado de planta compacta y erecta, es factible sembrarse en surcos a doble hilera ya sea 90 ó 100 cm, durante el periodo optimo de siembra. Inclusive en siembras tardías (primera quincena de noviembre) se puede sembrar en surcos de 80 cm (Salinas y Acosta, 2007), con una población de 300 mil plantas ha (12 plantas m lineal de hilera), en comparación con el método tradicional de siembra en hilera sencilla de 250 mil plantas ha, empleando 20 plantas/m lineal de surco. Con una distancia entre hileras de 20 a 24 cm y con una densidad de 10 a 14 semillas por metro lineal en cada hilera, no se sugiere una mayor cantidad de semilla ya que se incrementarían los costos y riesgos de la producción, sin respuesta positiva en rendimiento.

presented susceptibility to the bacteria that causes halo blight (Pseudomonas syringae pv phaseolicola), a disease that can be controlled with copper-based products.

Yield capacity and adaptation areas

The yield capacity of Janasa has been verified commercially in six evaluation cycles in the bean-producing areas of northern Sinaloa, where it has ratified its high yield capacity and tolerance to diseases under irrigation conditions, its average surpassing the variety Azufrado Higuera 12%, with a differential of 253 kg ha-1 (Table 4). In the main bean-producing areas of Sinaloa, Sonora and Nayarit, Janasa has been outstanding for various cycles under irrigation conditions, its average surpassing Azufrado Higuera by 15%, ie 322 kg ha-1 (Table 5).

Production technology

Planting date. The production technology of the variety Janasa is similar to recommendations for any of the improved bean varieties of the Azufrado type for the state of Sinaloa. Under irrigation conditions, the optimal period for planting is from October 1 to 30.

Variedad 2004-2005 2006-2007 2006-2007 2007-2008 2008-2009 2009-2010 Prom. 11 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Janasa 2257 2585 1858 2273 2287 3650 2554 1861 1730 3301 2670 2404Az. Higuera 2713 1660 1576 2313 2210 3344 1864 1580 1552 3056 2401 2151Az. Reg. 87 1996 2652 1601 2350 1878 3147 1819 1690 1565 3010 1876 2115

VariedadNavojoa, Sonora Los Mochis, Sinaloa Mazatlán, Sinaloa Santiago Ixcuintla,

Nayarit Prom.2008-09 2009-10 2008-09 2009-10 2008-09 2009-10 2008-09 2009-10

Janasa 2792 2667 1795 2985 2704 3187 1942 1629 2463Az. Higuera 2400 2468 1566 2748 2446 2263 1789 1450 2141Az. Reg. 87 2350 2223 1627 2443 2625 2680 1469 1190 2076Az. Noroeste 2308 2589 1548 2799 2629 2479 1630 1572 2194

Cuadro 4. Rendimiento de tres variedades de frijol de tipo azufrado en kg ha-1 bajo condiciones de riego durante el ciclo otoño-invierno en dos localidades del Norte de Sinaloa.

Table 4. Yield of three bean varieties of the Azufrado type in kg ha-1 under irrigation conditions during the autumn-winter cycle in two locations in northern Sinaloa.

1 1= Guasave; 2= Los Mochis.

Cuadro 5. Rendimiento en kg ha-1 de cuatro variedades de frijol de tipo azufrado bajo condiciones de riego durante el ciclo otoño-invierno en cuatro localidades del Noroeste de México.

Table 5. Yield in kg ha-1 of four Azufrado type bean varieties under irrigation conditions during the autumn-winter cycle in two locations in northwestern Mexico.


Literatura citada

Castellanos, R. J. Z.; Guzmán, M. H.; Jiménez, A. R.; Mejía, C. A.; Muñoz, R. J.; Acosta G. J. A.; Hoyos G. J.; López, S. E.; González, E. D.; Salinas, P. R. A.; González, A. I. J.; Muñoz, V. J. A.; Fernández, H. P. y Cazares, R. B. 1997. Hábitos preferenciales de los consumidores de Frijol común (Phaseolus vulgaris L.) en México. Arch. Latinoam. Nutr. 47(2):163-167.

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Salinas, P. R. A. y Rodríguez, C. F. G. 2008. Impacto del mejoramiento genético de frijol en Sinaloa: variedad Azufrado Higuera. Ier Congreso Internacional y Feria Nacional de Frijol. Celaya, Guanajuato, México.

Planting method and density. We suggest planting the variety Janasa in single-row furrows of 70 to 80 cm, with a density of 14 to 16 seeds per meter. Due to its compact and erect determined growth habit, it is easy to grow in double-row furrows, whether at a density of 90 or 100 cm, during the optimum planting cycle. Even when planting late (first half of November), it can be planted in 80 cm furrows (Salinas and Acosta, 2007), with a population of 300 mil plants ha (12 plants per meter), in comparison to the traditional method of single-row planting, with 250 mil plants ha, using 20 plants per meter of furrow. With a distance of 20 to 24 cm between rows and a density of 10 to 14 seeds per meter, a greater amount of seed is not suggested, since that would increase production costs and risks, along with a negative answer in yield.

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Cevy Oro C2008, trigo cristalino con resistencia a roya de la hoja*

Cevy Oro C2008, durum wheat with resistance to leaf rust

Guillermo Fuentes-Dávila1§, Víctor Valenzuela-Herrera1, Gabriela Chávez-Villalba1, José Luis Félix-Fuentes1, Pedro Figueroa-López1 y José Alberto Mendoza-Lugo1

1INIFAP, Campo Experimental Norman E. Borlaug, km 12 Norman E. Borlaug, A. P. 155, Valle del Yaqui, Cd. Obregón, Sonora, México C. P. 85000. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia [email protected].



Resumen

La variedad CEVY Oro C2008 fue desarrollada en el campo experimental Norman E. Borlaug, en un proyecto colaborativo entre INIFAP y CIMMYT, para las áreas productoras de los estados de Sinaloa, Sonora, Baja California Sur y Baja California en México. Su pedigrí es SCRIP_1//DIPPER_2/BUSHEN_3/4/ ARMENT//SRN_3/NIGRIS_4/3/CANELO_9.1, y su historial de selección CDSS02Y00381S-0Y-0M-19Y-0M. CEVY Oro C2008 cuenta con el registro TRI-111-240209 del Catalogo Nacional de Variedades Vegetales del Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas. Esta variedad es de hábito de crecimiento primaveral y resistente a la roya de la hoja (Puccinia triticina), con rendimiento experimental promedio de grano de 5.6 t ha-1 con tres riegos de auxilio, en cuatro fechas de siembra. En parcelas con agricultores cooperantes del sur de Sonora, CEVY Oro C2008 promedió 7.1, 7.4 y 7.2 t ha-1 en los ciclos agrícolas 2008-2009, 2009-2010 y 2010-2011, respectivamente, por lo que representa una nueva opción de trigo cristalino para los agricultores del noroeste del país.

Palabras clave: Puccinia triticina, mejoramiento, resistencia, roya de la hoja.

Abstract

The commercial variety CEVY Oro C2008 was developed at the Norman E. Borlaug Experimental Station in a collaboration between INIFAP and CIMMYT, for the wheat-producing areas of the states of Sinaloa, Sonora, Baja California Sur, and Baja California in Mexico. Its pedigree is SCRIP_1//DIPPER_2/BUSHEN_3/4/ARMENT//SRN_3/NIGRIS_4/3/ CANELO_9.1, CDSS02Y00381S-0Y-0M-19Y-0M and its selection history is CDSS02Y00381S-0Y-0M-19Y-0M. CEVY Oro C2008 has the registration TRI-111-240209 in the catalogue of cultivars feasible for registration. This wheat variety has a springtime growth habit and is resistant to leaf rust (Puccinia triticina), with an experimental average grain yield of 5.6 t ha-1 with three complementary irrigations, in four sowing dates. CEVY Oro C2008 averaged 7.1, 7.4, and 7.2 t ha-1 in 2008-2009, 2009-2010, and 2010-2011, respectively, in commercial fields of cooperating wheat producers from southern Sonora; therefore, this cultivar is a new option of durum wheat for wheat producers of northwest Mexico.

Key words: Puccinia triticina, improvement, resistance, leaf rust.

Guillermo Fuentes-Dávila et al.404 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.2 1 de marzo - 30 de abril, 2012

Commercial cultivar CEVY Oro C2008 was developed at the Norman E. Borlaug Experimental Station through a collaborative project between INIFAP and CIMMYT, for the wheat-producing areas of the states of Sinaloa, Sonora, South Baja California, and Baja California in Mexico. The pedigree and selection history is SCRIP_1//DIPPER_2/BUSHEN_3/4/ARMENT//SRN_3/NIGRIS_4/3/ CANELO_9.1, CDSS02Y00381S-0Y-0M-19Y-0M. CEVY Oro C2008 has the registration TRI-111-240209 in the catalogue of cultivars feasible for registration. This wheat cultivar is spring type and resistant to leaf rust (Puccinia triticina), with an experimental average grain yield of 5.6 t ha-1 with three complementary irrigations, in four sowing dates. CEVY Oro C2008 averaged 7.1, 7.4, and 7.2 t ha-1 in 2008-2009, 2009-2010, and 2010-2011, respectively, in commercial fields of cooperating wheat producers from southern Sonora; therefore, this cultivar is a new option of durum wheat for wheat producers of northwest Mexico.

En el noroeste de México (Sonora, Baja California, Sinaloa y Baja California Sur) se sembró 52.8% del trigo total del país, con 457 541 hectáreas en el ciclo agrícola otoño-invierno 2008-09, con un valor de la producción de 7 752 millones de pesos (SIAP, 2011). En el ciclo agrícola 2010-2011 se sembraron 288 766 ha en el sur de Sonora, de las cuales más de 70% correspondió a trigo cristalino o duro, predominando las variedades de trigo cristalino CIRNO C2008 y Átil C2000, y la variedad de trigo harinero Tacupeto F2001 (OEIDRUS 2011). La exportación de trigo cristalino del estado de Sonora ha promediado 765 421 toneladas entre los años 2008 y 2009, con una captación de divisas en el orden de los 4 037 millones de pesos (FAOSTAT, 2011). En esta región, la roya de la hoja causada por Puccinia triticina Eriksson es una enfermedad endémica, la cual prospera rápidamente sobre variedades susceptibles, dando lugar a la aparición de nuevas razas más virulentas del patógeno que ocasiona la pérdida de la resistencia de las variedades más ampliamente sembradas (Figueroa-López et al., 2010).

CEVY Oro C2008 es una variedad de trigo duro o cristalino (Triticum durum L.) de hábito de crecimiento primaveral, que se originó de la selección en poblaciones segregantes de la cruza SCRIP_1//DIPPER_2/BUSHEN_3/4/ARMENT//SRN_3/NIGRIS_4/3/CANELO_9.1, llevada a cabo en el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT). Su número de cruzamiento e historia de selección es CDSS02Y00381S-0Y-0M-19Y-0M (Cuadro 1). El proceso de mejoramiento alternado se realizó entre las estaciones experimentales de El Batán, Estado de México (B) (19° 30' latitud norte y 2 249 msnm), San Antonio Atizapán, Estado

In northwestern Mexico (Sonora, Baja California, Sinaloa and Baja California Sur), 58% of the total wheat of the country was grown, with 457 541 hectares of the 2008-2009 autumn-winter agricultural cycle and an average value of 7 752 million pesos (SIAP, 2011). In the 2010-2011 agricultural cycle, 288 766 ha were planted in the south of Sonora, out of which over 70% consisted of crystalline or durum wheat, with the crystalline wheat varieties CIRNO C2008 and Átil C2000 as predominant, along with the variety of flour wheat Tacupeto F2001 (OEIDRUS 2011). The average export of crystalline wheat from the state of Sonora has been 765 421 tons between 2008 and 2009, and has produced an income of around 4 037 million pesos (FAOSTAT, 2011). In this region, leaf rust caused by Puccinia triticina Eriksson is an endemic disease, which grows quickly on susceptible varieties, giving rise to the appearance of new, more virulent breeds of the pathogen that causes the loss of resistance of the more widely-grown varieties (Figueroa-López et al., 2010).

CEVY Oro C2008 is a variety of durum of crystalline wheat (Triticum durum L.) with a springtime growth habit, which originated in segregated populations of the breed SCRIP_1//DIPPER_2/BUSHEN_3/4/ARMENT//SRN_3/NIGRIS_4/3/CANELO_9.1, carried out in the International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT). Its breeding and selection history number is CDSS02Y00381S-0Y-0M-19Y-0M (Table1). The alternated improvement process was carried out in the Esperimental Stations of El Batán, State of Mexico (B) (19° 30' latitude north and 2 249 masl), San Antonio Atizapán, State of Mexico (M) (19° 17' latitude north and 2 640 masl) and the Yaqui Valley Yaqui (Y) (27° 20' latitude north and 40 masl), in Sonora. CEVY Oro C2008 has the registration number TRI-111-240209 in the National Plant Variety Catalogue (CNVV) of the National Seed Inspection and Certification Service.

The most important morphological characteristics for the description of the variety CEVY Oro C2008, according to the descriptors by the International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) (1994) valid in Mexico are shown in Table 2.

CEVY Oro C2008 presents a development cycle with physiological maturity between 108 and 133 days, with an average of 121, depending on the date of planting with three complementary irrigations. The tasseling of CEVY

Cevy Oro C2008, trigo cristalino con resistencia a roya de la hoja 405

de México (M) (19° 17' latitud norte y 2 640 msnm) y el Valle del Yaqui (Y) (27° 20' latitud norte y 40 msnm), en Sonora. CEVY Oro C2008 cuenta con el registro TRI-111-240209 del Catálogo Nacional de Variedades Vegetales (CNVV) del Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas.

Las características morfológicas más importantes para la descripción de la variedad CEVY Oro C2008, de acuerdo con los descriptores que marca la Unión Internacional para la Protección de Nuevas Variedades de Plantas (UPOV) (1994) vigente en México se presentan en el Cuadro 2.

Oro C2008 begins after 74 to 92 days, with an average of 81 days. This stage may be reduced as temperature is increased, which is due to a natural response of the plant when it undergoes stress caused by weather conditions (Calderini et al., 2001).

The plant’s growth habit is erect, with no or little plant frequency. CEVY Oro C2008 displays a spring seasonality, the length of its stems is classified as tall, with an average height of 93 cm, with a maximum of 105 cm and a minimum of 85 cm.

Actividad Localidad Ciclo agrícola Condición de riegoy

Cruza genética simple Cd. Obregón, Sonora O-I 2001-2002 RNGeneración F1 El Batán, Edo. de México P-V 2002 TRGeneración F2 Cd. Obregón O-I 2002-2003 RNGeneración F3 Atizapán, Edo. de México P-V 2003 TRGeneración F4 Cd. Obregón O-I 2003-2004 RNGeneración F5 Atizapán P-V 2004 TRGeneración F6

Ensayo de rendimiento por el CIMMYTCd. Obregón O-I 2004-2005 RN

Ensayos de rendimiento en fechas de siembra por el INIFAPz

Cd. Obregón O-I 2006-2007O-I 2007-2008O-I 2008-2009

RN

Cuadro 1. Historia de selección y evaluación de la variedad CEVY Oro C2008.Table 1. History of selection and evaluation of the variety CEVY Oro C2008.

yTR= temporal regular; RN= riego normal; P-V= primavera verano, O-I= otoño invierno. zFecha de siembra: noviembre 15, 30, diciembre 15 y enero 1.

zHerbek y Lee, 2011.

Estado de desarrolloz Estructura Características Descripción 09-10 Coleóptilo Coloración de antocianinas Medio

11 Primera hoja Coloración de antocianinas Débil25-29 Planta Hábito de crecimiento Erecto47-51 Planta Frecuencia de plantas con hojas

bandera curvadasAusente o muy baja

50-52 Espiga Tiempo de emergencia Temprana60-65 Hoja bandera Glauscencia de la vaina Media55-69 Hoja bandera Glauscencia del envés Débil58-60 Barba Coloración de antocianina Ausente o muy débil55-75 Tallo Vellosidad del nudo superior Ausente o muy débil60-69 Tallo Glauscencia del cuello del pedúnculo Débil60-69 Espiga Glauscencia Débil75-92 Planta Largo o altura (tallo, espigas y barbas) Alta70-92 Espiga Distribución de las barbas Toda75-92 Barbas en la punta de la espiga Largo en relación a la espiga Más largas

Cuadro 2. Estructura, características y descripción de los componentes fenotípicos de la variedad CEVY Oro C2008.Table 2. Structure, characteristics and description of the phenotypical components of the variety CEVY Oro C2008.


CEVY Oro C2008 presenta un ciclo de desarrollo con madurez fisiológica que oscila desde 108 hasta 133 días, promediando 121, dependiendo de la fecha de siembra con tres riegos de auxilio. El espigamiento de CEVY Oro C2008 se presenta desde 74 hasta 92 días con un promedio de 81, dicha etapa se puede disminuir conforme se incrementa la temperatura, lo que se atribuye a una respuesta natural de la planta cuando se ve sometida a un nivel de estrés generado por las condiciones climáticas (Calderini et al., 2001).

La planta es de hábito de crecimiento erecto, con ausencia o muy baja frecuencia de plantas con hoja bandera curvada. CEVY Oro C2008 presenta una estacionalidad primaveral, la longitud de sus tallos la clasifican de porte alto, con una altura promedio de 93 cm, con un máximo de 105 y mínimo 85 cm.

Esta variedad se evaluó en el Campo Experimental Norman E. Borlaug (CENEB) del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP),

This variety was evaluated in the Norman E. Borlaug Experimental Field (CENEB) of the National Institute for Forestry, Agricultural and Livestock Research (INIFAP), in the Valle del Yaqui, Sonora, during the autumn-winter agricultural cycles for 2006-2007, 2007-2008 and 2008-2009 with three complementary irrigations, and an average experimental yield of 5.97, 4.79 and 5.96 t ha-1, respectively.

The highest yield obtained was 6.53 t ha-1 on the planting date of November 15th, with three complementary irrigations. Wheat plantation, like other crops, has yield fluctuations in different years and locations, and these variations depend mainly on water and nutrient availabilities.

In validation lots with cooperating farmers from the Valle del Yaqui during the autumn-winter agricultural cycle for 2008-2009, the average yield of the variety CEVY Oro C2008 was 7.1 t ha-1, whereas in 2009-2010 and 2010-2011, it was 7.4 and 7.2 t ha-1, respectively. Its highest yield potential was 8.6 t ha-1 in the 2010-2011 cycle.

1980-1992 Gluma inferior Forma (en espiguilla del tercio medio de la espiga)

Ovalada

1980-1992 Gluma inferior Forma del hombro Redondeado1980-1992 Gluma inferior Ancho del hombro Angosto1980-1992 Gluma inferior Longitud de la punta Corta1980-1992 Gluma inferior Forma de la punta o pico Ligeramente curva1980-1992 Gluma inferior Vellosidad de la superficie externa Ausente1990-1992 Tallo Médula en sección transversal Mediana1990-1992 Barbas Color Café1980-1992 Espiga Largo excluyendo aristas Corta1990-1992 Espiga Vellosidad del margen del primer

segmento del raquisDébil

1990-92 Espiga Color (a la madurez) Blanca1992 Espiga Forma del perfil Piramidal1992 Espiga Densidad Media1992 Grano Forma Semi-elíptico1992 Grano Longitud de la vellosidad de la brocha

en vista dorsalCorta

1992 Grano Coloración con fenol Ninguna o muy tenue1992 Planta Tipo de estacionalidad Primaveral

Cuadro 2. Estructura, características y descripción de los componentes fenotípicos de la variedad CEVY Oro C2008 (Continuación).

Table 2. Structure, characteristics and description of the phenotypical components of the variety CEVY Oro C2008 (Continuation).

zHerbek y Lee, 2011.

Estado de desarrolloz Estructura Características Descripción

Cevy Oro C2008, trigo cristalino con resistencia a roya de la hoja 407

en el Valle del Yaqui, Sonora, durante los ciclos agrícolas otoño-invierno 2006-2007, 2007-2008 y 2008-2009 con tres riegos de auxilio, con rendimiento un experimental promedio de 5.97, 4.79 y 5.96 t ha-1, respectivamente.

El máximo rendimiento obtenido fue de 6.53 t ha-1 en fecha de siembra del 15 de noviembre con tres riegos de auxilio. El cultivo de trigo al igual que otros cultivos presenta fluctuaciones de los rendimientos entre años y entre sitios, dependiendo estas variaciones principalmente de la disponibilidad de agua y nutrientes.

En lotes de validación con agricultores cooperantes del Valle del Yaqui durante el ciclo agrícola otoño-invierno 2008-2009, el rendimiento promedio de la variedad CEVY Oro C2008 fue de 7.1 t ha-1, mientras que en 2009-2010 y 2010-2011 fue de 7.4 y 7.2 t ha-1, respectivamente. Su potencial máximo de rendimiento expresado fue de 8.6 t ha-1 en el ciclo 2010-2011.

CEVY ORO C2008 es una variedad de trigo cristalino con resistencia a las razas de roya de la hoja prevalecientes en las áreas productoras de trigo en el noroeste de México, por lo que el productor de trigo no tendrá que depender del uso de fungicidas para su control. En México, la roya de la hoja es la enfermedad del trigo de mayor importancia económica e histórica, siendo la más distribuida e importante del noroeste causando pérdidas de 30 a 60 % según la variedad y las condiciones climáticas (Villaseñor et al., 2003). La variedad CEVY Oro C2008 es también resistente al carbón parcial (Tilletia indica Mitra).

Durante los años de evaluación experimental, CEVY Oro mostró su superioridad 25.8% en contenido de pigmento amarillo en la semolina con respecto a Júpare C2001 variedad más sembrada en la región en aquel tiempo, y más recientemente durante los ciclos 2009-2010 y 2010-2011 en campos de agricultores cooperantes con una superioridad 30.8%. Además, en esos dos últimos ciclos y en campos de agricultores fue superior 23% a la variedad Átil C2000 que ocupó 44 836 ha en 2010-2011 y 28% superior a la variedad CIRNO C2008 que ocupó 87 106 ha, mientras que CEVY Oro ocupó 6 161 ha.

Para mantener la calidad genética, la semilla original de la CEVY Oro C2008 se conserva en el Campo Experimental Norman E. Borlaug, bajo la supervisión de los investigadores del programa de trigo y del Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas (SNICS). La multiplicación y comercialización de la semilla de CEVY Oro C2008 se realiza durante otoño-invierno a través del Patronato para la Investigación y Experimentación Agrícola en el estado de Sonora (PIEAES). En los siguientes

CEVY ORO C2008 is a variety of crystalline wheat, resistant to the rust species that prevail in the wheat-producing areas of northwestern Mexico, therefore the wheat farmer will not need to use fungicides for their control. In Mexico, leaf rust is the most important wheat disease, economically and historically, as well as the most widespread and important of the northwest. It produces losses for 30 to 60%, according to the variety and the weather conditions (Villaseñor et al., 2003). The variety CEVY Oro C2008 is also resistant to karnal bunt (Tilletia indica Mitra).

Throughout the years of experimental evaluation, CEVY Oro displayed its superiority of 25.8% in amount of yellow pigment in semolina over Júpare C2001 variety, more commonly planted in the region in that time, and more recently during the 2009-2010 and 2010-2011 cycles in cooperating farmers’ fields with a superiority of 30.8%. Likewise, in those two last cycles and in farmers’ fields, the variety Átil C2000 was 23% superior. It occupied 44 836 ha in 2010-2011 and 28% superior to the variety CIRNO C2008, that occupied 87,106 ha, whilst CEVY Oro occupied 6 161 ha.

In order to maintain the genetic quality, the CEVY Oro C2008 original seed is kept in the CENEB, under the supervision of the wheat program researchers and the National Seed Inspection and Certification Service (SNICS). The multiplication and commercialization of the CEVY Oro C2008 seed is carried out in the autumn-winter through the Patronage of the Agricultural Research and Experimentation in the State of Sonora (PIEAES). In the following cycles, there will be certified seed to satisfy the requirements of northwestern Mexico, where the variety is recommended.

Adopting the new variety is a step forward in the production of crystalline wheat, although to ensure the expression of its yield potential and protein content in the grain, a nitrophosphated fertilization is suggested, in a dosage that depends on the soil type and on the previous crop; 50% nitrogen is to be applied at the time of planting and the rest, during the first complementary irrigation (Figueroa-López et al., 2011). A plantation density of less than 100 kg ha-1 is recommended to avoid lodging.

The ownership of the proprietary equity of the wheat plant variety called CEVY Oro C2008, belong entirely to INIFAP.



ciclos se contará con semilla en categoría de certificada, para abastecer los requerimientos del noroeste de México, donde se recomienda la variedad.

La adopción de la nueva variedad es un avance para la producción de grano de trigo cristalino; sin embargo, para asegurar la expresión de su potencial de rendimiento y contenido de proteína en grano, se sugiere una fertilización nitrofosfatada, cuya dosis por aplicar dependerá del tipo de suelo y del cultivo anterior, aplicando 50% de nitrógeno al momento de la siembra y el resto al primer riego de auxilio (Figueroa-López et al., 2011). Se recomienda una densidad de siembra menor de 100 kg ha-1 para evitar el acame.

La titularidad de los derechos patrimoniales de la variedad vegetal de trigo denominada CEVY Oro C2008, corresponden 100% al INIFAP.

Literatura citada

Calderini, D. F.; Savin, R.; Abeledo, L. G.; Reynolds, M. P. and Slafer, G. A. 2001. The importance of the period immediately preceding anthesis for grain weight determination in wheat. Euphytica 119: 199-204.

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAOSTAT). 2011. Top exports wheat, 2008. http://faostat. fao.org/site/342/default.aspx. Consultado el 16 de marzo de 2011.

Figueroa-López, P.; Félix-Fuentes, J. L.; Fuentes-Dávila, G.; Valenzuela-Herrera, V.; Chávez-Villalba, G. y Mendoza-Lugo, J. A. 2010. CIRNO C2008, nueva variedad de trigo cristalino con alto rendimiento potencial para el estado de Sonora. Rev. Mex. Cienc. Agríc. 1(5):745-749.

Figueroa-López, P.; Fuentes-Dávila, G.; Cortés-Jiménez, J. M.; Tamayo-Esquer, L. M.; Félix-Valencia, P.; Ortiz-Enríquez, J. E.; Armenta-Cárdenas, I.; Valenzuela-Herrera, V.; Chávez-Villalba, G. y Félix-Fuentes, J. L. 2011. Guía para producir trigo en el sur de Sonora. INIFAP, Centro de Investigación Regional del Noroeste, Campo Experimental Norman E. Borlaug. Cd. Obregón, Sonora, México. Folleto para productores Núm. 39. 63 p.

Herbek, J. and Lee, Ch. 2011. A comprehensive guide to wheat management in Kentucky. 2. Growth and development. http://www.uky.edu/Ag/GrainCrops/ID125Section2.html. Consultado el 4 de octubre de 2011.

Oficina Estatal de Información para el Desarrollo Rural Sustentable del estado de Sonora (OEIDRUS). 2011. Estadísticas Agrícolas. http://www.oeidrus-sonora.gob.mx/. Consultado en febrero del 2011.

Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP). 2011. Anuarios dinámicos. Disponible en ht tp: / /www.siap.sagarpa. gob.mx/ar_comdeanuadin.html. Consultado en julio de

2011. Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones

Vegetales (UPOV). 1994. Guidelines for the conduct of tests for distinctness, homogeneity and stability of durum wheat varieties (Triticum durum Desf.) http://www.upov.int/index_en.html. Consultado en julio de 2011.

Villaseñor, E. O. M.; Huerta, E. J.; Leyva, M. S. G.; Villaseñor, M. E. y Espitia, R. E. 2003. Análisis de virulencia de la roya de la hoja (Puccinia triticina Ericks.) del trigo (Triticum aestivum L.) en los valles altos de México. Rev. Mex. Fitopatol. 21:56-62.

INSTRUCCIONES PARA AUTORES(AS)

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.

Formato del escrito

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.

Observaciones generales

En el documento original, las figuras y los cuadros deberán utilizar unidades del Sistema Internacional (SI). Además, incluir los archivos de las figuras por separado en el programa original donde fue creado, de tal manera que permita, de ser necesario hacer modificaciones; en caso de incluir fotografías, estas deben ser originales, escaneadas en alta resulución y enviar por separado el archivo electrónico. El título de las figuras, se escribe con mayúsculas y minúsculas, en negritas; en gráfica de barras y pastel usar texturas de relleno claramente contrastantes; para gráficas de líneas, usar símbolos diferentes.

El título de los cuadros, se escribe con mayúsculas y minúsculas, en negritas; los cuadros no deben exceder de una cuartilla, ni cerrarse con líneas verticales; sólo se aceptan tres líneas horizontales, las cabezas de columnas van entre las dos primeras líneas y la tercera sirve para terminar el cuadro; además, deben numerarse en forma progresiva conforme se citan en el texto y contener la información necesaria para que sean fáciles de interpretar. La información contenida en los cuadros no debe duplicarse en las figuras y viceversa, y en ambos casos incluir comparaciones estadísticas.

Las referencias de literatura al inicio o en medio del texto, se utiliza el apellido(s) y el año de publicación entre paréntesis; por ejemplo, Winter (2002) o Lindsay y Cox (2001) si son dos autores(as). Si la cita es al final del texto, colocar entre paréntesis el apellido(s) coma y el año; ejemplo: (Winter, 2002) o (Lindsay y Cox, 2001). Si la publicación que se cita tiene más de dos autores(as), se escribe el primer apellido del autor(a) principal, seguido la abreviatura et al. y el año de la publicación; la forma de presentación en el texto es: Tovar et al. (2002) o al final del texto (Tovar et al., 2002). En el caso de organizaciones, colocar las abreviaturas o iniciales; ejemplo, FAO (2002) o (FAO, 2002).

Formas de citar la literatura

Artículos en publicaciones periódicas. Las citas se deben colocar en orden alfabético, si un autor(a) principal aparece en varios artículos de un mismo año, se diferencia con letras a, b, c, etc. 1) escribir completo el primer apellido con coma y la inicial(es) de los nombres de pila con punto. Para separar dos autores(as) se utiliza la conjunción <y> o su equivalente en el idioma en que está escrita la obra. Cuando son más de dos autores(as), se separan con punto y coma, entre el penúltimo y el último autor(a) se usa la conjunción <y> o su equivalente. Si es una organización, colocar el nombre completo y entre paréntesis su sigla; 2) año de publicación punto; 3) título del artículo punto; 4) país donde se edita punto, nombre de la revista punto y 5) número de revista y volumen entre paréntesis dos puntos, número de la página inicial y final del artículo, separados por un guión (i. e. 8(43):763-775).

Publicaciones seriales y libros. 1) autor(es), igual que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título de la obra punto. 4) si es traducción (indicar número de edición e idioma, nombre del traductor(a) punto; 5) nombre de la editorial punto; 6) número de la edición punto; 7) lugar donde se publicó la obra (ciudad, estado, país) punto; 8) para folleto, serie o colección colocar el nombre y número punto y 9) número total de páginas (i. e. 150 p.) o páginas consultadas (i. e. 30-45 pp.).

Artículos, capítulos o resúmenes en obras colectivas (libros, compendios, memorias, etc). 1) autor(es), igual que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título del artículo, capítulo o memoria punto; 4) expresión latina In: 5) titulo de la obra colectiva punto; 6) editor(es), compilador(es) o coordinador(es) de la obra colectiva [se anotan igual que el autor(es) del artículo] punto, se coloca entre paréntesis la abreviatura (ed. o eds.), (comp. o comps.) o (coord. o coords.), según sea el caso punto; 7) si es traducción (igual que para publicaciones seriadas y libros); 8) número de la edición punto; 9) nombre de la editorial punto; 10) lugar donde se publicó (ciudad, estado, país) punto y 11) páginas que comprende el artículo, ligadas por un guión y colocar pp minúscula (i. e. 15-35 pp.).

Envío de los artículos a:

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 $ 750.00 (6 publicaciones). Precio de venta por publicación $ 100.00 (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, Winter (2002) or Lindsay and Cox (2001) 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 (Winter, 2002) or (Lindsay and Cox, 2001). 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 $ 60.00 dollars (6 issues). Price per issue $ 9.00 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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PRODUCCIÓN Dora M. Sangerman-Jarquín

DISEÑO Y COMPOSICIÓN María Otilia Lozada González

yAgustín Navarro Bravo

ASISTENTE EDITORIALMaría Doralice Pineda Gutiérrez

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Vol.3 Núm. 2