Vol. Especial Núm. 5

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

editores correctoresDora Ma. Sangerman-Jarquín

Agustín Navarro Bravo

editora en jefaDora Ma. Sangerman-Jarquín

editor asociadoAgustín Navarro Bravo

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Pub. Esp. Núm. 5, 16 de mayo - 29 de junio 2013. Es una publicación sesquimensual editada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Progreso No. 5. Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, D. F., México. C. P. 04010. www.inifap.gob.mx. Distribuida por el Campo Experimental Valle de México. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Teléfono y fax: 01 595 9212681. Editora responsable: Dora Ma. Sangerman-Jarquín. Reserva de derecho al uso exclusivo: 04-2010-012512440200-102. ISSN: 2007-0934. 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 junio de 2013, 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 UNAM

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

editores correctores

Dora Ma. Sangerman-JarquínAgustín Navarro Bravo




ISSN: 2007-0934

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

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

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

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

Portada: Expresarte de la tierra, tributo a los cultivos nativos de México. Autor: Cruzgaali, 2012. Se agradece al autor, SNICS y SINAREFI por permitir la publicación de estas obras.

árbitros de este número

Alma Angélica del Villar Martínez. Instituto Politécnico Nacional (IPN) en Yautepec, MorelosAlejandrina Robledo Paz. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Alma Rosa Solís Pérez. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasAna Elizabeth Bárcenas. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

Amando Espinoza Flores. Universidad Autónoma ChapingoAgustín Robles Bermúdez. Universidad Autónoma de Nayarit

Andrew Peter Bovides Papalouka. Instituto de Ecología, A.C., Xalapa, VerBenito Ramírez Valverde. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Brenda Inocencia Trejo Téllez. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasDiego Esteban Platas Rosado. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Elizabeth Hernández Acosta. Universidad Autónoma ChapingoHilda E. Lee Espinoza. Universidad Veracruzana

Heike Vibrans Lindermann. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasIrán Alia Tejacal. Universidad Autónoma del Estado de Morelos

J. Cruz García Albarado. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasJosé Pedro Juárez Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

José Merced Mejía Muñoz. Universidad Autónoma ChapingoJorge Cadena Íniguez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Jorge Martínez Herrera. Instituto Politécnico Nacional (IPN) en Yautepec, MorelosJoel Velasco Velasco. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Joaquín Murguía González. Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias Zona Córdoba-OrizabaJulio Sánchez Escudero. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Leonardo Martínez Cárdenas. Universidad Autónoma de NayaritLuis Mario Tapia Vargas. INIFAP Campo Experimental Uruapan

Luis Alberto Villarreal Manzo. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasLibia Iris Trejo Téllez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Lucero del Mar Ruiz Posadas. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasLourdes Arévalo Galarza. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

María Teresa Colinas León. Universidad Autónoma ChapingoMaría Esther Méndez Cadena. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

María de los Ángeles Aida Téllez Velasco. Jardín Botánico del Instituto de Biología, UNAMMartha Elena Pedraza Santos. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

Martha Elena Nava Tablada. Benemérita Universidad Autónoma de PueblaMiguel Jorge Escalona Maurice. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Obdulia Baltazar Bernal. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasRaúl Izcander Cabrera. Texas A&M AgriLife Research

Rafael Arturo Muñoz Márquez Trujillo. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasRebeca Menchaca García. Universidad Veracruzana

Soledad García Morales. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasVíctor Ordaz Chaparro. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Yaquelin A. Gheno Heredia. Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias Zona Córdoba-Orizaba

editores correctores

Dora Ma. Sangerman-JarquínAgustín Navarro Bravo


ISSN: 2007-0934



ARTÍCULOS ♦ ARTICLES

Evaluación física y química de tezontle y su uso en la producción de tulipán. ♦ Physical and chemical evaluation of volcanic rocks and its use for tulip production.Libia Iris Trejo-Téllez, Maribel Ramírez-Martínez, Fernando Carlos Gómez-Merino, J. Cruz García-Albarado, Gustavo Adolfo Baca-Castillo y Olga Tejeda-Sartorius.

Lulo (Solanum quiroense Lamarck.) como nuevo elemento del paisaje en México: germinación y crecimiento en sustratos orgánicos. ♦ Lulo (Solanum quitoense Lamarck.) as a new element of the landscape in Mexico: germination and growth on organic substrates.Fernando C. Gómez-Merino, Libia I. Trejo-Téllez, J. Cruz García-Albarado y Victorino Morales-Ramos.

Vermicompost como sustrato en la producción de menta (Menta piperita L.). ♦ Vermicompost as a substrate in the production of peppermint (Mentha piperita L.).José Cruz Romero Figueroa, Ma. de las Nieves Rodríguez Mendoza, Ma. del Carmen Gutiérrez Castorena y Julio Sánchez Escudero.

Propiedades químicas de tés de vermicompost. ♦ Chemical properties of vermicompost “teas”.Karla Daniela González Solano, Ma. De Las Nieves Rodríguez Mendoza, Libia Iris Trejo Téllez, Julio Sánchez Escudero y José Luis García Cué.

Rutas de la penetración foliar en la fertilización de la orquídea Cymbidium sp. (Orchidaceae). ♦ Foliar penetration routes for fertilizing the Orchid Cymbidium sp. (Orchidaceae).Víctor García Gaytán, Guadalupe Valdovinos Ponce, María de la Nieves Rodríguez Mendoza, Martha E. Pedraza Santos, Libia I. Trejo Tellez y Marcos Soto Hernández.

Factores que influyen para el emprendimiento de microempresas agropecuarias en el Valle de Puebla, México. ♦ Influencing factors in entrepreneurship of micro-agribusiness in the Valle de Puebla, Mexico.José Luis Jaramillo Villanueva, Juan Morales Jiménez, José Sergio Escobedo Garrido y José Guadalupe Ramos Castro.

Caracterización fisicoquímica de un efluente salobre de tilapia en acuaponia. ♦ Physicochemical characterization of a tilapia brackish effluent in aquaponics.Rosa Campos-Pulido, Alejandro Alonso-López, Dora Angélica Avalos-de la Cruz, Alberto Asiain-Hoyos y Juan Lorenzo Reta-Mendiola.

Fuentes fertilizantes orgánicas y minerales en Laelia anceps Lindl. subesp. anceps (Orchidaceae) en fase vegetativa. ♦ Organic and mineral fertilizer sources in Laelia anceps Lindl. subsp. anceps (Orchidaceae) in vegetative phase.Olga Tejeda-Sartorius, Libia Iris Trejo-Téllez, Mayra Arguello-Quechuleño y María de los Ángeles Aída Téllez-Velasco.

Alometría de semillas de Jatropha curcas L. mexicanas. ♦ Allometry of native Mexican Jatropha curcas L. seeds.Ofelia Andrea Valdés-Rodríguez, Odilón Sánchez-Sánchez, Arturo Pérez-Vázquez e Iván Zavala del Angel.

Cloruro de sodio sobre biomasa seca y absorción de cationes macronutrimentos en cempasúchil (Tagetes erecta Linn.). ♦ Sodium chloride on dry biomass and macronutrient cations absorption in cempasúchil (Tagetes erecta Linn.).Libia Iris Trejo-Téllez, María Guadalupe Peralta Sánchez, Fernando Carlos Gómez-Merino, María de las Nieves Rodríguez-Mendoza, Miguel Ángel Serrato-Cruz y Ángel Enrique Arévalo-Becerril.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

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Composición florística de jardines vernáculos en tres comunidades rurales de México. ♦ Vernacular gardens´ floristic composition in three Mexican rural communities.Doris Arianna Leyva Trinidad, Arturo Pérez Vázquez, Mónica de la Cruz Vargas-Mendoza, Felipe Gallardo López, J. Cruz García Albarado y Silvia Pimentel Aguilar.

Crecimiento de Opuntia ficus-indica (L.) Mill. en la zona central de Veracruz. ♦ Growth of Opuntia ficus-indica (L.) Mill. in central Veracruz.Catalino Jorge López Collado, Alín Malpica Vázquez, José López Collado, Eliseo García Pérez y Ángel Sol Sánchez.

ENSAYOS ♦ ESSAYS

El ecoturismo: un estudio de caso del estado de Veracruz. ♦ Ecotourism: a case study of the State of Veracruz.Arturo Pérez Vázquez, Doris Arianna Leyva Trinidad y J. Cruz Garcia Albarado.

Paisaje y turismo rural en México: fortalezas y desafíos para su potenciación. ♦ Landscape and rural tourism in Mexico: strengths and challenges for their empowerment.Fernando Carlos Gómez-Merino, J. Cruz García-Albarado, Libia Iris Trejo-Téllez, Victorino Morales-Ramos, Carlos Gilberto García-García y Juan Antonio Pérez Sato.

NOTAS DE INVESTIGACIÓN ♦ INVESTIGATION NOTES

Propagación de especies herbáceas silvestres con potencial para paisajismo. ♦ Wild herbaceous species propagation with potential for landscaping.J. Cruz García-Albarado, Fernando Carlos Gómez-Merino, Libia Iris Trejo-Téllez, Isauro Alfonso Sandoval Pérez y Victorino Morales Ramos.

Potencial agroecoturístico del estado de Veracruz mediante un Sistema de Información Geográfica. ♦ Agro-ecotourism potential of the State of Veracruz through a Geographic Information System.Mildred Joselyn Mikery Gutiérrez, Arturo Pérez-Vázquez, María de los Ángeles Piñar Álvarez, J. Cruz García Albarado y Alberto Asiain Hoyos.

Sustratos orgánicos como alternativa para la producción de albahaca (Ocimum Selloi Benth). ♦ Organic substrates as an alternatively for the production of pepper basil (Ocimum Selloi Benth).Lilián Campos Mota y Diego Flores Sánchez.

Nitrógeno y potasio en la acumulación de biomasa en dos especies de alcatraz. ♦ Nitrogen and potassium in biomass accumulation in two species of white Spotted Arum.Libia Iris Trejo-Téllez, Nadia Issaí Torres-Flores, Olga Tejeda-Sartorius, Brenda I. Trejo-Téllez, Maribel Ramírez-Martínez y Fernando Carlos Gómez-Merino.

Vinaza y compost de cachaza: efecto en la calidad del suelo cultivado con caña de azúcar. ♦ Vinasse and sugarcane sludge compost: effect on the quality of the soil cultivated with sugarcane.Ismael Quiroz Guerrero y Arturo Pérez Vázquez.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

Página

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013 p. 863-876

Evaluación física y química de tezontle y su usoen la producción de tulipán*

Physical and chemical evaluation of volcanic rocks and its use for tulip production

Libia Iris Trejo-Téllez1§, Maribel Ramírez-Martínez1, Fernando Carlos Gómez-Merino2, J. Cruz García-Albarado2, Gustavo Adolfo Baca-Castillo1 y Olga Tejeda-Sartorius3

1Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco km. 36.5, Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. México. (tlibia@colpos,mx; [email protected]; [email protected]). 2Colegio de Postgraduados Campus Córdoba. Carretera Córdoba-Veracruz km. 348, Congr. Manuel León, Amatlán de los Reyes, Veracruz. C. P. 94946. México. ([email protected]). 3Colegio de Postgraduados, Campus San Luis Potosí. Iturbide No. 73. Salinas de Hidalgo, San Luis Potosí. C. P. 78600. México. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: octubre de 2012

Aceptado: marzo de 2013

Resumen

Se evaluaron las características físicas y químicas del tezontle de dos granulometrías (3 y 5 mm) y su uso en la producción de tulipán (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France, tomando como referencia el sustrato comercial ProMix®. El espacio poroso total (67 y 67.9%), el agua fácilmente disponible (2.9 y 2.3%) y la de reserva (1.9 y 1.1%) en el tezontle (3 y 5 mm, respectivamente) resultaron inadecuados para el cultivo de tulipán. El pH fue alcalino en tezontle y ácido en ProMix®; la conductividad eléctrica fue superior en éste último (1.46 dS m-1), pero aún dentro del límite establecido para sustratos. El contenido de N fue bajo en ambos materiales (en tezontles 0.61% y 0.82% en ProMix®); Ca y Mg fueron mayores en el tezontle en 60 y 24.7%, respectivamente; por el contrario, en ProMix®, el K fue cerca de tres veces superior que en tezontles. No se encontró presencia de Na en los tezontles. En plantas crecidas en tezontle de 5 mm se registraron las menores concentraciones foliares de K, Ca y Mg (11.08, 0.8 y 1.55 g kg-1, respectivamente). Las concentraciones foliares de N y P no fueron diferentes entre tratamientos. Por otro lado, las concentraciones foliares de K y Ca en plantas creciendo en tezontle de 3 mm resultaron suficientes; mientras en las establecidas en ProMix® fueron excesivas, y en tezontle de 5 mm fueron deficientes. La concentración

Abstract

Physical and chemical characteristics of volcanic rocks were evaluated, using two particle sizes (3 and 5 mm) and its use in the production of tulip (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France, taking as reference the commercial substrate ProMix®. The total porous space (67 and 67.9%), the easily water available (2.9 and 2.3%) and reserved water (1.9 and 1.1%) in the volcanic rocks (3 and 5 mm, respectively) were unsuitable for growing tulips. The pH was alkaline in the volcanic rocks and acid in ProMix®, in the latter the electrical conductivity was higher (1.46 dS m-1), but still within the limit set for substrates. N content was low in both materials (0.61% in volcanic rocks and 0.82% in ProMix®); Ca and Mg were higher in the volcanic rocks at 60 and 24.7%, respectively, on the contrary, in ProMix®, K was near three times higher than in the volcanic rocks. We found no Na in the volcanic rocks at all. In plants grown in 5 mm volcanic rocks the lowest foliar concentrations of K, Ca and Mg were found (11.08, 0.8 and 1.55 g kg-1, respectively). Foliar concentrations of N and P were not different between treatments. On the other hand, foliar concentrations of K and Ca in plants growing in 3 mm volcanic rocks were quite enough; while in the established ProMix® were excessive; and in 5 mm volcanic rocks were

Libia Iris Trejo-Téllez et al.864 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

foliar de Mg fue baja en plantas establecidas en tezontle. Se concluye que el empleo de tezontle de 3 mm puede ser una alternativa para la producción de tulipán, siempre y cuando la frecuencia de riego se disminuya.

Palabras clave: Tulipa gesneriana L., concentración nutrimental foliar, especies ornamentales, sustrato.

Introducción

El tulipán (Tulipa gesneriana L.) es el cultivo ornamental de bulbo más importante en el mundo, ya que sobresale por su elegancia, belleza y por sus múltiples posibilidades de uso (los extractos son usados en la industria cosmética y medicinal o para elaborar bioinsecticidas y bioplásticos) (Ramírez et al., 2010; Zondag, 2012). Es un cultivo asociado comúnmente a zonas frías y templado-frías y representa una alternativa de negocio para los agricultores de México, especialmente los del Estado de México, ya que los precios del mercado nacional superan a los del mercado internacional; en éste último con precios promedio por tallo floral en 2006 y 2007 de 0.14 euros (Plasmeijer y Yanai, 2007).

El tulipán se cultiva en dos modalidades de producción: flor de corte y en maceta. En el primero se utilizan camas con suelo del invernadero, mientras que para maceta se utiliza la “tierra de monte” como materia prima principal para la elaboración de sustratos, la cual es una mezcla de diferentes suelos forestales (Tapia-Tapia y Reyes-Chilpa, 2008). Aunque ésta es adecuada, el uso irracional de este recurso provoca serios problemas al ecosistema como es la erosión y la pérdida de productividad de suelos forestales (García et al., 2001), por lo que es necesario buscar sustratos alternativos que contribuyan a disminuir y evitar el agotamiento de los recursos no renovables.

La calidad de las plantas ornamentales depende principalmente del sustrato que se utilice para su cultivo, y un sustrato ideal es aquel que permite una adecuada penetración de las raíces y que retengan agua y aire en cantidades suficientes para un óptimo desarrollo. Además, debe tener una influencia directa sobre el suministro de nutrimentos necesarios para las especies que se desarrollen en él (Bunt, 1988). Las plantas cultivadas en macetas tienen un crecimiento limitado de las raíces, aunque la demanda de agua, aire y nutrimentos es elevada.

rather poor. Foliar concentration of Mg was low in plants established in volcanic rocks. We concluded that, the use of 3 mm volcanic rocks may be an alternative for the production of tulips, as long as the frequency of irrigation is reduced.

Key words: Tulipa gesneriana L., foliar nutrient concentration, ornamental species, substrate.

Introduction

Tulip (Tulipa gesneriana L.) is the most important ornamental bulb growing in the world as it stands out for its elegance, beauty and its multiple possibilities of use (the extracts are used in cosmetics and medical industry or to develop bio-insecticides and bioplastics) (Ramírez et al., 2010; Zondag, 2012). The crop is commonly associated with cold and temperate zones and represents an alternative business for farmers in Mexico, especially in the State of Mexico as the market prices exceed those of the international market; in the latter with average prices of flower stalk in 2006 and 2007 of 0.14 euros (Plasmeijer and Yanai, 2007).

The tulip is grown in two modes of production: cut flower and potted. In the first one we use soil beds in the greenhouse while in potted flowers we use the "land of mountains" as main raw material for the production of substrates, which is a mixture of different forest soils (Tapia-Tapia and Reyes-Chilpa 2008). While this is adequate, the irrational use of this resource causes serious problems to the ecosystem as erosion and loss of forest soil productivity (Garcia et al., 2001), so it is necessary to seek alternative substrates to help reducing and avoid the depletion of nonrenewable resources.

The quality of ornamental plants mainly depends on the substrate used for cultivation, and an ideal substrate is one that allows adequate penetration of the roots and retains water and air in quantities enough for optimal development. Besides, it’s necessary to have a direct influence on the supply of nutrients needed for the species to develop in it (Bunt, 1988). Plants grown in pots have limited growth of the roots, but the demand for water, air and nutrients is high.

For this reason, it is important to look for substrates that are able to maintain a lot of roots in a small space with enough water and air available, combined with a comprehensive

Evaluación física y química de tezontle y su uso en la producción de tulipán 865

Por este motivo, es importante buscar sustratos que sean capaces de mantener una gran cantidad de raíces en un reducido espacio con suficiente agua y aire disponible, combinados con un programa integral de manejo y fertilización, que permitan un adecuado crecimiento de las plantas (Cabrera, 1995). Cabrera (1997) menciona que para obtener plantas de alta calidad es necesario comprender el micro-ambiente que se genera en el contenedor y cómo éste es afectado por las propiedades físicas y químicas de los sustratos utilizados. De acuerdo a Cabrera (1999), la porosidad del sustrato es la característica física más importantes para el crecimiento y desarrollo de los cultivos, y el valor óptimo de ésta debe ser mayor a 70%.

A diferencia de las propiedades físicas, las propiedades químicas pueden ser modificadas durante el ciclo productivo (Cabrera, 1999). El pH, la conductividad eléctrica (CE), la capacidad de amortiguamiento y la capacidad de intercambio catiónico (CIC), concentración de nutrimentos disponibles así como de metales pesados y elementos tóxicos son las propiedades químicas más importantes de un sustrato. Ansorena (1994) indica como intervalos óptimos los valores de pH y CE de 5.2 a 6.3 y de 0.75 a 3.49 dS·m–1 respectivamente, y un contenido de materia orgánica superior a 80%. En las especies forestales Gmelina arborea L. Roxb (melina), Tectona grandis L.f. (teca) y Swietenia macrophylla King (caoba) se reportó que la concentración nutrimental foliar se relacionó con el pH, la saturación intercambiable de acidez y el nivel de K del sustrato (Calvo-Alvarado et al., 2008).

El tezontle es un material considerado inerte, con valores de pH cercanos a la neutralidad, baja CIC, buena aireación, y con capacidad de retención de humedad que es dependiente del diámetro de la partícula; adicionalmente no contiene sustancias tóxicas y tiene estabilidad física (Bastida, 1999). Vargas et al. (2008) reportan que las densidades aparente y real en tezontle aumentaron conforme disminuyó el tamaño de la partícula; mientras que el espacio poroso total se incrementó con el aumento en el tamaño de partícula. En lo que a propiedades químicas respecta, Cruz et al. (2012) reportaron valores de pH, CE, CIC y contenido de materia orgánica para tezontle de 7.1, 0.08 dS m-1, 2.7 cmol kg-1 y 0%, respectivamente. Asimismo, el tezontle ha sido evaluado como sustrato en distintas especies como nochebuena (Pineda et al., 2008; Callejas et al., 2009) y tomate (San Martín et al., 2012). En ésta última investigación, se concluyó que el tamaño de partícula de tezontle tuvo efecto sobre algunas propiedades de calidad de fruto como pH, porcentaje de jugo y firmeza.

program management and fertilization, to permit adequate plant growth (Cabrera, 1995). Cabrera (1997) mentioned that in order to obtain high quality plants is necessary to understand the micro-environment that is generated in the container and how it is affected by the physical and chemical properties of the substrates used. According to Cabrera (1999), the porosity of the substrate is the most important physical trait for the growth and development of the crop, and the optimal value of this should be higher than 70%.

Unlike the physical properties, chemical properties may be changed during the production cycle (Cabrera, 1999). PH, electrical conductivity (EC), the damping capacity and the cationic exchange capacity (CEC), available nutrient concentration as well as heavy metals and toxic elements are the most important chemical properties of a substrate. Ansorena (1994) as indicating the optimum ranges of pH and EC of 5.2 to 6.3 and from 0.75 to 3.49 dS m-1 respectively, and an organic matter content above 80%. In forest species Gmelina arborea L. Roxb (Melina), Tectona grandis L. F. (Teak) and Swietenia macrophylla King (mahogany) reported that foliar nutrient concentration was related to the pH, acidity saturation and exchangeable K level of the substrate (Calvo-Alvarado et al., 2008).

Volcanic rocks are considered inert material with pH values near neutrality, low CEC, good aeration and moisture holding capacity that is dependent on the particle diameter and additionally contains of none toxic chemicals and has physical stability (Bastida , 1999). Vargas et al. (2008) reported that, the apparent and actual density increased by decreased the particle size, while the total porous space is increased with the increase in particle size. As far as regards chemical properties, Cruz et al. (2012) reported values of pH, EC, CEC and organic matter content of 7.1, 0.08 dS m-1, 2.7 cmol kg-1 and 0%, respectively. Also, volcanic rock has been evaluated as a substrate in different species such as poinsettia (Pineda et al., 2008; Callejas et al., 2009) and tomato (San Martin et al., 2012). The latter investigation concluded that, the particle size had some effect on fruit quality properties such as pH, percent juice and firmness.

In poinsettia, foliar concentrations of macro-and micro-nutrients were higher in plants grown in volcanic rocks in comparison with those that were developed in a mixture of volcanic rocks plus organic substrates (Pineda et al., 2008). Similar results were reported by Callejas et al. (2009), who


En nochebuena la concentración foliar de macro y micro-nutrimentos fue más alta en plantas crecidas en tezontle en comparación con aquellas que se desarrollaron en una mezcla de tezontle más sustratos orgánicos (Pineda et al., 2008). Resultados similares reportan Callejas et al. (2009), quienes encontraron una mayor concentración de N, P, Fe, y B en plantas desarrolladas sólo tezontle. En contraste, en petunia se observó una mayor acumulación de N, P, K, Ca y Mg en plantas que crecieron en una mezcla de sustrato orgánico (composta) y suelo (Gómez et al., 2011).

Si bien para tulipán se ha evaluado el efecto de distintos sustratos en el crecimiento (Krause et al. 1980; Laskowska y Sprzaczka, 2006), a la fecha no se han desarrollado estudios que permitan identificar un sustrato equilibrado que mejore la extracción nutrimental, y los sustratos que se han probado han sido seleccionados de manera empírica, sin observar efectos significativos en el cultivo. Ejemplos de éstos estudios son los realizados por Rodríguez-Mendoza et al. (2011), quienes evaluaron una mezcla de perlita, tezontle y turba de pantano (relación 1:1:0.83); Medrano y Portas (2005) probaron mezclas de tierra de monte y mantillo (proporción 3:1); y Francescangeli y Zagabria (2007) usaron Grow Mix® para evaluar su efecto sobre características comerciales de Tulipa gesneriana cv. Leen van der Mark en maceta.

En el contexto anterior, el objetivo de esta investigación fue determinar algunas propiedades físicas, químicas y agronómicas del tezontle de dos granulometrías, y su efecto en el inicio de brotación, altura de planta y concentración de macronutrimentos en hoja de tulipán (Tulipa gesneriana L.) cv. Ille de France.

Materiales y métodos

Ubicación del experimento. La investigación se realizó en el Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo (19o 28’ 4.26” latitud norte, 98o 53’ 42.18” longitud oeste y una altitud de 2 250 m) Texcoco, Estado de México, bajo condiciones de invernadero tipo cenital de estructura metálica cubierto con plástico blanco lechoso (calibre 720). Durante el desarrollo del experimento se cubrió con una malla sombra de polipropileno de 70%.

Manejo del experimento. Se utilizaron bulbos de tulipán (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France de 12 cm de diámetro, a los cuales antes de la plantación se les eliminó la túnica y

found a higher concentration of N, P, Fe, and B in plants grown only with volcanic rocks. In contrast, in petunia the accumulation of N, P, K, Ca and Mg was a higher in plants grown in a mixture of organic substrate (compost) and soil (Gómez et al., 2011).

While tulip has been evaluated for the effect of different substrates on growth (Krause et al. 1980; Laskowska and Sprzaczka, 2006), up to this date no studies have been conducted to identify a substrate to improve the extraction balanced nutritional, and substrates that have been tested have been selected empirically, without observing significant effects on the crop. Examples of these studies are those performed by Rodríguez-Mendoza et al. (2011), who evaluated a mixture of perlite, peat swamp and volcanic rocks (ratio 1:1:0.83); Medrano and Portas (2005) tested mixtures of forest soil and compost (3:1 ratio) and Francescangeli and Zagreb (2007) used Grow Mix® to evaluate its effect on commercial properties on Tulipa gesneriana cv. Leen van der Mark in pot.

In this context, the objective of this research was to determine some physical, chemical and agronomic properties of two different grain-sizes of volcanic rocks and their effect on the initiation of germination, plant height and leaf macronutrient concentration of tulip (Tulipa gesneriana L.) cv. Ille de France.

Materials and methods

Location of the experiment. The research was conducted at the Postgraduate College, Campus Montecillo (19° 28' 4.26" N, 98° 53' 42.18" west longitude and an elevation of 2 250 m), Texcoco, State of Mexico, under zenith-type greenhouse conditions of metal structure covered with milky-white plastic (caliber 720). During the course of the experiment is covered with a shade cloth 70% of polypropylene.

Experiment management. Were used tulip bulbs (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France, 12 cm in diameter, which were removed from their coats and were also disinfected for 15 min in a fungicide solution with 3 and 2 g L-1, of Ridomil® (Metalaxyl-m) and Captan® (N trichloromethylthio-4-cyclohexene-1, 2-dicarboximide), respectively. Planting was done in pots of 4.3 L capacity containing substrates in assessment: 1) 3 mm (3T) and 2) 5 mm volcanic rocks


se desinfectaron durante 15 min en una solución fungicida con 3 y 2 g L-1, de Ridomil® (Metalaxyl-m) y Captan® (N triclorometiltio-4-ciclohexeno-1,2-dicarboximida), respectivamente. La plantación se realizó en macetas de 4.3 L de capacidad que contenían los sustratos en evaluación: 1) tezontle 3 mm (3T) y 2) tezontle 5 mm (5T) de diámetro de partícula. Como sustrato de referencia se utilizó ProMix®, el cual es una combinación de turba de Sphagnum, perlita y vermiculita (Ramírez et al., 2010).

El riego se realizó cada tercer día con 100 mL de solución nutritiva universal de Steiner (Steiner, 1984) al 50% preparada con reactivos grado analítico y complementada con una mezcla de micronutrimentos (1.6 mg L-1 de Mn, 0.11 mg L-1 de Cu, 0.23 mg L-1 de Zn y 5 mg L-1 Fe-EDTA) (Steiner y van Winden, 1970). El pH de la solución se ajustó a 5.5 con HCl 1N. Se empleó un diseño experimental completamente al azar con ocho repeticiones. Las unidades experimentales fueron macetas (antes descritas) que contenían una planta cada una de ellas.

Caracterización física y química de los sustratos. Las caracterizaciones físico-químicas de los sustratos se hicieron de acuerdo con Ansorena (1994) y Richards (1973). Los parámetros físicos medidos en los sustratos fueron agua difícilmente disponible (ADD), agua retenida (AR), agua fácilmente disponible (AFD), capacidad de aireación (CA), espacio poroso total (EPT) y material sólido (MS). Las propiedades químicas determinadas fueron pH, conductividad eléctrica (CE) y concentraciones de N, P, K, Ca, Mg y Na. Los parámetros físicos y químicos fueron determinados por triplicado en cada sustrato.

Variables medidas en planta

Inicio de brotación. Se evaluó en días, a partir de la fecha de siembra hasta que inició la emergencia del brote.

Altura de planta. Este dato se obtuvo utilizando cinta métrica, midiendo a partir de la base del sustrato hasta la altura máxima alcanzada por el tallo al momento del corte, 59 días después de la plantación de los bulbos.

Concentración de nutrimentos en hoja. Las muestras de hoja se tomaron a los 60 días después del trasplante y se secaron en una estufa de aire forzado a 72 °C por 48 h. Una vez secas se molieron en molino de acero inoxidable marca Wiley Modelo 4 con tamiz de 40 mallas (425 µm). Se determinó la concentración de N empleando el método

(5T) particle diameter. As reference substrate, ProMix® was used, which is a combination of sphagnum peat, perlite and vermiculite (Ramirez et al., 2010).

Irrigation was performed every third day with 100 mL of universal Steiner nutrient solution (Steiner, 1984) at 50% prepared with analytical grade reagents and supplemented with a mixture of micronutrients (1.6 mg L-1 of Mn, 0.11 mg L-1 Cu, 0.23 mg L-1 Zn and 5 mg L-1 Fe-EDTA) (Steiner and van Winden, 1970). The pH of the solution was adjusted to 5.5 with 1N HCl. We used a completely randomized design with eight replications. The experimental units were pots (described above) containing a plant each.

Physical and chemical characterization of the substrates. Physico-chemical characterizations of the substrates were made according to Ansorena (1994) and Richards (1973). Physical parameters measured water substrates were hardly available (ADD), water retained (AR), easily available water (AFD), aeration capacity (CA), total porous space (EFA) and solid matter (MS). The chemical properties determined were pH, electrical conductivity (EC) and N, P, K, Ca, Mg and Na concentrations. Physical and chemical parameters were determined in triplicate on each substrate.

Variables measured in the plants

Sprouting start. Evaluated in days from planting date until the emergence of the outbreak began.

Plant height. This data were obtained using a tape, measuring from the base of the substrate to the maximum height reached by the stem at the time of cutting, 59 days after planting the bulbs.

Leaf nutrient concentration. Leaf samples were taken at 60 days after transplantation and were dried in a forced air oven at 72 °C for 48 h. Once dried, they were shattered in a stainless steel mill Wiley trademark, Model 4 with 40 nettings sieve (425 microns). The concentration was determined using the Semmicro N-Kjeldahl method (Bremner, 1965). P, K, Ca and Mg were determined by digestion of the dried material with a mixture of nitric and perchloric acids (Alcántar and Sandoval, 1999). The reading of the extracts obtained after digestion and filtration were determined with the inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy ICP-AES Liberty VARIAN™ model II.


Semmicro-Kjeldahl (Bremner, 1965). El P, K, Ca y Mg fueron determinados por digestión húmeda del material seco con una mezcla de ácidos perclórico y nítrico (Alcántar y Sandoval, 1999). La lectura de los extractos obtenidos después de la digestión y filtrado se determinaron en el equipo de espectroscopia de emisión atómica de inducción por plasma acoplado ICP-AES VARIAN™ modelo Liberty II.

Análisis estadístico. Los datos obtenidos fueron analizados mediante el análisis de varianza y comparación de medias de Tukey (α= 0.05) con el software Statistical Analysis System (SAS, 2011).

Resultados

Propiedades físicas de los sustratos. En el Cuadro 1 se muestran los valores obtenidos de la caracterización física de los sustratos. Se observa que el sustrato ProMix® tiene un mayor porcentaje de agua retenida en los microporos; es decir, el agua difícilmente disponible (ADD) es superior en más de cuatro veces a la de los tezontles de ambas granulometrías. Esta tendencia fue observada para las propiedades agua retenida (AR), agua fácilmente disponible (AFD) y espacio poroso total (EPT). Por el contrario, el material sólido (MS) y la capacidad de aireación (CA) fueron mayores en los tezontles que en el sustrato orgánico.

Propiedades químicas de los sustratos. El Cuadro 2 muestra los resultados de la determinación de propiedades químicas de los sustratos. El pH del tezontle fue alcalino; mientras que el del ProMix® es clasificado como ácido. La conductividad eléctrica (CE), es el indicador de la concentración de sales totales en un sustrato y que según Ansorena (1994) no debe exceder los 3.5 dS m-1. En este estudio los valores del tezontle (0.15 dS m-1) y ProMix® (1.5 dS m-1) se consideran como adecuados.

Statistical analysis. The data were analyzed by analysis of variance and Tukey (α= 0.05) with Statistical Analysis System Software (SAS, 2011).

Results

Physical properties of the substrates. The Table 1 shows the values obtained for the physical characterization of the substrates. The ProMix® substrate is observed to have a higher percentage of water retained in the micro-pores, that is, the water hardly available (ADD) is higher by more than four times that of both particle sizes. This trend was observed for water retention properties (AR), easily available water (AFD) and total porous space (EFA). In contrast, solid matter (MS) and aeration capacity (CA) were higher in the volcanic rocks than in the organic substrate.

Chemical properties of the substrates. The Table 2 shows the results of determination of chemical properties of the substrates. Volcanic rocks’ pH was alkaline; while ProMix® is classified as acid. The electrical conductivity (EC) is the indicator of the total salt concentration in a substrate and according to Ansorena (1994) it should not exceed 3.5 dS m-1. In this study, the values for the volcanic rocks (0.15 dS m-1) and ProMix® (1.5 dS m-1) are considered suitable.

N content was low in both materials, while the P concentration was 0.31 and 5.4 mg kg-1 for volcanic rocks and ProMix®, respectively. Ca and Mg were higher in the volcanic rocks observed with 22 and 10 mol m-3. Na was not detected in the volcanic rock, while in ProMix® this element in soluble form does not lead to increased EC to a value higher than 2 dS m-1, a critical value for most crop species.

SustratoADD AR AFD CA EPT MS

(%) del volumenProMix® 33.2 6.6 23.9 29.2 92.9 7.1Tezontle 3 mm 7.8 1.9 2.9 44.4 67.0 33.0Tezontle 5 mm 8.0 1.1 2.3 56.5 67.9 32.1

Cuadro 1. Propiedades físicas de tres sustratos utilizados en el cultivo de tulipán (Tulipa gesneriana L.).Table 1. Physical properties of three substrates used for cultivating tulips (Tulipa gesneriana L.)

ADD= agua difícilmente disponible; AR= agua retenida; AFD= agua fácilmente disponible; CA= capacidad de aireación; EPT= espacio poroso total; MS= material sólido. Los resultados son el promedio de tres repeticiones.


El contenido de N fue bajo en ambos materiales, mientras que la concentración de P fue de 0.31 y 5.4 mg kg-1, para Tezontle y ProMix®, respectivamente. El Ca y Mg más alto se observó en el tezontle con 22 y 10 mol m-3. El elemento Na no fue detectado en el tezontle, mientras que en ProMix® este elemento en forma soluble no conduce al incremento de la CE a un valor mayor a 2 dS m-1, valor crítico para la mayoría de especies cultivadas.

Inicio de brotación y altura de planta. El tiempo de emergencia del primer brote fue significativamente mayor en el sustrato consistente en tezontle con 5 mm de diámetro, con valores promedio de casi 21 días. Por el contrario, en el tezontle de 3 mm y en el ProMix® fue de alrededor de 16 días (Figura 1A). La altura de la planta al momento del corte de tallos florales fue diferente estadísticamente entre tratamientos. Las plantas más altas se registraron en el sustrato ProMix®, con valores promedio de 35 cm. En el tezontle de 5 mm, además de que se retrasó la emergencia, se redujo significativamente el crecimiento, con una altura promedio que representa 30.3% de la altura registrada con en el sustrato ProMix®. Asimismo, en plantas que crecieron en tezontle de 5 mm no existió formación de botón floral (Figura 1B).

En la Figura 2 se muestra el aspecto de partea aérea yde los bulbos, previo al corte de tallos f lorales. Se destaca la diferencia en la formación de raíces en los bulbos.

Sprouting start and plant height. Emergence time of the first sprout was significantly higher in the substrate consisting with 5 mm volcanic rocks, with average values of about 21 days. On the other hand, in 3 mm volcanic rocks and ProMix® was about 16 days (Figure 1A). The height of the plant at the time of flowering stems cut was statistically different between the treatments. The plants were highest in the ProMix® substrate, with average values of 35 cm. In 5 mm volcanic rocks, plus it was delayed emergence, growth was

significantly reduced, with an average height representing 30.3% of the registered height in ProMix® substrate. Also, in plants grown in 5 mm volcanic rocks did not exist flower’s bud formation (Figure 1B).

Parámetro Tezontle ProMix®

pH 7.35 4.71CE (dS m-1) 0.15 1.46N (%) 0.61 0.82P (mg kg-1) 0.31 5.36K (mg kg-1) 2.74 8.2Ca (mol m-3) 22.0 13.47Mg (mol m-3) 10.09 8.09Na (mg L-1) Nd 14.82

Cuadro 2. Propiedades químicas de tres sustratos utilizados en el cultivo de tulipán (Tulipa gesneriana L.).

Table 2. Chemical properties of three substrates used in cultivating tulip (Tulipa gesneriana L.).

CE= conductividad eléctrica; N= nitrógeno; P= fósforo; K= potasio; Ca= calcio; Mg= magnesio y Na= sodio, nd= no detectado. Los resultados son el promedio de tres repeticiones.

Figura 1. Inicio de brotación (A) y altura de planta al corte (59 días después de la plantación) (B) en tulipán (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France establecido en diferentes sustratos. Medias ± DE con letras distintas en cada subfigura indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 1. Sprouting start (A) and plant height at cut (59 days after planting) (B) in tulip (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France set to different substrates. Mean ± SD with different letters in each subfigure indicate statistically significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

Inic

io d

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n)

SustratoProMix® Tezontle 3 mm Tezontle 5 mm

25

20

15

10

5

0

A a

b b

40

35

30

25

20

15

10

5

0

B

Altu

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anta

(cm

)

ProMix® Tezontle 3 mm Tezontle 5 mmSustrato

a

b

c


Concentración de macronutrimentos en hoja

La concentraciones foliares de N y P fueron estadísticamente similares entre tratamientos (Cuadro 3). Los valores de concentración de N oscilaron de 33.5 a 37.2 g kg-1 de materia seca. Los valores de concentración foliar registrados de P variaron de 3.91 a 4.81 g kg-1 de materia seca.

Las concentraciones foliares de K, Ca y Mg se presentan en la Figura 3. La mayor concentración de los tres macronutrimentos fue registrada en hojas de plantas establecidas en ProMix®, valores diferentes estadísticamente a los resultados obtenidos en plantas desarrolladas en tezontle con ambos tamaños de partícula.

In the Figure 2 it is shown the appearance of the aerial part and the bulbs before the cutting of the flower stems. The difference in the formation of roots on the bulbs it´s noteworthy.

Leaf macronutrient concentration

The foliar concentrations of N and P were statistically similar between treatments (Table 3). N concentration values ranged from 33.5 to 37.2 g kg-1 of dry matter. Foliar concentration values recorded ranged from 3.91 P to 4.81 g kg-1 of dry matter.

Foliar concentrations of K, Ca and Mg are shown in Figure 3. The highest concentration of all three macronutrients was recorded in leaves established with ProMix®, values statistically different results obtained with plants developed in volcanic rocks of both particle sizes.

Discussion

Physical properties of the substrates are considered even more important than the chemicals, that is, if the physical structure of the substrate is inadequate, it can hardly be improved once the crop is established (Ansorena 1994; Cabrera, 1999; Pastor 1999). The most important physical properties are those related to the pores, i.e., the grain size, porosity and the distribution of solid and gaseous

Figura 2. Parte áerea (A) y bulbos (B) al corte (59 días después de la plantación) en tulipán (Tulipa gesneriana L.) cv. Ille de France establecido en diferentes sustratos.

Figure 2. Aerial parts (A) and bulbs (B) at cutting (59 days after planting) in tulip (Tulipa gesneriana L.) cv. Ille de France set to different substrates.

ProMix® Tezontle 5 mm

Tezontle 3 mm

30 cm

30 cm

A B

Tezontle 5 mm

Tezontle 3 mm

ProMix®

Cuadro 3. Concentración de N y P en hojas de plantas de tulipán (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France establecidas en diferentes sustratos.

Table 3. N and P concentration in leaves of tulip (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France established in different substrates.

zMedias ± DE con letras distintas en cada columna indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Sustrato N Pg kg-1 de materia seca

ProMix® 33.50 ± 1.13a 4.80 ± 0.08 aTezontle 3 mm 34.67 ± 1.85 az 3.91 ± 0.07 aTezontle 5 mm 37.20 ± 1.86 a 4.81 ± 0.39 a

DMS 8.28 1.18


Discusión

Las propiedades físicas de los sustratos son consideradas de mayor importancia que las químicas; esto es, si la estructura física del sustrato es inadecuada, difícilmente podrá mejorarse una vez que se ha establecido el cultivo (Ansorena, 1994; Cabrera, 1999; Pastor, 1999). Las propiedades físicas más importantes son aquellas relacionadas con los poros; es decir, la granulometría, la porosidad y el reparto de las fases sólida y gaseosa (Peñuelas y Ocaño, 2000). El espacio poroso total (EPT) en los sustratos conteniendo tezontle en esta investigación son consideran inadecuados (Cuadro 1). Cabrera (1999), menciona que un sustrato debe tener por lo menos una porosidad total 70%, y que valores inferiores pueden generar problemas como asfixia de raíces por la deficiente disponibilidad de aire o por el exceso de agua dentro del sustrato. El sustrato ProMix® es adecuado desde el punto de vista de porosidad total (Cuadro 1).

phases (Peñuelas and Ocaño, 2000). The total porous space (EFA) containing substrates in this investigation are considered inadequate (Table 1). Cabrera (1999) mentions that a substrate must be of at least 70% total porosity and lower values may cause problems as root asphyxia by poor availability of air or excess water into the substrate. The ProMix® substrate is suitable from the point of view of total porosity (Table 1).

With respect to water easily available (AFD) it´s shown that only ProMix® had optimum values (20-30%) according to Zapata et al. (2005). In contrast, in both particle sizes, AFD was less than 3%. This low water holding capacity is due to the high content of coarse fraction. A substrate with AFD percentage less than 15% must be watered more frequently (De Boodt et al., 1974), otherwise water shortage might occur. The reserve water values (AR) were also lower in the volcanic rock of both particle sizes, indicating the existence of water stress risk if you run out AFD and therefore the risks should be more frequent.

Figura 3. Concentración foliar de K (A), Ca (B) y Mg (C) en tulipán (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France establecido en diferentes sustratos. Medias ± DE con letras distintas en cada subfigura indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 3. Foliar K (A), Ca (B) and Mg (C) concentration on tulips (Tulipa gesneriana) cv. Ille de France set in different substrates. Mean ± SD with different letters in each subfigure indicate statistically significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

Con

cent

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ón fo

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(g

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A20181614121086420

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Con

cent

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e M

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b


Con respecto al agua fácilmente disponible (AFD) se puede observar que solo ProMix® presentó valores óptimos (20-30%) de acuerdo con Zapata et al. (2005). En contraste, en el tezontle de ambas granulometrías el AFD fue menor al 3%. Esta baja capacidad de retención de agua se debe al alto contenido de fracción gruesa. Un sustrato con porcentaje de AFD inferior a 15% debe regarse con más frecuencia (De Boodt et al., 1974), de lo contrario pudiera producirse déficit hídrico en las plantas. Los valores de agua de reserva (AR) más baja se registraron también en el tezontle de ambas granulometrías, lo cual indica la existencia de riesgo de estrés hídrico si se agota el AFD y por lo tanto los riegos deben ser más frecuentes.

El retraso de cinco días en el inicio de brotación en el sustrato tezontle de 5 mm (Figura 1A), en comparación con los otros dos sustratos evaluados, se relaciona de manera directa con la altura de planta (Figuras 1B y 2A) y con la formación de raíces en los bulbos previo al corte (Figura 2B). A pesar de que las propiedades físicas y químicas en los sustratos consistentes en tezontle fueron muy similares, la respuesta agronómica del tulipán fue contrastante entre ellos. Probablemente, el tezontle con 5 mm fue el sustrato que ocasionó mayor déficit hídrico en la planta, lo que pudo haber inhibido la formación de raíces y con ello la absorción de nutrimentos que permitiera un sano crecimiento y desarrollo de las plantas. Esto no se observó con el tezontle de menor diámetro de partícula evaluado (3 mm), a pesar de que también presentó bajos porcentajes de AFD.

El tulipán tiene raíces adventicias no ramificadas que se desarrollan a partir de una placa basal de bulbo y por lo general carecen de pelos radiculares, lo que resulta en un centenar de raíces fibrosas que se desarrollan con diámetros uniformes (Komiyama et al., 2003). El sistema de raíces descrito se observó sólo en los sustratos tezontle de 3 mm y ProMix®, diferenciándose en la longitud de las raíces fibrosas que se desarrollaron, mismas que fueron más largas como se observa en la Figura 2B, en casi cuatro veces en éste último. Ésta respuesta de crecimiento radical positiva en el ProMix®

puede ser atribuida al EPT que presenta, superior a 70%.

Dado los resultados obtenidos en esta investigación en las variables espacio poroso total (EPT), agua fácilmente disponible (AFD) y agua de reserva (AR) que se presentan en el Cuadro 1, el tezontle debe combinarse con otro sustrato para incrementar los porcentajes de las variables referidas. Es decir, el tezontle podría ser combinado con un sustrato orgánico para incrementar su capacidad de retención de humedad.

Five-day delay in the onset of sprouting in the substrate of 5 mm volcanic rocks (Figure 1A) compared to the other two substrates tested, is related directly to the plant height (Figures 1B and 2A) and the root formation in pre-cut bulbs (Figure 2B). Although the physical and chemical properties on substrates consisting of volcanic rocks were rather similar, tulip agronomic response was contrasting between them. Probably the 5 mm volcanic rocks caused an increased water deficit in the plant, which may have inhibited root formation and thus the absorption of nutrients to allow healthy growth and development of plants. This was not observed with smaller particle diameter (3 mm) evaluated, although they also showed lower percentages of AFD.

The tulip has unbranched adventitious roots that develop from a basal plate bulb and usually lack root hairs, resulting in hundreds of fibrous roots that develop with uniform diameters (Komiyama et al., 2003). The root system described was observed only in substrates of 3 mm volcanic rocks and ProMix®, differing in the length of the fibrous roots developed, which were longer as shown in Figure 2B, in nearly four times. This radical positive growth response in ProMix® EPT can be attributed to having, higher than 70%.

Given the results of this research in the total porous space variables (EFA), easily available water (AFD) and water reserved (AR) is presented in Table 1, the volcanic rocks are combined with other substrate in order to increase the percentage of related variables. I.e. volcanic rocks could be combined with an organic substrate to increase its water holding capacity.

The chemical properties of the substrates characterized the transfer of materials between the soil and the soil solution, and usually if they are not suitable it can be corrected during the crop´s growth. The pH value of the substrates with volcanic rocks can be considered suitable for the cultivation of tulip, considering that De Hertogh et al. (1983) it should be between 6 and 7 for this species to grow (Table 2).

The substrates ProMix® and volcanic rocks had an electrical conductivity (EC) deemed optimal for a substrate (0.7 to 3.5 dS m-1) and the development of tulips (1 to 1.5 dS m-1) (De Hertogh et al., Ansorena 1983 and 1994). Higher values of CE in some species may lead to "physiological drought", which occurs when high concentrations of soluble salts in the medium inhibit the absorption of water by the roots (Dole and Wilkins, 1999). Similarly, the level of soluble Na in ProMix® is not a problem for the development of tulips.


Las propiedades químicas de los sustratos caracterizan la trasferencia de materiales entre el sustrato y la solución del suelo, y generalmente si no son las adecuadas pueden corregirse durante el crecimiento del cultivo. El valor de pH de los sustratos con tezontle puede considerarse como adecuado para el crecimiento del tulipán, ya que según De Hertogh et al. (1983) éste debe oscilar entre 6 y 7 para esta especie (Cuadro 2).

Los sustratos tezontle y ProMix® presentaron una conductividad eléctrica (CE) considerada como óptima para un sustrato (de 0.7 a 3.5 dS m-1) y para el desarrollo de tulipán (entre 1 y 1.5 dS m-1) (De Hertogh et al., 1983 y Ansorena, 1994). Valores superiores de CE pueden conducir en algunas especies a la “sequía fisiológica”, que ocurre cuando altas concentraciones de sales solubles en el medio inhiben la absorción de agua por las raíces debido a la ósmosis competitiva (Dole y Wilkins, 1999). Asimismo, el nivel de Na soluble en ProMix® no representa un problema para el desarrollo del tulipán.

Si bien el tezontle, es considerado un material inerte desde el punto de vista químico (Bastida, 1999); éste tuvo una mayor concentración de Ca y Mg que el ProMix®; mientras que la concentración de N fue superior en éste último. El sodio soluble fue alto en ProMix®, como se reporta para sustratos con componentes orgánicos (Heiskanen, 1995); no obstante no afectó el crecimiento de tulipán. La altura y desarrollo de raíces (Figura 2) fueron mayores cuando las concentraciones de N, P y K fueron mayores en el sustrato (Cuadro 2).

García et al. (2001), menciona que los sustratos químicamente activos además de servir de soporte a la planta, actúan como depósito de nutrimentos adicionados mediante la fertilización, almacenándolos o cediéndolos según las exigencias de la planta. A pesar de lo anterior, las concentraciones foliares de N y P no fueron estadísticamente diferentes (Cuadro 3).

Aunque en la literatura no se encuentran reportes de rangos de suficiencia nutrimental para tulipán, existen algunos valores que pueden ser tomados como referencia. Por ejemplo, en el caso de concentración de N, Artacho-Vargas y Pinochet-Tejos (2008) reportan valores entre 30.8 y 35.1 g kg-1 de materia seca en hojas de tulipán variedad Negrita en fase de floración (126 ddp) tratadas con dosis de 0 a 200 kg N ha-1; sin que exista relación positiva entre la dosis de N y la concentración foliar de este elemento. Rodríguez-Mendoza et al. (2011) reportan valores de concentración

Even though volcanic rocks are considered inert from the chemical point of view (Bastida, 1999), this had a higher concentration of Ca and Mg than ProMi®, while the N concentration was higher in the latter one. The soluble sodium was high in ProMix®, as reported for substrates with organic components (Heiskanen, 1995); however, it did not affect the growth of tulips. Height and root development (Figure 2) were higher when the concentration of N, P and K were higher in the substrate (Table 2).

García et al. (2001) mentioned that, the addition of chemically active substrates provide support for the plant, they act as a reservoir of nutrients added through fertilization, loaning or storing them according to the requirements of the plant. Despite of this, foliar concentrations of N and P were not statistically different (Table 3).

Although in the literature no reports are found regarding the nutritional sufficiency ranges for tulips, there are some values that can be taken as reference. For example, in the case of concentration of N, Artacho- Vargas and Pinochet-Tejos (2008) reported values between 30.8 and 35.1 g kg-1 of dry matter in Negrita tulip variety leaves of flowering stage (126 ddp) treated with doses of 0-200 kg N ha-1, without any positive relationship between the dose of N and the foliar concentration of this element. Rodríguez-Mendoza et al. (2011) reported values of foliar concentration of 25.5 g kg-1 dry matter in cv. Golden Apeldoorn, when tulip plants are irrigated with only water, 37 g kg-1 of dry matter when irrigated with Steiner solution at 100%. The values of foliar N concentration in this research match those authors, varying in the range of 33.5 to 37.5 g kg-1 of dry matter (Table 3).

For P, the foliar concentrations obtained in this study ranged between 3.91 and 4.80 g kg-1 of dry matter, similar to those reported by Rodriguez-Mendoza et al. (2011) in tulip cv. Golden Apeldoorn: 3.15 and 3.99 g kg-1 of dry matter to plants treated with water and Steiner nutrient solution at 100%, respectively.

Although the concentration of N and P in leaves of plants grown in volcanic rock of 5 mm was not statistically different from those recorded in the two remaining substrates, it is important to consider that in the 5 mm, there was no proper growth of the plant or flower bud formation, so that in these plants, foliar concentrations of N and P have an opposite phenomenon to the "dilution effect", called "concentration effect".


foliar de N de 25.5 g kg-1 de materia seca, en el cv. Golden Apeldoorn, cuando las plantas de tulipán son irrigadas sólo con agua y de 37 g kg-1 de materia seca cuando se irrigaron con solución Steiner al 100%. Los valores de concentración foliar de N en la investigación coinciden con los de éstos autores, oscilando dentro del intervalo de 33.5 a 37.5 g kg-1 de materia seca (Cuadro 3).

En el caso de P, las concentraciones foliares obtenidas en esta investigación oscilaron entre 3.91 y 4.80 g kg-1 de materia seca; similares a los reportados por Rodríguez-Mendoza et al. (2011) en tulipán cv. Golden Apeldoorn: 3.15 y 3.99 g kg-1 de materia seca para plantas tratadas con agua y con solución nutritiva de Steiner al 100%, respectivamente.

Si bien, la concentración de N y P en hojas de plantas desarrolladas en tezontle de 5 mm no fue estadísticamente diferente a las registradas en los dos sustratos restantes, es importante considerar que en el tezontle de 5 mm no hubo crecimiento adecuado de la planta ni formación de botón floral; por lo que, en éstas plantas, las concentraciones foliares de N y P presentan un fenómeno contrario al “efecto dilución”, denominado “efecto de concentración”.

Nelson y Niediziela (1998a) reportan una concentración máxima de Ca en vástago de tulipán de 2.75, 3.55 y 2.27 g kg-1 de materia seca en los cultivares Oscar, Paul Richter y Abra, respectivamente cuando éstos son tratados con 5 mM de Ca (NO3)2 y se desarrollan en un intervalo de temperatura entre 18 y 21 oC. La concentración de 5 mM de Ca (NO3)2 previene todos los síntomas de deficiencia de Ca en producción forzada de tulipán a temperaturas menores a 20 oC (Nelson y Niediziela, 1998b). Tomando como referencia los valores de concentración de Ca reportados por Nelson y Niediziela (1998a), es posible afirmar que en la presente investigación sólo las hojas de plantas establecidas en tezontle de 5 mm tuvieron una concentración deficiente de Ca en hoja (0.80 g kg-1 de materia seca). Por el contrario, la concentración foliar de Ca registrada en plantas que crecieron en PeatMoss® resulta excesiva (6.59 g kg-1 de materia seca). Asimismo, sólo las hojas de plantas establecidas en tezontle de 3 mm presentan un valor de concentración de Ca (2.68 g kg-1 de materia seca) comparable a éstos (Figura 3B).

La concentración foliar de Mg fue estadísticamente diferente entre los tratamientos con tezontle y ProMix®; siendo en éste último de 3.3 g kg-1 de materia seca (Figura 3C); valores superiores a los reportados en el cv. Golden Apeldoorn de tulipán por Rodríguez-Mendoza et al. (2011) cuando las

Nelson and Niediziela (1998a) reported a maximum concentration of Ca in tulip stem 2.75, 3.55 and 2.27 g kg-1 of dry matter in cultivars Oscar, Paul Richter and Abra, respectively, when they are treated with 5 mM Ca (NO3)2 and developed in a temperature range between 18 and 21 °C. The concentration of 5 mM Ca (NO3)2 prevents all symptoms of Ca deficiency in tulip forced production at temperatures below 20 °C (Nelson and Niediziela, 1998b). Taking as reference the Ca concentration values reported by Nelson and Niediziela (1998a), we can conclude that in the present research, only the leaves of plants established in 5 mm volcanic rocks had a rather poor concentration of Ca in the leaves (0.80 g kg-1 dry matter). On the other hand, the concentration of Ca registered foliar plants grown in peatmoss® is excessive (6.59 g kg-1 of dry matter). Also, only the leaves of plants established in 3 mm have a concentration value of Ca (2.68 g kg-1 of dry matter) comparable to these (Figure 3B).

Foliar Mg concentration was statistically different between the treatments with volcanic rocks and ProMix®; being in the latter of 3.3 g kg-1 dry matter (Figure 3C), with values higher than those reported in Tulip cv. Golden Apeldoorn by Rodríguez-Mendoza et al. (2011) when the plants were treated with nutrient solution Steiner at 100% (2.65 g kg-1 dry matter). On the other hand, in substrates with volcanic rocks, the foliar concentration values registered for Mg (2.34 and 1.55 g kg-1 of dry matter particle 3 and 5 mm, respectively) are equal and below respectively, the value reported by Rodriguez -Mendoza et al. (2011) in tulip plants cv. Golden Apeldoorn irrigated with tap water (2.33 g kg-1 dry matter), so that we can classify the last two results as deficient, in the present research.

Conclusions

We concluded that, the particle diameter of the volcanic rocks influence the growth and nutrient concentrations in leaves. Specifically, the 5 mm particle size evaluated caused delay in sprouting and reduced plant height. The same substrate promotes lower concentrations of K, Ca and Mg in comparison to ProMix® and 3 mm. volcanic rocks. The main problem of the volcanic rock used in the production of tulip, were their physical properties, which lead them to water stress in plants. However, the results obtained allow concluding that, 3 mm volcanic


plantas fueron tratadas con solución nutritiva de Steiner al 100% (2.65 g kg-1 de materia seca). Por el contrario, en los sustratos con tezontle los valores de concentración foliar de Mg registrados (2.34 y 1.55 g kg-1 de materia seca con partícula de 3 y 5 mm, respectivamente), son iguales e inferiores respectivamente, al valor reportado por Rodríguez-Mendoza et al. (2011) en plantas de tulipán cv. Golden Apeldoorn regadas con agua corriente (2.33 g kg-1 de materia seca); por lo que podemos clasificar los dos últimos resultados como deficientes, en la presente investigación.

Conclusiones

De esta investigación se concluye que el diámetro de la partícula de tezontle influenció las variables de crecimiento y las concentraciones de nutrimentos en hojas. En particular, el tamaño 5 mm de partícula evaluado ocasionó retraso en la brotación y menor altura de plantas. El mismo sustrato promueve las menores concentraciones de K, Ca y Mg en hoja en comparación con ProMix® y tezontle 3 mm. El principal problema del tezontle empleado en la producción de tulipán, fueron sus propiedades físicas, mismas que conducen a estrés hídrico en las plantas. Empero, los resultados obtenidos, permiten concluir que el tezontle de 3 mm es un sustrato viable en la producción de tulipán, si la frecuencia de riegos se incrementa y los volúmenes de riego son disminuidos; sin modificar las cantidades totales de agua y fertilizantes utilizados.

Agradecimiento

Los autores(as) agradecen a la Línea Prioritaria de Investigación 4 Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje del Colegio de Postgraduados, por los apoyos y facilidades brindadas para la realización del presente estudio.

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Lulo (Solanum quiroense Lamarck.) como nuevo elemento del paisaje en México: germinación y crecimiento en sustratos orgánicos*

Lulo (Solanum quitoense Lamarck.) as a new element of the landscape in Mexico: germination and growth on organic substrates

Fernando C. Gómez-Merino1§, Libia I. Trejo-Téllez2, J. Cruz García-Albarado1 y Victorino Morales-Ramos1

1Colegio de Postgraduados Campus Córdoba. Carretera Córdoba Veracruz km 348. Amatlán de los Reyes 94946, Veracruz. Tel. +52 (271)7166055 ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco km 36.5 Montecillo 56230, Estado de México. Tel. +52(595)9520298 ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: diciembre de 2012

Aceptado: abril de 2013

Resumen

Se evaluaron tres diferentes combinaciones de composta de cachaza y turba (T1, 40:60; T2, 60:40; T3, 80:20, correspondientes a relaciones turba:composta de 1.50, 0.66 y 0.25) en la germinación de semillas y el crecimiento de plántulas de lulo (Solanum quitoense Lamarck.), especie que tiene potencial como elemento del paisaje en agroecosistemas de cafetales de México. El experimento La investigación se realizó en condiciones de invernadero con mallasombra durante los meses de octubre y noviembre de 2012 a 650 msnm, 18° 50” latitud norte 96° 51” longitud oeste, 18.4 °C de temperatura media anual y 78% de HR. El diseño experimental fue completamente al azar con cuatro réplicas. La comparación de medias se hizo por la prueba de Tukey (p≤ 0.05). El mayor porcentaje de germinación de semillas y el mayor desarrollo de las raíces se observó en el tratamiento T3 (80% de composta; relación turba: composta de 0.25), aunque en este tratamiento las plantas también registraron menor altura, diámetro de tallo, tamaño de hojas y unidades SPAD. Los valores promedio mayores en las variables altura de planta, diámetro de tallo, largo y ancho de hojas, se registraron en los tratamientos T1 y T2 (p≤ 0.05). Las semillas de lulo pueden germinar y producir plántulas sanas en las condiciones experimentales expuestas, en relaciones turba:composta entre 1.50 y 0.66, que corresponden a 40 y

Abstract

We evaluated three different combinations of cachasa compost and peat (T1 40:60 T2 60:40; T3, 80:20, corresponding to relations peat: compost of 1.50, 0.66 and 0.25) on seed germination and seedling growth of lulo (Solanum quitoense Lamarck.), a species that has potential as a landscape element in coffee agroecosystems in Mexico. The research was conducted in the greenhouse with shade cloth during the months of October and November 2012 at an elevation of 650 masl, at 18° 50” north latitude and 96° 51" W, in a place with 18.4 °C annual average temperature and 78% Relative Humidity. The experimental design was completely randomized with four replications. Comparison of means was done by Tukey test (p≤ 0.05). The highest percentage of seed germination and increased root development was observed in the treatment T3 (80% compost; relationship peat: compost of 0.25), although this treatment also recorded lower plant height, stem diameter, size leaves and SPAD units. Higher average values in plant height, stem diameter, length and width of leaves were recorded in T1 and T2 (p≤ 0.05). Lulo seeds can germinate and produce healthy seedlings exposed to experimental conditions in relations peat: compost between 1.50 and 0.66, corresponding to 40 and 60% compost in the

Fernando C. Gómez-Merino et al.878 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

60d% de composta en el sustrato, en tanto que la relación turba:composta de 0.25 aumenta la germinación pero produce plántulas de menor calidad para el trasplante.

Palabras clave: Solanaceae, agroecosistemas, frutas andinas, composta, turba.

Introducción

El lulo (Solanum quiroense Lamarck.) es originario de Los Andes, cuyo centro primario de diversidad y variabilidad genética se ubica en Colombia y Ecuador, siendo además los principales países productores, aun cuando su distribución involucra áreas desde el sur de México hasta Perú y el norte de Chile (Bernal et al., 1996; Heiser, 2000). La especie crece entre 1 000 y 2 500 msnm en su mayoría intercalada con café (Coffea arabica) y debido al valor nutritivo de su fruto, propiedades diuréticas y tonificantes, su comercialización actual registra expansión internacional (Muñoz-Belalcazar, 2011).

Pese al crecimiento en la demanda, existe poca investigación sobre los sistemas de producción (Cruz et al., 2007) y en México su cultivo y generación de paquetes tecnológicos son prácticamente nulos. Ésta es una especie promisoria para la reconversión de agroecosistemas cafetaleros que están dando un viraje hacia los servicios ambientales, ya que puede brindar ventajas al paisaje desde perspectivas ecoturísticas hasta acciones de conservación del suelo, agua de lluvia y captura de carbono, además de que este fruto ofrece materia prima para la industria alimenticia en la elaboración de jugos y compuestos activos para la industria farmacológica y nutracéutica, por mencionar solo algunos.

Por estas razones, se requiere de realizar investigaciones profundas sobre germinación, crecimiento y adaptación de esta especie a diferentes ecosistemas y latitudes.

En cuanto a germinación de semillas, Quinchia y Gómez-García (2006) indican que cada fruto produce alrededor de 1 000 semillas que germinan entre 15 y 20 días después de la siembra. Una vez germinadas, las plántulas deben permanecer en los semilleros por aproximadamente 30 días; después de este tiempo, se deben trasplantar a bolsas de polietileno de media libra (454 g), previo a su establecimiento definitivo en campo.

substrate, while the relationship peat: compost of 0.25 increases seedling germination but produces lower quality for transplantation.

Key words: Solanaceae, agroecosystems, andean fruits, compost, peat.

Introduction

Lulo (Solanum quitoense Lamarck.) is native from The Andes, the primary center of diversity and genetic variability is located in Colombia and Ecuador, which are also the main producing countries, even if their distribution involves areas from southern Mexico to Peru and northern Chile (Bernal et al., 1996; Heiser, 2000). The species grows between 1 000 and 2 500 masl mostly intercropped with coffee (Coffea arabica) and due to the nutritional value of its fruit, diuretic and tonic properties, Its current marketing shows international expansion (Muñoz-Belalcazar, 2011).

Despite the growth in its demand, there is little research about production systems (Cruz et al., 2007) and in Mexico cultivation and generation of technological packages are practically nonexistent. This is a promising species for the re-conversion of coffee agroecosystems that are undergoing a shift towards environmental services, as it can provide landscape advantages from ecotourism perspectives until soil and rain water conservation and also carbon capture, beside this fruit provides raw material for the food industry in the production of juices and active compounds for pharmacological and nutraceutical industry, to name a few.

For these reasons, it is necessary to conduct extensive research on germination, growth and adaptation of this species to different ecosystems and latitudes.

About seed germination, Quinchia and Gómez-García (2006) indicate that each fruit produces about 1 000 seeds that germinate between 15 and 20 days after sowing. Once germinated, the seedlings should remain in the nursery for approximately 30 days, after this time, they should be transplanted to half pound polythene bags (227 g), prior to its final establishment in field.

Lulo plants require slightly acidic soil (pH 5.5 to 6.5) and thrive best at average temperatures of 18 ° C, rainfall between 1500 and 2000 mm per year, relative humidity above 80%

Lulo (Solanum quiroense Lamarck.) como nuevo elemento del paisaje en México: germinación y crecimiento en sustratos orgánicos 879

Las plantas de lulo requieren suelos con pH ligeramente ácido (entre 5.5 y 6.5) y prosperan mejor a temperaturas medias de 18 °C, precipitaciones entre 1 500 y 2 000 mm anuales, humedad relativa superior a 80% y áreas con pendientes menores a 40%. Dependiendo de la fertilidad de los suelos, las necesidades de fertilizantes de este cultivo son de aproximadamente 150 kg ha-1 de nitrógeno (N) y 180 kg ha-1 de potasio (K) (Quinchia y Gómez-García, 2006).

El fruto de esta especie logra acumular hasta 35 mg por fruto de calcio (Ca) y 1.2 mg por fruto de hierro (Fe). En tejido foliar, dependiendo del sustrato usado, el contenido de N puede oscilar entre 3 y 5%; el de fósforo (P) entre 0.25 y 0.45%; el de K entre 2.90 y 3.55%; el de Ca entre 0.50 y 2.55%; y el de magnesio (Mg) entre 0.25 y 0.45 % (Flórez et al., 2008a).

Ramírez y Duque (2010) y Flórez et al. (2008b) observaron que el rendimiento de lulo es estimulado tanto por la fertilización química como por la orgánica, lo cual es indicativo de que esta especie responde positivamente a materiales composteados tanto para la fase de plántula como de planta para trasplante a campo con énfasis en mezclas de sustratos orgánicos con materiales porosos.

Si bien el rendimiento potencial de frutos de lulo alcanza 30 t ha-1, en los principales países productores no se rebasan las 8.5 t ha-1, debido a limitantes de carácter técnico que tienen que ver con manejo agronómico tales como la selección de materiales mejorados, control de plagas y nutrición, y falta de soporte de procesos sistemáticos de investigación y conocimiento del funcionamiento fisiológico y ecofisiológico de la especie (Gómez et al., 2005). En el ámbito de producción de plántulas, es necesario explorar sustratos orgánicos disponibles en las zonas potenciales de producción para evaluar su impacto y uso, como es el caso de la cachaza de la caña de azúcar en México.

Debido al interés comercial e industrial de esta, el objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de diferentes mezclas de cachaza y turba en la germinación de semillas y el crecimiento en almácigo de plantas de lulo (Solanum quitoense Lamarck.).

and areas with slopes less than 40%. Depending on soil fertility, fertilizer requirements of this crop are about 150 kg ha-1 of nitrogen (N) and 180 kg ha-1 of potassium (K) (Quinchia and Gómez-García, 2006).

The fruit of this species can accumulate up to 35 mg per fruit of calcium (Ca) and 1.2 mg per fruit of iron (Fe). In leaf tissue, depending on the substrate used, the content of N can vary between 3 and 5%, the phosphorus (P) between 0.25 and 0.45%, that of K between 2.90 and 3.55%, that of Ca from 0.50 to 2.55%, and magnesium (Mg) between 0.25 and 0.45% (Florez et al., 2008a).

Ramírez and Duke (2010) and Florez et al. (2008b) found that Lulo yield is stimulated by both chemical and organic fertilizer, which is indicative that this species responds positively to composted materials both in seedling stage and plant for transplantation into field emphasizing mixtures of organic substrates with porous materials.

While the potential yield of Lulo fruit reaches 30 t ha-1 in the main producing countries are not exceeded 8.5 t ha-1, due to technical limitations that have to do with agricultural management such as material selection improved pest control and nutrition, and lack of support systematic research process and knowledge of the physiological and Eco-physiological functioning of the species (Gómez et al., 2005). In the scope of seedling production, it is necessary to explore organic substrates in potential areas of production to assess its impact and use, like in the sugar cane chaff (“cachasa”) case in Mexico.

Due to commercial and industrial interest in this species, the objective of this research was to evaluate the effect of different mixtures of chaff and peat in seed germination and seedlings growth of Lulo plants (Solanum quitoense Lamarck.).


Experiment location

The experiment was conducted during the months of October and November 2012 in a greenhouse rectangular with gable roof covered with shade net, which allows a



Ubicación del experimento

El experimento se llevó a cabo durante los meses de octubre y noviembre de 2012 en un invernadero rectangular con techo de dos aguas cubierto con mallasombra, la cual permite una transmitancia luminosa de 70%. El invernadero se ubicó en el Campus Córdoba del Colegio de Postgraduados, a 650 msnm, 18° 50’ latitud norte y 96° 51’ longitud oeste. El clima de la zona es templado húmedo con lluvias en verano y temperatura media de 20 °C, máxima de 35 °C y mínima de 10 °C, con una precipitación media anual de 1 807 mm (Soto-Esparza, 1986).

Material biológico

Se utilizaron semillas de lulo (Solanum quiroense Lamarck.) colectadas de frutos fisiológicamente maduros. La pulpa extraída de los frutos fue fermentada por 48 h en vasos de 500 mL con agua corriente. La pulpa fermentada se lavó perfectamente con agua destilada y se extrajeron las semillas para ser secadas a la sombra (25 °C, 30% HR) por 48 h, previo a su siembra.

Diseño experimental y tratamientos

El diseño experimental usado fue completamente al azar con cuatro réplicas y 128 unidades experimentales para cada tratamiento. Las medias de los tratamientos probados fueron comparadas por la prueba de Tukey (p≤ 0.05). Los tratamientos consistieron en la mezclas de turba y composta de cachaza en las siguientes proporciones: para el tratamiento uno (T1), fue 60:40% 4 (v/v), para el T2, 40:60% (v/v) y para el T3, 20:80% (v/v) (Cuadro 1).

luminous transmittance of 70%. The greenhouse was located in Córdoba campus of the Postgraduate College, at 650 masl, 18 ° 50 'north latitude and 96 ° 51' west longitude. The local climate is temperate, humid, with summer rainfall and annual average temperature of 20 °C, maximum 35 °C and minimum 10 °C, with an annual average rainfall of 1 807 mm (Soto-Esparza, 1986).

Biologic material

It was used lulo (Solanum quitoense Lamarck.) seeds, extracted from physiologically ripe fruits. Pulp extracted from the fruits was fermented during 48 h in glasses with capacity of 500 ml with standard water. The fermented pulp was washed thoroughly with distilled water and extracted seeds were dried in the shade (25 °C, 30% RH) during 48 hours prior to planting.

Experimental design and treatments

The experimental design was completely randomized with four replications and 128 experimental units for each treatment. The evaluated treatment means were compared by Tukey test (p≤ 0.05). The treatments consisted of peat and chaff compost mixtures in the following proportions: for treatment one (T1) was 60:40% 4 (v/v), for T2, 40:60% (v/v) and for T3, 20:80% (v/v) (Table 1).

Establishment of the experiment

Dry seeds were sown in germination trays with 128 cavities (depositing one seed per well), which contained mixtures of substrates with different proportions of peat and compost (Table 1). The trays were kept with shade net irradiation allowing 70% of sunlight they were irrigated daily until the seedlings reached more than 5 cm in average sized.

Cuadro 1. Mezcla de sustratos probados en la germinación de semillas y el crecimiento de plantas de lulo (Solanum quiroense Lamarck.) en almácigo.

Table 1. Mixed substrates tested during seed germination and plant growth of lulo (Solanum quitoense Lamarck.) in nursery.

Tratamiento Porcentaje de Turba (v/v)

Porcentaje de Composta (v/v)

Relación Turba:Composta

Densidad aparente (g cm-3)

pH

T1 60 40 1.50 0.21 6.36

T2 40 60 0.66 0.25 6.51

T3 20 80 0.25 0.30 6.64


Establecimiento del experimento

Las semillas secas fueron sembradas en charolas de germinación con 128 cavidades (depositando una semilla por cavidad), las cuales contenían mezclas de sustratos con diferentes proporciones de turba y composta (Cuadro 1). Las charolas fueron mantenidas con mallasombra que permitía irradiación 70% de luz solar, regadas diariamente hasta que las plántulas alcanzaron altura superior a 5 cm promedio.

Variables evaluadas

El porcentaje de germinación se midió en cada repetición, cuantificando el número de semillas germinadas entre el total de semillas sembradas (128) por charola multiplicado por 100. La altura de plantas se obtuvo utilizando una regla metálica, midiendo desde el ras del suelo hasta la altura máxima alcanzada por el vástago al momento del trasplante. El diámetro de tallo se midió con un vernier milimétrico digital (marca TMC modelo 234990, Hamburgo, Alemania) considerando el tallo medio de la planta antes de realizar el trasplante. El número y tamaño de hojas se cuantificó planta por planta; largo y ancho se registró en las dos hojas superiores más desarrolladas en cada planta antes de realizar el trasplante. Respecto a la biomasa de vástago, raíz y total, diez plantas cortadas al momento del trasplante (60 días después de la siembra) fueron lavadas y secadas en estufa de aire forzado (marca Riossa modelo HCF-125D) a 70 °C por 72 h y una vez que alcanzaron peso constante se pesaron las partes aérea (vástago) y raíz en balanza analítica (marca Ohaus, modelo Adventurer, Newark, EEUU). Las unidades SPAD se registraron con un equipo Minolta SPAD 502 (Osaka, Japón), como una cuantificación indirecta del contenido de clorofila y como un método no destructivo; se tomaron dos lecturas en la totalidad de las plantas en el almácigo por tratamiento.

Resultados y discusión

La combinación de los sustratos para la germinación tuvo efectos significativos sobre el porcentaje de germinación de semillas, así como en altura de planta, diámetro de tallo, longitud de raíz, número de hojas, ancho de hojas, largo de hojas, unidades SPAD y peso de la biomasa seca (Cuadro 2; Figura 1).

Evaluated variables

The germination percentage was measured in each repetition, quantifying the number of germinated seeds divided by total number of seeds sown (128) per tray multiplied by 100. The plant height was obtained using a metal ruler, measuring from the ground level up to the maximum height reached by the stem at the time of transplantation. Stem diameter was measured with a digital vernier millimeter (brand model TMC 234990, Hamburg, Germany) considering the middle of the plant stem before transplantation. The number and size of leaves was quantified in each plant, recording their width and long in the top two leaves more developed on each plant before transplantation. Regarding stem biomass, root and total, ten cut plants at transplanting date (60 days after sowing) were washed and dried in a forced air oven (model Riossa brand HCF-125D) at 70 °C during 72 h. Once they reached constant weight, their aerial parts (seddlings) and root were weighed by using an analytical balance (Ohaus brand, model Adventurer, Newark, USA). SPAD units were recorded with an equipment Minolta SPAD 502 (Osaka, Japan), as an indirect quantification of the chlorophyll content and as a nondestructive method, two readings were taken in all plants in the seedling per treatment.

Results and discussion

The combination of substrates for germination had significant effects on the percentage of seed germination and plant height, stem diameter, root length, number of leaves, leaf width, leaf length, SPAD units and also in the weight of dry biomass (Table 2, Figure 1).

The highest percentage of seed germination (89.1%) was obtained by adding 80% of compost to the substrate mixture (T3). The lower ratio peat: compost observed in T3 treatment increased the percentage of germination 10.4% compared to the other two treatments.

In tomato (Solanum lycopersicum Mill), Berrospe-Ochoa et al. (2012) tested seven different organic substrates, including chaff not composted, composted and vermicompostead, compared with the mixture of peat and agrolite (3:1, v/v) as witness, demonstrated no significant effect of the same on the response variable, achieving even a 93% germination, demonstrating that the substrates were suitable for this


El mayor porcentaje de germinación de semillas (89.1%) se obtuvo al adicionar 80% de composta a la mezcla de sustrato (T3). La menor relación turba:composta observada en el tratamiento T3 aumentó el porcentaje de germinación 10.4% en comparación con los otros dos tratamientos.

En jitomate (Solanum lycopersicum Mill.), Berrospe-Ochoa et al. (2012) probaron siete diferentes sustratos orgánicos, incluyendo cachaza, sin compostear, composteados y vermicomposteados, en comparación con la mezcla de turba y agrolita (3:1; v/v) como testigo y demostró que no hay efectos significativos de los mismos sobre la variable respuesta, logrando incluso una germinación 93%, lo que demuestra que los sustratos fueron adecuados para esta especie. En el caso de la presente investigación con lulo, especie que pertenece al mismo género que el jitomate, se observa una estimulación de la germinación al incrementar el porcentaje de composta en la mezcla de sustrato. Esta diferencia puede ser atribuida al hecho de que el compostaje aumenta las poblaciones de bacterias (Berrospe-Ochoa, 2010) cuya actividad pudieran estar influyendo en los procesos de germinación a través de la síntesis de reguladores del crecimiento y la biodisponibilidad de nutrimentos (Gharib et al., 2008; Fuchs, 2010).

En contraste a lo observado en cuanto a germinación, la menor relación turba:composta observada en el T3 (0.25) que contenía el mayor porcentaje de composta, afectó negativamente las variables altura de planta y diámetro de tallos, ya que en ambas variables la media inferior fue detectada en el tratamiento T3 (p≤ 0.05), y ésta fue estadísticamente diferente a las observadas en plantas crecidas en los tratamientos T1 y T2 (Cuadro 2). La menor relación turba:composta (T3) disminuyó la altura de plantas en 20 % en comparación con los tratamientos T1 y T2. La diminución del diámetro de tallo fue del 30 % en el T3 en comparación con los otros dos tratamientos.

species. In the case of the present investigation with lulo, species belonging to the same genus as the tomato, it was observed a stimulation of germination by increasing the percentage of compost to the substrate mixture. This difference can be attributed to the fact that composting increases bacterial populations (Berrospe-Ochoa, 2010) whose activity may be influencing germination processes through the synthesis of growth regulators and nutrient bioavailability (Gharib et al., 2008; Fuchs, 2010).

Cuadro 2. Porcentaje de germinación, altura de planta y diámetro de tallo de lulo (Solanum quitoense Lamarck.) en respuesta a tres combinaciones de sustratos orgánicos.

Table 2. Germinatio percentage, plant height and stem diameter of lulo (Solanum quitoense Lamarck.) in response to three combinations of organic substrates.

Letras distintas en la misma columna indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p ≤ 0.05).

Tratamiento Porcentaje de germinación Altura de planta (cm) Diámetro de tallo (mm)T1 75.3a 5.37a 20.0aT2 79.9a 5.35a 20.1aT3 89.1b 3.8b 16.4b

Figura 1. Biomasa seca (BS) de raíz, vástago y total de plántulas de lulo (Solanum quitoense Lamarck.) en respuesta a sustratos orgánicos de turba: composta v/v en relación 1:50 (T1), 0.66 (T2) y 0.25 (T3) respectivamente. Los valores son producto de diez plantas muestreadas. Letras distintas sobre las columnas en cada variable indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05).

Figure 1. Dry biomass (DB) of root, stem and total seedlings OF lulo (Solanum quitoense Lamarck.) In response to organic substrates of peat: compost v/v ratio 1:50 (T1), 0.66 (T2) 0.25 (T3) respectively. Values are product of ten plants sampled. Different letters on the columns in each variable indicate significant statistical differences (Tukey, p≤ .05).

Peso

de

la B

iom

asa

Seca

, mg

TratamientoT1 T2 T3

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

BS RaízBS VástagoBS Total

a

a b

a a

b

a a

a


Respecto al número de hojas por planta, el tratamiento T1 (40% de composta en la mezcla de sustrato) produjo la media más alta, aunque ésta fue estadísticamente semejante a las medias de los tratamientos T2 y T3. En promedio, las plantas produjeron 7.2 hojas en el periodo de crecimiento estudiado (60 días después de la siembra) (Cuadro 3). En cuanto a las dimensiones de las hojas, la media más alta del ancho y largo de hojas se registró en los tratamientos T1 y T2 (Cuadro 2). En cambio, el largo de raíz fue mayor en plantas crecidas en el tratamiento la relación turba:composta de 0.25 (T3), y alcanzó un promedio de 12.11 cm, el cuál es 33% superior al promedio observado en T2 y 41% superior al observado en T1 (Cuadro 3).

En cuanto a las medias de las unidades SPAD medidas como un indicador indirecto del contenido de clorofila, se observa que hubo diferencias significativas entre tratamientos, con el mayor valor registrado en el T1 y el menor en el T3. De acuerdo con Masinde et al. (2009) las lecturas SPAD pueden ser usadas para un mejor manejo de la fertilización nitrogenada, dado que el contenido de N en hojas se correlaciona significativamente con su contenido de clorofila, por lo que un alto nivel de los registros en unidades SPAD significa elevado contenido de N en hoja, que puede conducir a una aumento de la tasa fotosintética y por lo tanto de la acumulación de biomasa y del rendimiento (Masinde et al., 2009). En el caso de la presente investigación, los registros SPAD observados en los tratamientos T1 y T2 se relacionaron proporcional y positivamente con mayores dimensiones de las hojas, diámetro de tallo, altura de planta y acumulación de materia seca, lo cual no sucedió con las plantas crecidas en el tratamiento T3 que registró valores bajos en unidades SPAD (Cuadro 3).

El peso de la biomasa seca (BS) de raíz no observó diferencias significativas entre tratamientos. El peso del vástago y total fueron estadísticamente inferiores en el tratamiento T3 (Figura 1).

In contrast to what was observed in terms of germination, the lowest ratio peat: compost observed in T3 (0.25) containing the highest percentage of compost, adversely affected the variables plant height and stem diameter, since in both variables the lowest mean was detected in T3 treatment (p≤ 0.05), and this was statistically different from those observed in plants grown in T1 and T2 (Table 2). The lowest ratio peat: compost (T3) decreased plant height by 20% compared to T1 and T2. The decrease of the stem diameter was 30% in T3 in comparison with the other two treatments

Regarding the number of leaves per plant, treatment T1 (40% compost in the substrate mixture) produced the highest average, although this was statistically similar to the

means of the treatments T2 and T3. On average, the plants produced 7.2 leaves in the growth period studied (60 days after planting) (Table 3). Regarding the dimensions of the leaves, the highest average length and width of leaves was recorded in T1 and T2 (Table 2). Instead, the root length was higher in plants grown in the treatment with the relationship peat: compost 0.25 (T3), showed an averaged 12.11 cm, which is 33% higher than the average observed in T2 and 41% higher than observed in T1 (Table 3).

In relation with the means of SPAD units measured as an indirect indicator of chlorophyll content, they show that there were significant differences between treatments, with the highest value recorded in T1 and lowest in T3. According to Masinde et al. (2009) SPAD readings can be used for better management of nitrogen fertilization, since the leaf N content was significantly correlated with chlorophyll content, so high level records in SPAD units means high N content in leaf, which may lead to an increase in the rate of photosynthesis and thereby the accumulation of biomass and yield (Masinde et al., 2009). For this investigation, SPAD records observed in T1 and T2 were related positively proportionally with larger leaves, stem

Cuadro 3. Número, ancho y largo de hojas, largo de raíz y unidades SPAD en plantas de lulo (Solanum quitoense Lamarck.) crecidas en tres mezclas de sustratos orgánicos.

Table 3. Number, length and width of leaves, root length and SPAD units in pineapple plants (Solanum quitoense Lamarck.) grown in three mixtures of organic substrates.

Letras distintas en la misma columna indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05).

Tratamiento Número de hojas Ancho de hojas (cm) Largo de hojas (cm) Largo de raíz (cm) Unidades SPADT1 7.31a 2.94a 4.13a 7.14c 11.05aT2 6.90b 2.91a 4.11a 8.03bc 9.64bT3 7.06ab 2.14b 3.10b 12.11a 7.30c


Las diferencias observadas entre tratamientos se pueden atribuir a las propiedades de los materiales composteados. De acuerdo con Berrospe-Ochoa et al. (2012), mientras la composta de cachaza presenta una densidad aparente de 0.36 mg m3, un índice de grosor 53%, un diámetro medio ponderado de 0.97 mm y una porosidad de 80.7%, en la turba estos valores son de 0.15 Mg m3, 58%, 1.56 mm y 88.8%, respectivamente, lo que significa que la composta es 2.4 veces más densa que la turba pero la turba presenta un diámetro ponderado 1.7 veces más elevado que la composta y una porosidad 1.1 superior al material composteado.

En cuanto a características químicas promedio, la composta de cachaza muestra un pH de 7.6, una conductividad eléctrica de 6.4 dS m-1, un contenido de materia orgánica de 59% y de 2.1 % de N, 627 ppm de P y un contenido en meq 100 g-1 de 0.012 K, 47 Ca, 30 Mg, 0.002 Na y una capacidad de intercambio catiónico de 46.2, en tanto que en la turba estos valores son de 4.6, 0.2 dS m-1, 67%, 0.7 %, 2.1 mg L-1, 0.0, 6.2, 1.8 y 0.001 meq 100 g-1 y 51, respectivamente (Berrospe-Ochoa et al., 2012), lo cual genera una variabilidad en las características de las mezclas al usar diferentes proporciones de estos sustratos como fuente, que originan la diversidad de respuestas observadas en las plantas.

Por ejemplo, el pH de las mezclas debe acercarse a la neutralidad o ligera acidez al mezclar los sustratos, y se esperaría que el pH sea menor a medida que disminuya la relación turba: composta. Así, la relación turba: composta de 0.25 (T3) podría presentar el mayor pH, lo que debió haber estimulado un mayor esfuerzo del sistema de raíces por explorar la rizosfera y absorber los nutrimentos según los requiere la planta, lo que se reflejó en una mayor longitud de raíz, pero un menor crecimiento del vástago y un menor contenido de clorofilas medido indirectamente a través de la cuantificación de unidades SPAD (Hamid et al., 2006; Flórez et al., 2008a; Martínez, 2012).

El mayor crecimiento y desarrollo de raíces en el T3 (80% de composta en la mezcla; relación turba: composta de 0.25) puede explicarse debido a la existencia de ciertas fitohormonas como el ácido indolacético (Canellas et al., 2002; Quaggiotti et al., 2004), capaces de inducir la formación y el crecimiento de raíces laterales por medio de la activación de las bombas de H+-ATPasa del plasmalema y del tonoplasto (Canellas et al., 2002; Zandonadi et al., 2006), así como de incrementar la absorción de nutrientes para su propia expansión, mediante la activación de la

diameter, plant height and dry matter accumulation, which did not happen with plants grown in T3 treatment showed low values in SPAD units (Table 3).

The weight of dry biomass (DB) root did not evidenced significant differences between treatments. The seedling and total plant weight were statistically lower in treatment T3 (Figure 1).

The differences observed between treatments can be attributed to the properties of the composted materials. According to Berrospe-Ochoa et al. (2012), while the sugar cane chaff composted has a bulk density of 0.36 mg m3, an index of thickness 53%, a pondered average diameter of 0.97 mm and a porosity of 80.7%, in the peat these values are 0.15 mg m3, 58%, 1.56 mm and 88.8%, respectively, which means that the compost is 2.4 times denser than the peat but the peat has a pondered diameter 1.7 times higher than the sugar cane chaff compost and a porosity 1.1 higher than composted materials.

Regarding average chemical characteristics cachaza compost (sugar cane chaff) shows pH 7.6, an electrical conductivity of 6.4 dS m-1, an organic matter content of 59% and 2.1% N, 627 ppm of P and a meq 100 g -1 content of 0012 K, 47 Ca, 30 Mg, Na 0.002 and a cation exchange capacity of 46.2, while in the peat these values are 4.6, 0.2 dS m-1, 67%, 0.7%, 2.1 mg L-1, 0.0, 6.2, 1.8 and 0.001 meq 100 g-1 and 51, respectively (Berrospe-Ochoa et al., 2012), which creates a variability in the characteristics of the mixtures by using different ratios of these source substrates as source, giving the diversity of responses observed in the plants.

For example, the pH of the mixture should approach to neutrality or slightly acidity by mixing the substrates, and the pH would be expected to be lower as the ratio decreases peat: compost. Thus, the relationship peat: compost of 0.25 (T3) may present a higher pH, which should have stimulated increased efforts of the root system to explore the rhizosphere and absorb the nutrients as required by the plant, which was reflected in a greater root length, but lower shoot growth and lower chlorophyll content measured indirectly by quantifying SPAD units (Hamid et al., 2006; Florez et al., 2008a; Martínez, 2012).

The higher growth and development of roots in the T3 (80% compost in the mixture, ratio peat: compost 0.25) can be explained by the existence of certain phytohormones like indoleacetic acid (Canellas et al., 2002; Quaggiotti et al., 2004), capable of inducing the formation and


trascripción de genes responsables de su transporte y metabolismo (Quaggiotti et al. 2004; Domínguez et al., 2010).

De la misma manera, la conductividad eléctrica esperada al aumentar la proporción de composta en la mezcla de sustrato pudo haber provocado un desbalance de la movilización nutrimental reflejado en una disminución de las medias en las variables altura de planta, diámetro de tallo, longitud y ancho de hojas y longitud de raíz en la mezcla de sustrato con 80% de composta (relación turba:composta 0.25) (T3) en comparación con los tratamientos T1 (40% de composta; relación turba:composta 1.50) y T2 (60% de composta; relación turba: composta 0.66).

De Grazia et al. (2006) sostienen que el principal efecto de los materiales composteados es disminuir la lixiviación de nutrientes desde la matriz del sustrato gracias a la mayor retención hídrica y al aumento de la capacidad de intercambio de iones. Así también, al hacer las mezclas de estos sustratos debe haber un incremento en la disponibilidad de nutrimentos cuyos sinergismos y antagonismos pueden explicar las respuestas de las plantas en este estudio. En este contexto, Lazcano et al. (2009) probaron la adición de 0, 10, 20, 50, 75 y 100% de composta y vermicomposta en la mezcla de sustratos para la producción de plántulas de tomate (Solanum lycopersicum L.) y reportaron que la vermicomposta puede adicionarse hasta en 100% de la mezcla, en tanto que la composta solo puede agregarse en 50% de la misma, sin causar alta mortalidad de plántulas. Las dosis bajas de composta (10 y 20%) en combinación con dosis altas de vermicomposta incrementan significativamente la biomasa aérea y subterránea en plantas, y mejoran sus variables morfológicas.

Por su parte, Márquez-Hernández et al. (2008) reportaron que el uso de composta y vermicomposta entre 40 y 50% de la mezcla de sustratos aumenta hasta nueve veces el rendimiento de tomate en invernadero, lo cual se atribuye a que los materiales composteados disminuyeron la lixiviación, la volatilización y la adsorción de nutrimentos (Tilman et al., 2002).

Éstos resultados son coincidentes con lo reportado por Atiyeh et al. (2001), observaron la aplicación 25 a 50% de vermicomposta de estiércol porcino produce los mejores resultados en el crecimiento de plantas de tomate, y observaron efectos negativos al aplicar mayores

growth of lateral roots by activating pump H +-ATPase of plasmalemma and tonoplast (Canellas et al. 2002; Zandonadi et al., 2006) as well as increasing the absorption of nutrients of its own expansion, by activating the transcription of genes responsible for its transport and metabolism (Quaggiotti et al. 2004; Domínguez et al., 2010).

In the same way, electrical conductivity expected by increasing the proportion of compost in the substrate mixture may have caused an imbalance of nutrient mobilization reflected in a decrease in the average in the variables: plant height, stem diameter, length and width leaf and root length in the substrate mixture of substrate with 80% of compost (relation peat: compost 0.25) (T3) in comparison with T1 treatments (40% compost, relation peat:compost 1.50) and T2 (60% compost, ratio peat: compost 0.66).

De Grazia et al. (2006) argue that the main effect of composted materials is to reduce the nutrients leaching from the substrate matrix due to an increased water retention and increased ion exchange capacity. Also, by making mixtures of these substrates should be an increase in nutrient availability which synergisms and antagonisms may explain the responses of the plants involved in this study.

In this context, Lazcano et al. (2009) tested the addition of 0, 10, 20, 50, 75 and 100% of compost and vermicompost in the substrates mixture for production of tomato seedling (Solanum lycopersicum L.) reported that can be added vermicompost up to 100% of the mixture, while the compost can be added in only 50% of it, without causing high mortality of seedlings. Low doses of compost (10 and 20%) in combination with high doses of vermicompost significantly increased aboveground and belowground biomass in plants, and improve their morphological variables

Meanwhile, Márquez-Hernández et al. (2008) reported that the use of compost and vermicompost between 40 and 50% in the substrates mixtures increases up to nine times the tomato yield cultivated in greenhouse, which is attributed to the composted effect of composted materials decreasing lixiviation, volatilization and nutrient adsorption (Tilman et al., 2002).

These results math coincident with those reported by Atiyeh et al. (2001) whose indicated that applications from 25 to 50% of pig manure vermicompost produces the best results in the growth of tomato plants, and observed adverse effects applying higher percentages of this material on the substrate mixture, due mainly to a higher concentration of


porcentajes de este material en la mezcla de sustrato, debido principalmente a una mayor concentración de sales solubles, la pobre porosidad y menor aireación en el material composteado. Dado que el tomate pertenece al mismo género que el lulo, es posible postular que las mezclas de sustratos que mejor resultados pueden tener sobre el desarrollo y crecimiento de lulo son los que contengan entre 50 y 60% de composta (Flórez et al., 2008a; Ramírez y Duque, 2010).

Los hallazgos aquí presentados constituyen la primera fase para promover a esta especie como un elemento potencial del paisaje de los agroecosistemas en México, con una amplia perspectiva para su cultivo y aprovechamiento que permita contribuir al desarrollo sostenido de las sociedades rurales debido al contenido de nutrientes y al uso industrial de su fruto, aunado a su aportación como elemento innovador del paisaje.

Conclusiones

La combinación de composta de cachaza y turba generó diferentes relaciones turba: composta y afectó de manera significativa la germinación y el crecimiento de plantas de lulo en etapa de almácigo.

El mayor porcentaje de germinación se observó en el tratamiento la mezcla de sustrato que contenía en mayor proporción (80%) composta de cachaza y con ello una relación turba: composta de 0.25. Éste tratamiento también generó un mayor desarrollo de raíces.

Las relaciones turba: composta de 1.5 y 0.66 (correspondientes a 40 y 60% de composta, respectivamente) generaron plantas más altas, con mayor diámetro de tallo, con hojas más grandes y con mayores valores de unidades SPAD.

El lulo logró buena germinación y muestra un desarrollo aceptable de plántulas en sustratos con diferentes relaciones turba: composta.

Agradecimientos

Los autores agradecen a la Línea Prioritaria de Investigación 4 Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje del Colegio de Postgraduados por los apoyos y facilidades otorgadas.

soluble salts, poor aeration porosity and lower composted material. Since the tomato belongs to the same genus as lulo, it is possible to postulate that substrate mixtures that best results can have on the development and growth of lulo are those containing between 50 and 60% compost (Florez et al., 2008a; Ramírez and Duke, 2010).

The findings presented here constitute the first phase to promote the species studyed as a potential element of the landscape of agroecosystems in Mexico, with a wide perspective for cultivation and use that could contribute to sustainable development of rural communities due to nutrient content and industrial use of its fruit, coupled with his contribution as an innovative element of the landscape.

Conclusions

The combination of sugar cane chaff and peat compost generated different relationships peat: compost and significantly affected the germination and growth of lulo plants at nursery stage.

The highest percentage of germination was observed in the treatment involving the substrate mixture containing a higher proportion (80%) of sugar cane chaff compost and thus a relation peat: compost of 0.25. This treatment also resulted in a greater root development.

The proportions peat: compost 1.5 and 0.66 (corresponding to 40 and 60% compost, respectively) produced taller plants with greater stem diameter, with larger leaves and higher values of SPAD units.

The lulo species studied achieved good germination and seedling development acceptable by using substrates with different ratios peat: compost.

Literatura citada

Atiyeh, R. M.; Edwards, C. A.; Subler, S. and Metzger, J. D. 2001. Pig manure vermicompost as a component of a horticultural bedding plant medium: effects on physicochemical properties and plant growth. Biores. Technol. 8:11-20.



Hamid, F. H.; Ahmad, T.; Khan, B. M.; Waheed, A. and Ahmed, N. 2006. Effect of soil pH in rooting and growth of tea cuttings (Camellia sinensis L.) at nursery level. Pak. J. Bot. 38:293-300.

Heiser, C. B. 2000. The naranjilla Solanum quitoense and relatives after 38 years. Plants and People. Soc. Econ. Bot. Newslet. 14:4-5.

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Vermicompost como sustrato en la producciónde menta (Menta piperita L.)*

Vermicompost as a substrate in the production of peppermint (Mentha piperita L.)

José Cruz Romero Figueroa1§, Ma. de las Nieves Rodríguez Mendoza1, Ma. del Carmen Gutiérrez Castorena1 y Julio Sánchez Escudero2

1Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. Área de Nutrición Vegetal. Carretera México-Texcoco km 36.5, Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 595 95 101 98. Ext. 1262 ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]) 2Postgrado en Agroecología. Campus Montecillo. Ext. 1741 ([email protected]) §Autora para correspondencia: [email protected].

Resumen

El objetivo del trabajo fue comparar la relación carbono nitrógeno del vermicompost como sustrato en la producción y concentración nutrimental de menta (Menta piperita L.). Se realizaron tres compostas con relaciones iniciales de C/N 45, 35 y 26, para ello se utilizaron dos materiales orgánicos paja de maíz (PM) y estiércol de bovino (EB). Al final del proceso de vermicompostaje se cosechó el humus de lombriz o vermicompost (VC) y se obtuvo relaciones C/N 21, 27 y 13 respectivamente. Para la evaluación nutrimental del vermicompost se diseñó un experimento factorial (3 x 2), con tres relaciones C/N, con y sin la incorporación de efluentes orgánicos (derivados del proceso de vermicompostaje), en un diseño completamente al azar con 10 repeticiones. Las plántulas de menta se colocaron en macetas con una mezcla de vermicompost:agrolita (3:1, v:v). 73 días después del trasplante (DDT) se determinó nitratos (NO-

3) y potasio (K+) con los ionómetros portátiles Horiba®, posteriormente se cosecharon las plantas y se cuantificó peso fresco y seco de hojas, tallos y raíz, índices de materia seca y la proporción de la parte aérea y raíz. Las plantas desarrolladas en el VC 13 presentaron la mayor concentración de NO-

3 (12 750 ppm) y K+ (10,100 ppm) además favoreció el desarrollo del cultivo que se refleja en

Abstract

The objective was to compare the carbon nitrogen vermicompost as substrate in the production and nutrient concentration of peppermint (Mentha piperita L.). There were three initial relationships compost C/N 45, 35 and 26, for these two organic matters were used; maize straw (PM) and cow manure (EB). At the end of the vermicomposting process we harvested vermicompost (VC) and obtained C/N ratios of 21, 27 and 13 respectively. For the nutritional evaluation of vermicompost we designed a factorial experiment (3 x 2) with three C/N ratios, with and without the addition of organic effluents (derived from vermicomposting process) in a completely randomized design with 10 replications. Peppermint seedlings were placed in pots containing a mixture of vermicompost: perlite (3:1, v: v). 73 days after transplanting (DAT) nitrates were determined (NO-

3) and potassium (K +) with mobile Ionomers Horiba®, then the plants were harvested and quantified the fresh and dry weight of leaves, stems and roots, dry matter rates and the proportion of shoots and roots. Plants grown in the VC 13 had the highest concentration of NO-

3 (12 750 ppm), and K+ (10, 100 ppm) also favoring the development of the crop which is reflected in Total Biomass (16.97 g) compared to the plants grown in

* Recibido: noviembre de 2012


José Cruz Romero Figueroa et al.890 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

Biomasa Total (16.97 g) en comparación con las plantas que crecieron en VC 21 y 27. Vermicompost con rel C/N inicial de 26 produce un material que puede ser utilizado como sustrato en el cultivo de menta para consumo en fresco o en seco.

Palabras clave: Menta piperita L., relación C/N, vermicompost.

Introducción

En México la producción de hierbas aromáticas presenta un gran potencial debido al incremento en las exportaciones a países como Estados Unidos de América, Japón y Alemania (Sánchez y Lucero, 2012). Entre las plantas aromáticas de importancia nacional se encuentra la menta que pertenece a la familia Lamiaceae, se distribuye en regiones templadas y subtempladas (Arzani et al., 2007), sus productos son la producción de hojas secas que son usadas en tés y condimentos y aceites esenciales (Dorman et al., 2003), que es fuente valiosa de antioxidantes, por lo que su consumo se ha incrementado en los últimos años (Rodríguez et al., 2006).

En la producción orgánica el uso del compost se ha convertido en un elemento central, ya que proveen de una aeración adecuada, mejora la capacidad de retención de agua, promueve el crecimiento de microorganismos benéficos en la rizosfera y sirven como un reservorio de nutrientes para la obtención de plantas sanas que contribuyen a la productividad de las mismas (Velarde et al., 2004; Hashemimajd et al., 2004; Rodríguez et al., 2008; Nair et al., 2012). Por sus características físico-químicas la incorporación del compost al suelo favorece la aireación y drenaje, lo que permite un mejor desarrollo del cultivo (Hashemimajd et al., 2004)

Para el inicio del compostaje se recomienda que la rel C/N de los materiales a utilizar estén entre 25-35 (Bernal et al., 2009, Sánchez et al., 2008), mientras que para el vermicompostaje está oscile entre 20-25 (Sánchez et al., 2008) previo pre-compostaje, esto permite que las temperaturas altas que se presenten en la primera etapa aseguren la inocuidad del producto final, y cuando se agreguen las lombrices la temperatura baje y sea más eficiente la actividad de estas. La rel C/N del producto final del proceso de vermicompostaje conocido como humus de lombriz o vermicompost oscilará entre 13-15, lo que permite definir la estabilidad del producto (Zhu, 2007).

VC 21 and 27. Vermicompost with initial C/N 26 produces a material which can be used as substrate for the cultivation of fresh consumption mint or dry.

Key words: Mentha piperita L., C/N, vermicompost.

Introduction

In Mexico, aromatic herb production has great potential due to increased exports to countries such as USA, Japan and Germany (Sánchez and Lucero, 2012). Among the aromatic plants of national importance is the mint family, Lamiaceae, distributed in temperate and sub-temperate regions (Arzani et al., 2007), their products are the production of dried leaves used in teas, condiments and essential oils (Dorman et al., 2003), which is a valuable source of antioxidants, so that their consumption has increased in the recent years (Rodríguez et al., 2006).

In organic compost, its use has become a key element, since they provide a proper aeration, improving water retention, promotes growth of the beneficial microorganisms in the rhizosphere and serve as a reservoir of nutrients for healthy plant, contributing to productivity (Velarde et al. 2004; Hashemimajd et al., 2004; Rodríguez et al., 2008; Nair et al., 2012). Because of their physicochemical characteristics, incorporating this compost into the soil facilitates aeration and drainage, allowing better crop development (Hashemimajd et al., 2004).

For the start of composting is recommended that C/N of the materials used are between 25-35 (Bernal et al., 2009; Sánchez et al., 2008), while for the vermicomposting is ranging between 20 to 25 (Sánchez et al., 2008) before pre-composting, this allows high temperatures that occur in the first stage and ensure the safety of the final product, and when we add the worms, the temperature drops making more efficient this activity. The C/N of the final product of the process known as vermicomposting range between 13-15, which lets us define then product´s stability (Zhu, 2007).

Measuring the growth of specific organs and the proportion of these with respect to the total plant, to identify biochemical and physiological changes associated with crop nutrition which will directly influence the production (Salisbury and Ross, 1994; Delgado et al., 2004). In this regard, there

Vermicompost como sustrato en la producción de menta (Menta piperita L.) 891

La medición del crecimiento sobre órganos específicos y la proporción de estos con respecto al total de la planta, permite identificar cambios bioquímicos y fisiológicos relacionados con nutrición del cultivo que van a influir directamente sobre la producción (Salisbury y Ross, 1994; Delgado et al., 2004). En relación a este aspecto es poco lo que se conoce sobre la producción del cultivo de menta con sustratos orgánicos y cómo se modifican los indicadores de desarrollo y crecimiento. Por tal motivo, el objetivo del presente trabajo fue comparar la relación carbono nitrógeno del vermicompost como sustrato en la producción y concentración nutrimental de menta.


La presente investigación se llevó a cabo en las instalaciones del Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Estado de México. Para el pre-compostaje se utilizaron 2 materiales orgánicos paja de maíz y estiércol de bovino, a estos se les determinó materia orgánica y nitrógeno total en laboratorio, una vez obtenido los resultados y en base a las fórmulas propuestas por el Comité Técnico de Normalización Nacional de Productos Agrícolas y Pecuarios (2007) se determinaron las rel C/N de paja de maíz (PM) y estiércol de bovino (EB). Con base en esto se calculó las cantidades como se indica en el Cuadro 1. Después de 93 días se incorporó la lombriz, y 97 días después finalizó el proceso con una rel C/N que va de 13 a 27 (Cuadro 1).

El material vegetal utilizado fue semilla de menta (Rancho los Molinos®), sembradas en charola de 200 cavidades utilizando como sustrato peat moss, 30 días después se hizo el trasplante, colocando una planta por unidad experimental que consistió en un bolsa negra de polietileno (17 x 17) que contenía con una mezcla de vermicompost y agrolita (3:1 V:V). Para conocer el potencial nutrimental de los vermicompost se utilizó un diseño de tratamientos con arreglo factorial (3 x 2) el primer factor fueron las relaciones C/N a evaluar (21, 27 y 13) y el segundo factor fue la incorporación de los efluentes (con y sin) que fueron colectados tres semanas antes de la cosecha del humus de lombriz. Los tratamientos se replicaron 10 veces y se distribuyeron completamente al azar (Cuadro 2).

is little information known about the mint crop production with organic substrates and how to modify the growth and development indicators. For this reason the objective of this study was to compare carbon nitrogen vermicompost as substrate in the production and nutrient concentration of mint.


This research was performed in the facilities of the Graduate College, Campus Montecillo, State of Mexico. For the pre-composting we used two organic materials, maize straw and cow manure, for these we were determined its organic matter and total nitrogen in the laboratory, after obtaining the results and based on the formulas proposed by the National Standardization Technical Committee Agriculture and Livestock (2007) determining the C/ N of maize straw (PM) and cow manure (EB). Based on this, we calculated the amounts shown in the Table 1. After 93 days we added the worms, and 97 days after the process ended with C/N ranging from 13-27 (Table 1).

The plant material used was mint seed (Rancho los molinos®), seeded in 200 cavities tray using peat moss as substrate, 30 days after the transplant, placing one plant per experimental unit consisting of a black polyethylene bag (17 x 17) containing a mixture of vermicompost and perlite (3:1 V:V). For the nutritional potential of vermicompost we used a factorial arrangement of treatments (3 x 2) the first

Materiales orgánicos (kg)

Rel C/N inicial en el proceso de pre-compostaje

Rel C/N final en el proceso de

vermicompostaje*PM EB670 1330 45 21§

320 1680 35 270 2000 26 13

Cuadro 1. Cantidad de material orgánico para la obtención de las relaciones carbono nitrógeno en el proceso de pre-compostaje.

Table 1. Amount of organic material for obtaining carbon-nitrogen relations during the pre-composting process.

PM= paja de maíz; EB = estiércol de bovino. *Material que se utilizó para la evaluación en Menta (Menta piperita L.). §Ajuste numérico para aspectos prácticos.


Todas las plantas fueron regadas cada tercer día con 60 mL de agua acidulada (cálculo obtenido por riego por goteo de 2 min.). Durante el desarrollo de las plantas se hicieron lecturas SPAD a los 16, 34, 53 y 73 días después del trasplante, utilizando un medidor de clorofila Minolta®

SPAD 502. A la cosecha (73 DDT) en invernadero en las primeras horas de la mañana se determinó en extracto celular NO-

3 y K+ (ionómetros portátiles HORIBA®), que se obtuvo de la trituración de los tallos que contenían las hojas más recientemente maduras (Alcántar y Sandoval, 1999; Hart et al., 2003).

Al mismo tiempo se hicieron determinaciones de peso fresco de hojas (PFH) y tallos (PFT), volumen radial (VR), peso seco de Hojas (PSH), Tallos (PST) y Raíz (PSR). Con estas medidas directas se calculó la Biomasa Fresca (BF= PFH + PFT), peso seco se calculó Biomasa aérea (BA= PSH + PST), índice de materia seca (IMS= BA/BF) y proporción de la parte aérea con respecto a la raíz (PPAR= BA/PSR) expresados en g planta-1 (Villar et al., 2005). Los datos obtenidos se analizaron con el paquete estadístico SAS 9.3 mediante un análisis de varianza de acuerdo con el diseño experimental utilizado y comparación de medias mediante la prueba de Tukey (p≤ 0.05).


El pre-compostaje se inició con tres relaciones C/N, 45, 35 y 26, después de la descomposición de los materiales orgánicos y su trasformación a vermicompost se obtuvo un sustrato químicamente estable con relaciones 21, 27 y 13 respectivamente (Cuadro 3). De acuerdo con Sánchez et al. (2008) la mejor rel C/N de un vermicompost para la producción agrícola, oscila entre 10 y 13. La actividad de las lombrices está asociada completamente con actividad microbiana para la generación de un vermicompost enriquecido con organismos benéficos para la plantas (Rajasekar et al., 2012). En el Cuadro 3, se muestra los resultados del análisis químico de los tres materiales.

El vermicompost con la rel C/N 13 presentó el mayor porcentaje de nitrógeno (0.625%), la mitad de lo reportado por Durán y Henríquez, (2007) quienes al obtener un vermicompost derivado del uso de estiércol vacuno con una Rel C/N de 10.9 presentó 1.8% de nitrógeno, lo que demuestra que el tipo de materia prima utilizada para la elaboración del vermicompost determinará las características finales del material. La mayor concentración de fósforo se presentó en

factor was C/N ratios to be evaluated (21, 27 and 13) and the second factor was the incorporation of effluent (with and without) that were collected three weeks before harvested vermicompost. The treatments were replicated 10 times and completely randomized (Table 2).

All plants were watered every other day with 60 ml of acidulated water (obtained by calculating drips of 2 min). During the plant development SPAD readings were made at 16, 34, 53 and 73 days after transplantation, using a Minolta Chlorophyll Meter SPAD 502®. At harvest (73 DAT) in the greenhouse in the early morning hours we determined cell extract of NO-

3 and K+ (mobile Ionomers HORIBA®), which was obtained from the shattering of stems containing the most recently mature leaves (Alcántar and Sandoval, 1999; Hart et al., 2003).

At the same time measurements of leaf fresh weight (PFH), stems (PFT), radial volume (VR), dry weight of leaves (PSH), atems (PST) and roots (PSR) were made. With these direct measures we calculated Fresh Biomass (BF= PFH+PFT), dry weight was calculated aerial biomass (BA= PSH + PST), dry matter index (IMS= BA / BF) and the proportion of the aerial part with respect to the roots (PPAR= BA/PSR) expressed in g plant-1 (Villar et al., 2005). The data obtained were analyzed using the statistical package SAS 9.3 by analysis of variance according to the experimental design and comparison of means by Tukey test (p≤ 0.05).


Pre-composting started with three ratios C/W, 45, 35 and 26, after decomposition of organic materials and its transformation to a substrate was obtained with

Cuadro 2. Generación de tratamientos evaluados.Table 2. Generating treatments evaluated.

* Los efluentes se incorporaron cada siete días.

Tratamiento Descripción IdentificaciónT1 Vermicompost rel C/N 21 +

efluente*VC 21 + EF

T2 Vermicompost rel C/N 21 VC 21T3 Vermicompost rel C/N 27 +

efluenteVC 27 + EF

T4 Vermicompost rel C/N 27 VC 27T5 Vermicompost rel C/N 13 +

efluenteVC 13 + EF

T6 Vermicompost rel C/N 13 VC 13


la rel C/N 13 (Cuadro 3) con 988.74 ppm, niveles altos de fósforo son importantes para la estimulación del crecimiento de raíces (Brown et al., 2003), pero también puede afectar el desarrollo de la planta cuando las concentraciones son demasiado altas (Alcántar et al., 2009). Por otro lado, Atiyeh et al. (2002) menciona que el vermicompost al sufrir una serie de transformaciones hacen disponibles cuatro veces más el nitrógeno, veinticinco veces más el fósforo, y dos veces más el potasio.

El vermicompost de la rel C/N 13 obtuvo los mayores resultados en C.E. que fue de 2.2 dS m-1, C.I.C. con un valor de 27.74 cmol kg-1 y K+ con un valor de 132.55 ppm, y fue menor en materia orgánica con 14.4% (Cuadro 3), el comité técnico de normalización nacional de productos agrícolas y pecuarios (2007) indica que un vermicompost presenta en promedio CIC> a 40 cmol kg-1, pH de 5.5 a 8.5, CE≤ 4 dS m-1. Hernández et al. (2010) y Khan y Fouzia (2011), reportan pH 6.54-8.66, CE 2.89-5.75 dS m-1, y concentraciones de K+ de 1 520-1 900 ppm. Aunque se obtienen diferencias en las características químicas, es muy difícil estandarizar concentraciones nutrimentales para un mejor vermicompost, pues esto depende del material de origen y la tecnología empleada para su producción.

Durante el desarrollo del cultivo se observaron en las hojas diferencias en la tonalidad de verde que se ratificó con las lecturas SPAD. En la Figura 1, se muestra como a los 16 DDT los tratamientos VC 13 con y sin efluentes fueron altamente significativos (p≤ 0.05) sobre los demás tratamientos, los valores obteniendos fueron de 29.69 y 28.68 respectivamente, seguido del VC 27 (25.03), mientras que en los tratamientos VC 27 + EF, VC 21 y VC 21 + EF no hubo diferencias estadísticas (p≤ 0.05). Éstos resultados indican que la incorporación de efluentes no siempre viene acompañado de una respuesta favorable por la planta, tal como lo confirma Atiyeh et al. (2002).

vermicompost chemically stable in relations of 21, 27 and 13 respectively (Table 3). According to Sánchez et al. (2008) the best C/N of a vermicompost for crop production, ranges from 10 to 13. The earthworm activity is associated entirely with microbial activity for the generation of a vermicompost enriched with beneficial organisms for the plants (Rajasekar et al., 2012). The Table 3 shows the results of the chemical analysis of the three materials.

The vermicompost with C/N 13 had the highest percentage of nitrogen (0.625%), half of that reported by Duran and Henríquez (2007) who got a vermicompost from cow manure with C/N 10.9 showed 1.8% nitrogen, which shows that the type of raw material used for the production of vermicompost determine the final characteristics of the material. The highest concentration of phosphorus was presented at the C/N 13 (Table 3) with 988.74 ppm, high phosphorus levels are important for root growth stimulation (Brown et al., 2003), but it can also affect the development of the plant when the concentrations are too high (Alcántar et al., 2009). Furthermore, Atiyeh et al. (2002) mentioned that, the vermicompost undergoing a series of transformations made available four times more nitrogen, twenty times more phosphorus and twice the potassium.

The vermicompost of C/N 13 obtained the best results in EC, 2.2 dS m-1, C.I.C. with a value of 27.74 cmol kg-1 and K+ with a value of 132.55 ppm, and was lower in organic matter with 14.4% (Table 3), the technical committee of national standardization of agricultural and livestock products (2007) indicates that a vermicompost CIC has on average > 40 cmol kg-1, pH from 5.5 to 8.5, EC ≤ 4 dS m-1. Hernández et al. (2010) and Khan and Fouzia (2011) reported pH 6.54-8.66, EC 2.89-5.75 dS m-1, and K+ concentrations of 1 520-1 900 ppm. Although the differences were obtained in the chemical stage, it is quite difficult to standardize the

Cuadro 3. Análisis químico de tres vermicompost generados de dos materiales orgánicos.Table 3. Chemical analysis of three vermicompost generated with two organic matters.

CE= conductividad eléctrica; CIC= capacidad de intercambio catiónico; MO= materia orgánica.

Rel C/N C. E.dS m-1

C.I.C.cmolc kg-1

pH M. O. Nitrógeno Fósforo PotasioInicial Final - - - - (%) - - - - - - - - - ppm - - - - -

45 21 2.14 15.55 8.6 17.6 0.482 740.91 105.6435 27 2.06 24.00 8.6 15.7 0.339 886.69 114.6126 13 2.20 27.74 8.8 14.4 0.625 988.74 132.55


En los primeros tres muestreos las lecturas SPAD oscilaron de entre 20 a 30, mientras que a los 73 DDT se observa que la intensidad de verde en las hojas se incrementa entre 30 a 37; sin embargo, entre los tratamientos no mostraron diferencias estadísticas (p≤ 0.05), también se presentó un incremento en los brotes y hojas por lo que las plantas fueron más frondosas, esto se debe a la mineralización de la materia orgánica y absorción de iones por parte del cultivo que se dio en la época de cosecha. Atiyeh et al. (2000) indican que las lombrices favorecieron la mineralización de la materia orgánica incrementando el contenido de N-NO-

3, por otro lado, Castro et al. (2009) mencionan que 25% del nitrógeno está disponible para su mineralización y ser absorbido por la planta.

En la determinación de NO-3 los tratamientos presentaron

diferencias estadísticas, sobresaliendo las plantas desarrolladas en vermicompost C/N 13 con y sin efluentes y las que crecieron con vermicompost C/N 21 con valores de 12 750, 11 550 y 10 750 ppm respectivamente (Figura 2). Leyva et al. (2005) en un experimento en tomate encontraron una concentración de 2 090 ppm de NO-

3, valores bajos comparados con los obtenidos en la presente investigación; sin embargo, es importante destacar que esta determinación se hizo cuando estaba en producción el cultivo y por efecto de dilución los niveles disminuyen notablemente. En trigo, la concentración de NO-

3 en tallos fue de cinco veces mayor que la concentración en hojas (1 261 ppm) (Echeverría, 1985).

nutrient concentrations for better vermicompost, as this depends on the source material and the technology used for their production.

During the development of the crop we observed in the leaves differences in the shades of green that was ratified with SPAD readings. The Figure 1 shows 16 DDT 13 VC treatments with and without effluents that were highly significant (p≤ 0.05) over the other treatments obtaining values of 29.69 and 28.68, respectively, followed by VC 27 (25.03) , while in the VC 27+EF treatments, VC 21 and VC 21+EF changes were not significant (p≤ 0.05). These results indicate that the incorporation of effluent is not always accompanied by a favorable response by the plant, as confirmed by Atiyeh et al. (2002).

In the first three samples, SPAD readings ranged from 20 to 30, while the DDT 73 shows that the green strength increases between the leaves 30 to 37; however, between the treatments showed no statistical differences (p≤ 0.05), also showed an increase in the shoots and leaves, this is due to the mineralization of organic matter and ion uptake by the crop that was in the time of harvest. Atiyeh et al. (2000) suggested that, the worms favored organic matter mineralization increasing the content of N-NO-

3; on the other hand, Castro et al. (2009) reported that 25% of the nitrogen is available for mineralization and being absorbed by the plant.

Figura 1. Lecturas SPAD en hojas de menta en diferentes intervalos de tiempos, sobre los tratamientos evaluados. (VC 21 + EF= vermicompost C/N 21 + efluente; VC 21= vermicompost C/N 21; VC 27 + EF= vermicompost C/N 27 + efluente; VC 27= vermicompost C/N 27: VC 13 + EF= vermicompost C/N 13 + efluente; VC 13= vermicompost C/N 13).

Figure 1. SPAD Readings in mint leaves at different time intervals on the evaluated treatments. (VC 21 + EF= vermicompost C/N 21 + effluent; VC 21= vermicompost C/N 21; VC 27 + EF= vermicompost C/N 27 + effluent; VC 27= vermicompost C/N 27; VC 13 + EF= vermicompost C/N 13 + effluent; VC 13= vermicompost C/N 13).

DDT 16 34 53 73

Lect

uras

SPA

D45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

VC 21 + EFVC 21VC 27 + EFVC 27VC 13 + EFVC 13 a

a ab

b b b

a abc

ab abc c

bc

a a

ab

ab

b

b

a a a a

a

a


En la concentración de K+ una vez más las plantas crecidas en VC 13 presentaron mayor concentración de K+ (10 100 ppm). En este experimento se observó una relación inversa entre la rel C/N y la concentración de NO-

3 y K+ en las plantas desarrolladas en estos sustratos. Por otro lado, con la incorporación de efluentes, la concentración de ambos iones disminuyó bajo la hipótesis que los microorganismo que se encuentran en el vermicompost inmovilizaron estos elementos.

Los resultados obtenidos de los cuadrados medios del análisis de varianza (Cuadro 4), indican diferencias altamente significativas en todas las variables por efecto de rel C/N en el vermicompost, no así por la incorporación de efluente y su interacción, en este mismo sentido Juárez et al. (2012) no encontraron diferencias significativas en las variables de peso fresco y seco utilizando dos fuentes orgánicas para el desarrollo de la manzanilla; mientras queAtiyeh et al. (2001) concluyeron que las diferencias encontradas en las variables evaluadas se debe al contenido de cantidades significativas de reguladores de crecimiento: auxinas, giberelinas y citoquininas debido a la actividad de las lombrices.

In the determination of NO-3 statistically differences were

found on the treatments, excelling vermicompost plants developed in C/N 13 with and without effluent and grown with vermicompost C/N 21 values of 12 750, 11 550 and 10 750 ppm respectively (Figure 2). Leyva et al. (2005) in an experiment in tomato found a concentration of 2 090 ppm of NO-

3, lower values compared with those obtained in this research; however, it is important to note that this determination was made when it was during the cultivation and production stage, so the dilution effect decrease its levels dramatically. In wheat, the concentration of NO-

3 stems was five times higher than the concentration in leaves (1 261 ppm) (Echeverría, 1985).

In the K+ concentration, once again the plants grown in VC 13 had higher concentrations of K+ (10 100 ppm). In this experiment there was an inverse relationship between C/N and the concentration of NO-

3 and K+ in plants grown on these substrates. Furthermore, with the addition of an effluent, the concentration of both ions decreased under the assumption that the microorganisms are immobilized in the vermicompost.

The results of the mean squares of analysis of variance (Table 4) indicated highly significant differences in all variables of C/N in vermicompost, not by the addition of effluents and their interaction, in this sense Juárez et al. (2012) found no significant differences in the variables of fresh and dry weight using two organic matters for the development of chamomile, while Atiyeh et al. (2001) concluded that the differences in the variables evaluated is due to significant amounts of growth regulators: auxins, gibberellins and cytokinins due to earthworm activity.

There were statistical differences in the variable of Fresh Biomass (BF) indicating that, the highest yields were obtained with plants grown in vermicompost substrates C/N 13 regardless if the effluent was irrigated or not, obtaining

Tratamientos

Con

cent

raci

ón (p

pm)

14000

12000

10000

8000

6000

4000

2000

0VC 21 + EF VC 21 VC 27 + EF VC 27 VC 13 + EF VC 13

a

a a

a

ab

b b bcd bc b

d

cd

NO-3

K+

Figura 2. Concentración NO3- y K+ en el cultivo de menta a

los 73 DDT.Figure 2. NO3

- and K+ concentration in the cultivation of peppermint at 73 DDT.

Cuadro 4. Cuadrados medios del análisis de varianza para los índices morfológicos en el cultivo de menta bajo condiciones de invernadero con sustratos orgánicos y efluentes (73 DDT).

Table 4. Mean squares of the analysis of variance for morphological indexes on mint growing under greenhouse conditions with organic and effluent substrates (73 DAT).

* y **= significativo con p≤ 0.05 y p≤ 0.01, respectivamente. CV= coeficiente de variación. C/N= vermicompost; EFL= incorporación de efluentes; C/N*EFL= interacción de los 2 niveles a evaluar. PFT= peso fresco de tallos; PFH= peso fresco de tallos; PSH= peso seco hojas; PST= peso seco de tallos; PSR= peso seco de raíz; VR= volumen radical y BT= biomasa total.

FV GL PFT PFH PSH PST PSR VRC/N 2 50.54** 200.17** 9.7** 1.88** 1.79** 156.65**EFL 1 0.01 0.74 0.05 0.03 0.04 0.75C/N*EFL 2 2.74 1.75 0.10 0.14 0.03 2.78ERROR 54 2.66 11.07 0.38 0.11 0.09 6.03CV 38.07 48.57 47.92 56.09 53.74 52.38


Se registraron diferencia estadísticas en la variable de Biomasa Fresca (BF), indicó que los mayores rendimientos se obtuvieron con las plantas desarrolladas en los sustratos del vermicompost C/N 13 independientemente si se regaron o no con efluentes, obteniendo valores de 16.97 y 16.09 g respectivamente (Figura 3). La biomasa aérea (BA) presenta la misma tendencia que la biomasa fresca (BF), comprobando una vez más que el vermicompost 13 favoreció el crecimiento y desarrollo de las plantas de menta. Con el análisis nutrimental de los tres vermicompost se coincide con lo que mencionan Hart et al. (2003) que la concentración nutrimental en estos materiales limita el desarrollo de la planta. El vermicompost C/N 2 presentó 22.88% menos de N que el vermicompost C/N 13 (Cuadro 3) lo que se refleja en la producción de la planta aromática. Éstos sustratos además contienen acidos húmicos y promotores de crecimiento que incrementan la altura de planta, el área foliar y el peso fresco y seco de la parte aérea (Atiyeh et al. 2002).

Aunque los vermicompost son considerados con bajo contenido nutrimental, tienen la cualidad de ser ricos en microorganismos benéficos, estos realizan una interacción benéfica con las raíces que promueven el crecimiento, cambios fisiológicos, aprovechando la mayor cantidad de agua y nutrientes. En invernadero se observó que el tratamiento VC 13 con y sin efluentes retenía mayor humedad, además que el desarrollo de la raíz favoreció la exploración en el medio de crecimiento obteniendo mayores rendimientos en las variables antes mencionadas.

La mayor acumulación de peso seco de raíz se obtuvo del VC 13 + EF con 0.96 g, seguido del tratamiento VC 13 con 0.83 g, el volumen radical (VR) mostró diferencias estadísticas (p≤ 0.05) entre tratamientos, sobresaliendo las plantas desarrolladas con el vermicompost de rel C/N 13 con y sin efluentes. Algunos índices de crecimiento ayudan a evaluar o son un criterio para medir el crecimiento y desarrollo del cultivo en función del manejo agronómico (Taiz y Zeiger, 2006). Para el índice de Materia Seca (IMS), en esta investigación no se encontraron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos (Cuadro 5), en la planta entre mayor asignación de biomasa a hojas, hay mayor capacidad para captar luz y dióxido de carbono, y la biomasa de las raíces permite mayor cobertura en el medio para absorber agua y minerales del suelo que necesita la planta (Castro et al., 2000).

En la presente investigación no se encontraron diferencias significativas (p≤ 0.05) en el índice de proporción de parte aérea y raíz (PPAR), que de acuerdo con Antúnez et al.

values of 16.97 and 16.09 g respectively (Figure 3). Aerial Biomass (BA) presented the very same trend as the Fresh Biomass (BF), proving once again that the vermicompost 13 favored the growth and development of mint plants. With the nutritional analysis of the three vermicompost we match with that mentioned by Hart et al. (2003) that the nutrient concentration in these materials limits the development of the plant. Vermicompost C/N 2 had 22.88% less N than the vermicompost C/N 13 (Table 3) which is reflected in the production of the aromatic plants. These substrates also contain humic acids and growth promoters that increase plant height, leaf area and fresh and dry weight of the aerial part (Atiyeh et al. 2002).

Even though vermicompost are considered to have low nutrient content, the have the quality of being rich in beneficial microorganisms, they make a beneficial interaction with roots that promote growth, physiological changes, exploiting more water and nutrients. In the greenhouse we observed that treatment VC 13 with or without effluents retained even more moisture, and that the root development scanning favored the growth medium to obtain higher yields in the variables.

The largest accumulation of root dry weight was obtained from VC + EF 13 0.96 g, followed by treatment VC 13with 0.83 g, root volume (RV) showed statistical differences (p≤ 0.05) between the treatments, plants grown with protruding vermicompost C/N 13 with and without effluents. Some growth rates help to assess or are an indicator for measuring

Figura 3. Rendimiento (g) de biomasa fresca (BF) y biomasa aérea (BA) a los 73 DDT de los 6 tratamientos evaluados en el cultivo de menta. Medias con letras iguales dentro de la gráfica no son estadísticamente diferentes (Tukey, 0.05).

Figure 3. Yield (g) of fresh biomass (BF) and aerial biomass (BA) at 73 DDT. Means with same letters within the graph are not statistically different (Tukey, 0.05).

VC 21 + EF VC 21 VC 27 + EF VC 27 VC 13 + EF VC 13

Ren

dim

ient

o (g

)

30

25

20

15

10

5

0

BFBA

b b b b

b b b

b

b

b

a

a


(2001), indica que la planta invierte sus recursos de forma diferente entre los órganos con función de captación de luz y asimilación de dióxido de carbono (hojas), de captación de agua y nutrientes minerales (raíces) y de sostén (tallos). Aunque no se realizaron estudios acerca de la actividad microbiana, este puede ser un factor importante en el esclarecimiento de los resultados obtenidos, plantas que se desarrollaron en el sustrato de vermicompost 13 con y sin adición de efluentes superaron en la totalidad de las variables a los vermicompost 21 y 27.

En la producción orgánica o con sustratos orgánicos la rel C/N inicial determina la disponibilidad nutrimental del compost o vermicompost, que a su vez, es utilizada por las plantas para su desarrollo sin dejar de lado las propiedades físicas que no se determinaron en este experimento, pero que tienen una estrecha relación con el desarrollo de la raíz y el cultivo.

Conclusiones

La rel C/N está íntimamente relacionada con la disponibilidad nutrimental del vermicompost.

A mayor rel C/N inicial menor concentración nutrimental del vermicompost.

the growth and development of the crop in terms of agricultural practices (Taiz and Zeiger, 2006). For the dry matter index (IMS), this research found no statistically significant differences between treatments (Table 5), on the plant, the greater allocation of biomass to leaves, the higher the capacity to capture light and carbon dioxide, and root biomass allows higher coverage of the medium to absorb water and soil minerals needed by the plant (Castro et al., 2000).

In this research we found no significant differences (p≤ 0.05) in the proportion index of aerial and root part (PPAR), which according to Antúnez et al. (2001) indicates that, the plant invests its resources differently among its organs depending on the function, light gathering and assimilation of carbon dioxide (leaves), water uptake and mineral nutrients (roots) and supportive (stems). Even though there were no studies on microbial activity, this may be an important factor for clarifying the results; plants grown in vermicompost substrate 13 with and without addition of effluent exceeded all the variables to the vermicompost 21 and 27.

In the organic production or organic substrates, the initial C/N determines the nutrient availability of the compost or vermicompost, which in turn, is used by the plants for their development without neglecting the physical properties that were not determined in this experiment but have a close relationship with the root development and the crop.

Conclusions

C/N is closely linked to the vermicompost nutrient availability.

The higher the initial C/N, the lower nutrient concentration of vermicompost.

The vermicompost with final C/N 13 with and without the addition of organic effluents favored the development of mint plants both for fresh and dry consumption.

Vermicompost is a viable alternative for organic peppermint (Mentha piperita L.) production.

Cuadro 5. Comparación de medias con la prueba de Tukey para las variables evaluadas en el cultivo de menta (73 DDT).

Table 5. Comparison of means with the Tukey test on the variables evaluated in the cultivation of mint (73 DAT).

Medias con letras iguales en una columna no son estadísticamente diferentes (Tukey, 0.05). CV= coeficiente de variación. PSR= peso seco de raíz; VR= volumen radical; IMS= índice de materia seca y PPAR= proporción de la parte aérea con respecto a la parte subterránea.

TRAT PSR VR IMS PPARG cm-3 - - - - g planta-1 - - - -

VC 21 + EF 0.30 c 2.43 b 0.37 a 3.89 aVC 21 0.31 c 2.83 b 0.26 a 2.91 a

VC 27 + EF 0.51 bc 3.57 b 0.37 a 3.08 aVC 27 0.49 bc 3.55 b 0.35 a 3.31 a

VC 13 + EF 0.96 a 8.40 a 0.29 a 3.73 aVC 13 0.83 ab 7.35 a 0.29 a 3.83 a

CV 53.74 52.38 45.99 35.24



El vermicompost con rel C/N final 13 con y sin la incorporación de efluentes orgánicos favoreció el desarrollo de las plantas de menta tanto para consumo en fresco como en seco.

El vermicompost es una alternativa viable para la producción orgánica de menta (Menta piperita L.)

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Propiedades químicas de tés de vermicompost*

Chemical properties of vermicompost “teas”Karla Daniela González Solano1, Ma. De Las Nieves Rodríguez Mendoza1§, Libia Iris Trejo Téllez1, Julio Sánchez Escudero2 y José Luis García Cué3

1Área de Nutrición Vegetal. Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. Postgrado en Edafología. Carretera México-Texcoco km 36.5, Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 595 95 101 98. Ext. 1262 ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Postgrado en Agroecología. Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. Ext. 1741 ([email protected]) 3Postgrado en Socioeconomía, Estadística e Informática. Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. Ext. 1414 ([email protected]) §Autora para correspondencia: [email protected].



Resumen

La investigación tuvo como objetivo relacionar algunas características químicas de los tés con el origen de vermicompost usado en la extracción, la relación agua:vermicompost y el tiempo de incubación. Como parámetros de evaluación se consideró la conductividad eléctrica (CE), el pH y la concentración nutrimental. El tipo u origen del vermicompost tuvo efecto significativo sobre pH, CE y la concentración de nutrientes; los tés extraídos del vermicompost de pasto y estiércoles de borrego y bovino presentaron los valores más altos de pH (7.74) y CE (4.58 ds m-1), así como de macronutrimentos (excepto P y Mg) y micronutrimentos. A mayor relación vermicompost: agua se incrementó el pH, la CE y la concentración nutrimental. El tiempo de incubación modificó algunas variables, a las 8, 16 y 24 h el pH fue de 7.32, 7.72 y 7.79 respectivamente y la CE se incrementó hasta 7% a las 24 h (3.52, 3.68 y 3.77). La concentración nutrimental no presentó la misma tendencia.

Palabras clave: extracto acuoso de vermicompost, relación vermicompost: agua, tiempo de incubación, nutrientes.

Abstract

This research´s objective intend to bound some chemical characteristics of “teas” with the source of vermicompost used in the extraction, the vermicompost- water relationship and incubation time. As for the evaluation parameters we considered the electrical conductivity (EC), pH and nutrient concentration. The brand or origin of vermicompost had significant effect on pH, EC and nutrient concentrations; the extracted teas from grazing vermicompost and sheep and cattle manures held the highest values of pH (7.74) and EC (4.58 ds m-1) and macronutrients (except P and Mg) and micronutrients as well. The higher the vermicompost-water content, the pH, EC and nutrient concentration increases. The incubation time modified a few qualities, at 8, 16 and 24 h, pH was 7.32, 7.72 and 7.79 accordingly and, the EC was increased 7% at 24 h (3.52, 3.68 and 3.77.) Nutrient concentrations did not exhibit the same tenor.

Key words: watery vermicompost extract, vermicompost-water relationship, incubation time, nutrients.

Karla Daniela González Solano et al.902 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

Introducción

La utilización de materiales orgánicos líquidos es una alternativa para satisfacer la demanda nutrimental de los cultivos, disminuir los costos de producción y la dependencia de los fertilizantes minerales. La aplicación de efluentes vía foliar o adicionados al suelo aumenta el rendimiento y la calidad de los frutos, ornamentales y plantas aromáticas debido a que incrementa el estatus nutrimental de la planta, además favorece la sanidad vegetal debido principalmente a que contienen microrganismos benéficos capaces de suprimir enfermedades en los cultivos (Ingham, 2005; Pant et al., 2009).

El té de humus o vermicompost es un extracto acuoso de alta calidad biológica que se consigue por una fermentación aeróbica del vermicompost y es producido al mezclar vermicompost con agua (NOSB, 2004). Los nutrientes solubles en el té son absorbidos por la planta y al mismo tiempo favorecen el desarrollo de los microorganismos benéficos que permiten suprimir enfermedades en los cultivos, por lo que las plantas son más sanas y se reduce la aplicación de fertilizantes minerales.

Los tés permiten la desintoxicación del suelo, hace más fácil el crecimiento de las plantas, no obstante existe una amplia gama de variantes en el método de producción de éstos, entre las que se encuentran. i) la relación de vermicompost: agua, con intervalos desde 1:3 hasta 1:200; ii) periodos de incubación de 12 h hasta tres semanas; iii) aireación o no aireación de la mezcla en el periodo de incubación; y iv) suplementación o no con fuentes de nutrimentos como melaza, polvos de algas o extractos de levaduras (Arancon et al., 2007). En base a lo antes planteado el objetivo fue relacionar algunas propiedades químicas de los tés de vermicompost en función del origen, las relaciones vermicompost: agua y el tiempo de incubación.


Sitio de estudio

En el laboratorio de Nutrición Vegetal del Colegio de Postgraduados Campus Montecillo, se condujo un experimento bajo un diseño completamente al azar, con arreglo factorial 2 X 3 X 3, donde los factores de estudio fueron; el origen del vermicompost (pasto + estiércol de

Introduction

The use of liquid organic matter is an alternative to meet the crop´s nutrient demands, drooping production costs and dependence on mineral fertilizers. The employment of effluents through the leaves or added to the soil increases yield and quality on the fruit, ornamental and aromatic herbs as it increases the nutritional status of the plant it also favors the plant´s health mainly because they contain beneficial microorganisms capable of suppressing crop diseases (Ingham, 2005; Pant et al., 2009).

Humus tea or vermicompost is a watery extract of high biological quality obtained through the aerobic fermentation of vermicompost and it is produced by mixing water with vermicompost (NOSB, 2004). The tea´s soluble nutrients are absorbed by the plant and at the same time promote the development of beneficial microorganisms that allow suppressing crop diseases, so that the plants are healthier and reduce mineral fertilizer application.

Teas allow soil detoxification, promote plant growth, there is a large number of variations in the production methods, among of which we found. i) the affinity on vermicompost-water with intervals from 1:3 to 1:200; ii) incubation periods from 12 h up to three weeks; iii) aeration or no aeration of the mixture in the incubation period; and iv) supplementation and none at all with nutrient resources such as molasses, algae powder or yeast extracts (Arancon et al., 2007). Based on the previously exposed, the objective was to relate the tea’s chemical properties according to the origin of the vermicompost, vermicompost-water and incubation time affinity.


Study site

In the laboratory of Plant Nutrition of the Graduate College, Campus Montecillo, an experiment was conducted under a completely randomized design with factorial arrangement 2 X 3 X 3 where the study factors were: the origin of vermicompost (grass + sheep manure and grass + sheep and cow manures) vermicompost- water relationship (1:2, 1:4 and 1:6) and incubation time (8, 16 and 24 h) with a total of 18 treatments with four replications each (Table 1).

Propiedades químicas de tés de vermicompost 903

borrego y pasto + estiércoles de borrego y bovino), la relación vermicompost:agua (1:2, 1:4 y 1:6) y el tiempo de incubación (8, 16 y 24 h), con un total de 18 tratamientos con cuatro repeticiones cada uno (Cuadro 1).

Los residuos orgánicos utilizados se obtuvieron de la propia institución, el pasto se obtuvo de los restos de poda de los jardines y los estiércoles de la granja. El vermicompost de pasto y estiércol de borrego tenía las proporciones 40 y 60% respectivamente, mientras que el vermicompost de pasto y estiércoles de borrego y bovino 30, 35 y 35%.

Extracción de tés de vermicompost

Se prepararon paquetes de 50 g de las diferentes muestras de vermicompost que se depositaron en cuadros de organza de 15 x 15 cm, lo que permitió mayor solubilidad de los nutrientes y el paso de los microorganismos del vermicompost al agua. Los paquetes se sumergieron en agua en frascos de vidrio de 500 mL de acuerdo con la relación correspondiente en los tratamientos establecidos, la incubación se hizo durante 24 h en el laboratorio (temperatura máxima de 25 °C y mínima de 15 °C), durante este periodo se agitaron los frascos tres veces (cada 8 h) para propiciar intercambio de aire. Se hicieron tres muestreos como se indica en el Cuadro 1.

Después del periodo de incubación se midió en los tés resultantes la conductividad eléctrica (CE) y el pH con un el medidor CONDUCTRONIC modelo PC18, nitrógeno total por el método Kjeldahl, amonio y nitrato por arrastre de vapor. El contenido P, K, Ca, Mg, Fe, S, B, Mn, Cu, Mo, Zn, Na y Ni se determinó en un equipo de espectroscopía de emisión atómica de inducción por plasma ICP-VARIAN 725-ES.

The organic wastes used were obtained from the institution itself, the grass was obtained from pruning the gardens and farm manures. The grazing vermicompost and sheep manure had the proportions 40 and 60% respectively, while the grazing vermicompost and sheep and cattle manures were 30, 35 and 35%.

Vermicompost teas extraction

Packages were prepared with 50 g of different vermicompost samples that were placed in 15 x 15 cm organza squares, allowing higher solubility of nutrients and let the vermicompost microorganisms to the water. The packages were immersed in water in glass bottles of 500 ml in accordance with the corresponding relationship established for the treatments, the incubation was for 24 h in the laboratory (maximum temperature of 25 °C and at least 15 °C) for this period the jars were shaken three times (every 8 hours) for facilitating air exchange. Three samplings were made as indicated in Table 1.

After the incubation period, we measured the electrical conductivity (EC) and a pH with a meter model Conductronic PC18, total nitrogen by the Kjeldahl method, ammonium and nitrate by steam. The content P, K, Ca, Mg, Fe, S, B, Mn, Cu, Mo, Zn, Na, and Ni were determined using an atomic emission spectroscopy ICP-VARIAN 725-ES.

The results of pH and EC and nutrient concentrations were subjected to analysis of variance and comparison of means by Tukey test (α= 0.05) with the statistical package SAS 9.3 (SAS Institute Inc., 2010).


The Table 2 shows the significance levels of the sources of variation evaluated (vermicompost origin, relationship vemicompost-water and incubation time) on the values of EC, pH and nutrients of the resulting teas. PH and phosphorus concentrations were influenced by factors, not by the interactions. EC and the sulfur concentration were affected by the factors and the interaction O*R (vermicompost source *vermicompost-water relationship). The total concentration of nitrogen and N-NO3

- depended on the factors under study and their interactions as well. The N-NH4

+, P, K, Ca, Mg and S did not show a consistent relationship at all. The incubation time did not influence the concentration of K, Ca and Mg.

Factor de estudio

Origen del vermicompost

Relación sólido:agua

(g:mL)

Tiempo de incubación

Niveles

Pasto y estiércol de borrego (P+EB) 1:2 8 h

Pasto y estiércoles de borrego y bovino (P+

EB+EBov)

1:4 16 h

1:6 24 h

Cuadro 1. Factores y niveles de estudio evaluados en la extracción de los tés.

Table 1. Levels and factors evaluated in the extraction of teas.


Los resultados de pH y CE así como las concentraciones de nutrientes se sometieron a un análisis de varianza y comparación de medias a través de la prueba de Tukey (α= 0.05) con el paquete estadístico SAS 9.3 (SAS Institute Inc., 2010).


En el Cuadro 2 se muestran los niveles de significancia de las fuentes de variación evaluadas (origen del vermicompost, relación vemicompost: agua y tiempo de incubación) sobre los valores de CE, pH y nutrientes de los tés resultantes. El pH y la concentración de fósforo fueron influenciados por los factores de estudio, no así por las interacciones. La CE y la concentración de azufre fueron afectados por los factores y por la interacción O*R (origen del vermicompost*relación vermicompost: agua). La concentración de nitrógeno total y N-NO3

- dependieron de los tres factores en estudio así como de sus interacciones. El N-NH4

+, P, K, Ca, Mg y S no presentaron una relación constante. El tiempo de incubación no influyó en la concentración de K, Ca y Mg.

El humus de lombriz está compuesto por C, O2, N, así como macro y micronutrimentos en diferentes proporciones, tales como Ca, K, Fe, Mn y Zn entre otros. Al igual que en la presente investigación Durán y Henríquez (2007) demuestran que las características finales de los vermicompost varía en función de la naturaleza de las fuentes orgánicas utilizadas para su elaboración.

En el contenido de micronutrimentos, la concentración de B, Mn, Fe y Zn estuvo influenciada por los factores en estudio y por la interacción O*R (origen del vermicompost*relación

The vermicompost comprises C, O2, N, as well as macro and micronutrients in different proportions, such as Ca, K, Fe, Mn and Zn. As in this research, Duran and Henríquez (2007) showed that, the final characteristic of the vermicompost varies depending on the nature of the organic sources used in their production.

In the micronutrient content, the concentration of B, Mn, Fe and Zn was inf luenced by the factors under study and the interaction O*R (source of vermicompost*vermicompost-water relationship), the same happened with Mo, besides being affected by interaction O*T (vermicompost source*incubation time). Copper, nickel and sodium were not modified by the incubation time (Table 3).

Origin of vermicompost and its relationship to pH, EC and nutrient concentration

The major factors affecting the chemical properties of the compost and vermicompost teas are related with the methodologies used for the preparation, including the origin

of compost and vermicompost, aeration, additives fermentation, fermentation time, etc. that modify the biological and chemical properties of the final compost and vermicompost teas (Scheuerell, 2004; Scheuerell and Mahaffee, 2006; Arancon et al., 2007; Fritz et al., 2012; Pant et al., 2012).

Vermicompost tea made of grass and sheep and cattle manures increased 67% CE compared with grass and sheep manure (Figure 1), these values are reflected in higher nutrient content (Tables 4 and 5). These differences are related to the origin of the materials used for the production

F.V G.L. pH CE Nt NH4+ NO3

- P K Ca Mg SO 1 * * * * * * * * * *R 2 * * * * * * * * * *T 2 * * * * * * ns ns ns *O*R 2 ns * * * * ns * * * *O*T 2 ns ns * ns * ns ns ns ns nsR*T 4 ns ns * * * ns ns ns ns nsO*R*T 4 ns ns * ns * ns ns ns ns ns

Cuadro 2. Análisis de varianza del efecto del origen del vermicompost, su relación con el agua para la extracción y el tiempo de incubación, sobre la conductividad eléctrica, pH y macronutrimentos en los tés resultantes.

Table 2. Analysis of variance on the effect of the source of vermicompost, its relationship to water for the extraction and the incubation time on the electrical conductivity, pH and macronutrients in the resulting tea.

F. V.= fuente de variación; G. L.= grados de libertad; O= origen del vermicompost; R= relación vermicompost:agua; T= tiempo de incubación. ns = no significativo; *= Significativo al 5%.


vermicompost: agua), lo mismo sucedió con el Mo además de ser afectada su concentración por la interacción O*T (origen del vermicompost*tiempo de incubación). El cobre, níquel y sodio no se modificaron por el tiempo de incubación (Cuadro 3).

Origen del vermicompost y su relación con pH, CE y concentración nutrimental

Los principales factores que afectan las características químicas de los tés de compost y vermicompost tienen que ver con las metodologías de preparación del té, que incluyen el origen del compost y vermicompost, la aireación, aditivos de fermentación, la duración de la fermentación, entre otros, que modifican las propiedades biológicas y químicas finales de los tés de compost y vermicompost (Scheuerell, 2004; Scheuerell and Mahaffee, 2006; Arancon et al., 2007; Fritz et al., 2012; Pant et al., 2012).

El té de vermicompost hecho de pasto y estiércoles de borrego y bovino incrementó la CE 67% en comparación con la de pasto y estiércol de borrego (Figura 1), éstos valores se reflejan con el mayor contenido de nutrientes (Cuadros 4 y 5). Éstas diferencias están relacionadas con el origen de los materiales utilizados para la producción del vermicompost (Ingham, 2005). Los resultados obtenidos en este trabajo indican que, el identificar los materiales con que se elabora el vermicompost da una idea del contenido nutrimental que tendrán los tés basado en la CE (mayor o menor a 2 ds m-1). De ésta manera la CE puede establecerse como criterio.

of vermicompost (Ingham, 2005). The results obtained in this work indicate that, by identifying the materials that produced vermicompost gives an idea of the nutritional content that the teas will have based on the CE (higher or less than 2 ds m-1). In this way the EC can be set as a criterion.

The pH of the teas obtained depending on the origin of vermicompost showed the same trend as the electrical conductivity, the highest value was found in those which use the vermicompost that is incurred by the mixture of the two manures (7.74) and the vermicompost teas obtained from grass and sheep manure was 7.47. The information found statistically significant differences between the values though the numerical difference is rather small. Similar results were obtained by Pant et al. (2009) to obtain pH 7.5 and 7.8 in aerated compost tea and not-aerated respectively. However, for using it as a nutrient source is necessary to adjust the pH to 5.5 in order to have the nutrients available. The same observation is suggested by Preciado et al. (2011) in tomato production.

Cuadro 3. Análisis de varianza del efecto del origen del vermicompost, su relación con el agua para la extracción y el tiempo de incubación sobre los micronutrimentos en los tés resultantes.

Table 3. Analysis of variance on the effect of vermicompost origin, its relationship to water extraction and incubation time on micronutrients in the resulting teas.

F. V.= fuente de variación; G. L.= grados de libertad; O= origen del vermicompost; R= relación vermicompost:agua; T= tiempo de incubación. ns= no significativo; * = Significativo al 5%.

F.V G.L. B Mn Cu Fe Mo Zn Na NiO 1 * * * * * * * *R 2 * * * * * * * *T 2 * * ns * * * ns nsO*R 2 * * * * * * * *O*T 2 ns ns ns ns * ns ns nsR*T 4 ns ns ns ns ns ns ns nsO*R*T 4 ns ns ns ns ns ns ns ns

Figura 1. Efecto del origen del vermicompost en la CE de los tés.Figure 1. Effect on the origin of the EC vermicompost teas.


ds m

-1

a

b

6

5

4

3

2

1

0Pasto + Est. Borrego Pasto + Est. Bovino


El pH de los tés obtenido en función del origen del vermicompost mostró la misma tendencia que la conductividad eléctrica; el valor más alto se encontró en aquellos donde se uso el vermicompost que tiene como origen la mezcla de los dos estiércoles (7.74) y en los tés obtenidos de vermicompost de pasto y estiércol de borrego fue de 7.47. La información observó diferencias estadísticas significativas, entre los valores a pesar que la diferencia numérica es pequeña. Resultados similares obtuvieron Pant et al. (2009) al obtener pH de 7.5 y 7.8 en té de compost aireado y no aireado respectivamente. Sin embargo, para utilizarse como fuente nutrimental es necesario ajustar el pH a 5.5 para poder tener disponibilidad de todos los nutrientes. La misma observación es sugerida por Preciado et al. (2011) en la producción de tomate.

Las concentraciones más altas de micros y la mayoría de macronutrimentos, se obtuvieron en los tés hechos con el vermicompost de pasto y estiércoles de borrego y bovino, la concentración de NH4

+ y NO3- fue de 51.37 ppm y 387.57 y

en el té del vermicompost de pasto y estiércol de borrego la concentración fue de 35.86 y 258.94 ppm con un incremento de 43 y 49% en el primer té. Hargreaves et al. (2009) encontraron concentraciones más bajas de NH4

+ (1.70 ppm) y NO3

- (114 ppm), lo que se demuestra que es difícil estandarizar las concentraciones nutrimentales en los productos orgánicos.

En los tés de vermicompost de pasto y estiércol de borrego la concentración de P y Mg se incrementó 36 y 57% en comparación con los tés que contienen la mezcla de los

The highest concentrations of micro and most macronutrients were obtained made with vermicompost grass and manure of sheep and cattle, the concentration of NH4

+ and NO3- was

51.37 ppm and 387.57 and the vermicompost grass and sheep manure concentration was 35.86 and 258.94 ppm with an increase of 43 and 49% in the first tea. Hargreaves et al. (2009) found lower concentrations of NH4

+ (1.70 ppm) and NO3- (114

ppm) thereby showing that it is difficult to standardize nutrient concentrations in organic matters.

In vermicompost teas made from grass and sheep manure, P concentration and Mg increased 36 and 57% compared with teas containing the mixture of manure (Tables 4 and 5). Compost teas can serve as a source of plant nutrients (Ingham, 2005), but there is little information to standardize nutrient concentrations by the high variability of the materials used to make compost and vermicompost (Hargreaves et al. 2009).

Duran and Henríquez (2007) characterized five vermicompost made from household waste, cow dung, banana residue, ornamental foliage and coffee dregs, the highest content of phosphorus was found in the cattle manure vermicompost (2%), potassium and magnesium (6.8 and 0.8% respectively) in the vermicompost of banana crop residues and increased calcium (5.6%) in the household waste vermicompost.

The time of year, animal feed, crop residues modify the C/N of the materials, which is reflected in the chemical and biological properties of compost and vermicompost,

Origen del vermicompostB Mn Cu Fe Mo Zn Na Ni

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - ppm - - - - - - - - - - - - - - - - - - - P+EB 0.598b§ 0.037b 0.069b 0.191b 0.091b 0.066b 116.93b 0.023b

P+EB+EBov bovino 0.668a 0.140a 0.118a 0.709a 0.126a 0.142a 149.74a 0.044a

Cuadro 5. Concentración de micronutrimentos de los tés en función del origen del vermicompost.Table 5. Micronutrient concentration of teas according to the origin of the vermicompost.

P+EB= pasto y estiércol de borrego; P+EB+EBov= pasto y estiércoles de borrego y bovino. §Medias con la misma letra dentro de cada columna son estadísticamente iguales (α= 0.05).


Nt NH4+ NO3

- P K Ca Mg S- - - - - - - - - - - - - - - - - - ppm - - - - - - - - - - - - - - - - - -

P+EB 352.79b§ 35.86b 258.94b 26.26a 184.80b 61.95b 80.15a 81.08bP+EB+EBov 540.73a 51.37a 387.57a 19.28b 436.28a 83.60a 46.34b 117.72a

Cuadro 4. Concentración de macronutrimentos de los tés en función del origen del vermicompost.Table 4. Macronutrient concentration of teas according to the origin of the vermicompost.

P+EB= pasto y estiércol de borrego; P+EB+EBov= pasto y estiércoles de borrego y bovino. §Medias con la misma letra dentro de cada columna son estadísticamente iguales (α= 0.05).


estiércoles (Cuadros 4 y 5). Los tés de compost pueden servir como fuente de nutrientes para las plantas (Ingham, 2005); sin embargo, hay escasa información para estandarizar las concentraciones nutrimentales por la alta variabilidad de los materiales con que se hace el compost y vermicompost (Hargreaves et al., 2009).

Durán y Henríquez (2007), caracterizaron cinco vermicompost hechos a base de desechos domésticos, estiércol vacuno, residuo de banano, follaje de ornamentales y broza de café, el mayor contenido de fósforo lo encontraron en el vermicompost de estiércol vacuno (2%), potasio y magnesio (6.8 y 0.8% respectivamente) en el vermicompost de residuos del cultivo de banano y el mayor contenido de calcio (5.6%) en el vermicompost de residuos domésticos. La época del año, el alimento de los animales, los residuos del cultivo modifican la relación C/N de los materiales, que se refleja en las propiedades químicas y biológicas del compost y vermicompost, esto hace difícil estandarizar los tés; sin embargo, no quiere decir que no se puedan utilizar pues independientemente del origen, los materiales orgánicos contienen nutrientes y microorganismos benéficos.

Más que como una fuente nutrimental, la mayoría de los trabajos sobre tés de compost y vermicompost se enfocan a los beneficios para el control de enfermedades. Dionne et al. (2012) realizaron un trabajo in vitro con té de compost para control de los hongos que producen damping-off, encontraron que los tés preparados a partir de compost de algas marinas, polvo de camarón, estiércol vacuno y ovino, tenían la capacidad de reducir en gran medida el crecimiento del micelio de P. ultimum, R. solani, Fusarium oxysporum f. sp. Radicis-lycopersici y Verticillium dahliae.

Relación vermicompost agua y su relación con CE, pH y concentración nutrimental

La relación vermicompost: agua es directamente proporcional a la CE, a menor cantidad de agua, mayor concentración. Los valores más bajos de CE fueron registrados con la relación 1:6 de vermicompost: agua (Figura 2). La ventaja de obtener extractos concentrados da la posibilidad de realizar ajustes mediante diluciones para obtener soluciones nutritivas que se adecuen a los propósitos de producción. Haggag y Saber (2007) obtuvieron una CE de 1.66 en compost de estiércol de pollo utilizado para la extracción de tés, que se prepararon en una relación 1:5, mientras que los compost originados de paja de frijol y desechos vegetales mezclados con estiércol de pollo

this makes it difficult to standardize the teas, but it does not means that it cannot be used regardless of the source, organic materials contain nutrients and beneficial microorganisms indeed.

Not really considering them as nutrient source, most of the already-made researches on compost and vermicompost teas are focused on the benefits for disease control. Dionne et al. (2012) conducted an in vitro work with compost tea to control fungi that cause damping-off, they found that, teas made from composted seaweed, shrimp powder, cattle and sheep manure, had the ability to largely reduce mycelial growth of de P. ultimum, R. solani, Fusarium oxysporum f. sp. Radicis-lycopersici and Verticillium dahliae.

Vermicompost-water relationship and its relation to EC, pH and nutrient concentration

The relationship vermicompost-water is directly proportional to EC, the water, higher concentration. The lowest values were recorded with EC 1:6 vermicompost-water (Figure 2). The advantage of obtaining concentrated extracts gives the possibility of setting by dilutions to obtain nutrient solutions to suit production purposes. Haggag and Saber (2007) obtained an EC of 1.66 in chicken manure compost used for the extraction of teas, which were prepared in a 1:5 ratio, while the compost originated bean straw and green waste mixed with chicken manure, CE showed 2.43 and 2.36 respectively, indicating that the teas made from plants composted materials also represent a good alternative.

Figura 2. CE de extractos en función de las proporciones del vermicompost y agua.

Figure 2. EC extracts according to the vermicompost and water proportions.

ds m

-1

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Relación vermicompost:agua1:2 1:4 1:6

a

b

c


registraron CE de 2.43 y 2.36 respectivamente, lo cual indica que los tés hechos con materiales compostados provenientes de plantas también representan una buena alternativa.

El valor de pH de los tés mostró diferencias altamente significativas por la relación vermicompost: agua en 1:2 (7.66) y 1:6 (7.57). Existe una amplia variabilidad del pH en los tés, ésto depende del origen del compost o vermicompost con que se elaboren, más que de la relación. Hargreaves et al. (2009) hicieron tés de compost a base de desechos municipales en relación 1:5 y encontraron intervalos de pH de 7.68 a 8.35, mientras que Hendawy et al. (2010) obtuvieron un pH de 6.5.

Se obtuvieron diferencias altamente significativas en la concentración de macronutrimentos en función de la relación vermicompost: agua, a menor cantidad de agua, mayor concentración (Cuadro 6). Las concentraciones más bajas se registraron con la relación 1:6 de vermicompost: agua, resultado esperado dado que una menor cantidad de vermicompost respecto al agua, se traduce en la obtención de tés diluidos con bajas concentraciones nutrimentales (Ingham, 2005). Los micronutrimentos tuvieron la misma tendencia en función de la dilución.

Pant et al. (2011) obtuvieron tés de vermicompost de estiércol de pollo en relación 1:10 (vermicompost: agua) con menores concentraciones de N (81.7 ppm) y P (16.2 ppm); sin embargo, las concentraciones de K (180.4 ppm) Ca (49.0 ppm) y Mg (43.9 ppm) fueron superiores comparadas con la relación más diluida evaluada en éste experimento.

Tiempo de incubación del vermicompost y su relación con CE, pH y concentración nutrimental

El análisis estadístico mostró deferencias significativas en la CE y pH. A mayor tiempo de incubación (8, 16 y 24 h) se observa incremento en la CE (3.52, 3.68 y 3.77). A las 8 h, se obtuvo un valor de pH de 7.32, que aumentó a 7.72 a las 16 h de incubación y aumentó ligeramente a las 24 h (7.79). Los resultados muestran que en periodos de 24 h el pH tiende

The pH value of the teas showed highly significant differences in the relationship vermicompost-water; 1:2 (7.66) and 1:6 (7.57). There is a wide variability in pH teas; this depends on the source of the compost or vermicompost that are prepared, instead of the relationship. Hargreaves et al. (2009) made teas based on the compost from municipal wastes on 1:5 ratio and found pH ranges from 7.68 to 8.35, while Hendawy et al. (2010) had a pH of 6.5.

Highly significant differences were obtained in the concentration of macronutrients in terms of the relationship in vermicompost-water, with less water, higher concentration (Table 6). The lowest concentrations were recorded with 1:6 vermicompost-water, an expected result considering that the fewer vermicompost in respect to water would result in the production of diluted tea with low nutrient concentrations (Ingham, 2005). Micronutrients had the same trend as a function of dilution.

Pant et al. (2011) obtained vermicompost teas with chicken manure at 1:10 (vermicompost: water) with lower concentrations of N (81.7 ppm) and P (16.2 ppm); however,

the concentrations of K (180.4 ppm) Ca (49.0 ppm) and Mg (43.9 ppm) were higher compared to the more diluted relationship evaluated in this experiment.

Vermicompost incubation time and its relation to EC, pH and nutrient concentration

The statistical analysis showed significant deference in EC and pH. A longer incubation time (8, 16 and 24 h) showed an increased in EC (3.52, 3.68 and 3.77.) At 8 h, we´ve got a pH value of 7.32, which increased to 7.72 at 16 h incubation and increased slightly after 24 h (7.79). The results show that at periods of 24 h the pH tends to become alkalinity (7.8). Scheuerell (2003) reported that in the production of teas under anaerobic conditions the ideal time is 2 weeks. The change in the pH is related to the microbial activity

Relación vermicompost:agua (g:mL)Nt NH4

+ NO3- P K Ca Mg S

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - ppm - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1:2 613.97a 55.76ª 468.18a 25.05a 490.10a 115.91a 104.05a 159.27a1:4 412.45b 42.65b 304.51b 23.25a 266.62b 61.28b 52.75b 84.52b1:6 313.87c 32.44c 197.06c 20.01b 174.91c 41.12c 32.94c 54.40c

Cuadro 6. Concentración de macronutrimentos de los tés en función de la relación vermicompost: agua.Table 6. Macronutrient concentration of the teas according to the vermicompost-water relationship.

§Medias con la misma letra dentro de cada columna son estadísticamente iguales (α= 0.05).


a la alcalinidad (7.8). Scheuerell (2003) reporta que en la producción de tés en condiciones de anaerobiosis el tiempo ideal es de 2 semanas. La modificación en el pH se relaciona con la actividad microbiana que se da en los tés (Atiyeh et al., 2002; Ingham, 2005; Pant et al., 2009), además de la volatilización de compuestos que contienen hidrógeno, como el amoniaco (Korner y Stegmann, 1998). Pant et al. (2012) reportaron que la adición de té de vermicomposta al suelo, aumentó la respiración y la actividad deshidrogenasa (DHA), indicador de la actividad microbiana en el suelo (Błońska, 2010).

El tiempo de incubación, inf luyó significativamente en la concentración de nutrientes. A las 8 h se obtuvo la mayor concentración de Nt, N-NH4

+ y N-NO3- (Figura 3);

estos resultados confirman que este tiempo es suficiente para la extracción de los tés, ya que se obtienen las mayores concentraciones de nitrógeno. Este elemento está involucrado directamente en el proceso de la fotosíntesis, la carencia de él no permite que la planta utilice la luz solar como fuente de energía en el proceso de la fotosíntesis y la planta pierde la habilidad de ejecutar funciones esenciales como la absorción de nutrientes (Mengel y Kirkby, 1987; Alcántar et al., 2009).

El mayor contenido de N-NO3- respecto a N-NH4

+ (7 veces mayor), se debe a que el NH4

+ se oxida a NO3- al final de

proceso de vermicompostaje (García et al., 1991; Velasco-Velasco et al., 2004). Por otro lado tiempos de incubación muy prolongados pueden favorecer la inmovilización de los nutrientes (Ingham, 2005). El número de los microorganismos en los tés aumenta durante el proceso de extracción (Fritz et al., 2012), por lo que el nivel de N-NO3

- cae gradualmente debido a que los microorganismos lo inmovilizan al consumirlo y almacenanarlo (Ingham, 2005; Lubke y Lubke, 2013).

Las concentraciones de K, Ca, Mg, Cu y Ni se mantuvieron iguales en los tres periodos de muestreo. A las 24 h se registraron las mayores concentraciones de P, S, Fe, B, Mn, Mo y Zn (Cuadro 7 y 8).

that occurs in the teas (Atiyeh et al. 2002; Ingham, 2005; Pant et al., 2009), in addition to volatilization of hydrogen containing compounds such as ammonia (Korner and Stegmann, 1998). Pant et al. (2012) reported that, the addition of vermicompost teas into the soil increased the respiration and dehydrogenase activity (DHA), an indicator of microbial activity in the soil (Błońska, 2010).

The incubation time, significantly influenced the concentration of nutrients. At 8 h had the highest concentration Nt, N-NH4

+ and N-NO3- (Figure 3), these results confirmed

that this time is enough to extract the teas, and obtained the highest concentrations of nitrogen. This element is directly involved in the process of photosynthesis, its lack does not allow the plant to use sunlight as an energy source in the process of photosynthesis and the plant loses the ability to perform essential functions, such as nutrient uptake (Mengel and Kirkby, 1987; Alcántar et al., 2009).

The higher content of N-NO3- compared to N-NH4

+ (7 times) is that, NH4

+ is oxidized to NO3- at the end

of the vermicomposting process (García et al. 1991;

Tiempo de incubación (h)P K Ca Mg S

- - - - - - - - - - - ppm - - - - - - - - - - -8 19.96c§ 304.51a 71.22a 62.22a 96.47b16 22.75b 307.02a 73.56a 64.36a 99.24ab24 25.60a 320.09a 73.54a 63.16a 102.48a

Cuadro 7. Concentración de macronutrimentos de los tés en función del tiempo de incubación.Table 7. Macronutrient concentration of the teas according to the incubation time.


Figura 3. Concentración de nitrógeno total, N-NH4+ y N-NO3

- en función del tiempo de incubación.

Figure 3. Total nitrogen concentration, N-NH4+ and N-NO3

- depending on the incubation time.

Tiempo de incubación (h)

mg

L-1

8 16 24

NNH4+

NO3-

500

450

400

350

300

250

200

150

100

500


Las concentraciones de Nt, P, K y Ca fueron altas en relación a las obtenidas Ochoa et al. (2009) en la extracción de tés aireados incubados por 24 h. Con respecto a Mg, Zn y Cu, se obtuvieron concentraciones menores a las reportadas por tales autores.

En los últimos años, los agricultores que producen en la modalidad de agricultura orgánica y otros que desean minimizar el uso de fertilizantes y pesticidas buscan alternativas para la producción como el uso de extractos acuosos de compost y vermicompost. Éstos líquidos denominados tés, son mucho más fáciles de transportar y aplicar a los cultivos que los materiales sólidos (Arancon et al., 2007). Puesto que la eficiencia de los tés dependen de la preparación, la manipulación del proceso de producción de los tés de compost y vermicompost y el uso de nuevas técnicas para la caracterización de la materia orgánica y el perfil de la comunidad microbiana puede mejorar la eficacia y la fiabilidad del control de una determinada enfermedad (St. Martin y Brathwaite, 2012). Además el tener información de las concentraciones nutrimentales de los extractos, posibilitan su empleo para la nutrición de cultivos.

Conclusiones

El origen del vermicompost utilizado en la elaboración de los tés muestra alta correlación con el contenido nutrimental, pH y CE. Los tés elaborados a partir del vermicompost de pasto y la mezcla de estiércol de borrego y bovino presentaron mayor pH así como CE más alta reflejada en mayor concentración de nutrientes.

La relación 1:2 (vermicompost: agua) ofrece la ventaja de obtener tés concentrados con valores más altos de pH, CE y concentración de nutrientes, lo que representa una alternativa para su uso en la elaboración de soluciones nutritivas más diluidas.

Velasco-Velasco et al., 2004). On the other hand, very long incubation times may favor the immobilization of nutrients (Ingham, 2005). The number of microorganisms in the teas increases during the extraction process (Fritz et al., 2012), so that the level of N-NO3

- drops gradually because the microorganisms immobilize it while consume and storing it (Ingham, 2005; Lubke and Lubke, 2013).

The concentrations of K, Ca, Mg, Cu and Ni remained the same in the three sampling periods. At 24 h there were higher concentrations of P, S, Fe, B, Mn, Mo and Zn (Table 7 and 8).

Nt, P, K and Ca concentrations were high in relation to those obtained by Ochoa et al. (2009) in the extraction of aerated tea incubated for 24 h. With respect to Mg, Zn and Cu, lower concentrations were obtained compared to those reported by these authors.

In the recent years, farmers who produce in the form of organic agriculture and others who want to minimize the use of fertilizers and pesticides are seeking alternatives for the production and use of aqueous extracts of compost and vermicompost. These liquids called teas are way easily transported and applied into the crops than solid matter (Arancon et al., 2007). Considering that, the efficiency of the teas depends on the preparation, handling in the production process of compost teas and the vermicompost, as well as the use of new techniques for the characterization of the organic matter and the microbial profile can improve efficiency and control reliability of a given disease (St. Martin and Brathwaite, 2012). Also, having nutritional information on the concentrations of the extracts makes it feasible for its use on crop nutrition.

Conclusions

The source of the vermicompost used in the preparation of teas show a high correlation with the nutrient content, pH and EC. Teas made from grazing vermicompost

Tiempo de incubación (h)B Mn Cu Fe Mo Zn Na Ni

- - - - - - - - - - - - - - - - - - ppm - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 0.586b 0.072b 0.086a 0.400b 0.105ab 0.098ab 130.86a 0.031a

16 0.633ab 0.089ab 0.091a 0.427ab 0.100b 0.095b 135.16a 0.032a24 0.680a 0.105a 0.104a 0.523a 0.119a 0.119a 133.99a 0.038a

Cuadro 8. Concentración de micronutrimentos de los tés en función del tiempo de incubación.Table 8. Micronutrients concentration of the teas according to the incubation time.



De acuerdo con lo realizado en el presente experimento el tiempo de incubación más adecuado para la extracción de tés es de ocho horas.

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and a mixture of sheep and cow manure had higher pH and higher EC reflected in higher concentrations of nutrients.

The ratio 1:2 (vermicompost: water) offers the advantage of concentrated teas with higher values of pH, EC and nutrient concentration, which represents an alternative for use in the preparation of more diluted nutrient solutions.

According to the present experiment, the most appropriate incubation time for the extraction of tea is eight hours.

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Rutas de la penetración foliar en la fertilización de la orquídea Cymbidium sp. (Orchidaceae)*

Foliar penetration routes for fertilizing the Orchid Cymbidium sp. (Orchidaceae)

Víctor García Gaytán1, Guadalupe Valdovinos Ponce2, María de la Nieves Rodríguez Mendoza1, Martha E. Pedraza Santos3, Libia I. Trejo Tellez1 y Marcos Soto Hernández4

1Colegio de Postgraduados. Posgrado en Edafología. Carretera México-Texcoco, km 36.5, Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 95 2 02 00 ext. 1262. ([email protected], [email protected], [email protected]). 2Posgrado en Fitosanidad. Colegio de Postgraduados. Tel. 595 95 2 02 00 ext. 1612 ([email protected]). 3Facultad de Agrobiología “Pte. Juárez”, Uruapan, Michoacán, México. Paseo Gral. Lázaro Cárdenas y Berlín S/N, Colonia Viveros, C. P. 60170. Tel. 01 4521126710. ([email protected]). 4Posgrado en Botánica. Colegio de Postgraduados. Tel. 595 95 2 02 00. Ext. 1361. ([email protected]). §Autora para correspondencia:[email protected].



Resumen

Los objetivos de la presente investigación fueron caracterizar la anatomía foliar e identificar las rutas de penetración de un fertilizante foliar10-10-10 (NPK) en la orquídea (Cymbidium sp.), especie con potencial comercial por alto su costo como flor de maceta y de corte. Por las características morfológicas de la planta, el precisar los sitios de absorción de nutrientes permite optimizar la técnica y los insumos a aplicar. Las aplicaciones foliares y cortes histológicos se llevaron a cabo en el laboratorio de Histopatología Vegetal del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, Campus Montecillo, durante los meses de abril a agosto de 2012. El grosor de la cutícula a lo largo de la hoja no fue uniforme, en la porción media fue más gruesa (29.90 µm) que en las porciones apical (26.91 µm) y basal (25.75 µm). El número de estomas a lo largo de la hoja fue constante. En la región media de la hoja, el grosor del tejido epidérmico (63.045 µm) y el diámetro de lo haces de las fibras subepidérmicas (184.55 µm) mostraron los mayores valores, mientras que el mayor diámetro del haz vascular (1 031 µm) y el mayor grosor del mesófilo (3 777.91 µm) se presentaron en la porción basal de las hojas. La ruta de penetración del fertilizante foliar fue vía cuticular

Abstract

The objectives of this study were to characterize the leaf anatomy and identify the routes of penetration of a foliar fertilizer 10-10-10 (NPK) on the Orchid (Cymbidium sp.), a species with high profitable potential for its high prices as a pot and cutting flower. Considering the plant´s morphological characteristics, to precise the nutrient absorption sites concede to optimize the technique and the inputs to be applied. Foliar applications and histological sections were conducted in the laboratory of Plant Histopathology of the Postgraduate College in Agricultural Sciences, Campus Montecillo, during the months April to August, 2012. The thickness of the cuticle along the leaf was not even; in the middle portion was thicker (29.90 µm) than in the apical (26.91 µm) and basal portions (25.75 µm). The number of stomata throughout the leaf was uniform. In the middle region of the leaf, the epidermal tissue thickness (63 045 µm), the diameter of the subepidermal fiber bundles (184.55 µm) showed the highest values, while the larger diameter of the vascular bundle (1 031 µm) and the thicker mesophyll (3 777.91 µm) occurred in the basal portion of the leaves. The route of penetration of the foliar fertilizer was via cuticular and stomatal from 30 min after making the

Víctor García Gaytán et al.914 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

y estomática a partir de los 30 min después de haber hecho la aplicación y a los 120 min se observó en los pseudobulbos, lo que sugiere que fertilizante fluye hacia esta zona evitando su pérdida. Éstos resultados indican que la fertilización foliar es una alternativa viable que puede implementarse en las prácticas de producción de esta ornamental.

Palabras clave: Cymbidium sp., orquídea, pseudobulbos.

Introducción

La orquídea Cymbidium, considerada como una de las flores de maceta de mayor importancia, tiene un potencial ornamental con alto valor económico debido a que su demanda ha crecido en las últimas décadas tanto en diversidad de especies como en producción de flores (Huang et al., 2011). Es una orquídea perennifolia con grandes inflorescencias de donde brotan las flores llevadas por breves peciolos, las flores son color verde, rosa, amarillo o blanca. Las hojas son provistas por una sola nervadura central y pueden alcanzar el largo de hasta un metro en las especies más grandes y crecen de 5 hasta 15 por pseudobulbo. Los pseudobulbos que quedan revestidos por las vainas foliares de las hojas, dispuestos uno contra los otros a nivel del suelo y unidos entre ellos por cortos rizomas subterráneos. Las raíces parten de la parte inferior de los pseudobulbos y son carnosas y algo ramificadas revestidas por un velamen blanquecino.

La aplicación de nutrientes foliares puede ser un método que contribuya a reducir el impacto ambiental asociado con la fertilización al suelo; sin embargo, la respuesta a menudo es variable y no reproducible debido a factores climáticos, de especie y formulación (Fernández y Eichert, 2009). La fertilización foliar es una práctica común en los sistemas de producción de orquídeas, pero en Cymbidium se tiene poca información sobre la absorción de nutrientes a nivel foliar y radical (Hew y Wan, 2004). Durante años, ha habido controversia sobre las características estructurales y químicas de la cutícula que se relacionan con la absorción de los fertilizantes foliares.

Las ceras epicuticulares son el componente más externo e hidrofóbico y su estructura limita la penetración de agua y de iones a través de la membrana (Marschner, 1995; Wójcik, 2004), lo que afecta de manera significativa la permeabilidad cuticular, adicionalmente, cutículas con estructuras completamente reticuladas son más permeables a ciertas

application and 120 min later it was visually observed in the pseudobulbs, suggesting that the fertilizer flows into this area preventing loss. These results indicate that foliar feeding is a viable alternative that can be implemented in this ornamental production.

Keywords: Cymbidium sp., Orchid, pseudobulbs.

Introduction

The Orchid Cymbidium, considered one of the most important pot flowers has a high ornamental potential of economic value because its demand has grown in recent decades in both, species diversity and production of flowers (Huang et al. 2011). It is a large evergreen orchid inflorescences where the flowers bloom carried by short petioles, the flowers are green, pink, yellow or white. The leaves are provided by a single midrib and can reach up to a meter long in the largest species and grow 5-15 per pseudobulb. The pseudobulbs coated by the leaf sheaths of the leaves are arranged one against the other at ground level and joined together by short underground rhizomes. The roots start from the bottom of the pseudobulbs and are fleshy and slightly branched covered by a white canopy.

The foliar application of nutrients can be a method to help reducing the environmental impact associated with soil fertilization; however, the response is often variable and not reproducible due to climatic factors, species and formulation (Fernández and Eichert, 2009). Foliar feeding is a common practice in the production systems of Cymbidium orchids, but there is little information on nutrient absorption on leaf and root level (Hew and Wan, 2004). For years, there has been controversy over the structural and chemical characteristics of the cuticle that is related to the absorption of foliar fertilizers.

Epicuticular waxes are the most external and hydrophobic component and its structure limits the penetration of water and ions across the membrane (Marschner, 1995; Wojcik, 2004), significantly affecting the cuticular permeability, additionally, fully crosslinked cuticles structures are more permeable to certain substances than those with external lamellar regions (Ray, 2006). It has been suggested that, the absorption of ions from the leaves can be completed in three stages, in the first one, the substances penetrate the cuticle and the cell wall through free diffusion, in the second one, these substances pass through the plasma membrane, and in the third stage

Rutas de la penetración foliar en la fertilización de la orquídea Cymbidium sp. (Orchidaceae) 915

sustancias que aquellas con una región laminosa externa (Ray, 2006). Se ha sugerido que la absorción de iones por las hojas puede ser completada en tres etapas, en la primera, las sustancias penetran la cutícula y la pared celular a través de difusión libre; en la segunda, estas sustancias atraviesan la membrana plasmática, y en la tercera etapa las sustancias son llevadas al citoplasma en un proceso que requiere energía derivada del metabolismo (Fageria et al., 2009). Dada la importancia de la fertilización en plantas de Cymbidium, el objetivo de esta investigación fue caracterizar la anatomía foliar de la orquídea e identificar las rutas de penetración de un fertilizante foliar.


Tres plantas de orquídeas (Cymbidium sp.) de 5 años de edad, cultivadas en invernadero en en la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Facultad de Agrobiología “Pte. Juárez”, Uruapan, Michoacán, se trasladaron al laboratorio de Histopatología Vegetal del Campus Montecillo del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas para en una primera etapa, caracterizar su estructura foliar y en la segunda etapa determinar la ruta de penetración del fertilizante y la tercera y última verificar la translocación del fertilizante a los órganos de almacenamiento. La investigación se hizo durante los meses de abril a agosto de 2012.

Primera etapa; caracterización de la estructura foliar

De cada planta se disectaron fragmentos foliares de aproximadamente 2 a 3 cm2. Los fragmentos se obtuvieron de las porciones apical, media y basal y se cortaron en un micrótomo de congelación (American Optical, modelo 880) a 25 µm de grosor, las secciones obtenidas se montaron en agua y se midieron el grosor de cutícula y mesófilo, y el diámetro de las células epidérmicas, fibras subepidérmicas, y haces vasculares, Sandoval (2005). La densidad estomática se hizo con impresiones de la lamina foliar y su lectura en microscopio con diferentes campos visuales (Rodés y Collazo, 2006).

Para medir el grosor de la cutícula, las secciones obtenidas se tiñeron con Sudan IV durante 25 min y se montaron en glicerol (35 secciones por cada sección). El sudan IV se caracteriza porque dan color a los lípidos al solubilizarse en ellos (Martínez y Gragera, 2008). Se tomaron fotografías con una cámara digital integrada a un microscopio de luz marca Velab modelo Ve-B6, y la medición de la cutícula se hizo

the substances are brought to the cytoplasm in a process that requires energy from the metabolism (Fageria et al., 2009). Given the importance of plant fertilization, the objective of this investigation was to characterize the orchid´s foliar anatomy and identify the penetration routes for foliar fertilizers.


Three five-year of age plants (Cymbidium sp.) grown in the Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Faculty of Agrobiology "Presidente Juárez", Uruapan, Michoacán, were moved to the Plant Histopathology Laboratory, Campus Montecillo of the Postgraduate College in Agricultural Sciences to characterize the leaf structure, to determine the route of penetration of the fertilizer and, finally to verify the translocation of the fertilizer into the storing organs. The research was made during the months April to August, 2012.

First stage; leaf structure characterization

From each plant, leaf fragments were dissected from about 2 to 3 cm2. The fragments were obtained from apical and basal portions and were cut on a freezing microtome (American Optical, model 880) at 25 µm thick, the sections obtained were placed in water and the thickness of cuticle, the mesophyll and, the diameter of the epidermal cells, subepidermal fibers and vascular bundles were measured, Sandoval (2005). The stomatal density was made with lamellar leaf impressions and its reading in a microscope with different visual fields (Rodes and Collazo, 2006).

In order to measure the thickness of the cuticle, the sections obtained were stained with Sudan IV for 25 min and were placed in glycerol (35 sections per section). The Sudan IV is characterized by coloring the lipids by being solubilized within them (Martínez and Gragera, 2008). Photographs were taken with a digital camera integrated with a light microscope Velab brand Ve-B6 model, and the measurement of the cuticle was done with the software Motic Images Plus 2.0 ML considering four visual fields per cross section of the leaf section, the software has been very useful in digital measurement (Guerrero et al., 2008; Alejo-Plata et al., 2011).

Mesophyll thickness and the diameter of the epidermal cells, subepidermal fibers and vascular bundles were measured (Motic Images Plus 2.0 ml) from the images obtained four visual fields of 35 cuts, photographs were taken at 40x.


con el software Motic Imágenes Plus 2.0 Ml considerando cuatro campos visuales por corte transversal y sección de la hoja, el software ha sido de gran utilidad en la medición digital, para diversas investigaciones (Guerrero et al., 2008; Alejo-Plata et al., 2011).

El grosor del mesófilo y el diámetro de las células epidérmicas, fibras subepidérmicas y haces vasculares se midieron (software Motic Imágenes Plus 2.0 ml) a partir de las imágenes obtenidas de cuatro campos visuales de 35 cortes, las fotografías se tomaron a 40 x con el equipo indicado anteriormente.

La densidad estomática se cuantificó en las porciones apical, media y basal de cuatro hojas, en la superficie adaxial de cada muestra se aplicó una gota de la mezcla de Exactoden (silicón fluido) y solución endurecedora, a los 10 min se retiró y se aplicó esmalte de uñas a la zona de contacto, 5 min después las impresiones fueron retiradas con unas pinzas, y colocados en portaobjetos para ser observadas en el microscopio de luz simple (marca Carl Zeiss), se contaron el número de estomas por mm2 en cinco campos visuales de 10 impresiones (Rodés y Collazo, 2006).

Para determinar el peso seco de las hojas, se disectaron 50 fragmentos de 1 cm2 de las porciones apical, media y basal de 2 hojas, las muestras se colocaron en una estufa de aire forzado a temperatura de 70 °C marca Riossa Mod. Hof-125 a 70 °C durante 72 h (Alcantar y Sandoval, 1999; Rodríguez y Rodríguez, 2011). Posteriormente, cada segmento se pesó en una balanza digital marca House.

Con los resultados obtenidos se hizo un análisis de varianza y comparación de medias mediante la prueba de Tukey (p≤ 0.05) con el paquete estadístico SAS 9.3. (SAS, 2010).

Segunda etapa; identificación de las rutas de penetración del fertilizante foliar

El fertilizante foliar 10-10-10 (N P K), a base de urea y fosfato monopotásico al 1%, complementada con DAP-PLUS® como agente tensoactivo, se preparó independientemente con los colorantes verde rápido + azul negro de naftol (F-VR+ANN) a una concentración de 0.05% y con calcoflúor (F-C) al 0.01%. Se asperjaron individualmente con F-VR+ANN y F-C como testigo se asperjó una planta con agua; después de los 30, 60, 90 y 120 min de haber aplicado el fertilizante se muestreo la hoja y de ella se disectaron fragmentos de 0.6 x 0.4 cm (Sandoval, 2005), se cortaron transversalmente con

Stomatal density was quantified in apical, middle and basal portions in four leaves on the adaxial surface of each sample applying a drop of the mixture of Exactoden (silicone fluid) and hardening solution at 10 min was removed and applied nail polish to the contact zone, 5 min later, the impressions were removed with tweezers and placed on slides for observation using simple light microscope (Carl Zeiss brand), we counted the number of stomata per mm2 in five fields in 10 visual impressions (Rodes and Collazo, 2006).

In order to determine dry weight of the leaves, 50 1 cm2-long fragments were dissected from the apical portion, 2 from the middle and basal leaves, the samples were placed in a forced air oven at 70 °C Riossa Hof-Mod 125-70 °C for 72 h (Alcantar and Sandoval, 1999, Rodríguez and Rodríguez, 2011). Then, each segment was weighed on a digital scale, House brand.

With the results obtained an analysis of variance and comparison of means by Tukey test (p≤ 0.05) with the statistical package SAS 9.3. (SAS, 2010) were made.

Second stage; identification of the routes of penetration of the foliar fertilizer

The foliar fertilizer 10-10-10 (NPK), based on urea and 1% potassium dihydrogen phosphate, supplemented with DAP-PLUS® as surfactant was prepared independently with fast green dyes & naphthol blue black (F-VR + ANN) at a concentration of 0.05% and with calcofluor (FC) to 0.01%.

We sprayed them individually with F-VR + ANN and FC, as the control a plant was sprayed with water after 30, 60, 90 and 120 min after the fertilizer was applied, sampling the leaf and dissecting fragments 0.6 x 0.4 cm (Sandoval, 2005), cutting them transversely with a freezing microtome (American optical 880 model) 25 µm thick, the sections were placed between slides and cover slips, the samples were treated with F-VR + ANN observed under a microscope light and sprinkled with F-C.

Third stage; translocation of the foliar fertilizer

At this stage of the investigation, the entire plant was sprayed with FC Cymbidium. Two hours after application were hand cut with a razor about 1 mm thick from the base of the sheet to half pseudobulge the obtained sections were mounted in water and observed under a fluorescence microscope.


micrótomo de congelación (American optical modelo 880) a 25 µm de grosor, los cortes se montaron entre portaobjetos y cubreobjetos, las muestras tratadas con F-VR+ANN se observaron en un microscopio de luz marca Velab modelo VE-B y las asperjadas con F-C en un microscopio de fluorescencia Carl Zeiss.

Tercera etapa: translocación de fertilizante foliar

En esta etapa de la investigación, se asperjó la planta completa de Cymbidium con F-C. Dos horas después de la aplicación se hicieron cortes a mano con una navaja de afeitar de aproximadamente 1 mm de grosor desde la base de la hoja a la mitad del pseudobulbo, las secciones obtenidas se montaron en agua y se observaron en el microscopio de fluorescencia.


Caracterización de la estructura foliar

Las hojas de la plantas de Cymbidium estudiada son conduplicadas, rígidas y coriáceas. El tejido epidérmico, está formado por un estrato de células de forma cuadrada a circular y con una cutícula gruesa (Figuras 1A y 1B) que se proyecta hacia las paredes anticlinales. Las células guarda, son superficiales (Figura 1C) y presenta poros fusiformes en la parte central. En C. ensifolium, la cutícula cubre los estomas y parte de las células guarda se eleva por encima de la cutícula. Éstas características pueden ser una modificación xerofítica (Du Puy y Cribb, 2007).

Por debajo de la epidermis se presentan de uno a tres estratos de células hipodérmicas entre las que se agrupan alternadamente haces de tejido esclerenquimatoso (fibras) (Figuras 1A y 1B). La distribución de este tejido, se observa en las superficies adaxial y abaxial de la hoja (Figura 6A). El mesófilo está constituido por un sólo tipo de células de clorénquima de forma redonda y pared delgada entre las cuales se distribuyen los haces vasculares (Figura 1A). En las células del mesófilo se presentan rafidios de gran tamaño (Fig. 1D). Algunas de las células parenquimatosas del mesófilo cercanas a la nervadura central se alargan en dirección perpendicular a la superficie de la hoja.

Grosor de cutícula. El grosor de la cutícula fue estadísticamente diferente en las porciones apical, media y basal de las hojas de Cymbidium sp. La porción media presentó el mayor grosor


Foliar structure characterization

The leaves of the plants studied are conduplicate, stiff and leathery. Epidermal tissue is formed by a layer of square and circular cells with a thick cuticle (Figures 1A and 1B) projecting towards the anticlines walls. Guard cells are superficial (Figure 1C), and have pores in the central spindle. In C. ensifolium, the cuticle covers the stomata and part of the guard cells rises above the cuticle. These features may be a xerophytic modification (Du Puy and Cribb, 2007).

Below the epidermis there are one to three hypodermic cell layers between which alternately fiber tissue bundles are grouped (Figures 1A and 1B). This tissue distribution is observed in the adaxial and abaxial surface of the leaf

Figura 1. Secciones transversales de hoja de Cymbidium sp. A) Cutícula gruesa (a) sobre las paredes tangenciales externas del tejido epidérmico; b) células de la hipodermis; d) alternadas con fibras; c) el mesófilo está formado por células clorenquimatosas redondas; e) en donde se distribuyen los haces vasculares rodeados por una vaina vascular y fibras; y f). B) Cutícula (cu) en sección teñida con Sudán IV; C) Estomas (es); y D) rafidios (ra). 40 X, 2013.

Figure 1. Cross-sections of Cymbidium sp. Leaf: a) thick cuticle. a) on the outer tangential walls of the epidermal tissue; b) of subcutaneous fat cells; d) alternated with fibers; c) the mesophyll cells is formed by round chlorenchyma cells; e) which are distributed in the vascular bundles surrounded by a vascular sheath and fiber; and f) B) cuticle (cu) section stained with Sudan IV, C) Stomata (s); and D) raphides (ra). 40 x, 2013.


(29.90 µm), seguida por las porciones apical (26.91 µm) y basal (25.75 µm) (Figura 2A). Es posible que el mayor grosor en la parte media de las hojas se asocie con su posición, ya que esta sección requiere de mayor resistencia, minimizando la perdida de agua, así como el flujo de transpiración y solutos (Riederer y Schreiber, 2001).

Densidad estomática. En Cymbidium sp., no se encontraron diferencias estadísticas significativas en el número de estomas por mm2 a lo largo de la hoja, ya que en la porción apical se cuantificaron en promedio 7.5, en la media 7 y en la parte basal 7.3 (Figura 2B), éstos resultados no coinciden con lo mencionado por (Bird y Gray, 2003), que el número de los estomas varia en diferentes partes de la misma hoja y en diferentes hojas de la misma planta, este hecho está influenciado por factores ambientales como niveles de luz y CO2. Por la cantidad de impresiones y observaciones que se hicieron en Cymbidium se afirma que el número de estomas es constante a lo largo de la hoja.

Grosor del tejido epidérmico. El grosor de las células epidérmicas fue estadísticamente mayor en la porción media de la hoja (63.045 µm) que en las porciones basal (58.71 µm) y apical (57.738 µm) (Figura 2C). Por las características de las hojas y su longitud, la parte media de estas soporta el dobles de ésta por lo que es entendible el que sea más gruesa. Los cambios en el grosor de las células epidérmicas, están relacionadas por el hábitat donde se desarrollan las especies (Cutler et al., 2007). Éstas características le confieren mayor soporte mecánico y rigidez, protección al mesófilo de la radiación UV-B, almacenamiento de algunos productos metabólicos, minimiza la pérdida de agua así como la aireación del tejido interno a través de los estomas (Dietz et al., 1994; Bilger et al., 2001; Ray, 2006).

Diámetro de fibras subepidérmicas. Los haces de fibras subepidérmicas presentaron el mayor diámetro (184.55µm) en la porción media de las hojas en comparación con la parte basal y apical (Figura 3A). Éstas células son características comunes de este género y de los miembros de la Subtribu Cymbidiinae cuya función es la de rodear y fortalecer las células parenquimatosas del mesófilo (Yukawa y Stern, 2002). También se relacionan con su adaptación xerofítica, lo que ayuda a controlar la pérdida de agua en la hoja por condiciones de estrés hídrico (Zanenga-Godoy y Gonçalves, 2003).

Diámetro de haz vascular. El diámetro del haz vascular fue mayor en la porción basal (1 031 µm) en comparación de las porciones media (820.26 µm) y apical (564.35

(Figure 6A). The mesophyll consists of a single round-shaped chlorenchyma cell type and a thin wall between which the vascular bundles are distributed (Figure 1A). In the mesophyll cells, there are raphides of large scale (Figure 1D). Some parenchyma cells of the mesophyll near the central rib are elongated in a perpendicular direction to the leaf´ssurface.

Cuticle thickness. The thickness of the cuticle was statistically different in apical, middle and basal portions of the leaves. The middle portion had the highest thickness (29.90 µm), followed by the apical portions (26.91 µm) and basal (25. µm), (Figure 2A). Perhaps the highest thickness in the middle section of the leaves is associated with its position, and this section requires higher strength, minimizing water loss and the flow of perspiration and solutes (Riederer and Schreiber, 2001).

Stomatal density. In Cymbidium sp., there were no statistically significant differences in the number of stomata per mm2 along the leaf, since in the apical portion we measured on average 7.5, on 7 and 7.3 in the basal part (Figure 2B), these results are not consistent with those reported by (Bird and Gray, 2003) that the number of stomata varies in different parts of the same leaf and in different leaves of the same plant, this fact is influenced by environmental factors such as levels light and CO2.

Epidermal tissue thickness. The thickness of epidermal cells was statistically higher in the middle portion of the leaf (63 µm) than in basal portions (58.71 µm) and apical (57 738 µm) (Figure 2C). By the characteristics of the leaves and their length, the middle part of these double supports so it is understandable that it thicker. Changes in thickness of the epidermal cells are related by the habitat where the species develop (Cutler et al., 2007). These features provide mechanical support and higher rigidity, mesophyll protection to UV-B radiation, storage of metabolic products, minimizes water loss and aeration of the internal tissue through stomata (Dietz et al., 1994; Bilger et al. 2001; Ray, 2006).

Subepidermal fiber diameter. Subepidermal fiber bundles had the greatest diameter (184.55μm) in the middle portion of the sheets compared to the basal and apical (Figure 3A). These cells are common features of the genre and Subtribu Cymbidiinae members whose function is to surround and strengthen mesophyll parenchyma cells (Yukawa and Stern, 2002). Also related


µm) (Figura 3B). Se tienen numerosos reportes que señalan la diferencia en tamaño del tejido vascular entre especies de Cymbidium, aunque en ninguna de ellas midió el diámetro. En C. ensifolium, los haces vasculares son de diferente tamaño y se localizan más cerca de las superficies adaxial y basal de las hojas; en otras especies el tejido vascular es adyacente a la superficie abaxial (Yukawa y Stern, 2002).

Grosor del mesófilo. El mayor grosor del mesófilo se encontró en la porción basal de la hoja (3 777.91 µm), seguido por las porciones media (1 703.61 µm) y apical (1 320.01 µm) (Figura 4A). Ésta respuesta puede estar relacionado con que ciertas especies de plantas que crecen con intensa luz, presentan hojas más gruesas y con

to xerophytic adaptation, which helps control water loss in the leaf water stress conditions (Zanenga-Godoy and Gonçalves, 2003).

Vascular bundle diameter. The diameter of the vascular bundle was higher in the basal portion (1 031 µm) compared to the middle portion (820.26 µm) and apical (564.35 µm) (Figure 3B). There are numerous reports that indicate the

difference in size between species in vascular tissues, although neither of them measures the diameter. In C. ensifolium, the vascular bundles are of different size and are located closer to the basal adaxial leaf and in other species the vascular tissue is adjacent the abaxial surface (Yukawa and Stern, 2002).

Figura 2. Grosor de cutícula (A), densidad estomática (B) y grosor del tejido epidérmico (C) de las porciones apical, media y basal de hojas de Cymbidium sp. Para cada porción de hoja. Barras con diferente letra son significativamente diferentes (Tukey p≤ 0.05). 2013.

Figura 2. Grosor de cutícula (A), densidad estomática (B) y grosor del tejido epidérmico (C) de las porciones apical, media y basal de hojas de Cymbidium sp. Para cada porción de hoja. Barras con diferente letra son significativamente diferentes (Tukey p≤ 0.05). 2013.

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1Apical Media Basal Apical Media Basal Apical Media Basal

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Figura 3. Diámetro de los haces de fibras subepidérmicas (A) y haces vasculares (B) de las porciones apical, media y basal de hojas de Cymbidium sp. Para cada porción de hoja. Barras con diferente letra son significativamente diferentes (Tukey p≤ 0.05). 2013.

Figura 3. Diámetro de los haces de fibras subepidérmicas (A) y haces vasculares (B) de las porciones apical, media y basal de hojas de Cymbidium sp. Para cada porción de hoja. Barras con diferente letra son significativamente diferentes (Tukey p≤ 0.05). 2013.

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Mesophyll thickness. The highest thickness was found in the basal portion of the leaf (3 777.91 µm), followed by middle (1 703.61 µm) and apical portion (1 320.01 µm)

(Figure 4A). This response may be related to certain species of plants that grow in bright light, have thicker leaves and are more spongy, unlike those that develop in the shade (Cutler et al., 2007).

Dry weight of the leaves. The statistical analysis showed significant differences between the dry weight of the leaf sections. In the middle portion, the weight was twice (0.02 g cm-1) than the apical and basal portions (0.01 g cm-1) (Figure 4B), the values found in the thickness of cuticle, epidermal tissue and diameter of subepidermal fiber bundles were showing the highest degree of significance in the middle, so that there may be higher photosynthetic capacity. The results identified that the middle part of the leaf contains thicker structures that enables the leaf to fold as the main organ of the plant where it conducts most of the plant´s photoassimilates resultants of the vegetal metabolism (Gayón, 1992).

Routes of penetration of foliar fertilizer

Foliar Fertilizer with fast-green and blue black of naphthol (F-VR + ANN). The F-VR + ANN got accumulated in the stomatal pore and cuticle 30 min after spraying (Figure 5A). At 60 and 90 min, the fertilizer was observed in the stomatal chamber and in the first layers of mesophyll (Figures 5B, 5C and 5D). The presence of Fertilizer in the stomatal pores agree with recent studies where fluorescent tracers where the penetration of solutes occurred by diffusion through the stomata (Eichert and Burkahardt 2001; Eichert et al., 2008).

mayor número de mesófilo esponjoso o en empalizada, a diferencia de aquellas que se desarrollan en la sombra (Cutler et al., 2007).

Peso seco de la hoja. El análisis estadístico mostró diferencias significativas entre el peso seco de las secciones de hoja. En la porción media, el peso fue el doble (0.02 g cm-1) que el de las porciones apical y basal (0.01 g cm-1) (Figura 4B), los valores encontrados en el grosor de cutícula, tejido epidérmico y diámetro de los haces de fibras subepidérmicas, fueron que presentaron mayor grado de significancia en la parte media, por lo que es posible que exista mayor capacidad fotosintética y asimilados. Con los resultados se identifica que la parte media de la hoja contiene estructuras más gruesas que permite el doblez de la hoja como principal órgano de la planta donde se lleva a cabo la mayor parte de los fotoasimilados resultantes del metabolismo vegetal (Gayón, 1992).

Rutas de penetración del fertilizante foliar

Fertilizante foliar con verde rápido y azul negro de naftol (F-VR+ANN). El F-VR+ANN se acumuló en el poro estomático y cutícula a los 30 min después de la aspersión (Figura 5A). A los 60 y 90 min, el fertilizante se observó en la cámara estomática y en los primeros estratos del mesófilo (Figuras 5B, 5C y 5D). La presencia de fertilizante en los poros estomáticos concuerdan con estudios recientes con trazadores fluorescentes en donde la penetración de solutos ocurrió por difusión a través de los estomas (Eichert y Burkahardt, 2001; Eichert et al., 2008).

Figura 4. Grosor del mesófilo. A) y peso seco; y B) de hojas de Cymbidium sp. Para cada porción de hoja. Barras con diferente letra son significativamente diferentes (Tukey p≤ 0.05), 2013.

Figure 4. Mesophyll thickness. A) and dry weight; and B) of leaves of Cymbidium sp. for each leaf portion. Bars with different letter are significantly different (Tukey p≤ 0.05), 2013.

Apical Media Basal

A360133013001270124012101180115011201901601301

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seco

de

hoja

(g)


Fertilizante foliar más calcof lúor (F-C). El F-C se acumuló en la cutícula después de los 30 min de haber hecho la aplicación (Figura 6C). Una hora después, se observó entre las células epidérmicas y del mesófilo (Figura 6D) con una fluorescencia tenue. A los 90 y 120 min después de la aspersión, el F-C se encontró en todas las células del parénquima esponjoso (Figuras 6E y 6F). También se observó la acumulación del fertilizante en la cutícula y en el tejido epidérmico de las superficies daxial y abaxial.

En las secciones histológicas de las hojas de la planta testigo se observó autofluorescencia de color blanco-azuloso en las fibras subepidérmicas, y en los elementos de vaso del xilema. La presencia de clorofila en el mesófilo le confirió autofluorescencia de color rojo. La cutícula mostró fluorescencia de color amarillo (Figura 6B). La autof luorescencia de las fibras subepidérmicas y elementos de vaso se debe a la presencia de lignina en sus paredes (Yukawa y Stern, 2002).

La penetración de sustancias en las hojas es un proceso pasivo impulsado por gradientes de concentración (Eichert y Goldbach, 2008). De acuerdo con Schönherr (2000) los iones hidratados de CaCl2 penetran la cutícula a través de poros acuosos en un proceso relativamente lento, pero al

Foliar fertilizer plus calcofluor (F-C). The FC was accumulated in the cuticle after 30 min of having made the application (Figure 6C). An hour later, it was observed between the epidermal and mesophyll cells (Figure 6D) with a faint fluorescence. At 90 and 120 min after spraying, FC was found in all cells of the spongy parenchyma (Figures 6E and 6F). It was also observed the accumulation of the fertilizer into the cuticle and the epidermal tissue and daxial abaxial surfaces.

In the histological sections of the leaves in the control plant we observed bluish-white autofluorescence in the subepidermal fibers and in the xylem elements. The presence of chlorophyll in the mesophyll contracted red autofluorescence. The cuticle showed yellow fluorescence (Figure 6B). The auto-fluorescence of the subepidermal fibers and the xylem elements is due to the presence of lignin on its walls (Yukawa and Stern, 2002).

The penetration of substances in the leaves is a passive process driven by concentration gradients (Eichert and Goldbach, 2008). According with Schönherr (2000) CaCl2 hydrated ions penetrate the cuticle through aqueous pores in a relatively slow process, but by adding wetting agents such as 215 CSUP Glupon 0.2 g L-1, the rate increases. On

Figura 5. Secciones transversales de hojas de Cymbidium sp. asperjadas con el fertilizante foliar NPK 10-10-10 preparado con verde rápido y azul negro de naftol. Las flechas señalan la presencia del fertilizante a los 30 (A), 60 (B), 90 (C) y 120 (D) min después de la aplicación, 2013.

Figure 5. Cross-sections of Cymbidium sp. leaves sprayed with foliar fertilizer NPK 10-10-10 prepared with fast-green and blue-black naphthol. The arrows indicate the presence of the fertilizer at 30 (A), 60 (B), 90 (C) and 120 (D) min after application, 2013.

Figura 6. Secciones transversales de hojas de Cymbidium sp. asperjadas con el fertilizante foliar NPK 10-10-10 preparado con calcoflúor. Sección de hoja sin aplicación del fertilizante observada con microscopio de luz. A) y microscopio de fluorescencia; B) las flechas señalan la presencia del fertilizante a los 30; C), 60; D), 90; E); y 120 F) min después de la aplicación.

Figure 6. Cross-sections of Cymbidium sp. leaves sprayed with foliar fertilizer NPK 10-10-10 prepared with calcofluor. Leaf section without fertilizer application observed by light microscopy. A) and fluorescence microscope; B) the arrows indicate the presence of the fertilizer to 30; C), 60; D), 90; E); and 120 F) min after the application.


agregar agentes humectantes como el Glupon 215 CSUP a 0.2 g L-1, la constante de velocidad aumentó. Por su parte Schlegel et al. (2005) trabajaron con la selectividad que tienen los poros acuosos en la cutícula de hojas de Vicia faba a sales de AgNO3 y CaCl2, concluyendo que el nitrato de plata se precipita como cloruro de plata en las células guarda, tricomas glandulares y en la base de los tricomas, marcando la ubicación de poros acuosos en las cutículas.

Absorción del fertilizante foliar más calcoflúor en el pseudobulbo

Dos horas después de haber aplicado el fertilizante a las hojas de Cymbidium sp., se observó su presencia en las células parenquimatosas de los pseudobulbos (Figura 7A), se identificaron células redondas e irregulares y tejido vascular ubicados en diferentes puntos.

Resultados similares pero 24 h después fueron reportados por (Sheehan et al., 1967) al aplicar P32 vía foliar a la orquídea Cattleya ‘Trimos; lo que demuestra las diferencias en el movimiento de los iones dentro de la planta. Éstos resultados concuerdan con los obtenidos por Ng y Hew (2000) quienes reportan que los pseudobulbos no sólo almacenan nutrientes si no agua y carbohidratos; Hew y Ng (1996) señalan que esa acumulación de nutrientes en los pseudobulos constituye una importante fuente de reserva para el desarrollo de los nuevos brotes e inflorescencias. Los pseudobulbos son capaces de retener aproximadamente 64% de su contenido de agua después de 42 días bajo condiciones de estrés Zheng et al. (1992).

Por lo tanto el pseudobulbo acumula los nutrientes vía radical y la aplicación foliar es una alternativa que además de absorverse por las características de la hoja lleva parte del fertilizante foliar hacia los paseudobulbos y acumula más nutrientes para posteriormente ser reutilizados. Fageria et al. (2009) recomienda utilizar concentraciones de macronutrientes menor 2% para evitar quemaduras en las hojas y se obtenga respuesta del cultivo.

Conclusiones

La porción media de las hojas de Cymbidium sp., presenta el mayor grosor de la cutícula, del tejido epidérmico, el diámetro de las fibras subepidérmicas y peso seco de hoja. El mayor diámetro de los haces vasculares y del grosor del mesófilo se presentaron en la región basal de la hoja.

their own accord, Schlegel et al. (2005) worked with the selectivity that the aqueous pores have in the cuticle of a leaves of Vicia faba to AgNO3 and CaCl salts 2, concluding that the silver nitrate is precipitated as silver chloride in guard cells, trichomes and the base of the trichomes, marking the location of aqueous pores in the cuticles.

Foliar fertilizer absorption plus calcofluor in the pseudobulb

Two hours after applying the fertilizer into the leaves of Cymbidium sp., their presence was observed in the parenchymal cells of the pseudobulbs (Figure 7A), round-shaped cells were identiied and irregular vascular tissue located at different points.

Similar results, but 24 h later were reported by Sheehan et al. (1967) by applying P32 via foliar to the Orchid Cattleya ‘Trimos’, which shows the differences in the movement of ions inside the plant. These results agree with those obtained by Hew and Ng (2000) who reported that, the pseudobulbs not only store water and nutrients but also carbohydrates; hew and Ng (1996) pointed out that, the accumulation of nutrients in the pseudobulos constitutes an important source of reserve development of new shoots and inflorescences. Pseudobulbs are able to retain approximately 64% of its water content after 42 days under stress conditions Zheng et al. (1992).

Figura 7. Secciones transversales de pseudobulbo de Cymbidium sp. dos horas después de la aplicación foliar del fertilizante NPK 10-10-10 con calcoflúor. A) plantas testigo (sin aplicación del fertilizante) (B; y C). 2013.

Figure 7. Cross sections of Cymbidium sp. pseudobulbs two hours after foliar application of fertilizer NPK 10-10-10 with calcofluor. A) control plants (without application of the fertilizer); B and C. 2013.


Therefore pseudobulbe accumulates nutrients via radical and the foliar application is an alternative that besides just absorbing due the characteristics of the leaf, it also takes part toward the paseudobulbs accumulating even more nutrients for later reuse. Fageria et al. (2009) recommended that concentrations of macronutrients should be lower than 2% to prevent leaf burn and get the crop to respond.

Conclusions

The middle portions of the leaves of Cymbidium sp. have the highest thickness of the cuticle, of the epidermal tissue, the subepidermal fibers diameter and leaf dry weight. The largest vascular diameter and thickness of the mesophyll occurred in the basal region of the leaf.

Stomatal density is the same along the leaf and the foliar fertilizer penetrated via stomatal and cuticular. The foliar fertilizer was accumulated in the pseudobulbs two hours after spraying the leaves.

In this study we showed evidence that foliar feeding is an efficient method for supplying nutrients.

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La densidad estomática se mantiene constante a lo largo de la hoja y el fertilizante foliar penetró vía estomática y cuticular. El fertilizante foliar se acumuló en los pseudobulbos dos horas después de haber asperjado las hojas.

En éste estudio se muestran evidencias de que la fertilización foliar es un método eficiente de abastecimiento de nutrientes.

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Factores que influyen para el emprendimiento de microempresasagropecuarias en el Valle de Puebla, México*

Influencing factors in entrepreneurship of micro-agribusiness in the Valle de Puebla, Mexico

José Luis Jaramillo Villanueva1§, Juan Morales Jiménez1, José Sergio Escobedo Garrido1 y José Guadalupe Ramos Castro1

1Colegio de Posgraduados, Campus Puebla. Carretera Federal México-Puebla, km. 125.5. Momoxpan, San Pedro Cholula, C.P. 72760. Puebla, México. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].


Aceptado: febrero de 2013

Resumen

El emprendimiento es un factor de desarrollo que en México y en el mundo ha estado en el centro de la discusión como elemento que coadyuva a generar desarrollo. Esto induce a revisar empíricamente modelos que intentan describir la dinámica de emprendimientos en regiones específicas y sus posibles factores explicativos. El objetivo de esta investigación fue analizar los factores que explican el emprendimiento en pequeños microempresa-rios agropecuarios del Valle de Puebla, México. Los datos utilizados se generaron en 2011 mediante una entrevista estructurada, aplicada a una muestra estadística. Para valorar la relación entre emprendedores y sus determinantes, se construyó un índice de emprendimiento, utilizando análisis de componentes principales, a partir de variables relacionadas con propensión a tomar riesgos y conducta innovadora, y se relacionó con variables explicativas usando análisis de regresión lineal. La media del índice de emprendimiento es de 0.33, con una desviación estándar de 0.05. En explicar el emprendimiento, resultan estadísticamente significativas, al 95% de confianza, el grado de escolaridad, número de años en la actividad productiva, confianza en las instituciones de gobierno y el capital relacional. Este último puede incrementarse con adecuadas políticas públicas.

Abstract

In Mexico and the world, entrepreneurship is a concept that has been at the center of the discussion as an element that contributes to generate development. This leads to review empirically models that attempt to describe the dynamics of entrepreneurship in specific regions and its possible explanatory factors. The objective of this research was to analyze the factors behind entrepreneurship in small agricultural entrepreneurs in the Valley of Puebla, Mexico. The data used were obtained in 2011 by a structured interview, applied to a statistical sample. To assess the relationship between entrepreneurs and their determinants, by using principal components analysis and linear regression based on variables related to taking risk and innovative behavior, also related with the explanation of this aspect, it was it was constructed an entrepreneurship index. The mean of this index was 0.33, with a standard deviation of 0.05. In entrepreneurship explaining the variables statistically significant at 95% confidence, were: the level of education, number of years in productive activity, confidence in government institutions and relational capital. The latter can be increased by appropriate public policies.

José Luis Jaramillo Villanueva et al.926 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

Palabras clave: conducta emprendedora, emprendedores, microempresarios rurales.

Introducción

La creación de empresas, interpretado con el término entrepreneurship, es un tema que ha despertado mucho interés en el ámbito académico, la administración pública, y actividades de extensionismo universitario. Expresado este último como una forma de promover, afianzar la cultura emprendedora para contribuir a la construcción de sociedades justas y equitativas (Red Latinoamericana de Universidades por el Emprendedurismo, 2013). El interés se origina al considerarlo como un eje dinámico en la creación de nuevas empresas, con la capacidad de generar empleo, contribuir al crecimiento económico y dinamizar el proceso innovador (Kantis et al., 2002).

La política neoliberal aplicada en México en las últimas décadas, entendida como el retiro del estado de la economía, libre competencia, y apertura comercial, se ha impuesto como el promotor del crecimiento económico (Méndez, 1998). Especialmente la política de apertura comercial ha orientado al sector agropecuario en una dinámica de competitividad, fomentando la intensificación productiva, y definiendo la producción en función de la demanda (Escalante, 2006).

En México se ha hecho poca investigación para documentar las características de los emprendedores, sus motivaciones, necesidades de apoyo, y su contribución al proceso de innovación y desarrollo económico (Pérez et al., 2006). En este contexto existe interés sobre la importancia del emprendedor y la micro y pequeña empresa en México. Clasificación por número de empleados: micro (manufacturero, comercio y servicio 0-10), pequeña (manufactura de 11-50, comercio de 11-30, servicios de 11-50 y mediana empresa (manufactura 51-250, comercio 31-100 y servicio 51-100). DOF, 2012. (Diario Oficial de la Federación, 2012). Las microempresas representan 95.2% del total de las empresas, contribuyen con 45.6% del empleo y aportan 15% del valor agregado de la economía. Se estima que las micro, pequeñas y medianas empresas, ocupan 50.3% del personal y generan 23% de la producción (INEGI, 2011).

El papel del emprendimiento en el crecimiento económico es innegable; sin embargo, el trabajo empírico no ha sido contundente en generar propuestas de análisis del fenómeno

Key words: entrepreneurship behavior, entrepreneurs, rural micro-businessmen.

Introduction

The foundation of companies, interpreted with entrepreneurship term is a topic that has attracted much attention in academia, government, and university extension activities. Expressed latter as a way to promote, strengthen the entrepreneurial culture to contribute to building just and equitable societies (Latin American Network of Universities for Entrepreneurship, 2013). The interest comes to regard it as a dynamic axis in the creation of new companies, with the ability to create jobs, contribute to economic growth and stimulate the innovative process (Kantis et al., 2002).

The neoliberal politic applied in Mexico in recent decades, understood as the removal of the state of the economy, free competition, and open trade, has emerged as the economic growth promoter (Méndez, 1998). Especially the open trade policy has oriented the agricultural sector in a competitiveness dynamic, promoting the intensification of production, and defining the production according to demand (Escalante, 2006).

In Mexico, little research has been done to document the characteristics of entrepreneurs, their motivations, support needs, and their contribution to the process of innovation and economic development (Pérez et al., 2006). In this context there is interest on the importance of entrepreneurship and micro and small enterprises in Mexico (Official Journal of the Federation, 2012). Small businesses represent 95.2% of total enterprises, contribute with 45.6% of employment and provide 15% of value added of the Economy. It is estimated that micro, small and medium enterprises, occupying 50.3% of the workforce and generate 23% of production (INEGI, 2011).

The role of entrepreneurship in economic growth is undeniable, however, empirical work has not been convincing in generating entrepreneurial phenomenon analysis proposals because of the difficulty in its measurement (Kam et al., 2005), as well as the complexity involved in the diversity of personal aspects, societal and institutional, involved in the entrepreneurs.

The entrepreneur concept has been approached from various fields of knowledge and different theoretical perspectives, with no consensus on this (Alonso and Galve, 2008). The main disciplines that have addressed the concept are

Factores que influyen para el emprendimiento de microempresas agropecuarias en el Valle de Puebla, México 927

emprendedor por la dificultad en su medición (Kam et al., 2005); además de la complejidad que representa la diversidad de factores personales, sociales e institucionales, que confluyen en los emprendedores.

El concepto de emprendedor ha sido abordado desde diversos campos del conocimiento y diversas perspectivas teóricas, no existiendo un consenso sobre este (Alonso y Galve, 2008). Las principales disciplinas que han abordado el concepto son la economía, la sociología, la administración y la psicología. Amit et al. (1993) señala que el emprendedor es una persona innovadora que propone y aprovecha los cambios para crear y mejorar su producto, sus métodos de producción, y organización. Un concepto de emprendedor que permite el trabajo empírico, es que los ‘‘emprendedores son personas que perciben oportunidades en el mercado, valoran el riesgo de asignar recursos, y gestionan los medios para crear una empresa (Kirzner, 1997).

De esta manera, el emprendedor rural es un pequeño productor que conoce sus recursos naturales, humanos y materiales, y posee conocimiento de su uso actual y potencial para la producción de alimentos, y toma en cuenta las condiciones del mercado. Por tanto, emprendimiento es la actividad productiva que inician los emprendedores, caracterizada por ser innovadora en tecnología, mercado, y/o en organización, lo que permite agregación de valor y mejores condiciones de bienestar social.

Objetivos e hipótesis

Si bien en los últimos 20 años ha crecido el interés y la discusión por los emprendimientos, en México parecen ser parte aun de un mito. Oficialmente se reconoce la importancia de las medianas y pequeñas empresas (MiPymes) con su aporte al empleo y al PIB, destacándolas como empresas con capacidad de exportación, con una organización y una estructura definida, con una gestión empresarial importante y con trabajo remunerado con dinero (Gaona et al., 2012).

Lo que no refleja la situación de los emprendimientos en el medio rural, donde se desarrollan actividades poco profesionalizadas; los procesos productivos, de transformación y de comercialización, son no estandarizados. Se reconoce ésta situación, cuando se señala la existencia de MiPyME, refiriéndose a microempresas que se originan

Economics, Sociology, Administration and Psychology. Amit et al. (1993) note that the entrepreneur is an innovative person who proposes changes and use them to create and improve his product, production methods, and organization. A concept of entrepreneurship which enables the empirical work is that “entrepreneurs” are people who perceive market opportunities, assess risk to allocate resources, and manage the resources to create a company (Kirzner, 1997).

Thus, the rural entrepreneur is a small producer who knows their natural resources, human and material, and has knowledge of its current use and potential for food production, and takes into account market conditions. Therefore, entrepreneurship is the productive activity started by entrepreneurs; it is characterized by being innovative in technology, market, and/or organization, allowing added value and better welfare conditions.

Aims and hypothesis

Although in the past 20 years has been increasing interest and discussion about entrepreneurship, in Mexico even seem to be part of a myth. Officially it is recognized the importance of small and medium enterprises (SMEs) with its contribution to employment and GDP, highlighting them as companies with export capacity, with an organization and a structure defined, with a major business management and money paid work (Gaona et al., 2012).

However, the above does not reflect the situation of the enterprises in rural areas, where take place activities little professionalized and the production processes, manufacturing and marketing, are not standardized. This situation is recognized when it is pointing the existence of micro and medium companies, referring to microenterprises that originate from a family activity and its operation is performed under conditions not always formal (Ministry of Economy, 2013).

The objective of this research was to identify factors related to the attitude and activities of entrepreneurs in rural environment in the Valley of Puebla, Mexico. Emphasizing the importance of each factor in the construction of an entrepreneurship index, as well as identifying those variables involved in its performance. The hypothesis was that the individual resources and capabilities evidenced by rural small farmers allow characterize them as entrepreneurs, with attitude to innovate and take risks to improve their production processes.


a partir de una actividad familiar y su funcionamiento se realiza en condiciones no siempre formales (Secretaría de Economía, 2013).

El objetivo de esta investigación es identificar los factores que se relacionan con la actitud y actividades de los emprendedores en el medio rural del Valle de Puebla, México. Resaltando la importancia de cada factor en la construcción de un índice de emprendimiento, y determinando las variables que explican el desempeño de este índice. La hipótesis es que los recursos y capacidades individuales que registran los pequeños productores rurales permiten caracterizarlos como emprendedores, con actitud de innovar y tomar riesgos, para mejorar sus procesos productivos.

Métodos y técnicas

La metodología consideró el diseño de muestreo, diseño y aplicación de una entrevista estructurada, y el análisis de datos. El marco de muestreo fueron las unidades de producción con actividad comercial agropecuaria del estado de Puebla (INEGI, 2010) del Censo Agropecuario 2007. En una primera fase, los municipios fueron seleccionados por su vocación productiva de hortalizas, frutales, cultivos anuales, ganadería, artesanías y pequeños comercios. Se determinó una muestra de 195 microempresas con muestreo por varianza máxima, debido a que no fue posible conseguir información sobre la varianza de alguna característica de los microempresarios (Cuadro 1).

Donde: N= tamaño de la población (45936); D= precisión (0.07); Z= confiabilidad; valor de Z (distribución normal).

A éste tamaño de muestra se aplicó una entrevista estructurada con cuatro secciones; una primera abordó características sociodemográficas de los microempresarios, una segunda consideró el tipo de actividad que realiza -producción primaria, transformación, y comercialización- en actividades agrícolas, forestales, pecuarias y artesanales, la tercera sección abordó los insumos que requieren los procesos de producción y los mercados de factores y productos que utilizan los microempresarios. Una cuarta sección abordó las características asociadas a su actividad productiva; el nivel tecnológico, acciones de innovación que

Methods and techniques

The methodology considered the sampling design, design and implementation of a structured interview and data analysis. The sampling frame involved the production units with agricultural activity business of Puebla State (INEGI, 2010) registered in 2007 Agricultural Census. In the first phase, the municipalities were selected by their productive vocation of vegetables, fruit trees, annual crops, livestock, crafts and small business. It was determined a sample of 195 micro companies by means of maximum variance sampling because it was not possible to get information about the variance of any feature of micro-entrepreneurs (Table 1).

Where: N= population size (45936), D= precision (0.07), Z= reliability, value Z (normal distribution).

This sample size was applied in a structured interview with four sections: a first addressed socio-demographic characteristics of micro-entrepreneurs, a second considered

Municipios Empresas en la población*

(%) Empresas en la muestra

(%)

Acatzingo 3 104 6.76 16 7.31Amozoc 1 383 3.01 6 2.74Atlixco 5 883 12.81 34 15.53Calpan 2 383 5.19 12 5.48Chiautzingo 2 538 5.53 8 3.65Cholula 4 328 9.42 23 10.50Felipe Ángeles 1 921 4.18 11 5.02Huaquechula 3 371 7.34 14 6.39Huejotzingo 6 273 13.66 23 10.50Huixcolotla 623 1.36 9 4.11Quecholac 4 102 8.93 23 10.50San Nicolás de los Ranchos

1 268 2.76 10 4.57

Yehualtepec 1 779 3.87 7 3.20Tecamachalco 3 550 7.73 12 5.48Texmelucan 3 430 7.47 11 5.02TOTAL 45 936 100 00 219 100.00Fuente: INEGI, 2010.

Cuadro 1. Muestra de municipios y empresas agropecuarias.Table 1. Sample municipalities and agricultural companies.

N Z2 α/2 (.25)n= = 195 N d2 + Z2 α/2 (.25)

N Z2 α/2 (.25)n= = 195 N d2 + Z2 α/2 (.25)


the type of activity performed -primary production, processing and marketing- in agricultural activities, forestry, livestock and craft, the third section addressed the inputs required production processes and markets products used by the micro-entrepreneurs. A fourth section was related with those characteristics associated with their productive activity, propensity to take risk in productive activities, training, social networking uses, opinion about entrepreneurs and the opinion from institutions about them. Fieldwork was built in 2011.

It was constructed an entrepreneurship index by using principal component analysis from two groups of variables: the first included those aspects related to “propensity to take risk” (PTR) and the other on “innovation degree” (ID).The aspects involved in PTR were; risks in production (RP), in new technologies (NTR), development of new products (NPR), risk in administration (AR) and funding negotiation (FN). The variables associated with PTR were measured using a Likert scale of five categories; 1= very low, 2= low, 3= average, 4= high and 5= very high (Burns and Burns, 2008).

ID variables involved were: use of new supplies (UNS), new production technologies (NPT), new product/features (NPCh), innovation in business administration (IBA), marketing strategy (MS) and were measured in nominal scale: coded with one if the entrepreneur made or adopted some innovation in the past three years, and zero if it did not. From the responses it was constructed the variable innovation degree (ID). If the respondent did not make innovation in any of the five aspects above was assigned a zero, if developed only one was assigned 0.20, and so on to the one who used innovations in the five aspects who codified with 1.

The variables used to explain the behavior of small business entrepreneurship (entrepreneurship rate) were: gender of entrepreneur (EG), with male and female categories, age (EA), schooling (SCOL); experience in productive activity of the company (EPAC), measured in years, trust in institutions (TI) measured with five-point Likert scale, use of social relationships or relational capital (RC) as a binary categorical variable (frequency and intensity of relationships for productive purposes); target market of production (TMP) as a percentage of sales placed in certain market type (final consumer, intermediate, supply center, in the farm and home delivery; and training (CAP), measured with four binary reagents (if the entrepreneur were trained in the last three years on four aspects of their productive activity).

ha realizado, propensión a tomar riesgo en las actividades productivas, capacitación, redes sociales que utiliza, opinión acerca de los emprendedores y posición de las instituciones hacia ellos. El trabajo de campo se levantó en 2011.

Se construyó un índice de emprendimiento utilizando análisis de componentes principales a partir de dos grupos de variables; el primero incluyó las relacionadas con la ‘‘propensión a asumir riesgos’’ (PAR) y el otro sobre ‘‘grado de innovación’’ (GI). Los aspectos que incluyó PAR fueron; riesgos en la producción (RP), en nuevas tecnologías (RNT), elaboración de nuevos productos (RNP), riesgo en la administración (RAD) y en gestión de financiamiento (RGF). Las variables asociadas a PAR se midieron utilizando una escala de Likert de cinco categorías; 1= muy bajo, 2= bajo, 3= regular, 4= alto y 5= muy alto (Burns y Burns, 2008).

Las variables de GI fueron: uso de nuevos insumos (NI), nuevas tecnologías de producción (NTP), nuevo producto/características (NP), innovación en la administración de su empresa (IAE), estrategia de marketing (EM) y fueron medidas en escala nominal: codificadas con uno si el microempresario realizó o adoptó alguna innovación en los últimos tres años, y cero si no lo hizo. A partir de las respuestas se construyó la variable grado de innovación (GI). Si el entrevistado no realizó innovación en alguno de los cinco aspectos arriba mencionados se le asignó un cero, si desarrolló sólo en uno se le asignó 0.20, y así sucesivamente hasta el que utilizó innovaciones en los cinco aspectos quien codifico con 1.

Las variables utilizadas para explicar el comportamiento emprendedor de los pequeños empresarios (índice de emprendimiento) fueron; el género del empresario (GEN), con las categorías hombre y mujer; edad (ED); escolaridad (ESCOL); experiencia en la actividad productiva de la empresa (EAP), medidas en años; confianza en las instituciones (CIG) medida con escala Likert de cinco puntos; uso de relaciones sociales o capital relacional (CR) como variable categórica binaria (frecuencia e intensidad de relaciones con fines productivos); mercado de destino de la producción (MD) como porcentaje de las ventas que coloca en determinado tipo mercado (consumidor final, intermediario, central de abastos, a pie de finca y entrega a domicilio; y capacitación (CAP), medida con cuatro reactivos binarios (si el microempresario se capacito en los últimos tres años en cuatro aspectos de su actividad productiva).


El análisis de datos consistió en una fase exploratoria para detectar posibles inconsistencias y posibles datos atípicos, y se generaron estadísticos descriptivos, frecuencias, y correlaciones parciales de Pearson (Pedhazur, 1997) para variables medidas en escala de razón (éstas cuentan con un cero absoluto, que representa la ausencia total de medida) y de Spearman para variables categóricas (Salinas, 2007). Una segunda fase fue la construcción del índice, utilizando análisis de componentes principales. Finalmente, se utilizó un modelo de regresión lineal múltiple para explicar el índice de emprendimiento. El análisis estadístico se realizó con el software STATA 12.

El análisis de regresión lineal permitió estable cer la relación entre la variable dependiente Y (índice de emprendimiento) y el conjunto de variables independientes X. En éste, la variable dependiente es medida en escala de razón, que se explica con un conjunto de variables categóricas y en escala de razón. El modelo de regresión toma la forma:

Y= b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 +...+ bpXp + ε

Donde b1,..,bp son los coeficientes de regresión. Se estimó usando el método de mínimos cuadrados ordinario, donde el error (Ԑ) es una variable aleatoria con media 0 y varianza σ2. La construcción de la ecuación se realizó seleccionando las varia bles una a una. La finalidad fue buscar entre las variables explicativas aquellas que expliquen la actitud emprendedora de los microempresarios sin que ninguna de ellas fuera combinación lineal de las restantes.

El criterio de entrada para cada variable individual fue el p-valor asociado al estadístico t; si éste es menor que el valor crítico de (p≤ 0.05). En cada paso, en el que se introdujo o eliminó una variable se obtuvieron los estadísticos de bondad de ajuste (R2, R2 corregido, error típico de la estimación), el análisis de varianza y la estimación de parámetros considerando las variables introduci das.


Los microempresarios entrevistados registraron una edad promedio de 47 años, en una proporción de 78% hombres y 22% mujeres, con una media de 18 y 14 años respectivamente de experiencia en la producción agropecuaria. El nivel de educación formal fue de primaria y secundaria no terminada, con un promedio de siete años para mujeres y ocho para

Data analysis consisted of an exploratory phase to detect possible inconsistencies and possible atypical data, it was generated descriptive statistics, frequencies, and Pearson partial correlations (Pedhazur, 1997) for variables measured on a ratio scale (they have an absolute zero, which represents the total absence of measurement) and Spearman for categorical variables (Salinas, 2007). A second phase was the construction of the index, by using Principal Components Analysis. Finally, it was used a multiple linear regression model to explain the rate of entrepreneurship. Statistical analysis was performed using STATA 12.

Linear regression analysis allowed us to establish the relationship between the dependent variable Y (entrepreneurship index) and the set of independent variables X. In this, the dependent variable is measured in ratio scale, which is explained with a set of categorical variables and ratio scale. The regression model takes the form:

Y= b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 +...+ bpXp + ε

Where b1, bp, are the regression coefficients. It was estimated by using the ordinary squared minimums method, where the error (Ԑ) is a random variable with mean 0 and variance σ2. The construction of the equation was done by selecting one by one the variables. The purpose was to seek among explaining variables those capable to explain micro-entrepreneurs entrepreneurship attitude without any of them were linear combination of the remaining.

The entry criteria for each individual variable were the p-value associated with the t statistic, if it is lower than the critical value (p≤ 0.05). At each step, which was introduced or removed a variable it was obtained statistical goodness of fit (R2, adjusted R2, standard error of the estimate), analysis of variance and parameter estimation considering the variables introduced.


The entrepreneurs interviewed reported an average age of 47 years, at a ratio of 78% male and 22% female, with a mean of 18 and 14 respectively of experience in agricultural production. The level of formal education was not completed primary and secondary school, with an average of seven years for women and eight for men. These entrepreneurs evidenced a variety of productive activities such as: basic


hombres. Estos emprendedores registraron una diversidad de actividades productivas tales como, 28.9% cultivan granos básicos; 27.1% hortalizas, flores y frutales; 7.1% crían bovinos y ovinos; 24.5% comercio y agroindustria; y el porcentaje restante se dedica a las artesanías.

Comercializan su producción, en primer lugar en mercado local, y en segundo, en mercado regional y estatal. La distancia promedio que transporta su producción es de 28 km. La modalidad de mercadeo más frecuente es venta directa al consumidor e intermediario.

Un aspecto asociado a la productividad de las actividades productivas y comerciales es la capacitación (Martínez y Martínez, 2009). Registrando que 19.2% de los emprendedores han asistido a capacitarse en diferentes temáticas de sus procesos. 1) procesos de producción; 2) selección del producto; 3) empaque y embalaje; y 4) esquemas de comercialización y de marketing. Quienes en su mayoría tienen entre uno y tres años realizando estas actividades, además de asistir a conferencias y eventos relacionados con su actividad principal.

De acuerdo con Knight (2009), el emprendedor es innovador por atreverse a experimentar en el mercado y aceptar el riesgo de fracasar. Los aspectos en que los microempresarios están más dispuestos a asumir riesgos son, realizar cambios en los niveles de producción y en los procesos administrativos. En éstos, 55.7% y 55.3% de los entrevistados están dispuestos a asumir niveles de riesgo de alto a muy alto, y en menor medida en incorporar nuevas tecnologías, generar productos nuevos y mayor financiamiento (Cuadro 2).

grains cultivation 28.9%; 27.1% vegetables, f lowers and fruit; 7.1% breed cattle and sheep; 24.5% trade and agribusiness, and the remainder are devoted to crafts.

The marketing of their production is made in first place in local market, and secondly, in regional and state market. The average distance involved in the transports of their production is 28 km. The most common form of marketing is direct sale to consumers and intermediary.

One aspect associated with the productivity of productive and commercial activities is training (Martínez and Martínez, 2009). Registered that 19.2% of entrepreneurs have attended training on different topics of their processes. 1) production processes; 2) product selection; 3) packing and crating; and 4) merchandizing and marketing schemes. Most of whom have between one and three years doing these activities, additionally attend conferences and events related to their core business.

According to Knight (2009), the entrepreneur is innovative for daring to experiment in the market and accept the risk of failure. The aspects in which micro-entrepreneurs are more willing to take risks are: changes in the levels of production and administrative processes. In these, 55.7% and 55.3% of respondents are willing to take risk levels high to very high, and to a lesser extent to incorporate new technologies, generate new products and increased funding (Table 2).

67% of respondents did not innovate, while 23% innovated in any of the five issues addressed, highlighting the new supplies variable and use of new technologies with 32.9%

Nivel de riesgo

Producción (%)

Tecnología (%)

Nuevos productos (%)

Administración (%)

Financiamiento (%)

Muy alto 19.2 12.3 13.7 18.7 11.4

Alto 36.5 29.7 28.8 36.5 22.8

Bajo 16.4 19.2 18.7 16.9 16.4

Muy bajo 7.8 15.5 18.3 9.6 24.2

Nulo 20.1 23.3 20.5 18.3 25.1

Total 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

Cuadro 2. Disponibilidad a asumir riesgos según diferentes aspectos de la microempresa.Table 2. Willingness to take risks according to various aspects of microenterprise.


El 67% de los entrevistados no innovaron, en tanto que 23% innovaron en alguno de los cinco aspectos abordados, resaltando la variable de nuevos insumos y uso de nuevas tecnologías con 32.9% y 30.1% respectivamente; y en menor proporción en creación de nuevos productos, aspectos de la administración y estrategias de comercialización-marketing (Cuadro 3).

Los microempresarios en su quehacer cotidiano requieren de una serie de relaciones con diferentes agentes para realizar su producción en el mercado (Durston, 2012). Estos mantienen relaciones formales, 95% (relaciones contractuales) con proveedores y clientes. El 1.5% de ellos, mantiene relaciones formales con instituciones de investigación. Relaciones informales en torno a su actividad productiva las mantienen con familiares directos; abuelos, padres y hermanos. La confianza de los empresarios, respecto al trabajo de las dependencia de gobierno, se hace presente; 23% tiene confianza en el nivel municipal, 26.6% en el nivel estatal, y 27.1% en el nivel federal. El índice de confianza en las dependencias de gobierno presenta un valor de 0.24, lo que refleja confianza baja en el trabajo institucional de los diferentes niveles de gobierno en relación al apoyo a las microempresas rurales.

Estimación del índice de emprendimiento

El análisis de correlación mostró que las variables seleccionadas para construir el índice de emprendimiento descritas en la metodología están correlacionadas significativamente al 95% de confianza (Cuadro 4), lo que permitió usar estas para el análisis de componentes principales.

and 30.1% respectively, and to a lesser extent in creating new products, administrative aspects and merchandizing-marketing strategies (Table 3).

Entrepreneurs in their daily work require a series of relationships with different agents to offer their products in the market (Durston, 2012). These persons keep formal relations, 95% (contractual relationships) with suppliers and customers. 1.5% of them keep formal relations with research institutions. Informal relations about their productive activity are kept with direct relatives: grandparents, parents and siblings. The business confidence, regarding the work of the government agency, was also evidenced; 23% have confidence in the municipal level, 26.6% at the state level and 27.1% at the federal level. The trust index in governmental agencies has a value of 0.24, reflecting low confidence in the institutional work of the different levels of government in relation to support for rural microenterprises.

Concepto Si innovan (%)

No innovan (%)

Uso de nuevos insumos 32.9 67.1Uso de nuevas tecnologías 30.1 69.9Creación de nuevos productos

21.5 78.5

En la administración 15.1 84.9En comercialización-marketing

13.7 86.3

Cuadro 3. Conceptos en los que innovaron los microempresarios en los últimos tres años.

Table 3. Concepts in which micro-entrepreneurs innovated in the last three years.

Cuadro 4. Correlaciones de Spearman entre las variables del índice de emprendimiento.Table 4. Involved spearman’s correlations in the variables entrepreneurship index.

**Significancia al 95% (p≤ 0.05).

Variables GI RP RNT RNP RAD RGFGI 1.000 -.333** -.272** -.334** -.295** -.274**

RP -.333** 1.000 .578** .554** .589** .319**

RNT -.272** .578** 1.000 .547** .575** .403**

RNP -.334** .554** .547** 1.000 .545** .406**

RAD -.295** .589** .575** .545** 1.000 .320**

RGF -.274** .319** .403** .406** .320** 1.000


En el análisis de componentes principales, el estadístico Kaiser-Meyer-Olkin de adecuación muestral fue de 0.749 y el de esfericidad de Barlett mostró una chi-cuadrada (1109.2) altamente significativa (p= 0.000). El primer componente explica 56% de la varianza de la matriz de variables, en tanto que los dos componentes explican 71.2% de la varianza total. Se generó un componente denominado índice de emprendimiento para reflejar la actitud de los microempresarios para emprender actividades innovadoras que implican riesgos económicos.

Las variables ut i l izadas para identif icar a los microempresarios emprendedores en el medio rural fueron la innovación que realizaron en los últimos tres años y su propensión a asumir riesgos. El primer componente o índice de emprendimiento (IE) es una combinación lineal de todas las variables incluidas en el análisis. Su expresión algebraica queda de la siguiente manera:

IE= 0.906RP + 0.90RAD + 0.79RNP + 0.78RNT + 0.54RF + 0.44AIN (1)

El producto de las cargas factoriales del componente por los valores respectivos de las variables originales genera un valor medio del índice de emprendimiento (Figura 1) con escala de cero a uno de 0.33. Éste valor muestra que los microempresarios están realizando emprendimientos; pequeñas innovaciones; probando insumos y adoptando nuevas tecnologías.

Factores explicativos del emprendimiento

Las variables que mostraron correlación con el índice de emprendimiento fueron la escolaridad del microempresario, la experiencia en la actividad productiva (giro de la microempresa), la confianza en las instituciones de gobierno y el uso de relaciones (con fines productivos). No se encontró correlación significativa entre el índice de emprendimiento y la edad de microempresario, tampoco con el grado de capacitación a pesar de que los emprendedores señalaron interés y asistencia a eventos de esta naturaleza (Cuadro 5). Las variables correlacionadas significativamente se utilizaron en la estimación de un modelo de regresión para explicar la actitud emprendedora de los microempresarios.

Entrepreneurship index measurement

The correlation analysis showed that the variables selected to build the entrepreneurship index described in the methodology are significantly correlated to 95% confidence (Table 4), which enabled to use this during the principal components analysis.

In principal component analysis, the sampling adequacy Kaiser-Meyer-Olkin statistician was 0.749 and Bartlett's sphericity showed a chi-square (1 109.2) highly significant (p= 0.000). The first component explained 56% of the variance in the array of variables, whereas the two components explained 71.2% of the total variance. It was generated a component called entrepreneurship index in order to reflect the entrepreneurs´ attitude to undertake innovative activities involving economic risk.

The variables used to identify the micro business´ entrepreneurs in rural environment were: the innovation made during the last three years and their propensity to take risks. The first component or entrepreneurship index (EI) is a linear combination of all the variables included in the analysis. Its algebraic expression is as follows:

IE= 0.906RP + 0.90RAD + 0.79RNP + 0.78RNT + 0.54RF + 0.44AIN (1)

The product of the component´s factorial loadings by the respective values of the original variables generates an average value of entrepreneurship index (Figure 1) with a scale of zero to one of 0.33. This value shows that entrepreneurs are making entrepreneurship, small innovations, testing supplies and adopting new technologies.

Figura 1. Índice de emprendimiento de microempresarios agropecuarios.

Figure 1. Micro agro- business’ entrepreneurship index.

Esca

la 0

-1

0.7

0.6

0.5

0.4

0.6

0.2

0.1

0

1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105

113

121

129

137

145

153

161

169

177

185

193

201

209

217

Observaciones (microempresarios)


El coeficiente de regresión de 0.40 significa que las variables independientes explican 40% del comportamiento de la actitud emprendedora. Este estadístico es relativamente bajo; sin embargo, cuatro variables son estadísticamente significativas (valor del estadístico t mayor que 1.96) relacionadas con grado de escolaridad, número de años en la actividad productiva de la empresa, confianza en las instituciones de gobierno y capital relacional (Cuadro 6). Éste último concebido como parte del capital intelectual, que distingue conocimientos, capacidades y procedimientos que posee la microempresa derivados de las relaciones que mantienes con otras microempresas o agentes, de manera formal (Delgado et al., 2008).

En la regresión, los coeficientes estandarizados se basan en puntuaciones típicas, lo que permite compararlos entre sí. Estos coeficientes informan sobre la importancia relativa de cada variable independiente en la ecuación de regresión; por lo que la variable escolaridad (ESCOL) y el capital relacional (CR) fueron las de mayor poder explicativo, seguidas por la confianza en las instituciones (CIG) y experiencia en la actividad o giro de la microempresa (EAP). El valor del coeficiente de la variable escolaridad indica que cuando el nivel educativo cambia en una unidad (un año), el índice de emprendimiento aumenta en 0.47 unidades. La interpretación del valor de los otros tres coeficientes tiene una interpretación similar.

La evaluación de los supuestos del modelo de regresión arroja resultados satisfactorios. La prueba de Shapiro-Wilk que prueba la hipótesis nula de normalidad de los errores (probabilidad > z) fue de 0.253, lo que permite no rechazar que los errores están normalmente distribuidos. El supuesto de homocedasticidad, utilizando la prueba de

Entrepreneurship explaining factors

Variables correlated with the entrepreneurship index were: micro-entrepreneur's schooling, experience in productive activity (spin enterprises), confidence in government institutions and the use of relationships (for productive purposes). No significant correlation was found between the entrepreneurship index and micro-businessmen age, neither with their training degree despite the entrepreneurs interest to attending such events (Table 5). Significantly correlated variables were used in the estimation of a regression model to explain the entrepreneurial attitude of micro-entrepreneurs

A regression coefficient of 0.40 means that the independent variables explain 40% of attitude entrepreneurial behavior. This statistic is relatively low, however, four variables are statistically significant (t-statistic greater than 1.96) related to: education level, number of years in the productive activity of the company, confidence in government institutions and relational capital (Table 6). The latter conceived as part of the intellectual capital that distinguishes knowledge, skills and procedures that has the microenterprise as consequence of the relationships with other microenterprises or agents, formally (Delgado et al., 2008).

In regression, the standardized coefficients are based on standard scores, allowing to compare each other. These coefficients provide information about the relative importance of each independent variable in the regression equation, so the schooling variable (SCOL) and relational capital (RC) had the most explanatory power, followed by trust in institutions (TI) and experience in

Cuadro 5. Correlación entre índice de emprendimiento y posibles variables explicativas.Table 5. Correlation between entrepreneurship index and potential explanatory variables.

Variable Coeficiente de Pearson Significancia (p valor) Número de observacionesEdad del microempresario (años) -0.009 0.891 213Escolaridad (años) 0.314 0.002 213

Experiencia productiva (años) 0.321 0.001 213Coeficiente de Spearman

Confianza en instituciones (Likert) 0.427 0.000 213

Grado de capacitación (binaria) 0.115 0.093 213Uso de relaciones (binaria) 0.439 0.000 213


Breusch-Pagan, con un valor de Probabilidad > Chi2= 0.984, no se rechaza la hipótesis nula de varianza constante. No se encontró evidencia de colinealidad entre las variables predictoras, los factores de inflación de la varianza (VIF, por sus siglas en inglés) mostraron valores entre 1.32 y 1.48, con una media de 1.409.

Discusión

La edad del emprendedor es determinante de la capacidad de innovar de las empresas, ya que a medida que aumenta la edad del emprendedor, existe mayor propensión a que sea innovador llegado a cierto límite de edad en la cual dicha propensión disminuye, como consecuencia de la pérdida de habilidades y falta de adaptación al cambio (Aubert et al., 2006) sin embargo, esto no se observa en el presente estudio. Respecto a la escolaridad se sostiene que es un determinante positivo en la adopción de innovaciones tecnológicas; es decir, mayor nivel educativo de los microempresarios está relacionado con mayor capacidad de innovación (Levenburg et al., 2006). Germán-Soto et al. (2009) encontraron también que los años de escolaridad formal tienen un efecto positivo sobre el proceso innovación y emprendimiento regional en México.

Por tanto, la motivación para emprender, así como la adquisición de información y conocimiento con la capacitación, son elementos del capital humano, que afectan la capacidad de innovación de las empresas. Sobre este aspecto, las mujeres emprendedoras reportan menor experiencia en el manejo de empleados y menor productividad de éstos, lo que se traduce en empresas de menor tamaño y crecimiento del ingreso de éstas (Fischer et al., 1993).

the activity or specialty of micro-enterprise (EASE). The value of the coefficient of the schooling variable indicates that when the educational level changes by one unit (one year), the entrepreneurship index increases by 0.47 units. The other three coefficients value have a similar interpretation.

The evaluation of the assumptions of the regression model evidenced satisfactory results. The Shapiro-Wilk test that probed the null hypothesis of normality of the errors (probability> z) was 0.253, which allows not reject that the errors are normally distributed. The assumption of homoscedasticity using the Breusch-Pagan test with a probability value> Chi2= 0.984, do not reject the null hypothesis of constant factors variance. There was no evidence of collinearity between predictors variables, variance inflation factor (VIF, for its acronym in English) showed values between 1.32 and 1.48, with an average of 1 409.

Discussion

The age of the entrepreneur is determinant of the firms innovation ability, since with increasing age of the entrepreneur, there is a greater propensity to be innovative reached a certain age at which this propensity decreases as a result of the loss of skills and lack adaptability to change (Aubert et al., 2006) however, this did not observed in the present study. Regarding schooling it is argues that is a positive determinant in the adoption of technological innovations, i.e. higher educational micro-entrepreneurs

Índice de emprendedurismo Coeficiente Error estándar Estadístico t Prob. (p) Intervalo de confianzaExperiencia en actividad actual 0.019 0.003 5.590 0.000 0.015 0.026Confianza en instituciones 0.264 0.106 6.110 0.000 0.149 0.351Capital relacional 0.473 0.118 4.010 0.000 0.240 0.705Escolaridad 0.471 0.014 3.300 0.001 0245 0.715Constante -1.226 0.139 -8.810 0.000 -1.500 -0.951Estadístico F (4 208) 35.03

R-cuadrada 0.402R-cuadrada ajustada 0.391

Cuadro 6. Resultados del modelo de regresión para explicar el emprendimiento.Table 6. Results of the regression model to explain the entrepreneurship.


La confianza de los emprendedores, respecto al trabajo de las dependencias de gobierno, está relacionada con el emprendimiento. Se reconoce la importancia del nivel municipal y estatal, donde se emiten los apoyos hacia esta actividad, si bien no resultan tan importantes, lo que sugiere que con frecuencia, los programas gubernamentales en apoyo a la creación y desarrollo de micro y medianas empresas no tienen los resultados esperados (González y Rodríguez, 2001).

Los emprendedores se desenvuelven dentro del contexto social y económico definido por sus condiciones locales, por sus redes sociales formales e informales, y por políticas públicas de los diferentes niveles de gobierno, que conforman su capital relacional. Se ha encontrado relación positiva significativa entre pertenecer y usar relaciones sociales (capital relacional) y emprendimiento (De Carolis et al., 2009).

Conclusiones

El diseño y operación de mejores políticas públicas encaminadas a desarrollar habilidades emprendedoras en los empresarios del sector agropecuario y rural de México requieren precisiones sobre el perfil emprendedor de esta población. En éste sentido, resaltan dos características: la de generar o adoptar innovaciones y la propensión a asumir riesgos relacionados con la actividad empresarial. La proporción de empresarios del sector agropecuario y rural con perfil emprendedor es relativamente alta, contrario a la percepción gubernamental en México.

Los empresarios agropecuarios y rurales de este estudio presentaron características emprendedoras relevantes; la innovación fue el elemento más dinámico en ellos, especialmente en adopción de nuevas tecnologías en el proceso de producción, y en prácticas de marketing. El interés por la capacitación, como medio para acceder a la innovación, está presente de manera importante en el grupo de empresarios innovadores. Las variables relacionadas, estadísticamente, con la característica emprendedora son; los años de escolaridad, la confianza en las instituciones oficiales y su capital relacional.

Se propone un método general para describir las características personales relevantes de los emprendedores rurales, e identificar los factores sociales y del contexto, que contribuyen a explicar su comportamiento y su accionar como emprendedor, de tal forma que esta información

level is correlated with higher capacity for innovation (Levenburg et al., 2006). Germán-Soto et al. (2009) also found that years of formal schooling have a positive effect on innovation process and regional entrepreneurship in Mexico.

Therefore, the motivation for entrepreneurship, and the acquisition of information and knowledge getting by training, is elements of human capital, which affect the innovation capacity of enterprises. On this aspect, women entrepreneurs reported less experience in staff managing and lower productivity of these, resulting in smaller companies and lower income growth of these (Fischer et al., 1993).

The confidence of entrepreneurs, regarding the work of government agencies, is related to entrepreneurship. It recognizes the importance of the municipal and state level, which are issued to support this activity, although not as significant, suggesting that often, government programs to support the creation and development of micro and medium enterprises do not have the expected results (González and Rodríguez, 2001).

Entrepreneurs operate within the social and economic context defined by local conditions, for their formal and informal social networks, and by public policies of the different levels of government that make their relational capital. It was found significant positive relationship between belonging to a network and use social relations (relational capital) and entrepreneurship (De Carolis et al., 2009).

Conclusions

The design and operation of better public policies leading to develop entrepreneurial skills in the businessmen involved in the rural agriculture sector in Mexico require to precise details of the entrepreneurial profile of this population. In this sense, highlight two features: to generate and adopt innovations and the attitude to take advantage of risk involved in enterprise’s activities. In the rural agricultural sector the proportion of businessmen with entrepreneurial profile is relatively high, contrary to the government perception in Mexico.

Agricultural and rural businessmen involved in this study had significant entrepreneurial characteristics, innovation was the most dynamic element evidenced by them, especially in new technologies adoption in the production process, and also in marketing practices. The interest in training as a means


contribuya a mejorar el diseño y la focalización de apoyos dirigidos a fortalecer la actividad productiva de los emprendedores, en el medio rural.

Agradecimientos

Los autores agradecen el financiamiento recibido en las diferentes etapas de esta investigación a la Línea Prioritaria de Investigación en Agregación de Valor (LPI-12), y al Campus Puebla del Colegio de Posgraduados.

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of access to innovation is significantly present in the group of innovative businessmen. Statistically related variables with entrepreneurial attitude are, years of schooling, confidence in government institutions and relational capital.

This study proposes a general method to describe the relevant personal characteristics of rural entrepreneurs, and identify social and contextual factors that contribute to explain their behavior and their actions as entrepreneurs, so that this information contribute to improve the design and targeting of supports to strengthen the entrepreneurs productive activities in rural environment.

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Caracterización fisicoquímica de un efluente salobre de tilapia en acuaponia*

Physicochemical characterization of a tilapia brackish effluent in aquaponics

Rosa Campos-Pulido1, Alejandro Alonso-López1§, Dora Angélica Avalos-de la Cruz2, Alberto Asiain-Hoyos1 y Juan Lorenzo Reta-Mendiola1

1Colegio de Postgraduados, Campus Veracruz, Postgrado en Agroecosistemas Tropicales, Predio Tepetates, Municipio de Manlio Fabio Altamirano, Km 88.5 Carretera Federal Xalapa-Veracruz, vía Paso de Ovejas entre los poblados de Puente Jula y Paso San Juan, Veracruz, México, C.P. 91690; alternativamente: Apartado Postal 421, Veracruz, Veracruz, México, C.P. 91700. Tel. 012292010770. Ext. 64337, 64326 y 64301. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Colegio de Postgraduados, Campus Córdoba, Carretera Federal Córdoba-Veracruz Km 348, Congregación Manuel León, Municipio de Amatlán de los Reyes, Veracruz, México, C.P. 94946. Tel. 012717166055. Ext. 64830. ([email protected]). § Autor para correspondencia: [email protected].

Resumen

Los objetivos del estudio fue caracterizar fisicoquímicamente un efluente salobre de tilapia en producción comercial y evaluar el crecimiento de tres tipos de vegetales herbáceas en acuaponia. El diseño experimental fue completamente al azar. Los intervalos encontrados en los parámetros fueron: temperatura del agua (20-31.5 °C), pH (5.7-7.59), oxígeno (4-5.3 mg L-1), conductividad eléctrica (3.1-8.57 dS m-1), bicarbonatos (0.60-2.60 Meq L-1), cloruros (27-85.7 Meq L-1), sulfatos (2.29-4.16 Meq L-1), amoniaco (2-50 mg L-1), nitritos (0.035-1.84 mg L-1), nitratos (0.10-24.60 mg L-1), calcio (1.02-14.29 Meq L-1), magnesio (3.52-16.17 Meq L-1), potasio (0.15-11.93 Meq L-1), dureza total (280.08-1398.7 mg L-1), sólidos disueltos totales (2109.30-5519.00 mg L-1), relación de absorción de sodio (9.62-32.09 Meq L-1). Los coliformes totales y fecales estuvieron en los límites indicados en la Norma Mexicana NOM-001-ECOL-1996. En acuaponia, las especies Petroselinum purpuratus Harv no resistió a las condiciones del efluente; mientras que, Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng, presentó menor altura en comparación con la siembra tradicional. En contraste tanto en acuaponia como en siembra tradicional la Mentha X verticillata L. observó un buen crecimiento.

Abstract

The objectives of the study were; to characterize physicochemically a tilapia brackish effluent in commercial production and evaluate the growth of three types of herbaceous plants in aquaponic. The experimental design was completely randomized. The ranges found in the parameters were: water temperature (20-31.5 °C), pH (5.7-7.59), oxygen (4-5.3 mg L-1), electrical conductivity (3.1-8.57 dS m-1), hydrogen (0.60-2.60 meq L-1), chlorides (27-85.7 Meq L-1), sulfates (2.29-4.16 meq L-1), ammonia (2-50 mg L-1), nitrites (0.035-1.84 mg L-1), nitrate (0.10-24.60 mg L-1), calcium (1.02-14.29 meq L-1), magnesium (3.52-16.17 meq L-1), potassium (0.15-11.93 meq L-1), total hardness (280.08-1398.7 mg L-1), total dissolved solids (2109.30-5519.00 mg L-1), sodium absorption ratio (9.62-32.09 meq L-1). Total and fecal coliforms were within the limits indicated in the Mexican Standard NOM-001-ECOL-1996. In aquaponic, the species Petroselinum purpuratus not resist effluent conditions, whereas, Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng, has a lower height compared to traditional planting. In contrast both traditional planting aquaponic as Mentha X verticillata L. good growth observed.

* Recibido: septiembre de 2012

Aceptado: enero de 2013

Rosa Campos-Pulido et al.940 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

Palabras clave: efluente salobre, sistemas acuapónicos, producción integral de tilapia.

Introducción

En México la acuacultura ha adquirido mayor importancia en los últimos años, por los beneficios sociales y económicos que genera, lo que permite contar con alimentos con un valor nutricional elevado (Alvarez et al., 1999). Además, la FAO (1997), espera que contribuya significativamente en la seguridad alimentaria y la disminución de la pobreza en el mundo. Sin embargo, una de las principales limitantes en la producción acuícola es la concentración de materia orgánica en los estanques de cultivo, como resultado de las excreciones de los peces, el alimento proporcionado y otros insumos adicionados tales como hormonas (Tacon y Foster, 2003), provocando que los efluentes contribuyan al deterioro de los cuerpos hídricos receptores.

En el estado de Veracruz, la mayoría de las granjas acuícolas de tilapia se ubican cerca de un cuerpo de agua del cual se abastecen (Palomarez, 2010). Sin embargo, la calidad del agua en su mayoría es pobre debido a los residuos de fertilizantes, pesticidas y diversos compuestos que contaminan las aguas superficiales al ser transportados por la escorrentía fuera de las zonas agrícolas donde se aplicaron. Aunado a esto, el nitrógeno en forma de amonio puede ser tóxico para los peces, y los nitratos y fosfatos intensifican el crecimiento de plantas y algas, acelerando la eutrofización de lagos y embalses (SEMARNAT, 2002; Tamames, 2002).

En contraste, en la agricultura se ha reportado los beneficios de la utilización de aguas residuales tanto domésticas como urbano-industriales debido a los contenidos de nitrógeno y fosforo, lo que podría ayudar a reducir los requerimientos de fertilizantes comerciales (Mendoza, 2009).

La acuacultura requiere eliminar eficazmente los diversos componentes orgánicos e inorgánicos presentes en los efluentes de las unidades de cultivo. Una alternativa es integrar la acuacultura y la agricultura hidropónica reutilizando el efluente y con ello se disminuye el impacto ambiental, lo que se conoce como acuaponia, que es un sistema de recirculación de agua utilizando un tratamiento de biofiltración para eliminar la materia orgánica y la transformación de amonio en nitritos y nitratos, lo que

Key words: aquaponic systems, brackish effluent, integral production of tilapia.

Introduction

Aquaculture in Mexico has become more important in recent years by the social and economic benefits it generates, allowing have foods with high nutritional value (Alvarez et al., 1999). In addition, FAO (1997), expected to contribute significantly to food security and poverty reduction in the world. However, one of the main constraints in aquaculture production is the concentration of organic matter in culture ponds as a result of fish excreta, food and other supplies provided added such as hormones (Tacon and Foster, 2003), causing the effluent contribute to the deterioration of receiving water bodies.

In the state of Veracruz, most tilapia aquaculture farms are located near a body of water which are supplied (Palomarez, 2010). However, water quality is poor mainly due to residues of fertilizers, pesticides and various compounds that pollute surface waters while they are transported by runoff away from agricultural areas where applied. Added to this, nitrogen in the form of ammonium can be toxic to fish, and nitrates and phosphates intensify the growth of plants and algae, accelerating eutrophication of lakes and reservoirs (SEMARNAT, 2002; Tamames, 2002).

In contrast, agriculture has reported benefits from the use of both domestic and urban-industrial wastewater because the contents of nitrogen and phosphorus, which could help reduce the need for commercial fertilizers (Mendoza, 2009).

Aquaculture requires effectively remove various organic and inorganic components present in the effluents of farming units. An alternative is to integrate aquaculture and hydroponic farming reusing the effluent and thereby reduces the environmental impact, which is known as aquaponics, a recirculating water system using a biofiltration treatment to remove organic matter and the ammonium transformation to nitrite and nitrate, which nourishes plants (Ortiz, 2009). Therefore, the objective of this study was to characterize a tilapia physicochemically brackish effluent tilapia in commercial production and evaluate its potential use in growing seven herbaceous plant species in aquaponics.

Caracterización fisicoquímica de un efluente salobre de tilapia en acuaponia 941


Location of the experiment and experimental conditions

The research was conducted on the farm "Aquaculture products SIN-SEE S. A. C. V. San José Truant, Boca del Río, Veracruz, located at 19° 95' 38.83'' north latitude and 96° 08' 21.31'' west at 9 masl.The aquaponics system was composed of a cement culture pond with a white flat bottom and white, with a height of 1 x 4 wide and 10 long (40 m3). Aeration was provided through a PVC pipe in the center of the pond. A monophasic pump 1 492 W (watt) circulated water. We used a biofilter (750 L) with 1 000 accounts made with orange coflex pipeline 1.27 cm. Also in the nutrient film system technique (NFT) were used four rigid PVC tubes with 120 holes 10.16 cm 6 cm in diameter at a distance of 10 cm between holes. The effluent pond culture came through the biofilter output using a PVC pipe connections 5.08 cm to 10.16 cm. The first tube was connected with level 2 through 90 ° elbows thus circulated water by gravity into the third and fourth tube, all of 10.16 cm in diameter with a steady flow of 10 s L-1, traveling 23.20 m of pipe, returning to the fish pond (Figure 1).

Herbaceous plant species

Three herbaceous plant species were evaluated: big ears oregano (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng), Vaporub® (Petroselinum purpuratus Harv), peppermint (Mentha X verticillata L.), with five replicates. They were placed in a plastic cup (250 mL), with orifices around,

nutre a las plantas (Ortiz, 2009). Por lo tanto, el objetivo fue caracterizar fisicoquímicamente un efluente salobre de cultivo de tilapia en producción comercial y evaluar su potencial uso en el cultivo se siete especies vegetales herbáceas en acuaponia


Ubicación del experimento y condiciones experimentales

La investigación se realizó en la granja “Productos acuícolas SIN-VER S. A. de C. V. en San José Novillero, Boca del Río, Veracruz. A 19° 95´ 38.83´´ latitud norte y 96° 08´ 21.31´´ longitud oeste a nueve msnm.

El sistema de acuaponia estuvo compuesto por un estanque de cultivo de cemento de fondo plano y color blanco, con una altura de 1 m x 4 de ancho y 10 de longitud (40 m3). La aireación se distribuyó mediante un tubo de PVC ubicado en el centro del estanque. Una bomba monofásica de 1492 W (watt) hizo circular el agua. Se utilizó un biofiltro (750 L) con 1 000 cuentas confeccionadas con poliducto coflex color naranja de 1.27 cm. Asimismo, en el sistema nutrient film tecnique (NFT) se utilizó cuatro tubos de PVC rígido de 10.16 cm con 120 orificios de 6 cm de diámetro a una distancia de 10 cm entre orificios. El efluente provino del estanque de cultivo por medio de una salida al biofiltro, utilizando una tubería de PVC con conexiones de 5.08 cm a 10.16 cm. El primer tubo se conectó con el nivel 2 por medio de codos de 90º de esta forma se hizo circular el agua por gravedad hacia el tercer y cuarto tubo, todos ellos de 10.16 cm de diámetro con un flujo constante de 10 s L-1, recorriendo 23.20 m lineales de tubería, retornando al estanque de peces (Figura 1).

Especies vegetales herbáceas

Se evaluaron cinco especies de orégano orejón (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng), vaporub® (Petroselinum purpuratus Harv), hierbabuena (Mentha X verticillata L.), con cinco repeticiones. Posteriormente se colocaron en un vaso de plástico (250 mL), con orificios alrededor, se sostuvo con hule espuma (6 cm2). Como testigo se utilizó la siembra tradicional, utilizando las mismas especies antes mencionadas con tres repeticiones (el número de las plantas fue de acuerdo a disponibilidad). Las plantas se trasplantaron en bolsas de plástico color negro, conteniendo

Filtro de cartucho

BiofiltroSalida del efluente

al estanque

Entrada del efluente al filtro

Entrada del efluente al sistema NFT

Sistema NFT

Figura 1. Sistema de hidroponía.Figure 1. Hydroponics system.


1.515 kg de sustrato tierra/tezontle con una relación 2:1. Capacidad de campo de 2.165 L. Cada tercer día se aplicó 2 g L-1 de Hakaphos® 13-40-13 (fertilizante químico) conteniendo los microelementos: nitrógeno total (13%), anhídrido fosfórico P2O5 (40%), oxido potásico K2O (13%), boro (0.1%) y molibdeno (0.01%). Además, microelementos quelatados por EDTA: cobre (0.02%), hierro (0.05%), manganeso (0.05%) y zinc (0.02%). El sistema de hidroponía fue cubierto con malla sombra al 70%.

Obtención de crías de tilapia

700 crías de tilapia (Oreochromis niloticus x O. aureus) con un peso inicial total de 0.57 g, se revirtieron sexualmente 99% aplicando 7.5 mg por kg de fluoximesterona durante 25 días.

Alimentación

En la etapa inicial y de engorda se alimentaron con una dieta comercial (Silver Cup El pedregal) conteniendo 45% y 35% de proteína cruda, respectivamente. Se suministró diariamente a saciedad a las 9:00, 12:00 y 16:00 h.

Caracterización fisicoquímica del efluente salobre del cultivo de tilapia

Se determinó pH, conductividad eléctrica, bicarbonatos, cloruros, sulfatos, calcio, magnesio, potasio, dureza total, sólidos disueltos totales y relación de absorción de sodio, en el laboratorio de suelo del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Campo Cotaxtla, Veracruz. In situ se registró temperatura y oxígeno, con una sonda multiparámetros marca YSI. Por lo contrario, para amoniaco, nitritos y nitratos se utilizó un espectrofotómetro portátil modelo DR/2400 Hach®. Los muestreos se realizaron cada quince días durante cuatro meses. Además, al inicio y al final del experimento se analizaron los coliformes fecales y totales con la técnica del número más probable (NMP) de acuerdo a la norma mexicana PROY-NMX-AA-042-SCFI-2005, en el laboratorio de microbiología del Colegio de Postgraduados, Campus Córdoba, Veracruz. Asimismo, se observaron amebas en fresco por el método de microscopía, en el laboratorio particular de análisis clínicos de Puente Jula, Paso de Ovejas, Veracruz. Al finalizar la investigación, se analizó el lodo del efluente acumulado en el estanque así como el sustrato utilizado en la siembra tradicional.

holding them with plastic foam (6 cm2). As control it was used the traditional planting, using the same species mentioned above with three repetitions (the number of plants was based on availability). The plants were transplanted into black plastic bags containing 1 515 kg of substrate earth/volcanic rock with a 2:1 ratio with water at field capacity of 2 165 L. Every third day it was applied 2 g L-1 Hakaphos® 13-40-13 (chemical fertilizer) containing: total nitrogen (13%), phosphorus pentoxide P2O5 (40%), K2O potassium oxide (13%), boron (0.1%) and molybdenum (0.01%). In addition, EDTA chelated microelements: copper (0.02%), iron (0.05%), manganese (0.05%) and zinc (0.02%). The hydroponic system was covered with 70% shade cloth.

Getting tilapia tiddlers

700 tilapia tiddlers (Oreochromis niloticus x O. aureus) with a total initial weight of 0.57 g, 99% of which were sexually reversed by adding 7.5 mg per kg of fluoxymesterone during 25 days.

Feeding

In the initial stage and feedlot, fishes were fed with a commercial diet (Silver Cup and El Pedregal) containing 45% and 35% crude protein, respectively. Provided to satiety every day at 9:00, 12:00 and 16:00 h.

Physicochemical characterization of cultivated tilapia brackish effluent

It was determined: pH, electrical conductivity, bicarbonates, chlorides, sulfates, calcium, magnesium, potassium, total hardness, total dissolved solids and sodium absorption ratio in the soil laboratory of the National Institute for Forestry, Agriculture and Livestock (INIFAP), Campus Cotaxtla, Veracruz. Temperature and oxygen were recorded in situ with a multi-parameter probang YSI brand. On the contrary, for ammonia, nitrites and nitrates it was used a portable spectrophotometer Hach® DR/2400 model. Samples were taken every two weeks for four months. In addition, at the beginning and end of the experiment were analyzed fecal and total coliform through the technique named most probable number (MPN) according to the Mexican standard NMX-AA-PROJ-042-SCFI-2005, in the microbiology laboratory of the Postgraduate College, Campus Córdoba, Veracruz. Also, fresh amoebae were observed by microscopy method, in a particular clinical analysis laboratory at Puente Jula,


Evaluación de siete tipos especies vegetales herbáceas en acuaponia

Posterior al trasplante, cada semana durante cuatro meses se midió la altura con una cinta métrica de 1 m ± 0.1 y el grosor de tallo con un vernier digital.

Producción de tilapia en acuaponia

Cada 10 días se realizó un muestreo de 60 peces y se pesaron en una báscula (capacidad de 20 kg, Torrey modelo SK-2000 WP, Korea). Posteriormente, con ese dato se estimó el número total de organismos, peso promedio (g), densidad (kg m-3), sobrevivencia (%) y factor de conversión alimenticia total.

Diseño experimental y análisis estadístico

El experimento fue desarrollado bajo casa sombra para el caso de las plántulas del sistema NFT (acuaponia) y siembra tradicional, utilizando un diseño experimental completamente al azar. Los datos se analizaron mediante estadística descriptiva, posteriormente se efectuó un análisis de varianza y una prueba de medias Tukey, (p≤ 0.05), con el software STATISTICA versión 7 (StatSoft, 2006).


Características fisicoquímicas del efluente salobre

La temperatura media del agua fue de 27.5 °C (20 a 31.5 ºC). El pH en la entrada fue de 6.81 (5.9 a 7.5) y en la salida 6.74 (5.7 a 7.5), el cual está en el intervalo óptimo (6.7 a 8.4) para el cultivo de tilapia (Asiain et al., 2011). Por el contrario, en plantas el pH óptimo es de 5.5 a 7.0 (Gilsanz, 2007). Con respecto al oxígeno se registró una media de 4.49 mg L-1 (4 a 5.3), esta variación se debió a la respiración de los peces, plantas y bacterias que degradan la materia orgánica (Zweig, 1999). Aunque, estuvieron en el intervalo óptimo (4 mg L-1) (Asiain et al., 2011). En las plantas el oxígeno es necesario para su desarrollo y crecimiento de las raíces, para ello se requieren valores mínimos de 8 a 9 mg L-1 (Gilsanz, 2007).

La conductividad en este estudio fue de 6.28 dS m-1 (3.3 a 8.5) en la entrada y 6.23 dS m-1 (6.2 a 8.5) en la salida, encontrándose en el intervalo óptimo de 5 a 10% (Payne, 1983). A partir del día 80 la salinidad bajó a cero debido a las lluvias, aunque la tilapia tolera una salinidad de 0 a 36%.

Paso de Ovejas, Veracruz. At the final phase of the research, both the mud effluent accumulated in the pond and the substrate used in traditional planting were analized.

Evaluation of herbaceous plants in aquaponics

Posterior al trasplante, cada semana durante cuatro meses se midió la altura con una cinta métrica de 1 m ± 0.1 y el grosor de tallo con un vernier digital.

Tilapia production in aquaponics

Every 10 days it was getting a sampled 60 fishes which were weighed on a scale (capacity of 20 kg, Torrey WP SK-2000, Korea). Subsequently, this data was estimated the total number of organisms, average weight (g), density (kg m-3), survival (%) and total dietary conversion factor.

Experimental design and statistical analysis

The experiment was developed under shade house for seedlings TNF system (aquaponics) and traditional planting, using a completely randomized design. Data were analyzed using descriptive statistics, then performed an analysis of variance and Tukey mean test (p≤ 0.05), with the software Statistica version 7 (StatSoft, 2006).


Physico-chemical characteristics of the brackish effluent

The average water temperature was 27.5 °C (20 to 31.5 ºC). The pH at the input was 6.81 (5.9 to 7.5) and the outlet 6.74 (5.7 to 7.5), which is in the optimal range (6.7 to 8.4) for tilapia cultivation (Asiain et al., 2011). By contrast, in plants the optimum pH is 5.5 to 7 (Gilsanz, 2007). With respect to oxygen it was recorded an average of 4.49 mg L-1 (4 to 5.3), this variation was due to the respiration of fish, plants and bacteria that degrade organic matter (Zweig, 1999). Although, were in the optimal range (4 mg L-1) (Asiain et al., 2011). In plants oxygen is necessary for their development and root growth, this requires minimum values of 8-9 mg L-1 (Gilsanz, 2007).

Conductivity in this study was 6.28 dS m-1 (3.3 to 8.5) at the inlet and 6.23 dS m-1 (6.2 to 8.5) at the output, being in the optimum range of 5 to 10% (Payne, 1983). From day


La conductividad eléctrica se clasificó en C4 debido a la salinidad muy alta presente en el efluente. Sin embargo, únicamente se usa en cultivos tolerantes a la salinidad. Por el contrario, limitaría el desarrollo de las plantas al disminuirse la disponibilidad de agua en las raíces (Murtaza et al., 2006).

En el Cuadro 1 se muestran las características químicas del efluente, indicando que los valores de bicarbonatos estuvieron óptimo (0 a 10 Meq L-1) para el cultivo de plantas (Ayers y Wescot, 1985).

Se recomienda que el agua esté libre o contenga concentraciones bajas de bicarbonatos. De lo contrario, el calcio, magnesio, manganeso y el hierro no estarán disponibles para las plantas (Rodríguez, 2001).

Los valores de cloruro para el cultivo de tilapia se elevaron (Cuadro 1) ya que el intervalo adecuado debe ser <5 mg L-1 (SAGARPA et al., 2009). Para el cultivo de plantas la

80 the salinity dropped to zero due to rain, but the tilapia tolerates a salinity of 0-36%. Electrical conductivity was classified C4 due to high salinity present in the effluent. However, it is used only with salt tolerant crops. On the contrary, it would limit the development of plants when water availability in roots is decreasing (Murtaza et al., 2006

Table 1 shows the chemical characteristics of the effluent, indicating that the bicarbonates were optimal (0 to 10 Meq L-1) to cultivate plants (Ayers and Wescot, 1985).

It is recommended that the water has not or contains low concentrations of bicarbonates. Otherwise, calcium, magnesium, manganese and iron are not available to plants (Rodríguez, 2001).

Chloride values for tilapia cultivation were increased (Table 1) due that the appropriate interval should be <5 mg L-1 (SAGARPA et al., 2009). For plants cultivation Cl ion

Cuadro 1. Características químicas en la entrada y salida del efluente en acuaponia.Table 1. In put and output effluent chemical features in aquaponics.

* Ca calcio, Mg magnesio, K potasio, RAS relación de absorción de sodio, SDT sólidos disueltos totales, DE desviación estándar y EE error estándar.

Muestreo VariablesBicarbonatos Cloruros Sulfatos Ca* Mg* K* RAS*

Meq/lEntrada Media 1.68 59.96 2.98 6.97 8.44 5.28 16.97

Mín. 0.60 28.80 2.29 1.02 3.71 0.23 9.84Máx. 2.60 85.70 4.16 14.29 16.17 11.86 25.12DE* 0.72 18.80 0.63 5.40 4.79 4.48 6.45EE* 0.25 6.64 0.22 1.91 1.69 1.58 2.28

Salida Media 1.70 59.30 2.94 6.57 8.13 5.19 17.77Mín. 0.70 27.00 2.46 1.21 3.52 0.15 9.62Máx. 2.60 85.70 4.16 14.29 16.17 11.93 32.09DE* 0.67 19.11 0.64 5.61 4.96 4.58 7.90EE* 0.23 6.75 0.22 1.98 1.75 1.62 2.79

Dureza total SDT* Amoniaco Nitritos Nitratosmg L-1

Entrada Media 686.28 4042.73 16.56 0.70 5.90Mín. 280.08 2137.60 2.00 0.035 0.20Máx. 1398.47 5519.00 50.00 1.84 24.60DE* 463.10 1145.25 20.47 0.70 6.12EE* 163.73 404.90 5.11 0.17 1.53

Salida Media 686.28 4153.78 7.93 0.59 4.84Mín. 294.62 2109.30 1.00 0.27 0.10Máx. 1398.47 5519.00 50.00 1.84 20.90DE* 463.10 1046.17 13.86 0.68 5.47EE* 113.80 265.29 3.46 0.17 1.36


concentración del ion Cl debe ser acorde a su tolerancia porque es tóxico para muchas de ellas, además al absorberse se inhibe el nitrógeno y el fosforo. Si el agua tiene un contenido menor a 3 Meq L-1 de Cl, se considera de calidad buena, con contenidos mayores se deben buscar cultivos tolerantes (Favela et al., 2006). Por otra parte, los sulfatos estuvieron dentro del intervalo 0 a 18 Meq L-1 para el cultivo de tilapia (Timmons et al., 2002) y entre 0 a 20 Meq L-1 para plantas (Ayers y Wescot, 1985).

El calcio estuvo en el intervalo óptimo 0 a 20 Meq L-1 así como el magnesio (0 a 50 Meq L-1) En contraste, los valores óptimos de potasio (0 a 2 mg L-1) estuvieron más altos (Cuadro 1) (Ayers y Wescot, 1985). Asimismo, Rakocy et al. (2004), reportaron concentraciones de 1.62 Meq L-1 (0.76-2.22 Meq L-1) en la entrada de hidroponía y 1.65 Meq L-1 (0.75-2.22 Meq L-1) en la salida. Con respecto a la relación de absorción de sodio los valores no estuvieron en el intervalo óptimo el cual es de 0 a 15 Meq L-1 (Ayers y Wescot, 1985) (Cuadro 1).

Los valores de dureza total fueron muy altos debido a que el rango para la tilapia según Su y Quintanilla (2008), es de 20 a 350 mg L-1 y de acuerdo a SAGARPA (s/f)) entre 50 a 350 mg L-1 (Cuadro 1).

La concentración de sólidos disueltos totales al inicio fueron muy altos en comparación con lo reportado por SEMARNAT (2010), de 161.46 mg L-1 en el río de Jamapa. De acuerdo a Ayers y Wescot (1985), el óptimo para el cultivo de plantas es de 0 a 2000 mg L-1. Asimismo, Ramírez (2000), reporta que para valores superiores a 2 000 mg L-1 el agua puede ser utilizada solamente para plantas tolerables. Por otra parte, Sikawa y Yakupitiyaque (2010), filtraron parcialmente el agua del estanque mediante el uso de un tanque de sedimentación y filtración del tanque mientras en el presente estudio solo se utilizó filtración a lo que se le puede atribuir a la alta concentración de solidos disueltos totales (Cuadro 1).

Respecto a los valores de amonio, según SEMARNAT (2010) encontró en el río Jamapa 0.58 mg L-1 en 2004. En las regiones tropicales, los peces toleran un valor máximo de 0.1 mg L-1 (Zweig, 1999). En contraste, en nitratos el intervalo óptimo es de 0 a 10 mg L-1 para el cultivo de peces (Ayers y Wescot, 1985). James (2010) indicó que la acumulación de nitrato en los sistemas de acuaponia tiene un efecto negativo en frutales, debido a que producen menos frutos mientras que hay un crecimiento vegetativo en exceso.

concentration must be according to its tolerance, because it is toxic to many of them, also while absorbing it, the absorption of nitrogen and phosphorus is inhibit. If water has a content of less than 3 meq Cl L-1, it is considered good quality, with higher contents should look tolerant crops (Favela et al., 2006). Moreover, sulfates were within the range 0 to 18 Meq L-1 for tilapia (Timmons et al., 2002) and between 0 to 20 Meq L-1 for plants (Ayers and Wescot, 1985).

Calcium was in the range 0 to 20 Meq optimal L-1 as well as magnesium (0 to 50 Meq L-1). In contrast, the optimal values of potassium (0 to 2 mg L-1) were higher (Table 1) (Ayers and Wescot, 1985). Also, Rakocy et al. (2004) reported concentrations of 1.62 meq L-1 (0.76-2.22 meq L-1) at the entrance of hydroponics and 1.65 meq L-1 (0.75-2.22 meq L-1) in the output. With respect to the sodium absorption ratio values were not within the optimum range which is from 0 to 15 Meq L-1 (Ayers and Wescot, 1985) (Table 1).

Total hardness values were very high because the range for tilapia according to Su and Quintanilla (2008), is 20 to 350 mg L-1 and according to SAGARPA (w/d)) between 50 to 350 mg L-1 (Table 1).

In Jamapa river, the total dissolved solids concentration at the beginning was very high compared with those reported by SEMARNAT (2010) of 161.46 mg L-1. According to Ayers and Wescot (1985), the optimal concentration to cultivate plants is 0 to 2000 mg L-1. Also, Ramírez (2000) reports that for values greater than 2 000 mg L-1 water can be used only by tolerant plants. Moreover, Sikawa and Yakupitiyaque (2010), partially filtered the tank water by using a sedimentation and filtration tank, in contrast in this study only filtration was used which can be attributed to the high concentration of total dissolved solids (Table 1).

Regarding the ammonia values, according to SEMARNAT (2010) it was found in the Jamapa river 0.58 mg L-1 in 2004. In tropical regions, the fishes can tolerate a maximum value of 0.1 mg L-1 (Zweig, 1999). In contrast, the optimal range of nitrate is from 0 to 10 mg L-1 for fish farming (Ayers and Wescot, 1985). James (2010) reported that the accumulation of nitrate in aquaponics systems has a negative effect on fruit threes, because they produce less fruits while there is an excessive vegetative growth.

The coliform group is indicator of fecal contamination in water due to various diseases are transmitted by the fecal-oral way through food and water (Camacho et al., 2009). Total


coliforms it was obtained a concentration of 6 x 104/100 mL decreasing at the end to 2.10 x 104/100 mL. At the beginning, fecal coliforms showed 1100 MPN/100 mL and at the end 7 MPN/100 mL. Also, the SEMARNAT (2010) reported 1043 MPN 100 mL of fecal coliforms in Jamapa river water. According to NOM-001-ECOL-1996, the effluent is in the allowable range from 1 000 to 2 000 MPN/100 mL for discharged wastewater to waters and national goods and those discharged to soil agricultural irrigation), in this case for its use in hydroponics.

While in the beginning in amoebae were observed Balamunthia mandrilaris + Vorticella spp. y Paramecios trophozoites. At the end, it was observed Naegleria fowleri + and Euglena sp. flagellates. Amoebas showed similar conditions for their development as reported by Bonilla et al. (2004) which are common in water bodies with temperature above 25 °C, oxygen> 5 mg L-1, pH near neutral and enough food (bacteria and organic matter). Furthermore, the NOM-001-ECOL-1996, the guidelines do not consider all protozoa of public health importance such as the amoeba (Leon, w/d). However, in aquatic ecosystems they play an important role in maintaining the energy flow and recycling of nutrients (Bonilla et al., 2004).

Regarding muds analysis, it was registered: organic matter (57.2%), N (0.14%), potassium (0.98%), P (0.042%), Ca (1.48%), Mg (0.029%), Fe (2 321 mg L-1), Cu (14 mg L-1), Zn (321 mg L-1) and Mn (302 mg L-1). Rafiee and Saad (2005) in red tilapia culture found: N, K, P, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn and Zn with values of 32.53, 7.16, 15.98, 26.81, 20.29, 11.46, 3.55, 3.55 and 13.43% respectively, during a culture period of 20 to 200 g. Also, it has been reported that around 75% of the nitrogen feed and 80% of the phosphorus feed not recovered in the fish caught and settle on the bottom pound in a tilapia culture system (Avnimelech and Lacher, 1979).

These data indicated that residues derived from fecal material, non-consumed food, are sources of energy, nutrients for the growth of biological organisms (bacteria, fungi and algae) and biomass of microorganisms, is accumulated to the total solids suspension and the total dissolved solids in a culture system (Rafiee and Saad, 2005).

According to NOM RECNAT 021 2000 AS (07, 08, 1, 12 and 14), the substrate containing texture (sand 73.20%, 9.80% and silt clay 17%, pH 6.17, organic matter 4.17%, 2.70 inorganic nitrogen (%), P 81 mg L-1, Ca 2105 mg L-1

El grupo coliforme es indicador de contaminación fecal en agua debido a que diversas enfermedades se transmiten por vía fecal-oral al utilizar como vehículo los alimentos y el agua (Camacho et al., 2009). En coliformes totales resultaron 6 x 104/100 mL y se redujo al final a 2.10 x 104/100 mL. Los coliformes fecales al inicio mostraron 1 100 NMP/100 mL y al final siete NMP/100 mL. Asimismo, la SEMARNAT (2010), reportó 1 043 NMP 100 mL-1 de coliformes fecales en agua del río Jamapa. De acuerdo a la NOM-001-ECOL-1996 el efluente está en el intervalo permisible de 1 000 a 2 000 NMP/100 mL para descargas de aguas residuales vertidas a aguas y bienes nacionales, así como las descargas vertidas a suelo (uso en riego agrícola), en este caso para el uso en hidroponía.

Mientras que en amebas al inicio se observaron trofozoitos de Balamuthia mandrilaris +, Vorticella spp. y Paramecios. Al final, se observaron flagelados de Naegleria fowleri + y Euglena sp. Las amebas mostraron condiciones similares para su desarrollo como lo reportaron Bonilla et al. (2004) las cuales son frecuentes en cuerpos de agua con temperatura superior a 25 ºC, oxígeno >5 mg L-1, pH cercano a la neutralidad y alimento suficiente (bacterias y materia orgánica). Por otra parte, la NOM-001-ECOL-1996, las directrices no consideran a todos los protozoarios importantes para la salud pública como es el caso de las amebas (León, s/f). Sin embargo, en los ecosistemas acuáticos desempeñan un papel muy importante en el mantenimiento del flujo de energía y el reciclado de los nutrimentos (Bonilla et al., 2004).

Con respecto al análisis de lodos se registró materia orgánica (57.2%), N (0.14%), potasio (0.98%), P (0.042%), Ca (1.48%), Mg (0.029%), Fe (2 321 mg L-1), Cu (14 mg L-1), Zn (321 mg L-1) y Mn (302 mg L-1). Rafiee y Saad (2005) en cultivo de tilapia roja encontraron N, K, P, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn y Zn con valores de 32.53, 7.16, 15.98, 26.81, 20.29, 11.46, 3.55, 3.55 y 13.43%, respectivamente, durante un periodo de cultivo de 20 a 200 g. Asimismo, se ha reportado que al alrededor de 75% de la alimentación de nitrógeno y 80% de la alimentación de fósforo no se recuperan en el pescado capturado y se asientan en el fondo del estanque en un sistema de cultivo de tilapia (Avnimelech y Lacher, 1979).

Estos datos indicaron que los residuos que se derivan de materiales fecales, de alimentos no consumidos son fuentes de energía, nutrientes para el crecimiento de organismos biológicos (bacterias, hongos y algas) y la biomasa de


los microorganismos, se acumulan al total de sólidos en suspensión y el total de sólidos disueltos en un sistema de cultivo (Rafiee y Saad, 2005).

De acuerdo a la norma NOM 021 RECNAT 2000 AS (07, 08, 1, 12 y 14), el sustrato contenían textura (arena 73.20%, arcilla 9.80% y limo 17%, pH 6.17, materia orgánica 4.17%, nitrógeno inorgánico 2.70%, P 81 mg L-1, Ca 2 105 mg L-1 siendo estos valores altos. Mientras que para K 129 mg L-1 y Mg 192 mg L-1 12 los valores fueron medianos. En constaste, para Fe 34 mg L-1, Cu 4.1 mg L-1, Zn 12.1 mg L-1 y Mn 3.2 mg L-1 estuvieron dentro del intervalo óptimo.

Evaluación de tres tipos de vegetales herbáceas en acuaponia

Durante la evaluación se registraron temperaturas mínimas de 16 °C y máxima de 30 °C. Asimismo, la humedad relativa fue muy variable con una mínima de 50% y una máxima de 100% en los días con presencia de lluvia.

Las plantas de orégano orejón en acuaponia mostraron alturas menores respecto a la siembra tradicional (Figura 2), y el diámetro del tallo mostró diferencias estadísticas significativas (p< 0.05) entre ambos sistemas.

En el caso del vaporub, en acuaponia presento una altura máxima de 20 cm al día 28. Sin embargo, las plantas entraron en estrés debido a la salinidad lo que provoco su muerte. Mientras, en el sistema tradicional tuvieron una altura constante (Figura 3).

being these high values. while for K 129 mg L-1 and Mg 192 mg L-1.. 12 values were middle. In contrast in, for Fe 34 mg L-1, Cu 4.1 mg L-1, Zn 12.1 mg L-1 and Mn 3.2 mg L-1 were within the optimum range.

Evaluation of three herbaceous plants species in aquaponics

During the evaluation it was recorded minimum temperatures of 16 °C and maximum 30 °C. Also, the relative humidity was highly variable with a minimum of 50% and a maximum of 100% during raining days.

In aquaponics, oregano orejón plants showed lower heights compared to traditional planting (Figure 2), and stem diameter showed statistically significant differences (p< 0.05) in both systems.

In the case of vaporub, in aquaponics, this species showed a maximum height of 20 cm at day 28. However, the plants evidenced stress due to salinity which caused its death. Meanwhile, in the traditional system this specie had a constant height (Figure 3).

In the case of peppermint height in aquaponics in both aquaponics and the traditional planting systems, the plants showed statistically significant differences (p< 0.05), nevertheless, plants height was comparable at the evaluation period (Figure 4), in contrast, plants in aquaponics showed greater stem diameter

Figura 2. Altura del vaporub en el sistema de acuaponia (A) y siembra tradicional (ST).

Figure 2. Height vaporub in aquaponics system (A) and traditional planting (ST).

Días de crecimiento

Altu

ra (c

m)

160

140

120

100

80

60

40

20

07 21 35 49 63 77 91 112

STA a

ab ab bc

cd

de ef

gh fg

ij hi

jk ij

kll kl

de cd cd bc ab ab a

j

hi hi hi gh fg fg ef ef

Figura 3. Altura del orégano orejón en el sistema de acuaponia (A) y siembra tradicional (ST).

Figure 3. Oregano orejón height in aquaponics system (A) and traditional planting (ST).

Altu

ra (c

m)

Días de crecimiento

STA

10090

80

70

60

504030

2010

0-10-20

7 21 35 49 63 77 91 112

bc

a bc cd cd cd

cd cd cd

de de cd cd

f ef ef a a a a

b b b b b b b b b b b b


En hierbabuena la altura en acuaponia y siembra tradicional mostraron diferencias estadísticas significativas (p < 0.05); sin embargo, la altura fue comparable en el periodo de evaluación (Figura 4), en contraste, las plantas en acuaponia mostraron mayor diámetro de tallo.

De acuerdo a Rakocy (2003) indicó que un sistema acuapónico comercial (0.05 ha) en el trópico, proyectaron una producción anual de tilapia de 4.37 t, y de albahaca 2.0, 1.8 y 0.6 kg m

-2 usando sistemas de producción en lotes,

escalonadas y en campo, respectivamente. La producción anual proyectada para el sistema escalonado fue de 5 t de albahaca. Los síntomas de deficiencia de nutrientes sólo aparecieron en el cultivo de albahaca en lotes completos.

De acuerdo a Ramírez et al. (2008), sugirió considerar al orégano a nivel mundial en estos sistemas, dada su alta producción, además de ser un cultivo promisorio para ser explotado en sistemas conservadores del agua y que ocupan poco terreno, como el acuapónico. Cuthberg (2008), reportó que el cultivo de la menta posé un buen potencial debido a las condiciones climáticas de Colombia, y que la explotación de sus características puede resultar en una actividad económica importante.

Al inicio, las biometrías mostraron un peso inicial total de los alevines en promedio de 0.71 g y al final reflejaron una ganancia de peso promedio de 206.01 kg al día 120. Cabe mencionar que el cultivo de tilapia en acuaponia no se hizo recambios de agua mostrando una sobrevivencia de 91.10% en estas condiciones. El factor de conversión alimenticia total fue de 1.41. La densidad inicial fue de 0.012 y al final de 3.307 kg m-3. Tasa de crecimiento 1.7 g similar a la que reportan Rakocy et al. (2004). En contraste, Shnel et al. (2002) reportan una tasa de conversión alimenticia de 2.03, una tasa de crecimiento de 1.42 g, una densidad inicial de 10.4 kg m-3 y un total de 81.1 kg m-3, después de 331 días de cultivo.

Conclusiones

Las características fisicoquímicas del efluente salobre de tilapia mostraron que el pH, oxígeno, carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, calcio, magnesio y nitratos estuvieron dentro de los intervalos óptimos para el cultivo de plantas. En contraste, la conductividad eléctrica, potasio, relación de absorción de sodio, dureza total, solidos disueltos totales, amoniaco y nitritos no estuvieron en los intervalos óptimos.

Rakocy (2003) indicated that a commercial aquaponic system (0.05 ha) in the tropics, projected an annual production of 4.37 t of tilapia, and basil 2.0, 1.8 and 0.6 kg m-2 using batch production systems, staggered and in field respectively. The annual production projected for the staggered system was 5 t of basil. The nutrient deficiency symptoms appeared only in basil culture in whole lots.

Ramírez et al. (2008) suggested the culture of this oregano spice in these systems even at global level, given their high production, its role in water conservative systems andits low space requirement in aquaponics. Cuthbert (2008) reported that the cultivation of mint has good potential due to the climatic conditions of Colombia, and the holding of its features can result in an important economic activity. In the case of tilapia fry, at the beginning, the biometrics showed an initial total averaged weigh of 0.71 g, at the end, it showed an average weight gain of 206.01 kg at day 120. It should be mentioned that in the aquaponic tilapia culture, did not refill water with a survival of 91.10% under these conditions. The total food conversion factor was 1.41. The initial density was 0.012 and at the end of 3 307 kg m-3. The growth rate obtained was 1.7 g, similar to that reported by Rakocy et al. (2004). In contrast, Shnel et al. (2002) reported a food conversion ratio of 2.03, a growth rate of 1.42 g, an initial density of 10.4 kg m-3 and a total of 81.1 kg m-3, after 331 days of cultivation.

7 21 35 49 63 77 91 112Días de crecimiento

35

30

25

20

15

10

0

Altu

ra (c

m)

STA a

aab a

abbcbc cdbcde

cddecdde

de de

lh

klgh jk

fg ijef hief gh

de defgde

ef

Figura 4. Altura de la hierbabuena en el sistema de acuaponia (A) y siembra tradicional (ST).

Figure 4. Height of peppermint in the aquaponics system (A) and traditional planting (ST).


Con respecto a los coliformes fecales y totales así como las amebas estuvieron en los intervalos permitidos. Por otro lado, el efluente se clasificó en C4 indicando una salinidad alta y ser utilizado en cultivos tolerantes a la salinidad. Éste trabajo de investigación aporta conocimiento sobre el cultivo de plantas herbáceas en condiciones salobres, frecuentes en explotaciones costeras. Esto permite mostrar alternativas de producción integral a las empresas acuícolas y disminuir el impacto ambiental. Asimismo, de las tres especies vegetales herbáceas evaluadas, la hierbabuena (Mentha X verticillata L.) mostró un desarrollo comparable entre los dos sistemas de siembra.

Agradecimientos

Los autores agradecen al C. Francisco Yee Rubio por prestar las instalaciones de su empresa Productos Acuícolas SIN-VER S. A. de C. V., al Colegio de Postgraduados y a la Línea Prioritaria de Investigación 4 Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje del Colegio de Postgraduados, por el financiamiento económico para esta investigación y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por la beca otorgada para estudios de postgrado del primer autor.

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Conclusions

The physicochemical characteristics of tilapia brackish effluent showed that; the pH, oxygen, carbonate, bicarbonate, sulphate, calcium, magnesium and nitrates were within optimal ranges for plants cultivation. In contrast, the electrical conductivity, potassium, sodium absorption ratio, total hardness, total dissolved solids, ammonia and nitrites were not at optimal intervals. With respect to total and fecal coliforms and amoebae were within the allowed ranges. Furthermore, the effluent was classified into C4 indicating high salinity and should be used only in salt tolerant crops. This research provides knowledge about herbaceous plants growing in brackish conditions, common in coastal farms. Also, this allows show to aquicolas enterprises some integral production alternatives and also decreasing the environmental impact. Also, of the three herbaceous plant species evaluated, peppermint (Mentha X verticillata L.) showed a comparable grow in both planting systems.

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Fuentes fertilizantes orgánicas y minerales en Laelia anceps Lindl. subesp. anceps (Orchidaceae) en fase vegetativa*

Organic and mineral fertilizer sources in Laelia anceps Lindl. subsp. anceps (Orchidaceae) in vegetative phase

Olga Tejeda-Sartorius1§, Libia Iris Trejo-Téllez2, Mayra Arguello-Quechuleño3 y María de los Ángeles Aída Téllez-Velasco4

1Campus San Luis Potosí. Colegio de Postgraduados. Iturbide No. 73. Salinas de Hidalgo, San Luis Potosí. C. P. 78600. México. 2Campus Montecillo. Carretera México- Texcoco km. 36.5, Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. México. ([email protected]). Tel. +52 5959520200. Ext. 1723 y1158. 3Fitotecnia, Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México- Texcoco, km 38.5. C. P. 56230, Chapingo, Estado de México, México. ([email protected]). 4Jardín Botánico del Instituto de Biología de la UNAM, tercer circuito exterior S/N, Ciudad Universitaria, C. P. 04510. Delegación Coyoacán, México, D. F. ([email protected]). Tel. +52 5556228975. §Autora para correspondencia: [email protected].

Resumen

Se evaluó el efecto de fuentes fertilizantes orgánicas y minerales, aplicadas por separado y combinadas, en el crecimiento de plantas de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps (Orchidaceae) en fase vegetativa (FV), clasificadas en grupos 1 y 2 (de 8 y 12 meses de edad, respectivamente), para evaluar su crecimiento al pasar de FV1 a FV2, y determinar si es posible disminuir el tiempo entre ambas fases. El experimento se realizó en invernadero; se usó como sustrato una mezcla 75% corteza de pino y 25% perlita. Para el grupo 1, la fertilización orgánica incrementó la longitud de hojas, número de raíces, y peso fresco de raíz y el total. Para el grupo 2, las fertilizaciones orgánica y mineral, por separado, incrementaron el número y longitud de hojas; la fertilización orgánica aumentó el área foliar, el peso fresco de pseudobulbo y el total. En el grupo 2, la fertilización orgánica y mineral, por separado, aumentó el peso seco de las variables analizadas en relación con TEA, principalmente. El grupo 1 presentó porcentajes de crecimiento mayores en las diferentes variables, en comparación con el grupo 2, pero el peso seco en el grupo 2 fue entre 5 y 7% mayor, en relación con el peso seco del grupo 1. Con base en los resultados encontrados, se concluye que la fertilización orgánica y mineral aplicadas por separado, promueven efectos positivos

Abstract

The effect of organic and mineral fertilizers sources was evaluated, applied separately and in combination, on the growth of plants of Laelia anceps Lindl. sub sp. anceps (Orchidaceae) in vegetative phase (FV), classified in groups 1 and 2 (8 and 12 months of age, respectively), for evaluating their growth going from FV1 to FV2, and determine if it is possible to decrease the time between both phases. The experiment was conducted under greenhouse conditions; we used a substrate with 75% pine bark and 25% perlite. For group 1, the organic fertilization increased leaf length, number of roots, and root fresh weight and total. For group 2, the organic and mineral fertilization, separately, increased the number and length of leaves, organic fertilization increased leaf area, fresh weight of the pseudobulb and total. In group 2, organic and mineral fertilization, separately, increased the dry weight of the variables analyzed in relation to TEA, mainly. Ggroup 1 showed higher growth rates in the different variables, compared with group 2, but the dry weight in group 2 was between 5 and 7% higher compared to the dry weight of the group 1. Based on the findings, we conclude that organic and mineral fertilization applied separately, promote positive effects on growth



Olga Tejeda-Sartorius et al.952 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

en diferentes variables de crecimiento analizadas en Laelia anceps subesp. anceps, y que esta especie requiere ocho meses para pasar de FV1 a FV2. Palabras clave: Laelia anceps Lindl. subesp. anceps (Orchidaceae), biofertilizante, floricultura, orquídeas.

Introducción

Las orquídeas en maceta ocupan un lugar importante dentro de la floricultura mundial (Lopez y Runkle, 2006). Phalaenopsis, Doritaenopsis (Orchidaceae) y las especies relacionadas e híbridos, están entre las de mayor valor de plantas con flores en maceta, producidas en el mundo (Runkle, 2007). El estudio de nutrición en orquídeas es de suma importancia para implementar un manejo hortícola adecuado. Es común encontrar mucha información relacionada con los medios de cultivo y fertilización de orquídeas en general, los cuales indican la funcionalidad para su crecimiento. Sin embargo, la mayoría de ese conocimiento se basa en experiencias personales y no en estudios científicos (Wang y Konow, 2002).

Varios de los trabajos de investigación en nutrición de orquídeas se concentran en analizar efectos de diferentes formulaciones y concentraciones de fertilizantes minerales, en el crecimiento vegetativo y la floración de diferentes híbridos comerciales de orquídeas (Wang, 1996; Wang, 2000; Chang et al., 2010). Sin embargo, existe escasa investigación relacionada con el uso de fertilizantes con fuentes orgánicas o biofertilizantes, para el crecimiento y desarrollo de orquídeas. Algunos trabajos reportan el uso de estiércoles, microorganismos o productos “domésticos” (Naik et al., 2009; Rodrígues et al., 2010).

Estos autores indican que la combinación de fertilizantes orgánicos e inorgánicos promueve un mayor crecimiento de orquídeas. Los biofertilizantes han sido identificados como una alternativa a los fertilizantes químicos para incrementar fertilidad del suelo y productividad de los cultivos en la agricultura sustentable (Wu et al., 2005), y su uso actualmente se extiende a cultivos ornamentales (El-Khateeb et al., 2010; Habib y Zaghloul, 2012).

México tiene una riqueza alta de orquídeas [se estiman entre 1 200 a 1 400 especies y subespecies, agrupadas en 159 géneros, con un endemismo de 35% (Hágsater et al.,

variables analyzed in Laelia anceps subsp. anceps, and that this species requires eight months to go from FV1 to FV2.

Keywords: Laelia anceps Lindl. subsp. anceps (Orchidaceae), biofertilizer, flowers, orchids.

Introduction

Potted Orchids occupy an important place in the global floriculture (López and Runkle, 2006). Phalaenopsis, Doritaenopsis (Orchidaceae) and related species and hybrids are among the most valuable of potted flowering plants, produced in the world (Runkle, 2007). Nutritional study in orchids is prominent to implement a suitable horticultural management. Is common to find a lot of information related to fertilization culture media and orchids in general, indicating the functionality for growth. However, most of this knowledge is based on personal experience and not on scientific studies (Wang and Konow, 2002).

Several researches in nutrition in orchids focus on analyzing the effect of different formulations and concentrations of mineral fertilizers on vegetative growth and flowering of orchids of different commercial hybrids (Wang, 1996; Wang, 2000; Chang et al. 2010). However, little research exists regarding the use of fertilizers with organic or biofertilizers sources for the growth and development of orchids. Some studies report the use of manures, microorganisms or 'domestic' products (Naik et al., 2009; Rodríguez et al., 2010). These authors suggested that, the combination of organic and inorganic fertilizers promotes better growth of orchids. Biofertilizers have been identified as an alternative to chemical fertilizers to increase soil fertility and crop productivity in sustainable agriculture (Wu et al., 2005), and its use is now spreading ornamental crops (El-Khateeb et al., 2010; Habib and Zaghloul, 2012).

Mexico has a large richness of orchids [estimated between 1 200 to 1 400 species and subspecies, grouped into 159 genres, with 35% endemism (Hágsater et al., 2005)], but the commercial propagation of their species is quite poor. Laelia anceps is the Mexican species of the most important genus in horticultural practices, and is one of the most used Mexican orchids breeding programs, for the beauty of its flowers and for being easy to grow (Soto-Arenas, 1993). Laelia anceps

Fuentes fertilizantes orgánicas y minerales en Laelia anceps Lindl. subesp. anceps (Orchidaceae) en fase vegetativa 953

2005)], pero la propagación comercial de sus especies es muy escasa. Laelia anceps es la especie mexicana del género con mayor importancia hortícola;y es una de las orquídeas mexicanas más empleadas en programas de hibridación, por la belleza de sus flores y por ser de fácil cultivo (Soto-Arenas, 1993). Laelia anceps subesp. anceps es una especie, epífita, que se encuentra localizada principalmente en las vertientes del Golfo de México, en el sur del Pacífico mexicano y también en Guatemala y Honduras (Halbinger y Soto-Arenas, 1997), pero la especie no se cultiva a gran escala en nuestro país.

De manera similar a muchas otras plantas con flores, en orquídeas existe una fase juvenil, en la cual, las plantas deben alcanzar un cierto estado de crecimiento (o madurez) antes de tener la capacidad de florecer (López y Runkle, 2008). Runkle (2007) describe dos fases vegetativas en el crecimiento de Phalaenopsis: i) fase vegetativa 1 se considera cuando las plantas jóvenes son extraídas de sus frascos de cultivo in vitro y son trasplantadas a charolas. En esta etapa pasan aproximadamente entre 18 y 24 semanas; ii) fase vegetativa 2 se establece cuando las plantas son trasplantadas de manera individual, de las charolas a macetas de plástico de 10-13 cm de diámetro. Dicha etapa toma un tiempo entre 25 y 40 semanas.

La cantidad y calidad de la floración de una orquídea está determinada, entre varios otros factores, por la nutrición en su fase vegetativa. De ésta manera, en dicha fase es fundamental el análisis de crecimiento de hojas, pseudobulbos y raíces, que posteriormente permita explicar el comportamiento de la floración.

El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de fuentes fertilizantes orgánicas y minerales y su combinación, en el crecimiento de plantas de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps, en fase vegetativa (FV). Las plantas fueron clasificadas en grupos 1 y 2 (de 8 y 12 meses de edad, respectivamente), para evaluar su crecimiento al pasar de FV1 a FV2, y determinar si es posible disminuir el tiempo entre ambas fases.


El trabajo se realizó en condiciones de invernadero durante el periodo de septiembre 2011 a junio de 2012. Se registraron datos climáticos con Thermotracker Pro 2.1®. Los registros

subsp. anceps is an epiphyte species, located primarily in the Gulf of Mexico watershed, southern Mexican Pacific and also in Guatemala and Honduras (Halbinger and Soto-Arenas, 1997), but the species is not grown on a large scale in our country.

Similarly to many other flowering plants, orchids also have a juvenile phase, in which, the plants must reach a certain stage of growth (or maturity) before having the ability to bloom (López and Runkle, 2008). Runkle (2007) describes two vegetative phases in the growth of Phalaenopsis: i) vegetative phase 1 is considered when young plants are removed from their in vitro culture flasks and are transplanted into the trays. At this stage spend approximately 18 to 24 weeks, ii) vegetative phase 2 states when the plants are transplanted individually into pots of plastic trays 10-13 cm in diameter. This step takes a while, between 25 and 40 weeks.

The quantity and quality of an orchid bloom is determined, among several other factors, considering its nutrition in its vegetative phase. In this way, at this stage is essential growth analysis of leaves, pseudobulbs and roots, which then allows us to explain the behavior of flowering.

The aim of this investigation was to evaluate the effect of organic and mineral fertilizer sources and their combination, on the growth of plants of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps, vegetative phase (FV). The plants were classified into groups 1 and 2 (8 and 12 months of age, respectively), to assess their growth going from FV1 to FV2, and determine if it is possible to decrease the time between both phases.


The work was conducted under greenhouse conditions during the period September 2011 to June 2012. Climate data were recorded with Thermotracker® Pro 2.1. Environmental records averaged over the growing season were: 23 °C day temperature and 42% relative humidity daytime, night temperature 12 °C and 71% relative humidity night. The average light intensity was 200 µmol m-2 s-2.

We used young plants from in vitro propagation from seeds of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps, vegetative phase 1 (FV1), according to the proposal by Runkle (2007) for


ambientales promedio durante el ciclo de crecimiento, fueron: temperatura diurna 23 °C y humedad relativa diurna 42%; temperatura nocturna 12 °C y humedad relativa nocturna 71%. La intensidad luminosa promedio fue de 200 µmol m-2 s-2.

Se utilizaron plantas jóvenes provenientes de propagación in vitro a partir de semilla de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps, en fase vegetativa 1 (FV1), de acuerdo a lo propuesto por Runkle (2007) para Phalaenopsis. Para este experimento, el criterio de FV1 fue considerado así porque al ingresar al invernadero, las plantas aún se encontraban en charolas. Un grupo permaneció ocho meses en charola (grupo 1); otro grupo permaneció 12 meses (grupo 2), por el proveedor. Las plantas del grupo 1 tuvieron el siguiente promedio de crecimiento de sus principales órganos: tres hojas, tres pseudobulbos, con 5.3 cm de altura de la parte aérea (hoja más pseudobulbo) y cuatro raíces. Las plantas del grupo 2 tuvieron el siguiente promedio de crecimiento: cuatro hojas, cuatro pseudobulbos, con tamaño de 8.7 cm de longitud de la parte aérea, y ocho raíces.

Para adaptar ambos grupos de plantas a la FV2, el material vegetal se trasplantó a macetas de 7 cm de diámetro para el grupo 1, y de 10 cm para el grupo 2; en cada maceta se colocó una planta con tamaños promedio mencionados, respectivamente. Como sustrato se usó una mezcla de corteza de pino: perlita, en proporción: 75:25 (v:v); con granulometrías de 4 a 6 mm y de 2 a 3 mm, respectivamente. Ambos materiales fueron esterilizados con vapor a 120 °C durante 1 h.

Se probaron cuatro tratamientos aplicados al riego: i) testigo regado con agua (TEA); y tres tratamientos con concentraciones nutrimentales muy similares (Cuadro 1); ii) solución nutritiva formulada a partir de fuentes fertilizantes minerales (FMin); iii) solución nutritiva elaborada con fuentes fertilizantes orgánicas (FOrg); y iv) solución compuesta principalmente por fuentes orgánicas y complementada con fuentes minerales (FOrg + FMin). Los tres tratamientos se diferenciaron en las fuentes de nutrimentos empleadas (Cuadro 2). Como fertilizantes de fuentes orgánicas se utilizaron productos comerciales Nutro®, enriquecidos con microorganismos, tales como: Bacillus subtilis (bacteria controladora de hongos fitopatógenos); Azospirillum brasilensis (rizobacteria) y Glomus intraradices (hongo micorrrízico arbuscular), los dos últimos considerados, de manera general, promotores del crecimiento vegetal (Wu et al., 2005). Además, la fertilización orgánica utilizada contiene ácidos húmicos, aminoácidos y auxinas.

Phalaenopsis. For this experiment, the criterion for FV1 was considered so because upon entering the greenhouse, the plants were still in trays. One group spent eight months in the tray (group 1), another the other group remained 12 months (group 2), by the supplier. The plants in group 1 had the following average growth of its main organs: three leaves, three pseudobulbs, with 5.3 cm height of the aerial (leaf plus pseudobulbs) and four roots. The plants in group 2 had the following average growth: four-leaf four pseudobulbs, with size of 8.7 cm length of the aerial part and eight roots.

For both groups of plants adapted to the FV2, the plant material was transplanted to pots of 7 cm in diameter for group 1, and 10 cm for group 2, in each pot was placed above ground with average sizes, respectively. Was used as substrate a mixture of pine bark: perlite, a proportion: 75:25 (v: v) with grain sizes of 4 to 6 mm and 2 to 3 mm, respectively. Both materials were sterilized with steam at 120 °C for 1 h.

Four treatments applied into the irrigation were tested: i) control irrigated with water (TEA), and three treatments with very similar nutrient concentrations (Table 1); ii) nutrient solution formulated from mineral fertilizer sources (FMin); iii) nutrient solution made with organic fertilizer sources (FOrg) and; iv) solution composed mainly of organic sources and supplemented with mineral sources (FOrg+FMin). The three treatments differed in nutrient sources used (Table 2). As fertilizers from organic sources we used Nutro® commercial products enriched with microorganisms, such as Bacillus subtilis (controlling bacteria of phytopathogenic fungi), Azospirillum brasilensis (rhizobacteria) and Glomus intraradices (fungi), the last two considered overall, plant growth promoters (Wu et al., 2005). In addition, the use of organic fertilizer containing humic acids, amino acids and auxins.

As a source of organic micronutrients Carboxy® Micro was used, which has organic certification? The pH of the solutions was adjusted at 5.5. The application of the nutrient solutions began two weeks after transplantation and was applied weekly with an amount of 30 mL per pot. The treatments were arranged in a completely randomized design with 20 replications for group 1 and 15 for group 2, considering each container with a plant as the experimental unit.

For the growth assessment, we considered the size of the plants at the beginning and end of the experiment and measured the following variables: number and length of


Como fuente de micronutrimentos orgánicos se utilizó Carboxy® Micro, el cual posee certificación orgánica. El pH de las soluciones se ajustó a un valor de 5.5. La aplicación de las soluciones nutritivas inició dos semanas después del trasplante, y se aplicaron semanalmente en cantidad de 30 mL por maceta.

Los tratamientos se distribuyeron en un diseño completamente al azar con 20 repeticiones para el grupo 1 y 15 para el grupo 2, considerándose cada contenedor con una planta como la unidad experimental. Para la evaluación del crecimiento, se consideró el tamaño de las plantas al inicio y al final del experimento y se midieron las siguientes variables: número y longitud de hojas, número y longitud de raíces; número, longitud y diámetro de pseudobulbos. Se hicieron muestreos in situ a los 126, 144, 172, 209, 244 y 279 días después del inicio de tratamientos (ddit), y se midió la longitud de hoja y de pseudobulbo a través del tiempo. Al término del experimento, se seleccionaron tres plantas al azar de cada tratamiento, para muestreo destructivo y determinación de área foliar (cm2) de la lámina, lo cual se hizo con un medidor de área foliar Portable Area Meter Lly 3000ª Lly 3000ª. También se determinó peso fresco de cada órgano (raíz, pseudobulbo y hoja). Para determinar peso seco, cada órgano se secó en una estufa con circulación forzada de aire, modelo EAAF, a una temperatura de 70 ºC, hasta alcanzar peso constante. Posteriormente se pesó cada uno de los órganos secos en una balanza digital marca OHAUS.

Los datos obtenidos se analizaron por separado para grupo 1 y grupo 2, mediante un análisis de varianza con el paquete estadístico Statistical Analysis System SAS (2010), y la comparación de medias se hizo por la prueba de Tukey (α= 0.05).

leaves, number and length of roots, number, length and diameter of pseudobulbs. In situ samplings were made at 126, 144, 172, 209, 244 and 279 days after the start of the treatments (DDIT) and measured the leaf´s length and pseudobulbs over time. At the end of the experiment, three plants were selected randomly from each treatment for destructive sampling and determination of leaf area (cm2), which was made with a leaf portable area meter Lly 3000ª Lly 3000ª. We also determined the fresh weight of each organ (root, pseudobulb and leaf). In order to determine dry weight, each organ was dried in an oven with forced air circulation, EAAF model, at a temperature of 70 °C, until constant weight. Later on weighed each dried organs on a digital scale OHAUS.

The data were analyzed separately for group 1 and group 2, using an analysis of variance using the statistical package SAS Statistical Analysis System (2010), and comparison of means was done by Tukey test (α= 0.05).

Tratamiento Tipo de fuentes empleadas N P K Ca Mg

TEA Testigo (agua) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00FMin Fuentes minerales 225.0 75.0 75.0 25.0 12.50

FOrg Fuentes orgánicas 229.1 58.0 75.0 25.0 0.95

FOrg + FMin Fuentes orgánicas y minerales 224.9 75.0 75.0 25.0 12.50

Cuadro 1. Concentración de macronutrimentos (mg L-1) en las soluciones nutritivas utilizadas y tipo de fuentes empleadas en su elaboración, para el crecimiento de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps.

Table 1. Macronutrient concentration (mg L-1) in the nutrient solutions used and type of sources used in its preparation, for the growth of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps.

TEA= testigo regado con agua; FMin= solución nutritiva formulada a partir de fuentes fertilizantes minerales; FOrg= solución nutritiva formulada con fuentes fertilizantes orgánicas; FOrg + FMin= solución compuesta principalmente por fuentes orgánicas y complementada con fuentes minerales.

Fuentes minerales Fuentes orgánicas

Peters Proffesional® 30-

10-10

CaSO4 2H2O

MgSO4 7H2O

Nutro nitrógeno®

Nutro fósforo®

Nutro potasio®

Nutro calcio®

Cuadro 2. Fuentes de macronutrimentos usadas en la elaboración de soluciones nutritivas, para el crecimiento de plantas de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps.

Table 2. Macronutrient sources used in the preparation of nutrient solutions for growth of plants of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps.


Results

Leaves growth. The Figure 1 shows the comparison of the number of leaves between the start (NH0, before application of treatments) and end (NH1) of the experiment (279 DDIT) for both groups. In the Figure 1- group 1, no significant differences between treatments at the end of the experiment (NH1) were found. The percentage growth of plants in group 1, between NH0 and NH1 was 51, 52, 55, and 46% for TEA, FMin, FOrg and FMin + FOrg, respectively. In the (Figure 1) group 2 was observed FMin treatments and FOrg statistically increased number of leaves compared to other treatments. The growth rate in relation to NH0 NH1 was: 11, 42, 39 and 16% for TEA, FMin, FOrg and FMin + FOrg.

The length of leaves growth over time for both groups of plants were shown in Figure 2. The leaves of the orchids in group 1 had significantly different growth at 144 (p= 0.005), 172 (p= 0.003), 209 (p= 0.001) and 279 (p= 0.007) DDIT. In the indicated samples, the highest growth occurred in the treatment FOrg, excelling its growth to 279 DDIT (Figure 2- group 1). Also, in the treatments FMin and FOrg were significantly higher in length of leaves in group 2. The differences were presented to 126 (p= 0.05), 172 (p= 0.006), 209 (p= 0.007), 244 (p= 0.002) and 279 (p= 0.0001) (Figure 2 -group 2). As leaf area, in group 2, FOrg promoted further growth of this variable (Figure 3).

Resultados

Crecimiento de hojas. En la Figura 1 se muestra la comparación del número de hojas entre el inicio (NH0; antes de la aplicación de tratamientos) y final (NH1) del experimento (279 ddit) para ambos grupos de plantas. En la Figura 1- grupo 1, no se observaron diferencias significativas entre tratamientos al final del experimento (NH1). El porcentaje de crecimiento de las plantas del grupo 1, entre NH0 y NH1 fue de 51, 52, 55, y 46% para TEA, FMin, FOrg y FMin+FOrg, respectivamente. En la Figura 1- grupo 2 se observó que los tratamientos FMin y FOrg incrementaron estadísticamente el número de hojas en comparación con el resto de los tratamientos. El porcentaje de crecimiento en NH1 en relación con NH0 fue: 11, 42, 39 y 16%, para TEA, FMin, FOrg y FMin+FOrg.

El crecimiento en longitud de hojas a través del tiempo para ambos grupos de plantas se observa en la Figura 2. Las hojas de las orquídeas del grupo 1 presentaron un crecimiento significativamente diferente a los 144 (p= 0.005), 172 (p= 0.003), 209 (p= 0.001) y 279 (p= 0.007) ddit. En los muestreos indicados, el mayor crecimiento se presentó en el tratamiento FOrg, sobresaliendo su crecimiento a los 279 ddit (Figura 2- grupo 1). Asimismo, los tratamientos FOrg y FMin fueron significativamente superiores en cuanto a longitud de hojas en el grupo 2. Las diferencias se presentaron a los 126 (p= 0.05), 172 (p= 0.006), 209 (p= 0.007), 244 (p= 0.002) y 279 (p= 0.0001) (Figura 2- grupo 2). En cuanto al área foliar, en el grupo 2, FOrg promovió mayor crecimiento de esta variable (Figura 3).

Figura 1. Número de hojas al inicio (NH0) y final (NH1) del periodo experimental, de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en grupos 1 y 2 de plantas (8 y 12 meses de edad, respectivamente), con diferentes tratamientos de fertilización. TEA= testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin: fertilización orgánica más mineral. Medias ± DE con letras distintas en cada subfigura indican diferencias significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 1. Number of leaves at the beginning (NH0) and at the end (NH1) of the experimental period of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in groups 1 and 2 (8 and 12 months of age, respectively) with different fertilizations. TEA= control water; FMin= mineral fertilization, FOrg= organic fertilization; FOrg + FMin: organic fertilizer plus mineral. Mean ± DE with different letters in each subfigure indicate significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

TratamientosTEA FMin FOrg FOrg + FMin

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Núm

ero

de h

ojas

por

pla

nta

a

a a

a

a

a a a

Grupo 1NH0NH1

TratamientosTEA FMin FOrg FOrg + FMin

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Núm

ero

de h

ojas

por

pla

nta

Grupo 2

a a b a

ab b b b

NH0NH1


Crecimiento de pseudobulbos. El crecimiento de pseudobulbos no presentó diferencias significativas con ninguna de las soluciones nutritivas evaluadas (Cuadro 3 y Figura 4). Al final del periodo experimental, las plantas del grupo 1 incrementaron en 37, 47, 47 y 40% el número de pseudobulbos; y 63, 59, 62 y 51% su diámetro, respectivamente para TEA, FMin, FOrg y FMin+FOrg. En las plantas del grupo 2, el número de pseudobulbos

Pseudobulbs growth. Pseudobulbs’ growth did not differ significantly with any of the tested nutrient solutions (Table 3 and Figure 4). At the end of the experimental period, the plants in group 1 increased by 37, 47, 47 and 40% the number of pseudobulbs, and 63, 59, 62 and 51% in diameter, respectively, for TEA, FMin, FOrg and FMin + FOrg. In plants of group 2, the number of pseudobulbs increased 25, 25, 30 and 19%,

Figura 2. Longitud de hojas (cm) a través del tiempo, de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en grupos 1 y 2 de plantas (8 y 12 meses de edad, respectivamente), en diferentes tratamientos de fertilización. TEA= testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin= fertilización orgánica más mineral.

Figure 2. Leaf length (cm) over time, Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in groups 1 and 2 (8 and 12 months, respectively) in different fertilization. TEA= control water, FMin= mineral fertilization, FOrg= organic fertilization; FOrg + FMin= mineral organic fertilizer plus mineral.

Días después de la aplicación de tratamientos

12

11

10

9

8

7

6

5

4

Long

itud

(cm

) de h

oja p

or p

lant

a

0 126 144 172 209 244 279

Grupo 1TEAFMin FOrg FOrg + FMin

Días después de la aplicación de tratamientos

Long

itud

(cm

) de h

oja p

or p

lant

a

12

11

10

9

8

7

6

5

40 126 144 172 209 244 279


Figura 3. Área foliar (cm2) al final del periodo experimental, de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en grupos 1 y 2 de plantas (8 y 12 meses de edad, respectivamente), en diferentes tratamientos de fertilización. TEA= testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin= fertilización orgánica más mineral. Medias ± DE con letras distintas indican diferencias significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 3. Leaf area (cm2) at the end of the experimental period of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in groups 1 and 2 plants (8 and 12 months, respectively) in different fertilization. TEA= control water FMin= mineral fertilization, FOrg= organic fertilization; FOrg + FMin= organic fertilizer plus mineral. Mean ± DE with different letters indicate significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

TEA FMin FOrg FOrg + FMinTratamientos

Áre

a fol

iar (

cm2 )

por p

lant

a

120

100

80

60

40

20

0

a a ab

a

b a b

a

Grupo 1Grupo 2


incrementó 25, 25, 30 y 19%; y el diámetro en 66, 71, 73 y 71%; ambas mediciones para TEA, FMin, FOrg y FMin+FOrg, respectivamente. Dentro de cada grupo, el incremento final en longitud de pseudobulbos (promedio de todos los tratamientos) en relación con el estado inicial fue mayor en el grupo 1 que en el grupo 2 (68 y 60%, respectivamente).

and the diameter at 66, 71, 73 and 71%, both measurements for TEA, FMin, FOrg and FMin + FOrg, respectively. Within each group, the final increase in length pseudobulbs (mean of all treatments) is relative to the initial state, higher in group 1 than in group 2 (68 and 60%, respectively).

Cuadro 3. Número y diámetro (cm) de pseudobulbos al inicio (NPSB0 y DPSB0) y final (NPSB1 y DPSB1) del periodo experimental, de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en grupos 1 y 2 de plantas (8 y 12 meses de edad).

Table 3. Number and diameter (cm) of pseudobulbs at the beggining (NPSB0 and DPSB0) and at the end (NPSB1 and DPSB1) of the experimental period of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in groups 1 and 2 (8 and 12 months of age).

TEA= testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin= fertilización orgánica más mineral. Medias con letras iguales en columnas indican diferencias no significativas (Tukey, p ≥ 0.05) entre tratamientos.

Tratamiento NPSB0 NPSB1 DPSB0 DPSB1Grupo 1

TEA 3.0 a 4.73 a 0.55 a 1.47 a

FMin 3.0 a 5.67 a 0.58 a 1.40 aFOrg 3.0 a 5.67 a 0.61 a 1.60 aFOrg + FMin 3.o a 5.00 a 0.75 a 1.53 a

Grupo 2

TEA 3.0 a 4.0 a 0.71 a 2.10 a

FMin 3.0 a 4.0 a 0.69 a 2.40 a

FOrg 3.0 a 4.3 a 0.67 a 2.47 aFOrg + FMin 3.0 a 3.7 a 0.65 a 2.20 a

Figura 4. Longitud de pseudobulbos (cm) a través del tiempo, de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en grupos 1 y 2 de plantas (8 y 12 meses de edad), con diferentes tratamientos de fertilización. TEA= testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin= fertilización orgánica más mineral.

Figure 4. Pseudobulbos length (cm) over time, Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in groups 1 and 2 (8 and 12 months of age) with different fertilization treatments. TEA= control water FMin= mineral fertilization, FOrg= organic fertilization; FOrg + FMin= organic fertilizer plus mineral.

3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

Días después del inicio de tratamientos

Long

itud

(cm

) de p

seud

obul

bos p

or p

lant

a

0 126 144 172 209 244 279


Días después del inicio de tratamientos

Long

itud

(cm

) de p

seud

obul

bos p

or p

lant

a 3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.50 126 144 172 209 244 279



Crecimiento de raíces. En el grupo 1, el número de raíces en el tratamiento con fertilización orgánica fue significativamente superior al resto de los tratamientos. La diferencia de dicha variable entre el inicio y final del experimento fue de 76, 76, 76 y 82%, para TEA, FMin, FOrg y FMin+FOrg, respectivamente (Figura 5- grupo1). En el grupo 2 no se presentaron diferencias significativas, y comparativamente, este grupo de plantas incrementó su número de raíces en 56, 55, 60 y 56% al final del experimento en relación con el inicio (Figura 5-grupo 2).

La longitud de raíces no presentó diferencias significativas entre tratamientos en ninguno de los dos grupos de plantas (Figura 6). La longitud de raíces en el grupo 1 al final del experimento aumentó 31, 30, 41 y 25%, para TEA, FMin, FOrg y FMin+FOrg, respectivamente (Figura 6- grupo 1). El crecimiento en longitud de raíces en las plantas del grupo 2, entre el inicio y final fue de 14, 21, 25 y 13% en el mismo orden de tratamientos (Figura 6-grupo 2).

Contenido de peso fresco y seco en plantas de los grupos 1 y 2. En el grupo 1, el peso fresco de raíz y el peso fresco total fueron mayores con FOrg; mientras que el de pseudobulbo fue superior con los tratamientos FOrg y FMin, en comparación con TEA y FMin+FOrg. El peso seco de los diferentes órganos no presentó diferencias por efecto de tratamientos (Cuadro 5).

Roots growth. In group 1, the number of roots in the organic fertilization treatment was significantly superior to other treatments. The difference in this variable between the start and end of the experiment was 76, 76, 76 and 82% for TEA, FMin, FOrg and FOrg FMin +, respectively (Figure 5- group1). In group 2 there were no significant differences, and comparatively, this group of plants increased its number of roots at 56, 55, 60 and 56% at the end of the experiment in relation to the beginning (Figure 5-group 2).

The root length was not significantly different between treatments in any of the two groups of plants (Figure 6). The length of roots in group 1 at the end of the experiment increased 31, 30, 41 and 25% for TEA, FMin, FOrg and FOrg FMin +, respectively (Figure 6- group 1). The growth in length of roots in plants of group 2, between the beginning and end was 14, 21, 25 and 13% in the same order of treatments (Figure 6 - group 2).

Fresh and dry weight content in plants of groups 1 and 2. In group 1, fresh root weight and total fresh weight were higher with FOrg, while the pseudobulb was higher with FOrg and FMin treatments, compared with ASD and FMin + FOrg. The dry weight of the different organs showed no differences among treatments (Table 5).

Figura 5. Número de raíces al inicio (NR0) y final (NR1) del periodo experimental, de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en grupos 1 y 2 de plantas (8 y 12 meses de edad), con diferentes tratamientos de fertilización. TEA= testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin= fertilización orgánica más mineral. Medias ± DE con letras distintas en cada subfigura indican diferencias significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 5. Number of roots at the beginning (NR 0) and at the end (NR1) of the experimental period of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in groups 1 and 2 (8 and 12 months of age) with different fertilization treatments. TEA= control water, FMin= mineral fertilization, FOrg= organic fertilization; FOrg + FMin= organic fertilizer plus mineral. Mean ± DE with different letters in each subfigure indicate significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

Núm

ero

de ra

íces

por

pla

nta

Grupo 130

25

20

15

10

5

0TEA FMin FOrg FOrg + FMin

Tratamientos

a

b

b

b

ab bc a

c

NR0NR1

TEA FMin FOrg FOrg + FMin Tratamientos

Grupo 2

Núm

ero

de ra

íces

por

pla

nta

30

25

20

15

10

5

0

a a

a a

a a a a

NR0NR1


El grupo 2 presentó diferencias significativas entre tratamientos para las variables peso fresco de pseudobulbo y el peso fresco total, en el que el tratamiento FOrg fue superior a FMin+FOrg y TEA. El peso seco de raíz obtenido con FOrg fue diferente al de FOrg+FMin; el peso seco de pseudobulbo fue superior en FMin en relación con TEA, mientras que el peso seco de hoja y el peso seco total fueron superiores con FOrg en relación con TEA (Cuadro 6).

The group 2 had significant differences between the treatments for pseudobulb variables of fresh weight and total fresh weight, in which the treatment was superior to FMin FOrg + FOrg and TEA. The dry root weight was obtained differently from FOrg FOrg + FMin; pseudobulbs’ dry weight was higher with FMin in relation to TEA, while the leaf dry weight of the total dry weight, and were superior with FOrg regarding TEA (Table 6).

PFR PFH PFPSB PFT Raíz/talloTEA 7.77 ab 7.58 a 7.02 b 22.37 b 0.45 aFMin 6.82 b 9.61 a 11.74 a 28.17 ab 0.24 aFOrg 10.36 a 10.74 a 10.14 a 31.23 a 0.43 aFOrg + FMin 6.40 b 9.00 a 7.35 b 22.75 b 0.30 a

PSR PSH PSPSB PSTTEA 0.550 a 0.710 a 0.533 a 1.79 aFMin 0.327 a 0.860 a 0.473 a 1.66 aFOrg 0.857 a 1.157 a 0.843 a 2.86 a

FOrg + FMin 0.417 a 0.873 a 0.467 a 1.76 a

Cuadro 5. Peso fresco (g) y seco (g) de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en el grupo 1 (8 meses de edad). Table 5. Fresh weight (g) and dry weight (g) of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in group 1 (8 months of age).

PFR, PFH, PFPSB y PFT= peso fresco de raíz, hoja, pseudobulbo y total, respectivamente. PSR, PSH, PSPSB y PST= peso seco de raíz, hoja, pseudobulbo y total, respectivamente. TEA= testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin= fertilización orgánica más mineral. Medias con letras distintas en columnas indican diferencias significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figura 6. Longitud de raíces al inicio (LR0) y final (LR1) del periodo experimental, de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en grupos 1 y 2 de plantas (8 y 12 meses de edad), con diferentes tratamientos de fertilización. TEA= testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin= fertilización orgánica más mineral. Medias ± DE con letras distintas en cada subfigura indican diferencias significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 6. Root length at the beginning (LR0) and at the end (LR1) of the experimental period of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in groups 1 and 2 (8 and 12 months of age) with different fertilization treatments. TEA= control water; FMin= mineral fertilization, FOrg= organic fertilization; FOrg + FMin= organic fertilizer plus mineral. Mean ± DE with different letters in each subfigure indicate significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.


Long

itud

(cm

) de r

aíce

s por

pla

nta Grupo 110

9876543210

a

a a a

a a a a

LR0LR1


Grupo 2

Long

itud

(cm

) de r

aíce

s por

pla

nta

109876543210

a a

a a a a

a

LR0LR1


Discusión

Efecto de tratamientos. En el grupo 1, las variables longitud de hoja, número de raíces y algunas variables del peso fresco, como el de raíz y el total, fueron afectados de manera positiva con la fertilización orgánica. En el grupo 2, la fertilización orgánica promovió mayor crecimiento de área foliar, peso fresco de pseudobulbo y el peso fresco total. En dicho grupo 2, la fertilización orgánica y mineral, aplicadas de manera individual, promovieron mayor crecimiento en cuanto a número y longitud de hojas. En relación con las variables mencionadas, se observó que la combinación de ambos tipos de fertilización (orgánica más mineral) no promovió diferencias, y en algunos casos tuvo un comportamiento más cercano al testigo.

El beneficio que promovió la fertilización orgánica en las variables mencionadas o su similitud con el comportamiento de la fertilización mineral puede discutirse, en términos generales, por la acción individual o sinérgica de los microorganismos y ácidos húmicos presentes en el fertilizante orgánico que contribuyen a la asimilación de los macro y micronutrimentos existentes también en dicho tipo de fertilización; y por la acción de las auxinas y aminoácidos que contribuyen a mejorar el estado nutricional de la orquídea analizada.

Muchas especies de bacterias asociadas con la rizósfera de las plantas proporcionan beneficios para el crecimiento de las plantas, rendimiento y calidad del cultivo. Ellas han sido llamadas “rizobacterias promotoras del crecimiento de plantas” (PGPR por sus siglas en inglés) (Karakurt y Aslantas, 2010), entre ellas Azospirillum y Bacillus

Discussion

Effect of treatments. In group 1, the variable leaf length, number of roots and fresh weight variables, such as the root and height were affected positively with organic fertilization. In group 2, the fastest growing organic fertilization promoted leaf area, fresh weight of pseudobulb and total fresh weight. In the group 2, the organic and mineral fertilization, applied individually, promoted greater growth in the number and length of leaves. In connection with the aforementioned variables, it was observed that the combination of both types of fertilizing (organic plus mineral) no differences promoted, and in some cases had a behavior closer to the control.

The benefit that the organic fertilization promoted for these variables or their similarity to the behavior of mineral fertilization can be discussed, in general terms, for the individual and synergistic action of microorganisms and humic acids present in the organic fertilizer that contribute to the assimilation of macro and micronutrients also existing in this type of fertilization, and by the action of auxin and amino acids that help to improve the nutritional status of the orchid analyzed.

Many species of bacteria associated with plant rhizosphere provide benefits for plant growth, yield and quality of the crop. They have been called "plant growth promoting rhizobacteria" (PGPR) (Karakurt and Aslantas, 2010), including Azospirillum and Bacillus (Rodríguez and Fraga, 1999). Arbuscular mycorrhizal fungi (HMA) form

PFR PFH PFPSB PFT Raíz/talloTEA 6.77 a 7.70 a 8.07 b 22.53 b 0.46 aFMin 7.20 a 9.97 a 8.50 ab 25.70 ab 0.35 abFOrg 8.13 a 10.87 a 11.50 a 30.43 a 0.40 abFOrg + FMin 5.37 a 8.47 a 8.03 b 21.80 b 0.31 b

PSR PSH PSPSB PSTTEA 0.590 ab 0.800 b 0.487 b 1.877 bFMin 0.647 ab 1.103 ab 0.727 a 2.477 abFOrg 0.780 a 1.290 a 0.690 ab 2.760 aFOrg + FMin 0.467 b 1.007 ab 0.527 ab 2.000 b

Cuadro 6. Peso fresco (g) y seco (g) de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps en el grupo 2 (12 meses de edad). Table 6. Fresh weight (g) and dry weight (g) of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps in group 2 (12 months of age).

PFR, PFH, PFB y PFT= peso fresco de raíz, hoja, pseudobulbo y total, respectivamente. PSR, PSH, PSB y PST= peso seco de raíz, hoja, pseudobulbo y total, respectivamente TEA:=testigo agua; FMin= fertilización mineral; FOrg= fertilización orgánica; FOrg+FMin= fertilización orgánica más mineral. Medias con letras distintas en columnas indican diferencias significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.


(Rodrígues y Fraga, 1999). Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) forman asociación simbiótica con la mayoría de las plantas y se han relacionado con diversas funciones estimulantes del crecimiento de plantas, entre ellas la absorción de nutrimentos; de esta manera, el uso de HMA en la agricultura ofrecen un amplia perspectiva para mejorar el nivel nutricional de la planta (Khade y Rodrígues, 2009).

Sin embargo, en la presente investigación es difícil atribuir alguna función a Glomus intraradices en la rizósfera de la orquídea analizada. Las auxinas son usadas para inducir el desarrollo de raíces, el crecimiento de plántulas, o incrementar la altura de las plantas de varias especies de flores crecidas en invernadero (Szajdak y Maryganova, 2007).

Se ha propuesto que las sustancias húmicas promueven, entre otras cosas, la asimilación de nutrientes y reacciones de auxinas (Senn y Kingman, 1973), por lo que se ha propuesto la preparación de fertilizantes húmicos para estimular el crecimiento de las plantas, pero se ha observado su efecto estimulante sólo en presencia de un adecuado abastecimiento de nutrientes mayores: nitrógeno, fósforo y potasio (Senn y Kingman, 1973). Russo y Berlyn (1990) propusieron el uso de “bioestimulantes” para mejorar el crecimiento de plantas a través de su eficiencia en la asimilación de nutrientes y agua; dichos bioestimulantes son una mezcla de ácidos húmicos, extractos de algas marinas, reductores no hormonales de metabolitos vegetales, vitaminas del complejo B y hongos micorrízicos (Russo y Berlyn, 1990; Ferrini y Nicese, 2002). Se han encontrado efectos positivos en el uso de ácidos húmicos y auxinas (IAA), y la combinación de ambos, en el crecimiento de pimienta (Arancon et al., 2006); así como efectos positivos con el uso de ácidos húmicos combinados con biofertilizantes en el rendimiento y calidad del fruto de árboles de mandarina (Citrus reticulate Blanco) (El-Mohamedy y Ahmed, 2009). Nikbakht et al. (2008) reportaron un incremento en el crecimiento de raíces, y encontraron que el contenido de micro y macronutrimentos en hojas y escapos de gerbera (Gerbera jamesonii L.) cv. ‘Malibu’ fueron fomentados significativamente por ácidos húmicos. Lo anterior explica en parte el efecto positivo que tuvo la fertilización orgánica empleada para L. anceps subesp. anceps.

Algunos trabajos con uso de microrganismos para orquídeas reportan lo siguiente. Bertolini et al. (2007) utilizaron Pseudomonas f luorescens cepa AVM y Azospirillum brasilense cepa UAP154, para ver su efecto en la mortalidad e inducir el crecimiento de híbridos micropropagados de Phalaenopsis. Los autores indicaron que el tratamiento con

symbiotic associations with the majority of plants and are associated with various features of plant growth stimulants, including nutrient absorption, in this manner, HMA is used in agriculture offering a wide perspective to improve the nutritional status of the plant (Khade and Rodríguez, 2009).

However, in the present study is difficult to attribute any function to Glomus intraradices in the rhizosphere analyzed orchid. Auxins are used to induce root development, seedling growth, or increase the height of plants of various species of flowers grown in greenhouses (Szajdak and Maryganova, 2007).

It has been proposed that, the humic substances promote, inter alia, the uptake of nutrients and auxin reactions (Senn and Kingman, 1973), so it has been proposed the preparation of humic fertilizer to stimulate plant growth but stimulating the effect observed only in the presence of an adequate supply of major nutrients: nitrogen, phosphorus and potassium (Senn and Kingman, 1973). Russo and Berlyn (1990) proposed the use of "bio-stimulants" to enhance plant growth through its efficiency in nutrient and water uptake, such bio-stimulators are a mixture of humic acids, seaweed extracts, none hormone reducing agents of plant metabolites, vitamin B complex and mycorrhizal fungi (Russo and Berlyn, 1990; Ferrini and Nicese, 2002). Positive effects have been found on the use of humic and auxin (IAA) and their combination on the growth of pepper (Arancon et al., 2006) as well as positive effects with the use of humic acids combined with bio-fertilizers in yield and fruit quality of mandarin trees (Citrus reticulate Blanco) (El-Mohamedy and Ahmed, 2009). Nikbakht et al. (2008) reported an increased in root growth, and found that the content of micro and macronutrients in leaves and scapes of gerbera (Gerbera jamesonii L.) cv. 'Malibu' were promoted significantly by humic acids. This partially explains the positive effect of organic fertilizer used for L. anceps subsp. anceps.

Some other papers with microorganisms used in orchids report the following. Bertolini et al. (2007) used strain of Pseudomonas fluorescens strain AVM and Azospirillum brasilense UAP154, to see its effect on mortality and induce the growth of micropropagated Phalaenopsis hybrids. The authors noted that, the treatment with Pseudomonas promoted seedling mortality 6.3%, compared with 18.8% promoted by Azospirillum. Treatments with microorganisms did not showed significant differences in growth variables such as average increase in number of leaves and the average


Pseudomonas promovió una mortalidad 6.3% de plántulas, comparado con 18.8% promovida por Azospirillum. Los tratamientos con microorganismos no mostraron diferencias significativas en variables del crecimiento, como el incremento promedio en número de hojas y diámetro promedio de la plántula. Naik et al. (2009) señalaron que la orquídea Dendrobium “Sonia 17” mostró su máxima altura de plantas y número de tallos con la aplicación foliar de NPK 10:5:10 (0.2%) + inmersión de sus raíces en Azospirillum+Phosphobacteria, antes de la plantación.

Asimismo, los microorganismos se están utilizando con éxito en otros cultivos ornamentales. Habib and Zaghloul (2012) demostraron el efecto de biofertilizantes (Azotobacter chroococcum y Bacillus megathirum) en el crecimiento de plantas de crisantemo (Chrysanthemum frutescence). En el mismo sentido, El-Khateeb et al. (2010), reportaron que biofertilizantes con micorrizas mejoraron variables del crecimiento y peso fresco de Chamaedorea elegans. Con los resultados de la presente investigación, no se sabe con certeza el papel de cada uno de los componentes de la fertilización orgánica utilizada, por lo que se sugiere mayor investigación, pero los resultados presentados son una base importante que pone de manifiesto la efectividad de dicho tipo de fertilización.

Los tratamientos de fertilización no tuvieron efecto significativo en el peso seco de las plantas del grupo 1, mientras que en las del grupo 2, se observaron respuestas diferenciales a la fertilización en cuanto a peso seco. De manera general, la fertilización orgánica y mineral, por separado, incrementaron los valores de peso seco en relación, principalmente, con el testigo. Lo anterior fue contrario a lo reportado por Rodrígues et al. (2010), quienes indicaron que la respuesta de Laelia purpurata ‘werkhanserii’ x L. lobata ‘Jeni’ a la aplicación de fertilización mineral más la orgánica, presentó mayor producción de materia seca que la producción que presentó la aplicación aislada de cada fertilizante (mineral u orgánico).

En el presente experimento, la relación raíz/tallo no fue diferente entre tratamientos del grupo 1; y en el grupo 2, el mayor valor fue con el testigo; con la fertilización orgánica y mineral, aplicadas de manera individual, la relación raíz/tallo no tuvo efectos significativos, sin embargo, concuerda con el mayor peso seco en los diferentes órganos de las plantas de esos tratamientos. La relación es similar a lo reportado por Rodrígues et al. (2010), quienes señalaron que la relación raíz/tallo que promueve el mayor crecimiento de L. purpurata ‘werkhanserii’ x L. lobata ‘Jeni’ va de 0.31

diameter of the seedling. Naik et al. (2009) reported that, the orchid Dendrobium 'Sonia 17 "showed its maximum plant height and number of stems with foliar application of NPK 10:5:10 (0.2%) + immersion rooted in Azospirillum + Phosphobacteria, before planting.

Likewise, microorganisms are being used successfully in other ornamental crops. Habib and Zaghloul (2012) demonstrated the effect of bio-fertilizers (Azotobacter chroococcum and Bacillus megathirum) on the growth of plants (Chrysanthemum frutescence). Similarly, El-Khateeb et al. (2010) reported that mycorrhizal bio-fertilizers improved growth and fresh weight of Chamaedorea elegans. With the results of this research, it is not clear the role of each of the components of organic fertilizer used, so further research is suggested, but the results presented are an important basis which shows the effectiveness of this type of fertilization.

Fertilization treatments had no significant effect on the dry weight of the plants in group 1, while in group 2 it was observed that fertilization had differential responses regarding dry weight. In general, organic and mineral fertilization, separately, increased dry weight values in relation mainly to the control. This was contrary to that reported by Rodríguez et al. (2010), who indicated that the response of Laelia purpurata 'werkhanserii' x L. obata 'Jeni' to the application of mineral fertilizers plus organic showed a higher production of dry matter of that presented the isolated application of each fertilizer (mineral or organic).

In this experiment, root/stem relation did not differ between treatments in group 1 and group 2, the highest value to the control, with organic and mineral fertilization, applied individually, root/stem had no significant effect; however, it corresponds with the highest dry weight in different organs of the plants of these treatments. The relationship is similar to that reported by Rodríguez et al. (2010), who noted that the root/stem relation that promotes further growth of L. purpurata 'werkhanserii' x L. lobata 'Jeni' goes from 0.31 to 0.59. They also indicated that, the control without fertilization had a root/stem of 0.99. Espinosa-Moreno et al. (2000) reported that the 15-30-15 formulation with mycorrhizal presented a higher leaf/root dry weight.

Comparison of the growth in group 1 (8 months) and 2 (12 months). When considering the initial size which were the two groups of plants and compared to their size at the end of the experiment it was observed that the group


a 0.59. Asimismo, indicaron que el testigo sin fertilización tuvo una relación raíz/tallo de 0.99. Espinosa-Moreno et al. (2000) reportaron que la formulación 15-30-15 con micorrizas presentó la relación hoja/raíz peso seco más alta. Comparación del crecimiento en grupos 1 (8 meses) y 2 (12 meses) de plantas. Al considerar el tamaño inicial en que se encontraban los dos grupos de plantas y compararlos con su tamaño al final del experimento, se observó que el grupo 1, en relación con el grupo 2, produjo mayor número y longitud de hojas, mayor número y longitud de pseudobulbos, así como mayor número de raíces y longitud de las mismas. Al final, el peso seco fue ligeramente mayor en el grupo 2 (entre 5 y 7%). Ésta diferencia sugiere que las plantas del grupo 1 podrían pasar de FV1 a FV2 a los ocho meses, y no esperar doce meses como las plantas del grupo 2; de esta manera, se reduce el tiempo de pasar de FV1 a FV2. Probablemente, esto pudiera promover que la etapa de floración se alcance más rápido. Se establece este modelo como guía para el manejo de la producción en invernadero de Laelia anceps Lindl. subesp. anceps, con base en el planteamiento de Runkle (2007) para Phalaenopsis. Se sugiere hacer estudios similares con diferentes edades de las plántulas, pues incluso el tiempo requerido para pasar de FV1 a FV2 pudiera ser menor de los ocho meses.

Conclusiones

El análisis general de los resultados obtenidos en la presente investigación, permite concluir que la fertilización orgánica y mineral aplicadas por separado, promueven efectos positivos en diferentes variables de crecimiento analizadas en Laelia anceps subesp. anceps. El tratamiento basado en la combinación de fertilización orgánica y mineral, no estimuló el crecimiento y tuvo un comportamiento más cercano al testigo. Se considera que la especie en estudio requiere ocho meses para pasar de FV1 a FV2.

Agradecimientos

Los autores(as) agradecen al proyecto Fideicomiso 2010 por el financiamiento otorgado para la presente investigación, y a la Línea Prioritaria de Investigación 4 Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje, ambos del Colegio de Postgraduados, por el apoyo brindado para el desarrollo del trabajo.

1 in conjunction with group 2, produced higher number and length of leaves, increased number and length of pseudobulbs, as well as higher number of roots and length thereof. In the end, the dry weight was slightly higher in group 2 (between 5 and 7%). This difference suggests that plants of group 1 could pass from FV1 to FV2 in eight months, and there is no need for waiting twelve months as in group 2, thus reducing the time to move from FV1 to FV2. Most likely, this could encourage the flowering stage to be reached even faster. This model is established to guide the management of greenhouse production of Laelia anceps Lindl. subsp. anceps, based on the approach of Runkle (2007) for Phalaenopsis. We suggest to make similar studies with different ages of seedlings, looking to reduce the time required to move from FV1 to FV2 by may be in less than eight months.

Conclusions

The general analysis of the results obtained in this investigation permits to conclude that organic and mineral fertilization applied separately, promote positive effects on growth in the variables analyzed for Laelia anceps subsp. anceps. The treatment based on the combination of organic and mineral fertilization did not stimulate the growth and its behavior was closest to the control’s. It is considered that the species under study requires eight months to move from FV1 to FV2.

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Alometría de semillas de Jatropha curcas L. mexicanas*

Allometry of native Mexican Jatropha curcas L. seeds

Ofelia Andrea Valdés-Rodríguez1, Odilón Sánchez-Sánchez2, Arturo Pérez-Vázquez1 e Iván Zavala del Angel1

1Colegio de Postgraduados. Carretera Federal Veracruz-Xalapa, Rancho Tepetates, km. 26.5. C. P. 91690, Mpio. de Manlio Fabio Altamirano, Veracruz, Ver. México. Tel. (01-2) 934-94 85. Ext. 3001. ([email protected]), ([email protected]). 2Centro de Investigaciones Tropicales, Universidad Veracruzana. Ex-Hacienda Lucas Martín Privada de Araucarias s/n Col. Periodistas, C. P. 91019. Xalapa, Ver., México. Tel. (01-228) 842-17-00 (01-228) 842-17-00 y 842-27-00. Ext. 12641, 12642 y 12643. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

Resumen

Este trabajo presenta un estudio morfológico comparativo de dos años con cuatro procedencias de semillas de Jatropha curcas mexicanas. Tres no tóxicas, sin manejo agronómico del estado de Veracruz (Papantla, Medellín y Alvarado), y una tóxica proveniente de una plantación comercial en el estado de Colima (Tecomán). Un promedio de 480 semillas por procedencia y por año fueron caracterizadas mediante la determinación de su contenido de ésteres de forbol; tallas y pesos; correlaciones de pesos contra tallas y endospermo contra peso total; documentación de condiciones agronómicas; y comparación de los resultados obtenidos contra otras procedencias mexicanas reportadas. Se encontró una variación morfológica significativa por procedencia (p< 0.05). Las semillas más grandes y pesadas se localizaron en Papantla (760 mg en promedio) y Tecomán (746 mg), donde se registraron mejores condiciones ambientales que en Medellín (651 mg) y Alvarado (686 mg). La longitud de la semilla fue el parámetro que tuvo la mayor correlación con el peso (p> 0.86) y el volumen de la semilla tuvo el menor coeficiente de variación (CV< 4.5%) en todas las fuentes. Adicionales a los factores genéticos, el peso y la talla podrían estar relacionados con las prácticas de manejo y la fertilidad del suelo, dado que las semillas más grandes y pesadas provinieron de los suelos más fértiles o fertilizados e irrigados, mientras que las más pequeñas y ligeras provinieron de fuentes sin manejo localizadas en suelos arenosos.

Abstract

This work presents a comparative morphological study of four Mexican sources. Three non-toxic, non-commercial sources from the state of Veracruz (Papantla, Medellín and Alvarado) and one toxic provenance belonging to a commercial plantation in the state of Colima (Tecomán), were analyzed over two years. An average of 480 seeds per provenance, per year were characterized by estimating their phorbol-ester contents, determining their sizes and weights, correlating data between kernel weight versus total seed weight, documenting their agronomic conditions and comparing them with other Mexican sources. Significant differences were found in seed morphology per provenance (p< 0.05). Larger and heavier seeds were found in Papantla (760 mg in average) and Tecoman (746 mg), where environmental conditions were better than in Medellin (651 mg) and Alvarado (686 mg). Seed length was the parameter that had the highest positive correlation with weight (p> 0.86) and seed volume had the lowest coefficient of variation (CV< 4.5%) for all sources. Apart from genetic factors, weight and size could also be related to crop management practices and soil fertility, since the largest and heaviest seeds came from the more fertile soils or fertilized and irrigated plantations, while the smallest and lighter seeds came from semi-wild sources located in sandy soils.

* Recibido: septiembre de 2012

Aceptado: enero de 2013

Ofelia Andrea Valdés-Rodríguez et al.968 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

Palabras clave: Jatropha curcas mexicana, semillas, morfología.

Introducción

El tamaño y contenido de aceite de las semillas de Jatropha curcas son factores importantes para sus aplicaciones biocombustibles. Asimismo, desde un punto de vista biológico, las semillas grandes y pesadas pueden contener más nutrientes y por tanto mayor calidad para la propagación del cultivo (Seiwa, 2000; Pérez et al., 2006). La identificación de genotipos con semillas cuya morfología satisfaga estas características es importante para el mejoramiento genético de esta especie. Al respecto, las publicaciones sobre la morfología de semillas de procedencias mexicanas son escasas. Martínez et al. (2006; 2010) y Makkar et al. (1998; 2008) han reportado pesos y longitudes de semillas tóxicas y no tóxicas de algunos sitios en los estados de Puebla, Guerrero, Veracruz, Chiapas y Quintana Roo.

Sin embargo, sólo se han registrado datos de pequeñas cantidades de semillas por procedencia (no más de 40 semillas), y nunca con medidas dimensionales completas (longitud, ancho, espesor ni estimaciones de volumen) o sus correlaciones con el peso de la semilla. La morfología de la semilla es importante porque el peso de la semilla está directamente relacionado con el endospermo. Por tanto, los estudios morfológicos de semillas mexicanas de J. curcas pueden ser una herramienta valiosa para realizar estimaciones de productividad y asistir en la selección de fuentes prometedoras para el mejoramiento genético. Este estudio determinó las características morfométricas de semillas de cuatro fuentes nativas durante dos años consecutivos para determinar si sus características físicas eran constantes dentro de cada procedencia; y se compararon los resultados obtenidos con otras recolectas reportadas en México, para determinar similitudes o diferencias.

Toxicidad de las semillas de Jatropha curcas. Las semillas crudas de J. curcas contienen componentes anti-nutricionales, tales como inhibidores de la tripsina y lectina, mismos que pueden ser neutralizados hasta niveles seguros para el consumo humano mediante calor (Martínez et al., 2004; Guemes et al., 2008). Sin embargo, los ésteres de forbol presentes en los endospermos no se desactivan con el calor (Martínez 2007). Se ha encontrado que los contenidos de ésteres de forbol en procedencias mexicanas pueden variar desde cero hasta más de 4 mg g-1 (Martínez et al., 2010).

Key words: Mexican Jatropha curcas, seeds, morphology.

Introduction

Size and oil content are important factors for Jatropha curcas seeds. Moreover, from a biological standpoint, large and heavy seeds may contain more nutrients and therefore signify better quality for propagation of the crop (Seiwa, 2000; Pérez et al., 2006). The identification of genotypes whose seed morphologies fulfills these characteristics is important for the genetic improvement of this species. In this regard, little has been published on Mexican seed morphology. Martínez et al. (2006; 2010) and Makkar et al. (1998; 2008) have reported some weights and lengths of toxic and non-toxic seeds from the states of Puebla, Guerrero, Veracruz, Chiapas and Quintana Roo. However, only a limited number of seeds per provenance were recorded (no more than 40 seeds), and never with complete measures of dimensional characters (length, width, thickness and volume estimation) or their correlations with seed weight.

Seed morphology is important because it is directly related to seed weight and the seed to kernel ratio. Therefore, morphological studies of Mexican J. curcas seeds can be a valuable tool to assist in the selection of promising sources for genetic improvement and for estimating productivity. This study determined the morphometric characteristics of four native sources of seeds over two consecutive years to determine whether seed morphological parameters were constant within single provenances, and compared the results with other collections reported in Mexico to determine any differences or similarities.

Toxicity of Jatropha curcas seeds. Raw seeds of J. curcas contain non-nutritional compounds, such as trypsin inhibitors and lectins, which can be deactivated by heat treatment to safe levels for human consumption (Martínez et al., 2004; Guemes et al., 2008). However, phorbol-esters present in the kernels cannot be deactivated by heat (Martínez, 2007). Phorbol ester contents of Mexican provenances have been found to vary from zero to more than 4 mg g-1 (Martínez et al., 2010). Previous research in different rural communities that consume the toasted or cooked seeds of J. curcas (Schmook and Sánchez, 2000; Valdés et al., 2011) have found that these seeds contain phorbol-esters in quantities below 0.20 mg

Alometría de semillas de Jatropha curcas L. mexicanas 969

Investigaciones previas realizadas en diferentes comunidades rurales que consumen las semillas de J. curcas, ya sea tostadas o cocinadas (Schmook y Sánchez, 2000; Valdés et al., 2011) han encontrado que estas semillas contienen cantidades de ésteres de forbol por debajo de los 0.20 mg g-1 (resultados personales no publicados). Por tanto, aquí se consideró que las fuentes no tóxicas o ligeramente tóxicas, pero aun comestibles, son aquellas cuyos contenidos de ésteres de forbol son menores a 0.20 mg g-1.


Recolectas de semillas y sus condiciones agroecológicas. Se estudiaron tres fuentes no comerciales y no tóxicas de J. curcas del el estado de Veracruz y una fuente tóxica proveniente de una plantación comercial localizada en Tecomán, Colima. Se entrevistó a los productores para recolectar información sobre la edad, número de plantas y densidad de plantación de cada sitio. Las semillas de Tecomán se desarrollaron en suelos Regosolicos franco-arenosos (INEGI, 2011); sus plantas fueron irrigadas y fertilizadas de manera similar en ambos años (2009 y 2010). Las semillas de Papantla provienen de suelos Phaeozem franco-arenosos (INEGI, 2011); de una plantación no comercial. Las semillas de Alvarado y Medellín provienen de suelos Regosolicos arenosos y plantas localizadas en cercos vivos. Los ejemplares de Papantla, Alvarado y Medellín no recibieron riego ni fertilización. En cada sitio se cosecharon los frutos maduros y las semillas se obtuvieron de forma manual. Las semillas se ventilaron en un sitio sombreado y aireado hasta su secado completo. Posteriormente se tomó una muestra aleatoria de 480 semillas de cada recolecta para su evaluación. La producción anual por árbol se estimó con base en la información proporcionada por los productores para los sitios de Papantla y Tecomán.

La producción de Alvarado y Medellín se estimó con el número de semillas colectadas más el número de frutos verdes contabilizados en cada árbol, multiplicados por un factor de 3 (tres semillas por fruto) y por un factor de 2, considerando que las plantas de J. curcas fructifican dos veces por año en estas regiones. La localización geográfica, las condiciones agroecológicas, la toxicidad y las fechas de recolectas se indican en el Cuadro 1.

g-1 (personal unpublished results). Therefore, here we considered non-toxic and slightly toxic, as still edible; sources whose phorbol-ester contents were less than 0.20 mg g-1.


Collection of seeds and agroecological conditions. Three non-commercial and non-toxic sources of J. curcas from the state of Veracruz, and one toxic source from a commercial plantation located in Tecoman, Colima were studied. Interviews were conducted with producers to collect information on age, planting density and number of trees. Seeds from Tecomán developed under sandy-loam Regosolic soils (INEGI, 2011); the trees were irrigated and fertilized with similar quantities both years (2009 and 2010). Seeds from Papantla came from sandy-loam Phaeozems soils (INEGI, 2011); from plants on a non-commercial plantation. Seeds from Alvarado and Medellin came from Regosolic soils (INEGI, 2011); from plants along living fences. Plants from Papantla, Alvarado and Medellín did not receive irrigation or fertilization.

The ripe yellow fruits were harvested and the seeds obtained manually. The seeds from all sampled trees in each location were mixed and dried in a shaded and aerated location until being completely dry. One random sample of 480 seeds was taken from each collection for evaluation. The annual seed production per tree was estimated based on information from the producers for Papantla and Tecomán. Data from Alvarado and Medellin were estimated based on the number of seeds collected plus the number of green fruits accounted for in the trees multiplied by a factor of three (three seeds per fruit) and by a factor of two, considering that J. curcas trees fruit twice per year in these regions. Geographical location, toxicity, agroecological conditions and date of collection are given in Table 1.

Seed morphological parameters. Each collected seed was measured for length, width and thickness (Figure 1) using a digital caliper (0.01 mm accuracy) and weighed using an analytical balance (0.0001g precision). The weight of the endosperm and the embryo (kernel) was estimated from a random subsample of 50 seeds from Papantla, Alvarado and Tecoman. Seed volume was calculated based on the shape of an ellipsoid (Figure 1).


Parámetros morfológicos de las semillas. Cada semilla recolectada se midió en longitud, ancho y espesor (Figura 1) con vernier digital (precisión 0.01 mm) y se pesó con balanza analítica (precisión 0.0001 g). El peso del endospermo (embrión y endospermo) en relación con la testa se estimó con 50 sub-muestras de Papantla, Alvarado y Tecomán. El volumen de la semilla se estimó con base en la forma de un elipsoide (Figura 1).

Determinación del contenido de ésteres de forbol. La determinación de los ésteres de forbol se realizó mediante el método de Makkar et al. (1997). Los resultados obtenidos se expresaron como equivalentes de forbol 12-miristato 13-acetato (FMA).

Análisis estadístico. Las estadísticas descriptivas (media, desviación estándar (σ), coeficiente de variación (CV), mínimo y máximo, coeficiente de asimetría y percentiles 25 y 75%) de los pesos y las tallas (longitud, ancho y espesor) se realizaron por sitio y año de recolecta. Para Papantla,

Determination of phorbol ester content. Phorbol-ester detection was performed by the method of Makkar et al. (1997). The results were expressed as equivalents to phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA).

Statistical analysis. Descriptive statistics (mean, standard deviation (σ), coefficient of variation (CV), maximum and minimum values, asymmetry coefficient and 25 and 75% percentiles) of seed weights and sizes (length, width

Cuadro 1. Localización, genotipo e información agroecológica de las procedencias estudiadas Servicio Meteorológico Nacional (SMN).

Table 1. Location, genotype and agroecological information from the studied provenances (Data obtained from the Mexican National meteorological Service (MNMS).

ND= no detectados; Epa= evapotranspiración promedio anual; Ppa= precipitación promedio anual; Ppa total= incluye la irrigación aplicada a las plantaciones; -= sin información disponible.

Dato Papantla Medellín Alvarado TecománÉsteres de forbol (mg g-1) 0.11 0.19 ND 0.25Nivel de toxicidad No tóxica No tóxica No tóxica TóxicaLatitud 20°15’17” 18º59’52” 18º46’26” 18°54’46”Longitud 97°15’32” 96º15’31” 95º45’35” 103º52’46”Altitud (msnm) 71 17 4 251Temp. min-máx. (ºC) 18.9 - 29.4 19.6 - 30.4 22.4 - 30.2 19.6- 33Epa (mm y-1) - 1 467 1 637 1 835.1Ppa Total (mm y-1) 1 186 1 672 1 898 450Ppa (mm y-1) 1 186 1 672 1 898 1 280Número de árboles muestreados 5 2 4 4 760Edad promedio del árbol (2009-2010) 2.5

4.278

3 2.33.4

Tipo de manejo Plantación no comercial

Cerco vivo Cerco vivo Plantación comercial

Densidad de plantación (m) 3 x 2.5 Uno cada 2.0 Uno cada 2 3 x 1.5Fechas de colecta Ene. 2009

Sep. 2010Ago. 2009Ago. 2010

Ago. 2010 Nov. 2009Dic. 2010

Promedio de semillas por árbol (2009-2010) 2 6492 810

2 4112 209

2 163 1 4613 300

Fertilización anual No aplicada No aplicada No aplicada 10 g por árbol de 24-5-5% NPK

Figura 1. Parámetros dimensionales de semillas de Jatropha curcas y estimación de su volumen como un elipsoide.

Figure 1. Dimensional parameters of Jatropha curcas seeds and estimation of their volume as an ellipsoid.

4/3 * II* (L1 * L2 * L3)Volumen= 2

Ancho

Largo

Espesor

L1L2 L3


Medellín y Tecomán se estudiaron las recolectas de dos años. Las diferencias de medias entre los parámetros de cada fuente se compararon estadísticamente mediante análisis de varianza de una vía (ANDEVAs). Las comparaciones post-hoc se realizaron a parámetros normalizados mediante pruebas de Tukey con un nivel de confianza de 95%. Las relaciones entre tallas y pesos se evaluaron mediante análisis de correlaciones (r) y ANDEVAs de una vía contra valores críticos de F.

Resultados

Distribuciones de pesos. Todas las fuentes tuvieron CVs arriba de 12%, siendo las semillas ligeras las más abundantes (Cuadro 2). Los pesos de las semillas fueron diferentes entre las fuentes y sus años de recolecta (p< 0.05), excepto Papantla, que registró promedios similares, con media total de 760 mg, mientras que Tecomán tuvo una media de 746 mg al registrar pesos menores el segundo año (Figura 2a). Las semillas de Alvarado y Medellín fueron similares entre ellas (p> 0.05), pero 10% más ligeras que las de Papantla y Tecomán (p< 0.05).

Distribuciones de tallas. Las semillas con longitudes, anchos y espesores reducidos fueron más abundantes en sus distribuciones, excepto para el caso de Tecomán; que produjo las semillas más largas, anchas y de mayor espesor durante los dos años de las recolectas (Cuadro 2, Figura 2b), seguido por Papantla (2% más abajo); mientras que las recolectas de Alvarado y Medellín fueron 4% más cortas, 18% más angostas y 4% más delgadas que las de Tecomán. Las relaciones de ancho a longitud y espesor a longitud de las semillas fueron diferentes entre las recolectas (p< 0.001), con un rango promedio para el ancho entre 49-61% del largo de la semilla y un rango medio en espesor entre 46.5-49% del largo de la semilla.

El volumen de la semilla fue diferente para cada fuente (p< 0.01) durante los dos años; sin embargo, este permaneció similar en cada fuente año tras año (p≥ 0.4). Los CVs variaron menos 5% en todas las fuentes, lo cual indica que el volumen fue el parámetro más constante en las semillas. Tecomán tuvo los mayores volúmenes (p< 0.05), seguido por Alvarado y Papantla, que fueron similares estadísticamente (p> 0.05); los volúmenes promedio más bajos se encontraron en las semillas de Medellín.

and thickness) were performed for each provenance and year of collection. For Papantla, Medellín and Tecomán, collections over two years were assessed. Differences in parameter means among sources were statistically compared using one-way analyses of variance (ANOVAs). Post-hoc comparisons were made for normally distributed parameters with a Tukey test with 95% confidence levels. Relationships between size and weight were assessed from their correlations (r) and one way ANOVAs were conducted against critical values of F.

Results

Distribution of weights. CVs higher than 12% were obtained for all sources, with lighter seeds being more abundant. (Table 2). Seed weights were significantly different among sources and between years of collection (p< 0.05), except for Papantla, which over two years had similar weights with average of 760 mg, while Tecoman had a media of 746 mg for having lower weights the second year (Figure 2a). Seeds from Alvarado and Medellin in 2010 were similar (p> 0.05), but were about 10% lighter than those from Papantla and Tecoman (p< 0.05).

Seed size distribution. Seeds having shorter lengths, widths and reduced thickness were more abundant in the distributions, except for Tecoman; which produced the longer, wider and thicker seeds over the two years of collections (Table 2, Figure 2b), followed by Papantla (2% lower), while the collections from Alvarado and Medellín were 4% shorter, 18% narrower and 4% thinner than those from Tecoman. The ratio of width to length and thickness to length of seeds varied between seed collections (p< 0.001), with an average range for width between 49-61% of seed length and an average range for thickness between 46.5-49.0% of seed length.

Seed volume was different for each source (p< 0.001) over the two years, however, it remained similar from year to year among the four sources (p< 0.4). CVs varied less than 5% from all the sources, which indicate that volume was the more constant seed parameter. Tecoman had the highest seed volumes (p< 0.05) followed by those from Alvarado and Papantla, which were statistically similar (p< 0.05); the lowest average volumes were found in seeds from Medellín.


Figura 2. Pesos y tallas promedio (± σ) de semillas de J. curcas por recolecta. Las barras con letra diferente son significativamente diferentes (p< 0.05).

Figure 2. Average weights and sizes of J. curcas seeds (± σ) by collection. Bars with different letters are significantly different (p< 0.05).

a) Pesos de semilla por colecta100

800

600

400

200

0

Peso

s (m

g)

Papa

ntla

200

9

Papa

ntla

201

0

Teco

mán

200

9

Teco

mán

201

0

Med

ellín

200

9

Med

ellín

201

0

Alv

arad

o 20

10

b b a b

d

c c

Papa

ntla

200

9

Papa

ntla

201

0

Teco

mán

200

9

Teco

mán

201

0

Med

ellín

200

9

Med

ellín

201

0

Alv

arad

o 20

10

Talla

s (m

m)

25

20

15

10

5

0

b) Tallas de semillas por colecta

ab ab ab a c b b

j

f

ij

fg

i

e

i

e

k

h

k

fg

k

e

EspesorAnchoLargo

Cuadro 2. Estadísticas descriptivas de las semillas por recolecta. Table 2. Seed descriptive statistics by collection.

Papantla Medellín Alvarado TecománEstadístico 2009 2010 2009 2010 2010 2009 2010PesoDistribución normal (P) 0.000 0.014 0.000 0.000 0.001 0.000 0.000Coeficiente de asimetría -0.850 -0.459 -0.287 -1.296 0. 026 -0.950 -0.418Rango min-máx.(mg) 194-1018 396-1042 409-879 264-800 401-973 116-1111 255-1111Rango 25% - 75% 700-834 704-826 572-690 600-738 625-750 735-847 697-815Media ± σ (mg) 761±107 758±97 622±93 679±85 686±89 786±115 706±108CV (%) 14.060 12.797 14.952 12.518 12.974 14.631 15.297LongitudDistribución normal (P) 0.005 0.000 0.854 0.050 0.000 0.000 0.050Coeficiente de asimetría -0.302 -0.296 -0.250 -0.229 -0.731 0.536 0.622Rango min-máx.(mg) 14.9-21.1 11-21.0 14.8-19.9 16.2-20.2 13.8-20.8 15.4-22.6 14.5-21.8Rango 25% - 75% 17.8-19.1 17.8-19.1 16.9-18.4 17.9-18.9 17.7-19.2 18.1-19.2 18.2-19.3Media ± σ (mg) 18.4±1.1 18.4±1.0 17.6±1.1 18.3±0.8 18.0±1.2 18.7±1.0 18.8±0.9CV (%) 5.978 5.435 6.250 4.372 6.667 5.348 4.787AnchoDistribución normal (P) 0.0000 0.06393 0.18261 0.00001 0.0000 0.0000 0.00131Coeficiente de asimetría -0.0890 -0.295 0.133 0.0583 0.632 0.0628 -1.555Rango min-máx.(mg) 8.9-12.2 8.5-12.6 7.7-10.3 8.2-10.9 7.3-12.1 8.3-12.5 8.3-12.4Rango 25% - 75% 10.2-11.1 10.2-11.0 8.6-9.1 9.1-10.3 9.14-9.97 9.2-11.4 11.1-11.6Media ± σ (mg) 10.5±0.7 10.4±0.5 8.9±0.5 9.6±0.7 11.1±0.64 11.5±0.4 11.5±0.5CV (%) 6.667 4.808 5.618 7.292 5.766 3.478 4.348EspesorDistribución normal (P) 0.170 0.143 0.068 0.006 0.006 0.004 0.035


Análisis de correlación. Las correlaciones de pesos contra tallas de semillas para todas las recolectas estuvieron normalmente distribuidas (p> 0.15). Las correlaciones entre peso contra longitud, ancho y espesor fueron significativas (p< 0.01) (Figura 3). La mayor correlación positiva se obtuvo con la longitud versus peso (0.86≤ r ≤ 0.92). Por otra parte, el espesor obtuvo la menor correlación positiva con el peso en todas las fuentes (0.4≤ r ≤0.52).

Análisis de los endospermos. Los pesos de los endospermos fueron estadísticamente similares para todas las recolectas analizadas (p= 0.09). Todas las correlaciones tuvieron distribuciones normales y mostraron r´s > 0.99, entre los pesos de sus endospermos y el peso total de sus semillas (Cuadro 3, Figura 4).

Morfología de semilla y toxicidad. Las semillas tóxicas de Tecomán fueron más grandes que las no tóxicas (Figura 2). Sin embargo, sus relaciones entre peso total de semilla-endospermo-1 no mostraron diferencias significativas entre fuentes (p> 0.05). En las recolectas de Alvarado, donde no se detectaron ésteres de forbol, se obtuvieron tasas similares de peso-longitud-1, peso-ancho-1, peso-espesor-1 y espesor-longitud-1 que en las semillas tóxicas de Tecomán (Cuadro 3).

Correlation analysis. Correlations of seed weights versus seed sizes for all collections were normally distributed (p< 0.15). The correlations between seed weights versus lengths, widths and thicknesses were significant (p< 0.01) (Figure 3). The highest positive correlation was obtained in length versus weight (0.86≤ r ≤ 0.92). On the other hand, thickness had the lowest positive correlation with weight for all sources (0.4≤ r ≤0.52).

Analysis of the kernels. Kernel weights were statistically similar for all collections analyzed (p= .909). All correlations had normal distributions and showed r > 0.99, between the kernel weights and total seed weight (Table 3, Figure 4).

Seed morphology and toxicity. The toxic seeds from Tecoman were bigger than the non-toxic seeds (Figure 2). However, the relationship of the ratio total seed weight-kernel-1 did not revealed significant differences among the four sources (p< 0.05). Alvarado, the source with no detectable phorbol esters, had similar ratio of weigth-lenght-1, weigth-width-1, weight-thickness-1, width-length-1 and thickness-length-1 with the highest toxic Tecoman seeds (Table 3).

Cuadro 3. Relaciones alométricas medias (±σ) entre semillas de las cuatro fuentes.Table 3. Average (±σ) allometric ratios between the four sources.

Papantla Medellín Alvarado TecománRelación alométrica 2009 2010 2009 2010 2010 2009 2010Peso largo-1 44.0±3.9a 41.8±4.4 a 34.41±4.1c 38.4±3.24b 41.12±4.1a 42.6±2.7 a 43.02±3.1 a

Peso ancho-1 76.4±6.7a 72.9±7.2ab 68.42±9.4bc 73.13±6.31b 67.2±6.6c 70.6±5.3bc 70.6±7.4bc

Peso espesor-1 94.7±11.86a 85.1±11.0b 70.42±8.6d 78.76±6.8c 85.0±10.4b 88.0±7.1ab 88.2±9.9a

Ancho largo-1 0.57±0.03b 0.55±0.03b 0.50±0.01d 0.53±0.04c 0.62±0.03a 0.56±0.06b 0.61±0.03a

Espesor largo-1 0.48±0.03b 0.49±0.03 a 0.047±0.01d 0.47±0.01cd 0.49±0.02 ab 0.48±0.03bc 0.49±0.01 a

Almendra peso total-1 0.66±0.01 a 0.65±0.01 a -- -- 0.63±0.01 a 0.64±0.01 a 0.64±0.01 aa,b,c Los valores con letras diferentes son estadísticamente diferentes (p< 0.05).

Coeficiente de asimetría -0.402 -0.121 -0.225 0.673 0.530 -1.402 0.719Rango min-máx.(mg) 6.8-10.1 7.6-10.5 6.9-9.6 8.7-9.9 7.5-8.9 8-10.7 8.8-9.2Rango 25% - 75% 8.3-9.2 8.7-9.3 8.8-9.2 9.0-9.3 7.8-8.5 8.8-9.2 9.0-9.3Media ± σ (mg) 8.8 ±0.6 9.0 ± 0.5 8.2 ± 0.6 8.5 ± 0.3 8.2 ± 0.7 9.0 ± 0.5 9.1 ± 0.2CV (%) 6.818 5.556 7.317 3.529 8.537 5.556 2.198VolumenMedia ± σ (cm3) 3.6±0.6 3.5±0.4 2.7±0.5 3.2±0.5 3.7±0.7 4.0±0.5 4.0±0.5

Papantla Medellín Alvarado TecománEstadístico 2009 2010 2009 2010 2010 2009 2010Peso

Cuadro 2. Estadísticas descriptivas de las semillas por recolecta (Continuación). Table 2. Seed descriptive statistics by collection (Continuation).


Discusión

Variabilidad de las semillas. La morfología de las semillas mexicanas no ha sido comparada previamente. Sin embargo, se sabe que existe una alta variación entre fuentes de la India (Ginwal et al., 2005; Kaushik et al., 2007; Srivastava, 2011; Ghosh y Singh, 2011), con coeficientes fenotípicos mayores que los coeficientes genotípicos (Kaushik et al., 2007); lo que sugiere que estas variaciones pueden ser ocasionadas por el ambiente. En los sitios donde J. curcas es nativa, tal como México (Martínez et al., 2002), existe una mayor diversidad genética (Ovando et al., 2011). Por tanto, estas variaciones también podrían tener su origen en los genotipos que se han adaptado a las condiciones de sus sitios particulares. Por ejemplo, las semillas pequeñas, tales como las de Medellín y Alvarado, que se desarrollaron en suelos pobres, requerirán menos inversión energética que las semillas grandes, como las de Tecomán y Papantla (Figura 5), que se desarrollaron en ambientes más ricos en recursos. La poca variabilidad en tallas y especialmente en volumen dentro de las fuentes indica que la morfología de las semillas de J. curcas tiene un alto sentido hereditario (Rafii et al., 2012).

Al compararse con otras recolectas hechas en México por Martínez et al. (2006; 2010) y Makkar et al. (2008), los pesos y tallas de las fuentes analizadas en este estudio se encontraron dentro de los rangos reportados por éstos autores (450-800 mg y 15.0-18.7 mm de longitud) (Cuadro 4). Las recolectas de

Discussion

Seed variability. Seed morphology from different Mexican sources has not been previously compared. However high variation among sources is well known as in the case of Indian seeds (Ginwal et al., 2005; Kaushik et al., 2007; Srivastava, 2011; Ghosh and Singh, 2011), with higher phenotypic than genotypic coefficients ( Kaushik et al., 2007); suggesting that these variations may be environmentally based. For places where J. curcas is native, such as Mexico (Martínez et al., 2002), there is

Figura 4. Pesos totales de semillas versus pesos de endospermos de Papantla, Alvarado y Tecomán

Figure 4. Total seed weights versus kernel weights from Alvarado, Papantla and Tecomán.

800

700

600

500

400

300

200

Peso

s de s

emill

as (m

g)

Pesos de endospermos (mg)400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

Papantla 2009 R2= 0.987Papantla 2010 R2= 0.987Alvarado 2010 R2= 0.992Tecomán 2009 R2= 0.972Tecomán 2010 R2= 0.983

Figura 3. Correlaciones para pesos versus tallas de semillas recolectadas en 2009 y 2010.Figure 3. Correlations for weights versus sizes of seeds collected in 2009 and 2010.

Talla

s (m

m)

Pesos (mg)400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

2010

Papantla Peso vs Largo R2= 0.78Papantla Peso vs Ancho R2= 0.78Papantla Peso vs Espesor R2= 0.20Alvarado Peso vs Largo R2= 0.81Alvarado Peso vs Ancho R2= 0.71Alvarado Peso vs Espesor R2= 0.31Tecomán Peso vs Largo R2= 0.85Tecomán Peso vs Ancho R2= 0.35Tecomán Peso vs Espesor R2= 0.20

Talla

s (m

m)

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

Pesos (mg)400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

2009Papantla Peso vs Largo R2= 0.75Papantla Peso vs Ancho R2= 0.78Papantla Peso vs Espesor R2= 0.16Tecomán Peso vs Largo R2= 0.80Tecomán Peso vs Ancho R2= 0.50Tecomán Peso vs Espesor R2= 0.27


Pueblillo Veracruz de Martínez et al. (2006) y Makkar et al. (2008), correspondientes a el sitio de Papantla de este estudio, tuvieron pesos muy similares (promedio ± σ). Las plantas localizadas en esta región son resultado de una selección humana del genotipo no tóxico que se consume en los platillos tradicionales (Aguilera, 2004). Por lo que la alta uniformidad encontrada en los pesos y tallas de sus semillas podría ser resultado de que estos ejemplares estén emparentados y además sujetos a las mismas condiciones agroclimáticas y prácticas de cosecha (Pompelli et al., 2010). Sin embargo, se requieren estudios morfológicos más extensivos para confirmar esta hipótesis.

Morfología de las semillas y toxicidad. La morfología de las semillas y sus relaciones sobre endospermo-peso total-1, peso-longitud-1, ancho-longitud-1 y espesor-longitud-1, fueron similares entre las fuentes tóxicas y no tóxicas. Consecuentemente, los genotipos tóxicos y no tóxicos no pudieron diferenciarse por su morfología.

greater genetic diversity (Ovando et al., 2011).Therefore; these variations could also originate in genotypes adapted to particular site conditions. For example, smaller seeds such as those from Medellin and Alvarado, which developed in poor soils, will require less energy investment than larger seeds such as those from Tecoman and Papantla (Figure 5), which developed in more resource-richer environments. The low variation in sizes and especially in volumes among the sources indicates that J. curcas seed morphology has a high broad-sense heritability (Rafii et al., 2012).

Compared to other Mexican seed collections made by Martínez et al. (2006; 2010) and Makkar et al. (2008), the weights and sizes from the sources analyzed in this study fell within the ranges found by these authors (450-800 mg and 15-18.7 mm in length) (Table 4). Collections from Pueblillo Veracruz reported by Martínez et al. (2006) and Makkar et

Figura 5. Tamaños y formas proporcionales (vista frontal y lateral) de las cuatro fuentes. Figure 5. Proportional sizes (front and lateral view) from the four sources.

a) Papantla b) Medellín c) Alvarado d) Tecomán

Cuadro 4. Tallas y pesos medios (±σ) de semillas de Jatropha curcas reportados en otros sitios de Veracruz y otros estados Mexicanos.Table 4. Averages weights and sizes (±σ) from Jatropha curcas seeds reported from other sites in Veracruz and other Mexican

states.

ND= no detectados; -= datos no reportados.

Fuente Ésteres de forbol (mg g-1)

Peso Total(mg)

Peso de la almendra (mg)

Largo(mm)

Ancho(mm)

Referencia

Sacxan, Quintana Roo ND 600 394 - - Makkar et al. (1998)Sergio Butrón, Quintana Roo 0.01 620 391 - - Makkar et al. (1998)Pueblillo, Veracruz ND 720±70 490±40 18.0±0.95 9.5±0.73 Martínezet al.(2006)Cast. de Teayo, Veracruz ND 640±70 430±50 17.0±0.96 8.4±0.38 Martínezetal. (2006)Yautepec, Morelos ND 448±60 310±30 15.0±0.79 7.6±0.45 Martínezetal. (2006)Pueblillo, Veracruz ND 730±90 470±65 - - Makkar et al. (2008)Sn José Acatenco, Veracruz ND 730 503 - - Martínezet al.(2010)Huitzilán, Puebla ND 680 455 - - Martínezet al.(2010)Cuautla, Morelos ND 610 402 - - Martínezetal. (2010)Comalcalco, Tabasco ND 710 472 - - Martínezetal. (2010)Costa Chica, Guerrero ND 740 465 - - Martínezet al.(2010)Tejaban, Michoacan ND 680 435 - - Martínezetal. (2010)Coatzacoalcos, Veracruz 3.16 710±40 480±40 18.7±0.56 9.3±0.35 Martínezetal.( 2006)Coatzacoalcos, Veracruz 0.81 800±99 490±71 - - Makkaret al.(2008)Suchiapa, Chiapas 2.03 830 618 - - Martínezet al.(2010)Villaflores, Chiapas 0.60 670 494 - - Martínezet al.(2010)Tlaxmalac, Guerrero 1.88 730 450 - - Martínezet al.(2010)Chiapa de Corzo, Chiapas 4.05 720 484 - - Martínezet al.(2010)


Condiciones agroclimáticas. Las mayores producciones de semillas por planta así como los mayores tamaños y pesos se encontraron en los sitios con mayor precipitación y suelos más ricos o fertilizados. A este respecto, Martínez et al. (2006) también reportó que las semillas eran más ligeras y pequeñas cuando provenían de regiones mexicanas con baja precipitación pluvial, si se comparaban con semillas de sitios con precipitaciones más altas. Pompelli et al. (2010) documentó que las semillas de una misma procedencia que se germinaron en dos climas diferentes desarrollaron plantas que produjeron semillas más largas y pesadas cuando crecieron en un clima de bosque lluvioso tropical, que cuando se desarrollaron en un clima semiárido.

Por lo que se consideró que los factores ambientales pudieron haber influido el peso y tamaño de estas semillas. Las prácticas de cosecha también contribuyó sobre el peso de las semillas, ya que se documentó que las recolectas en 2010 de Tecomán se afectaron significativamente cuando se cosecharon frutos verdes y maduros al mismo tiempo (lo que implica que muchos frutos podrían no haber alcanzado la madurez), y a pesar de tener tallas similares ambos años, los pesos de 2010 fueron inferiores; lo que parece indicar que la madurez de la semilla puede incidir sobre el peso final de la misma.

Correlación de pesos y tallas de semillas. Aunque no se encontró información sobre las semillas mexicanas, las altas correlaciones positivas entre sus pesos y longitudes fueron consistentes con las reportadas por Kaushik et al. (2007) y Ghosh y Singh (2011) en las semillas de la India. Ésta mayor correlación sobre el ancho y el espesor indica que las semillas más pesadas de todas las fuentes tienden a ser más largas, mientras que el ancho y el espesor varían de acuerdo con la fuente. Una alta correlación entre los pesos y sus tallas es una buena indicación de que las semillas sanas y vigorosas se pueden identificar solamente mediante su pesaje y medición. Dado que se encontró que las semillas grandes con bajo peso tenían los endospermos dañados, el peso de las semillas también se podría relacionar positivamente con su vigor (McDaniel, 1969).

El peso del endospermo como una proporción total del peso de las semillas de las cuatro fuentes mostró rangos similares con semillas de otros estados de México (Makkar et al., 1998; Martínez et al., 2010), tales como Quintana Roo, Guerrero, Michoacán, Morelos y Veracruz, incluyendo semillas tóxicas y no tóxicas, y estos fueron similares a los reportados por Makkar et al. (1998) en India y Cabo Verde.

al. (2008) corresponds with a collection analyzed in this study, Papantla, where both sources had very similar seed and kernel weights (average ± σ). Trees located in this region are the result of centuries of human selection for this non-toxic genotype consumed in traditional dishes (Aguilera, 2004). Therefore, the higher uniformity in weight and size found in seeds from Papantla could result from these plants being close relatives and being subjected to the same agroclimatic conditions and harvest practices (Pompelli et al., 2010). However, more extensive morphological studies are required to confirm these hypotheses.

Seed morphology and toxicity. The morphology of the seeds and their ratios of kernel-total weight-1, weight-length-1, width-lenght-1, thickness-length-1, were similar between the toxic and some non-toxic sources. Therefore, toxic and non-toxic genotypes could not be established by their morphology.

Agroclimatic conditions. A higher number of seeds per plant and greater seed weight and size were recorded from sites with higher rain fall or irrigation and richer soils or fertilization. Martínez et al. (2006) also reported lighter and smaller seeds in Mexican regions with lower rain fall compared with seeds from locations with higher rainfall. Pompelli et al. (2010) documented that seeds from the same provenance germinating in two different climates developed plants that produced longer and heavier seeds in a tropical rain forest climate compared to a semi-arid climate.

Therefore, environmental factors may have influenced the weight and size of these seeds. Harvest practices also affect seed weight, since it was reported that collections in 2010 from Tecoman were significantly affected when green and ripe fruits were collected at the same time (so that many fruits had not yet reached full maturity), and despite having similar sizes both years, weights in 2010 were lower; which could be an indication that seed maturation influenced their final weight.

Correlation of seed weights to sizes. Although there was no information about Mexican seeds, the highly positive correlations between weights and lengths of these seeds were consistent with those reported by Kaushik et al. (2007) and Ghosh and Singh (2011) for Indian seeds. The highest positive correlation of weight to width and thickness indicates that the heaviest seeds from all sources tend to be longer, but width and thickness may vary depending on the source. A high correlation between weight and size is


Sin embargo, en otras recolectas de los estados de Veracruz, Morelos y Chiapas, las proporciones fueron hasta 11% más altas (Martínez et al., 2006; 2010).

Dado que las condiciones agroclimáticas fueron similares y los autores no mencionaron ningún tratamiento agronómico especial aplicado a estas fuentes; se considera que los factores genéticos podrían estar involucrados, ya que estos mismos patrones permanecieron similares durante los dos años consecutivos de estudio de nuestras fuentes. Adicionalmente, se ha notado que en las recolectas de este estudio la manera en la que los frutos fueron cosechados y se secaron las semillas, afectó significativamente la relación del peso del endospermo contra el peso total de la semilla. Estos resultados son también una indicación de que se requieren estudios más completos para determinar la calidad de las procedencias mexicanas y lograr la selección de germoplasma deseable.

Conclusiones

Las semillas de J. curcas manifestaron una amplia variación en sus pesos y tallas entre diferentes fuentes, tanto tóxicas como no tóxicas, dificultando la posibilidad de establecer diferencias morfológicas entre estos dos genotipos. La alta dependencia entre el largo de la semilla y el peso total, así como el peso de los endospermos significa que el largo de la semilla puede ser un atributo deseable para esta especie. Dado que la productividad y calidad de la semilla en términos de peso y tamaño pueden ser afectadas por la fertilidad del suelo, el clima y el manejo agronómico, el cultivo de J. curcas con propósitos alimenticios o de biocombustibles deberá ser evaluado en términos de sustentabilidad.

Agradecimientos

Las autoras(es) agradecen al Ing. José Inés Bazan Mota de Tecomán. Al apoyo proporcionado por las Línea Prioritaria 3 y 4 de Investigación del Colegio de Postgraduados.

Literatura citada

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a good indication that healthy and vigorous seeds could be identified by just weighing and measuring them. Since we found that big seeds with low weight had damaged kernels, seed weight could also be positively correlated with seedling vigor (McDaniel, 1969).

Kernel weight as a proportion of total seed weight from our four sources showed similar ranges to seeds from other Mexican states (Makkar et al., 1998; Martínez et al., 2010), such as Quintana Roo, Guerrero, Michoacán, Morelos and Veracruz, including both toxic and non-toxic seeds, and they were also similar to those reported by Makkar et al. (1998) from India and Cape Verde. However, in other collections from the states of Veracruz, Morelos and Chiapas, the proportions were up to 11% higher (Martínez et al., 2006; 2010).

Since agroclimatic conditions were similar and authors did not mention any kind of agronomic management applied to these sources; we consider that genetic factors may be involved because these patterns remained similar during the two year collection of our studied sources. Yet, we have also noted that in our collections, the manner in which the fruits were harvested and the seeds were dried significantly affected the ratio of kernel to total seed weight. These results are also an indication that comprehensive studies are required to determine the productivity of Mexican provenances for the selection of desirable germoplasm.

Conclusions

The seeds of J. curcas manifested a wide variation in terms of their weights and sizes among different sources, both toxic and non-toxic, making it difficult to establish morphological differences between these two genotypes. The high dependence between seed length and total weight, as well as the weight of the endosperms means that large length may be a desirable attribute for seeds of this species. Given that seed productivity and quality in terms of weight and size can be affected by soil fertility, climate and agricultural management of the plantations, the cultivation of J. curcas for food or biofuel purposes must be evaluated in terms of sustainability.



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Cloruro de sodio sobre biomasa seca y absorción de cationes macronutrimentos en cempasúchil (Tagetes erecta Linn.)*

Sodium chloride on dry biomass and macronutrient cations absorption in cempasúchil (Tagetes erecta Linn.)

Libia Iris Trejo-Téllez1§, María Guadalupe Peralta Sánchez1, Fernando Carlos Gómez-Merino3, María de las Nieves Rodríguez-Mendoza1, Miguel Ángel Serrato-Cruz4 y Ángel Enrique Arévalo-Becerril2

1Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco km. 36.5, Montecillo, Mpio. de Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. 2Depto. de Suelos. Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco km 38.5, Montecillo, Mpio. de Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. 3Colegio de Postgraduados Campus Córdoba. Carretera Córdoba-Veracruz km. 348, Congr. Manuel León, Mpio. Amatlán de los Reyes, Veracruz. C. P. 94946. 4Depto. de Fitotecnia. Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco km 38.5, Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. México. §Autora para correspondencia: [email protected].



Resumen

El objetivo de esta investigación fue evaluar la adición de dos concentraciones de NaCl (10 y 47 mM) a la solución nutritiva sobre producción de biomasa, concentración y acumulación de K+, Ca2+, Mg2+ y Na+ en flores, hojas, tallos y raíces de cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) cv. Inca durante la fase de floración. Las plantas fueron establecidas en invernadero en macetas de plástico usando como sustrato una mezcla de tezontle:perlita (60:40, v:v). Las soluciones nutritivas con las dos concentraciones de NaCl se suministraron mediante un sistema de riego por goteo. La adición de 47 mM de NaCl redujo la biomasa seca de flores y tallos, en comparación con el tratamiento de 10 mM; estas reducciones fueron del 42.6 y 16.5%, respectivamente. Las concentraciones de K+, Ca2+ y Mg2+ en hojas no fueron afectadas por la concentración de NaCl en la solución nutritiva, aunque la acumulación de K+, Ca2+ y Mg2+ en flores, hojas y tallos fue reducida significativamente con el aumento en la concentración de NaCl en la solución. La concentración y acumulación de Na+ en todos los órganos tuvo una relación positiva con la concentración de NaCl y se aprecia capacidad de exclusión de Na+ de las hojas, al presentar éstas los menores valores de concentración y acumulación, en comparación con otros

Abstract

The objective of this research was to evaluate the addition of two concentrations of NaCl (10 and 47 mM) to the nutrient solution on biomass production, concentration and accumulation of K +, Ca2+, Mg2+ and Na+ in flowers, leaves, stems and roots of cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) cv. Inca during the flowering phase. The plants were established in the greenhouse in plastic pots using as substrate a mixture of tezontle: perlite (60:40, v: v). Nutrient solutions with both concentrations of NaCl were supplied by a dripping irrigation system. The addition of 47 mM of NaCl reduced the dry biomass of flowers and stems, compared with the 10 mM treatment, these reductions were 42.6 and 16.5%, respectively. The concentrations of K+, Ca2+ and Mg2+ in leaves were not affected by the NaCl concentration in the nutrient solution, although the accumulation of K+, Ca2+ and Mg2+ in the flowers, leaves and stems was significantly reduced with am increased NaCl concentration in the solution. The concentration and accumulation of Na+ in all organs had a positive relationship with the concentration of NaCl and the ability of Na+ exclusion from leaves it´s easily observed, introducing these lower values of concentration and accumulation, compared with other organs. While it had


órganos. Si bien se tuvieron bajas concentraciones de Na+ en flores, en comparación con el resto de los órganos, los valores de acumulación de este elemento en flores fueron sólo menores a los de raíces.

Palabras clave: acumulación, concentración de cationes, calcio, potasio, magnesio.

Introducción

La salinidad en agua y suelos es un factor limitante en la agricultura de hoy día. A nivel mundial se considera que existen más de 890 millones de hectáreas afectadas por salinidad en diferentes grados, lo que representa aproximadamente 6% de la superficie total mundial. En México, 10% de la superficie irrigada está afectada por sales (Ruiz et al., 2007).

La concentración excesiva de sales solubles en el medio de crecimiento de las plantas, ocasiona estrés osmótico, mismo que altera las relaciones hídricas de la planta, la absorción y utilización de nutrimentos; y ocasiona acumulación de iones tóxicos (Munns, 2002). El cloruro de sodio (NaCl) constituye la principal fuente de estrés salino, y se calcula que cerca de 10% de la tierra cultivable y 24% de las zonas de riego son afectadas por la salinidad que ocasiona (Pessarakli y Szabolcs, 2010). Los iones Na+ son tóxicos para la mayoría de las plantas, y en algunas de ellas el crecimiento también es inhibido por altas concentraciones de iones Cl- (Zhu, 2007), por lo que es necesario realizar evaluaciones de diversas especies y cultivares a este agente de estrés abiótico.

La familia Asteraceae incluye especies vegetales que presentan una amplia variación de formas de vida, y que se adaptan a diversas condiciones de suelo y clima (Rodríguez-Elizalde et al., 2010), como el cempasúchil (Tagetes erecta Linn.), especie tolerante a algunas plagas y enfermedades, gracias a que produce compuestos fenólicos con poder larvicida efectivo contra Culex quinquefasciatus (Nikkon et al., 2011). Además, Bosiacki y Wojciechowsa (2012) reportan hiperacumulación de Ni en T. erecta, con concentraciones foliares de este elemento de 212 mg kg-1 de materia seca.

El cultivar Chokdee de T. erecta mostró alta tolerancia a la sequía, misma que fue correlacionada con la eliminación de radicales libres de oxígeno y con el mantenimiento

low concentrations of Na+ in the flowers, compared with other organs, the accumulation value of this elements in the flowers were just under the root.

Key words: accumulation, concentration of cations, calcium, potassium, magnesium.

Introduction

Water and soil salinity is a limiting factor in agriculture today. Worldwide, it is considered that there are more than 890 million hectares affected by salinity to varying degrees, representing approximately 6% of the world total. In Mexico, 10% of the irrigated area is affected by salts (Ruiz et al., 2007).

Excessive concentration of soluble salts in the growth medium of the plants causes an osmotic stress; it alters the water relations of the plant, the absorption and utilization of nutrients, and accumulation of toxic ions (Munns, 2002). Sodium chloride (NaCl) is the main source of salt stress, and it is estimated that about 10% of the arable-land and 24% of the irrigated areas are affected by salinity (Pessarakli and Szabolcs, 2010). Na+ ions are toxic to most of the plants, and in some other, the growth is also inhibited by high concentrations of Cl ions (Zhu, 2007), so it is necessary to conduct assessments of various species and cultivars to this abiotic stress agent.

The Asteraceae family includes plant species that have a wide variation of life forms, and adapted to different soil and climatic conditions (Rodríguez-Elizalde et al., 2010), such as cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) tolerant species to some pests and diseases, thanks to phenolic compounds to produce effective larvicide against Culex quinquefasciatus (Nikkon et al., 2011). Furthermore, Bosiacki and Wojciechowsa (2012) reported Ni hyperaccumulation in T. erecta with foliar concentration of this element at 212 mg kg-1 of dry matter.

The cultivar Chokdee of T. erecta showed high tolerance to drought, correlated with the removal of oxygen free radicals and the maintenance of low lipid peroxidation as well as high stability of the membrane by increasing the antioxidant activity of both from enzymatic nature as none enzymatic as well (Tian et al., 2012). Among the cultivars of this species different responses to salinity have been

Cloruro de sodio sobre biomasa seca y absorción de cationes macronutrimentos en cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) 981

de una baja peroxidación lipídica, así como una alta estabilidad de la membrana por incremento en la actividad antioxidante tanto de naturaleza enzimática como no enzimática (Tian et al., 2012). Entre cultivares de ésta especie se observan diferentes respuestas a la salinidad. El cultivar First Lady es moderadamente tolerante a salinidad, dado que las plantas muestran síntomas de toxicidad sólo cuando la conductividad eléctrica de una solución de NaCl + CaCl2 excede 7.9 dS m-1 (Huang y Cox, 1988). Valdez-Aguilar et al. (2009a) reportan que los cultivares Flagstaff y Yellow Climax de T. erecta tienen un crecimiento aceptable con valores de conductividad eléctrica de la solución del suelo de 3.64 dS m-1, clasificándose como cultivares sensibles.

Recientemente, Escalona et al. (2012) reportaron que la salinidad afecta el crecimiento de esta especie, aunque no observaron síntomas específicos de toxicidad, por lo que Tagetes se puede considerar como una planta útil para programas de revegetación de superficies con problemas de salinidad, limitante que se está incrementando en México. Pese a esta importancia, poco se ha investigado sobre la variabilidad genotípica y el balance nutrimental en esta especie, por lo que el objetivo de esta investigación fue evaluar de la tolerancia a la salinidad por NaCl del cv. Inca en la fase de floración. Dado que la salinidad puede afectar algunas variables fisiológicas y nutrimentales, se consideraron como variables respuesta la biomasa seca de flores, hojas, tallos y raíces, así como las concentraciones y acumulaciones de macronutrimentos que son absorbidos por la planta como cationes (K+, Ca2+ y Mg2+) y de sodio (Na+).


La investigación se realizó en un invernadero con ventilación cenital de 5 x 10 m y paredes laterales de 2 m de altura. Se utilizaron plántulas de cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) var. Inca, adquiridas con la empresa Plántulas de Tetela. Las plántulas de entre 6 y 7 cm de altura, fueron trasplantadas a macetas de plástico negras de 1 L de capacidad, conteniendo como sustrato una mezcla de tezontle:perlita (60:40, v:v).

Después del trasplante, las plántulas fueron regadas con agua de la llave (pH 7.3 y CE de 0.37 dS m-1) durante siete días. Posteriormente fueron regadas con la solución

observed. The First Lady cultivar is moderately salinity tolerant since the plants show symptoms of toxicity only when the electrical conductivity of a NaCl + CaCl2 solution exceeds 7.9 dS m-1 (Huang and Cox, 1988). Valdez-Aguilar et al. (2009a) reported that cultivars Flagstaff and Yellow Climax of T. erecta have decent growth values of electrical conductivity of the soil solution of 3.64 dS m-1, classified as sensitive cultivars.

Recently, Escalona et al. (2012) reported that salinity affect the growth of this species, although no specific signs of toxicity were observed, so Tagetes can be considered as a useful plant for vegetation programs surfaces with salinity problems, limitation that is increasing in Mexico. Despite this importance, little has been investigated on genotypic variability and nutrient balance in this species, so that the objective of this research was to evaluate the tolerance to NaCl salinity of cv. Inca in the flowering phase. Since salinity can affect physiological and nutritional variables, as response variables were considered dry biomass of flowers, leaves, stems and roots, and the concentrations and accumulations of macronutrients that are absorbed by the plant as cations (K+, Ca2+ and Mg2+) and sodium (Na+).


The research was conducted in a greenhouse with roof ventilation of 5 x 10 m and side walls 2 m high. Seedlings between 6 and 7 cm were transplanted into black plastic pots 1 L capacity, as a substrate containing a mixture of tezontle: perlite (60:40, v: v).

After transplanting, the seedlings were irrigated with tap water (pH 7.3 and EC of 0.37 dS m-1) for seven days. They were irrigated with nutrient solution of Steiner at 25% (Steiner, 1984) with the following concentrations (molc m-3): 3 of NO3

-, 0.25 of H2PO4-, 1.75 of SO4

2-, 1.75 of K+, 2.25 of Ca2+ and 1 Mg2+. This nutrient solution was supplemented with micronutrients from Tradecorp AZ™ commercial product in the following concentrations (mg L-1): 5 Fe, 2.33 Mn, 0.47 Zn, 0.19 Cu, 0.43 B and 0.17 Mo.

The nutrient solution (pH adjusted to 5.5) was supplied via dripping irrigation system. The nutrient solution was stored in 200 liter drums connected to PVC hydraulic tubing 1" (2.54 cm). Each dropper adapters had two outputs, each with a stake Tubin and were placed in each pot. Irrigation


nutritiva de Steiner a 25% (Steiner, 1984) con la siguientes concentraciones (molc m-3): 3 de NO3

-; 0.25 de H2PO4-; 1.75

de SO42-; 1.75 de K+; 2.25 de Ca2+ y 1 de Mg2+. Esta solución

nutritiva fue complementada con micronutrimentos a partir del producto comercial Tradecorp AZ™ en las siguientes concentraciones (mg L-1): 5 de Fe; 2.33 de Mn; 0.47 de Zn; 0.19 de Cu; 0.43 de B y 0.17 de Mo.

La solución nutritiva (pH ajustado a 5.5) fue suministrada a través de un sistema de riego por goteo. La solución nutritiva fue almacenada en tambos de 200 L a los cuales se conectaron tubos de PVC hidráulico de 1” (2.54 cm). Cada gotero tuvo adaptadores de dos salidas, cada una con un tubín y estaca que fueron colocados en cada maceta. Los riegos fueron programados usando un temporizador y abastecidos con bombas de ½ HP. Se aplicaron dos riegos al día con un volumen de 150 mL cada uno.

Cuando se presentó la floración (49 días después del trasplante), se inició la aplicación de los tratamientos, agregando 10 ó 47 mM de NaCl a la solución nutritiva de Steiner a 25% complementada con micronutrimentos antes referida. Se realizó una poda a los 31 días después del trasplante, desbotonando todas las plantas. La solución nutritiva con la adición de 10 mM de NaCl tuvo una conductividad eléctrica teórica de 1.25 dS m-1; mientras que en el tratamiento con 47 mM fue de 5.25 dS m-1. Cabe aclarar que la adición de 10 mM de NaCl (1.25 dS m-1) no causa daños ni afectaciones significativas de ningún tipo en esta especie (Valdez-Aguilar et al., 2009b), y por lo tanto puede considerarse como un tratamiento de referencia. El diseño experimental empleado fue completamente al azar, y cada uno de los tratamientos tuvo 32 repeticiones. La unidad experimental consistió en una maceta con una planta.

Después de 30 días de iniciar los tratamientos, aún en etapa de floración, las plantas fueron seccionadas en flores, hojas, tallos y raíces (se eliminó el sustrato y éstas fuero enjuagadas con agua destilada) y secadas en una estufa de aire forzado a 70 oC por 72 h para determinar la biomasa seca. Las muestras secas fueron molidas en un molino de acero inoxidable marca Wiley Modelo 4 con tamiz de 40 mallas (0.425 mm). Las concentraciones de K+, Ca2+, Mg2+ y Na+ fueron determinadas por digestión húmeda del material seco con una mezcla de ácidos perclórico y nítrico (Alcántar y Sandoval, 1999). La lectura de los extractos obtenidos después de la digestión y filtrado se determinó en un equipo de espectroscopía de emisión atómica de inducción por plasma ICP-OES Varian

was scheduled using a timer and supplied with ½ HP pumps. Two irrigations were applied daily with a volume of 150 mL each.

When flowering (49 days after transplanting), we started applying the treatments, adding 10 to 47 mM NaCl to Steiner nutrient solution supplemented at 25% micronutrients aforementioned. Pruning was performed at 31 days after transplantation, des-blossoming all the plants. The nutrient solution with the addition of 10 mM NaCl had an electrical conductivity of 1.25 theoretical dS m-1, while in the treatment with 47 mM was 5.25 dS m-1. It is clear that the addition of 10 mM NaCl (1.25 dS m-1) is not harmful or significantly affected whatsoever in this species (Valdez-Aguilar et al. 2009b), and therefore can be considered as a treatment for reference. The experimental design was completely randomized, and each treatment had 32 replications. The experimental unit consisted of a potted plant.

After 30 days, even in flowering stage, the plants were sectioned into flowers, leaves, stems and roots (the substrate was removed and rinsed them with distilled water privileges) and dried in a forced air oven at 70 °C for 72 h to determine the dry biomass. The dried samples were ground in a stainless steel mill Wiley Model 4 40 (0.425 mm). The concentrations of K+, Ca2+, Mg2+ and Na+ were determined by wet digestion of dried material with a mixture of nitric and perchloric acids (Alcántar and Sandoval, 1999). The readings in the extracts obtained after digestion and filtrate was determined using an atomic emission spectroscopy ICP-OES Varian model 725-ES. The accumulation of K+, Ca2+, Mg2+ and Na+ in flowers, leaves, stems and roots was obtained from the data of nutrient concentration and dry biomass weight previously determined.

The data were statistically analyzed according to the experimental design, using analysis of variance (ANOVA) (SAS, 2010). Means were compared with Tukey's test (p≤ 0.05).

Results

Dry biomass

Dry biomass of flowers and stems was significantly less in the treatment with the application of 47 mM NaCl (5.25 dS m-1) compared with the supply of 10 mM (1.25 dS m-1). In


modelo 725-ES. La acumulación de K+, Ca2+, Mg2+ y Na+ en flores, hojas, tallos y raíces se obtuvo a partir de los datos de concentración nutrimental y peso de biomasa seca previamente determinados.

Los datos obtenidos se analizaron estadísticamente de acuerdo al diseño experimental empleado, usando análisis de varianza (ANOVA) del paquete estadístico SAS (SAS, 2010). Las medias se compararon con la prueba de Tukey (p ≤ 0.05).

Resultados

Biomasa seca

La biomasa seca de flores y tallos fue significativamente menor en el tratamiento con la aplicación de 47 mM de NaCl (5.25 dS m-1) en comparación con el suministro de 10 mM (1.25 dS m-1). En flores esta reducción fue 42.6%; mientras que en tallos 16.5% (Figura 1). No se observaron diferencias estadísticas en peso seco de hojas y raíces, con valores promedio de 0.74 y 0.40 g respectivamente.

Concentración y acumulación de K

El orden de concentración de K+ fue diferente entre tratamientos. En plantas tratadas con 47 mM de NaCl la mayor concentración de K+ fue registrada en hojas, seguida de flores, tallos y raíces (Figura 2 A). En todos los órganos existieron diferencias estadísticas en la concentración de K, con excepción de las hojas. En tallos y raíces, la relación entre la concentración de K+ y la concentración de NaCl en la solución nutritiva fue negativa; es decir, a mayor concentración de NaCl en la solución nutritiva la concentración de K+ es menor. En flores, por el contrario, la concentración de K+ aumentó cuando la concentración de la NaCl en la solución nutritiva fue mayor (Figura 2 A).

El orden de acumulación de K+ en ambos tratamientos de NaCl fue el siguiente flores > hojas > tallos > raíces. La acumulación de K+ en todos los órganos evaluados mostró diferencias significativas, observándose que la mayor concentración de NaCl en la solución nutritiva, redujo significativamente la concentración de K+ en éstos (Figura 2 B).

flowers, the reduction was 42.6%, while in the stems16.5% (Figure 1). No statistical differences were observed in dry weight of leaves and roots, with average values of 0.74 and 0.40 g respectively.

Concentration and accumulation of K

The order of K+ concentration was different between treatments. In plants treated with 47 mM NaCl as K+ concentration was recorded in leaves, followed by flowers, stems and roots (Figure 2A). In all the organs there were no statistical differences in the concentration of K, except for the leaves. In stems and roots, the relationship between K+ concentration and the concentration of NaCl in the nutrient solution was negative, that is, a higher concentration of NaCl in the nutrient solution the concentration of K+ is smaller. In flowers, however, the concentration of K+ increased when the concentration of NaCl in the nutrient solution was higher (Figure 2 A).

The order of accumulation of K+ in both NaCl treatments was the next flowers> leaves> stems> roots. The accumulation of K+ in all organs tested showed significant differences,

Figura 1. Biomasa seca de flores, hojas, tallos y raíces de cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) cv. Inca en fase de floración después de 30 días de tratamiento con dos concentraciones de NaCl. Medias ± desviación estándar, con letras distintas en cada órgano indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 1. Dry biomass of flowers, leaves, stems and roots of cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) cv. Inca, flowering stage after 30 days of treatment with two concentrations of NaCl. Means ± standard deviation, with different letters in each organ indicate statistically significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

Bio

mas

a se

ca (g

)

Órgano de la plantaFlores Hojas Tallos Raíces

4

3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0

NaCl, mM 10 47

a

b

a a a

b

a a


Concentración y acumulación de Ca

En hojas y raíces no existieron diferencias estadísticas entre tratamientos en la concentración de Ca. En flores y tallos con la mayor concentración de NaCl en la solución nutritiva se tuvieron las menores concentraciones de Ca2+ (Figura 3 A). El orden de concentración de Ca, independientemente del nivel de NaCl adicionado fue como sigue: hojas > raíces > tallos > flores.

La mayor acumulación de Ca2+ se registró en hojas, independientemente de la concentración de NaCl adicionada a la solución nutritiva. En hojas, flores y tallos existieron diferencias estadísticas significativas en la acumulación de Ca2+ entre tratamientos; existiendo una relación inversa entre acumulación de Ca2+ y NaCl en la solución nutritiva; es decir, mayor acumulación de Ca2+ cuando la concentración de NaCl fue menor. En raíces, la acumulación de Ca2+ no fue afectada por la concentración de NaCl adicionada en la solución nutritiva (Figura 3 B).

Concentración y acumulación de Mg

La concentración de Mg2+ en los órganos de cempasúchil no fue afectada por los tratamientos con NaCl (Figura 4 A). En la acumulación de Mg2+, existieron diferencias estadísticas significativas en flores, hojas y tallos, y se observó una relación negativa entre ésta y la concentración de NaCl en la solución nutritiva; es decir, con la mayor concentración de NaCl en la solución nutritiva se registró la menor acumulación de Mg2+ (Figura 4 B).

noting that the highest concentration of NaCl in the nutrient solution significantly reduced the K+ concentration in the latter (Figure 2B).

Concentration and accumulation of Ca

In leaves and roots, there were no statistical differences between treatments in the concentration of Ca in flowers and stems with the highest concentration of NaCl in the nutrient solution had the lowest concentrations of Ca2+ (Figure 3A). The order of concentration of Ca, regardless of the level of NaCl was added as follows: leaves> roots> stems> flowers.

The highest accumulation of Ca2+ was recorded in the leaves, regardless of the concentration of NaCl added to the nutrient solution. In leaves, flowers and stems there were no statistical differences in the accumulation of Ca2+ between treatments, there is an inverse relationship between the accumulation of Ca2+ and NaCl in the nutrient solution, i.e., higher accumulation of Ca2+ when the concentration of NaCl was lower. In roots, the accumulation of Ca2+ was not affected by added NaCl concentration in the nutrient solution (Figure 3B).

Concentration and accumulation of Mg

The concentration of Mg2+ in Cempaxóchitl’s organs was not affected by treatment with NaCl (Figure 4A). In the accumulation of Mg2+, there were statistically significant differences in flowers, leaves and stems, and there was a negative relationship between it and the NaCl concentration

Figura 2. Concentración (A) y acumulación (B) de potasio en flores, hojas, tallos y raíces de cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) cv. Inca en fase de floración después de 30 días de tratamiento con dos concentraciones de NaCl. Medias ± DE con letras distintas en cada órgano indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 2. Concentration (A) and accumulation (B) of potassium in flowers, leaves, stems and roots of cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) Cv. Inca, flowering stage after 30 days of treatment with two concentrations of NaCl. Mean ± standard deviation with different letters in each organ indicate statistically significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

NaCl, mM 10 47

Con

cent

raci

ón d

e K

+ , (g

kg-1

)

Acu

mul

ació

n de

K+ (

mg)

Flores Hojas Tallos Raíces Flores Hojas Tallos RaícesÓrgano de la planta Órgano de la planta

16

14

12

10

8

6

4

2

0

30

25

20

15

10

5

0

NaCl, mM 10 47

A B a a

a a

b b

a

b

a

b

a

b a

b a b


Concentración y acumulación de Na

En tallos, hojas y flores se tuvieron diferencias estadísticas significativas en la concentración de Na+ entre tratamientos, observándose que con la mayor concentración de NaCl adicionada a la solución nutritiva se registra la mayor concentración de este elemento en todos los órganos evaluados (Figura 5 A). La acumulación de Na+ en todos los órganos fue mayor con la concentración de 47 mM de NaCl

in the nutrient solution, i.e., with the highest concentration of NaCl in the nutrient solution was recorded the lower accumulation of Mg2+ (Figure 4B).

Concentration and accumulation of Na

In stems, leaves and flowers there were statistically significant differences in the concentration of Na + between treatments, showing that with the highest concentration

Figura 3. Concentración (A) y acumulación (B) de calcio en flores, hojas, tallos y raíces de cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) cv. Inca en fase de floración después de 30 días de tratamiento con dos concentraciones de NaCl. Medias ± DE con letras distintas en cada órgano indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 3. Concentration (A) and accumulation (B) of calcium in flowers, leaves, stems and roots of cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) Cv. Inca, flowering stage after 30 days of treatment with two concentrations of NaCl. Mean ± standard deviation with different letters in each organ indicates statistically significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

Con

cent

raci

ón d

e C

a2+ (g

kg-1

)

Acu

mul

ació

n de

Ca2+

(mg)


80

70

60

50

40

20

20

10

0

A B70

60

50

40

20

20

10

0

NaCl, mM 10 47

NaCl, mM 10 47

a a

a

a

a b a b

a

b

a

b a

b a

a

Figura 4. Concentración (A) y acumulación (B) de magnesio en flores, hojas, tallos y raíces de cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) cv. Inca en fase de floración después de 30 días de tratamiento con dos concentraciones de NaCl. Medias ± DE con letras distintas en cada órgano indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Figure 4. Concentration (A) and accumulation (B) of magnesium in flowers, leaves, stems and roots of cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) Cv. Inca, flowering stage after 30 days of treatment with two concentrations of NaCl. Mean ± standard deviation with different letters in each organ indicates statistically significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.


Con

cent

raci

ón d

e M

g2+ (g

kg-1

)

Acu

mul

ació

n de

Mg2+

(mg)

14

12

10

8

6

4

2

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

NaCl, mM 10 47

NaCl, mM 10 47

A B a a

a a

a a

a a

a a

b

b

a a

a

b


en la solución nutritiva. Se destaca la menor acumulación de este elemento en hojas (Figura 5B), contrario a lo observado para los nutrimentos K+, Ca2+ y Mg2+.

Discusión

La sensibilidad de los cultivos a la salinidad varía de una fase de desarrollo a otra (Bernstein y Hayward, 1958). A medida que las plantas maduran, se vuelven progresivamente más tolerantes a la salinidad, particularmente en etapas avanzadas del ciclo. En tomate (Solanum lycopersicum), por ejemplo, al evaluar la tolerancia a la salinidad en la fase de crecimiento vegetativo temprano, en la fase de floración y a partir del desarrollo del fruto, ésta incrementó a medida que el tratamiento de salinidad se retrasó (del Amor et al., 2001). Para el caso de producción de biomasa de hojas y raíces, los resultados de la presente investigación coinciden con lo anterior, ya que los tratamientos con NaCl iniciaron con la aparición del primer botón floral, aunque para flores y tallos si se observan diferencias significativas por efecto de los tratamientos (Figura 1), lo cual puede tener explicación debido al genotipo evaluado.

Valdez-Aguilar et al. (2009a) evaluaron cinco niveles de conductividad eléctrica (2, 4, 6, 8 y 10 dS m-1) en la solución nutritiva sobre la biomasa seca de los cultivares Flagstaff y Yellow Climax de cempasúchil y reportaron que a 4 dS m-1,

of NaCl added to the nutrient solution has the highest concentration of this element in all organs tested (Figure 5A). The accumulation of Na+ in all organs was higher with

the concentration of 47 mM NaCl in the nutrient solution. It highlights the lower accumulation of this element in the leaves (Figure 5B), contrary to that observed for the nutrients K+, Ca2+ and Mg2+.

Discussion

Crop sensitivity to salinity varies from one stage of development to another (Bernstein and Hayward, 1958). As plants mature, they become progressively more tolerant to salinity, particularly in advanced stages of the cycle. In tomato (Solanum lycopersicum), for example, to assess tolerance to salinity in the early vegetative growth stage, at the stage of flowering and fruit development from, it increased as salinity treatment was delayed (del Amor et al., 2001). In the case of biomass production of leaves and roots, the results of this study agree with the above, since NaCl treatments began with the appearance of the first flower bud, flowers and stems although significant differences if the effect treatments (Figure 1), which can be explained due to the genotype evaluated.

Figura 5. Concentración (A) y acumulación (B) de sodio en flores, hojas, tallos y raíces de cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) cv. Inca en fase de floración después de 30 días de tratamiento con dos concentraciones de NaCl. Medias ± DE con letras distintas en cada órgano indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤0.05) entre tratamientos.

Figure 5. Concentration (A) and accumulation (B) of sodium in flowers, leaves, stems and roots of cempasúchil (Tagetes erecta Linn.) Cv. Inca, flowering stage after 30 days of treatment with two concentrations of NaCl. Mean ± standard deviation with different letters in each organ indicates statistically significant differences (Tukey, p≤ 0.05) between treatments.

Flores Hojas Tallos RaícesÓrgano de la plantaÓrgano de la planta

Flores Hojas Tallos Raíces

a

a a

b

b

b

b

a

a

a

a

b

a

a b b

A B25.000

20.000

15.000

10.000

5.000

0

Con

cent

raci

ón d

e N

a+ (m

g kg

-1) NaCl, mM

10 47

12

10

8

6

4

2

0

Acu

mul

ació

n de

Na+ (

mg)

NaCl, mM 10 47


el peso seco de vástago disminuyó hasta 30%; y que el estrés salino adicional no afectaba la producción de biomasa seca. También reportaron que el número y diámetro de flores son afectados negativamente con CE superior a 8 dS m-1. En la presente investigación, dado que los tratamientos de NaCl fueron aplicados en la fase de floración, la biomasa seca en flores fue la más afectada; en éste órgano se observó una reducción de 42.6% al adicionar 47 mM de NaCl (solución nutritiva con CE de 5.25 dS m-1), en comparación con la adición de 10 mM de NaCl (solución nutritiva con CE de 1.25 dS m-1).

Los iones Na+ y K+ comparten algunas propiedades similares y los transportadores no discriminan entre ellos, por lo que excesos de Na+ pueden no sólo afectar negativamente la absorción de K+ sino también conducen a la acumulación de Na+ en las células vegetales (Pardo y Quintero, 2002). Esta tendencia es observada en la disminución de la concentración de K+ en tallos y raíces de plantas tratadas con la mayor concentración de NaCl (47 mM). En hojas, la concentración de K+ no fue afectada significativamente por la presencia de NaCl, mientras que en flores la concentración de este elemento fue mayor cuando la dosis de NaCl se incrementó (Figura 2 A); no obstante al observar la acumulación de K+ en los órganos evaluados (Figura 2 B) se observó un antagonismo de Na+ sobre K+.

Las concentraciones de K+ en hojas del cv. Inca en esta investigación corresponden en porcentaje a 1.48 y 1.43 para los tratamientos con 10 y 47 mM de NaCl, respectivamente (Figura 2 A). Valdez-Aguilar et al. (2009b) reporta concentraciones foliares de K+ de aproximadamente 1.5% en los cultivares Flagstaff y Yellow Climax regados con una solución nutritiva con un pH de 6.4 y una CE de 2 dS m-1; éstos se reducen en ambos cultivares a menos de 0.7% con el aumento de la CE a 10 dS m-1. En el cv. Double Eagle de la especie en estudio, Ahmad et al. (2011) reportaron concentraciones de K+ en hoja entre 2.8 y 2.9%, en tanto que en el cv. Siracole, Pal y Ghosh (2010) determinaron concentraciones foliares de K+ entre 3.4 y 4%. Sin embargo, ninguno de estos estudios reporta intervalos de suficiencia nutrimental para ésta especie.

La reducción en la relación de concentraciones K+/Na+ en hojas ha sido considerada como un indicador de desbalance iónico en diversas especies como arroz (Ash et al., 2000; García-Morales et al., 2012) y algodón (Ali et al., 2008), entre otros. En este sentido, al considerar los resultados de concentración de K+ y Na+ en hojas (Figuras 2 A y 5 A),

Valdez-Aguilar et al. (2009a) assessed five levels of electrical conductivity (2, 4, 6, 8 and 10 dS m-1) in the nutrient solution on dry biomass, cultivars Flagstaff and Yellow Climax and reported that at 4 dS m-1, the stem dry weight decreased 30% and that the additional salt stress did not affect the production of dry biomass. They also reported that, the number and diameter of the flowers are negatively affected by higher EC of 8 dS m-1. In the present paper, since NaCl treatments were applied at the flowering stage, the flowers dry biomass was the most affected, in this body there was a reduction of 42.6% by adding 47 mM NaCl (EC nutrient solution 5.25 dS m-1), compared with the addition of 10 mM NaCl (EC nutrient solution of 1.25 dS m-1).

The Na+ and K+ share some similar properties and the transporters do not discriminate between them, so that excess of Na+ may not only adversely affect the absorption of K+ but also lead to the accumulation of Na+ in the plant’s cells (Pardo and Quintero, 2002 ). This tendency is observed in the reduction in the concentration of K+ in stems and roots of plants treated with the highest concentration of NaCl (47 mM). In leaves, the K+ concentration was not significantly affected by the presence of NaCl, while in the flowers concentration of this element was higher when the dose of NaCl got increased (Figure 2A); however , in order to observe the accumulation of K+ in organs tested (Figure 2B) an antagonism of Na+ over K+ was observed.

The concentrations of K+ in leaves of cv. Inca in this study correspond to 1.48 and 1.43 percent for the treatments with 10 and 47 mM NaCl, respectively (Figure 2A). Valdez-Aguilar et al. (2009b) reported foliar concentrations of K+ of about 1.5% in cultivars Flagstaff and Yellow Climax irrigated with a nutrient solution with a pH of 6.4 and an EC of 2 dS m-1, they are reduced in both cultivars with less than 0.7%, with EC increased to 10 dS m-1. In the cv. Double Eagle of the species under study, Ahmad et al. (2011) reported concentrations of K+ in leaf between 2.8 and 2.9%, while in cv. Siracole Pal and Ghosh (2010) determined leaf K+ concentrations between 3.4 and 4%. However, none of these studies reported nutrient sufficiency ranges for this species.

The reduction in the concentration ratio of K+/Na+ in the leaves has been considered as an indication of ionic imbalance in various species such as rice (Ash et al., 2000; García-Morales et al., 2012) and cotton (Ali et al. , 2008), among others. In this sense, considering the results of concentration of K+ and Na+ in the leaves (Figures 2A and 5A), there was a decrease in the value of this ratio in the leaves


se observa una disminución en el valor de esta relación en las hojas de cempasúchil de más de cuatro veces (30.6 vs 7.3) cuando la concentración de NaCl es incrementada de 10 a 47 mM en la solución nutritiva, lo que indica que la concentración de NaCl de 47 mM ocasiona desbalance iónico en hojas de cempasúchil.

La concentración de Ca2+ en hoja no fue afectada significativamente por la concentración de NaCl en la solución nutritiva) y se encontraron valores superiores a 7% en ambos tratamientos (Figura 3A), lo cual es contrario a lo reportado por Valdez-Aguilar et al. (2009b) para los cultivares Flagstaff y Yellow Climax, dado que el incremento en la conductividad eléctrica en la solución nutritiva causó una disminución generalizada de la concentración foliar de Ca2+, por lo que las concentraciones foliares de Ca2+ en éstos cultivares variaron entre 5.4 y 5.7%, cuando fueron regados con soluciones nutritivas con CE de 2 dS m-1, mientras que cuando la CE fue de 10 dS m-1 la variación fue de entre 4.8 y 5%.

En flores y tallos, el incremento en la concentración de NaCl en la solución nutritiva redujo significativamente la concentración de calcio (Figura 3 A). En este sentido, Ebert et al. (2002) señalan que las relaciones catiónicas en vástago, como la de Ca2+/Na+ tienen una gran influencia sobre la tolerancia a la salinidad más que los niveles absolutos de sodio. La presencia de altas concentraciones de calcio inducen señales y la diferencia de concentración a través de la membrana plasmática resulta en un gradiente electroquímico que favorece el influjo de calcio. La relación de concentración Ca2+/Na+ en el tratamiento consistente en la adición de 10 mM de NaCl a la solución nutritiva fue de 146.1; mientras que con el suministro de 47 mM de NaCl fue de 37.5.

El estrés osmótico causado por alta salinidad conduce a déficit hídrico, lo que reduce la transpiración y afecta negativamente el transporte a larga distancia de iones de baja movilidad como el calcio, creando deficiencia de este elemento, particularmente en tejidos de rápido crecimiento (Maathuis, 2006). Reflejo de éste estrés osmótico es el efecto negativo del NaCl sobre la acumulación de Ca2+ en flores, hojas y tallos (Figura 3 B).

En el caso de Mg2+, no se observa efecto de la salinidad sobre la concentración en los órganos evaluados (Figura 4 A); por el contrario, en flores, hojas y tallos se evidencia una relación negativa entre la acumulación de Mg2 y la concentración suministrada de NaCl (Figura 4B).

of Cempaxóchitl over four times (30.6 vs. 7.3), when the NaCl concentration is increased from 10 to 47 mm in the nutrient solution, indicating that the NaCl concentration of 47 mM in causes ionic imbalance in leaves of Cempaxóchitl.

Ca2+ concentration in leaf was not significantly affected by the NaCl concentration in the nutrient solution) and found values higher than 7% in both treatments (Figure 3A), which is contrary to that reported by Valdez-Aguilar et al. (2009b) for cultivars Flagstaff and Yellow Climax, as the increase in electrical conductivity in the nutrient solution caused a general decrease in the foliar concentration of Ca2+, so foliar concentrations of Ca2+ in these cultivars ranged between 5.4 and 5.7%, when they were irrigated with nutrient solutions with EC 2 dS m-1, while the EC was 10 dS m-1 the variation was between 4.8 and 5%.

In flowers and stems, the increase in the NaCl concentration in the nutrient solution significantly reduced the calcium concentration (Figure 3 A). In this sense, Ebert et al. (2002) noted that in stem cationic relations, such as Ca2+/Na+ have a great influence on the salinity tolerance rather than absolute levels of sodium. The presence of high calcium concentrations induces signals and the concentration difference across the plasma membrane results in an electrochemical gradient that favors calcium influx. The concentration ratio of Ca2+/Na+ in the treatment consisting of the addition of 10 mM NaCl to the nutrient solution was 146.1, while the supply of 47 mM NaCl was 37.5.

Osmotic stress caused by high salinity leads to water deficit, reducing perspiration and adversely affects long-distance transport of low mobility ions such as calcium, creating deficiency of this element, particularly in rapidly growing tissues (Maathuis, 2006). Reflecting this osmotic stress is the negative effect of NaCl on the accumulation of Ca2+ in the flowers, leaves and stems (Figure 3B).

In the case of Mg2+, we did not observed effect of the salinity on the concentrations in the organs tested (Figure 4A), in contrast, flowers, leaves and stems is evidence of a negative relationship between the accumulation of Mg2 and concentration provided NaCl (Figure 4B). Valdez-Aguilar et al. (2009b) reported increases in the foliar concentration of Mg2 as increases the electrical conductivity of the water used for irrigation in T. erecta, with values ranging from 1.33 to 2.86% in cv. Flagstaff and 1.02 to 2.67% for cv. Yellow Climax, a EC of the solution used for the irrigation of 2 to 10 dS m-1, respectively, for both cases. Plants differ


Valdez-Aguilar et al. (2009b) reportan incrementos en la concentración foliar de Mg2 a medida que se incrementa la conductividad eléctrica del agua empleada para el riego en T. erecta, con valores que oscilan entre 1.33 a 2.86% en el cv. Flagstaff y de 1.02 a 2.67% para el cv. Yellow Climax, con una CE de la solución empleada para el riego de 2 a 10 dS m-1, respectivamente, en ambos casos. Las plantas difieren en sus respuestas a la salinidad y muchas especies tolerantes a este estrés acumulan Na+ en todos sus tejidos; algunas otras, como las halófitas tienen mecanismos efectivos de exclusión mediante los cuales restringen la acumulación de niveles potencialmente tóxicos de Na+ en sus hojas (Munns y Tester, 2008).

A pesar de la disminución de los valores en las relaciones de concentración de cationes esenciales y Na+ en hoja previamente indicados, la baja concentración de Na+ en hojas en comparación con la concentración de este elemento en raíces, así como la baja acumulación de este elemento en hojas en comparación con el resto de los órganos; evidencian la capacidad de exclusión de Na+ del cv. Inca de esta especie (Figura 5). Mecanismos de exclusión de Na+ en hojas en dos cultivares de T. erecta Linn. (Flagstaff y Yellow Climax) y en el cv. French Vanilla de T. patula fueron reportados por Valdez-Aguilar et al. (2009b).

Conclusiones

La adición de 47 mM de NaCl en la solución nutritiva suministrada a plantas de cempasúchil durante la fase de floración redujo significativamente la acumulación de cationes esenciales en parte aérea (flores, tallos y hojas) en comparación con el tratamiento de 10 mM de NaCl (testigo). Sin embargo, también se observó capacidad de exclusión de Na+ en hojas en este cultivar, el cual ha sido reportado como un mecanismo de tolerancia a Na+ en especies vegetales.

Agradecimiento

Los autores(as) agradecen a la Línea Prioritaria de Investigación 4 Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje del Colegio de Postgraduados, por los apoyos y facilidades brindadas para la realización del presente estudio.

in their responses to salinity and many species tolerant to this stress accumulate Na+ in all their tissues, some others, such as halophytes have effective mechanisms of exclusion, restricting the accumulation of potentially toxic levels of Na+ in their leaves (Munns and Tester, 2008).

Despite the decrease of the values in the concentration ratio of essential cations and Na+ in the leaves, as previously indicated, the low concentration of Na+ in leaves compared with the concentration of this element in roots and the low accumulation of this element in leaves compared with other organs, demonstrate the capability of excluding Na+ for cv. Inca of this species (Figure 5). Mechanisms of exclusion of Na+ in leaves of two cultivars of T. erecta Linn. (Flagstaff and Yellow Climax) and cv. French Vanilla of T. patula were reported by Valdez-Aguilar et al. (2009b).

Conclusions

The addition of 47 mM of NaCl in the nutrient solution supplied to Cempaxóchitl plants during the flowering stage significantly reduced the accumulation of essential cations in the aerial part (flowers, stems and leaves) compared with the treatment of 10 mM of NaCl (control). However, we also observed capacity of exclusion of Na+ in the leaves on this cultivar, which has been reported as a mechanism of Na+ tolerance in plants.

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Composición florística de jardines vernáculos en tres comunidades rurales de México*

Vernacular gardens´ floristic composition in three Mexican rural communities

Doris Arianna Leyva Trinidad1, Arturo Pérez Vázquez1§, Mónica de la Cruz Vargas-Mendoza1, Felipe Gallardo López1, J. Cruz García Albarado2 y Silvia Pimentel Aguilar2

1Colegio de Postgraduados, Campus Veracruz. Carretera Xalapa-Veracruz, km. 88.5 Predio Tepetates, Veracruz, Veracruz. C. P. 91700. Tel. 01 229 2010770. Ext. 64332, 64328 y 64320. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Colegio de Postgraduados, Campus Córdoba. Carretera Córdoba-Veracruz, km 34.8. Congregación Manuel León, Municipio Amatlán de los Reyes, Veracruz. C. P. 94946. Tel. 01 271 7166504 y 01 595 9520200. Ext. 64811 y 64821. ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

Resumen

México es uno de los cinco países megadiversos en el mundo, siendo la flora el componente más importante en términos social, económico y biológico. Dicha biodiversidad se refleja parcialmente en la flora ornamental de los jardines rurales. Por tanto, el objetivo fue describir la diversidad florística en jardines de tres comunidades rurales de México. Sin embargo, se desconoce en que proporción esta presente la flora ornamental nativa. La investigación se realizó en 2012, en tres comunidades rurales (San Felipe Cuapexco, en Puebla; Tepexilotla y Angostillo en Veracruz). Se recolectó y se identificó taxonómicamente la flora presente en los jardines, y se calcularon índices de diversidad de Simpson y Shannon-Wiener. De las tres comunidades, San Felipe Cuapexco presentó la mayor diversidad de especies (121). El mayor número de especies en los jardines fueron exóticas (107 especies, 58%) respecto a las nativas (79 especies, 42%). Se identificaron tres tipos de estratos: herbáceo (62.3%), arbustivo (23.1%) y arbóreo (14.5%). A pesar de la ubicación geográfica de cada comunidad, la composición florística de los jardines fue similar, identificándose un total de 186 especies pertenecientes a 70 familias y 156 géneros. Las rosas son la especie más abundante en los jardines rurales, debido a sus características como el color y el tipo de flor. Se

Abstract

Mexico is one of the five megadiverse countries in the world, being the f lora the most important component in social, economic and biological terms. This biodiversity is partly reflected in the f lora of the rural ornamental gardens. For this reason, the objective was to describe the floristic diversity within the gardens of three Mexican rural communities. However, it is unknown on what proportion the native ornamental flora is actually present. The research was conducted in 2012 in three Mexican rural communities (San Felipe Cuapexco in Puebla; Tepexilotla and Angostillo in Veracruz). The existing f lora within the gardens was collected and taxonomically identified, calculating Simpson's and Shannon-Wiener´s diversity indexes. Of the three communities, San Felipe Cuapexco had the highest species diversity (121). The largest number of species were exotic (107 species, 58%) compared to native (79 species, 42%). We identified three types of strata: herbaceous (62.3%), shrub (23.1%) and arboreal (14.5%). Despite the geographical location of each community, the floristic composition of these gardens was quite similar, identifying a total of 186 species belonging to 70 families and 156 genera. Roses are the most abundant species within the gardens, due to its characteristics such as color and flower



Doris Arianna Leyva Trinidad et al.992 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

concluye que en la composición florística de los jardines tuvo una mayor proporción de especies exóticas, respecto a las nativas de América y menos aun las nativas de México. Las especies más abundantes en la estructura vertical fueron las herbáceas con uso ornamental y medicinal. La variabilidad de especies presente en los jardines está determinada por la diversidad de usos, principalmente ornamental, comestible, condimenticio, medicinal y funcional.

Palabras claves: diversidad de especies, especies nativas, jardines rurales.

Introducción

Desde la antigüedad, las plantas han sido un elemento importante para la subsistencia del ser humano, cubriendo algunas necesidades básicas como alimento, salud y esparcimiento, entre otras (Maldonado et al., 2004). En la comunidades rurales, el uso y manejo de la flora juegan un papel importante dentro de cada familia, debido a que a partir de las especies vegetales pueden obtener diversos satisfactores: plantas comestibles, medicinales, religiosas, decorativas y para la construcción (Alcorn, 1981). A partir de estas especies vegetales, el ser humano a través de los años ha desarrollado diferentes sistemas agrícolas, basados en sus creencias y modos de vida (Dirzo, 1994). La forma más evidente de manejo, conservación y propagación de especies vegetales son los agroecosistemas denominados jardines vernáculos.

Actualmente, el jardín es concebido como un espacio exclusivo donde la gente siembra plantas con fines ornamentales, aromáticos, medicinal y alimenticios; utilizados para embellecer el lugar. Éstos albergan una variedad de plantas ornamentales, elementos naturales y artificiales, que dan placer a los sentidos. El término “vernáculo” denota “doméstico, nativo, rústico, de nuestra casa o país”, se sugiere que los jardines de este tipo son modelos muy particulares de la familia y la cultura local, distinguiéndose de otros por su forma, función y diseño espacial. Los jardines vernáculos en las comunidades rurales están diseñados con fines estéticos y utilitarios como complemento alimenticio y uso medicinal. Un jardín es un sistema que se caracterizan por requerir de poco capital, de tecnologías sencillas y de recursos locales así como de un manejo basado en el conocimiento local.

type. We concluded that, in the floristic composition of these gardens, exotic species had a higher proportion compared to native American´s, let alone the native Mexican´s. The most abundant species in the vertical structure were herbaceous, with ornamental and medicinal uses. The existing species variability within the gardens is determined by the diversity of uses, largely for ornamental, edible, spicing, medicinal and functional.

Keywords: species diversity, native species, rural gardens.

Introduction

Since ancient times, plants have been an important element for the survival of human beings, covering basic necessities such as food, health and recreation, among others (Maldonado et al., 2004). In rural communities, the use and management of flora play an important role within each family, because from the plants several satisfactions can be achieved: edible, medicinal, religious, decorative and construction (Alcorn, 1981). From these plants, human beings through the years have developed different farming systems, based on their beliefs and lifestyles (Dirzo, 1994). The most obvious way of management, conservation and propagation of plant species are agroecosystems known as vernacular gardens.

Currently, a garden is held as an exclusive space where people grow plants for ornamental, aromatic, medicinal and food; used to beautify the place itself. These bundle a variety of ornamental plants, natural and artificial elements that give pleasure to the senses. The term "vernacular" denotes "domestic, native, rustic, from our country or house", it is suggested that, the gardens of this type are quite specific models of the family and local culture, distinguished from others by its form, function and design. Vernacular gardens in rural communities are designed for aesthetic and utilitarian as a food supplement and medicinal use. A garden is a system characterized by requiring little capital, simple technology and local resources as well as management based on local knowledge.

In the tropical regions, native biodiversity is partly reflected in the rural gardens (CONABIO-CONANP-SEMARNAT, 2008). However, Mexico has adopted those popular ornamental species all over the world, leaving

Composición florística de jardines vernáculos en tres comunidades rurales de México 993

En las regiones tropicales, la biodiversidad nativa se refleja parcialmente en los jardines rurales (CONABIO-CONANP-SEMARNAT, 2008). No obstante, en México se han adoptado aquellas especies ornamentales populares a nivel mundial, dejando de lado la riqueza florística nativa. Como se sabe, México ocupa el cuarto lugar en biodiversidad a nivel global, donde las plantas fanerógamas representan entre 10 y 12% de la diversidad mundial. La flora vascular conocida de México se calcula en 30 000 especies, de las cuales se tienen registradas 220 familias, 2 410 géneros y 22 000 especies (Rzesowski, 1998; Alanís, 2004; Domic, 2011). Esta riqueza biológica es resultado de la gran diversidad ecológica, producto de las combinaciones resultantes de diversas topografías, latitudes y climas. Sin embargo, el crecimiento poblacional, el cambio del uso de suelo, el uso desmedido de los recursos naturales y la introducción de especies exóticas constituyen una permanente presión destructiva de la biodiversidad en cada región.

En México son numerosos los estudios enfocados a describir la diversidad y composición florística de los huertos que han reportado una riqueza florística variable, entre 100 a 300 especies en una comunidad rural. Dicha riqueza está determinada por factores ecológicos, socioeconómicos y culturales (Lamont et al., 1997). No obstante, existen pocos estudios que describan la composición f lorística presente en los jardines domésticos (rurales o urbanos) en comparación con la de otros países como Estados Unidos de América, Inglaterra, Australia, entre otros. La diversidad y la composición florística de un jardín, son atributos que permiten una comparación y comprensión entre las cualidades culturales y ecológicas de diferentes comunidades (Canon y Stevenson, 2009). Además, los estudios de composición florística son de gran importancia para conocer y comparar la distribución de especies vegetales de un área geográfica específica. Por tanto, el objetivo fue describir y comparar la composición, estructura y diversidad de la flora que existe en los jardines de tres comunidades rurales de México.


Comunidades rurales en estudio

La presente investigación se realizó en 2012. Se seleccionaron tres comunidades rurales estudiadas bajo ciertos criterios: a) conocimiento ecológico y de biodiversidad de los habitantes; b) manejo de los recursos naturales; c) diferencias en tipos

aside the native species richness. As we know, Mexico ranks fourth in global biodiversity, where flowering plants represent between 10 and 12% of global diversity. The known vascular flora of Mexico is estimated at 30 000 species, of which there are registered 220 families, 2 410 genera and 22 000 species (Rzesowski, 1998; Alanis, 2004; Dornic, 2011). This biological richness is the result of a great ecological diversity, the product of the resulting combinations of different topographies, latitudes and climates as well. However, population growth, land-use change, excessive use of natural resources and the introduction of exotic species are a constant and destructive pressure of the biodiversity in each region.

In Mexico there are numerous studies focused on describing the diversity and floristic composition of the orchards that have reported a wavering species richness between 100-300 species in a rural community. Such richness is determined by ecological, economic and cultural factors (Lamont et al., 1997). However, there are few studies that describe the floristic composition present in home gardens (rural or urban) compared to other countries such as USA, England, Australia, among others. The diversity and floristic composition of a garden are attributes that allow comparison and understanding between cultural and ecological qualities on different communities (Canon and Stevenson, 2009). Furthermore, floristic composition studies are important to understand and compare the distribution of plant species in a specific geographic area. Therefore, the objective was to describe and compare the composition, structure and diversity of the flora that exists in the gardens of three Mexican rural communities.


Rural communities in study

This research was conducted in 2012. We selected three rural communities under certain criteria: a) ecological knowledge and biodiversity of the inhabitants; b) natural resource management; c) differences in types of natural environments and contexts; d) how they perceive the importance of the existing flora in the local communities; and e) economic and environmental variability between the communities. The following describes each of the studied communities:


de ambientes naturales y contextos; d) forma de percibir la importancia de la flora local presente en las comunidades; y e) variabilidad socioeconómica y ambiental entre las tres comunidades. A continuación se describe cada una de las comunidades en estudio:

a) San Felipe Cuapexco, Cohuecán, Puebla. Se ubica en el municipio de Cohuecán, estado de Puebla. Colinda al norte, al este y al sur con el estado de Morelos y al oeste con Actopan. Se encuentra a 18° 48' 0” latitud norte y 98° 40' 60” longitud oeste a una altitud promedio de 1 700 msnm. El clima es templado húmedo, la temperatura promedio de 19 ºC y la precipitación media anual de 500 mm. El ecosistema característico es selva baja caducifolia asociada con vegetación secundaria arbustiva y arbórea de bosques de encino. Su población es de 629 habitantes, su grado de marginación es medio y rezago social alto. No cuenta con población predominantemente indígena (INEGI, 2010). Las principales actividades son agropecuaria y la alfarería orientada a la producción de comales y ollas de barro.

b) Tepexilotla, Chocamán, Veracruz. Se ubica en el municipio de Chocamán, estado de Veracruz. Se encuentra en los márgenes del río Metlác. Esta pequeña comunidad se localiza en la región de las altas montañas en las coordenadas 18º 58’ 56” latitud norte 97º 05’ 17 longitud oeste a una altitud de 1 480 msnm. El clima es templado húmedo con una temperatura promedio de 19 ºC y precipitación media anual de 2 100 mm. El ecosistema característico es bosque mesófilo de montaña y bosque de pino-encino en la parte superior, hacia una de las vertientes del Pico de Orizaba. Su población está asentada sobre una zona arqueológica en donde existen vestigios prehispánicos de las culturas Olmeca, Mexica y Nonoalca (proveniente del altiplano mexicano). Tepexilotla cuenta con 135 habitantes, su grado de marginación es alto y su rezago social es alto, no tiene una población predominantemente indígena (INEGI, 2010). Su principal actividad económica es la agricultura, destacando el cultivo de café, frijol, chile, maíz y ganadería.

c) Angostillo, Paso de Ovejas, Veracruz. Se ubica en el Municipio de Paso de Ovejas, estado de Veracruz, en la región de Sotavento en las coordenadas 18º 56’ 56” latitud norte y 96º 31’ 05” longitud oeste a una altitud de 187 msnm. El clima es cálido-subhúmedo con una temperatura promedio de 25 °C y precipitación media anual menor a 1 000 mm. El ecosistema característico en la zona es selva baja caducifolia con gran diversidad de flora y fauna (Gobierno del Estado de Veracruz, 2006). Cuenta con 660 habitantes y su grado de

a) San Felipe Cuapexco, Cohuecan, Puebla. Located in the municipality of Cohuecan, State of Puebla. Adjacent to the north, east and south by the State of Morelos and Actopan to the west. It is 18° 48' 0" north latitude and 98° 40' 60" west longitude, at an average elevation of 1 700 meters. The climate is temperate humid, with average temperature of 19 ºC and average annual rainfall of 500 mm. The ecosystem characteristic is associated with deciduous forest shrub and tree secondary growth oak forest. Its population is 629 inhabitants, their degree of marginalization and social backwardness is medium-high. It has a predominantly indigenous population (INEGI, 2010). The main activities are farming and pottery production focused in clay griddles and pots.

b) Tepexilotla, Chocamán, Veracruz. Located in the municipality of Chocamán, Veracruz State. It is located on the banks of the river Metlac. This small community is located in the region of high mountains in the coordinates 18º 58' 56" north latitude, 97° 05' 17'' west longitude, at an elevation of 1 480 meters. The climate is temperate humid with an average temperature of 19 ºC and average annual rainfall of 2 100 mm. The ecosystem is typical cloud forest and pine-oak forest at the top, to one side of the Pico de Orizaba. Its population is settled on an archaeological site where there are vestiges of pre-Hispanic cultures Olmec, Mexica and Nonoalca (from the Mexican plateau). Tepexilotla has 135 inhabitants, the level of poverty is high and its social marginalization is high, it has a predominantly indigenous population (INEGI, 2010). Its main economic activity is agriculture, coffee cultivation, beans, chili peppers, maize and livestock.

c) Angostillo, Paso de Ovejas, Veracruz. Located in the municipality Paso de Ovejas, State of Veracruz, in the windward region at coordinates 18º 56' 56" north latitude and 96º 31' 05" west longitude, at an elevation of 187 meters. The climate is warm-humid with an average temperature of 25 °C and average annual precipitation lower than 1 000 mm. The ecosystem characteristic in the area is deciduous forest with diverse flora and fauna (Veracruz State Government, 2006). It has 660 inhabitants and its level of poverty is high and its social marginalization is low (INEGI, 2010). It has a predominantly indigenous population. Its main economic activity is agriculture, maize cultivation and livestock.

Data collection

The focus on this study is ethnoecological quantitative, including the quantification and identification of plant species in each community. We visited all the gardens, but


marginación es alto y su rezago social bajo (INEGI, 2010). No cuenta con población predominantemente indígena. Su principal actividad económica es la agricultura, destacando el cultivo del maíz y la ganadería.

Recopilación de datos

El enfoque de este estudio es cuantitativo etnoecológico, que incluyó la cuantificación e identificación de las especies de plantas en jardines de cada comunidad. Se visitaron todos los jardines, pero sólo se analizaron los espacios que son considerados jardín por su propietario. Además, se entrevistaron a los dueños de éstos, para conocer con más detalle las especies presentes.

Recolecta plantas

En cada jardín se estudió la composición florística (número de especies y tipo de especie). Para el inventario de plantas, se hicieron recorridos en compañía de la persona entrevistada. Se contabilizaron e identificaron todas las especies de plantas con algún uso: comestible, medicinal, ornamental, condimentico, artesanal y funcional (sombra, cerco vivo o lindero). Se recolectaron ejemplares botánicos en cada jardín, se prensaron y herborizaron acorde a la guía básica de colecta del Instituto de Biología (www.ibiologia.unam.mx). Se recolectó un ejemplar por especie, ya que se respetó la decisión de los dueños de los jardines. Cuando la misma especie de plantas estuvo presente en varios jardines, sólo se recolectó un ejemplar para evitar repetir el proceso. Se cuantificaron las especies en cada jardín y las repetidas en los jardines. Aquellas plantas que no fueron posibles recolectar se les tomaron fotografías. Para la identificación taxonómica se usaron claves acorde a la familia.

Análisis de la información

Los resultados fueron categorizados y analizados para calcular frecuencias y jerarquizar los usos de las especies. Se comparó información entre comunidades y dentro de cada comunidad para diferenciar nombres comunes, riqueza y usos. Finalmente se calcularon los índices de riqueza y diversidad de Shannon-Wiener y Simpson por comunidad.


La mayoría de los informantes fueron mujeres con una edad promedio de 47 años de edad.

only analyzed garden spaces that are considered by their owner. In addition, the owners were interviewed to hear more about the existing species.

Plant collection

In each garden we studied the floristic composition (number of species and type of species). For the plants inventory, we jaunt along with the respondent. Were counted and identified all plant species with some kind of use: edible, medicinal, ornamental, spicing, handmade and functional (shadow, living fence or boundary). Botanical specimens were collected in each garden, and were prepared for pressing according to the basic guide collection of the Institute of Biology (www.ibiologia.unam.mx). One specimen was collected by each species, respecting the decision of the owners. When the same plant species was present in several gardens, a specimen was collected only to avoid repeating the process. Species were quantified in each garden and repeated in the gardens. For those plants that were not possible to collect, we took photographs. For taxonomic identification, keys were used according to the family.

Information analysis

The results were categorized and analyzed to calculate frequencies and rank the uses of species. We compared the information between the communities and within each community to differentiate common names, richness and uses. Finally we calculated the richness and diversity indices of Shannon-Wiener´s and Simpson´s per community.


Most of the informants were women with an average age of 47 years old.

Floristic composition

In the three communities we found a total of 186 species useful within the gardens. Identified plants belong to 156 genera, grouped in 70 botanical families (Table 1). Some families, genera and species are repeated per community.

The families with the highest number of species were found in the gardens of San Felipe Cuapexco and correspond to: Asteraceae and Lamiaceae with 8 species each, Araceae and


Composición florística

En las tres comunidades se encontró un total de 186 especies útiles en los jardines. Las plantas identificadas pertenecen a 156 géneros, agrupadas en 70 familias botánicas (Cuadro 1). Algunas familias, géneros y especies se repiten por comunidad.

Las familias con mayor número de especies se encontraron en los jardines de San Felipe Cuapexco y corresponden a: Asteraceae y Lamiaceae con 8 especies cada una, Araceae y Crassualaceae con 6 especies cada familia. Para Tepexilotla, la familia Araceae fue la de mayor número de especies (11) y Asteraceae y Lamiaceae con 9 especies cada una. En Angostillo, fue Asteraceae y Lamiaceae con 8 especies cada familia. En las tres comunidades las familias Asteraceae y Lamiaceae tienen el mayor número de especies.

En San Felipe Cuapexco las especies más representativas fueron: rosas (Rosa spp.), geranio (Pelargonium zonale L’Hér.), chinitos (Impatiens walleriana Hook. f.), lirio (Amaryllis belladonna E. Mey. ex Steud), Cana (Canna indica Ruiz y Pav.) y begonias (Begonia incarnata Seem.). En Tepexilotla: rosas (Rosa spp. L.), alcatraz (Zantedeschia aethiopica Spreng), agapando (Agapanthus africanus Hoffmann) y violeta (Viola odorata Thunb). En Angostillo; rosas (Rosa spp. L.), chinitos (Impatiens walleriana Hook. f.), azucenas (Lilium candidum L.), geranios (Pelargonium zonale (L.) L´Her) y lirio (Amaryllis belladona E. Mey. ex Steud). En el Cuadro 2 indican las 25 especies que se encuentran con mayor frecuencia en los jardines de las tres comunidades en estudio.

Crassualaceae with 6 species each family. For Tepexilotla, Araceae family had the largest number of species (11) and Asteraceae and Lamiaceae with 9 species each. In Angostillo, Asteraceae and Lamiaceae with 8 species for each family. In all the communities Asteraceae and Lamiaceae have the largest number of species.

In San Felipe Cuapexco, the most representative species were: roses (Rosa spp.), Geranium (Pelargonium zonale L’Hér.), chinitos (Impatiens walleriana Hook. F.), Lily (Amaryllis belladonna E. Mey. Ex Steud), Cana (Canna indica Ruiz and Pav.) and begonias (Begonia incarnata Seem.). In Tepexilotla: roses (Rosa spp. L.), gannet (Zantedeschia aethiopica Spreng), agapando (Agapanthus africanus Hoffmann) and violet (Viola odorata Thunb). In Angostillo; roses (Rosa spp. L.), chinitos (Impatiens walleriana Hook. F.), Lilies (Lilium candidum L.), geranium (Pelargonium zonale (L.) L'Her) and lily (Amaryllis belladonna E. Mey. ex Steud.). The Table 2 lists the 25 species found more often in the gardens.

Of all the species in the gardens, 107 species (57.52%) were exotic, originating mainly from India, Africa, Asia and Europe, 79 species (42.47%) native to the Americas and out of these, 20 (10.75%) were native of Mexico, such as Dahlia (Dahlia spp. Cav.), cempoaxuchitl (Tagetes erecta L.), echeveria (Echeveria lilacina Kimnach and Moran), salvia (Salvia coccinea Juss. former Murray), stone root (Anthurium schlechtendalii Kunth), bull (Stanhopea tigrina Bateman), nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd. former Klotzsch), among the best known. The Table 3 shows the results in terms of type of species (exotic or native) for the three communities are similar. Therefore, the three communities agree that the greatest number of plant species is exotic. Leszczyńska-Borys and Borys (2003) mentioned that such species originating from Mexico and elsewhere have provided aesthetic and symbolic values to humans. However, the high percentage of exotic species is determined by aesthetic and functional values that the plant has, such as: color, type of flower and foliage. Also, the inclusion of exotic species is due to ignorance and the few studies conducted on native plants, since many of them are considered weeds and thus causing prejudice (Vibrans, 2003; Portales et al., 2009). Due to the rapid development and globalization, knowledge transfer and ethnic knowledge is at risk of disappearing (Tabuti et al., 2003; Eyssartier et al., 2009). This leads many

TaxaComunidad

San Felipe Cuapexco

Tepexilotla Angostillo

Familia 54 51 54

Géneros 102 67 99Especies 121 80 114

Cuadro 1. Número total de especies registradas en los jardines de cada comunidad en estudio.

Table 1. Total number of species recorded in the gardens of each studied community.


Especie Tipo de especie ComunidadesS.F T A

Rosa spp. L. Exótica 80 36 37Pelargonium zonale L'Hér. Exótica 66 12 35

Impatiens walleriana Hook. f. Exótica 64 4 41Amaryllis belladonna L. Exótica 53 0 27

Begonia incarnata Link and Otto Nativa 33 0 0Canna indica L. Exótica 30 13 18

Chenopodium ambrosioides L. Exótica 28 14 15Zantedeschia aethiopica (L.) Spreng. Exótica 27 36 0

Catharanthus roseus (L.) G. Don Exótica 25 0 0Aloe vera (L.) Burm. f. Exótica 24 6 0

Kalanchoe daigremontiana Raym.-Hamet and H. Perrier Exótica 22 0 0Lilium candidum L. Exótica 22 0 23

Nephrolepis exaltata (L.) Schott. Exótica 22 0 0Persea americana Mill. Nativa 21 0 0

Hibiscus rosa-sinensis L. Exótica 19 0 18Matricaria parthenium (L.) Sch. Bip. Exótica 19 0 0

Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch Exótica 17 0 0Punica granatum L. Exótica 16 0 0

Persea drymifolia Schltdl. and Cham. Nativa 15 5 0Aeonium arboreum (L.) Webb and Berthel. Exótica 13 0 0

Rosa centifolia L. Exótica 13 7 0Mentha sativa L. Exótica 12 4 0

Mespilus germanica L. Exótica 11 0 0Pelargonium x domesticum L. Exótica 11 0 0

Porophyllum ruderale (Jacq.) Cass. Nativa 11 0 13Ruta graveolens L. Exótica 11 0 0

Agapanthus africanus (L.) Hoffmanns Exótica 0 35 0Allamanda cathartica L. Nativa 0 0 15

Aster novi-belgii (L.) GLNesom Exótica 0 5 0Beaucarnea gracilis Lem. Nativa 0 0 15

Caladium bicolor Vent. Nativa 0 0 15Chrysanthemum frutescens L. Exótica 0 8 0

Clerodendrum thomsoniae Balf. Exótica 0 0 20Coffea arabica L. Exótica 0 7 0

Coleus blumei Benth. Exótica 0 0 20Costus spicatus Jacq. Exótica 0 0 12

Cymbopogon citratus (DC.) Stapf Exótica 0 0 12Dianthus deltoides L. Exótica 0 5 0

Dieffenbachia bowmannii Carrière Exótica 0 0 17Dypsis lutescens (H.Wendl.) Beentje and J. Dransf Exótica 0 0 12

Epipremnum aureum (Linden ex André) G. S. Bunting Exótica 0 0 15Euphorbia milii Des Moul. Exótica 0 4 0

Fucshia hybrida L. Nativa 0 4 0Gardenia jasminoides J. Ellis Exótica 0 7 14

Impatiens hawkeri W. Bull Exótica 0 0 21Lycopersicon spp. Exótica 0 6 0

Cuadro 2. Número de individuos por especie de plantas ornamentales con mayor frecuencia en los jardines de las tres comunidades en estudio.

Table 2. Number of individuals per species of ornamental plants more frequently in the gardens of the three studied communities.


Del total de las especies presentes en los jardines, 107 especies (57.52%) fueron exóticas, originarias principalmente de la India, África, Asia y Europa; 79 especies (42.47%) nativas del continente americano y de éstas, 20 (10.75%) nativas de México, como la dalia (Dahlia spp. Cav.), cempaxúchitl (Tagetes erecta L.), echeveria (Echeveria lilacina Kimnach y Moran), salvia (Salvia coccinea Juss. ex Murray), raíz de piedra (Anthurium schlechtendalii Kunth), torito (Stanhopea tigrina Bateman), nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch), entre las más conocidas. En el Cuadro 3 se observa que los resultados en cuanto a tipo de especie (exótica o nativa) para las tres comunidades son similares. Por tanto, las tres comunidades coinciden que el mayor número de especies vegetales son exóticas. Leszczynska-Borys y Borys (2003) mencionan que dichas especies, originarias de México y de otros continentes, han aportado valores estéticos y simbólicos al ser humano. Sin embargo, el alto porcentaje de especies exóticas está determinado por los valores estéticos y funcionales que la planta posee como son: color, tipo de flor y follaje. Asimismo, la inclusión de especies exóticas se debe al desconocimiento y a los escasos estudios realizados sobre las plantas nativas, ya que muchas de ellas son consideradas malezas y por tanto que causan prejuicios (Vibrans, 2003; Portales et al., 2009). Con el desarrollo acelerado y la globalización, la transferencia de conocimientos y saberes étnicos está en riesgo de desaparecer (Tabuti et al., 2003; Eyssartier et al., 2009). Esto conlleva a que muchas especies nativas con potencial ornamental estén en proceso de extinción por el desplazamiento de las especies exóticas (Martínez y Adarraga, 2006).

native species with ornamental potential in the process of extinction by the movement of external species (Martínez and Adarraga, 2006).

Even though Mexico is considered a country with high global species richness (Villaseñor 2003; Villaseñor and Tellez-Valdez, 2004), it is also regarded as a country with a lot of exotic species mainly in the State of Veracruz (Estades, 1998). Many of these exotic species threat native species as they are quickly replaced up to the place of displacing them as the characteristic flora in the gardens. Vázquez-Yañez and Batís (1996) suggested that, the exotic species as part of restoration have a negative effect on the environment, as they restrict the establishment of other plants, the soil remains bare, which does not help the fertility and thus helps to prevent erosion. In this regard Chimal and Corona (2003) mentioned that Mexico has a high potential of native species for ornamental use, among of which are herbaceous and woody. Even, many of which

Macadamia ternifolia F. Muell Exótica 0 13 0Pavonia sp. Cav. Exótica 0 4 0

Pilea cadierei Gagnep. and Guillaumin Exótica 0 0 15Portulaca grandiflora Hook. Exótica 0 0 15Prunus persica (L.) Batsch. Exótica 0 7 0

Sansevieria trifasciata Prain. Exótica 0 0 17Sechium edule (Jacq.) Sw. Nativa 0 4 0

Spathiphyllum wallisii Regel Exótica 0 0 14Stanhopea tigrina Bateman Nativa 0 5 0

Viola odorata L. Exótica 0 15 0Yucca filifera Chabaud Nativa 0 8 0

Zinnia elegans L. Nativa 0 0 15

Cuadro 2. Número de individuos por especie de plantas ornamentales con mayor frecuencia en los jardines de las tres comunidades en estudio (Continuación).

Cuadro 2. Número de individuos por especie de plantas ornamentales con mayor frecuencia en los jardines de las tres comunidades en estudio (Continuation).

Especie Tipo de especie ComunidadesS.F T A

Tipo de especieComunidad Exótica Nativa

América MéxicoSan Felipe Cuapexco 70 24 27

Tepexilotla 43 19 18Angostillo 68 27 19

Cuadro 3. Comparación del tipo de especie (exótica y nativa) en las tres comunidades rurales.

Table 3. Comparison of the type of species (exotic and native) in three rural communities.


A pesar de que México es considerado un país con una alta riqueza florística mundial (Villaseñor y Téllez-Valdez, 2004; Villaseñor 2003), también es considerado como un país que posee una gran cantidad de especies exóticas principalmente el estado de Veracruz (Estades, 1998). Muchas de estas especies exóticas representan una amenaza para las especies nativas, ya que son reemplazadas con rapidez al grado de desplazarlas como flora característica de los jardines. Vázquez-Yáñez y Batís (1996) señalan que las especies exóticas como elemento de restauración tienen un efecto negativo en el medio, ya que restringen el establecimiento de otras plantas, el suelo permanece desnudo, lo cual no favorece la fertilidad ni ayuda a evitar la erosión. Así, Chimal y Corona (2003) mencionan que México cuenta con especies nativas con alto potencial ornamental, entre las que se encuentran herbáceas y leñosas. Incluso, muchas de ellas adornan el paisaje. Sin embargo, debido a la falta de estudios en términos de biología, ecología, fisiología, propagación, manejo y establecimiento impiden que sean empleadas.

Hoy en día existe interés mundial por rescatar la flora nativa ornamental. Países como Argentina, Australia e Inglaterra, y recientemente México están haciendo intentos para incorporar dichas especies en el diseño de sus áreas verdes; esto con la idea de conservar los recursos locales y disminuir los costos de mantenimiento de dichos espacios (Hitchmough et al., 2004; Ramírez-Hernández, 2012). Por ello, es necesario conocer y valorar aquellas especies nativas aptas para su uso ornamental.

Riqueza y diversidad de especies

De las 186 especies de plantas encontradas en las tres comunidades, San Felipe Cuapexco fue la que presento el mayor número de especies (121), y en menor cantidad Angostillo (114) y Tepexilotla (80). Se encontró que los jardines de San Felipe Cuapexco y Angostillo coinciden 57% de las especies y con Tepexilotla coinciden sólo 20% de las especies, con las otras dos comunidades.

De acuerdo al Índice de Shannon-Wiener, San Felipe Cuapexco fue la comunidad más diversa (4.48); seguida de Angostillo (4.16) y Tepexilotla (3.79). A pesar de que en Tepexilotla el índice de dominancia (Simpson) fue mayor, la probabilidad de que dos especies tomadas al azar sean de la misma especie es menor y viceversa (Cuadro 4). Esto se debe a dos factores, uno el tamaño del jardín; que tiene una relación directa al tamaño del terreno. El otro factor que explica esto es que la comunidad de Tepexilotla

adorn the landscape. However, due to the lack of studies in terms of biology, ecology, physiology, propagation, handling and establishment is not possible to settle them.

Nowadays there is a worldwide interest to preserve ornamental native f lora. Countries such as Argentina, Australia and England, and recently Mexico are making attempts to incorporate these species in the design of green areas, this with the idea of conserving local resources and reduce maintenance costs of such spaces (Hitchmough et al. 2004; Ramírez-Hernández, 2012). Therefore it is necessary to know and appreciate those native species suitable for ornamental use.

Species and diversity richness

Of the 186 species of plants found in the communities, San Felipe Cuapexco had the highest number of species (121), and in fewer quantities Angostillo (114) and Tepexilotla (80). It was found that, the gardens of San Felipe Cuapexco and Angostillo match 57% of the species and in Tepexilotla only 20% of the species with the other two.

According to the Shannon-Wiener index, San Felipe Cuapexco was more diverse (4.48), followed by Angostillo (4.16) and Tepexilotla (3.79). Even though in Tepexilotla, the dominance index (Simpson) was higher, the probability that two species are taken randomly from the same species is less and vice versa (Table 4). This is due to two factors; one is the size of the garden, which has a direct relation to the size of the land. The other factor that explains it is that, the community is surrounded by vegetation. Therefore, people do not have great need to have plants in their home. In contrast, in the other two communities, having plants at home is a necessity, since the processes of urbanization and agricultural activities have lost some of the local biodiversity.

Comunidad Riqueza de

especies

Índice de Shannon-Wiener

(equidad)

Índice de Simpson

(dominancia)San Felipe Cuapexco

121 4.48 25.9

Tepexilotla 80 3.79 69.1Angostillo 114 4.16 35.02

Cuadro 4. Comparación de la Riqueza de especies e índices de Shannon-Wiener y Simpson para las tres comunidades.

Table 4. Comparison of species richness and Shannon-Wiener and Simpson indexes for the three communities.


está rodeada de vegetación, ya que, se inserta dentro del Bosque Mesófilo de Montaña. Por tanto, la gente no tiene gran necesidad tener plantas en su casa, debido a que están rodeados de vegetación exuberante. En cambio, en las otras dos comunidades, el tener plantas en casa es una necesidad, ya que con los procesos de urbanización y de actividades agropecuarias se ha perdido parte de la biodiversidad local.

Estructura de los jardines vernáculos

En los jardines de las tres comunidades rurales se encontraron tres estratos: herbáceo, arbustivo y arbóreo; siendo el estrato herbáceo, el que mayor número de especies en promedio presenta (65 especies). Además, en las tres comunidades los resultados son similares en cuanto a los tipos de estratos. San Felipe Cuapexco y Angostillo mostraron gran similitud en cuanto a los resultados (Cuadro 5). Es decir, que la estructura de los jardines depende de los usos tangibles e intangibles que las especies les proveen a los propietarios dependiendo de la cultura y cosmovisión en cada comunidad. El tamaño del terreno y las condiciones ambientales influyen en la estructura y composición del jardín. Por tanto, se puede establecer que la distribución de las especies en el jardín es un arreglo por colores, formas biológicas y de las necesidades de los propietarios.

Del total de las 186 especies, 62.3% de las especies son herbáceas. Dicho estrato comprende la mayor diversidad de especies tanto nativas como exóticas. Estas plantas tienen principalmente usos ornamentales, medicinales, condimenticios y aromáticos. Por lo general son plantas cultivadas en macetas para aprovechar al máximo el espacio disponible. El 23.11% de las especies se ubican en el estrato arbustivo (1 y 5 m de altura). Las plantas tienen uso ornamental, comestible, condimentario, y funcional (sombra, cerco vivo y lindero). La mayor parte son frutales. El 14. 5% de la diversidad de especies,

Vernacular gardens structure

In the gardens of the three rural communities, three strata were found: herbaceous, shrub and tree, being the herbaceous layer the greatest average number of species present (65 species). Moreover, in all three the results are similar regarding the types of strata. San Felipe Cuapexco and Angostillo showed great similarity in the results (Table 5). This means that, the structure of the garden depends on tangible and intangible uses that the species will provide to the owners depending on the culture and worldview in every community. The size of the land and the environmental conditions influence the structure and composition of the garden itself. Therefore, we can determine that the distribution of the species in the garden is an arrangement by color, biological forms and needs of the owners.

Of the total of 186 species, 62.3% are herbaceous. This layer contains the largest diversity of both native and exotic species. These plants are mainly for ornamental, medicinal, aromatic and spicing uses. They are usually grown in pots to maximize the available space. 23.11% of the species are located in the shrub layer (1 and 5m in height). The plants have ornamental, edible, spicing, and functional uses (shadow, alive and boundary fence). Most of them are fruit. 14.5% of the diversity of species belong to the tree layer (5-12 m high) with ornamental, edible, medicinal, functional (fence) and timber uses. Some trees stand near the house to provide shade and chill.

Of all the species found in the communities, most of them (77.4%) are ornamental and are located near housings and potted. About 21% of the species are edible mainly in fruits and vegetables. 19.4% are medicinal plants. 7% are trees that provide shade and chilling the house. 4.3% are spicing plants. 3.8% belong to the aromatic plants, 2.2% are plants used as hedges and 1.1% is used as boundary trees. The Table 6 shows uses and number of species for each use of the community. There are also species which have more than one use.

Although the phanerogamic flora of Mexico is one of the most diverse in the world, due to the diversity of climates, soils and geographic location of the country, the use of these is very limited nationwide. Rzedowsky (1998) indicated that in Mexico there are 220 families, 2 410 genera and approximately 22 000 species, representing between 10 and 12% of the world´s total. Toledo (1994) estimated that, the total species in the country could range from 23 000 to 30

Comunidad Tipo de estratoHerbáceo Arbustivo Arbóreo

San Felipe Cuapexco 74 31 16Tepexilotla 52 17 11Angostillo 68 30 16

Cuadro 5. Principales estratos de las plantas encontradas en los jardines en estudio.

Table 5. Main layers of the plants found in the gardens under study.


pertenecen al estrato arbóreo (5 a 12 m de altura) con usos ornamentales, comestible, medicinal, funcional (cerco) y maderable. Algunos árboles se colocan cerca de la casa para proporcionar sombra y fresco.

Del total de las especies encontradas en las tres comunidades, la mayor parte (77.4%) cumplen una función ornamental y se encuentran cerca de las viviendas y en maceta. Un 21% de las especies, son comestibles principalmente frutales y hortalizas. El 19.4% son plantas medicinales. El 7% son árboles que proporcionan sombra y fresco a la casa. El 4.3% son plantas con fines condimenticios. El 3.8% pertenece a las plantas aromáticas; el 2.2% son plantas utilizadas como cercos vivos y el 1.1% son arboles utilizados como linderos. En el Cuadro 6 se muestra los usos y el número de especies para cada uso de cuadro a la comunidad. Cabe mencionar que hay especies que tienen más de un uso.

A pesar de que la flora fanerogámica de México es la una de las más diversas del planeta, debido a la diversidad de climas, suelos y la ubicación geográfica del país, el uso de las mismas es muy limitado a nivel nacional. Rzedowsky (1998) indica que existen en México 220 familias, 2 410 géneros y 22 000 especies aproximadamente, lo cual representa entre 10 y 12% del total mundial. Toledo (1994), estima que el total de especies presentes en el país podría variar entre 23 000 a 30 000. La estimación más reciente realizada por Villaseñor (2004), menciona que México tiene más de 22 000 especies y de 2 663 géneros, de los cuales 218 se consideran endémicos al país.

En la presente investigación, se encontró un total de 186 especies de plantas, que corresponden a 70 familias botánicas y a 156 géneros, de las cuales 38 especies de plantas son nativas de México, el mayor número de especies (106) especies son introducidas de Asia, Europa, África, donde el mayor número de especies utilizadas para fines paisajísticos son introducidas. El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) et al. (2007) reportó la existencia de 665 especies de plantas invasoras en el país, cifra que ha aumentado a la fecha. Estas especies invasoras de forma voluntaria o involuntariamente desplazan a las especies nativas causando desequilibrio en la estructura y composición de las poblaciones nativas. En ocasiones causan reducción de la diversidad genética, modificación del hábitat y aparición de plagas y enfermedades, entre otras repercusiones que muchas veces pasan por desapercibido o se subestima los problemas que causan.

000. The most recent estimation made by Villaseñor (2004) mentioned that Mexico has more than 22 000 species and 2 663 genera, of which 218 are considered endemic.

In the present investigation, we found a total of 186 species of plants, corresponding to 70 botanical families and 156 genera, of which 38 species of plants are native to Mexico, the largest number of species (106) which are introduced from Asia, Europe and Africa, where the largest number of species used for landscaping are introduced. The Mexican Institute of Water Technology (IMTA) et al. (2007) reported 665 species of invasive plants in the country, a figure that has risen to the date. These invasive species voluntarily or involuntarily displace native species causing imbalance in the structure and composition of native populations. Sometimes causing reduction of genetic diversity, habitat modification and occurrence of pests and diseases, among other consequences that often go unnoticed or underestimated by the problems they cause.

Conclusions

Despite the geographical location of each community, the floristic composition of the gardens was quite similar, identifying a total of 186 species belonging to 70 families and 156 genera. Roses were the most abundant species in the rural gardens, due to its characteristics such as color and

Usos ComunidadSan Felipe Cuapexco

Tepexilotla Angostillo

Ornamental 86 58 94Comestible 30 24 16

Condimenticio 8 4 5Medicinal 29 17 19Cerco vivo 2 0 4Aromática 6 5 7

Lindero 2 1 2Maderable 1 0 0

Sombra 8 6 11

Cuadro 6. Principales usos de las especies de plantas encontradas en los jardines de tres comunidades rurales de México

Table 6. Major uses of the plant species found in the gardens of three Mexican rural communities.


Conclusiones

A pesar de la ubicación geográfica de cada comunidad, la composición florística de los jardines fue similar, identificándose un total de 186 especies pertenecientes a 70 familias y 156 géneros. Las rosas fueron la especie más abundante en los jardines rurales, debido a sus características como el color y el tipo de flor. Las familias mejor representadas en las tres comunidades son las Asteraceae y Lamiaceae, esto debido, a que en ambas familias se encuentran especies con usos medicinales y condimenticios. En la composición florística de los jardines se encontró 57.52% de especies introducidas o exóticas y 31.72% nativas de América y 10.75% de México. Las especies más abundantes en la estructura vertical son las herbáceas, que es donde se encuentra la mayor parte de especies con uso ornamental y medicinal. La variabilidad de especies presente en los jardines está determinada por la diversidad de usos, principalmente ornamental, comestible, condimenticio, medicinal y funcional.

Agradecimiento

La autora principal y coautores(as) agradecen a la LPI4 (Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje) y al Campus Veracruz del Colegio de Postgraduados, el apoyo a esta investigación.

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Crecimiento de Opuntia ficus-indica (L.) Mill. en la zona central de Veracruz*

Growth of Opuntia ficus-indica (L.) Mill. in central Veracruz

Catalino Jorge López Collado1§, Alín Malpica Vázquez1, José López Collado1, Eliseo García Pérez1 y Ángel Sol Sánchez2

1Colegio de Postgraduados, Campus Veracruz. Carretera Federal Veracruz-Xalapa, km. 26.5, vía Paso de Ovejas, Veracruz, tel. 01 229 2010770. Ext. 64316, 64344 y 64302. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Colegio de Postgraduados, Campus Tabasco. [email protected]. §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

Con menos de 1 000 mm de precipitación que existe en Angostillo las cactáceas son una alternativa de cultivo que sirvan como un complemento más en la agricultura y economía local. El objetivo del trabajo fue evaluar el crecimiento de cuatro variedades de nopal (Opuntia ficus-indica) (L.) Mill.: nopal de verdura (ndv), nopal de tuna verde (ntv), nopal de tuna roja (ntr) y nopal de tuna sin semilla (ntss) en la comunidad de Angostillo, municipio de Paso de Ovejas, Veracruz, México. Se realizó un experimento con un diseño en bloques al azar, con cinco repeticiones aleatorizadas, y cuatro tratamientos, correspondientes a las cuatro variedades de nopales. Se midió el crecimiento en longitud, ancho y grosor de cladodios. El análisis estadístico se hizo en SAS versión 9.1. Se determinó el porcentaje de brotación de cladodios y el color de la planta mediante la tabla de colores Munsell para vegetales. Se encontraron diferencias estadísticas (p≤ 0.05) entre variedades en longitud, ancho y grosor de cladodios. El promedio de longitud de cladodio para ntv fue 6.82 cm, ndv 6.66 cm, ntr 7.78 cm, ntss 6.03 cm. En ancho de cladodio el ntv fue de 1.4 cm, ndv 1.6 cm, ntr 1.8 cm, ntss 3.4 cm. En grosor, el ntv tuvo en promedio 0.3 cm, ndv 0.3 cm, ntr 0.5 cm, ntss 0.3 cm. Todas presentaron

Abstract

With less than 1 000 mm of precipitation existing in Angostillo, cacti are an alternative crop to serve as a complement in agriculture and local economy. The objective was to evaluate the growth of four varieties of cactus (Opuntia ficus-indica) (L.) Mill.: nopal de verdura (ndv), nopal de tuna verde (ntv), nopal de tuna roja (ntr) and nopal de tuna sin semilla (NTSS) in the community of Angostillo, Paso de Ovejas, Veracruz, Mexico. We conducted an experiment with a randomized block design, with five randomized replications and four treatments for all the varieties. Growth was measured in length, width and thickness of cladodes. The statistical analysis was done in SAS, version 9.1. We determined the percentage of sprouting of cladodes and color of the plant using the Munsell color chart for vegetables. There were statistical differences (p≤ 0.05) between varieties in length, width and thickness of cladodes. The average length of the cladode was 6.82 cm for ntv, 6.66 cm ndv, 7.78 cm ntr and, 6.03 cm for NTSS. In cladode width it was 1.4 cm for ntv, 1.6 cm ndv, 1.8 cm ntr and, 3.4 cm for NTSS. In thickness, ntv had on average 0.3 cm, 0.3 cm ndv, 0.5 cm ntr and, 0.3 cm for NTSS. All of them had buds; the

Catalino Jorge López Collado et al.1006 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

brotes, la variedad ndv fue la que presentó un mayor valor 43.5 %. El color resultó para ntv 5GY 5/8, ndv 7.5GY6/2, ntr 7.5GY5/4 y ntss 2.5GY6/8.

Palabras clave: Opuntia spp., crecimiento vegetativo, introducidas.

Introducción

Las plantas de la familia Cactaceae crecen principalmente en zonas áridas y semiáridas de México. Esta familia incluye más de 1 500 especies, de las cuales al menos 850 crecen en nuestro país y se estima que cerca de 80% son endémicas.

Las cactáceas en México se localizan en los estados de Baja California, Puebla, Hidalgo, Querétaro, San Luis Potosí, Zacatecas, Durango, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas, aunque en zonas tropicales existen especies de tipo epifitas (Pérez et al., 2006; Glafiro et al., 2008). El nopal es una cactácea importante en México, como verdura y fruta tiene demanda en los mercados nacionales e internacionales; sin embargo, al igual que para otras especies, se tienen pocos estudios acerca del crecimiento y desarrollo de la planta en diferentes agroecosistemas (Gallegos et al., 2006; García et al., 2006). Los nopales se utilizan como verdura en la alimentación humana, forraje, sustrato para la producción de la grana cochinilla, medicinal y en elaboración de productos cosméticos (Basurto et al., 2006; Gallegos et al., 2006; Medina et al., 2006; Valdez et al., 2007; Beltrán et al., 2009).

El crecimiento de tallos y ramas, así como la producción de frutos y semillas en plantas se utilizan para evaluar los cambios producidos en la planta, también estos parámetros son incluidos en el manejo de las plantas cultivadas. El crecimiento de las plantas se define como un proceso cuantitativo irreversible que está relacionado con el aumento de tamaño, peso y dimensiones de la planta (Vázquez et al., 2007).

El crecimiento se realiza en el meristemo apical y en el cambium, el primero está relacionado con el crecimiento longitudinal y la dirección se basa en geotropismo negativo, el cambium se asocia con cambios en el diámetro y grosor de cladodio. Las cactáceas se caracterizan por crecer y desarrollarse en suelos arenosos o rocosos. En Veracruz, la diversidad en géneros y especies de Cactaceae es baja en comparación con otras familias botánicas como Fabaceae,

variety ndv had the higher value, 43.5%. The color turned out to be for ntv 5GY 5/8, ndv 7.5GY6/2, ntr 7.5GY5/4 and NTSS 2.5GY6/8.

Key words: Opuntia spp., vegetative growth, introduced.

Introduction

The plants that belong to the Cactaceae family grow mainly in arid and semiarid regions of Mexico. This family includes more than 1 500 species, of which at least 850 are growing in our country and it is estimated that about 80% are endemic.

Cacti in Mexico are located in the States of Baja California, Puebla, Hidalgo, Queretaro, San Luis Potosí, Zacatecas, Durango, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León and Tamaulipas, although there are epiphytes species in tropical areas (Pérez et al., 2006; Glafiro et al., 2008). Nopal is a very important cactus in Mexico, as vegetable and fruit is in demand in both domestic and international markets, but as for other species, there are only a few studies about the growth and development of the plant in different agro-ecosystems (Gallegos et al., 2006; García et al., 2006). The nopales are used as a vegetable for human consumption, forage substrate for the production of cochineal, medicinal and cosmetic products processing (Basurto et al., 2006; Gallegos et al., 2006; Medina et al., 2006; Valdez et al., 2007; Beltran et al., 2009).

The growth of stems and branches, as well as fruit and seed production in plants are used to assess changes in the plant, also these are parameters included in the management of the crop. The plant growth is defined as a quantitative process which is related to irreversible increase in size, weight and dimensions of the plant (Vázquez et al., 2007).

The growth was performed in the apical meristem and cambium, the first one is related to longitudinal growth and direction is based on negative geotropism; the cambium is associated with changes in the diameter and thickness of cladode; Cacti are characterized by growth and development in sandy or rocky soils. In Veracruz, the diversity of genera and species of Cactaceae is low compared to other botanical families such as Fabaceae, Rubiaceae and Euphorbiaceae, because the State is characterized mainly by presenting deciduous and semi-deciduous tropical forest (Rzedowski, 1993).

Crecimiento de Opuntia ficus-indica (L.) Mill. en la zona central de Veracruz 1007

Rubiaceae y Euphorbiaceae, debido a que el estado se caracteriza mayormente por presentar bosque tropical caducifolio y subcaducifolio (Rzedowski, 1993).

Sin embargo, la comunidad de Angostillo, municipio de Paso de Ovejas, presenta condiciones semi-secas con suelos pocos profundos, bajo nivel de materia orgánica, precipitación menor a 1000 mm anuales, pero hay otros factores que pueden afectar el crecimiento como la temperatura, humedad relativa, y horas luz. Estas condiciones parecen ser apropiadas para el cultivo del nopal, debido a que este grupo de plantas crecen con menos de 1000 mm de precipitación anual, por lo que esta región podría ser aprovechada para el cultivo de estas variedades. Además de que puede ser un cultivo alternativo para los agroecosistemas locales y representar un ingreso adicional a la comunidad (Hernández y Godínez, 1994; Medina et al., 2006; García et al., 2007). El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el crecimiento de cuatro variedades de Opuntia ficus-indica de la familia Cactaceae.


El presente estudio se desarrolló en la comunidad de Angostillo (19º 13´ 01´´latitut norte y 96º 26´ 16´´ longitud oeste) a 269 msnm, del municipio de Paso de Ovejas, en el estado de Veracruz, México. El clima es cálido subhúmedo con lluvias en verano (Aw0 (w)) (García, 1988) y una precipitación promedio anual menor a 1 000 mm.

Se utilizó material vegetativo de cuatro variedades de nopal: ndv, ntv, ntr, y ntss. El material vegetativo se seleccionó homogéneamente de tamaño y edad. Se transportaron hasta el lugar de siembra protegidas con papel periódico, se colocaron bajo sombra por 15 días con la finalidad de estimular la cicatrización del corte en la base (Ruiz et al., 2008).

La preparación del terreno consistió de barbecho y rastreo. Posteriormente se realizaron cepas con una profundidad de 30 cm y un diámetro de 20 cm se utilizó cava-hoyos y pala recta para plantar las partes vegetativas (cladodios) (Orona et al., 2004). Se utilizó un diseño en bloques al azar, con cinco repeticiones, con cuatro tratamientos que correspondieron a las cuatro variedades, las cuales fueron plantadas en dirección de la pendiente, con unidad experimental de cinco plantas por variedad y una distribución de 3 x 3 m en marco real (Caloggero y Parera, 2004; Flores et al., 2004). El registro de datos se realizó mensualmente durante un

However, Angostillo has semi-dry conditions with few deep soils, low organic matter, precipitation less than 1 000 mm per year, but there are other factors that can affect growth, such as temperature, relative humidity, and day length. These conditions appear to be suitable for cultivation of nopal, because this group of plants grow with less than 1000 mm of rainfall annually, so that this region could be exploited for the cultivation of these varieties. Besides, it can be an alternative crop for local agro-ecosystems and provide an additional income to the community (Hernández and Godínez, 1994; Medina et al., 2006; García et al., 2007). The present study aimed to evaluate the growth of four varieties of Opuntia ficus-indica, Cactaceae family.


This study was conducted in the community of Angostillo (19º 13' 01'' north and 96º 26' 16'' W) at 269 meters in the municipality of Paso de Ovejas in the State of Veracruz, Mexico. The climate is warm subtropical with summer rains (Aw0 (w)) (García, 1988) and an average annual rainfall with less than 1 000 mm.

Vegetative material from four varieties of cactus was used: ndv, ntv, ntr, and NTSS. The plant material was selected considering the size and age evenly. Transporting them to the planting site protected with newspaper, placed under the shade for 15 days in order to stimulate the healing of the cut in the base (Ruiz et al., 2008).

Site preparation consisted of fallow and tracking. Strains were then held with a depth of 30 cm and a diameter of 20 cm using hole-nailing and straight shovel for planting vegetative parts (cladodes) (Orona et al., 2004). We used a randomized block design, with five replications, with four treatments that corresponded to the four varieties, which were planted in the direction of the slope, with experimental unit of five plants per variety and distribution of 3 x 3 m in real framework (Caloggero and Parera, 2004; Flores et al., 2004). Data logging was performed monthly for one year. The variables measured were the length, width and thickness of cladode. The main cladode width was measured from end to end with a flexible graduated vinyl tape, and to measure the length of cladode we used the same tape. The cladode thickness was measured with a vernier, marked a reference point for all records.


año. Las variables que se midieron fueron la longitud, ancho y grosor de cladodio. El ancho de cladodio principal se midió de extremo a extremo con una cinta métrica graduada flexible de vinil, y para medir el largo del cladodio se utilizó la misma cinta. El grosor de cladodio se midió con un vernier, se marcó un punto como referencia para todos los registros.

Los datos se analizaron con el procedimiento MIXED para mediciones repetidas en el tiempo, con la estructura de covarianza de Simetría Compuesta CS (Compound Symetric) la cual supone que la corinteracción entre dos observaciones es la misma sin importar su distanciamiento en el tiempo (Durán et al., 2002; Duran et al., 2005; Márquez et al., 2010). Esto se hizo con SAS v. 9.1 para Windows (SAS Institute Inc., 2004). El modelo de covarianza se seleccionó previamente con los criterios AICC (Criterio de Información de Akaike) y BIC Criterio de Información Bayesiano (SAS Institute, 2004). Se utilizó LSMEANS para calcular las medias y la opción SLICE para realizar pruebas de efectos en determinadas fechas de muestreos. También se comparó la interacción de variedades contra variedades mediante la opción CONTRAST.

Para determinar el porcentaje de brotación de cladodios, se dividió el número de registros mensuales de cladodios jóvenes entre el número de cladodios evaluados en un año multiplicado por 100. Por otra parte para caracterizar el color de estas variedades, se comparó el color de la planta con el color de la carta de colores Munsell para tejido vegetal, y se escogió el que fuera más similar, anotando la nomenclatura de la Tabla Munsell, el color es solo una referencia de la intensidad del color verde. La temperatura promedio mensual, la temperatura promedio anual, la precipitación total mensual y la precipitación total anual, fueron graficadas y comparadas contra las variables respuesta con el propósito de observar las diferencias climáticas donde se desarrollan las especies de nopal. Estos datos fueron obtenidos para Texcoco de Mora, Estado de México, con la norma climatológica nacional (García, 1988) y para Angostillo, municipio de Paso de Ovejas, Veracruz con una estación meteorológica Davis Instruments modelo Pro2TM.


El aumento de longitud de cladodios entre las variedades no presentó diferencias estadísticas significativas (F= 0.74; gl 3,132; p= 0.5291), el análisis respecto al tiempo

Data were analyzed using the MIXED procedure for repeated measurements over time, with the structure of compound symmetry covariance CS (Compound Symetric) which assumes that the corinteraction between two observations is the same regardless of their distance in time (Duran et al. 2002; Duran et al., 2005; Márquez et al., 2010). This was done with SAS v. 9.1 for Windows (SAS Institute Inc., 2004). The covariance model was previously selected with the criteria AICC (Akaike Information Criterion) and BIC Bayesian Information Criterion (SAS Institute, 2004). LSMEANS was used to calculate the mean and the SLICE option to test the effects on specific sampling dates. We also compared the interaction of varieties with varieties by using the CONTRAST.

In order to determine the percentage of germination, we divided the number of young cladodes monthly records of the number of cladodes evaluated in a year multiplied by 100. On the other hand to characterize the color of these varieties, we began by comparing the color of the plant with the color of the Munsell color chart for plant tissue, and was chosen to be more like, scoring the nomenclature of Table Munsell color is only one reference of the intensity of green color. The average monthly temperature, mean annual temperature, monthly total precipitation and total annual precipitation were plotted and compared against the response variables in order to observe the differences in climate where the cactus species develop. These data were obtained for Texcoco de Mora, State of Mexico, with the national climatological norm (García, 1988) and Angostillo, with a Davis Instruments weather station Pro2TM model.


The increase in length between varieties showed no significant statistically differences (F= 0.74, df 3,132, p= 0.5291), the analysis for the time elapsed if there were statistically significant differences (F= 7.15, df 11, 132, p= 0.0001), as time passed its size increased and was different from the elapse time for some varieties, the time interaction was not significant (F= 0.22, df 33, 132, p= 1.0000), this could be due to the genetic diversity of these varieties and physiological characteristics that were not favorable to soil type, temperature, light, rainfall and humidity (Figure 1). However, Ruiz et al. (2008) reported that growth is determined by the genetic characteristics of the varieties and favorable conditions of the environment where they actually grow.


transcurrido si hubo diferencias estadísticas significativas (F= 7.15; gl 11, 132; p= 0.0001), conforme transcurrió el tiempo su tamaño aumentó y fue diferente al trascurrir el tiempo para algunas variedades; en la interacción variedades-tiempo no fue significativa (F= 0.22; gl 33, 132; p= 1.0000), esto podría deberse a la diversidad genética de estas variedades que no expresaron su potencia genético además de las características morfológicas y fisiológicas que no tuvieron respuesta favorable al tipo de suelo, la temperatura, luz, precipitación y humedad (Figura 1). Sin embargo, Ruiz et al. (2008) reportan que el crecimiento está determinado por las características genéticas de las variedades y las condiciones favorables del ambiente donde crecen.

Al comparar la longitud de cladodios en ntr, contra ntv, ndv no hubo diferencias estadísticas significativas a los 12 meses después de plantadas. Este comportamiento se atribuye a que las plantas empezaron un proceso de aclimatación, al ser un mecanismo para sobrevivir en un lugar diferente de su hábitat natural.

Por otra parte, la variedad ntss fue la que presentó menor longitud de cladodio, además, después de 120 días de plantada, aunque el crecimiento fue continuo debido a la presencia de humedad residual en los primeros meses de lluvias (mayo-junio, 2008), este crecimiento fue menor con interacción a las demás variedades (Figura 1). Como un corolario a estas observaciones, se puede comentar que si Ruiz et al. (2008) encontraron diferencias significativas en una población de nopal de verdura, al utilizar la misma especie y en las mismas condiciones ambientales al variar sólo las densidades de población es muy posible que las diferencias en crecimiento pudieran ser mayores al compararlas con otra variedad, como sucedió, en este caso, con la variedad ntss.

Con respecto al aumento de ancho de cladodios entre variedades, si hubo diferencias estadísticas signif(F= 4.65; gl 3, 132; p= 0.0040), lo que indica que una variedad tuvo diferente tamaño de cladodio con respecto a otras variedades, con respecto a la variable tiempo si presentaron diferencias estadísticas significativas (F= 2.38; gl 11,132; p= 0.0101); mientras que la interacción variedad-tiempo no fue significativa (F= 0.16; gl 33,132; p=1.000). En la comparación de la variedad ndv contra la ntv, ntr, ntss al emplear contrastes no hubo diferencias significativas (p≤ 0.05) en los 12 meses después de plantadas.

By comparing the length of cladodes in ntr, against ntv and ndv, no statistically significant differences at 12 months after planting was shown. This behavior is attributed to the plants started a process of acclimatization, as a mechanism to survive in a place different from their natural habitat.

Moreover, the variety NTSS was the one with shorter length of cladode, also after 120 days from planting, although growth was continuous due to the presence of residual moisture in early rainy season (May-June 2008). This growth was lower with interaction to the other varieties (Figure 1). As a consequence to these observations, we can comment that if Ruiz et al. (2008) found significant differences in a population of nopal vegetable, using the same species and in the same environmental conditions by varying only the population density is very possible that the differences in growth could be higher when compared to other variety, as happened, in this case, the variety NTSS.

With respect to the increased on width of cladodes between varieties, there were statistically significant differences (F= 4.65, df 3, 132, p= 0.0040), indicating that a variety had cladodes of different size regarding the other varieties, with

Figura 1. Longitud de cladodios de nopal de tuna verde (ntv), nopal de verdura (ndv), nopal de tuna roja (ntr), nopal de tuna sin semilla (ntss) a través del tiempo. Las líneas verticales indican el intervalo de confianza de la media al 95 de probabilidad.

Figure 1. Length of cladodes in nopal de tuna verde (ntv), nopal de verdura (ndv), nopal de tuna roja (ntr) and, nopal sin semillas (NTSS) through time. The vertical lines indicate the confidence interval of the mean at 95 probabilities.

Long

itud

(cm

)18

16

14

12

10

8

6

4

2

00 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330

Tiempo (días)

Nopal de tuna verde (ntv)

Nopal de verdura (ndv)Nopal de tuna roja (ntr)

Nopal de tuna sin semilla (ntss)


La variedad ntss presentó mayor valor en ancho de cladodio de 6.4 cm durante el tiempo que duró el experimento. Mientras que el valor más bajo lo obtuvo la variedad ndv 3.2 cm. El valor obtenido es similar al menos para la variedad ntss a lo reportado por Ruiz et al. (2008) quien obtuvo un promedio de 5 cm en variedades de Opuntia spp.

El incremento promedio del ancho del cladodio fue lento a lo largo de los 12 meses en tres variedades ndv, ntv, ntr. Al final del experimento se obtuvo un incremento para ntv de 2.8 cm, ndv 3.2 cm, ntr 3.3 cm, a diferencia de la variedad ntss que fue de 6.4 cm, esto podría deberse a que la variedad ntss se adaptó mejor a las condiciones ambientales de Angostillo (Figura 2).

El aumento del ancho de cladodios fue diferente respecto a la longitud, se piensa que las variedades ocuparon la energía para los procesos fisiológicos en el incremento de la longitud de cladodio. Ruiz et al. (2008) menciona que el nopal cuando crece ocupa su energía para incrementar su longitud en cladodios y cuando esto sucede el incremento de grosor es mínimo y en algunos casos es nulo.

En el engrosamiento de cladodios respecto a variedades, si hubo diferencias estadísticas significativas (F= 5.87; gl 3, 132; p= 0.009), fue la variedad nopal de tuna verde la que tuvo un menor grosor y la de mayor aumento fue la variedad nopal de tuna sin semilla; acerca del tiempo si hubo diferencias significativas (F= 10.40; gl 11,132; p= 0.001), el grosor fue mayor con el transcurso de los meses; en la interacción variedad-tiempo no hubo diferencias significativas (F= 0.30; gl 33, 132; p= 0.999); es decir, todas crecieron igual en este factor (Figura 3). Al comparar la variedad de ntr contra la variedad ntv y ndv al emplear contrastes se encontraron diferencias estadísticas en los tiempos 30, 60, 120, 180 días después de plantadas. Los cladodios empezaron el aumento de engrosamiento a partir de los 30 días para la variedad (ntr) y 60 días para ndv, ntv, ntss.

El grosor de cladodios se mantuvo estable durante todo el periodo de crecimiento (Figura 3). A los 240 días de plantadas se observa una tasa mayor de crecimiento en el grosor para el ntv y ndv, debido al periodo de lluvia. Al término de los 12 meses el grosor fue para ntv fue de 0.53 cm, para ndv, 0.56 cm, ntr 0.90 cm, y ntss 0.61 cm. El grosor tuvo un incremento mayor a los 240 días que corresponde al mes donde inician las lluvias, al absorber agua el grosor aumentó esto se debe al mecanismo de reservas de nutrimentos que dispone la planta y a la presencia de

respect to the time variable it did show significant statistical differences (F= 2.38, df 11,132, p= 0.0101), while the time interaction was not significant at all (F= 0.16, df 33,132, p= 1.000). By comparing the variety ndv against ntv, ntr and, NTSS using contrasts, there were no significant differences (p≤ 0.05) in the 12 months after planting.

The variety NTSS showed higher value on width 6.4 cm during the period of the experiment. While the lowest value was obtained by the variety ndv, 3.2 cm. The value obtained is similar to the variety NTSS as reported by Ruiz et al. (2008) who obtained an average of 5 cm in varieties of Opuntia spp.

The average increase of cladodes width was slow over 12 months in three varieties ndv, ntv, ntr. At the end of the experiment there was an increase of 2.8 cm for ntv, 3.2 cm ndv and, 3.3 cm in ntr, unlike the variety NTSS which was 6.4 cm, this could be due to the variety NTSS that better adapted to the environmental conditions in Angostillo (Figure 2).

Increasing the width of the cladodes was different compared to the length; it is thought that the varieties occupied the energy for the physiological processes while increasing the

Figura 2. Ancho de cladodios de nopal de tuna verde (ntv), nopal de verdura (ndv), nopal de tuna roja (ntr), nopal de tuna sin semilla (ntss) a través del tiempo. Las líneas verticales indican el intervalo de confianza de la media al 95% de probabilidad.

Figure 2. Width of cladodes in nopal de tuna verde (ntv), noparl verdura (ndv), nopal de tuna roja (ntr), nopal de tuna sin semillas (NTSS) through time. The vertical lines indicated the confidence interval of the mean at 95% probability.

Anc

ho (c

m)

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330

Tiempo (días)

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Nopal de tuna verde (ntv)

Nopal de verdura (ndv)

Nopal de tuna roja (ntr)



length of the cladodes. Ruiz et al. (2008) mentioned that when the cactus grows they use their energy to increase its length and when this happens any increase in thickness is minimal and in some cases is zero.

In the thickening of cladodes regarding varieties, there were statistically significant differences (F= 5.87, df 3, 132, p= 0.009); nopal de tuna verde variety had the lowest thickness and the highest increase was for the variety nopal de tuna sin semillas; regarding time, there were significant differences (F= 10.40, df 11,132, p= 0.001), the thickness was larger through time in range-time interaction was not significant (F= 0.30, df 33, 132, p= 0.999); i.e., all grew the sane in this factor (Figure 3). When comparing the variety of ntr against ntv and ndv, by using contrasts, statistical differences were found in the times 30, 60, 120, 180 days after planting. The cladodes began thickening from 30 days for the variety (ntr) and 60 days for ndv, ntv and, NTSS.

The thickness of cladodes remained stable throughout the growing period (Figure 3). At 240 days after planting, there was a higher rate of growth in thickness for ntv and ndv, due to the rain. At the end of the 12 months the thickness for ntv was 0.53 cm, 0.56 cm for ndv, 0.90 cm ntr and, 0.61 cm for NTSS. The thickness had a higher increase in the 240 days which corresponds to the month when the rains begin, the water absorb thus increasing thickness due to the mechanism of nutrient reserves available to the plant and the presence of reserve water quantities, these causes the cladode to becomes turgid and therefore increasing its thickness (Pimienta, 1999).

When comparing the average temperature of Texcoco, place of origin of the species of cactus, with that of Angostillo, where the species was introduced, we can see that there are differences in temperature, low in January in Texcoco, 12.6 °C while for Angostillo was 21.3 °C in the same month. Texcoco’s maximum temperature was 18.7 °C in May and Angostillo was 28.4 °C in the same month (Figure 4). These differences may explain why some varieties did not grow as in their natural habitat. For example, Pimienta (1999) mentioned that growth of cactus length is higher than 20 cm per year; however, in this research we obtained a value of 9.20 cm for the variety NTSS, the highest value was for ntv with 15.5 cm.

By comparing the maximum rainfall in Texcoco (139.5 mm) and Angostillo (207.7 mm) in July, 2009 (Figure 5), these values are related to rainfall plant response, as it was in the month of highest rainfall when it had the highest increase in length and thickness.

cantidades de agua de reserva, lo anterior produce que el cladodio se vuelve más turgente y por lo tanto el grosor aumenta (Pimienta, 1999).

Al comparar la temperatura promedio de Texcoco, lugar de origen de las especies de nopal, con la de Angostillo, lugar donde fueron introducidas las especies; podemos observar que existen diferencias de temperatura, la mínima en enero para Texcoco fue de 12.6 °C mientras que para Angostillo fue de 21.3 °C en el mismo mes. La temperatura máxima para Texcoco fue de 18.7 °C en mayo y para Angostillo fue de 28.4 °C en el mismo mes (Figura 4). Estas diferencias pueden explicar porque algunas variedades no crecieron igual que en su hábitat natural. Por ejemplo, Pimienta (1999) menciona que el crecimiento de longitud de nopal es superior a 20 cm anual; sin embargo, en esta investigación se obtuvo un valor de 9.20 cm para la variedad ntss, el valor más alto fue para el ntv con 15.5 cm.

Al comparar la precipitación máxima de Texcoco (139.5 mm) y en Angostillo (207.7 mm) en julio del año 2009 (Figura 5), estos valores de precipitaciones se relacionan con la respuesta de la planta, ya que fue en este mes de mayor precipitación cuando se obtuvo el mayor incremento de longitud y grosor de cladodio.

Figura 3. Grosor de cladodios de nopal de tuna verde (ntv), nopal de verdura (ndv), nopal de tuna roja (ntr), nopal de tuna sin semilla (ntss) a través del tiempo. Las líneas verticales indican el intervalo de confianza de la media al 95% de probabilidad.

Figure 3. Thickness of cladodes in nopal de tuna verde (ntv), nopal verdura (ndv), nopal de tuna roja (ntr), nopal de tuna sin semillas (NTSS) through time. The vertical lines indicate the confidence interval of the mean at 95% probability.

Gro

sor (

mm

)

1.1

1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330

Tiempo (días)

Nopal de tuna verde (ntv)Nopal de verdura (ndv)Nopal de tuna roja (ntr)



Datos similares encontraron Pimienta y Nobel (1998) donde reportan que el crecimiento de nopal se lleva a cabo en los meses de lluvia. Por otra parte la menor precipitación fue 7.2 mm para Texcoco en enero, mientras que en Angostillo fue de 0.6 mm en diciembre (Figura 5), en estos meses el crecimiento de las variedades fue menor.

La producción de brotes, así como su crecimiento y grosor está relacionado con la edad de la penca madre, época de siembra, el vigor, y las condiciones ambientales que se presenten en el lugar (García et al., 2007; Solano y Orijuela, 2008). El cuadro 1 muestra el porcentaje de brotación de cladodios en interacción a las cuatro variedades evaluadas. El nopal de verdura presentó el valor más alto, mientras que el más bajo fue nopal de tuna verde.

Solano y Orihuela (2008) reportan que cuando se plantan cladodios enteros de O. ficus-indica a los 8 meses se pueden presentar brotes jóvenes de 7.3% a 91.3%. Sin embargo, todas las variedades presentaron nuevos brotes, con esto se pudo demostrar que las variedades tuvieron una respuesta favorable a las condiciones ambientales de la comunidad de Angostillo.

La clasificación de color se utiliza para caracterizar frutos, semillas, hojas, pétalos, así como para medir la producción de clorofila en los vegetales. El color para el cladodio de nopal de tuna verde fue de 5GY 5/8, para nopal de verdura 7.5GY 6/2, nopal de tuna roja 7.5GY 5/4 y nopal de tuna sin

Similar data were found by Pimienta and Nobel (1998) who reported that cactus growth takes place in the rainy months. Moreover lower rainfall was 7.2 mm for Texcoco in January, while Angostillo was 0.6 mm in December (Figure 5), during this months, the varieties growth was lower.

Bud production as well as their growth and thickness are related to the age of the leaf stem, planting time, vigor, and environmental conditions that occur at the site (García et al., 2007; Solano and Orijuela, 2008). The Table 1 shows the percentage of sprouting interaction of cladodes in the varieties evaluated. The variety nopal verdura had the highest value, while the lowest was nopal de tuna verde.

Solano and Orihuela (2008) reported that when planting the cladodes of O. ficus-indica at 8 months young shoots can occur from 7.3% to 91.3%. However, all varieties

Cuadro 1. Porcentaje relativo de brotes de cladodios en función al total de todas las variedades de nopal.

Table 1. Relative percentage of cladodes buds according to the total varieties of nopal.

Variedad de nopal (%)Nopal de verdura 43.48

Nopal de tuna sin semilla 28.26Nopal de tuna roja 15.22

Nopal de tuna verde 13.04

Figura 4. Temperatura promedio mensual del año 2009 en Texcoco de Mora, Estado de México y Angostillo, Veracruz.

Figure 4. Monthly average temperature in 2009 for Texcoco de Mora, State of Mexico and Angostillo, Veracruz.

Tem

pera

tura

(°C

)

E F M A M J J A S O N DMeses

30

25

20

15

10

5

0

Texcoco, MéxicoAngostillo, Veracruz

Figura 5. Precipitación promedio mensual del año 2009 en Texcoco de Mora, Estado de México y Angostillo, Veracruz.

Figure 5. Monthly average rainfall in 2009 for Texcoco de Mora, State of Mexico and Angostillo, Veracruz.

MesesE F M A M J J A S O N D

250

200

150

100

50

0Pr

ecip

itaci

ón (m

m)

Texcoco, MéxicoAngostillo, Veracruz


semilla 2.5GY 6/8. Los reportes del color en nopales son escasos; sin embargo, Luna (2006) utilizó la carta de colores Munsell para clasificación de frutos en especies de cactáceas columnares en la región de la Mixteca Baja, México; por su parte, Madriz y Luciani (2002) la emplearon para clasificar el color verde en genotipos de fríjol (Vigna radiata).

Conclusiones

La longitud, ancho y grosor de cladodio de las variedades de O. ficus-indica aumentaron a través de todo el año, fue mayor para algunas variedades en los meses de lluvia (mayo a septiembre). Todas las variedades de O. ficus-indica (L.) Mill presentaron brotación de cladodios. La variedad de nopal de verdura presentó la mayor brotación, mientras que la variedad nopal de tuna verde fue la que presentó el menor valor. La temperatura y la precipitación de la comunidad de Angostillo permitieron el crecimiento todas las variedades utilizadas.

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developed new buds, with this it could be demonstrated that, the varieties had a favorable response to environmental conditions in Angostillo.

Color classification is used to characterize fruits, seeds, leaves, petals, as well as to measure the production of chlorophyll in plants. The color for nopal de tuna verde was 5GY 5/8, for nopal verdura 7.5GY 6/2, nopal de tuna roja 7.5GY5/4 and, 2.5GY6/8 for nopal de tuna sin semillas. Reports on cactus color are scarce; however, Luna (2006) used the Munsell color chart for grading the most important cacti species in the region of the Mixteca Baja, Mexico.

Conclusions

Length, width and thickness of cladodes of the varieties of O. ficus-indica increased throughout the year, being was higher for some varieties in the rainy season (May to September). All the varieties of O. ficus-indica (L.). Mill had sprouting of cladodes. The variety nopal de verdura had the highest sprouting, while the variety nopal de tuna verde was the one with the lowest value. The temperature and precipitation of Angostillo allowed all varieties to grow.

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El ecoturismo: un estudio de caso del estado de Veracruz*

Ecotourism: a case study of the State of Veracruz

Arturo Pérez Vázquez1, Doris Arianna Leyva Trinidad2§ y J. Cruz Garcia Albarado3

1Colegio de Postgraduados, Campus Veracruz. Carretera Xalapa-Veracruz, km 88.5 Predio Tepetates, Mpio. De Manlio F. Altamirano, Veracruz, Veracruz. C. P. 91700. [email protected]. 2Ciencias en Agroecosistemas Tropicales. Colegio de Postgraduados, Campus Veracruz. Carretera Xalapa- Veracruz, Predio Tepetates, Municipio De Manlio F. Altamirano, Veracruz, Veracruz, C. P. 91700. Tel: (229) 201 07 70 Ext. 64332. 3 Colegio de Postgraduados, Campus Córdoba. Carretera Córdoba-Veracruz, km 34.8, Congregación Manuel León, Municipio Amatlán de los Reyes, Veracruz. C. P. 94946. [email protected]. §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: enero de 2013


Resumen

México es uno de los destinos turísticos líderes a nivel mundial, donde la biodiversidad, regiones agroecológicas, ríos y costas, por ello el estado de Veracruz es un destino de gran interés para el desarrollo del ecoturismo. Por tanto, el objetivo fue analizar el nivel de participación de las comunidades en el desarrollo de estos centros turísticos y su nivel de sustentabilidad. Se entrevistaron a 10 propietarios de centros ecoturísticos localizados en los municipios de Catemaco, Huatusco y Actopan en el estado de Veracruz. Se encontró que estos centros se ubican en ecosistemas de selva y manglares, tienen gran participación comunitaria, afluencia turística puntual, cuyo objetivo es contacto con la naturaleza con una rentabilidad baja, a pesar de que promueven el desarrollo económico regional. Se concluye que diversas comunidades rurales del estado de Veracruz están participando activamente en el desarrollo del ecoturismo, particularmente, aquellas ubicadas en las colindancias con ecosistemas biodiversos y rasgos culturales. Asimismo, existe una percepción positiva respecto a la relación entre las actividades de ecoturismo y el desarrollo local sustentable.

Palabras clave: ecosistemas, sustentabilidad, turismo de naturaleza.

Abstract

Mexico is one of the leading tourist destinations in the world, due to its biodiversity, agro-ecological regions, rivers and coasts, for this the State of Veracruz is a destination of great interest for the development of ecotourism. Therefore, the objective was to analyze the level of community participation in the development of these resorts and their level of sustainability. We interviewed 10 owners of ecotourism centers located in the municipalities of Catemaco, Huatusco and Actopan in the State of Veracruz. It was found that these regions are located in the jungle and mangrove ecosystems, they have a high community involvement, regular tourist inflow, which aims to have a closer contact with nature with low profitability, even though they promote the regional economic development. It is concluded that several rural communities of the State of Veracruz are actively participating in the development of ecotourism, particularly those located in the biodiverse ecosystems adjacencies with cultural traits. There is also a positive perception about the relationship between ecotourism and sustainable local development.

Key words: ecosystems, sustainability, nature tourism.

Arturo Pérez Vázquez et al.1016 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

Introducción

México es uno de los destinos turísticos líderes a nivel mundial debido a su privilegiada posición geográfica, vías de comunicación y rica y variada diversidad paisajista, diversidad biológica, cultural, gastronómica y arqueológica. Por esta actividad ingresan anualmente cerca de $8 000 millones de dólares (Barkin, 2000). Se estima que en el año 2000 el ecoturismo a nivel mundial creció 15% (OMT). Países megadiversos como México son especialmente favorecidos con una alta demanda ecoturística. Esto ubica a México en el décimo lugar en destinos turísticos a nivel internacional, recibiendo en 2012 aproximadamente 10.804 millones de visitantes, lo que representa una reducción de100% respecto al año 1996 (SECTUR, 2013). El ecoturismo es un segmento pequeño del turismo basado en naturaleza. Éste turismo es entendido como la modalidad turística ambientalmente responsable consistente en viajar o visitar áreas naturales con el fin de disfrutar, apreciar y estudiar los atractivos naturales y cualquier manifestación cultural del presente y del pasado que puedan encontrarse allí (Ceballos-Lascuraín, 1987; WWF, 1995). En el estado de Veracruz confluyen dos grandes ambientes geográficos, el neártico y el neotropical, que aunado a la variada orografía, le confiere una extraordinaria riqueza natural que incluye 27 tipos de ecosistemas, entre ellos bosques de pinos, mesófilo de montaña, selva alta y mediana perennifolia y baja caducifolia, entre otros (Sosa y Gómez-Pompa, 1994). La diversidad de regiones agroecológicas, ríos y costas hace del estado un destino de gran interés para el desarrollo de centros ecoturísticos.

La Organización Mundial de Turismo (OMT) y la Comisión para la Cooperación Ambiental de América del Norte (CCAAN), han establecido que el ecoturismo debe cumplir con las condiciones de: ayudar a la protección de los ecosistemas y sus recursos naturales mediante medidas de conservación; sensibilizar a la población local y foránea sobre la importancia de los recursos naturales y la conservación y aprovechamiento sustentable de los ecosistemas; fomentar en los visitantes cambios de actitud y acciones responsables hacia la naturaleza; contribuir a que la comunidad sea el actor principal en la planeación, control político, operación y distribución de los beneficios económicos de todo proyecto y propiciar el respeto a las culturas locales, sus tradiciones, usos y costumbres, como un factor que posibilite el intercambio cultural entre las comunidades residentes y los visitantes.

Introduction

Mexico is one of the leading tourist destinations in the world due to its privileged geographical position, communication roads and rich and varied landscapes, biodiversity, cultural, culinary and archaeological. Because of this activity there is an annual income about $ 8 000 million (Barkin, 2000). It is estimated that in 2000 worldwide ecotourism grew 15% (WTO). Diverse countries such as Mexico are particularly favored with a high demand ecotourism. This places Mexico in tenth place in international tourist destinations, receiving in 2012 approximately 10 804 million visitors, representing a reduction of 100% compared to 1996 (Tourism Secretary, 2013). Ecotourism is a small segment of nature-based tourism. This tourism is understood as a form of tourism consisting of environmentally responsible travels and visitation to natural areas to enjoy, appreciate and explore the natural attractions and any cultural manifestation of the present and the past that can be found there (Ceballos-Lascuraín, 1987; WWF, 1995).

In the State of Veracruz two major geographical environments confluence, the Nearctic and Neotropical, which together with the varied terrain, gives extraordinary natural richness that includes 27 types of ecosystems, including pine forests, mountain cloud forest high and evergreen and deciduous medium forest, between others (Sosa and Gómez-Pompa, 1994). The diversity of agro-ecological regions, rivers and coasts makes the State a destination of great interest for the development of ecotourism centers.

The World Tourism Organization (UNWTO) and the Commission for Environmental Cooperation of North America (NACEC) have established that, the ecotourism should satisfy certain conditions: to help protecting ecosystems and natural resources through conservation, sensitize local and foreign population on the importance of natural resources and the conservation and sustainable use of ecosystems; encourage visitors to change their attitude and responsible actions towards nature, contributing to the community is the main actor in the planning, political control, operation and distribution of the economic benefits of any project and encourage respect for local cultures, traditions and customs, as a factor that enables cultural exchange between communities residents and visitors.

Ecotourism is conceived as an economic activity that promotes both sustainability and social welfare and economic diversification in rural areas. The conventional

El ecoturismo: un estudio de caso del estado de Veracruz 1017

El ecoturismo es concebido como una actividad económica que promueve tanto sustentabilidad como bienestar social y diversifica la economía en el ámbito rural. El turismo masivo o convencional no se contrapone del todo al ecoturismo, ya que éste último depende más del proceso de diseño e implementación sobre la forma en que las comunidades locales y sus recursos participan en el proyecto (Barkin, 2000; Weaver, 2001). Aunque el origen de la definición de ecoturismo no es totalmente claro, ha existido un debate sobre lo que es ó debe ser. Los términos de conservación de recursos naturales y sustentabilidad son actualmente elementos considerados en las diversas definiciones (Cuadro 1).

Las diferentes definiciones de ecoturismo incluyen conexiones conceptuales entre turismo y ambientes naturales, ecosistemas naturales, manejo sustentable, educación ambiental, desarrollo de las comunidades locales, bienestar social y contribución a la conservación de recursos naturales. Por ello, esta investigación se apega a la siguiente definición donde el ecoturismo debe ser una forma de turismo basado en la naturaleza que debe preservar la base de los recursos naturales, fomentar la equidad social y ser económicamente viable y al mismo tiempo deben proveer oportunidades para los visitantes de conectarse con la naturaleza, apreciar y aprender acerca de la ecología, ambientes naturales o de específicos elementos de la naturaleza y la cultura local.

Dada la multifuncionalidad del ámbito rural y los planteamientos de la Ley de Desarrollo Rural Sustentable (LDRS), es necesario identificar las potencialidades de los territorios rurales. Por tanto, la presente investigación tuvo el propósito de evaluar los impactos (positivos y negativos) sociales, económicos y ambientales derivados de la actividad de todos los desarrollos turísticos en el estado de Veracruz y de qué forma impacta en la calidad y nivel de vida de la gente local. Asimismo, determinar el nivel de participación de las comunidades en el desarrollo de estos polos ecoturísticos como un negocio viable, ambientalmente sustentable y socialmente aceptable.

La presente investigación se realizó de mayo junio de 2010. El trabajo de campo se dividió en tres fases: 1) invitación a los responsables de los sitios ecoturísticos (Cuadro 1). Para proveer información; 2) sesión para presentación y explicación de los objetivos del la investigación; y 3) aplicar de una encuesta (mediante cuestionario) a los responsables y colaboradores de los sitios ecoturisticos. Estos fueron entrevistados de manera personal y los datos registrados en los cuestionarios.

mass tourism does not opposed to ecotourism at all, since the latter depends more on the design and implementation process on how local communities and resources are involved in the project (Barkin, 2000, Weaver, 2001). Although the origin of the definition of ecotourism is not entirely clear, there has been a debate about what is or should be. The terms of natural resource conservation and sustainability are currently elements considered in the various definitions (Table 1).

The different definitions of ecotourism include conceptual connections between tourism and the natural environment, natural ecosystems, sustainable management, environmental education, local community development, social welfare and contribution to the conservation of natural resources. Therefore, this research adheres to the following definition where ecotourism should be a form of nature-based tourism that should preserve the natural resource base, promote social equity and be economically viable and at the same time should provide opportunities for visitors to connect with nature, appreciate and learn about the ecology, natural environments or specific elements of nature and local culture.

Cuadro 1. Definiciones de ecoturismo.Table 1. Definitions of ecotourism.

Fuente DefiniciónCeballos-Lascuráin

(1987)Viajar a áreas naturales relativamente no alteradas o contaminadas con el objetivo específico de estudiar, admirar (recreación pasiva), o disfrutar el escenario y las plantas y animales silvestres así como también la existencia de las manifestaciones culturales (pasadas y actuales) presentes en esas áreas.

The Ecotourism Society (1991, a,b); Boo (1991); Cater

(1994)

Viajar responsablemente a áreas naturales las cuáles conservan el ambiente y mejoran el bienestar de la gente local.

Ecotourism Association of

Australia (1992)

Turismo ecológicamente sustentable que cuida el entendimiento de la cultura y el ambiente, apreciación y conservación.

National Ecotourism Strategy of

Australia Allcock et al. (1994)

Es turismo basado en la naturaleza que incluye educación, e interpretación del ambiente natural y es manejado para ser ecológicamente sustentable.


Los sitios seleccionados tienen una tradición en actividades de turismo de naturaleza. Además, son en su mayoría de tipo comunitario que ofrecen una amplia gama de servicios ecoturisticos. Todos se encuentran ubicados en el estado de Veracruz (Cuadro 2).

El tamaño de muestra para aplicar los cuestionarios no se estimó estadísticamente, sino que se seleccionó una muestra representativa de 10 prestadores de servicio turísticos.

Se empleo la técnica de encuesta y los datos se recabaron por medio de un cuestionario. Los datos fueron sistematizados en una base Excel y analizados para su interpretación. La información recabada se complementó con investigación de fuentes secundarias.

Perfil desarrollos turísticos y de los entrevistados

Los desarrollos ecoturísticos que fueron objeto de este estudio (Cuadro 2), 70% son empresas comunitarias y 30% privadas. La edad mínima de los responsables de

Given the multifunctionality of rural areas and approaches of Sustainable Rural Development Act (LDRS), it´s necessary to identify the potential of rural areas. Therefore, the present study aimed to assess the impacts (positive and negative) social, economic and environmental benefits

derived from the activity of all tourism developments in the State of Veracruz and how they impact on the quality and standard of living of local people. Also, to determine the level of community participation in the development of these poles as a viable, environmentally sustainable and socially acceptable.

This research was conducted in May-June 2010. The field work was divided into three phases: 1) invitation to the responsible ecotourism sites (Table 1). To provide information; 2) session for presentation and explanation of the research objectives; and 3) implementation of a survey (by questionnaire) the perpetrators and collaborators of ecotourism sites. These were personally interviewed and the data recorded in the questionnaires.

Cuadro 2. Sitios ecoturísticos incluidos en este estudio.Table 2. Ecotourism sites included in this study.

Sitio turístico Ubicación Tipo de turismoLa Mancha en Movimiento S. de S. S. La Mancha, Actopan. 19°35'46.4 N y

96°23'04.4 O a 4 msnmEcoturismo

Reserva Benito Juárez Benito Juárez, Catemaco. 18°22'6.99 N y 95°1'33.80 O a 358 msnm

Ecoturismo

Manglares de Sontecomapan S. C. de R. L. Sontecomapan, Catemaco. 18°31'5.92 N y 95° 2'14.11 O a 9 msnm

Ecoturismo

Ecoturismo Arquelógico Las Margaritas S. C. de R. L.

Las Margaritas, Catemaco. 18°21'54.62 N y 95° 2'15.67 O a 343 msnm

Turismo arqueológico y rural

Cielo, Tierra y Selva S. S. S. (Selva del Marinero) López Mateos, Catemaco. 18°26'19.65 N y 94°57'55.51 O a 175 msnm

Ecoturismo campesino

Centro Ecoturistico Cascadas Encantadas S. S. S. Benito Juárez, Catemaco. 18°22'6.99 N 95°1'33.80 O a 530 msnm

Turismo alternativo y ecoturismo

Rancho Hermosa Vista (Soc. de Producción Rural)

Elotopec, Huatusco, 19° 9'14.82"N y 96°57'39.41"O a 1840 msnm

Ecoturismo y turismo de aventura

Los Amigos Sontecomapan, Catemaco. 18º 55’ 27´´ N y 94º 99’89 O a 2 msnm

Turismo agroecológico

Ecoturismo El Apompal S. C. de R. L. Miguel Hidalgo, Catemaco. 18° 22' 30.84 N y 94°57'15.83 O a 642 msnm

Ecoturismo

Reserva Ecológica Nanciyaga Coyame, Catemaco. 18° 26' 49.93´´ N y 95° 4'7.64 O a 339 msnm

Turismo alternativo y de relajación


dichos sitios es de 26 años y la mayor de 49. El 36% de los entrevistados tienen estudios de licenciatura y de primaria y 28% de secundaria. El 27% son campesinos y 9% son guía, biólogo, profesor de educación física, ingeniera ambiental y administrador de empresas.

El 64% de los centros ecoturísticos se ubican en el municipio de Catemaco, 20% en Huatusco y 16% en Actopan. Sólo 27% (3) de los sitios cuentan con sitio de Internet, mientras 73% tienen cuenta de correo electrónico para contactos e informes. Algo similar es con la disponibilidad de un número telefónico, siendo en algunos de los casos el de la caseta telefónica del pueblo.

Respecto a la presencia de turistas, existen tres picos: en semana santa, en vacaciones de verano y en las de invierno, que son las temporadas donde se presenta la mayor afluencia de turistas. Es decir, 90% de los desarrollos turísticos reporta una mayor presencia en el mes de abril (semana santa), 82% una alta presencia en los meses de julio y agosto (vacaciones de verano) y otro 73% en el mes de diciembre (vacaciones de invierno). En el resto de los meses la presencia turística es mínima (Figura 1).

Respecto a la recepción de turistas en los sitios turísticos, 91% recibe mayormente turismo nacional (procedentes del D. F., Estado de México y Puebla), 64% turistas extranjeros (Italia, Francia y Estados Unidos), 45% estatal y sólo 27% reporta turismo local. Un caso excepcional es el de Nanciyaga que reporta una afluencia anual promedio de 7 000 visitantes. En semana Santa los principales turistas son

The selected sites have a tradition in nature tourism activities. They are mostly offering a wide range of ecotourism services. All located in the State of Veracruz (Table 2).

The sample sizes to apply the questionnaires were not considered statistically, but a representative sample of 10 tourism service providers.

We used the survey technique and the data were collected through questionnaire. The data were systematized into Excel and analyzed for interpretation. The information gathered was supplemented with a secondary research.

Tourism developments and respondents profile

The ecotourism developments that were subject on this study (Table 2), 70% are community enterprises and 30% private. The minimum age of those responsible for these sites is 26 and the oldest 49. 36% of respondents have a bachelor's degree and 28% of elementary and high school. 27% are farmers and 9% are guides, biologist, and professors of physical education, environmental engineer and managers.

64% of ecotourism centers are located in Catemaco, 20% in Huatusco and 16% in Actopan. Only 27% (3) of the sites have Internet, while 73% have email account for contacts and reports. Similar in the availability of a phone number, being in some cases the town´s phone booth.

Regarding the presence of tourists, there are three peaks: at Easter, in summer holiday in the winter, which are the seasons where it has the largest number of tourists. That is, 90% of tourist developments reported a greater presence in the month of April (Easter), 82% a high presence in the months of July and August (summer holidays) and another 73% in December (winter). In the remaining months tourist presence is minimal (Figure 1).

Regarding the reception of tourists at tourist sites, 91% received mostly domestic tourism (from the City, State of Mexico and Puebla), 64% foreign tourists (Italy, France and the United States) 45% from the State and only 27% report local tourism. An exceptional case is that of Nanciyaga, reporting an annual average influx of around 7 000 visitors. During the Easter, most of the tourists are national families. In general the trend of tourists in the last 10 years has been increasing its ups and downs for security.

Figura 1. Meses de mayor presencia de turistas en los sitios ecoturísticos en Veracruz.

Figure 1. Months with the highest tourism presence in Veracruz´s ecotourism centers.

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Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept Oct Nov DicMeses con mayor presencia turistica


familias nacionales. En general la tendencia de turistas en los últimos 10 años ha ido en incremento con sus altibajos por cuestiones de seguridad.

Servicios y tipo de turismo ofertados

Los dos servicios que mayormente ofertan los desarrollos turísticos son: Alimentación (91%) y hospedaje (82%). El 100% de los sitios ofrece contacto con la naturaleza y otras actividades como agrícolas y temazcal (36%). En su mayoría, estos sitios se cuentan con un servicio de restaurant con comida típica regional como son tegogolos, topotes, mojarras, flor de chocho, carne de chango, pellizcadas preparadas, pozol y cocteles de diferentes (Figura 2). Además, en varios de ellos se ofertan artesanías, ceremonias rituales y medicina tradicional.

Respecto al tipo de turismo que ofertan, 73% ofrecen el ecoturismo, 55% turismo ecológicamente responsable y de tipo familiar, 36 % turismo científico, 27% turismo de aventura y un mismo porcentaje (18%) de naturaleza y recreacional.

Tipo de ecosistema donde se ubican los sitios turísticos

Respecto al tipo de ecosistema en donde se ubican los desarrollos turísticos, 55% se encuentra en selva alta perennifolia, 36% en manglar, un mismo porcentaje (18%) en lago, bosque mesófilo de montaña y selva baja caducifolia, así como en dunas costeras (9%) y selva mediana (9%).

Services and type of tourism offered

Two of the services mostly offered are: food (91%) and accommodation (82%). 100% of the sites offer a contact with nature and other agricultural activities such as Temazcal (36%). Most of these sites have a restaurant service with typical regional food like tegogolos, topotes, fish, chocho flower, monkey meat, pozol and cocktails (Figure 2). Furthermore, a number of them offer crafts, ritual ceremonies and traditional medicine.

Regarding the type of tourism offered, 73% offer ecotourism, 55% ecologically responsible tourism and family type, 36% scientific tourism, adventure tourism 27% and the same percentage (18%) and recreational nature.

Ecosystem type

Regarding the type of ecosystem in which the tourist centers are located, 55% are in high evergreen forest, 36% in mangrove, the same percentage (18%) lake, mountain cloud forest and deciduous forest and in dunes coastal (9%) and medium forest (9%).

Social, economic and environmental importance of the tourist sites

All the respondents strongly agreed that tourist sites contribute to improve the level of knowledge and skills of local people, giving the highest rating of 5. 91% strongly

Figura 2. a) tipo de servicios y actividades; y b) que ofertan los sitios turísticosFigure 2. a) type of services and activities, and b) that offer the tourist sites.

Contacto con

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55% 45%

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agreed that they provide employment opportunities for women with a rating of 4.91. Regarding the participation of local people in the planning of natural resources, 82% strongly agreed, and the same percentage (9%) agree and moderately agree with a rating of 4.73. In fourth place and a score of 4.64, it was found that the sights help to create jobs for local people, being strongly agree, 73%, 18% agreed, and the same percentage (10%) neutral and agreed .

In fourth place, the sites also promoted local culture and traditions, where 73% strongly agreed, 18% agreed and 9% moderately agree. 64% strongly agreed they promote social cohesion and 36% agreement. 54% strongly agreed that it provides a fair income to employees, 27% agree and 18% moderately agree with a rating of 4.36. Regarding the participation of local people in decision-making, 64% strongly agreed, 18% agreed and 9% moderately agree with a rating of 4.36. Finally, 45% strongly agreed that creates a sense of belonging, and 54% agreement and a score of 4.45 (Figure 3).

From the point of view of the importance of tourism centers and their economic role, the rating assigned varied a few (Figure 4). First (4.82 rating), it was found that 91% strongly agreed to help promoting regional development and 9% moderately agree. In second place (4.73) 73% strongly agreed and 27% agreed that before the crisis tourism centers are an important option. In third place (4.64), 73% strongly agreed to provide a fair income to employees, 18% moderately agree, and 9% agree.

Importancia social, económica y ambiental de los sitios turísticos

El 100% de los entrevistados estuvo totalmente de acuerdo en que los sitios turísticos contribuyen a mejorar el nivel de conocimientos y habilidades de la gente local, dando la máxima calificación de 5. El 91% estuvo totalmente de acuerdo de que éstos brindan oportunidades de empleo para la mujer con una calificación de 4.91. Respecto a la participación de la gente local en la planeación de los recursos naturales; 82% estuvo totalmente de acuerdo, y un mismo porcentaje (9%) de acuerdo y moderadamente de acuerdo con una calificación de 4.73. En cuarto lugar y una calificación de 4.64, se encontró que los sitios turísticos contribuyen a generar empleo para la gente local, estando totalmente de acuerdo el 73%, el 18% estuvo de acuerdo y un mismo porcentaje (10%) neutro y de acuerdo.

En cuarto lugar estuvo también que los sitios promueven las tradiciones y cultura local, donde el 73 % estuvo totalmente de acuerdo, 18% de acuerdo y 9% moderadamente de acuerdo. El 64 % estuvo totalmente de acuerdo a que promueven cohesión social y 36% de acuerdo. El 54% estuvo totalmente de acuerdo de que aporta un ingreso justo a los empleados, 27% de acuerdo y 18% moderadamente de acuerdo con una calificación de 4.36. Respecto a la participación de la gente local en la toma de decisiones, 64% estuvo totalmente de acuerdo, 18% de acuerdo y 9% moderadamente de acuerdo con una calificación de 4.36. Finalmente, 45% estuvo totalmente de acuerdo a que crea un espíritu de pertenencia, y 54% de acuerdo y una calificación de 4.45 (Figura 3).

Desde el punto de vista de la importancia de los desarrollos turísticos y su papel económico, la calificación asignada varió poco (Figura 4). En primer lugar (calificación de 4.82). Se encontró que 91% estuvo totalmente de acuerdo a que contribuyen a promover el desarrollo regional y 9% moderadamente de acuerdo. En segundo lugar (4.73) 73% estuvo totalmente de acuerdo y 27% de acuerdo que ante la crisis los desarrollos turísticos son una opción importante. En tercer lugar (4.64); 73% estuvo totalmente de acuerdo a que aportan un ingreso justo a los empleados; 18% moderadamente de acuerdo, y 9% de acuerdo.

De igual manera, 64% estuvo totalmente de acuerdo a que contribuyen a mejorar el nivel de vida de la gente y 36% de acuerdo. El 54% estuvo totalmente de acuerdo, y 27% de acuerdo y 18% moderadamente de acuerdo en que

Figura 3. Importancia social de los sitios turísticos.Figure 3. Social importance of the tourist sites.

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generan ingresos permanentes para la gente local. El 73% estuvo totalmente de acuerdo de que mejoran los ingresos familiares 18%; y 9% de acuerdo y moderadamente de acuerdo. El 73% estuvo totalmente de acuerdo en que es una actividad altamente rentable y un mismo porcentaje (9%) de acuerdo, moderadamente de acuerdo y en desacuerdo. Con la menor calificación (3.64), 45 % estuvo de acuerdo que el gobierno considera a los desarrollos turísticos económicamente importantes, otro porcentaje similar (18%) estuvo totalmente de acuerdo, moderadamente de acuerdo y en desacuerdo.

Para la parte social, de igual manera existió poca variación en las calificaciones y fueron las más altas comparado con los beneficios sociales y económicos (Figura 5). En primer lugar y con la calificación máxima de 5 estuvo que conservan los conservan los recursos naturales de la región, permiten la reproducción de especies en peligro de extinción, conservan el recurso suelo e incrementan las poblaciones de fauna y flora silvestre. Al respecto, 100% de los entrevistados estuvo totalmente de acuerdo que desde el punto de vista ambiental los desarrollos turísticos contribuyen a los cuatro puntos mencionados anteriormente. De igual manera 91%, estuvo totalmente de acuerdo en que contribuyen a conservar especies en peligro de extinción y 9% de acuerdo; la misma respuesta se tuvo para mantener paisajes corredores ecológicos. El 82% estuvo totalmente de acuerdo que contribuyen a la educación ambiental de los visitantes, y 18% de acuerdo. La misma respuesta se tuvo para recarga de mantos acuíferos. El 45% estuvo totalmente de acuerdo de que deben de

Similarly, 64% strongly agreed to contribute to improving the living standards of the people and 36% agreement. 54% strongly agreed and 27% agreed and 18% moderately agreed that generate steady income for local people. 73% strongly agreed that family income improved 18%, and 9% agree, moderately agree. 73% strongly agreed that it is a highly profitable and the same percentage (9%) agree, moderately agree and disagree. With the lowest score (3.64), 45% agreed that the government considers the economically important of the tourist centers, a similar percentage (18%) strongly agreed, moderately agree and disagree.

For the social perspective, there was just a little variation in the ratings and were the highest compared to the social and economic benefits (Figure 5). First, and with the maximum score of 5 was to preserve the region's natural resources, allowing the reproduction of endangered species, conserve soil resources and increase the populations of wildlife. In this regard, 100% of respondents strongly agreed that from the environmental point of view tourism developments contribute to the four points just mentioned. Similarly, 91% strongly agreed that they help to conserve endangered species and 9% agreed, the same response was to maintain ecological corridors landscapes. 82% strongly agreed that contribute to the environmental education of visitors, and 18% agreement. The same response was to recharge aquifers. 45% strongly agreed that should receive subsidies to preserve biodiversity, 45% agreed and 9% neutral. When asked if the government considers environmentally friendly tourism development, 54% agreed, 36 neutral, and 9% strongly agree with the lowest score of 3.73.

Figura 5. Importancia ambiental de los sitios turísticos.Figure 5. Environmental importance of the tourist sites.

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Figura 4. Importancia económica de los sitios turísticos.Figure 4. Economic importance of the tourist sites.

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3.64


recibir subsidios por conservar biodiversidad; 45% de acuerdo, y 9% neutro. A la pregunta si el gobierno considera a los desarrollos turísticos ambientalmente amigables, 54% estuvo de acuerdo; 36 neutro; y 9% totalmente de acuerdo con la menor calificación de 3.73.

Los sitios turísticos establecen sinergias con la comunidad y particularmente con otros servicios que prestan otros miembros de la comunidad (taxistas, hoteles). Normalmente los días que permanecen los turistas en los sitios son de dos a tres días. Pero mayoritariamente es un día, gente que viene a Catemaco, que viene a la playa y que se regresa el mismo día. Esto indica, que muchos de los sitios turísticos tienen que implementar estrategias para que la gente se quede por más de un día.

Cabe resaltar, que varios de los sitios turísticos han recibido apoyos económicos de Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación (SAGARPA); Comisión Nacional Forestal (CONAFOR); Comisión Nacional para el Desarrollo de los Pueblos Indígenas (CDI) entre otras instituciones. Además, se tiene el apoyo de instituciones de educación superior y de investigación Universidad Veracruzana (UV); Universidad Autónoma de México (UNAM), Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas (COLPOS), entre otras. Sin embargo, la participación y compromiso de los gobiernos municipales es mínimo.

En Veracruz se identifican dos zonas de ecoturismo. 1) la de las altas montañas en donde predomina el aprovechamiento de bosque de pinos, y de bosque mesófilo de montaña. Siendo los atractivos naturales barrancas, cuevas, cumbres, entre otros. Además de tradiciones como la Xochitlali (agradecimiento a la tierra); y 2) En la zona costera, donde se aprovechan ecosistemas de selva alta perennifolia, selva mediana y selva baja caducifolia y manglares. Algunos de los sitios han conseguido la Certificación “M” -econocimiento que la Secretaría de Turismo (ST) otorga a las empresas turísticas que han implementado exitosamente el programa de calidad moderniza basado en la adopción de las mejores prácticas-, otros como sitio Ramsar (Manglares).

El turismo de naturaleza debe contribuir a la conservación de los recursos, mediante una planeación integral sobre el uso y manejo de éstos. Muchos de estos sitios en el pasado fueron ranchos ganaderos o agrícolas con problemas de erosión y hoy son selvas en proceso de recuperación. Así

Tourist sites established synergies with the community and particularly with other services provided by other members of the community (taxi drivers, hotels). Normally, tourist days remaining sites are two to three days. But mostly it is a day, people who come to Catemaco, who comes to the beach and returned the very same day. This indicates that many of the tourist sites have to implement strategies for people to stay for more than one day.

It should be noted that several of the tourist sites have received financial support from Ministry of Agriculture, Livestock, Fisheries and Food (SAGARPA), National Forestry Commission (CONAFOR), National Commission for the Development of Indigenous Peoples (CDI) among others. Furthermore, it has the support of higher education institutions and research Universidad Veracruzana (UV), Autonomous University of Mexico (UNAM), Graduate School of Agricultural Science (COLPOS), among others. However, the involvement and commitment of local governments is minimal.

In Veracruz we identified two areas of ecotourism. 1) the high mountains where the predominant use of pine forest and cloud forest. Being natural attractions canyons, caves, peaks, among others. Besides traditions like Xochitlali (thanks to the Earth); and 2) in the coastal area, which take advantage of high evergreen forest ecosystems, tropical forest and deciduous forest and mangroves. Some of the sites have achieved Certification "M" recognition that the Ministry of Tourism (ST) awards to tourism businesses that have successfully implemented quality program modernization based on the adoption of best-practices, others as a Ramsar site (Mangroves).

Nature tourism should contribute to resource conservation through integrated planning and management of the use. Many of these sites in the past were agricultural ranches or erosion problems and are now in recovery jungles. And to establish and develop environmental tourism culture and meet the demand of inheriting this world in optimal conditions, responding to the demands of a tourist worried about the environment, physical and spiritually. This trend of changing in the world represents a new form of tourism, which allows the human a reunion with nature, and recognition of the value of the interaction with the rural culture, and at the same time, an opportunity to contribute to improve the economic conditions of the rural people. This agrees with those who argue that ecotourism is an important element of sustainable


como establecer y desarrollar una cultura turística medio ambiental y responder a la demanda de heredar a este mundo en condiciones óptimas, respondiendo a la exigencia de un turista preocupado por el ambiente, su bienestar físico y espiritual. Ésta tendencia de cambio en el mundo, representa una nueva forma de hacer turismo, que permite al ser humano un rencuentro con la naturaleza, y un reconocimiento al valor de la interacción con la cultura rural, y al mismo tiempo, una oportunidad para contribuir a mejorar las condiciones económicas de la gente del campo. Esto coincide con quienes argumentan que el ecoturismo es un elemento importante del desarrollo sustentable, que une el desarrollo económico con la conservación de los recursos naturales (Farrel y Runyan, 1991; Brandon, 1996).

En muchos casos se ha pasado de ser un campesino a ser un prestador de servicios turísticos y además, la gente empieza a entender lo que significa el desarrollo sustentable. Ya que la gente se ha sensibilizado, tiene una nueva visión de manejo de los recursos naturales, poseen nuevas habilidades, tienen la expectativa de tener un mejor nivel de vida y las mujeres han encontrado en el turismo una actividad de reconocimiento y desarrollo humano. De acuerdo a Pedersen (1991) el ecoturismo considera la protección de áreas naturales, la generación de recursos económicos, y la participación de la población local en la construcción de capacidades y educación ambiental. De igual manera, Wallace y Pierce (1996) establecían que el ecoturismo debe ayudar a minimizar los impactos negativos, crear conciencia de conservación, permitir a las poblaciones locales tomar decisiones propias así como beneficiarse económicamente de ésta actividad.

El desarrollo de otras actividades productivas (agricultura, artesanías) en el territorio y particularmente donde se ubican los desarrollos ecoturísticos es indispensable para generar un desarrollo sustentable, donde otros actores de las comunidades participen. Queda evidente que el estado de Veracruz cuenta con abundantes sitios turísticos donde la naturaleza es un espacio para admirar, visitar y es la base de la economía local en diversas comunidades rurales. Finalmente, se debe generar y promover un modelo regional o nacional de turismo ecológico comunitario basado en una red de prestadores de servicios y en una estrategia regional de desarrollo rural sustentable. En donde estos sitios participan activamente en la protección de fauna silvestre y en la educación ambiental.

development, linking economic development with the conservation of natural resources (Farrell and Runyan, 1991; Brandon, 1996).

In many cases it has moved from being a farmer to being a tourist service provider and also people do try to understand what sustainable development means. Since people have been sensitized, has a new vision of natural resource management, have new skills, they expect to have a better life and women have found in tourism an activity of recognition and human development. According to Pedersen (1991) ecotourism considers the protection of natural areas, the generation of economic resources, and the participation of local people in capacity building and environmental education. Similarly, Wallace and Pierce (1996) established that ecotourism should help to minimize negative impacts, conservation awareness, allowing local people to make their own decisions and to financially benefit from this activity.

The development of other productive activities (agriculture, handicrafts) in the territory and particularly where the ecotourism centers are located is essential to create a sustainable development, where other actors are participating in the communities. It is evident that the State of Veracruz has abundant tourist sites where nature is a place to admire, to visit and is the basis of the local economy in several rural communities. Finally, it should generate and promote a regional or national model of community-based ecotourism a network of service providers and regional strategy for sustainable rural development. Where these sites are actively involved in wildlife protection and environmental education.

Conclusion

Rural communities are actively engaged in ecotourism centers, particularly those located in the adjacencies of ecosystems such as high evergreen forest, mangroves, mountain forest, deciduous forest and coastal dunes. In addition, there is a positive perception about the relationship between ecotourism activities and the role of this in the local sustainable development. Finally, the modern tourist’s requirements it´s quite different now, a visitor is now concerned about the environment, and their physical and spiritual state. The reflection of this change is reflected in a new form of tourism, which allows humans to reunite with


nature, and recognize the value of the interactions with the rural culture, and at the same time an opportunity to help to improve the conditions of life of the rural people.

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Conclusión

Las comunidades rurales están participando activamente en los desarrollos ecoturisticos, particularmente aquellas ubicadas en las colindancias de ecosistemas como selva alta perennifolia, manglar, bosque mesófilo de montaña, selva baja caducifolia y dunas costeras. Además, existe una percepción positiva respecto a la relación entre las actividades de ecotursimo y el papel de éste en el desarrollo local sustentable. Finalmente, la exigencia del turista de hoy, es un visitante preocupado por el ambiente, su bienestar físico y espiritual. El reflejo de este cambio esta reflejado en una nueva forma de hacer turismo, que permite al ser humano un reencuentro con la naturaleza, y un reconocimiento al valor de la interacción con la cultura rural, y al mismo tiempo una oportunidad para contribuir a mejorar condiciones de vida de la gente del campo.

Agradecimiento

Los autores(as) agradecen a la LPI4 (Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje) y al Campus Veracruz del Colegio de Postgraduados.

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Paisaje y turismo rural en México: fortalezas y desafíos para su potenciación*

Landscape and rural tourism in Mexico: strengths and challenges for their empowerment

Fernando Carlos Gómez-Merino1§, J. Cruz García-Albarado1, Libia Iris Trejo-Téllez2, Victorino Morales-Ramos1, Carlos Gilberto García-García1 y Juan Antonio Pérez Sato1

1Colegio de Postgraduados Campus Córdoba. Carretera Córdoba Veracruz, km 348. Amatlán de los Reyes 94946, Veracruz. Tel. ++52(271)7166055 ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). 2Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco km 36.5 Montecillo 56230, Estado de México. Tel. ++52(595)9510198 ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

México es un país megadiverso, y sus recursos genéticos y naturales pueden contribuir al mejoramiento del paisaje y potenciar el turismo rural, como ejes detonadores de un desarrollo sustentable e incluyente, alterno a la producción agropecuaria que se está dando en estas regiones que albergan a 35% de la población del país, todo ello bajo el amparo del conocimiento científico. En términos de investigación básica y aplicada, México ha tenido progresos importantes en cuanto a estudios de la biodiversidad, cuenta con centros y entidades robustas y más de 10 instituciones han iniciado programas de enseñanza e investigación sobre el tema de paisaje y turismo rural. Para generar las transformaciones que se requieren a fin de catapultar el aprovechamiento de estas actividades, es necesario incluir estas temáticas en las agendas de ciencia, tecnología e innovación, a la par de los grandes desafíos que tiene el país relacionados con el cambio climático, una mayor necesidad de producción de alimentos y la pobreza extrema que están incubando problemas sociales como la inseguridad, debido en parte, a la falta de oportunidades para que la ciudadanía logre el bienestar pleno. En este ensayo se analiza la situación actual del paisajismo y el turismo rural en México y se proponen algunas estrategias para impulsar estas actividades como

Abstract

Mexico is a mega-diverse country, and their genetic and natural resources can contribute to the improvement of the landscape and enhance rural tourism as detonators axes of sustainable and inclusive development, as an alternative to agricultural production that is occurring in these regions that are home to 35% of the population of the country, all under the umbrella of scientific knowledge. In terms of basic and applied research, Mexico has made significant progress about biodiversity studies, it has centers and robust entities and more than ten institutions have initiated teaching and research on the subject of landscape and rural tourism. To generate the transformations required to catapult the use of these activities, it is necessary to include these issues on science, technology and innovation schedules, join to the great challenges facing the country related to climate change, the increased need for food production and extreme poverty same as those are incubating social problems such as insecurity, due in part to the lack of opportunities for citizens to achieve total welfare. This paper analyzes the current situation of landscape and rural tourism in Mexico and suggests some strategies to promote these activities as main triggers of development of the country in rural areas, with a focus on sustainability and social responsibility based on science.

Fernando Carlos Gómez-Merino et al.1028 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

ejes detonadores del desarrollo del país en el ámbito rural, con un enfoque de sustentabilidad y responsabilidad social con base científica.

Palabras clave: desarrollo tecnológico, innovación, investigación científica, paisajismo, turismo alternativo.

Introducción

En los tres niveles en los que se considera a la biodiversidad (genes, especies y ecosistemas), México es un país sobresaliente. A nivel de especies, aproximadamente 10% de las que existen en el planeta se encuentran en su territorio y se ha estimado que 200 mil especies podrían habitar en el país. Además del alto número de especies y ecosistemas, México es también uno de los centros de origen y domesticación más importantes del mundo, en el que al menos 120 especies de plantas han sido domesticadas (CONABIO, 2012), lo que enriquece el valor de los paisajes naturales.

En términos científicos, el paisaje se concibe como un recurso de valor estético que combina elementos físicos, bioecológicos y humanos y representa un conjunto de interrelaciones derivadas de las interacciones entre geomorfología, clima, vegetación, fauna, agua y modificaciones antrópicas que tiene diferentes formas de ser percibido a través de los sentidos. El paisaje también es considerado como la expresión espacial y visual del medio, como un recurso natural valioso y con demanda creciente, en tanto que su valoración visual considera la estética y la capacidad de percepción de un observador (Muñoz-Pedreros, 2004), que se hace más rico en tanto más diverso es el medio natural.

Respecto al turismo rural, éste se define como la oferta de productos turísticos hecha por las propias comunidades, en cuya gestión pueden participar agentes externos a fin de facilitar la asociación de los productores y el financiamiento de los proyectos. A partir de esta oferta se generan productos turísticos en el campo, incluyendo no sólo el diseño de rutas de recorrido para apreciar paisajes naturales, sino también se integren lugares de alojamiento, restaurantes, medios de transporte, entre otros (Juárez-Sánchez y Ramírez-Valverde, 2007).

El Programa Nacional de Innovación (PNI) http://www.siicyt.gob.mx/siicyt/docs/ProgramaNacionalInnovacion/Programa_Nacional_de_Innovacion.pdf) que deriva de la Ley de Ciencia y Tecnología (LCyT) http://www.diputados.gob.

Key words: alternative tourism, scientific research, innovation, technological development, landscaping.

Introduction

In the three levels at which considers biodiversity (genes, species and ecosystems), Mexico is an outstanding country. At the species level, about 10% of those in the world are found in its territory and it is estimated that 200 000 species could live in the country. Besides the high number of species and ecosystems, Mexico is also one of the most important centers of origin and domestication in the world, in which at least 120 plant species have been domesticated (CONABIO, 2012), which enhances the value of the natural landscapes.

In scientific terms, the landscape is coinceived as a resource of aesthetic value that combines physical, bioecological and human elements and represents a set of relationships derived from the interactions between geomorphology, climate, vegetation, wildlife, water and anthropogenic modifications that have different ways of be perceived through the senses. The landscape is also considered as the visual and spatial expression of environment, as a valuable natural resource and growing demand, while its visual assessment considers the aesthetic and perceptual capacity of an observer (Muñoz-Pedreros, 2004), which is richer as environment is more diverse.

With regard to rural tourism, this is defined as the supply of tourism products made by the communities themselves, in which management external agents can participate to facilitate the association of producers and funding of projects. From this offer tourism products are generated in the field, including not only the travel route design to appreciate natural scenery, but also integrate lodging places, restaurants, transportation, among others (Juárez-Sánchez and Ramírez-Valverde, 2007).

The National Innovation Programme (NIP), http://www.siicyt.gob.mx/siicyt/docs/ProgramaNacionalInnovacion/Programa_Nacional_de_Innovacion.pdf), deriving from the Law on Science and Technology (CTL) http://www.diputados.gob.mx/leyesbiblio/pdf/242.pdf), indicates that the state must establish public policies to promote and strengthen innovation in production processes and services to increase the competitiveness of the national

Paisaje y turismo rural en México: fortalezas y desafíos para su potenciación 1029

mx/leyesbiblio/pdf/242.pdf), plantea que el Estado mexicano debe establecer políticas públicas que permitan promover y fortalecer la innovación en los procesos productivos y de servicios para incrementar la competitividad de la economía nacional en el corto, mediano y largo plazo. En la base de la innovación debe existir un sólido conocimiento científico y desarrollo tecnológico, por lo que en este ensayo se analizan estos tres componentes, esto es, ciencia, tecnología e innovación (CTI) en materia de paisajismo y turismo rural, así como sus potencialidades y desafíos en el contexto nacional.

Biodiversidad, paisaje y turismo rural: potencialidades y desafíos para México

La megadiversidad de México es consecuencia de su topografía, variedad de climas y compleja historia, tanto geológica y biológica como cultural, así como el hecho de estar situado entre dos de las principales regiones biogeográficas del planeta, la Neártica y la Neotropical, que hacen contacto a través de una zona de transición alrededor del Istmo de Tehuantepec, donde se encuentran flora y fauna del norte y el sur de América, así como elementos de la biota endémicos (Benítez y Bellot, 2007; Rzedowski, 2006), que generan paisajes únicos agrupados en 14 regiones biogeográficas (California, Baja California, Sonora, Altiplano Mexicano, Tamaulipas, Península de Yucatán, Sierra Madre Occidental, Sierra Madre Oriental, Eje Volcánico Transmexicano, Cuenca del Balsas, Sierra Madre del Sur, Costa Pacífica Mexicana, Golfo de México, y Chiapas) (Morrone, 2005), las cuales resultan atractivas para impulsar el paisajismo y el turismo rural.

En términos institucional y científico, la biodiversidad nacional está soportada por la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO: http://www.conabio.gob.mx/) (en donde están representadas las secretarías de ambiente y recursos naturales, agricultura, desarrollo social, desarrollo económico, educación, salud y turismo), una institución de investigación aplicada, promotora de investigación básica, que compila y genera información sobre biodiversidad, desarrolla capacidades humanas en el área de informática de la biodiversidad y es fuente de información y conocimiento accesible para toda la sociedad. En éste contexto, otro acierto importante del país ha sido el establecimiento del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (LANGEBIO: http://www.langebio.cinvestav.mx), cuyo objetivo es conjuntar grupos interdisciplinarios para conducir investigaciones avanzadas y generar conocimiento genético acerca de la biodiversidad del país que pueda ser aprovechado para su uso sustentable. Es evidente que estas dos instituciones

economy in the short, medium and long term. On the basis of innovation must be a strong scientific knowledge and technological development, so in this paper it is analyze these three components, namely: science, technology and innovation (STI) in terms of landscape and rural tourism and its potentials and challenges in the national context.

Biodiversity, landscape and rural tourism: potentials and challenges for Mexico

The mega-biodiversity of Mexico is a result of its topography, varied climate and complex history, both geological and biological and cultural, as well as the fact of being located between two major biogeographic regions of the planet, the Nearctic and Neotropical, that contact through a transition zone around the Tehuantepe Isthmus, where converge flora and fauna from north and South America as well as endemic biota (Rzedowski, 2006; Benítez and Bellot, 2007), which generated unique landscapes grouped into 14 biogeographic regions (California, Baja California, Sonora, Mexican Plateau, Tamaulipas, Yucatán Península, Sierra Madre Occidental, Sierra Madre Oriental, Transmexican Volcanic Belt, Balsas Basin, Sierra Madre del Sur, Mexican Pacific Coast, Gulf of Mexico, and Chiapas) (Morrone, 2005), which are attractive to promote landscaping and rural tourism.

In institutional and scientific terms, national biodiversity is supported by the National Commission for the Knowledge and Use of Biodiversity (CONABIO: http://www.conabio.gob.mx/) (where are represented the secretariats of environment and natural resources, agriculture, social development, economic development, education, health and tourism), an institution of applied research, promoter of basic research, which compiles and generates information about biodiversity, develop human capacities in the area of biodiversity informatics and is a source of information and knowledge accessible to all society. In this context, another success in the country has been the establishment of the National Laboratory of Genomics for Biodiversity (LANGEBIO: http://www.langebio.cinvestav.mx), whose aim is to bring together interdisciplinary teams to conduct advanced research and generate genetic knowledge about biodiversity in the country that can be used for its sustainable use. It is clear that these two institutions are decisive pillars to promote landscaping and rural tourism projects to use the country's natural capital for the purpose of creating value and wealth in local communities.


constituyen pilares determinantes para proyectos de paisajismo y turismo rural para aprovechar el capital natural del país con fines de generación de valor y riqueza en comunidades locales.

Como país megadiverso, México ocupa el quinto lugar en el mundo en cuanto a número de plantas vasculares y endémicas (Sarukhán et al., 2009). Dentro de la biodiversidad, los bosques de pino y encino son los más diversos del planeta, ya que existen 55 especies de pinos (85% de las cuales son endémicas), y 138 de encinos (70% de éstas endémicas) (Rzedowski, 2006). Por otra parte, en las 14 regiones biogeográficas del país se ubican 176 áreas naturales protegidas (ANP) que abarcan una superficie superior a las 25 millones de hectáreas y representan 12.92% del territorio nacional (CONANP, 2012). A pesar de ello el país enfrenta dos grandes problemas: la deforestación (registra la segunda tasa de deforestación más alta del planeta) y la expansión urbana (Martínez-Rivera y Monroy-Ortiz, 2010). Ello hace necesaria la coordinación de mejores estrategias que permitan disminuir el deterioro de esta riqueza biológica, a la par de generar bienestar para quienes en ellas habitan. El medio rural en México comprende más de 80% del territorio, con 40 millones de personas (35% de la población nacional) y 57 etnias, lo que hace del país el más rural en la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE, 2012) y a su vez constituye una piedra angular de progreso económico y de estabilidad política.

En cuanto a la relación que existe entre la riqueza biológica y cultural del país, es importante destacar que cerca de 18 millones de hectáreas, de los 24 millones que ocupan los pueblos indígenas, están cubiertas por vegetación primaria y secundaria, y que la mitad de las selvas húmedas y de los bosques de niebla y la cuarta parte de los bosques templados están en territorios indígenas (OCDE, 2007). Estos datos son determinantes para establecer estrategias incluyentes de actividades que hagan uso de estos recursos.

A pesar de la importancia de este entorno en términos de extensión territorial y población, las comunidades rurales contribuyen con 4.5% del Producto Interno Bruto (PIB) y emplean 18% de la población económicamente activa, lo que genera ingresos precarios para estos pobladores. Es importante destacar que más de 50% de la población ocupada en el sector rural la constituyen personas sin tierras, y que 72.6% de las unidades de producción son menores de 5 ha, 22.3% se ubican en el intervalo de 5 y 20 ha, y únicamente 5.1% son mayores de 20 ha (INEGI, 2008), lo que ocasiona que el número de individuos y empresas que pueden ser sujetos de apoyo financiero sea reducido.

As mega-diverse country, Mexico ranks the fifth place in the world in relation with the number of vascular and endemic plants (Sarukhan et al., 2009). Within biodiversity, forests of pine and oak are the most diverse in the world, as there are 55 species of pine (85% of which are endemic) and 138 species of oak (70% of them endemic) (Rzedowski, 2006 ). Moreover, in the 14 biogeographic regions of the country are located 176 protected natural areas (PNA) that cover an area in excess of 25 million hectares, representing 12.92% of the national territory (CONANP, 2012). Despite this, the country faces two major problems: deforestation (recorded the second highest deforestation rate on the planet) and urban sprawl (Martínez-Rivera and Monroy-Ortiz, 2010). This calls for better coordination of strategies to reduce the deterioration of this biological wealth, and at the same time, to generate welfare to who inhabit them. The countryside in Mexico comprises over 80% of the territory, with 40 million people (35% of the national population) and 57 ethnic groups, making the most rural country in the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD , 2012), thus it is a cornerstone of economic progress and political stability.

Regarding the relationship between biological and cultural wealth of the country, it is important to note that about 18 million hectares of 24 million occupied by indigenous peoples are covered by primary and secondary vegetation, and that half of rain forests and cloud forests and a quarter of temperate forests are in indigenous areas (OECD, 2007). These data are crucial for establishing inclusive strategies of activities that make use of these resources.

Despite the importance of the environment in terms of land area and population, rural communities contribute to 4.5% of gross domestic product (GDP) and employs 18% of the economically active population, which generates precarious incomes for these villagers. It is important indicate that over 50% of the population in the rural sector are landless, and 72.6% of the production units are under 5 ha, 22.3% are in the range of 5 and 20 ha, and only 5.1% are over 20 ha (INEGI, 2008), which causes the number of individuals and companies that may be subject to financial support is reduced.

The challenge is greater when you consider that according to INEGI (2010), 33.5% of the rural population lives in poverty food and the escape valve of this population that used to be migration to the United States of America has reversed, as the


El reto es mayor si se considera que según el INEGI (2010), 33.5% de la población rural vive en condiciones de pobreza alimentaria y que la válvula de escape de la migración de esta población hacia los Estados Unidos de América se ha revertido, pues el retorno de estos migrantes ha crecido a tasas mayores a 200% en los últimos cinco años. El principal desafío consiste en movilizar recursos, fortalecer instituciones y crear mecanismos novedosos para la implementación de políticas públicas que transiten a políticas de Estado mejor planificadas, de manera que se brinden mayores oportunidades de crecimiento y desarrollo a los grupos de ciudadanos más vulnerables (CEPAL et al., 2010).

Con el conocimiento de la gran riqueza biológica y geográfica, aunada a la cultural y social, desde hace décadas México ha impulsado la actividad turística como uno de los pilares de su desarrollo y actualmente se constituye como uno de los líderes del turismo internacional receptivo, con más de veinte millones de turistas por año. Este liderazgo se fundamenta en una variada oferta de productos turísticos, en donde destacan el turismo de sol y playa, además del cultural, el arqueológico y el alternativo (Benseny, 2007). El turismo alternativo está sustentado en la naturaleza y su función escénica, donde el medio ambiente aporta los recursos para el uso del suelo y al mismo tiempo actúa como soporte de la actividad económica (Benseny, 2007).

El nuevo turismo sostenible que debe impulsar México, implica un desarrollo en armonía con el entorno natural y social, en el cuál existe una asociación entre la noción de duración y perennidad de los recursos naturales (agua, aire, sol y diversidad biológica) y de las estructuras comunitarias y humanas, bajo un enfoque de responsabilidad social. Bajo este enfoque se ofrece mayor información y valoración de los aspectos culturales de las localidades visitadas. En ésta tendencia, México evoluciona hacia ofertas turísticas que incluyen actividades en las cuales el paisaje y la ruralidad juegan un importante papel detonador del desarrollo local.

Para impulsar esta actividad, que en el corto y mediano plazo permita rendir los frutos requeridos para mejorar las condiciones de vida de las clases más desfavorecidas que habitan el medio rural, y que son poseedoras de una gran parte de la riqueza natural y biológica del país, es necesario consolidar una sociedad del conocimiento basada en la ciencia, la tecnología y la innovación, en lo cual México ha avanzado de manera considerable en los últimos años, pero aún queda mucho por hacer.

return of these migrants has grown at rates above 200% in the last five years. The main challenge is to mobilize resources, strengthen institutions and create new mechanisms for the implementation of public policies that transit state policies better planned, so as to provide greater opportunities for growth and development to the most vulnerable groups of citizens (CEPAL et al., 2010)

With knowledge of the biological and geographical wealth, coupled with cultural and social, for decades Mexico has promoted tourism as one of the pillars of its development and is now established as one of the leading receptive international tourism, with over twenty million tourists per year. This leadership is based on a wide range of tourism products, where highlight the sun and beach tourism, in addition to cultural, the archaeological and alternative (Benseny, 2007). Alternative tourism is supported in nature and its function scenic, where the environment provides the resources for land use and at the same time acts as a support for economic activity (Benseny, 2007).

The new sustainable tourism that Mexico should promote, involves a development in harmony with the natural and social environment in which there is an association between the notion of durability and sustainability of natural resources (water, air, sun and biodiversity) and community and human structures, with a focus on social responsibility. Under this approach it is provides more information and assessment of the cultural aspects of the places visited. In this trend, Mexico evolves into tourist offers that include activities in which the landscape and rurality play an important role as detonator of local development

To promote this activity, which in the short and medium term permit bearing the fruits required to improve the living conditions of the underprivileged rural living, and who are holders of an important part of the great natural and biological of the country it is necessary to build a knowledge society based on science, technology and innovation, in which Mexico has made significant progress in recent years, but much remains to be done.

Legal grounds for the promotion of landscaping and rural tourism

In accordance with Article 3 of the Politic Constitution of The United Mexican States, the Mexican government will support scientific and technological research and encourage


Sustentos legales para el impulso del paisajismo y el turismo rural

De conformidad con el artículo 3º de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, el Estado mexicano apoyará la investigación científica y tecnológica y alentará el fortalecimiento y difusión de nuestra cultura, en tanto que el artículo 27° establece que el Estado promoverá las condiciones para el desarrollo rural integral, con el propósito de generar empleo y garantizar a la población campesina el bienestar y su participación e incorporación en el desarrollo nacional y fomentará la actividad agropecuaria y forestal para el óptimo uso de la tierra. Asimismo, considera como estratégicas y de interés público preservar y restaurar el equilibrio ecológico y fomentar actividades económicas en el medio rural para evitar la destrucción de los elementos naturales.

Derivada de la Constitución, la LCyT establece las bases del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (SNCTI), concebido éste último como un eje rector de la economía, clave para competir hacia el crecimiento más equitativo que genere una mejor distribución del ingreso entre los mexicanos, en el marco de un uso racional, más eficiente y sustentable de los recursos naturales, creación y funcionamiento de redes científicas y tecnológicas, y vinculación entre la academia y el sector productivo.

Por su parte, la Ley de Desarrollo Rural Sustentable (LDRS: http://www.diputados.gob.mx/leyesbiblio/pdf/235.pdf) define los beneficios que obtiene la sociedad de los recursos naturales, incluyendo entre otros al paisaje y la recreación. Para impulsar el proceso de transformación social y económica que reconozca la vulnerabilidad del sector y conduzca al mejoramiento sostenido y sustentable de las condiciones de vida de la población rural, el Estado debe poner cuidado al medio ambiente rural, la sustentabilidad de las actividades socioeconómicas en el campo y a la producción de servicios ambientales para la sociedad, así como propiciar un aprovechamiento útil y sustentable de las tierras, buscando producir bienes y servicios ambientales, proteger la biodiversidad y el paisaje, respetar la cultura, los usos y costumbres de la población, así como prevenir los desastres naturales.

Otros ordenamientos, incluyendo los aplicables en agricultura, medio ambiente, turismo, educación, ciencia y tecnología, hacen alusión a la importancia del ambiente, los servicios ambientales, el paisaje y el turismo como componentes importantes del desarrollo sustentable del país y del bienestar social.

the development and dissemination of our culture, while Article 27 of which indicates that the State shall promote the conditions for integrated rural development, with the aim of generating employment and ensuring the rural population their welfare and participation and inclusion in national development and encourage agricultural and forestry activity for optimal land use. Also considered strategic and of public interest to preserve and restore the ecological balance and encourage economic activities in rural areas to prevent the destruction of the natural elements.

Derived from the Constitution, the STL establishes the basis for the National System of Science, Technology and Innovation (NSSTI), the latter conceived as a guiding axis of the economy, key to compete towards more equitable growth that produces a better distribution of income among Mexicans, in the context of a rational, efficient and sustainable use of natural resources, creation and operation of scientific and technological networks, and linkages between academia and the productive sector

For its part, the Sustainable Rural Development Law (SRDL: http://www.diputados.gob.mx/leyesbiblio/pdf/235.pdf) defines the benefits to society of natural resources, including among others the landscape and recreation. To promote the process of social and economic transformation that recognizes the vulnerability of the sector and lead to sustained and sustainable improvement of the living conditions of the rural population, the state should take care to rural environment, the sustainability of socio-economic activities in field and to the production of environmental services for society, as well as to promote a useful and sustainable utilization of land, seeking to produce environmental goods and services, to protect biodiversity and landscape, respect the culture, customs and habits of the population as well as to prevent natural disasters.

Other ordinances, including those applicable in agriculture, environment, tourism, education, science and technology, alluding to the importance of the environment, environmental services, landscape and tourism as important components of the country's sustainable development and social welfare.

The National Development Plan (NDP) 2007-2012 considered the landscape and the rural tourism as important elements of their axes and strategies, supported by science, technology and innovation as triggers of a competitive


El Plan Nacional de Desarrollo (PND) 2007-2012, consideró al paisaje y al turismo rural como elementos importante de sus ejes y estrategias, soportados por la ciencia, la tecnología y la innovación como detonadores de una economía competitiva y generadora de empleos y las actuales reformas estructurales y coyunturales impulsadas por la presente administración federal indican que estas iniciativas darán mayor relevancia en el nuevo PND 2013-2018.

Algunos indicadores científicos en paisaje y turismo rural

El paisaje tiene enorme potencial para un aprovechamiento sustentable y la generación de negocios no agrícolas y de alto valor agregado en la dinámica del turismo rural, lo cual debe estar sustentado en un amplio conocimiento científico y tecnológico del entorno, de sus problemas y de sus potencialidades.

Las actuales transformaciones productivas consideran el incremento de la productividad con base en la innovación. De acuerdo con la OCDE (2012), en los países más desarrollados la innovación explica entre dos terceras y tres cuartas partes las tasas de crecimiento del PIB en años recientes. Para implementar las innovaciones que el país requiere en materia de paisajismo y turismo rural, es necesario realizar investigación científica y desarrollo tecnológico que permita derivar ideas que agreguen valor a estas actividades. También es importante destacar que los desarrollos tecnológicos por si solos no conducen directamente al progreso social, sino que tienen que estar acompañadas de innovaciones organizacionales, comerciales y gerenciales, bajo enfoques sustentables y de responsabilidad social, enfoques en los cuales el desarrollo de capacidades juega un papel determinante.

Y todo ello es posible si existe una fuerte inversión pública y privada que permita generar nuevo conocimiento, desarrollar tecnologías, registrar las invenciones y aplicarlas en las redes de valor en forma de innovaciones. Infortunadamente, en el terreno de las inversiones en CTI, México se encuentra rezagado, debido a que sólo invierte 0.47% del PIB, cuando los países de la OCDE destinan en promedio 2.34% de su PIB a este rubro (FCCyT, 2012).

Como una manera de revertir el retraso que existe en el país e impulsar el conocimiento científico, el desarrollo tecnológico y las innovaciones que se requieren, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) ha emprendido un agresivo programa de formación de nuevos científicos. Actualmente se encuentran en formación a nivel postgrado

economy and generating jobs and current structural and economic reforms promoted by the present federal administration indicate that these initiatives will give greater relevance in the new NDP 2013-2018.

Some scientific indicators in landscape and rural tourism

The landscape has huge potential for sustainable use and generation of non-farm businesses and high value added in the dynamics of rural tourism, which must be supported by a comprehensive scientific and technological knowledge of the environment, its problems and its potential

The current productive transformations consider productivity growth based on innovation. According to the OECD (2012), in most developed countries innovation explains between two thirds and three quarters of GDP growth rates in recent years. To implement the innovations that the country needs in terms of landscape and rural tourism, it is necessary to conduct scientific research and technological development that allows deriving ideas that add value to these activities. It is also important to note that technological developments alone do not lead directly to social progress, but must be accompanied by organizational innovations, business and management under sustainable approaches and social responsibility, approaches in which development of capacities plays a decisive role.

And all this is possible if there is a strong public and private investment that will generate new knowledge, develop technologies, inventions record and apply in the value networks in the form of innovations. Unfortunately, in the field of investment in TIC, Mexico is lagging because it invests only 0.47% of GDP, in contrast in EOCD countries spend on average 2.34% of GDP to this sector (FCCyT, 2012).

As a way to reverse the delay that exists in the country and promote an advance of scientific knowledge, technological development and innovations required, the National Council of Science and Technology (CONACYT) has undertaken an aggressive program of training of new scientists. They are currently in graduate level training about 40 thousand students, of which 14 000 are pursuing a doctoral program. However, if a comparison is made with Brazil regarding undergraduate degrees in the South American country there are 40.61 masters or PhDs per 10 thousand inhabitants, while Mexico only reached 32.09 degrees (FCCyT, 2012)


cerca de 40 mil estudiantes, de los cuales 14 mil están cursando algún programa doctoral. Sin embargo, si se hace un comparativo con Brasil por lo que respecta a títulos de grado, en el país sudamericano existen 40.61 maestrías o doctorados obtenidos por cada 10 mil habitantes, en tanto México sólo se alcanzan 32.09 títulos (FCCyT, 2012).

Por otra parte, el número de científicos con membresía en el Sistema Nacional de Investigadores (SNI) se ha incrementado de manera significativa, el cual al cierre de 2012 reportaba 18 555 miembros (SIICYT: http://www.siicyt.gob.mx/siicyt/cms/paginas/IndCientifTec.jsp). De acuerdo al PNI, en México trabaja cerca de 40 000 investigadores(as) de tiempo completo (incluyendo a los miembros del SNI), lo cual es un indicador de crecimiento importante, si se considera que en 2002 sólo se registraban cerca de 22 000. No obstante, la comparación internacional muestra que México aún está por debajo de otros países en número y ritmo de crecimiento de la planta de investigadores(as), ya que, por ejemplo, mientras el país mantiene menos de 1 investigador(a) por cada 1 000 integrantes de la población económicamente activa, países como Japón tienen 10 y Finlandia 17 (FCCyT, 2012).

Esto naturalmente afecta el desarrollo de la ciencia del paisaje y del turismo rural, pues de los cerca de 6 000 investigadores(as) que trabajan en áreas afines a la biología, el medio ambiente y la sociología rural, sólo cerca de 350 están impulsando de manera considerable estas actividades (SIICYT, 2012). Al hacer un análisis de las bases de datos del SIICYT (2012), se observa que la gran mayoría de éstos investigadores(as) se ocupan de temas de la ruralidad (349), el desarrollo rural (317), ornamentales (155), paisajismo (64), horticultura ornamental (63), y un número reducido se dedica a indagar fenómenos relacionados con el turismo alternativo, el turismo rural y la arquitectura del paisaje, en específico (Figura 1). La proyección es que para atender a los 35 millones de personas que habitan las zonas rurales se requiere una masa de académicos(as) y científicos(as) de más de 35 mil, lo cual implica un gran reto para la sociedad y el Estado mexicano.

En cuanto a producción científica, ha habido una promoción importante en la organización de congresos en temas como ciencia y arte del paisaje, horticultura ornamental y turismo alternativo, organizados por la Academia Mexicana de Paisaje (ACAMPA: congresopaisaje.es.tl), la Asociación Mexicana de Especialistas en Horticultura Ornamental A. C. (AMEHOAC: amehoac.com.mx) y el Instituto Nacional de Turismo Rural (INTUR: turismoruralnacional.org.mx/wp/), respectivamente.

In other hand, the number of scientists with membership in the National System of Researchers (NSR) has increased significantly, which at the end of 2012 reported 18 555 members (SIICYT: http://www.siicyt.gob.mx / siicyt / cms / pages / IndCientifTec.jsp). According to the INP, in Mexico working around 40 000 researchers (as) full time (including members of the NSR), which is an important growth indicator, considering that in 2002 only recorded about 22 000. However, international comparison shows that Mexico is still below in number and growth rate of the plant researchers, for example, while the country remains less than 1 researcher for each 1000 members of the economically active population, countries like Japan have 10 and Finland 17 (FCCyT, 2012).

This naturally affects the landscape science development and rural tourism, because of the nearly 6 000 researchers who work in areas related to biology, the environment and rural sociology, only about 350 are considerably driving these activities (SIICYT, 2012). When analyzing the SIICYT databases (2012) it is shows that the vast majority of these researchers dealing with issues of rurality (349), rural development (317), ornamentals (155), landscaping (64) ornamental Horticulture (63), and a small number are dedicated to investigate phenomena related to alternative tourism, rural tourism and landscape architecture, specifically (Figure 1). The projection is that to attend the 35 million people living in rural areas it is requires a mass of academics and scientists higher than 35 000, which implies a great challenge for society and the Mexican State.

In terms of scientific production has been a major promotion in the organization of conferences on subjects such as science and landscape art, ornamental horticulture and alternative tourism, organized by the Mexican Academy of Landscaping (MLA: congresopaisaje.es.tl), the Mexican Association of Ornamental Horticulture Specialist C. A. (MAOHS: amehoac.com.mx) and the National Institute of Rural Tourism (NIRT: turismoruralnacional.org.mx / wp/), respectively.

Through these conferences, for example, MAOHS has led two meetings on ornamental horticulture in 2009 and 2011, with more than 250 research papers presented, the CAMPING, in 2010 and 2012 also organized two conferences on science and art of landscape, with nearly 200 papers presented, and NIRT, participated in the


A través de estos congresos, por ejemplo, la AMEHOAC ha encabezado dos reuniones sobre horticultura ornamental en los años 2009 y 2011, con más de 250 trabajos de investigación presentados; la ACAMPA, en 2010 y 2012 también organizó dos congresos sobre ciencia y arte del paisaje, con cerca de 200 trabajos presentados; y el INTUR, participó en el congreso internacional de turismo alternativo 2012, en el cual se presentaron 20 trabajos sobre estos temas. Estas investigaciones han surgido a partir del impulso de la actividad científica promovida por los fondos mixtos y sectoriales que administra el CONACYT. Por ejemplo, a partir de 2003, la base de datos del SNITT (http://www.snitt.org.mx/ss_agricola.php) ha registrado 108 proyectos en ornamentales, con una inversión cercana a las 34 millones de pesos. Sin embargo, estas bases de datos, no incluyen el registro de otros temas como los citados en la Figura 1, por lo que el análisis de esta información puede considerarse parcial.

Pese a estos avances en el intercambio de saberes a escala nacional e internacional, la generación de conocimiento científico plasmado en publicaciones y artículos de alto impacto es aun precaria, pues en los últimos tres años (2010-2012) únicamente se pueden ubicar 33 artículos citados en fuentes internacionales (Scopus: http://www.scopus.com/results; REDALYC: http://www.redalyc.org/). Dentro de éstas, destacan las publicadas por Pérez-Serrano et al. (2010), Ramírez-Hernández et al. (2011), Ramírez-Hernández et al. (2012), Juárez-Sánchez y Ramírez-Valverde (2012) y García-Albarado (2012). Esta situación también repercute

international Congress of alternative tourism 2012, in which were presented 20 papers on these topics. These investigations have emerged from the impulse of scientific activity promoted by mixed and sectorial funds administrated by CONACYT. For example, since 2003, the SNITT (http://www.snitt.org.mx/ss_agricola.php) database has been registered 108 projects in ornamental, with an investment of 34 million pesos. However, these databases do not include the registration of other issues such as those listed in Figure 1, so that the analysis of this information may be considered partial.

Despite these advances in knowledge exchange at national and international level, scientific knowledge generation evidenced in articles published in journals of high prestige and impact is still precarious, because in the last three years (2010-2012) can be located only 33 items listed in international sources (Scopus: http://www.scopus.com/results; Redalyc: http://www.redalyc.org/). Among these, those published by Pérez-Serrano et al. (2010), Ramírez-Hernández et al. (2011), Ramírez-Hernández et al. (2012), Juárez-Sánchez and Ramírez-Valverde (2012) and García-Alvarado (2012) are among in the most prominent. This situation also affects the inefficient generation of investment indicators. For example, of the 18 785 applications for registration in the Mexican Institute of Industrial Property (IMPI) in 2011, only 3494 were Mexicans, and of them, scarce 10 are associated with low promoter activity of landscape and rural tourism (GRI, 2012).

Figura 1. Número de investigadores(as) con membresía en el Sistema Nacional de Investigadores cuyas temáticas de trabajo científico se relacionan con el paisaje y el turismo rural, según datos del SIICYT (2012).

Figure 1. Number of researchers with membership in the national system of researchers whose scientific work themes are relate to the landscape and rural tourism, according to the SIICYT (2012).

Áreas relacionadas al paisaje y turismo rural

No.

de

inve

stig

ador

es S

.N.I

400

350

300

250

200

150

100

20

0Ruralidad Desarrollo rural Ornamentales Paisajismo Horticultura

ornamentalTurismo

alternativoTurismo rural Arquitectura

del paisaje


en la deficiente generación de indicadores de invención. Por ejemplo, de las 18 785 solicitudes de registro recibidas en el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) en 2011, sólo 3 494 fueron de mexicanos, y de ellas, escasas 10 se relaciona con la actividad promotora del paisajismo y el turismo rural (IMPI, 2012).

Si se logra concretar la propuesta de la nueva administración federal (2012-2018) relacionada con el incremento de las inversiones en CTI hasta alcanzar 1% en 2018, se abren las posibilidades para retener y repatriar a los cerca de 40 mil nuevos científicos(as) que actualmente se encuentran cursando algún programa de postgrado en el país o en el extranjero, lo cual duplicaría el número de investigadores(as) en el mediano plazo, con la consecuente repercusión en la producción científica, el desarrollo tecnológico y la innovación que el país requiere, y en específico en las áreas de paisaje y turismo rural.

En términos globales, el crecimiento del potencial científico de México ha sido constante y ejemplar. Actualmente se dispone de grupos de investigación de clase mundial en un buen número de disciplinas científicas, que abarcan las ciencias exactas, las naturales, las sociales y las humanidades. Se cuenta con una comunidad científica que participa en los círculos de conocimiento internacionales y ha hecho aportaciones significativas. En términos de canalización de esfuerzos institucionales para concretar programas de formación de recursos humanos en estas temáticas, destacan las acciones emprendidas por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), Centro Metropolitano de Arquitectura Sustentable (CMAS), Federación Mexicana de Jardinería (FMJ), Universidad La Salle (ULS), Instituto de Cultura de Morelos (ICM), Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM), Colegio de Postgraduados (COLPOS), Instituto Politécnico Nacional (IPN), Universidad Iberoamericana (UI), y la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP).

Para lograr consolidad estas iniciativas, se requiere no solo aumentar la inversión, sino también identificar los objetivos puntuales (sectoriales y regionales) que permitan enfocar los esfuerzos, desarrollar las estrategias operativas, establecer los planes a corto, mediano y largo plazos (acordes con los planes de inversión), formar los recursos humanos necesarios y competentes, establecer una vinculación efectiva y productiva entre las universidades y las empresas, resolver los impedimentos de gobernanza que muestra el actual sistema de CTI para facilitar la coordinación entre sectores y regiones, y solucionar la problemática normativa, sobre todo

If the new federal administration project (2012-2018) related with the necessity to increase of the investment in TIC up to 1% in 2018, the possibilities to retain and repatriate the nearly 40 000 new scientists who are currently are enrolled in a post-graduate program in the country or abroad, should be open, which would double the number of researchers in the medium term, with the consequent impact on the scientific, technological development and innovation that country needs, and specifically in the areas of landscape and rural tourism.

Overall, the growth of the scientific potential of Mexico has been consistent and exemplary. Currently research groups world-class in several scientific disciplines covering the exact sciences, the natural, the social and humanities are now available. It has a scientific community involved in international knowledge circles and has made significant contributions. In terms of channeling institutional efforts to finalize human resources training programs in these themes, highlight the actions of the National Autonomous University of Mexico (UNAM), Autonomous Metropolitan University (UAM), Sustainable Architecture Metropolitan Center (SAMC) Mexican Federation of Gardening (MFG), Universidad La Salle (LSU), Morelos Cultural Institute (MCI), University of the State of Mexico (UAEM), Postgraduate College (COLPOS), National Polytechnic Institute (IPN), Universidad Iberoamericana (UI) and the Autonomous University of San Luis Potosí (UASLP).

In order to consolidate these initiatives, it requires not only increase investment, but also identify the specific objectives (sectorial and regional) to allow focusing efforts to develop operational strategies, to establish short, medium and long term plans (in line with the investment plans), to get the necessary and competent human resources, to create an effective and productive linkage between universities and enterprises, to solve governance impediments showing the current TIC system to facilitate coordination between sectors and regions, and solve the regulatory issues, especially in academia, which makes the link between universities and business, to name a few actions (FCCyT, 2012)

Opportunities and challenges to foster innovations in landscape and rural tourism

The strengths evidenced by our country regarding biological and cultural diversity, coupled with a major legal platform that promotes scientific research, technological


development and innovation through instruments like STL, the special program of science, technology and innovation and the GBP as well as the significant rural area and number of inhabitants in it, sustain great opportunities for landscaping and rural tourism, two triggers elements of the sustainable development of ejidos and agrarian communities aimed at diversifying agricultural production and generate alternative indicators to improve the quality of life of its inhabitants.

The importance of the ejidos and rural communities lies in the fact that they have more than half of the country's area. Specifically, the total national territory, consisting of 1 972 550 km2, social property (ejidos and rural communities), which brings together 54% of the country area, is represented by more than 29 000 ejidos (84% of the property social) and 200 communities (16% of social property); private property integrates 36% of the country's area, the national land 4%; agricultural colonies comprising 2 and 4%, the rest are urban and other uses (Robles Berlanga, 2010

Given the insufficient academic and scientific personnel in Mexico, there is a need to address the demand for human resources training at the post-graduate level, to help in solving problems in economic and environmental challenges facing by rural population of the country and take advantage of opportunities, where rural tourism has been positioning in the last twenty years as an activity that generates wealth and jobs, while landscape offers the opportunity to give an alternative use for exclusivity productivist approach, including environmental services and recreation, always considering the interests and contributions of local communities.

On the other hand, much of the rural sector in Mexico live in poverty, marginalization and low human development indices, despite the contrasting abundance of natural resources around them. There is a continuing deterioration and exhaustion of resources and a loss of cultural identity associated with the prevalence of globalizing perspective of human development that creates inequity in distribution of wealth among people. The current rural tourism prospects contemplate their offer in agricultural environments, which can provide options to leverage the strengths and opportunities for local farmers and indigenous communities.

To consolidate these activities it is necessary to create interdisciplinary work teams to provide expertise, technologies and innovations, as well as integrate

en el medio académico, que dificulta la vinculación entre las universidades y las empresas, por mencionar sólo algunas acciones (FCCyT, 2012).

Oportunidades y desafíos para impulsar innovaciones en materia de paisaje y turismo rural

Las fortalezas que presenta el país respecto a la diversidad biológica y cultural, aunado a una importante plataforma legal que impulsa la investigación científica, el desarrollo tecnológico y la innovación a través de instrumentos como la LCyT, el Programa Especial de Ciencia Tecnología e Innovación y el PNI, así como en la significativa superficie rural y el número de habitantes en ella, sustentan grandes oportunidades para hacer del paisajismo y turismo rural dos elementos detonadores del desarrollo sustentable de ejidos y comunidades agrarias tendientes a diversificar la producción agrícola y generar indicadores alternativos que mejoren la calidad de vida de sus pobladores.

La importancia de los ejidos y las comunidades rurales radica en el hecho de que poseen más de la mitad de la superficie del país. En específico, del total del territorio nacional, conformado por 1 972 550 km2, la propiedad social (ejidos y comunidades rurales), que congrega 54% del territorio nacional, está representada por más de 29 mil ejidos (84% de la superficie de propiedad social) y 2 00 comunidades (16% de la propiedad social); la propiedad privada integra 36% de la superficie del país; los terrenos nacionales 4%; las colonias agrícolas comprenden 2 y 4% restante son zonas urbanas y de otros usos (Robles-Berlanga, 2010).

Dada la carencia de una planta académica y científica suficiente, en México existe la necesidad de atender la demanda de formación de recursos humanos a nivel de postgrado, que contribuya en la solución de problemas en las actividades económicas y ambientales que enfrentan los habitantes del medio rural del país y aprovechar las oportunidades que ofrece, donde el turismo rural se ha venido posicionando en los últimos veinte años como una actividad generadora de riqueza y de empleos, en tanto que paisaje ofrece la oportunidad de darle un uso alternativo al enfoque productivista por exclusividad, incluyendo los servicios ambientales y la recreación, considerando siempre los intereses y aportes de las comunidades locales.

Por otro lado, gran parte del sector rural de México vive en condiciones de pobreza, marginación y bajos índices de desarrollo humano, a pesar de la contrastante abundancia


outside academia actors, including the government in its various orders, businessmen and farmers, through transdisciplinary strategies to generate businesses and local self-employment, with inclusive participation of its inhabitants.

While federal agencies of public education, health and environment have a significant impact on rural development, other ministries such as the Economy, Transport and Communications, Finance, Tourism and Energy offer little support to rural areas. The involvement of these ministries in rural areas could contribute significantly to strengthening the local economy through the promotion of small and medium enterprises, financial sector development and improving rural infrastructure. Also contribute to the diversification of rural areas by facilitating the expansion of specific sectors such as tourism opportunities in its various aspects in national rurality (OECD, 2007).

According to the NTURI (http://turismoruralnacional.org.mx/wp/), in the specific case of the promotion of tourism, the Tourism Ministry, should include in their plans and programs to rural tourism in which packages offered to ecotourism, craft, adventure, mountain sports, landscape and nature, gastronomic, religious, cultural and historical, among other aspects, in coordination with other agencies like the Ministry of Environment and Natural Resources (SEMARNAT ) through the National Forestry Commission, the Ministry of Finance and Public Credit (SHCP) through the Rural Finance and the Ministry of Communications and Transportation (SCT), in order to integrate and work in a transversal manner, so that resources for the support of rural tourism are channeled more efficiently and provide better quality products.

In rural areas, is required to promote the formation of enterprises linked to an specific product, where services likes little restaurants, cottages, crafts, workshops for local product, agribusiness and security provided by the own producers in interest routes, under the auspices of the same brand and social enterprise. In this approach, it can also integrate temazcales services, naturopathy and alternative medicine, local traditional fairs, craft workshops and tours in restored ruins and natural beauty.

In this aspect, it is necessary to study not only the communities and their potential, but after taking the necessary findings and discoveries, arisen innovations in those technological, organizational, commercial and

en recursos naturales que los rodea. Persiste un deterioro y agotamiento de los recursos, así como una pérdida de identidad cultural asociada al predominio del enfoque globalizador del desarrollo, que genera inequidad en términos de distribución de la riqueza entre el medio. Las actuales perspectivas del turismo rural contemplan su oferta en entornos agrarios, donde se pueden brindar opciones que permitan aprovechar las fortalezas y oportunidades locales de las comunidades campesinas e indígenas.

Para consolidar estas actividades es necesario generar equipos de trabajo interdisciplinarios que aporten conocimientos, tecnologías e innovaciones, así como integrar a actores externos a la academia, incluyendo al gobierno en sus diferentes órdenes, a las empresas y a los productores rurales, a través de estrategias transdisciplinarias para generar negocios y autoempleo local, con la participación incluyente de sus habitantes.

Si bien las dependencias federales de educación pública, salud y medio ambiente tienen un impacto significativo en el desarrollo rural, otras secretarías como la de economía, transportes y comunicaciones, hacienda, turismo, trabajo y energía ofrecen pocos apoyos a los espacios rurales. El involucramiento de estas secretarías en las áreas rurales podría contribuir significativamente al fortalecimiento de la economía local a través de la promoción de pequeñas y medianas empresas, el desarrollo del sector financiero rural y el mejoramiento de la infraestructura. Asimismo, contribuiría a la diversificación de las áreas rurales facilitando la expansión de sectores específicos con oportunidades como el de turismo en sus diferentes vertientes en la ruralidad nacional (OCDE, 2007).

De acuerdo con el INTUR (http://turismoruralnacional.org.mx/wp/), en el caso específico de la promoción de la actividad turística, la Secretaría de Turismo, debiera incluir en sus planes y programas al turismo rural en el que se ofrezcan paquetes para ecoturismo, turismo artesanal, de aventura, del deporte de montaña, de paisaje y naturaleza, gastronómico, religioso, cultural e histórico, entre otras vertientes, en coordinación con otras dependencias como la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) a través de la Comisión Nacional Forestal, la Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP) a través de la Financiera Rural y la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), a fin de integrar programas y trabajar de forma transversal, de manera que los recursos destinados al apoyo de la actividad turística rural se canalicen de manera más eficiente y se ofrezcan productos de mejor calidad.


management areas required to boost social progress. In the same way will be considered priority those projects aiming to achieve a rational, efficient and sustainable use of natural resources, associations whose purpose involving the creation and operation of scientific and technological networks, as well as projects for linking scientific research and technology with the productive and service sectors that impact on improving productivity and competitiveness of the national tourism industry.

To make these guidelines a reality it is necessary to concatenate rural tourism to the sustainable use of the landscape and biodiversity, starting with the formation of human talent with a sense of belonging and assertive attitude that meets the restrictions and regional and national problems, lower rates of marginalization, poverty and increasing human development, from the beginning of the generation and differentiation of non-agricultural economic activities and high value added; study the restrictions and problems in the national and regional context in an analytical and a holistic systemic, positioning the landscape and biodiversity as levers of rural tourism to generate jobs and satisfying to their owners, promote diversification and value addition to non-traditional and highly specialized services, strengthen the use and conservation of biodiversity; opining in public policies oriented to rural tourism and the definition of local rural tourism to promote the assessment of the local and the conservation of natural resources.

Although Mexico is the most populous areas in the OECD rules, this population has been declining in both absolute and relative terms in recent years, as the result of two combined effects: the lower fertility rates, which significantly decreased dependency ratio of children and seniors, and youth migration medium cities and abroad, which in turn has brought many economic and social effects, including the feminization of the rural population, an increase in the dependency ratio of adults major and a strong dependence on remittances as a source of income (OECD, 2007).

These are some of the conditions to be considered for the promotion of landscaping and rural tourism. For example, you may submit such projects to Mexican migrant associations in other countries, in order to obtain financing for the initial stages of new rural entrepreneurs rooted, so the process should be conceived in the towns and income remain there, leading to greater wealth and welfare.

En el medio rural, se requiere promover la formación de empresas integradas a un producto, en donde se coordinen los servicios de fondas, cabañas, artesanías, talleres para la elaboración de productos locales, agroindustrias y seguridad brindada por los propios productores en las rutas de interés, bajo el auspicio de una misma marca y empresa social. En éste enfoque, también se pueden integrar servicios de temazcales, medicina naturista y alternativa, ferias tradicionales locales, talleres de artesanía y recorridos por ruinas restauradas o parajes naturales.

En este aspecto, no sólo es necesario estudiar las comunidades y sus potencialidades, sino que una vez teniendo los hallazgos y descubrimientos necesarios, se generen las innovaciones a nivel tecnológico, organizacional, comercial y gerencial que se requieran a fin de impulsar progreso social. De igual forma serán prioritarios los proyectos que se propongan lograr un uso racional, más eficiente y sustentable de los recursos naturales, las asociaciones cuyo propósito sea la creación y funcionamiento de redes científicas y tecnológicas, así como los proyectos para la vinculación entre la investigación científica y tecnológica con los sectores productivos y de servicios que incidan en la mejora de la productividad y la competitividad de la industria turística nacional.

Para concretar estas directrices es necesario concatenar el turismo rural al aprovechamiento sostenible del paisaje y la biodiversidad, desde la formación de talento humano con un sentido de pertenencia y actitud asertiva que atienda las restricciones y problemas tanto regionales como nacionales; disminuir los índices de marginación, pobreza e incrementar el de desarrollo humano, desde el principio de la generación y diferenciación de actividades económicas no agropecuarias y de alto valor agregado; estudiar las restricciones y problemáticas en el contexto nacional y regional en forma analítica y sistémica con una visión holística, posicionando al paisaje y la biodiversidad como palancas del turismo rural que genere empleos y satisfactores para sus poseedores; promover diversificación y la agregación de valor a productos no tradicionales y servicios de alta especialidad; fortalecer el uso y conservación de la biodiversidad; opinar en la promulgación de políticas públicas orientadas al turismo rural; así como posicionar rutas turísticas rurales locales que promuevan la valoración de lo local y la conservación de los recursos naturales.

Aunque México es el país con mayor población en zonas rules dentro de la OCDE, esta población ha ido reduciéndose tanto en términos absolutos como relativos en los últimos años, como resultado de dos efectos combinados: las menores tasas


de fertilidad, que ha disminuido significativamente la tasa de dependencia de niños y adultos mayores; y la migración de jóvenes a ciudades medianas y al extranjero, que a su vez ha traído múltiples efectos económicos y sociales, incluyendo la feminización de la población rural, un aumento en la tasa de dependencia de adultos mayores y una fuerte dependencia de las remesas como fuente de ingreso (OCDE, 2007).

Estas son algunas de las condiciones que hay que considerar para el impulso del paisajismo y el turismo rural. Por ejemplo, es posible presentar proyectos de este tipo a las asociaciones de migrantes mexicanos en otros países, a fin de obtener financiamiento para las etapas iniciales de nuevos emprendedores rurales arraigados, de manera que el proceso sea gestado en las localidades y los ingresos se queden allí, generando mayor riqueza y bienestar.

En el ámbito económico, además de fortalecer el emprendimiento y la generación de ideas innovadoras que se plasmen en proyectos concretos de desarrollo local, se requiere facilitar el financiamiento proveniente de fuentes diversas. En éste sentido, es recomendable analizar los diferentes apoyos que ofrecen secretarías como la de economía (http://www.economia.gob.mx/), bajo el concepto de empresa integradora, esto con el apoyo y acompañamiento de expertos de instituciones científicas, para el desarrollo de capacidades que logren el desarrollo humano pleno de los habitantes del campo.

Si bien en México los problemas son vastos, y se requieren esfuerzos extraordinarios por satisfacer las necesidades básicas de más de la mitad de la población que vive en pobreza, relacionadas éstas con alimentación, salud, educación y esparcimiento, es necesario también trabajar en el combate y la prevención de otros flagelos que acentúan la problemática y que tienen que ver con cambio climático, contaminación ambiental, carencia de empleos bien remunerados, corrupción, inseguridad y crimen organizado. Sólo con un ahínco considerable de gobierno, sociedad y empresas, y con el apoyo de la comunidad científica del país, será posible superar estos obstáculos y gestar desarrollo sustentable que genere bienestar y paz social. Ciencia, tecnología e innovación tienen mucho que aportar en este sentido.

Conclusiones

El nuevo paradigma que impulse la investigación científica, el desarrollo tecnológico y la innovación tendientes a robustecer la generación y aplicación del conocimiento en

In the economic scope, in addition to strengthening entrepreneurship and generating innovative ideas that can be translated into concrete local development projects, it is required to facilitate financing from different sources. In this sense, it is advisable to analyze the various supports that offer secretariats as the economy (http://www.economia.gob.mx/) under the concept of integrating enterprise, this with the support and assistance of experts from scientific institutions with capacity to promote an integral development to achieve full human development of rural people.

Although in Mexico are vast problems and it requires extraordinary efforts to meet the basic needs of more than half of the population living in poverty, they related to food, health, education and recreation, it is also necessary to work in combat and prevention of other scourges that accentuate the problem and deal with climate change, environmental pollution, lack of good paying jobs, corruption, insecurity and organized crime. Only with considerable government effort, society and enterprises, with the support of the scientific community of the country, will be possible to overcome these obstacles and to build sustainable development that generates welfare and social peace. Science, technology and innovation have much to contribute in this regard.

Conclusions

The new paradigm that promotes scientific research, technological development and innovation leading to strength the generation and application of landscape knowledge and rural tourism, must consider both the potential and limiting aspects. For example, global climate change is the greatest challenge faced by the human race today, and represents a warning sign of environmental neglect unavoidable deadlines required for care across different strategies and actions. Henceforth, the countries development also requires a "green" and a "social", component this means an environmental care involving the inclusion of local communities in the planning and development of their abilities.

In general, issues of landscape and rural tourism are supported in the work of no more than 350 national researchers and slightly more than 10 institutions, when according to the proportions reporting OECD countries, it would take around 35 000 scientists, which represents one of the major challenges for the industry and also one


paisaje y del turismo rural, debe considerar potencialidades y también limitantes. Por ejemplo, el cambio climático global es el reto mayor que ha enfrentado el género humano en la actualidad, y representa una señal de alerta del descuido del ambiente que requiere plazos insoslayables para su atención a través de diferentes estrategias y acciones. En adelante, el desarrollo de los países requiere además un componente “verde” y “social”; es decir, un cuidado del ambiente que considere la inclusión de las comunidades locales en la planeación del desarrollo y de sus capacidades.

En general, los temas de paisaje y turismo rural están sustentados en el trabajo de no más de 350 investigadores(as) a nivel nacional y poco más de 10 instituciones, cuando de acuerdo a las proporciones que reportan los países de la OCDE, se requerirían alrededor de 35 mil científicos(as), lo cual representa uno de los mayores retos para el sector y también una de las mayores debilidades. Pese a ello, se ha podido avanzar en la organización de congresos, las publicaciones científicas y la generación de estrategias que han permitido organizar a algunas comunidades para que ofrezcan estos servicios bajo enfoques sustentables e incluyentes.

Las estrategias académicas actuales proponen un trabajo colaborativo entre las clases civil, política, científica y empresarial para redefinir y reinterpretar las ideas de progreso y desarrollo, considerando en todo momento principios de justicia social y a una más equitativa distribución de la riqueza. En términos de compromisos que debe asumir la comunidad científica se encuentran su responsabilidad social y trabajo colectivo para la generación de nuevos conocimientos pertinentes. De igual forma, las empresas deben buscar los cimientos de su competitividad, no a través de la importación de tecnologías extranjeras, sino en el desarrollo de capacidades propias por medio de colaboraciones con la comunidad académica y científica del país.

Además del desafío que representa el cambio climático, ésta es una época particularmente incierta para México, caracterizada por crisis en términos de seguridad, de abasto de alimentos, de energía y de valores, por lo que las contribuciones de los participantes definen guías sobre acciones a seguir. Valgan los datos y las reflexiones aquí presentadas para motivar e inspirar a los responsables de impulsar ciencia, tecnología e innovación en beneficio del campo, y en específico de la ciencia del paisaje y del turismo rural que generen bienestar y sustentabilidad.

of the biggest weaknesses. Nevertheless, progress has been made in the organization of conferences, scientific publications and the creation of strategies that have allowed some communities organize to offer these services under sustainable and inclusive approaches.

The current academic strategies propose a collaborative work between civil, politics, scientific and business classes to redefine and reinterpret the ideas of progress and development, considering all the time principles of social justice and a more equitable distribution of wealth. In terms of commitments to be assumed by the scientific community are social responsibility and collective work to generate new knowledge pertinent. Similarly, companies should seek the foundations of their competitiveness, not through the import of foreign technologies but in the development of own capabilities through collaborations with academic and scientific community of the country.

In addition to the challenge of climate change, this is a particularly uncertain time for Mexico, characterized by crisis in terms of safety, food supply, energy and values, so that the contributions of the participants define guidelines on actions to follow. Is our desire that the data and meditations presented here contribute to motivate and inspire those people responsible for promoting science, technology and innovation for the benefit of the field, and specifically all aspects involved in the science of landscape and rural tourism to generate wellbeing and sustainability.

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Propagación de especies herbáceas silvestres con potencial para paisajismo*

Wild herbaceous species propagation with potential for landscaping

J. Cruz García-Albarado1§, Fernando Carlos Gómez-Merino1, Libia Iris Trejo-Téllez2, Isauro Alfonso Sandoval Pérez1 y Victorino Morales Ramos1

1Colegio de Postgraduados Campus Córdoba. Carretera Córdoba-Veracruz km 348, Cong. Manuel León. Mpio. de Amatlán de los Reyes 94969, Veracruz. Tel. (271) 71 6 60 00. 2Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco km 36.5, Montecillo, Mpio. de Texcoco 56230, Estado de México. §Autor para correspondencia: [email protected].

Resumen

En esta investigación se evaluó la propagación sexual (por semillas) y asexual (por esquejes) de Ruellia nudif lora, Centratherum punctatum y Salvia coccinea, en diferentes combinaciones de sustratos a base lombricomposta, turba, arena y vermiculita. Los volúmenes de lombricomposta y turba variaron de 50 a 100% (v/v), mientras que los de arena y vermiculita lo hicieron de 0 a 50% (v/v). En cuanto a semillas, la especie que respondió de manera más eficiente a los tratamientos fue S. coccinea, la cual logró hasta 90% de germinación en sustratos que contenían 100% de lombricomposta o de turba, en tanto que R. nudiflora sólo alcanzó 6% de germinación al utilizar 60% de turba en el sustrato, y C. punctatum logró 36.6% de germinación en sustratos con 50% de lombricomposta. Respecto a esquejes, C. punctatum alcanzó hasta 60% de prendimiento en la mezcla que contenía 80% de turba, y S. coccinea logró prendimientos de 40% en 100% de turba como sustrato, en tanto que R. nudiflora no tuvo respuesta a este tratamiento. Se concluye que bajo las condiciones experimentales evaluadas, las tres especies silvestres logran propagarse, lo cual constituye el primer paso para establecer protocolos que permitan su uso con fines paisajísticos.

Abstract

In this research we evaluated the sexual (by seed) and asexual propagation (by cuttings) of Ruellia nudiflora, Centratherum punctatum and Salvia coccinea, in different combinations of substrates based on vermicompost, peat, sand and vermiculite. Vermicompost and peat volumes ranged from 50 to 100% (v/v), while the sand and vermiculite did it from 0 to 50% (v/v). With respect to the seeds, the species that responded more efficiently to the treatments was S. coccinea, achieving up to 90% germination on substrates containing 100% vermicompost or peat, while R. nudiflora only reached 6% germination rate using 60% peat in the substrate, and C. punctatum achieved 36.6% germination in substrates with 50% vermicompost. Regarding the cuttings, C. punctatum achieved 60% of surviving in the mixture containing 80% peat, and S. coccinea only achieved 40% with 100% of peat as substrate, while R. nudiflora had no response to this treatment at all. We concluded that under the experimental conditions tested, these three species are able to spread, which is the first step in establishing protocols for their use for landscaping.



J. Cruz García-Albarado et al.1044 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

Palabras clave: Centratherum punctatum, Ruellia nudiflora, Salvia coccinea, esquejes, germinación, sustratos.

Las especies Ruellia nudiflora (Acanthaceae), Centratherum punctatum (Compositae) y Salvia coccinea (Lumiceae), son plantas silvestres que resultan muy atractivas para los paisajes alternativos que actualmente se están impulsando en México, los cuales requieren menor manejo e insumos agrícolas. Esta estrategia contribuye no solo al uso sustentable de la biodiversidad, sino también a una menor dependencia de derivados de combustibles fósiles.

En este estudio, semillas y esquejes de las tres especies citadas fueron colectadas en la zona de influencia del Campus Córdoba del Colegio de Postgraduados (18° 51’ latitud norte; 96° 51’ longitud oeste; 650 msnm) y establecidas en diferentes combinaciones de sustratos para su germinación o prendimiento, en condiciones de invernadero. Los semilleros fueron regados por aspersión cada tercer día, con agua potable.

Los materiales utilizados en las mezclas de sustratos fueron cuatro: lombricomposta, turba, arena y vermiculita, en combinaciones que variaron como se muestra en el Cuadro 1.

Key words: Centratherum punctatum, Ruellia nudiflora, Salvia coccinea, cuttings, germination, substrates.

Ruellia nudiflora species (Acanthaceae), Centratherum punctatum (Compositae) and Salvia coccinea (Lumiceae) are wild plants quite attractive for the alternative landscapes currently being promoted in Mexico, which require less management and agricultural inputs. This strategy not only contributes to the sustainable use of biodiversity, but also to reduced reliance on fossil fuel derivatives.

In this s tudy, seeds and cut t ings of the three aforementioned species were collected in the area of influence of the Graduate College, Campus Córdoba (18° 51' north latitude, 96° 51' west longitude, 650 m) and were established in different combinations substrates for germination or roots grip, under greenhouse conditions. The seedlings were watered every other day.

The materials used in the mixtures of substrates were: vermicompost, peat, sand and vermiculite, in varying combinations as shown in Table 1.

Tratamiento Lombricomposta Arena Vermiculita Tratamiento Turba Arena VermiculitaT1 50 50 0 T22 50 50 0T2 50 40 10 T23 50 40 10T3 50 30 20 T24 50 30 20T4 50 20 30 T25 50 20 30T5 50 10 40 T26 50 10 40T6 50 0 50 T27 50 0 50T7 60 40 0 T28 60 40 0T8 60 30 10 T29 60 30 10T9 60 20 20 T30 60 20 20

T10 60 10 30 T31 60 10 30T11 60 0 40 T32 60 0 40T12 70 30 0 T33 70 30 0T13 70 20 10 T34 70 20 10T14 70 10 20 T35 70 10 20T15 70 0 30 T36 70 0 30T16 80 20 0 T37 80 20 0T17 80 10 10 T38 80 10 10T18 80 0 20 T39 80 0 20T19 90 10 0 T40 90 10 0T20 90 0 10 T41 90 0 10T21 100 0 0 T42 100 0 0

Cuadro 1. Combinación porcentual (v/v) de los materiales usados en las mezclas de sustratos para la propagación sexual y asexual de Ruellia nudiflora, Centratherum punctatum y Salvia coccinea en condiciones de invernadero.

Table 1. Combination percentage (v/v) of the materials used in the mixtures of substrates for sexual and asexual propagation of Ruellia nudiflora, Salvia coccinea and Centratherum punctatum under greenhouse conditions.

Propagación de especies herbáceas silvestres con potencial para paisajismo 1045

Las mezclas de sustratos fueron depositadas en charolas de germinación con 128 cavidades, cada una de ellas con una capacidad de volumen de 64 mL.

Previo a la siembra, las semillas fueron desinfectadas con una solución fungicida en presentación de polvo humectable que contenía 50% de N-triclorometiltio-4-ciclohexeno-1,2-dicarboximida como ingrediente activo y posteriormente depositadas en las cavidades a una profundidad equivalente al doble de su diámetro, con ayuda de pinzas de disección. Para el caso de los esquejes, éstos fueron tratados con la misma solución fungicida, adicionando ácido indol-s-butírico para promover el enraizamiento. Posteriormente se plantó cada esqueje en las cavidades de las charolas de germinación correspondientes.

Cada tratamiento tuvo 50 repeticiones distribuidas en un experimento completamente al azar. Los datos fueron analizados con el programa XLStat (Addison, 2010), y las medias fueron comparadas con la prueba de Duncan (p≤ 0.05).

En los Cuadros 2 y 3 se muestran los resultados de germinación de semillas y de prendimiento de esquejes de las tres especies evaluadas, tomando en consideración los principales sustratos probados: lombricomposta y turba.

The mixtures were deposited on substrates germination trays with 128 cavities, each with a capacity of 64 mL.

Before sowing, the seeds were disinfected with a fungicide containing 50% of N-trichloromethylthio-4-cyclohexene-1,2-dicarboximide as an active ingredient and subsequently deposited in the cavities to a depth equivalent to twice its diameter, using dissecting forceps. In the case of cuttings, they were treated with the same solution fungicide, adding indole-3-butyric acid to promote rooting. Subsequently each cutting was planted in the cavities of the corresponding germination trays.

Each treatment had 50 replicates distributed in a completely randomized experiment. Data were analyzed with XLSTAT (Addison, 2010), and means were compared with Duncan's test (p≤ 0.05).

In the Tables 2 and 3 the results of germination of seeds and cuttings showed the three species evaluated, taking into account the main substrates tested: vermicompost and peat.

From these data it’s noteworthy that, the most easily spread species by seeds is S. coccinea, which achieved the highest percentage of germination when the substrate

Especie Porcentaje de germinación Porcentaje de lombricomposta Porcentaje de turba

50 60 70 80 90 100 50 60 70 80 90 100R. nudiflora 1.6c 0.0c 0.0c 0.0c 5.0c 0.0c 0.0c 6.0c 5.0c 3.3b 5.0c 0bC. punctatum 36.6b 32.0b 30.0b 13.3b 20.0b 30.0b 23.3b 12.0b 12.5b 0.0b 15.0b 0.0bS. coccinea 50.0a 56.0a 52.5a 46.6a 75.0a 90.0a 73.3a 84.0a 77.5a 90.0a 85.0a 90.0a

Cuadro 2. Porcentajes de germinación de semillas de Ruellia nudiflora, Centratherum punctatum y Salvia coccinea en condiciones de invernadero.

Table 2. Seed germination percent of Ruellia nudiflora, Centratherum punctatum and Salvia coccinea under greenhouse conditions.

* Letras distintas en la misma columna indican diferencias estadísticas significativas entre tratamientos (Duncan, p≤ 0.05).

Especie Porcentaje de prendimiento Porcentaje de lombricomposta Porcentaje de turba

50 60 70 80 90 100 50 60 70 80 90 100R. nudiflora 0.0c 0.0c 0.0c 0.0b 0.0c 0.0a 0.0c 0.0c 0.0c 0.0c 0.0c 0.0cC. punctatum 33.3a 32.0a 40.0a 33.3a 40.0a 0.0a 56.6a 32.0a 40.0a 60.0a 30.0a 20.0bS. coccinea 10.0b 12.0b 5.0b 0.0b 20.0b 0.0a 10.0b 16.0b 15.0b 20.0b 10.0b 40.0a

Cuadro 3. Porcentajes de prendimiento de esquejes de Ruellia nudiflora, Centratherum punctatum y Salvia coccinea en condiciones de invernadero.

Table 3. Percentages of cuttings grip in Ruellia nudiflora, Centratherum punctatum and Salvia coccinea under greenhouse conditions.

* Letras distintas en la misma columna indican diferencias estadísticas significativas entre tratamientos (Duncan, p≤ 0.05).

J. Cruz García-Albarado et al.1046 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

De estos datos se desprende que la especie de más fácil propagación por semillas es S. coccinea, la cual logra los mayores porcentajes de germinación cuando las mezclas de sustratos contienen más de 80% de lombricomposta o turba. A este respecto, C. puntatum muestra un porcentaje de germinación medio y R. nudiflora el porcentaje más bajo.

En cuanto al prendimiento, C. puntatum alcanzó su mayor porcentaje en sustratos que contienen más de 80% de turba, en contraste con S. coccínea y R. nudiflora que no lograron propagarse exitosamente vía asexual bajo estas condiciones experimentales. Respecto a S. coccinea, Wilson et al. (2004) reportaron que durante su establecimiento, responde bien a las compostas y logra mayor crecimiento y producción de biomasa en comparación con tratamientos donde se utiliza turba. Ésta diferencia puede deberse a que en el presente estudio, los tratamientos fueron probados en términos de propagación, y no en establecimiento de plantas, como es el caso del estudio de Wilson et al. (2004). Aunque a la fecha se han realizado ya varios estudios sobre estas tres especies, la mayoría de ellos se enfocan a su descripción y distribución geográfica en proyectos de identificación de flora nativa o introducida (Lorence y Plying, 1995; Raghuvanshi et al., 1981; Randal, 2007). Sin embargo, existe poca información sobre sus protocolos de propagación para fines paisajísticos. Por lo tanto, los resultados presentados en esta investigación, resultan pioneros en la propagación de especies nativas que permitan el diseño de plantaciones como alternativa sustentable y viable para el mejoramiento funcional, ecológico y visual de áreas verdes, ya que implica generar paisajes ricos en biodiversidad, con una demanda mínima de insumos, y que además tiendan a la autorregulación, con bajos costos de mantenimiento, y que por tanto requieran una mínima intervención humana (García-Albarado et al., 2010; Ramírez-Hernández et al., 2011).

Recientemente, Francisca y Kalavathy (2011) reportaron la regeneración in vitro de hojas y explantes internodales de C. punctarun a través de organogénesis indirecta, lo cual abre la posibilidad a otra forma de reproducción que pueda ser explorada en futuras investigaciones para estas especies.

Se puede concluir que las especies Ruellia nudif lora, Centratherum punctatum y Salvia coccinea presentan respuestas diferenciales a los métodos de reproducción sexual y asexual, así como a las mezclas de sustratos probados. La especie R. nudif lora fue la que presentó menor porcentaje de germinación y su prendimiento por

mixtures contained more than 80% of vermicompost or peat. In this regard, C. puntatum shows an average germination percentage and R. nudiflora presents the lowest percentage.

With respect to the roots’ grip, C. puntatum reached its highest rate in substrates containing more than 80% peat, in contrast to S. coccínea and R. nudiflora that failed to successfully propagate asexually under these experimental conditions. Regarding S. coccinea, Wilson et al. (2004) reported that during its establishment, they responded quite well to compost and achieve higher growth and biomass production compared to treatments where peat was used. This difference may be due that in the present study, the treatments were tested in terms of propagation and not in seedling establishment, such as Wilson et al. (2004).

Even though to the date there have been already several studies on these species, most of them are focused on their description and geographical distribution in flora identification projects of native and introduced species (Lorence and plying, 1995; Raghuvanshi et al., 1981; Randal, 2007). However, there is little information about their propagation protocols for landscaping. Therefore, the results presented in this research are pioneers in the propagation of native species plantations that allow the design of sustainable and viable alternative for functional improvement, environmental and green visual areas, since it involves generating biodiverse landscapes with a minimum demand of inputs, and also a tendency for self-regulation, low maintenance costs, and therefore require minimal human intervention (García-Alvarado et al., 2010; Ramírez-Hernández et al., 2011).

Recently, Frances and Kalavathy (2011) reported in vitro regeneration of leaves and explants of C. punctarun through indirect organogenesis, which opens the possibility of another form of reproduction that can be explored, in future researches for these very same species.

We concluded that, Ruellia nudiflora, Salvia coccinea and Centratherum punctatum species have different responses to methods of sexual and asexual reproduction, as well as for mixtures of the substrates tested. R. nudiflora had the lowest percentage of germination and the cuttings roots´ grip was zero, so it is recommended to continue this research in order to find more efficient breeding protocols. C. punctatum

Propagación de especies herbáceas silvestres con potencial para paisajismo 1047

esquejes fue nulo, por lo que se recomienda continuar estas investigaciones a fin de encontrar protocolos de reproducción más eficientes. La especie C. punctatum se reproduce mejor por esquejes, especialmente en sustratos que contenían un importante porcentaje de turba (más de 80% de la mezcla). Por último, la especie S. coccinea se propagó mejor por semillas en sustratos que contenían un alto porcentaje de turba o lombricomposta.

Agradecimientos

Los autores(as) agradecen a la Línea Prioritaria de Investigación 4 Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje del Colegio de Postgraduados por los apoyos y facilidades otorgadas. Asimismo, al CONACYT y Gobierno del Estado de Veracruz por su apoyo para la realización del Proyecto FOMIX Veracruz 37622.

Literatura citada

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was better reproduced through cuttings, especially on substrates containing a high percentage of peat (80% of the mixture). Finally, S. coccinea was better spread through seeds on substrates containing a high percentage of peat or vermicompost.

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Potencial agroecoturístico del estado de Veracruz mediante un Sistema de Información Geográfica*

Agro-ecotourism potential of the State of Veracruz through a Geographic Information System

Mildred Joselyn Mikery Gutiérrez1, Arturo Pérez-Vázquez1§, María de los Ángeles Piñar Álvarez2, J. Cruz García Albarado3 y Alberto Asiain Hoyos1

1Colegio de Postgraduados-Campus Veracruz. Carretera Federal Veracruz-Xalapa, km 88.5.Tepetates, Manlio Fabio Altamirano. C. P. 91690. Tel. (229)2010770. Ext. 64332. ([email protected], [email protected]). 2El Colegio de Veracruz. Zona Centro, C. P. 91000 Xalapa, Veracruz. Tel. 52 228-8415100. Ext.112. ([email protected]). 3Colegio de Postgraduados-Campus Córdoba. Carretera Federal Córdoba-Veracruz km 348. Amatlán de los Reyes. C. P. 94946. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

En los últimos años, el turismo de naturaleza ha cobrado gran importancia en México y Veracruz. Sin embargo, el potencial del territorio rural para la integración del ecoturismo como agroecoturismo ha sido poco estudiado. Dada la complejidad del espacio rural, los Sistemas de Información Geográfica (SIG) tienen gran utilidad en la integración de información de diferentes dimensiones, permitiendo la definición de zonas o sitios con potencial ecoturistico y planificación de dichas actividades. Por tanto, el objetivo de esta investigación fue diseñar un modelo conceptual para la implementación de un SIG que permita identificar las potencialidades y limitantes para el desarrollo del agroecoturismo en las diferentes regiones y municipios del estado de Veracruz. Se plantea el diseño del SIG mediante el modelamiento de los datos en capas temáticas a nivel externo y conceptual, los temas y atributos propuestos se definieron a partir de la consulta de literatura y fuentes secundarias. El modelo conceptual obtenido, permitirá la implementación del SIG para la identificación de potenciales y limitantes a nivel estatal y en los municipios, donde se puede dirigir la investigación y políticas que permitan desarrollar dicho potencial y particularizar las necesidades locales y de sustentabilidad para el desarrollo del agroecoturismo.

Abstract

During the recent years, nature tourism has gained great importance in Mexico and Veracruz. However, the potential of rural areas for the integration of ecotourism as agro-ecotourism has been hardly studied. Given the complexity of rural areas, Geographic Information Systems (GIS) are quite useful for integrating information from different dimensions, allowing the definition of zones or potential ecotourism sites for planning activities. Therefore, the objective of this research was to design a conceptual model for the implementation of a GIS to identify the potentials and constraints for the development of agro-ecotourism in different regions and municipalities of the State of Veracruz. The GIS design is proposed by modeling data layers of externally thematic and conceptual issues and proposed attributes defined from the consultation literature and secondary sources. The conceptual model obtained, allow the implementation of a GIS to identify potential and constraints in the State and municipal levels, where we can conduct research and policies to develop this potential and particularize local needs and sustainability for the development of agro-ecotourism.

Mildred Joselyn Mikery Gutiérrez et al.1050 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

Palabras clave: agroturismo, agroecoturismo, SIG, sustentabilidad, turismo rural.

Introducción

En la última década, el turismo de naturaleza (antes considerado turismo alternativo) ha cobrado gran importancia en México (SECTUR, 2004; SEMARNAT, 2009), sobre todo la modalidad de ecoturismo, definida como “aquella modalidad turística ambientalmente responsable consistente en viajar o visitar áreas naturales relativamente sin disturbar con el fin de disfrutar, apreciar y estudiar los atractivos naturales (paisaje, flora y fauna silvestres) de dichas áreas, así como cualquier manifestación cultural (del presente y del pasado) que puedan encontrarse allí, a través de un proceso que promueve la conservación, tiene bajo impacto ambiental y cultural y propicia un involucramiento activo y socioeconómicamente benéfico de las poblaciones locales” (Ceballos-Lascuraín, 1992).

En el estado de Veracruz han emergido diversas actividades ecoturísticas, para el año 2005 se registró 93 empresas dedicadas al turismo de naturaleza (Secretaría de Turismo y Cultura de Veracruz, 2006). Este auge de actividades, ha sido posible por la variedad de climas, ecosistemas, actividades agropecuarias y expresiones culturales del estado (Nava et al., 2011). Además, el ecoturismo es considerado como una estrategia para el uso sustentable de los ecosistemas y el resguardo de la biodiversidad de Veracruz, donde el aprovechamiento de sus diversos recursos naturales, puede contribuir a la preservación del hábitat y de las especies con la consecuente generación de ingresos económicos (Goeritz, 2007).

El turismo de naturaleza, en las modalidades de ecoturismo, turismo de aventura y turismo rural, en ésta última considera al agroturismo (SECTUR, 2004; SEMARNAT, 2009), definido como “la modalidad turística en áreas agropecuarias, con el aprovechamiento de un medio ambiente rural, ocupado por una sociedad campesina, que muestra y comparte no sólo su idiosincrasia y técnicas agrícolas, sino también su entorno natural en conservación, las manifestaciones culturales y socio-productivas, en donde se busca que la actividad represente una alternativa para lograr que el campesino se beneficie con la expansión de su actividad económica, mediante la combinación de la agricultura y el turismo” (SECTUR, 2004).

Key words: agro-tourism, agro-ecotourism, GIS, sustainability, rural tourism.

Introduction

In the last decade, nature tourism (once considered alternative tourism) has gained great importance in Mexico (Tourism Secretary, 2004; SEMARNAT, 2009), especially in the form of eco-tourism, defined as "environmentally responsible form of tourism that consists of travel or visit relatively undisturbed natural areas in order to enjoy, appreciate and explore the natural attractions (landscape, flora and fauna) of these areas, as well as any cultural sign (present and past) that can be found there, through a process that promotes conservation, has low visitor impact, and provides benefit for active socio-economic involvement of local populations" (Ceballos-Lascuraín, 1992).

In the State of Veracruz have emerged several eco-tourism activities, for the year 2005, 93 companies were recorded to be dedicated to nature tourism (Ministry of Tourism and Culture of Veracruz, 2006). This expansion of activities was possible thanks to the variety of climates, ecosystems, farming and cultural expressions on the State (Nava et al., 2011). Moreover, ecotourism is seen as a strategy for the sustainable use of ecosystems and the protection of biodiversity of Veracruz, where the use of its diverse natural resources can contribute to the preservation of the habitat and species with the consequent generation of income (Goeritz, 2007).

Nature tourism in the arrangements for eco-tourism, adventure tourism and rural tourism in the latter considers tourism (Tourism Secretary, 2004, SEMARNAT, 2009), defined as "the form of tourism in agricultural areas, with the use of half rural environment, occupied by a peasant society that not only displays and shares their idiosyncrasies and agricultural techniques, but also their natural environment conservation, the cultural and socio-productive, where it seeks to represent an alternative activity to ensure that, the farmer do benefit from the expansion of economic activity, by combining agriculture and tourism" (Tourism Secretary, 2004).

The incorporation of rural tourism as multifunctional space strategy seeks to improve welfare and reduce poverty of rural households (SECTUR-CESTUR, 2007). By considering

Potencial agroecoturístico del estado de Veracruz mediante un Sistema de Información Geográfica 1051

La incorporación del turismo rural como estrategia de multifuncionalidad del espacio, busca mejorar el bienestar y reducir el estado de pobreza de las familias rurales (SECTUR-CESTUR, 2007). Al considerar estos aspectos bajo un paradigma agroecosistémico, proponemos el término agroecoturismo para definir la modalidad turística en áreas rurales donde se desarrollan actividades productivas primarias (agropecuarias) con otras de tipo secundarias (artesanales, productos alimenticios, etc.) y terciarias (turismo), así como actividades de conservación de la biodiversidad, a fin de impulsar la cultura y desarrollo local sustentable. Esto conduce al análisis integral del territorio rural; considerando las dimensiones ambiental, social y económica.

Para el estudio del potencial ecoturístico se han utilizado diversas metodologías, las más recientes hacen uso de la geoposición satelital para identificar los recursos naturales potenciales (Yılmaz, 2011) y el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG) acoplados al análisis multicriterio para determinar el potencial de sitios para realizar ecoturismo (Bunruamkaew y Murayam, 2011). Un SIG puede ser definido como un sistema diseñado para almacenar, recuperar y manipular datos geográficos (Burrough, 1986). Se ha empleado el conocimiento de expertos y datos digitales, que permiten relacionar variables socioeconómicas con los recursos naturales y físicos en una perspectiva espacial del territorio (Bukenya, 2012). El uso de los SIG es cada vez más amplio en la resolución de problemas, tanto en la gestión como planificación del territorio para el desarrollo del ecoturismo (Brown y Weber, 2011).

Por lo anterior, el agroecoturismo debe analizarse considerando un conjunto de elementos y recursos de manera integral. En este contexto, el objetivo de investigación fue plantear un modelo conceptual para el desarrollo de un SIG que permita identificar las potencialidades y limitantes para el desarrollo del agroecoturismo en las diferentes regiones y municipios del estado de Veracruz. De acuerdo a la metodología ANSI-SPARC (American National Standards Institute, Standards Planning and Requirements Comitee), existen cuatro niveles para el modelamiento de datos que se pueden tomar como etapas para el diseño de Sistemas de Información a partir de la abstracción de la realidad (Laurini y Thompson, 1992): nivel externo, nivel conceptual, nivel lógico y nivel interno. Para esta propuesta se considera a nivel externo y conceptual.

these aspects under agro-ecosystemic paradigm, we propose to define the term agro-ecotourism tourist mode in rural areas where activities are mainly for production (farming) with other secondary types (artisanal food products, etc.) and tertiary (tourism) activities and biodiversity conservation, to promote culture and local sustainable development. This leads to analysis of rural territory, considering the environmental, social and economic dimensions.

For the study of the potential ecotourism, several methodologies have been used, the latest one make use of geo-satellite to identify potential natural resources (Yılmaz, 2011) and the use of Geographic Information Systems (GIS) coupled to multi-criteria analysis to determine the potential sites for ecotourism (Bunruamkaew and Murayam, 2011). A GIS can be defined as a system designed to store, retrieve and manipulate geographic data (Burrough, 1986). It has used the knowledge of experts and digital data, enabling socioeconomic variables related to natural and physical resources in a spatial perspective of the territory (Bukenya, 2012). The use of a GIS is quite expansive for the resolution of problems, both in management and land use planning for the development of ecotourism (Brown and Weber, 2011).

For this reason, agro-ecotourism most be analyzed considering the whole set of elements and resources holistically. In this context, the aim of this research was to propose a conceptual model for the development of a GIS to identify the potentials and constraints for the development of agro-ecotourism in different regions and municipalities of the State of Veracruz. According to the ANSI-SPARC (American National Standards Institute, Standards Planning and Requirements Committee) methodology, there are four levels for data modeling that can be taken as stages for designing Information Systems from the abstraction of reality (Laurini and Thompson, 1992): external level, conceptual level, logical level and domestic level. For this proposal is considered external and conceptual level.

In order to achieve this, the agro-ecotourism potential is defined as the ability of rural areas to develop primary productive activities (agriculture) with other secondary type (artisanal food products, etc.) and tertiary (tourism) conservation activities of the biodiversity, to promote culture and local sustainable development. At the external level


Para ello, el potencial agroecoturístico se define como: la capacidad del espacio rural para desarrollar actividades productivas primarias (agropecuarias) con otras de tipo secundarias (artesanales, productos alimenticios, etc.) y terciarias (turismo), así como actividades de conservación de la biodiversidad, a fin de impulsar la cultura y desarrollo local sustentable. A nivel externo se definieron doce temas acordes al potencial agroecoturístico, que corresponden a capas temáticas asociadas con atributos que las definen (Cuadro 1). Esto se realizó mediante la consulta de fuentes secundarias, literatura, consulta con expertos en procesos de planificación y usuarios.

Además, se debe construir una Geodatabase con los datos correspondientes al modelo digital de elevación escala 1:50 000, resolución espacial de 30 m (INEGI, 2011), red hidrográfica escala 1:50 000 (INEGI, 2000), uso de suelo, vegetación y áreas naturales protegidas escala 1:250 000 (SEMARNAT, 2001), infraestructura de transporte (SCT, 2009). Se integran los temas hospedaje y atractivos turísticos de la información generada por SECTUR en el estado y la producción agropecuaria del censo agropecuario publicado por INEGI (2011). Además, se consideran las 10 regiones administrativas del estado. El formato de estructura de datos será vector con una escala de trabajo y salida de 1:250 000.

twelve topics according the potential agro-ecotourism were defined, which are associated with thematic layers that define attributes (Table 1). This was done by consulting secondary sources, literature, consultation with experts in planning processes and the users.

In addition, a Geodatabase must be made with data for the digital elevation model scale 1:50 000, spatial resolution of 30 m (INEGI, 2011), 1:50 000 scale hydrographic network (INEGI, 2000), land use, vegetation and natural protected areas 1:250 000 (SEMARNAT, 2001), transport infrastructure (SCT, 2009). The topics are integrated,

lodging and attractions information generated by Tourism Secretary in the State and agricultural production, agricultural census published by INEGI (2011). Also considering the 10 administrative regions of the State. The format of structure will be vector with a working and exit scale of 1:250 000.

The proposed conceptual model integrates the three dimensions considered for sustainable development, with thematic layers that match the defined agro-ecotourism concept. The integration of this information will lead to define levels of agro-ecotourism potential of the regions and municipalities in the State of Veracruz as a defined decision criterion in this respect (Figure 1).

Tema AtributoRegión Superficie Municipios Superficie Tipo de territorio Rural, urbano Relieve Topografía

Uso del suelo Agrícola, industrial, habitacional, área natural protegida, área natural, UMA, reserva de la biósfera

Tipo de vegetación Bosque mesófilo de montaña, matorrales, selva alta caducifolia, selva baja perennifolia, selva mediana

Áreas Naturales Protegidas Reserva de la biósfera, reserva ecológica, parque ecológico, zona de protección ecológica, área de conservación ecológica

Hidrografía Ríos, lagos, lagunas, cascadasInfraestructura de transporte Carreteras federales, autopistas, caminos pavimentados, caminos de terracería,

puentes, aeropuertosHospedaje Hoteles, zonas de campamento, posadasAtractivos turísticos Paisaje, senderos, observación de aves, vida silvestre, deportes extremos, gastronomía,

histórico, arqueología, arquitectura, fiestas, lengua indígenaProducción agropecuaria Café, maíz, frijol, frutales, miel, peces, otros

Cuadro 1. Temas y atributos propuestos para identificar el potencial agroecoturístico a nivel estatal.Table 1. Topics and attributes proposed to identify potential agro-ecotourism statewide.

Potencial agroecoturístico del estado de Veracruz mediante un Sistema de Información Geográfica 1053

El modelo conceptual propuesto, integra las tres dimensiones consideradas para el desarrollo sustentable en capas temáticas que coinciden con el concepto de agroecoturismo definido. La integración de esta información conducirá a definir los niveles de potencial agroecoturístico de las regiones y municipios del estado de Veracruz según los criterios de decisión definidos al respecto (Figura 1).

También se podrán identificar de factores que pudieran limitar u obstaculizar el desarrollo de dicho potencial, así como la identificación de zonas que pudieran potencializarse por la cercanía de sitios, tal como ha sido señalado en la Planeación Espacial del Territorio nacional (Iatu y Bulai, 2011), en donde se identifican los “problemas” de las áreas de turismo, entendidos como la falta de correlación entre los recursos y la infraestructura turística y los recursos e infraestructuras generales. Es importante considerar hacer uso de herramientas para captar mayor detalle y particularidades de cada sitio, como la evaluación multicriterio acoplada al SIG, utilizada en investigaciones recientes (Giordano y Riedel, 2008; Jeong et al., 2012; Jeong et al., 2013), para la generación de modelos espaciales acordes a cada espacio rural.

We can also be able to identify factors that may limit or hinder the development of this potential, and the identification of areas that may potentiated by the proximity of this sites, as has been pointed out in the National Territorial Spatial Planning (Iatu and Bulai, 2011), where we identify the "problems" in the areas of tourism, defined as the lack of correlation between resources and tourism infrastructure and

resources of general infrastructure. It is important to make use of tools to capture more details and specifics from each site, such as multi-criteria evaluation coupled with GIS, used in recent researches (Giordano and Riedel, 2008; Jeong et al., 2012; Jeong et al., 2013) , for generating spatial models according to each rural areas.

Conclusions

A conceptual model was created for integrating information from the three dimensions considered for the sustainable development of agro-ecotourism, by implementing a GIS. Through the use of this GIS, we expect to analyze the

Figura 1. Esquema conceptual de los productos esperados con la implementación del SIG.Figure 1. Producers´ conceptual schemes expected from the implementation of GIS.

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Relieve

Tipo de vegetación

Áreas naturales protegidas

Hidrografía

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n Regiones con potencial agroecoturístico

Municipios con potencial agroecoturístico


Conclusiones

Se genero un modelo conceptual para la integración de información correspondiente a las tres dimensiones consideradas para el desarrollo sustentable del agroecoturismo, mediante la implementación de un SIG. Mediante este se propone analizar el potencial agroecoturístico del estado de Veracruz a nivel de regiones administrativas y municipios, con la finalidad de identificar posibles rutas o clusters que se enlacen eficientemente bajo una línea característica, reconocer los factores limitantes y dirigir la toma de decisiones al respecto. Esta propuesta se considera como auxiliar a nivel macroterritorial para definir líneas de acción que permitan el desarrollo y aprovechamiento eficiente de las características ambientales, sociales, culturales y productivas que posee el estado.

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Sustratos orgánicos como alternativa para la producción de albahaca (Ocimum Selloi Benth)*

Organic substrates as an alternatively for the production of pepper basil (Ocimum Selloi Benth)

Lilián Campos Mota1 y Diego Flores Sánchez2

1Colegio de Postgraduados-Campus Córdoba. Carretera Federal Córdoba-Veracruz, Congregación Manuel León, Municipio Amatlán de los Reyes, Veracruz, C. P. 94946 Tel. 7166000. [email protected] 2 Colegio de Postgraduados Campus Montecillo, [email protected].



Resumen

La especie de albahaca Ocimum Selloi Benth ha sido empleada en México por sus propiedades medicinales y como condimento. Por otra parte, el uso de vermicomposta es una alternativa en la producción orgánica de las plantas medicinales; por lo tanto, esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de la vermicomposta en el crecimiento de albahaca. Como tratamientos se emplearon 4 sustratos: 1) vermicomposta de café (con base a pulpa proveniente del beneficio húmedo) más cascarilla de café 4:1, 2) Vermicomposta de café más tierra 1:1, 3) 100% vermicomposta de café, y 4) tierra. En cada tratamiento se emplearon 5 plantas como unidad experimental. Los contenedores fueron de 2 l de capacidad. Se evaluaron las variables altura de la planta, número de hojas, contenido de clorofila, número de inflorescencias, número de brotes, peso seco de hojas, densidad de área foliar, estado nutrimental de la hoja y extracción de N, P y K. Los resultados demostraron que la mayor retención de humedad (23%) de la tierra favoreció una mayor altura en la primera semana después del trasplante; sin embargo, al final de la floración el tratamiento de vermicomposta con tierra 1:1 incrementó significativamente el área foliar (36 cm2), número de hojas (24 por planta), peso seco de hoja (97 mg) y extracción de nitrógeno (2 mg por hoja)

Abstract

Pepper basil (Ocimum selloi Benth) has been used in Mexico for its medicinal properties and also as a condiment. Moreover, the use of vermicompost is an alternative in organic production of medicinal plants, therefore, this study aimed to evaluate the effect of vermicompost on the production of pepper basil. As treatments 4 substrates were used: 1) coffee vermicompost (based on pulp from the wet benefit) plus coffee husk 4:1; 2) coffee vermicompost plus dirt 1:1; 3) pure coffee vermicompost; and 4) dirt. In each treatment 5 plants were used as experimental units. The containers could handle 2l. The variables evaluated were: plant height, number of leaves, chlorophyll content, number of inflorescences, and number of buds, leaf dry weight, leaf area density, leaf nutrient status and extraction of N, P and K. The results showed that the best moisture retention (23%) on the dirt favored a higher height in the first week after transplantation; however, at the end of flowering, the treatment vermicompost with dirt 1:1 significantly increased the leaf area (36 cm2), the number of leaves (24 per plant), leaf dry weight (97 mg) and extraction of nitrogen (2 mg per leaf) compared with the substrate dirt, but similar to the substrate vermicompost coffee husk 4:1. Although, there were no significant differences between the treatments with vermicompost.

Lilián Campos Mota y Diego Flores Sánchez et al.1056 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

comparada con el sustrato tierra, pero similar al sustrato vermicomposta cascarilla de café 4:1. Aunque no hubo diferencias significativas entre los tratamientos con vermicomposta.

Palabras clave: crecimiento, contenido nutrimental, Labiatae, vermicomposta.

La albahaca (Ocimum sp.) es una planta aromática originaria de Asia Meridional y ampliamente distribuida en regiones tropicales y subtropicales (Sam et al., 2002; Makri y Kintzios, 2008), es cultivada en muchas partes del mundo para producir aceites esenciales, además se utiliza con fines culinarios y medicinales. También en la agricultura se puede usar como insecticida biológico (Makri y Kintzios, 2008). El aceite contenido en la hoja es el que le da el aroma característico y también un atractivo sabor a platillos, salsas y ensaladas. En México la especie O. Selloi es empleada para aliviar padecimientos digestivos, como dolor de estómago, gases intestinales, diarrea, disentería y parásitos intestinales.

Se usa para tratar la gripa y como antitusígeno (para aliviar la tos seca), en baños postparto, para la presión arterial o el aire del corazón, así como sarampión, la calentura con escalofrío, en la tristeza (depresión), como antiespasmódico, o bien, para “el aire”. La mayoría de los remedios refieren en su preparación la hoja en té, infusión o en cocimiento, administrada oral o localmente (ya sea en frotación o baños). Este género se ha evaluado como anti ulceroso, antibacterial e antiflamatorio (Orafidiya et al., 2001; Dharmani et al., 2004; Adigüzel et al., 2005; Masresha et al., 2012). Particularmente O. Selloi Benth es de bajo riesgo toxicológico en la medicina tradicional en cuanto a su efecto carcinógeno (Josiane et al., 2007).

En México, la albahaca es escasamente cultivada con fines comerciales; está presente en los traspatios de un gran número de familias rurales (Ruiz-Espinoza et al., 2009). En la región central de Veracruz se ha venido cultivando de manera artesanal para satisfacer su demanda en los mercados locales (Mendoza-García, 2011). No obstante, se desconocen aspectos primarios de su protocolo de propagación y cultivo como agroproducto no tradicional. En los últimos años se ha incrementado la demanda de esta especie cultivada mediante procesos orgánicos

Key words: growth, nutrient content, Labiatae, vermicompost.

Pepper basil (Ocimum sp.) is an aromatic plant native to South Asia and widely distributed in tropical and subtropical regions (Sam et al., 2002; Makri and Kintzios, 2008), cultivated in many parts of the world to produce essential oils, also used for culinary and medicinal purposes as well. In agriculture it can also be used as a biological insecticide (Makri and Kintzios, 2008). The oil in the leaf is what gives it the characteristic aroma and flavor appeal for dishes, sauces and salads. In Mexico the species O. selloi is used to relieve digestive discomforts, such as stomach ache, flatulence, diarrhea, dysentery and intestinal parasites.

It is used to treat the flu and also as an antitussive (to relieve dry cough), in postpartum baths, blood pressure or heart-air as well as in measles, fever with chills, in sadness (depression), as an antispasmodic, or, for "the air". Most remedies talk about preparing a tea from the leaves, an infusion or decoction, or locally administered orally (in either rubbing or baths). This genus has been evaluated as an anti-ulcer, antibacterial and as an anti-inflammatory (Orafidiya et al. 2001; Dharmani et al. 2004; Adigüzel et al., 2005; Masresha et al., 2012). Particularly, O. selloi Benth toxicological risk is low in traditional medicine in their carcinogenic effect (Josiane et al., 2007).

In Mexico, pepper basil is rarely grown commercially; it is present in the backyard of a large number of rural families (Ruiz-Espinoza et al., 2009). In the central region of Veracruz, it has been cultivated on a small scale in order to meet the demand in the local markets (Mendoza-García, 2011). Even so, primary aspects of the propagation and cultivation protocols are unknown as a nontraditional agro-product. In recent years, the demand for this species has increased, cultivated through organic processes (Ruiz-Espinoza et al., 2009). Moreover, the fertilizer product is vermicompost transformation of organic waste by earthworms. It has a fine structure and contains nutrients in forms that are readily available for the plants (Atiyeh et al., 2000).

Several studies have shown that, the use of organic fertilizers, such as vermicompost, in the production of pepper basil promote positive effects on growth and

Sustratos orgánicos como alternativa para la producción de albahaca (Ocimum Selloi Benth) 1057

(Ruiz-Espinoza et al . , 2009). Por otra parte, la vermicomposta es un abono producto de la transformación de residuos orgánicos realizada por lombrices. Tiene una estructura fina y contiene nutrientes en formas que son inmediatamente disponibles a las plantas (Atiyeh et al., 2000).

Diversos estudios han demostrado que el uso de abonos orgánicos, como la vermicomposta, en la producción de albahaca ha promovido efectos positivos en su crecimiento y desarrollo, incremento en rendimiento y contenido de aceite (Anwar et al., 2005; Cabanillas et al., 2006; Fenech-Larios et al., 2008; Marban et al., 2008); sin embargo, a nivel nacional es escasa la información sobre el crecimiento de la albahaca bajo manejo orgánico (Fenech-Larios et al., 2008). Ante la demanda creciente de este cultivo en la industria cosmética y la disponibilidad de residuos orgánicos de la industria cafetalera del estado de Veracruz para la producción de vermicomposta, se definió la presente investigación con el objetivo de evaluar el efecto de la vermicomposta en el crecimiento de albahaca. En respuesta se planteó que las propiedades de la vermicomposta favorecen el crecimiento de esta planta.

Se estableció un protocolo experimental con plántulas de albahaca de Ocimum Selloi Benth, provenientes del jardín botánico del Campus Córdoba, en un sombreadero del Colegio de Postgraduados, en el año 2012. Este comprendió cuatro tratamientos: a) vermicomposta de café (con base a pulpa proveniente del beneficio húmedo) con cascarilla de café 4:1; b) vermicomposta de café con tierra 1:1; c) 100% vermicomposta de café; y d) tierra. En el Cuadro 1 se presentan las características químicas de los sustratos utilizados. Las unidades experimentales comprendieron contenedores de 2 litros de sustrato. El diseño experimental fue completamente al azar con cinco repeticiones (fue considerada una planta por unidad experimental) (Figura 1).

development, yield and oil content (Anwar et al., 2005; Cabanillas et al. 2006; Fenech-Larios et al., 2008; Marban et al., 2008), but nationally there is little information on the growth of pepper basil under organic management (Fenech-Larios et al., 2008). Given the growing demand for this crop in the cosmetics industry and the availability of organic residues of the coffee industry in the State of Veracruz for the production of vermicompost, this research was defined in order to evaluate the effect of vermicompost on the growth of pepper basil. Suggesting that, the properties of the vermicompost favor the growth of this plant.

An experimental protocol was established with Ocimum selloi Benth seedlings, from the Cordoba Campus botanical garden in the Graduate College, 2012. This included four treatments: a) Coffee vermicompost (based on pulp from the wet benefit) with coffee husk 4:1; b) coffee vermicompost plus dirt 1:1; c) 100% coffee vermicompost; and d) dirt. The Table 1 shows the chemical characteristics of the substrates used. The experimental units comprised 2 liter containers of substrate. The experimental design was completely randomized with five replications (considering a plant per experimental unit) (Figure 1).

We determined the physical and chemical characteristics of the substrates (Table 1 and 2). The measurements were performed at the beginning of the transplant (DAT), 8 and 21 DAT. The variables evaluated were: a) plant height; b) chlorophyll content. This was done using a chlorophyll meter Apogee Instruments® inc. Model CCM-200 plus. Measurements were done 13 and 43 DAT (before and after flowering); c) the number of clusters was obtained 21DAT; d) dry weight of leaves per treatment. The sampling was performed during blooming in the leaves at the middle of the plant; three leaves per plant were dried at 70 °C for 24 h for obtaining individual weight; e) leaf area of the same leaves. In the selected leaves for estimate dry weight, the leaf area was determined using an integrator of leaf area (LI-COR-MODLI-3100®).

Sustrato pH CE M.O N P K Mg(dS/m) (%) ppm

Vermicomposta de café 6.94 2.27 2.3 1.04 8874 1294 4764

Tierra 8.28 0.87 0.95 0.01 1 44 99

Cuadro 1. Composición química de los componentes de los sustratos.Table 1. Chemical composition of the substrate components.

Elaboración propia.


Se determinaron las características físicas y químicas de los sustratos (Cuadro 1 y 2). Las mediciones se realizaron al inicio del transplante (ddt) , 8 y 21 ddt. Las variables evaluadas fueron: a) altura de planta; b) Contenido de clorofila. Éste se realizó mediante un medidor de clorofila marca Apogee instruments® inc. Modelo CCM-200 plus. Las mediciones se realizaron 13 y 43 ddt (antes y despúes de la floración); c) el número de inflorescencias se obtuvo a los 21ddt; d) peso seco de hojas por tratamiento. Se realizó el muestreo en floración de las hojas de la parte media de la planta; tres hojas por planta se secaron a 70 oC durante 24 h y se obtuvo su peso individual; e) área foliar de las mismas hojas. En las hojas seleccionadas para estimar peso seco se determinó el área foliar mediante un integrador de área foliar (LI-COR-MODLI-3100®).

El peso individual de cada hoja se dividió sobre el área foliar, a esta determinación se le denominó densidad de área foliar; y f) Contenido nutrimental de N-P-K en las hojas. En cada tratamiento se hizo una mezcla compuesta de hojas y se estimó el contenido de N (procedimiento semi-micro-Kjeldahl), P y K (espectrometría de masa con plasma acoplado inductivamente). Con base en el contenido de NPK se estimó la extracción de cada nutriente por hoja.

Los datos obtenidos fueron sujetos de un análisis de varianza con el software SPSS, y se llevó a cabo la comparación de medias mediante la prueba de Tukey (p< 0.05) cuando se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos.

La Figura 2 muestra altura y número de hojas de la albahaca a través del tiempo. La altura de planta presentó diferencias significativas (< 0.05) en las tres etapas de muestreo. Se observó que en el tratamiento con tierra la altura de planta fue superior al inicio del establecimiento y 8 días después del trasplante. Esto se vio favorecido por la mayor capacidad de retención de agua de la tierra, lo cual es crucial en la etapa de adaptación inmediata al trasplante (Cuadro 2). No obstante, a

The individual weight of each leaf was divided over the leaf area; this determination was termed leaf area density; and f) NPK nutrient content of the leaves. In each treatment was a mixture composed of leaves and estimated content of N (procedure semi-micro-Kjeldahl), P and K

(mass spectrometry with inductively coupled plasma). Based NPK content was estimated for each nutrient extraction.

The data obtained were subjected to analysis of variance with SPSS software, and performed the comparison of means by Tukey test (p< 0.05) when significant differences were found between the treatments.

The Figure 2 shows the height and number of basil leaves over time. Plant height differed significantly (p< 0.05) in all the stages of sampling. It was observed that, in the treatment with dirt, plant height was higher at the beginning

Sustrato Densidad aparente

Densidad real Porosidad Capacidad de contenedor

Retención de agua

g/ ml (%) ml/litro (%)Vermicomposta:cascarilla café 4:1 1.05 1.60 61 117 13Vermicomposta de café con tierra 1:1 1.67 1.82 92 114 12100% vermicomposta de café 1.11 1.50 83 137 15Tierra 1.54 2.09 74 415 23

Cuadro 2. Características físicas de los sustratos.Table 2. Physical characteristics of the substrates.

Elaboración propia.

Figura 1. Tratamientos de albahaca con cuatro sustratos. De izquierda a derecha: 100% vermicomposta de café, vermicomposta de café cascarilla de café 4:1, composta tierra 1:1, tierra.

Figure 1. Pepper basil treatments with four substrates. From left to right: 100% coffee vermicompost, coffee vermicompost coffee husk 4:1, dirt compost 1:1, dirt.


partir de los 8 días después del trasplante, la altura de planta se incrementó substancialmente en los sustratos vermicomposta con cascarilla 4:1, y vermicomposta con tierra 1:1.

Los resultados demostraron la ventaja de las mezclas de vermicomposta de café en el crecimiento de albahaca, con relación al uso solo de vermicomposta y tierra. Lo que pudo estar asociado al mejoramiento de las propiedades físicas (Cuadro 2) y químicas (Cuadro 1) del sustrato.

Desde el punto de vista agronómico la altura de planta de la albahaca, el número y tamaño de hojas de la albahaca son consideradas los mejores indicadores de su crecimiento cuando es cultivada bajo sistemas orgánicos (Fenech-Larios et al., 2008). El número de hojas (Figura 2B) no presentó diferencias asociadas a los tratamientos. La comparación de medias del resto de las variables evaluadas se presenta en el Cuadro 3. El conjunto de variables que presentaron diferencias significativas (< 0.05) atribuidas a los tratamientos fueron clorofila, área foliar, extracción de N y K. De acuerdo a los resultados se observa que los mejores resultados se presentaron en la mezcla vermicomposta tierra 1:1. Este tratamiento fomentó un mejor crecimiento de albahaca, lo que pudo ser en parte a mejores condiciones de pH y CE al quedar en un punto intermedio entre el uso exclusivo de vermicomposta o bien de suelo.

of the establishment and 8 days after transplantation. This was favored by higher water retention capacity of the soil itself, which is crucial in the stage of immediate

adaptation to transplantation (Figure 2 b). However, after 8 days after transplanting, plant height increased substantially in vermicompost substrates with 4:1 and 1:1 with vermicompost with dirt.

The results demonstrated the advantage of mixtures of coffee vermicompost on pepper basil growth, compared to the use of only vermicompost and dirt. This could be associated with the improvement of the physical (Table 2) and chemical properties (Table 1) of the substrate.

From the agricultural point of view, height plant, number and size of leaves are considered the best indicators of growth when growing under organic systems (Fenech-Larios et al., 2008). The number of leaves (Figure 2b) showed no differences associated with the treatments whatsoever. The comparisons of means of the other variables evaluated are presented in Table 3. The set of variables that showed significant differences (< 0.05) attributed to the treatments were: chlorophyll, leaf area, extraction of N and K. According to the results it is observed that, the best results are presented in 1:1 mixture of vermicompost and dirt. This treatment promoted better growth of the pepper basil, which could be partly to better conditions of pH and EC to be at an intermediate point between the exclusive use of vermicompost or dirt.

Figura 2. Crecimiento de albahaca en cuatro diferentes sustratos a) altura de planta; y b) número de hojas. ♦= vermicomposta de café; ■= vermicomposta con cascarilla 4:1; ▲= vermicomposta con tierra 1:1; ●= tierra. - línea ajustada.

Figure 2. Pepper basil growth in four different substrates: a) plant height; and b) number of leaves. ♦ = vermicompost coffee; ■ = husk vermicompost 4:1; ▲ = vermicompost with dirt 1:1; ● = dirt. - fitted line.

Días después del trasplante

25

20

15

10

5

00 5 10 15 20

Altu

ra d

e pla

nta (

cm)

A

Días después del trasplante

25

20

15

10

5

00 5 10 15 20

Núm

ero

de h

ojas

B


Marban et al. (2008), indican que las mezclas que incluyen hasta 50% de vermicomposta ofrecen ventajas sobre el uso exclusivo de vermicomposta; similares resultados fueron encontrados en sistemas de cultivo de albahaca con manejo nutricional que incluyeron fertilización orgánico-mineral. Este manejo presentó la mayor acumulación de biomasa que sistemas exclusivamente con manejo orgánico, lo que puede estar asociado a un relativo bajo contenido de nutrientes en las compostas, y su baja disponibilidad comparado con los fertilizantes (Anwar et al., 2005). Jelačić et al. (2005) también demostraron que en sustratos que consideraron al menos de 50% de vermicomposta en la mezcla final, promovieron una mejor calidad en plántulas de albahaca. Por lo tanto, en este experimento se corrobora que la vermicomposta, incrementa la disponibilidad de nutrimentos para el crecimiento de las plantas de albahaca (Cuadro 1).

Adicionalmente, la porosidad fue un factor importante en los resultados encontrados. En el sustrato vermicomposta con tierra 1:1, el espacio poroso fue de 92%, el cual fue superior a la porosidad de la vermicomposta y a la tierra esto implico que el sustrato promovió una mayor circulación de aire y agua lo que favoreció el crecimiento de la albahaca (Cuadro 3). Diversos autores han demostrado los efectos benéficos de las vermicompostas en las propiedades físicas del suelo como son la estructura, la retención de humedad y el drenaje (Domínguez et al., 2010). El sustrato para la producción de albahaca debe

Marban et al. (2008) indicated that, the mixtures up to 50% of vermicompost offer advantages over the exclusive use of vermicompost, similar results were found in pepper basil cultivation systems with nutrient management involving organic-mineral fertilization. This management had the highest biomass accumulation exclusively on organic management systems, which can be associated with a relatively low content of nutrients in the compost, and low availability compared to fertilizers (Anwar et al., 2005). Jelacic et al. (2005) also showed that, the substrates with less than 50% of vermicompost in the final mixture, promoted better quality on the seedlings. Therefore, in this experiment we confirmed that vermicompost increases the availability of nutrients for growth (Table 1).

Additionally, porosity was a major factor in the results. In the substrate vermicompost with dirt 1:1, the pore space was 92%, which was higher than the porosity of the vermicompost and dirt; this involved the substrate to promote better airflow and water which favored the growth of the basil (Table 3). Several authors have demonstrated the beneficial effects of vermicomposts in physical properties of the soil, such as the structure, moisture retention and drainage (Dominguez et al., 2010). The substrate for the production of pepper basil should be composed of an appropriate porous space allowing microbial and radical respiration; otherwise veryfine particles can inhibit the nitrification (Raviv et al., 1998).

Tabla 3. Comparación de medias (Tukey) desviación estándar (D. E.) y varianza de variables de crecimiento de albahaca bajo diferentes sustratos.

Table 3. Comparison of means (Tukey) standard deviation (SD) and variance of growth traits under different substrates. Different letters denote differences due to the substrate (p< .05).

Letras diferentes denotan diferencias debido al sustrato (p< 0.05).

Variables

Sustratos

D.E. VarianzaVermicomposta Vermicomposta / cascarilla 4:1

Vermicomposta / tierra 1:1

Tierra 100%

Clorofila (SPAD) 9.6 b 13.4 a 11.6 ab 11.4 ab 2.32 5.4Área foliar (cm2) 32.7 ab 32.2 ab 36.1 a 23.2 b 11.3 127.9Peso seco hoja individual (mg) 89 a 77 a 97 a 73 a 83.8 1454.5Densidad de área foliar (mg cm2) 2.76 2.4 a 2.7 a 3.2 a 1.1 1.2Núm. de inflorescencias 1.8 a 2.0 a 2.8 a 1.8a 1.7 2.7Extracción de N (mg por hoja) 2.5 a 1.7 ab 2.0 ab 1.4 b 0.9 0.9Extracción de P (mg por hoja) 0.4 a 0.5 a 0.5 a 0.5 a 0.2 0.05Extracción de K (mg por hoja) 0.8 b 2.5 a 1.2 b 0.9 b 1.0 1.0


estar compuesto por un adecuado espacio poroso, que permita la respiración microbiana y radical, de lo contrario partículas muy finas puede inhibir la nitrificación (Raviv et al., 1998).

En conclusión, la tierra con vermicomposta de pulpa de café favorece el crecimiento de albahaca (Ocimum Selloi Benth) reflejándose en una mayor área foliar, número de hojas, peso seco de hoja y extracción de nitrógeno; esto debido a que el sustrato tiene propiedades físicas apropiadas para la circulación de aire y agua.

Agradecimiento

La autora principal agradece a la Línea Prioritaria de Investigación 4: Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje por financiar este experimento.

Literatura citada

Adigüzel, A.; Medine, G.; Meryem, S.; Hatice, Ö.; Fikrettin, S. and Karaman, R. 2005. Antimicrobial effects of Ocimum basilicum (Labiatae) extract. Turk. J. Biol. 29:155-160.

Atiyeh, R. M.; Subler, S.; Edwards, C. A.; Bachman, G.; Metzger, J. D. and Shuster, W. 2000. Effects of vermicomposts and composts on plantgrowth in horticultural container media and soil. Pedobiologia. 44:79-590.

Anwar, M.; Patra, D. D.; Chad, S.; Kumar, A.; Naqui, A. A. and Khanuja, S. P. S. 2005. Effect of organic manures and inorganic fertilizer on growth, herb and oil yield, nutrient accumulation, and oil quality of French basil. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 36:1737-1746.

In conclusion, the soil with coffee pulp vermicompost favors the growth of pepper basil (Ocimum sdelloi Benth) resulting in larger leaf area, leaf number, leaf dry weight and nitrogen extraction.

Domínguez, J.; Lazcano, C. y Gómez-Brandón, M. 2010. Influencia del vermicompost en el crecimiento de las plantas. Aportes para la elaboración de un concepto objetivo. Acta Zoológica Mexicana. 2:359-371.

Fenech-Larios, L.; Ruíz-Espinoza, F. H.; García-Hernández, J. L.; Murillo-Amador, B.; González-Ocampo, H. A.; Beltrán-Morales, F. A. and Fraga-Palomino, H. 2008. Analysis of agronomic variables of Ocimum basilicum L. under alternative tillage systems and standard organic practices. Trop. Subtrop. Agroecosys. 8:157-163.

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Josiane de F. P.; Farago, P.; Paulo, V.; Ribas, J.; Luiz, C.; Spinardi, G.; Mara, S.; Döll, Patricia, M.; Artoni, R.; Zawadzki, F. y Sónia, F. 2007. Evaluación in vivo del potencial mutagénico de los quimiotipos Estragol y Eugenol del aceite esencial de Ocimum selloi Benth. Latin American J. Pharmacy v. 26(06):846-851.

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Orafidiya, L. A. O.; Oyedele, A. O.; Shittu, A. and Elujoba, A. 2001. The formulation of an effective topical antibacterial product containing Ocimum gratissimum leaf essential oil. Int. J. Pharmaceutics. 224:177-183.

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Ruiz-Espinoza, F. H.; Vázquez-Vázquez, C.; García-Hernández, J.; Salazar-Sosa, E.; Orona-Castillo, I.; Zúñiga-Tarango, R.; Murillo-Amador, B.; Jeréz-Mompies, E. y Beltrán-Morales, F. A. 2009. Comparación del costo energético de dos manejos del suelo para albahaca. Terra Latinoamericana. 27:383-389.



Nitrógeno y potasio en la acumulación de biomasa en dos especies de alcatraz*

Nitrogen and potassium in biomass accumulation in two species of white Spotted Arum

Libia Iris Trejo-Téllez1§, Nadia Issaí Torres-Flores1, Olga Tejeda-Sartorius2, Brenda I. Trejo-Téllez2, Maribel Ramírez-Martínez1 y Fernando Carlos Gómez-Merino3

1Colegio de Postgraduados Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco km. 36.5, Montecillo, Mpio. de Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. y Fax 01 595 951 01 98. ([email protected]; [email protected]). 2Colegio de Postgraduados, Campus San Luis Potosí. Iturbide No. 73. Salinas de Hidalgo, San Luis Potosí. C. P. 78600. Tel. 01 595 95 202 00. Ext. 1723 y 01 496 963 04 48. Ext. 4021 y 4127. ([email protected]; [email protected]) 3Colegio de Postgraduados Campus Córdoba. Carretera Córdoba-Veracruz, km. 348, Congr. Manuel León, Mpio. Amatlán de los Reyes, Veracruz. C. P. 94946. México. Tel. 01 271 71 660 00. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].



Resumen

Se evaluó el efecto de tres dosis nitrógeno (0.5, 1.5 y 2.5 g planta-1) aplicadas en la fase vegetativa y tres dosis de potasio (4, 6 y 8 g planta-1) aplicadas en la fase reproductiva sobre la biomasa seca por órganos (flores comerciales constituidas por espata y espádice, hojas, escapos florales y rizomas) de dos especies de alcatraz (Zantedeschia albomaculata (Hook) Baill. cv. Captain Murano y Z. elliotiana (Watson) Engl. cv. Solar Flare). El experimento fue conducido en invernadero utilizando como sustrato una mezcla de tezontle de 3 mm/perlita (60/40, v/v). Se observaron respuestas diferenciales a los tratamientos de fertilización entre especies. La especie Z. albomaculata fue más sensible a la fertilización, dado que en ésta se incrementaron de manera significativa las biomasas secas de flores comerciales y hojas con las dosis más altas de N y K suministradas. Independientemente de la dosis de K suministrada en la fase reproductiva, el mayor peso de biomasa de rizoma se registró en las plantas tratadas con la dosis baja de N en la fase vegetativa. De acuerdo con estos resultados, la fertilización con N y K por fases fenológicas influye de manera diferencial la producción de biomasa seca en el género Zantedeschia.

Abstract

We evaluated the effect of three nitrogen doses (0.5, 1.5 and 2.5 g plant-1) applied in the vegetative phase and three doses of potassium (4, 6 and 8 g plant-1) applied in the reproductive phase on dry biomass organs (commercial f lower consistent of spathe and spadix, leaves, f lower scapes and rhizomes) of two species of white spotted arum (Zantedeschia albomaculata (hook) Baill. cv. Captain Murano and Z. elliotiana (Watson) Engl. cv. Solar Flare). The experiment was conducted in a greenhouse using as substrate a mixture of tezontle 3 mm/perlite (60/40, v/v). Differential responses were observed in the fertilization treatments between species. The species Z. albomaculata was more sensitive to fertilization, given that it significantly increased the dry biomass of commercial flowers and leaves with higher doses of N and K supplied. Regardless of the dose of K provided on the reproductive phase, the largest weight of rhizome biomass was recorded in plants treated with the low dose of N in the vegetative phase. According to these results, the N and K fertilization by phenological stages differentially affect the production of dry biomass on the Zantedeschia gender.


Palabras clave: Zantechia albomaculata, Zantedeschia elliotiana, biomasa seca.

De las especies del género Zantedeschia, en México se cultiva principalmente Z. aethiopica (L) K. Spreng (alcatraz blanco), y es limitada la experiencia agronómica en el cultivo de otras especies (Cruz-Castillo et al., 2008). Entre los factores que limitan la producción de Zantedeschia se encuentran las enfermedades bacterianas (Kunstmann et al., 2006), asociada entre otros factores con la fertilización excesiva de N (Bloomz, 2004) y P (Gracía-Garza et al., 2006). Por el contrario, la deficiencia nutrimental en esta especie provoca alteraciones metabólicas que se manifiestan en síntomas visuales como reducción del crecimiento y clorosis (Fernandes et al., 2012). Almeida (2007) encontró que los principales nutrimentos absorbidos por la planta son el N y K, una deficiencia de éstos, afectará drásticamente el desarrollo, producción y calidad de esta especie. En este estudio se evaluaron en invernadero, nueve dosis fertilización, resultado de la aplicación de tres dosis de nitrógeno (0.5, 1,5 y 2.5 g planta-1) en la fase vegetativa y de tres dosis de potasio (4, 6 y 8 g planta-1) en la fase reproductiva, en la biomasa seca por órgano en dos especies de alcatraz: Zantedeschia albomaculata (Hook) Baill. cv. Captain Murano (espata de color rojo-naranja) y Zantedeschia elliotiana (Watson) Engl. cv. Solar Flare (espata de color amarillo-limón).

Cada rizoma se plantó en una bolsa de polietileno negro de 25 X 25 cm, y se usó como sustrato una mezcla de tezontle de 3 mm y perlita (60/40, v/v). Cada bolsa fue una unidad experimental y cada tratamiento tuvo diez repeticiones, mismas que fueron distribuidas completamente al azar. En las concentraciones de las soluciones nutritivas empleadas por fase fenológica sólo variaron las concentraciones de N y K (Cuadro 1). Las fuentes de N fueron Ca (NO3)2 4H2O y KNO3; las de K fueron KNO3, K2SO4 y KH2PO4. El volumen de solución nutritiva empleado en cada fase fenológica fue de 3 L por unidad experimental. La biomasa seca se analizó por órganos: flores (constituidas por la espata y el espádice), hojas, escapos florales y rizoma, y se determinó previo secado en una estufa de aire forzado a una temperatura de 70 oC por 48 h. Con los resultados se hizo un análisis de varianza y comparaciones de medias de Tukey (α= 0.05) con el software Statistical Analysis System (SAS, 2010).

Key words: Zantechia albomaculata, Zantedeschia elliotiana, dry biomass.

Of the species in the genus Zantedeschia, in Mexico Z. aethiopica (L) K. Spreng (white Arum) is grown mainly, and there is limited agricultural experience in the cultivation of other species (Cruz-Castillo et al., 2008). Among the factors limiting the production of Zantedeschia there are bacterial diseases (Kunstmann et al., 2006), among other factors associated with excessive fertilizer of N (Bloomz, 2004) and P (Gracía-Garza et al., 2006).In contrast, nutritional deficiency in this species causes metabolic disturbances in visual symptoms manifested as a reduction in growth and chlorosis (Fernándes et al., 2012). Almeida (2007) found that, the main nutrients are absorbed by the plant N and K, a deficiency of these that will drastically affect the development, production and quality of this species. In this study we evaluated in greenhouse, the fertilization of nine doses, resulting from the application of three nitrogen (0.5, 1.5 and 2.5 g plant-1) in the vegetative phase and potassium three doses (4, 6 and 8 g plant-1) in the reproductive phase in dry biomass per organ in two species of Arum: Zantedeschia albomaculata (Hook) Baill. cv. Captain Murano (red-orange spathe) and Zantedeschia elliotiana (Watson) Engl. cv. Solar Flare (yellow-lemon spathe).

Each rhizome was planted in a polythene bag black of 25 x 25 cm, and we used as a mixture of volcanic rock (tezontle) substrate of 3 mm and perlite (60/40, v/v). Each bag was an experimental unit and each treatment had ten replications, which were distributed completely at random. Concentrations in nutrient solutions used by phenological phase concentrations varied only in N and K (Table 1). The sources of N were 2Ca (NO3) 4H2O and KNO3, those of K were KNO3, K2SO4 and KH2PO4. The volume of nutrient solution used in each phenological stage was 3 L per experimental unit. Dry biomass was analyzed in organs: flowers (formed by the spathe and spadix), leaves, and rhizome scapes, and were determined after drying in a forced air oven at a temperature of 70 °C for 48 h. With the results, an analysis of variance and Tukey comparisons (α= 0.05) with Statistical Analysis System software (SAS, 2010) were made.

The highest production of dry biomass of flowers (spathe and spadix) occurred in Z. elliotiana regardless of fertility treatments. In Z. albomaculata most flowers’ dry biomass had higher doses of N and K, and this treatment was

Nitrógeno y potasio en la acumulación de biomasa en dos especies de alcatraz 1065

La mayor producción de biomasa seca de flores (espatas y espádices) se registró en Z. elliotiana, independientemente de los tratamientos de fertilización. En Z. albomaculata la mayor biomasa seca de flores se tuvo con las dosis más altas de N y K; este tratamiento fue estadísticamente superior al resto, con excepción del consistente en la aplicación de 1.5 y 4 g planta-1 de N y K, respectivamente. En Z. elliotiana, por el contrario, es evidente que el incremento en la dosis de N en fase vegetativa, reduce la producción de biomasa seca de flores. En Z. albomaculata se observa el efecto predominante que la dosis de N aplicada en la fase vegetativa tiene en la biomasa de hojas. Por el contrario en Z. elliotiana no existe una tendencia en producción de biomasa seca foliar, que pueda ser relacionada con los tratamientos evaluados (Cuadro 2).

statistically superior to the rest, except for comprising the application of 1.5 to 4 g plant N-1 and K, respectively. In Z. elliotiana, however, it is evident that increasing the dose of N in a vegetative biomass production decreases dried flowers. In Z. albomaculata the predominant effect is observed that the dose of N applied in the vegetative phase is in leaf biomass. In contrast, in Z. elliotiana there was no trend in leaf dry biomass production, which may be related to the treatments evaluated (Table 2).

With respect to dry biomass of flower scapes in Z. albomaculata only statistically significant difference was observed between treatment with 0.5 and 6 g on 2.5 and 8 g of N and K, respectively. In Z. elliotiana it was shown that

N en fase vegetativa (g planta-1) N P S K Ca Mgg L-1

0.5 0.185 0.204 0.493 1.290 0.398 0.0531.5 0.514 0.204 0.493 1.290 0.398 0.0532.5 0.843 0.204 0.493 1.290 0.398 0.053

K en fase reproductiva (g planta-1) N P S K Ca Mgg L-1

4 0.185 0.034 0.547 1.333 0.198 0.0536 0.185 0.034 0.547 1.998 0.198 0.0538 0.185 0.034 0.547 2.663 0.198 0.053

Cuadro 1. Concentraciones de las soluciones nutritivas empleadas en cada fase fenológica, en función de las variaciones en la dosis de N y K.

Table1. Concentrations of the nutrient solutions used in each phenological stage, according on the variations in the dose of N and K.

Cuadro 2. Biomasa seca de flores y hojas por planta de alcatraz Zantedeschia albomaculata cv. Captain Murano y Z. elliotiana cv. Solar Flare, en respuesta a fertilización nitrogenada en fase vegetativa y potásica en fase reproductiva.

Table 2. Dry flowers and leaves biomass per plant of Arum Zantedeschia albomaculata cv. Captain Murano and Z. elliotiana cv. Solar Flare, in response to nitrogen fertilization in vegetative phase and potassium in the reproductive phase.

Fertilización por fases Flores HojasVegetativa Reproductiva (g planta-1)

N(g planta-1)

K(g planta-1)

Z. albomaculata Z. elliotiana Z. albomaculata Z. elliotiana

0.5 4.0 0.200 ± 0.025 bc 0.596 ± 0.015 abc 0.142 ± 0.004 e 0.739 ± 0.054 ab0.5 6.0 0.217 ± 0.014 bc 0.750 ± 0.058 a 0.122 ± 0.019 e 0.706 ± 0.029 b0.5 8.0 0.167 ± 0.029 bc 0.683 ± 0.008 ab 0.175 ± 0.027 de 0.703 ± 0.028 b1.5 4.0 0.283 ± 0.022 ab 0.517 ± 0.038 bcd 0.263 ± 0.019 cd 0.421 ± 0.023 c1.5 6.0 0.101 ± 0.003 c 0.283 ± 0.008 f 0.154 ± 0.010 e 0.742 ± 0.011 ab1.5 8.0 0.150 ± 0.043 bc 0.650 ± 0.025 ab 0.317 ± 0.014 bc 0.583 ± 0.014 bc2.5 4.0 0.070 ± 0.026 c 0.311 ± 0.019 ef 0.196 ± 0.015 de 0.729 ± 0.002 ab2.5 6.0 0.167 ± 0.017 bc 0.475 ± 0.038 cde 0.383 ± 0.008 ab 0.658 ± 0.053 b2.5 8.0 0.389 ± 0.042 a 0.356 ± 0.025 def 0.425 ± 0.021 a 0.883 ± 0.008 a

Medias ± DE con letras distintas en cada columna indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.


Respecto a la biomasa seca de escapos florales, en Z albomaculata sólo se observó diferencia estadística significativa entre el tratamiento con 0.5 y 6 g el de 2.5 y 8 g de N y K, respectivamente. En Z. elliotiana se muestra que a medida que se incrementó la dosis de N aplicada en fase vegetativa, el peso seco de escapos florales se redujo. Las biomasas secas de rizomas de plantas de Z. albomaculata tratadas con 0.5 g de N por planta durante la fase vegetativa, se encuentran dentro del grupo de medias más altas, independientemente de la dosis de K suministrada durante la fase reproductiva. En esta especie la menor biomasa de rizomas fue registrada en los tratamientos 4 y 8 (correspondientes a dosis de N de 1.5 y 2.5 g planta-1, respectivamente y a dosis de K de 4 y 6 g planta-1, respectivamente). En Z. elliotiana, el menor peso de rizomas se registró en el tratamiento con 2.5 y 6 g de N y K, respectivamente por planta y las plantas tratadas con la dosis más baja de N en fase vegetativa, presentan medias clasificadas dentro del grupo estadístico superior, independientemente de la concentración de K aplicada en fase reproductiva (Cuadro 3).

El N es un elemento fundamental en el desarrollo vegetativo, y este efecto es observado en la producción de biomasa seca de hojas de Z. albomaculata (Cuadro 2). El nitrógeno al estar estrechamente relacionado con el crecimiento vegetativo

increased as the N rate applied at the vegetative stage, dry weight was reduced. The dry biomass of rhizomes of Z. albomaculata treated with 0.5 g of N per plant during the vegetative phase are within the group of higher average, irrespective of the dose of K supplied during the reproductive phase. In this species the lowest rhizome biomass was recorded in treatments 4 and 8 (corresponding to N doses of 1.5 and 2.5 g plant-1, respectively and K doses of 4 and 6 g plant-1, respectively). In Z. elliotiana, the lower weight of rhizomes was recorded in the treatment with 2.5 and 6 g of N and K, respectively per plant and plants treated with the lower dose of N in vegetative phase, half present classified in the top statistical group, regardless of the concentration of K applied during the reproductive phase (Table 3).

Nitrogen is an essential element in vegetative growth; this effect is observed in the production of dry biomass of leaves of Z. albomaculata (Table 2). The nitrogen as being closely related to the vegetative growth of the plant, is an important factor for increasing the production

of biomass of the flowers (Jan et al., 2011), also evident in the species Z. albomaculata (Table 2). On the other hand, Z. elliotiana had no effect on the dose of N on dry biomass production of the leaves (Table 2), and there was an

Cuadro 3. Biomasa seca de escapos florales y rizomas por planta de alcatraz Zantedeschia albomaculata cv. Captain Murano y Z. elliotiana cv. Solar Flare, en respuesta a fertilización nitrogenada en fase vegetativa y potásica en fase reproductiva.

Table 3. Dry biomass of flower scapes and rhizomes per Arum plant Zantedeschia albomaculata cv. Captain Murano and Z. elliotiana cv. Solar Flare, in response to nitrogen fertilization in vegetative phase and potassium in the reproductive phase.

Medias ± DE con letras distintas en cada columna indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos.

Fertilización por fases Escapos florales RizomasVegetativa Reproductiva (g planta-1)

N(g planta-1)

K(g planta-1)

Z. albomaculata Z. elliotiana Z. albomaculata Z. elliotiana

0.5 4.0 0.750 ± 0.075 abcd 1.550 ± 0.075 a 5.567 ± 0.15 a 1.342 ± 0.138 a0.5 6.0 0.325 ± 0.013 e 1.083 ± 0.042 abc 5.433 ± 0.033a 1.069 ± 0.042 ab0.5 8.0 0.494 ± 0.021 de 1.490 ± 0.200 a 5.246 ±0.090 a 1.117 ± 0.058 ab1.5 4.0 0.722 ± 0.042 bcd 0.950 ± 0.075 bc 3.454 ±0.210 c 0.825 ± 0.038 bc1.5 6.0 1.017 ±0.058 a 1.250±0.008 ab 5.633 ±0.15 a 0.931 ± 0.017 bc1.5 8.0 0.711 ±0.092 bcd 1.367 ± 0.033 ab 4.183 ±0.042 bc 1.067 ± 0.033 ab2.5 4.0 0.638 ±0.031 cd 1.246 ± 0.110 ab 4.992 ± 0.198 ab 1.367 ±0.017 a2.5 6.0 0.833 ±0.017 abc 0.746 ±0.010 c 3.842 ±0.055 c 0.596 ±0.035 c2.5 8.0 0.971 ±0.048 ab 1.233 ± 0.017abc 5.200 ±0.283 a 1.422 ±0.117 a

Nitrógeno y potasio en la acumulación de biomasa en dos especies de alcatraz 1067

de la planta, es factor determinante en el incremento de la producción de biomasa de flores (Jan et al., 2011), evidente también en la especie Z. albomaculata (Cuadro 2). Por el contrario, en Z. elliotiana no se observó efecto de la dosis de N sobre la producción de biomasa seca de hojas (Cuadro 2), y sí una relación inversa entre la dosis de N y la producción de biomasa seca de flores (Cuadro 2) y de escapos florales (Cuadro 3). El efecto diferencial del N sobre la producción de biomasa seca, puede deberse a la variación en la duración y el periodo de mayor crecimiento entre especies e incluso cultivares de la misma especie. Si bien, Funell (1993) estableció de manera general que el género Zantedeschia presenta entre los 40 y 85 días después de la plantación, periodo de mayor requerimiento nutrimental al ser la fase de mayor crecimiento; indica que existen diferencias entre cultivares. Segeren (2010) reporta que Z. alcomaculata cv. Black Magic presenta el periodo de mayor demanda nutrimental entre los 42 y 56 ddp; y que en Z. Spreng cv. Chianti, híbrido de padres no documentados (Robinson et al., 2000), fue entre los 42 y 70 días después de la plantación.

Para el género Zantedeschia, el Centro Internacional de Flores de Bulbo (IFBC, 2005) recomienda que la cantidad de potasio aplicada debe ser aproximadamente el doble que la de nitrógeno. La deficiencia de K en Z. aethiopica, es caracterizada por una reducción en el crecimiento y en el número de hojas, y por la disminución considerable del diámetro de los peciolos; asimismo aparecen manchas necróticas que ocasionan senescencia foliar. Con respecto a la calidad floral, los escapos florales son cortos, la espata alcanza sólo 50% de su apertura y además no toma su color característico y permanece verde. En rizomas, la deficiencia de K no ocasionó cambios (Almeida, 2007). Empero la importancia del potasio, en esta investigación no se observa un efecto concluyente de éste sobre las biomasa seca por órganos (Cuadros 2 y 3); con excepción del efecto positivo sobre el valor de la biomasa seca de flores obtenida en Z. albomaculata, en combinación con la dosis más alta de N (Cuadro 2). De la misma manera, otras investigaciones no reportan efectos concluyentes en K. Ramírez-Martínez et al. (2010) al evaluar la partición de K en tulipán, en respuesta a la relación K+/Ca2+ en la solución nutritiva, no encontraron tendencia de acumulación de K que pudiera ser atribuida a los tratamientos. El efecto del K puede ser más determinante sobre variables poscosecha como lo indica Almeida (2007).

En ésta investigación, en Z. albomaculata, la mayor biomasa seca de flores se registró en el tratamiento consistente en las dosis más altas de N y K en fases vegetativa y reproductiva,

inverse relationship between the dose of N and dry biomass production of flowers (Table 2) and scapes (Table 3). The differential effect of N on dry biomass production may be due to the variation in length and the largest growth period between the species and even cultivars of the same species. Considering that Funell (1993) generally established that, the genus Zantedeschia has between 40 and 85 days after planting, the period of greatest nutritional requirement to be the fastest growing phase, indicating that there are differences between cultivars. Segeren (2010) reported that Z. alcomaculata cv. Black Magic presents the period of greatest nutrient demand between 42 and 56 dap, and that in Z. Spreng cv. Chianti, hybrid of undocumented parents (Robinson et al., 2000), was between 42 and 70 days after planting.

For the genus Zantedeschia, the International Flower Bulb Center (IFBC, 2005) recommends that, the amount of potassium applied should be about twice that of nitrogen. K deficiency in Z. aethiopica is characterized by a reduction in growth and the number of leaves, and the considerable decrease in the diameter of the petiole; necrotic spots also appear, causing leaf senescence. With respect to the quality floral, the scapes are short, the spathe reaches only 50% of its opening and it does not take its color and stays green. In rhizomes, K deficiency did not cause changes at all (Almeida, 2007). However the importance of potassium in this research is not seen it conclusive regarding the effect on dry biomass per organ (Tables 2 and 3), with the exception of the positive effect on the value of the dry biomass of flowers obtained in Z. albomaculata, in combination with the highest dose of N (Table 2). Likewise, other research reports no conclusive effects of K. Ramírez-Martínez et al. (2010) evaluating K in tulip partition in response to the K+/Ca2+ in the nutrient solution, they found no accumulation of K that could be attributed to the treatment. The effect of K may be more crucial for postharvest variables as indicated by Almeida (2007).

In this research, in Z. albomaculata, the highest dry biomass of flowers was recorded in the treatment consisting of the highest dose of N and K in vegetative and reproductive stages respectively, this treatment was statistically superior to the rest, except for comprising the application of 1.5 g plant-1 of N and 4 g plant-1 of K (Table 2). In this case there is a positive effect of high doses of N and K fertilization by phenological stage on the production of flowers. For both, Z. albomaculata and Z. elliotiana, the lower weight of rhizomes was recorded in


respectivamente; este tratamiento fue estadísticamente superior al resto, con excepción del consistente en la aplicación de 1.5 g planta-1 de N y 4 g de K planta-1 (Cuadro 2). En éste caso se observa un efecto positivo de altas dosis de fertilización con N y K por etapa fenológica sobre la producción de flores. En rizomas, tanto en Z. albomaculata como en Z. elliotiana, el menor peso de rizomas se registró en el tratamiento 8 (2.5 g de N por planta y 6 g de K por planta) y las plantas tratadas con la dosis más baja de N en fase vegetativa (Cuadro 3).

En este sentido, es importante conocer el contenido nutrimental inicial de los rizomas. Clark y Bolding (1991) caracterizaron los cambios estacionales en la concentración de nutrimentos en vástago y rizomas en Z. elliotiana, encontrando que el rizoma aporta cerca del 20, 43, 20, 40 y 21% de los requerimientos necesarios de N, P, K, Mg y S, respectivamente, durante la etapa vegetativa. Se concluye que Z. albomaculata fue más sensible a la fertilización que Z. elliotiana, dado que en la primera se incrementaron de manera significativa las biomasas secas de flores y hojas con las dosis más altas de N y K suministradas.

Agradecimiento

A la Línea Prioritaria de Investigación 4 Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje del Colegio de Postgraduados, por los apoyos y facilidades brindadas para la realización del presente estudio.

Literatura citada

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treatment 8 (2.5 g N per plant and 6 g of K per plant) and the plants treated with the lowest dose of N in vegetative stage (Table 3).

In this regard, it is important to know the initial nutrient content of the rhizomes. Clark and Bolding (1991) characterized the seasonal changes in nutrient concentration in stem and rhizomes for Z. elliotiana 0finding that, the rootstock contributes about 20, 43, 20, 40 and 21% of the necessary requirements of N, P, K, Mg and S, respectively, during the vegetative stage. We conclude that Z. albomaculata was more sensitive to fertilization than Z. elliotiana, since in the first one significantly increased the dry biomass of flowers and leaves with higher doses of N and K supplied.

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Vinaza y compost de cachaza: efecto en la calidad del suelo cultivado con caña de azúcar*

Vinasse and sugarcane sludge compost: effect on the quality of the soil cultivated with sugarcane

Ismael Quiroz Guerrero¹ y Arturo Pérez Vázquez2§

1Ingeniería en Innovación Agrícola Sustentable, Instituto Tecnológico Superior de Zongolica, Campus Tezonapa. Carretera Tezonapa-El Palmar, km 1.5, antiguo recinto ferial, Tezonapa, Veracruz, México. ([email protected]). 2Agroecosistemas Tropicales, Colegio de Postgraduados, Campus Veracruz. Carretera federal Xalapa- Veracruz, km. 88.5, predio Tepetates, Manlio Fabio Altamirano, Veracruz, México C. P. 91700. §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

La cachaza y vinaza, residuos de la agroindustria azucarera, tienen un impacto negativo cuando se vierten en cuerpos de agua y positivo cuando se aplica al suelo. El objetivo de esta nota de investigación fue analizar los efectos sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo después de aplicar cachaza y vinaza. Así como determinar las ventajas y desventajas del uso de estos dos subproductos en el cultivo de caña de azúcar. El uso de compost de cachaza beneficia las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. La aplicación de vinaza beneficia principalmente propiedades químicas y biológicas del suelo. El uso de estos subproductos en el cultivo de caña de azúcar como enmienda orgánica del suelo resulta en ventajas debido a sus características físico-químicas.

Palabras clave: Saccharum officinarum, subproductos agroindustriales, suelo, materia orgánica.

Introducción

La calidad del suelo es definida como la capacidad de este para aceptar, almacenar y reciclar agua, así como minerales y energía para la producción de cultivos en niveles óptimos a

Abstract

The sugarcane sludge and vinasse, are wastes of the sugar industry, they have a negative impact when discharged into water bodies and a positive effect when applied into the soil. The aim of this research note was to analyze the effects on the physical, chemical and biological properties of the soil after the application of vinasse and sugarcane sludge. And to determine the advantages and disadvantages of using these products in the cultivation of sugarcane. The use of sugarcane sludge compost benefits the physical, chemical and biological properties of the soil. The application of vinasse benefits mainly chemical and biological properties. The use of these products in the sugarcane crop as soil organic amendment result in advantages because of its physicochemical characteristics.

Key words: Saccharum officinarum, agro-industrial products, soil, organic matter.

Introduction

Soil quality is defined as the ability to accept, store and recycle water as well as mineral and energy for the production of crops in long term within optimal levels,

Ismael Quiroz Guerrero y Arturo Pérez Vázquez1070 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 5 16 de mayo - 29 de junio, 2013

largo plazo, mientras se preserva la salud del ambiente (Arshad y Coen, 1992; Parr et al., 1992). El concepto es incluyente y abarca más que la escueta definición de fertilidad del suelo (Altieri, 1999). La producción intensiva de caña de azúcar agota la fertilidad del suelo y afecta principalmente el contenido de materia orgánica y N en el suelo (Ribón et al., 2003).

El abono orgánico es un compuesto producido con materiales de origen animal o vegetal, el cual tiene como finalidad suministrar nutrientes a las plantas (Salgado et al., 2006). Es así, que la cachaza y la vinaza, residuos de la agroindustria azucarera, por su composición mayormente orgánica han sido utilizados como enmiendas en los campos cañeros. El objetivo de esta nota de investigación fue analizar los efectos sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo después de aplicar compost cachaza y vinaza. Así como determinar las ventajas y desventajas del uso de estos dos subproductos en el cultivo de caña de azúcar.

Ventajas y desventajas de la utilización del compost de cachaza y vinaza en el cultivo de caña de azúcar

Para corregir la falta de nutrimentos en el suelo se utilizan normalmente fertilizantes. Sin embargo, algunos fertilizantes nitrogenados causan acidez (sulfato de amonio) en el suelo y contaminación del agua por nitratos y nitritos (Galaviz et al., 2010). Otra opción es el uso de abonos de origen animal y vegetal, los cuales permiten el aporte de materia orgánica, que actúa como un depósito de nutrimentos que se suministran en forma lenta y regular a las plantas en crecimiento (Salgado et al., 2006). La cachaza es un residuo de la industria azucarera que se forma a partir de los lodos formados por las impurezas, ceras, hidrocarburos y azucares que aporta la caña (Hernández et al., 2008). La vinaza es el resultado de la destilación del alcohol etílico, produciendose de 10 a 15 litros por cada litro de alcohol, y contiene principalmente material orgánico disuelto (Bautista, 1998).

En México, el transporte de la cachaza del ingenio a las áreas de cultivo se realiza mediante el uso de camiones de volteo; mientras que la vinaza se traslada en asperpipas y vinazoductos. Estos residuos se han aplicado individualmente o en combinación con la dosis NPK 160-80-80 para potenciar su efecto (Salgado et al., 2003; Hernández et al., 2008). La cachaza en forma fresca contiene 70% de humedad, lo cual dificulta su transporte y aplicación en campo. Sin embargo, el compostaje y vermicompostaje de este subproducto reduce significativamente las desventajas al momento de transportarlo y aplicarlo.

while preserving the health of the environment (Arshad and Coen, 1992; Parr et al., 1992). The concept is inclusive and covers more than the simple definition of soil fertility (Altieri, 1999). Intensive production of sugarcane depleted soil fertility and mainly affects the content of organic matter and N in the soil (Ribon et al., 2003).

Compost is a compound produced with materials of animal or plant origin, which is intended to supply nutrients to the plants (Salgado et al., 2006). For this reason, the sugarcane sludge and vinasse, sugar-industry wastes, due to its mostly organic composition have been used as amendments in the cane fields. The aim of this research note was to analyze the effects on physical, chemical and biological properties of the soil after the application of vinasse and sugarcane sludge compost. And to determine the advantages and disadvantages of using these two products in the cultivation of sugarcane.

Advantages and disadvantages of the use of sugarcane sludge compost and vinasse on sugarcane cultivation

In order to address the lack of nutrients in the soil fertilizers are commonly used. However, some nitrogen fertilizer may cause acidity (ammonium sulfate) in the soil and water pollution by nitrates and nitrites (Galaviz et al., 2010). Another option is the use of animal and plant manure, which allows the input of organic matter, which acts as a reservoir of nutrients that are available in regular and slow growing plants (Salgado et al., 2006). Sugarcane sludge is a residue of the sugar industry which is formed from the sludge formed by the impurities, waxes, hydrocarbons and sugars (Hernández et al., 2008). The vinasse is the result of the distillation of ethyl alcohol, producing 10 to 15 liters per liter of alcohol, and containing mainly dissolved organic material (Bautista, 1998).

In Mexico, the transportation of sugarcane sludge is done by using dump trucks; while vinasse moves in asper-pipes and vinazo-ducts. These residues were applied individually or in combination with dosses of 160-80-80 NPK to enhance their effect (Salgado et al., 2003; Hernández et al., 2008). Fresh sugarcane sludge contains 70% moisture, which makes it difficult to transport and apply. However, the composting and vermicomposting of this byproduct significantly reduces the disadvantages when transporting and applying.

On the other hand, there are several uses of vinasse. Subirós and Molina (1992) indicated that its primary use is in animal feed in the production of methane gas and an amendment on

Vinaza y compost de cachaza: efecto en la calidad del suelo cultivado con caña de azúcar 1071

Por otro lado, existen varios usos de la vinaza. Subirós y Molina (1992) indican que su uso principal es en la alimentación animal, en la producción de gas metano y como enmienda en la fertilización de los suelos. En algunos ingenios las vinazas son vertidas a la red de drenaje para su posterior utilización como agua de riego o fertirriego en el cultivo de la caña de azúcar. Aunque este tipo de aplicación presenta la desventaja de utilizar agua para diluir la vinaza y efectos colaterales de contaminación de cauces naturales.

Debido a que la composición química de la vinaza varía en función del material utilizado (guarapo o mieles finales) para destilar el alcohol, Subiros y Molina (1992), indican que en algunos casos la vinaza ha sido aplicada al cultivo en combinación con fertilizantes minerales. Por ejemplo, es posible agregar a la vinaza hasta 60 kg de N ha-1 con la finalidad de enriquecer su contenido de nutrientes.

Desde el punto de vista social, existe cierto rechazo en el uso de la vinaza y compost de cachaza en el cultivo de caña de azúcar. Quiroz et al. (2011) señalan para la zona de abasto del Ingenio La Gloria, Veracruz, que los productores perciben negativamente el precio y la cantidad de compost de cachaza aplicado por hectárea, y prefieren comprar fertilizante, ya que el compost de cachaza no tiene efectos a corto plazo, por lo que la actitud de éstos hacia el uso de compost es negativa. Respecto a la vinaza, los productores la perciben negativamente por su olor desagradable y la forma de aplicarla, ya que consideran que cuando las pipas entran al campo de cultivo dañan el suelo y a la caña.

Efecto sobre las características físicas del suelo

Cuando se compostea la cachaza en fresco y se aplica al suelo, esta beneficia su estructura y aireación y promueve el desarrollo de raíces y la penetración del agua en su interior (Elsayed et al., 2007). Este material al ser aplicado en el campo disminuye la compactación causada por la maquinaria que se utiliza al momento de la cosecha. Así, Sánchez et al. (2005) determinaron que la aportación de vermicomposta derivada de cachaza y estiércol de bovino disminuyó la densidad aparente del suelo, fomentó la formación de agregados estables en agua y promovió una estructura granulada y menos compacta del suelo. Cuando el suelo dispone de material orgánico en forma de cachaza, éste aumenta su capacidad de almacenaje de agua (Romero et al., 2002).

soil fertilization. In some places, the vinasse is discharged to the drainage system for later use as irrigation water or fertigation in the cultivation of sugarcane. Although this type of application has the disadvantage of using water to dilute vinasse and side effects of contamination of natural waterways.

Since the chemical composition of vinasse varies depending on the material used (cane juice or molasses) to distill the alcohol, Subiros and Molina (1992) indicated that in some cases the vinasse has been applied to the crop in combination with mineral fertilizers. For example, adding to the vinasse 60 kg N ha-1 in order to enrich their nutrient content.

From the social point of view, there is some reluctance in the use of vinasse and sugarcane sludge compost in sugarcane crop. Quiroz et al. (2011) point out to the supply area of Ingenio La Gloria, Veracruz, that the producers perceive negatively the price and quantity of sugarcane sludge compost per hectare applied, and prefer to buy fertilizer, because the compost has no effect in short term, so that their attitude towards the use of compost is negative. Regarding the vinasse, the producers perceived negatively by their unpleasant odor and the way to apply it, because they believe that when the trucks enter into the field, they damage the soil and the cane.

Effect on the physical characteristics of soil

When composting fresh sugarcane sludge and then is applied into the soil, this benefit its structure and aeration and promotes root development and water penetration (Elsayed et al., 2007). This material when applied in the field diminishes the compaction caused by the machinery used at the time of harvest. Thus, Sánchez et al. (2005) found that, the contribution of vermicompost derived from sugarcane sludge and bovine manure decreased the soil´s bulk density, encouraging the formation of water-stable aggregates and promoted a less compact granular structure. When the soil has organic material in the form of sugarcane sludge, it increases its water storage capacity (Romero et al., 2002).

With respect to vinasse, Goncalves et al. (2013) by applying 200 m3 ha-1 of vinasse, found no significant differences in bulk density of the soil at different depths. However, it is likely that changes on some physical properties of the soil are observed over time.


Por lo que se refiere a la vinaza, Goncalves et al. (2013) al aplicar 200 m3 ha-1 de vinaza, no encontró diferencias significativas en la densidad aparente de suelo a diferentes profundidades. Sin embargo, es probable que los cambios sobre algunas propiedades físicas del suelo se observen a largo plazo.

Efecto sobre las características químicas del suelo

Después de un año de aplicar cachaza composteada, la cantidad de fósforo (P) y materia orgánica en el suelo se incrementa. Sin embargo, es necesario llevar a cabo estudios a largo plazo para determinar el beneficio real de este subproducto (Hernández et al., 2008). La mezcla de cachaza y bagazo de caña con 90 días de compostaje presenta una relación carbono-nitrógeno (C/N) estable, así como una baja cantidad de nitrógeno amoniacal (NH4), lo cual permite que exista una cantidad de nitratos disponibles para la planta (Meunchang et al., 2005). Los efectos favorables para el suelo también fueron reportados por Elsayed et al. (2007) quienes indicaron que la aplicación de cachaza estimula el aumento de las reservas de materia orgánica del suelo, el carbono orgánico, el nitrógeno total y la cantidad de fósforo.

Por lo que se refiere a los efectos de la vinaza, la obtenida a partir de melaza, aporta el doble de nutrimentos que la obtenida directamente de jugo de caña de azúcar, aunque estas tienen un bajo contenido de P y nitrógeno (N), al irrigar con vinazas y agregar un complemento 60 kg ha-1 de N estas aumentan el nivel de potasio (K), fierro (Fe) y P (Subirós y Molina, 1992), así como el pH (Bautista et al., 2000). Sin embargo, la aplicación de vinaza recién salida de la destilería a suelos acrisoles y fluvisoles constituye un riesgo de salinización y de contaminación por zinc (Zn) y manganeso (Mn), así como una pérdida ligera de cristalinidad de la hallosyta (Bautista et al., 2000).

Para reducir los riesgos antes mencionados, la vinaza debe aplicarse en forma sistematizada. Bautista y Durán (1998) recomiendan aplicar 564 m³ ha-1 de vinaza cruda; 956 m³ ha-1 de vinaza con tratamiento aerobio y 1618 m³ ha-1 de vinaza con tratamiento aerobio - anaerobio en suelo del tipo acrisol. Asimismo, para suelo del tipo fluvisol, se recomienda aplicar 611 m³ ha-1 de vinaza cruda; 1 036 m³ ha-1 de vinaza con tratamiento aerobio y 1 753 m³ ha-1 de vinaza con tratamiento aerobio-anaerobio.

Effect on the chemical characteristics of soil

After a year of applying composted sugarcane sludge, the amount of phosphorus (P) and organic matter in the soil increases. However, it is necessary to conduct long-term studies to determine the actual benefit of this product (Hernández et al., 2008). Sugarcane sludge and bagasse mixture composting for 90 days has a carbon-nitrogen ratio (C/N) stable and a small amount of ammonia nitrogen (NH4), which allows the existence of a number of nitrates available for the plant (Meunchang et al., 2005). The favorable effects for the soil were also reported by Elsayed et al. (2007) who indicated that the application of sugarcane sludge stimulates the enhancement of organic matter, organic carbon, total nitrogen and phosphorus into the soil.

Regarding the effects of vinasse obtained from molasses, provides nutrients twice of that obtained directly from sugarcane juice, but these have a low content of P and nitrogen (N), the irrigation with vinasse adding 60 kg N ha-1 increase the level of potassium (K), iron (Fe) and P (Subirós and Molina, 1992) and pH (Bautista et al., 2000). However, the application of fresh vinasse directly from the distillery into the fluvisoles and acrisols soils constitutes a risk of salinization and pollution by zinc (Zn) and manganese (Mn), and a slight loss of crystallinity of the hallosyta (Bautista et al ., 2000).

To reduce the above risks, the vinasse should be applied in a systematic way. Bautista and Duran (1998) recommend applying 564 m³ ha-1 of raw vinasse; 956 m³ ha-1 aerobic treatment and 1618 m³ ha-1 of vinasse with aerobic-anaerobic treatment in acrisol soils. Also, for the type fluvisol soil, applying 611 m³ ha-1 of raw vinasse; 1 036 m³ ha-1 aerobic treatment and 1753 m³ ha-1 of vinasse with aerobic-anaerobic treatment.

Effect on the biological characteristics of soil

Sugarcane sludge compost has 59.8% organic matter (Hernández et al., 2008), which is the food of a multitude of microorganisms and promotes mineralization processes, development of plant cover and stimulates plant growth in an ecological balanced system (Julca et al., 2006). Some effects after applying vinasse and sugarcane sludge compost are that favors the number and length of the


Efecto sobre las características biológicas del suelo

El compost de cachaza presenta 59.8% de materia orgánica (Hernández et al., 2008), que es el alimento de una multitud de microorganismos y favorece procesos de mineralización, el desarrollo de la cubierta vegetal y estimula el crecimiento de la planta en un sistema ecológico equilibrado (Julca et al., 2006). Algunos efectos después de aplicar cachaza y vinazas son que la cachaza favorece el número y longitud de las raíces de la caña de azúcar, el área de exploración de la raíz, diámetro del tallo y la absorción de nitrógeno y potasio (Villanueva et al. 1998). Asimismo, Tenorio et al. (2000) encontraron tasas de mineralización alta con dosis de cachaza (10 y 20 t ha-1) y en el caso de la aplicación de vinaza la mayor tasa de mineralización se encontró en la dosis con 30 m3 ha-1. En ninguno de los casos anteriores se inhibió la actividad biológica al añadir las enmiendas directamente sin previo compostaje.

En un ensayo con maíz (Zea mays L.) sobre suelo molisol, la actividad y biomasa microbiana-C durante la prefloración de las plantas fue significativamente mayor en el tratamiento donde se aplicó vinaza al 100% comparado con la dosis de fertilización KCl (Montenegro et al., 2009).

La vinaza es rica en materia orgánica, en algunos casos hasta 17 kg m-3 (Hernández et al., 2008) lo que es suficiente para que los microorganismos edáficos se desarrollen y mineralicen dichos compuestos (Julca et al., 2006). Por ejemplo, después de aplicar vinaza, la cantidad de CO2-C m-2 h-1 puede presentarse hasta 683.6 mg lo que supera notablemente el flujo de CO2 cuando el suelo es regado con agua (368.5 mg). La diferencia en flujo de CO2 se debe a la degradación rápida de la materia orgánica contenida en la vinaza mediante los microorganismos del suelo.

Por ello, después de siete años la vinaza por su característica liquida promueve la lixiviación de K, Ca, Mg y S alcanzando profundidades de 0.7-3.5 m. Rodríguez et al. (2012), determinaron la mayor cantidad de K y lixiviados a 10 cm y 23 cm de profundidad, esto favoreció el desarrollo profundo de las raíces del cultivo (Penatti et al., 2005 citado por Hernández et al., 2008).

Conclusiones

La aplicación de cachaza al suelo tiene efectos positivos en su calidad principalmente en la estructura, infiltración y retención de agua. Estimula la formación de agregados,

roots of sugarcane, the exploration area of the roots, stem diameter and the absorption of nitrogen and potassium (Villanueva et al. 1998). Also, Tenorio et al. (2000) found high rates of mineralization with sugarcane sludge doses (10 and 20 t ha-1) and in the case of the application of vinasse as mineralization rate was found in the dose 30 m3 ha-1. In none of these the biological activities were inhibited by adding the amendments directly without composting.

In a study of maize (Zea mays L.) on mollisol soil, the activity and microbial biomass-C during the flowering of plants was significantly higher in the treatment where vinasse was applied at 100% compared to KCl fertilization (Montenegro et al., 2009).

Vinasse is rich in organic matter; in some cases up to 17 kg m-3 (Hernández et al., 2008) which is quite enough for the soil microorganisms to develop and mineralize the compounds (Julca et al., 2006). For example, after applying vinasse, the amount of CO2

-C m-2 h-1 to 683.6 mg can occur which significantly exceeds the flow of CO2 when soil is irrigated with just water (368.5 mg)? The difference in the flow of CO2 is due to the rapid degradation of the organic matter contained in the vinasse through the soil´s microorganisms.

For this reason, after seven years, the vinasse by its liquid trait promotes the leaching of K, Ca, Mg and S reaching depths of 0.7-3.5 m. Rodríguez et al. (2012) determined the highest amount of K and leachates at 10 cm and 23 cm deep, which favored the deep root development of the crop (Penatti et al., 2005 cited by Hernández et al., 2008).

Conclusions

The application of sugarcane sludge into the soil has positive effects on their quality mainly in the structure, infiltration and water retention. Stimulates the formation of aggregates, recycling of N, P, K, Ca, Mg, root development and microbiological activity. Additionally, vinasse benefits the soil by bringing a large amount of K and organic matter. Promoting the deepness growth of the root system, water infiltration, increasing the microbiological activity and subsurface gas exchange. The advantages of using sugarcane sludge compost are mainly due to the positive effects on the physical, chemical and biological traits of the soil. The best results are obtained by mixing sugarcane sludge with


el reciclaje de N, P, K, Ca, Mg, el desarrollo radical y la actividad microbiológica. Además, la vinaza beneficia al suelo al aportar una gran cantidad de K y materia orgánica. Estimula el crecimiento profundo del sistema radical, favorece la infiltración de agua, aumenta la actividad microbiológica y el intercambio gaseoso del subsuelo. Las ventajas del uso del compost de cachaza se deben principalmente al efecto positivo sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. Los mejores resultados se obtienen mezclando el compost de cachaza con otros abonos orgánicos o con fertilizantes. Sin embargo, es importante informar previamente al productor sobre los efectos del compost de cachaza, debido a que estos consideran que es similar a los fertilizantes. Cabe señalar que la cantidad de compost de cachaza no es suficiente para satisfacer la demanda en la zona de abasto de los ingenios. Por otro lado, la vinaza, presenta la ventaja de ser líquida, satisfacer necesidades hídricas, contenido de materia orgánica y K, principalmente. Pero presenta la desventaja de que debe ser enfriada antes de ser aplicada al campo, su uso en exceso puede aumentar la salinización del suelo, y si no se informa al productor este puede rechazar su uso.

Agradecimiento

Al Tecnológico Superior de Zongolica, en especial al área de Ingeniería en Innovación Agrícola Sustentable. A la LPI4 (Agronegocios, Agroecoturismo y Arquitectura del Paisaje) y al Campus Veracruz del Colegio de Postgraduados.

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composted manure or with other fertilizers. However, it is important to first inform the producer about the effects of sugarcane sludge, because they may feel that is similar to the fertilizer. It should be noted that, the amount of sugarcane sludge is not enough to meet the demand in the supply of the mills. Furthermore, vinasse has the advantage of being liquid, satisfying water needs, organic matter content and K, mainly. But it has the disadvantage that it must be cooled before being applied into the field, its overuse can increase the soil salinization, and if not reported to the producer might reject its use.

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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 parén-tesis; por ejemplo, Vollebregt (2010) o Whitelam y Franklin (2012) si son dos autores(as). Si la cita es al final del texto, colocar entre paréntesis el apellido(s) coma y el año; ejemplo: (Vollebregt, 2010) o (Whitelam y Franklin, 2012). Si la publi-cación 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: Parry et al. (2010) o al final del texto (Parry et al., 2010). En el caso de organizaciones, colocar las abreviaturas o iniciales; ejemplo, FAO (2012) o (FAO, 2012).

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 $ 1 500.00 (8 publicaciones). Precio de venta por publicación $ 200.00 (más costo de envío).

INSTRUCTIONS FOR AUTHORS

The Mexican Journal in Agricultural Sciences (REMEXCA), offers to the investigators in agricultural sciences and compatible areas, means to publish the results of the investigations. Writings of theoretical and experimental investigation will be accepted, in the formats of scientific article, notice of investigation, essay and cultivar description. Each document shall be arbitrated and edited by a group of experts designated by the Publishing Committee; accepting only original and unpublished writings in Spanish or English and that are not offered in other journals.

The contributions to publish themselves in the REMEXCA, must be written in double-space (including tables and figures) and using “times new roman” size 11 in all the manuscript, with margins in the four flanks of 2.5 cm. All the pages must be numbered in the right inferior corner and numbering the lines initiating with 1 in each page. The sections: abstract, introduction, materials and methods, results, discussion, conclusions, acknowledgments and mentioned literature, must be in upper case and bold left aligned.

Scientific article. Original and unpublished writing which is based on researching results, in which the interaction of two or more treatments in several experiments, locations through many years to draw valid conclusions have been studied. Articles should not exceed a maximum of 20 pages (including tables and figures) and contain the following sections: 1) title, 2) author(s), 3) working institution of the author(s), 4) address of the author(s) for correspondence and e-mail; 5) abstract; 6) key words; 7) introduction; 8) materials and methods; 9) results and discussion; 10) conclusions and 11) cited literature.

Notice of investigation. Writing that contains transcendental preliminary results that the author wishes to publish before concluding its investigation; its extension of eight pages (including tables and figures); it contains the same sections that a scientific article, but interjections 7 to 9 are written in consecutive text; that is to say, without the title of the section.

Essay. Generated summarized writing of the analysis of important subjects and the present time for the scientific community, where the author expresses its opinion and settles down its conclusions on the treated subject; pages must have a maximum extension of 20 (including tables and figures). It contains sections 1 to 6, 10 and 11 of the scientific article. The development of the content of the essay is

questioned in sections according to the topic, through this discussion conclusions or concluding remarks should be generated.

Cultivar description. Writing made in order to provide the scientific community, the origin and the characteristics of the new variety, clone, hybrid, etc; with a maximum extensions of eight pages (including tables and figures), contains sections 1 to 6 and 11 of the scientific article. The descriptions of cultivars is in consecutive text, with relevant information about the importance of cultivar, origin, genealogy, obtaining method, agronomic and phonotypical characteristics (climatic conditions, soil type, resistance to pests, diseases and yield), quality characteristics (commercial, industrial, nutritional, etc) and availability of seed.

Writing format

Title. It should provide a clear and precise idea of the writing, using 13 words or less, must be in capital bold letters, centered on the top.

Authors. To include six authors or less, full names must be submitted (name, surname and last name). Justified, immediately underneath the title, without academic degrees and labor positions; at the end of each name it must be placed numerical indices and correspondence to these shall appear, immediately below the authors; bearing, the name of the institution to which it belongs and official address of each author; including zip code, telephone number and e-mails; and indicate the author for correspondence.

Abstract and resumen. Submit a summary of 250 words or less, containing the following: justification, objectives, location and year that the research was conducted, a brief description of the materials and methods, results and conclusions, the text must be written in consecutive form.

Key words and palabras clave. It was written after the abstract which serve to include the scientific article in indexes and information systems. Choose three or four words and not include words used in the title. Scientific names of species mentioned in the abstract must be register as key words and palabras clave.

Introduction. Its content must be related to the specific subject and the purpose of the investigation; it indicates the issues and importance of the investigation, the bibliographical antecedents that substantiate the hypothesis and its objectives.

Materials and methods. It includes the description of the experimental site, materials, equipment, methods, techniques and experimental designs used in research.

Results and discussion. To present/display the results obtained in the investigation and indicate similarities or divergences with those reported in other published investigations. In the discussion it must be emphasize the relation cause-effect derived from the analysis.

Conclusions. Drawing conclusions from the relevant results relating to the objectives and working hypotheses.

Cited literature. Preferably include recent citations of scientific papers in recognized journals, do not include conference proceedings, theses, internal reports, website, etc. All citations mentioned in the text should appear in the literature cited.

General observations

In the original document, the figures and the pictures must use the units of the International System (SI). Also, include the files of the figures separately in the original program which was created or made in such a way that allows, if necessary to make changes, in case of including photographs, these should be originals, scanner in resolution high and send the electronic file separately. The title of the figures is capitalized and lower case, bold; in bar and pie graphs, filling using clearly contrasting textures; for line graphs use different symbols.

The title of the tables, must be capitalized and lower case, bold; tables should not exceed one page, or closed with vertical lines; only three horizontal lines are accepted, the head of columns are between the first two lines and the third serves to complete the table; moreover, must be numbered progressively according to the cited text and contain the information needed to be easy to understand. The information contained in tables may not be duplicated in the figures and vice versa, and in both cases include statistical comparisons.

Literature references at the beginning or middle of the text use the surname(s) and year of publication in brackets, for example, Vollebregt (2010) or Whitelam and Franklin (2012) if there are two authors(as). If the reference is at the end of the text, put in brackets the name(s) coma and the year, eg (Vollebregt, 2010) or (Whitelam and Franklin, 2012). If the cited publication has more than two authors, write the surname of the leading author, followed by “et al.” and year of publication.

Literature citation

Articles in journals. Citations should be placed in alphabetical order, if a leading author appears in several articles of the same year, it differs with letters a, b, c, etc.1) Write the surname complete with a comma and initial(s) of the names with a dot. To separate two authors the “and” conjunction is used or its equivalent in the language the work it is written on. When more than two authors, are separated by a dot and coma, between the penultimate and the last author a “and” conjunction it is used or it’s equivalent. If it is an organization, put the full name and the acronym in brackets; 2) Year of publication dot; 3) title of the article dot; 4) country where it was edited dot, journal name dot and 5) journal number and volume number in parentheses two dots, number of the first and last page of the article, separated by a hyphen (ie 8 (43):763-775).

Serial publications and books. 1) author(s), just as for articles; 2) year of publication dot; 3) title of the work dot. 4) if it is translation ( indicate number of edition and language of which it was translated and the name of the translator dot; 5) publisher name dot; 6) number of edition dot; 7) place where the work was published (city, state, country) dot; 8) for pamphlet, series or collection to place the name and number dot and 9) total number of pages (i. e. 150 p.) or various pages (i. e. 30-45 pp.).

Articles, chapters or abstracts in collective works (books, abstracts, reports, etc). 1) author(s), just as for articles; 2) year of publication dot; 3) title of the article, chapter or memory dot; 4) Latin expression In two dots; 5) title of the collective work dot; 6) publisher(s), compiler(s) or coordinating(s) of the collective work [written just like the author(s) of the article] dot, at the end of this, the abbreviation is placed between parenthesis (ed. or eds.), (comp. or comps.) or (cord. or cords.), according to is the case dot; 7) if it is a translation (just as for serial publications and books); 8) number of the edition dot; 9) publisher name dot; 10) place where it was published (city, state, country) and 11) pages that includes the article, placed by a hyphen and lowercase pp (i. e. 15-35 pp.).

Submitting articles to:

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. E-mail: [email protected]. Cost of annual subscription $ 127.00 dollars (8 issues). Price per issue $ 20.00 dollars (plus shipping).

Mandato:

A través de la generación de conocimientos científicos y de innovación tecnológica agropecuaria y forestal como respuesta a las demandas y necesidades de las cadenas agroindustriales y de los diferentes tipo de productores, contribuir al desarrollo rural sustentable mejorando la competitividad y manteniendo la base de recursos naturales, mediante un trabajo participativo y corresponsable con otras instituciones y organizaciones públicas y privadas asociadas al campo mexicano.

Misión:

Generar conocimientos científicos e innovaciones tecnológicas y promover su trasferencia, considerando un enfoque que integre desde el productor primario hasta el consumidor final, para contribuir al desarrollo productivo, competitivo y sustentable del sector forestal, agrícola y pecuario en beneficio de la sociedad.

Visión:

El instituto se visualiza a mediano plazo como una institución de excelencia científica y tecnológica, dotada de personal altamente capacitado y motivado; con infraestructura, herramientas de vanguardia y administración moderna y autónoma; con liderazgo y reconocimiento nacional e internacional por su alta capacidad de respuesta a las demandas de conocimientos, innovaciones tecnológicas, servicios y formación de recursos humanos en beneficio del sector forestal, agrícola y pecuario, así como de la sociedad en general.

Retos:

Aportar tecnologías al campo para:

● Mejorar la productividad y rentabilidad

● Dar valor agregado a la producción

● Contribuir al desarrollo sostenible

Atiende a todo el país a través de:

8 Centros de Investigación Regional (CIR’S)

5 Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria (CENID’S)

38 Campos Experimentales (CE)

Dirección física:

Progreso 5, Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, Distrito Federal, México. C. P. 04010

Para más información visite: http://www.inifap.gob.mx/otros-sitios/revistas-cientificas.htm.

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Visite nuestro sitio de internet:

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Vol. Especial Núm. 5

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