Vol.3 Núm. 5

L i x i v i a c i ó n d e p o t a s i o y contenidos nutrimentales en suelo y alfalfa en respuesta a dosis de vinaza. Potassium leaching and nutrient content in

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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Vol. 3, Núm. 5, 1 de septiembre - 31 de octubre 2012. Es una publicación bimestral editada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Progreso No. 5. Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, D. F., México. C. P. 04010. www.inifap.gob.mx. Distribuida por el Campo Experimental Valle de México. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Teléfono y fax: 01 595 9212681. Editora responsable: Dora Ma. Sangerman-Jarquín. Reserva de derecho al uso exclusivo: 04-2010-012512440200-102. ISSN: 2007-0934. Licitud de título. En trámite. Licitud de contenido. En trámite. Ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Domicilio de impresión: Imagen Digital. Prolongación 2 de marzo, Núm. 22. Texcoco, Estado de México. C. P. 56190. ([email protected]). La presente publicación se terminó de imprimir en octubre de 2012, su tiraje constó de 1 000 ejemplares.

REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

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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: cebolla.

árbitros de este número

Alma Velia Ayala Garay. INIFAP

Ángel Chiesa. Universidad de Buenos Aires, Argentina

Basilio Díaz Ponguta. Universidad de Córdoba, Colombia

Bertha Sofía Larqué Saavedra. INIFAP

Brenda I. Trejo Téllez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Celina Escajeda Arce. Universidad Autónoma Chapingo

Enrique Buendía Rodríguez. INIFAP

Ernesto Sánchez Sánchez. INIFAP

Eduardo Rodríguez Guzmán. Universidad de Guadalajara

Fernando Carlos Gómez Merino. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Francisco Javier Morales Flores. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Gloria Calyecac Cortero. Universidad Autónoma Chapingo

Jacob Antonio González. Dirección General de Educación Tecnológica Agropecuaria

José Luis Jolalpa Barrera. INIFAP

Juan Carlos Reyes Alemán. Fundación Sánchez Colín, CICTAMEX

Libia Iris Trejo Téllez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

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María Silvina Soto. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Argentina

Magda Carvajal Moreno. Universidad Nacional Autónoma de México

Manuel Fortis Hernández. Instituto Tecnológico de Torrreón

Manuel Sánchez Marañon. Universidad de Granada, España

Pablo Héctor González Rabelino. Universidad de la República de Uruguay

Pablo López Sarabia. Tecnológico de Monterrey

Ricardo Lobato Ortiz. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Rosa Navarrete Maya. Universidad Nacional Autónoma de México

Víctor Manuel Mendoza Castillo. Universidad Autónoma Chapingo

editores correctores

Dora Ma. Sangerman-JarquínAgustín Navarro Bravo


ISSN: 2007-0934



ARTÍCULOS ♦ ARTICLES

Lixiviación de potasio y contenidos nutrimentales en suelo y alfalfa en respuesta a dosis de vinaza. ♦ Potassium leaching and nutrient content in soil and alfalfa’s response to a dose of vinasse.Patricia Flores Rodríguez, Francisco Gavi Reyes, Elibeth Torres Benites y Elizabeth Hernández Acosta.

Discriminación y estimación del área con labranza de conservación empleando imágenes SPOT 4. ♦ Distinction and estimation of the area with conservation agriculture using SPOT 4 images.Noé Saldaña Robles, José Álvaro Flores García, Salvador García Barrón, Agustín Zavala Segociano y Rey Kristian Navarro Gaytán.

El sistema agropecuario de información en la Frailesca para promover la innovación de tecnologías. ♦ The farming information system in La Frailesca to promote innovation of technologies.Pedro Cadena Iñiguez.

Resistencia a roya amarilla (Puccinia striiformis f. sp. tritici) en variedades de trigo harinero (Triticum aestivum L.). ♦ Genetics of the resistance to yellow rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici) in varieties of bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivated in Bajío.Julio Huerta Espino, Rocío Torres García, María Florencia Rodríguez García, Héctor Eduardo Villaseñor Mir, Santos Gerardo Leyva Mir y Ernesto Solís Moya.

La evolución del patrón de cultivos de México en el marco de la integración económica, 1980 a 2009. ♦ The evolution in the pattern of Mexican crops in the face of economic integration, 1980 to 2009.Daniela Cruz Delgado, Juan Antonio Leos Rodríguez y J. Reyes Altamirano Cárdenas.

Efectos de diferentes agroecosistemas en la dinámica de nitrógeno, fósforo y potasio en un cultivo de tomate. ♦ Effects of different agro-ecosystems in the dynamic of nitrogen, phosphorous, and potassium in the tomato crop.Carlos Alberto Bouzo y Eugenio Domingo Astegiano†.

Composición y remoción nutrimental de frutos de mango ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’ bajo producción forzada. ♦ Fruit nutrient composition and removal by ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ mangos fruits under forced production.Adriana Mellado-Vázquez, Samuel Salazar-García, César Augusto Treviño-de la Fuente, Isidro José Luis González-Durán y Alfredo López-Jiménez.

Asistencia técnica en el sector agropecuario en México: análisis del VIII censo agropecuario y forestal. ♦ Technical assistance in the farming sector in Mexico: analysis of the 8th farming and forestry census.Venancio Cuevas Reyes, Julio Baca del Moral, Fernando Cervantes Escoto y José Aguilar Ávila.

Crecimiento e intensidad de necrosis de nueve accesiones de aguacate a condiciones de riego con agua salina. ♦ Growth and intensity of necrosis in nine accessions of avocado under conditions of irrigation with saline water.Rafael Rojas-Rojas, Alfredo López-Jiménez, José Isabel Cortes-Flores, Alejandro F. Barrientos-Priego y David Jaen-Contreras.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

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Efecto de la inoculación con bacterias rizosféricas en dos variedades de trigo. Fase I: condiciones controladas. ♦ The effect of innoculation with rhizospheric bacteria on two varities of wheat. Phase1: controlled conditions.Carlos José Bécquer Granados, Danielle Prévost, Christine Juge, Carole Gauvin y Sandra Delaney.

Efecto de la inoculación con bacterias rizosféricas en dos variedades de trigo. Fase II: invernadero. ♦ Effect of inoculation with rihizospheric bacteria in two varieties of wheat Phase II: greenhouse.Carlos José Bécquer Granados, George Lazarovits, Laura Nielsen, Maribel Quintan, Modupe Adesina, Laura

Quigley, Igor Lalin y Christopher Ibbotson.

Efecto de PROCAMPO sobre la producción y las importaciones de granos forrajeros en México. ♦ The effect of PROCAMPO on the production and imports of forage grain in Mexico.Jorge Nery Molina-Gómez, José Alberto García-Salazar, Luis Eduardo Chalita-Tovar y Francisco Pérez-Soto.

La nutrición potásica afecta el crecimiento y fotosíntesis en Lilium cultivado en turba ácida. ♦ The potassium nutrition affects the growth and photosynthesis of Lilium cultivated in acidic peat.Enoc Barrera-Aguilar, Luis Alonso Valdez-Aguilar, Ana María Castillo-González, Luis Ibarra-Jiménez, Raúl Rodríguez-García e Iran Alia-Tejacal.

Evaluación financiera de la Reserva Cinegética Santa Ana. ♦ Financial evaluation of the Santa Ana Hunting Reserve.Anel de la Vega Mena, Dora Ma. Sangerman-Jarquín, José Alberto García Salazar, Agustín Navarro Bravo, Miguel Ángel Damián Huato y Rita Schwentesius de Rindermann.

NOTAS DE INVESTIGACIÓN ♦ INVESTIGATION NOTES

Efecto de la temperatura y humedad relativa en la germinación de esporangios de Bremia lactucae Regel. ♦ Effect of temperature and relative humidity on the germination of Bremia lactucae Regel sporangia.Ricardo Yáñez López, Juan Ángel Quijano Carranza, Carlos Manuel Bucio Villalobos, María Irene Hernández Zul, José Honorato Arreguín Centeno y Jesús Narro Sánchez.

Aspergillus aflatoxigénicos: enfoque taxonómico actual. ♦ Alfatoxigenic Aspergillus: current taxonomic focus.Andrea Alejandra Arrúa Alvarenga, Ernesto Moreno Martínez, Martha Yolanda Quezada Viay, Josefina Moreno Lara, Mario Ernesto Vázquez Badillo y Alberto Flores Olivas.

Enrica, nueva variedad de papa para la industria de hojuelas. ♦ Enrica, a new variety of potato for the chip industry.Juan Manuel Covarrubias Ramírez, Víctor Manuel Parga Torres, Isidro Humberto Almeyda León, Víctor Manuel Zamora Villa, Antonio Rivera Peña y Ramiro Rocha Rodríguez.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

Página

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012 p. 833-846

Lixiviación de potasio y contenidos nutrimentales en suelo y alfalfa en respuesta a dosis de vinaza*

Potassium leaching and nutrient content in soil and alfalfa’s response to a dose of vinasse

Patricia Flores Rodríguez1, Francisco Gavi Reyes1§, Elibeth Torres Benites1 y Elizabeth Hernández Acosta2

1Postgrado de Hidrociencias del Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km 36.5. Montecillo, Texcoco, Estado de México. Tel. 01 595 9520200. Ext. 1000 y 1025. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Departamento de Recursos Naturales de la Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco km 36.5, Chapingo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: octubre de 2011

Aceptado: agosto de 2012

Resumen

Bajo condiciones de invernadero y con base a la concentración de potasio (K+) en la caracterización química de la vinaza, se evaluó el efecto de diferentes dosis (0, 250 y 500 kg ha-1 de K+) sobre el suelo, en columnas de cloruro de polivinilo (PVC), empleando lisímetros de succión a dos profundidades (23 y 46 cm) y muestras al final de la columna (75 cm). En lixiviados se evaluó la concentración de K, el efecto sobre pH y conductividad eléctrica (CE), como cultivo indicador se uso alfalfa (Medicago sativa), efectuándose dos cortes, en un periodo de 120 días y una aplicación de vinaza al inicio del experimento y otra después del primer corte. En muestras de plantas las variables fueron materia seca, NT, B, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, Zn y NO3 en suelo se consideró CE, pH, NH4, NO3, P, K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn Mn y MO (materia orgánica). En el análisis estadístico la dosis 500 kg ha-1 de K tuvo efecto sobre la fertilidad del suelo, registrando un incremento en: MO, NH4, P, Ca, Na, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn y K. La CE y K el mayor efecto (p< 0.05) fue en los 10 cm en suelo y en lixiviados el efecto (p< 0.05), fue a los 23 cm de profundidad, para ambas aplicaciones de vinaza. El pH no presentó cambios (p< 0.05), con la aplicación de vinaza. En tejido vegetal los nutrimentos que aumentaron (p< 0.05) fueron para P= 1939.2 y Zn= 28.63 mg kg-1 para dosis 500 kg

Abstract

Under greenhouse conditions and based on the concentration of potassium (K+) in the chemical characterization of Vinasse, the effect of different doses (0. 250 y 500 kg ha-1 de K+) was evaluated in the soil, in columns of polyvinyl chloride (PVC), using suction lysimeters at two depths (23 and 46 cm) and samples at the end of the column (75 cm). In Leaching, the K concentration, the effect on pH and the electric conductivity (CE) was evaluated; as the crop indicator, alfalfa was used (Medicago sativa), making 2 cuts in a period of 120 days and applying vinasse at the beginning of the experiment and then again after the first cut. In plant samples, the variables were dry material, NT, B, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, Zn and NO3 in soil, CE, pH, NH4, NO3, P, K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn Mn abd MO (organic material) was considered. In the statistical analysis of the K dose of 500 kg ha-1 there was an effect on the soil fertility, registering an increase in MO, NH4, P, Ca, Na, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn y K. La CE and K. The greatest effect (p< 0.05), was in 10cm of soil. In leached soil, the effect (p< 0.05) was at a depth of 23 cm for both applications of vinasse. The pH did not show changes (p< 0.05), with the application of vinasse. In plant tissue, the nutrients that increased (p< 0.05) were for P= 1939.2 and Zn= 28.63 mg kg-1 for the dose of 500 kg ha-1,

Patricia Flores Rodríguez et al.834 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

ha-1, en relación al control el P= 1025.2 y Zn= 14.17 mg kg-1 respectivamente. Por lo anterior el uso de la vinaza, como insumo de nutrición vegetal, es recomendable.

Palabras calve: Medicago sativa, conductividad eléctrica, lisímetros, pH.

Introducción

Uno de los principales problemas ambientales en la mayoría de los países productores de caña de azúcar, tanto en la producción de alcohol etílico, es la generación de residuos orgánicos conocidos como vinaza. Bermúdez et al. (2000), advierten que la vinaza es altamente contaminante, debido a su bajo pH y elevada demanda química de oxígeno (DQO).

En México existen 16 destilerías que producen más de 50 millones de litros de alcohol etílico (CEFP, 2002) y generan entre 12 y 14 litros de vinaza por cada litro de alcohol etílico producido de la fermentación de melaza Pandiyan et al. (1999) en el caso de alcohol anhidro que genera de 10 a 15 litros de vinaza (Perret et al., 2010). Basanta (2007) caracteriza a la vinaza como un residuo alcohólico, viscoso con densidad aproximada de 4 a 10 ºBrix, que a temperaturas y concentraciones altas es corrosivo. Bebe et al. (2009) asoció la aplicación de vinaza con la elevada concentración de K, además de encontrar un aumento Ca, Mg y Na en la composición del suelo. En general, los resultados presentados se puede verificar que la aplicación de vinaza en el suelo fue favorable en la fertilidad del suelo y en la calidad ambiental de los efluentes. La aplicación de vinaza al suelo genera cambios en algunas de las características físicas, químicas y biológicas, como: pH, disponibilidad de nutrientes principalmente K, cambios en la materia orgánica, capacidad de intercambio catiónico, conductividad eléctrica y la actividad biológica (Quintero, 2003).

Desde el punto de vista de la fertilidad, puede observarse la alta concentración de potasio en los primeros 30 cm del suelo (Brito y Rolim, 2005). Actualmente se está estudiando la aplicación de vinaza de forma concentrada, diluida y mezclada con otras abonos o fuentes convencionales de fertilización, como la mezcla utilizada por Gómez (2009), de urea-vinaza mostró que en un periodo de 30 días las pérdidas de nitrógeno por volatilización fueron bajas, debido a que la vinaza concentrada (sin diluir) tienen características quelatantes, ligantes y encapsulantes, evitando perdidas altas de nitrógeno.

with respect to the control, P= 1025.2 and Zn= 14.17 mg kg-1 respectively. For the former, the use of Vinasse as an in input of plant nutrition is recommended.

Key words: Medicago Sativa, electrcity conductivity, lysimeters, pH.

Introduction

One of the principle environmental problems in the majority of sugar-cane producing countries is as much the production of ethyl alcohol as it is the generation of organic residues known as vinasse Bermúdez et al. (2000) warned that the vinasse is highly contaminating given its low pH and elevated chemical demand for oxygen (CDO).

In Mexico, there are 16 distilleries that produce more than 50 million liters of ethyl alcohol (CFEP, 2002) and generate anywhere between 12 and 14 liters of vinasse for each liter of ethyl alcohol produced from the fermentation of molasses (Pandiyan et al., 1999). In the case of anhydrous alcohol, 10 to 15 liters of vinasse is generated (Perret et al., 2010). Basanta (2007) characterizes the vinasse as an alcoholic residue, viscous with a density of approximately 4 to 10 ºBrix and when at high temperatures and concentrations is corrosive. Bebe et al. (2009) associated the application of vinasse with an increased concentration of K, besides from finding an increase in Ca, Mg, and Na in the soil composition. In general the presented results can verify that the application of vinasse on the soil was favorable for soil fertility and the environmental quality of the effluents. The application of vinasse on the soil generated changes in some of the physical, chemical and biological characteristics, like: pH, availability of nutrients-principally K, changes in organic material, capacity of catatonic change, electric conductivity and biological activity (Quintero, 2003).

From the point of view of fertility, a high concentration of potassium in the first 30cm of the soil can be observed (Brito and Rolim, 2005). Actually, the application of vinasse can be studied in its concentrated form, diluted form, and when mixed with other fertilizers or conventional sources of fertilization, like that used by Gómez (2009). Urea-vinasse showed that over a period of 30 days, the nitrogen loss from volatilization were low, due to the fact that the concentrated vinasse (undiluted) has chelating characteristics, binders and encapsulates, preventing high losses of nitrogen.

Lixiviación de potasio y contenidos nutrimentales en suelo y alfalfa en respuesta a dosis de vinaza 835

Gómez (2009) considera a la vinaza un fertilizante orgánico que se caracteriza por una alta concentración de sólidos, materia orgánica, nitrógeno, potasio, azufre y elementos menores, con alta actividad microbiológica, la aplicación puede incrementar el contenido de materia orgánica y favorecer la fertilidad física, química y biológica de los suelos. Bianchi (2008) considera a la vinaza como un excelente abono para el suelo. Estudios realizados por Bebe et al. (2009), en suelos de baja fertilidad, demuestran un incremento del potasio disponible en el suelo, especialmente en los primeros 10 cm de profundidad, demostrando que en los suelos aplicados con vinaza el potasio es retenido y no se lixivia.

Esta investigación presenta una alternativa para la aplicación de vinaza como fuente de potasio en suelos cañeros, la modificación de la fertilidad variará en función a la dosis así como la extracción de nutrimentos del cultivo.

Materiales y métodos

La presente investigación se llevó a cabo en el invernadero del área de Hidrociencias del Colegio de Posgraduados en Ciencias Agrícolas, Campus Montecillo, Estado de México, el suelo utilizado fue de la región cañera del Ingenio el Potrero Nuevo, municipio de Atoyac, Veracruz; el sitio se localiza a 18° 52' 40.548" de latitud norte y 96° 48' 11.375" de longitud oeste, con una elevación de 542 msnm. El registro de las temperaturas máximas y mínimas promedio dentro del invernadero, fue de 30.45 y 7.5 ºC respectivamente, en un periodo de 132 días.

Establecimiento del experimento

Se emplearon 6 tubos de cloruro de polivinilo (PVC) de diámetro interior de 15.24 cm y 75 cm de longitud (Figura 1). En la parte inferior del tubo o columna se colocó malla de plástico con orificios de apertura menor a 1 mm; para contener el suelo dentro de la columna y no interrumpir el flujo del lixiviado a la parte inferior (75 cm); la malla fue sujeta con alambre galvanizado al tubo de PVC. Para el llenado de columnas se cavó un perfil de 80 cm de profundidad en la zona aledaña al Ingenio El Potrero, se tomaron muestras de suelo a tres profundidades para análisis de fertilidad, se instalaron 2 lisímetros de succión por columna (23 y 46 cm de profundidad) se llenó con 12.8 dm3 de suelo a cada columna, al finalizar el experimento se extrajo el suelo de cada columna, a cuatro profundidades (0-

Gómez (2009) considered vinasse as an organic fertilizer that is characterized by a high concentration of solids, organic material, nitrogen, potassium, sulfur, and other minor elements; with a high microbiological activity, the application could increase the organic matter content and favor the physical, chemical and biological fertility of the soil. Bianchi (2008) considers vinasse an excellent fertilizer for soil. Studies done by Bebe et al. (2009), in low fertility soils, demonstrate an increase of available potassium in the soil, especially in the first 10 cm of depth, demonstrating that the when vinasse is applied to soils, the potassium is retained and does not leach. This investigation presents an alternative for the application of vinasse as a source of potassium in sugarcane soils; the modification of the fertility will vary according to the dose as well as the extraction of the nutrients of the crop.

Materials and methods

The present investigation was carried out in a greenhouse in the area of Hydro-sciences of the College of Postgraduates for Agricultural Science, Montecillo Campus, Mexico State. The soil that was utilized was from the sugarcane region of Potrero Nuevo, municipality of Atoyac, Veracruz; the site is located at 18° 52' 40.548" de north and 96° 48' 11.375" west, with an elevation of 542 msnm. The record of the average minimum and maximum temperatures inside the greenhouse was 30.45 y 7.5 ºC, respectively, for the period of 132 days.

Establishment of the experiment

Six polyvinylchloride (PVC) tubes with an interior diameter of 15.24 cm and 75 cm in length (Figure 1) were used. In the inferior part of the tube, a plastic screen with orifices that had an opening less than 1 mm; to contain the soil inside the column and not interrupt the flow of leaching to the inferior part (.75 cm), the screen was held in place by galvanized wire tied to the PVC tube. To fill the columns, a profile with a depth of 80 cm was dug in the area surrounding the Ingenio El Potrero; Soil samples were taken at three depths for a fertility analysis. Two suction lysimeterse were installed by column (Depth of 23 and 46 cm) it was filled with 12.8 dm3 of soil for each column. Upon finishing the experiment, the soil was extracted from each column at four depths (0-10, 11-30, 31-55 y 56-65 cm). The columns were taken to the


10, 11-30, 31-55 y 56-65 cm). Las columnas fueron llevadas al invernadero del Campus Montecillo; donde se colocaron sobre una estructura, asegurando una posición vertical para captar el lixiviado de la parte inferior de la misma.

Utilizando el criterio de muestreo del PROY-NMX-AA-003/1-SCFI-2008 se tomó la muestra del canal de vinaza; punto cercano a la alcoholera de Zapopan, S. A. de C. V. ubicada en el km 9 de la carretera Potrero Atoyac a 1 km al este de la población Potrero Nuevo en el municipio de Atoyac, Veracruz.

Se analizó la composición iónica del agua utilizada para riego de la alfalfa (Medicago sativa), fue de un pozo profundo que abastece al invernadero, se tomaron tres muestras directamente de la llave.

Se realizaron dos cortes al cultivo de alfalfa durante el experimento. Las plantas de cada columna se cortaron 5 cm de la base, después se almacenaron en bolsas rotuladas de papel, para su secado, pesado, preparación y análisis químico.

Establecimiento del cultivo. Las semillas de alfalfa se depositaron en la parte superior (0.01824 m2) de las columnas inalteradas de suelo, utilizando una densidad de siembre equivalente a 30 kg semilla ha-1; lo que resultó en 0.0547 g de semilla por columna. Se usó la variedad inoculada Júpiter.

Se aplicaron dosis de K equivalente a 500 y 250 kg ha-1 en forma de vinaza, la cual tuvo un contenido de K de 7358 mg L-1. El control de humedad en la columna fue por diferencia de peso, manteniendo las columnas de suelo a capacidad de campo. Los tratamientos fueron: columna adicionada con 124 ml de vinaza (equivalente a 500 kg ha-1 de K), columna adicionada con 62 ml de vinaza (equivalente a 250 kg ha-1 de K) y columna sin adición de vinaza, cada tratamiento con repetición. Este proceso inicio a los 14 días después de que germinó la alfalfa; se aplicaron los tratamientos; la periodicidad en toma y medición de lixiviados fue cada 2 días en un periodo de 10 días; posteriormente se realizó cada 4 y 7 días, se utilizó jeringa de 30 cm3 para extraer los lixiviados y crear el vacío (2 atm).

Determinaciones

Las muestras de suelo fueron secadas en el invernadero, tamizadas (malla Núm. 2), se realizaron las siguientes determinaciones (Cuadro 1). El análisis se realizó de acuerdo

greenhouse at Montecillo Campus, where they were put on a structure, securing the vertical position to capture the leaching from the lower part of the tube.

Using the sampling criteria of PROY-NMX-AA-003/1-SCFI-2008, the sample from the vinasse canal was taken at a point near to the distillery in Zapopan, S. A. of C. V., located at km 9 of the highway Potero-Atoyac, 1km from the town Potrero Nuevo in the municipality of Atoyac, Veracruz.

The ionic composition of the water that was used to irrigate the alfalfa (Medicago sativa) was analyzed; it came from a deep well that is used to sustain the greenhouse. Three samples were taken directly from the faucet.

The alfalfa was cut down twice during the experiment. The plants of each column were cut at 5cm from the base; afterwards, there were stored in paper bags, labeled for their drying, their weight, their preparation and their chemical analysis

Establishment of crop

The seeds of alfalfa were deposited in the upper part (0.01824 m2) of the unchanged column of soil, using a planting density equivalent to 30 kg seeds ha-1; this resulted in 0.0547 g of seed per column. The inoculated variety, Jupiter, was used.

Figura 1. Diseño de columna de PVC.Figure 1. Design of PVC column.

Distancia entre los lísimetros de succión

Malla para contener el suelo dentro de la columna

Recipiente para captación de lixiviado a 75 cm

15.24 cm

23cm

46 cm75 cm


al método descrito por la NOM-021-SEMARNAT-2000, que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos.

Para las muestras de agua se utilizó el método propuesto por Richards (1990), evaluando el pH (Hanna Instruments), CE en mmhos cm-1 (Bridge mod. 31), temperatura, aniones: CO3

2- (titulación con ácido sulfúrico estándar 0.01 N), HCO3

- (titulación con ácido sulfúrico estándar 0.01 N), SO4

2 (Gravimetría), Cl- (titulación nitrato de plata) y cationes: Ca2++Mg2+ (titulación EDTA), Ca2

(titulación EDTA), Na+ y K+ (Flamometría, AutoCal Flame-Photometer 643).

Las determinaciones en lixiviados fueron pH (Hanna Instruments), CE mmhos cm-1 (conductímetro Bridge mod. 31), temperatura y K+ ppm (Flamometría, AutoCal Flame-Photometer 643). Se utilizó el método propuesto por Richards (1990).

El análisis de tejido vegetal de alfalfa (Cuadro 2) se dividió en dos cortes: muestras de tallos y hojas de la cosecha 1 y 2 respectivamente Ambos cortes se realizaron a los 60 días, con una permanencia del la alfalfa de 120 días en total. Previo al análisis las muestras se manejaron según Jones y Case (1990).

A dose of K, equivalent to 500 and 250 kg ha-1 in the form of vinasse, was applied, which had a K content of 7 358 mg L-1. The humidity control in the column was for a difference

of weight, maintaining the soil columns at field capacity. The treatments were: a column where 124 ml of vinasse (equivalent to 500 kg ha-1 de K) were added, a column were an additional 62 ml of vinasse (equivalent to 250 kg ha-1 de K) were added, and a column void of any additions; each treatment was repeated. This process began at 14 days after the germination of alfalfa; the treatments were applied; the periodicity and measurement of leaching was every 2 days in a period of 10 days; after, I was done every 4 to 7 days. A needle of 30 cm3 was used to extract the leachate and create the vacume (2 atm).

Determinations

The soil samples were dried in the greenhouse, sieved (mesh number 2), and then, the following determinations were made (Table 1). The analysis was carried out according to the methodology as described by NOM-021-SEMARNAT-2000, which establishes the specification for fertil i ty, salinity, and soil classification.

Determinación Unidades reportadas Método - EquipopH* Potenciómetro (Hanna Instruments mod. HI991301)CE** 1:5 H2O mmhos cm-1 Conductímetro (Hanna Instruments)Materia Orgánica (M.O) (%) Walkley y BlackNitrógeno (N) (%) Micro- KjeldahlFósforo (P) ppm OlsenPotasio (K) soluble ppm Flamometro Autocal flame-photometer 643Calcio (Ca 2+) µg ml-1 Acetato de amonioMagnesio (Mg 2+) µg ml-1 DTPAManganeso (Mn) ppm Acetato de amonioCobre (Cu) ppm DTPAFierro (Fe) ppm DTPAZinc (Zn) ppm DTPASodio (Na2+) soluble ppm Flamometro Autocal flame-photometer 643NH4 mg/l Micro- KjeldahlNO3 mg/l Micro- Kjeldahl

Cuadro 1. Determinaciones realizadas a muestras de suelo.Table 1. Determinations made on soil samples.

*potencial de Hidrógeno y ** conductividad eléctrica.


Diseño experimental

El diseño experimental utilizado fue un diseño completamente al azar (DCA) con arreglo factorial (3 X 3 X 12 para la cosecha 1 y el arreglo factorial 3 X 3 X 7 para cosecha 2). Los factores evaluados fueron: profundidad (23, 46 y 75 cm), dosis de K (kg ha-1) y días de muestreo. Se realizó por separado para cosecha 1 y 2. La asignación de los tratamientos fue aleatoria a las unidades experimentales, las cuales fueron homogéneas.

Modelo estadístico para muestras de suelo: Yikj= μ+ Ti + Pj + P * Tij + εijk

Donde: T= tratamiento; P= profundidad; y εijk= error experimental de cada observación.

Variables respuesta: pH, CE, MO, N, P, K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn, Na, NH4 y NO3

Modelo estadístico para tejido vegetal: Yij= µ+ Ti + εij

Donde: T= tratamiento y εij= error experimental de cada observación.

Variables respuesta: N, P, K, Mg, Fe, B, Ca, Cu, Zn, Na, Mn, materia seca (MS) y NO3

-.

Modelo estadístico para lixiviados: Yikjl= µ+ Ti + Pj + P * Tij +εijk +Dl+T*Dil+T*P*Dijl +εijkl

For the water samples, Richards’ (1990) methods were used, evaluating the pH (Hanna Instruements), CE in mmhos cm-1 (Bridge mod. 31) anions , aniones: CO3

2- (titration with sulfuric acid standard 0.01 N), HCO3

- (titration with sulfuric acid standard 0.01 N), SO4

2 (Gravimetry), Cl- (titration silver nitrate) y cat ions: Ca2++Mg2+ (titration EDTA), Ca2

(titration EDTA), Na+ y K+ (Flamometry, AutoCal Flame-Photometer 643).

The determinations in leachate were pH (Hanna Instruments), CE mmhos CM-1 (conductivity Bridge mod. 31) temperature with K+ pppm (Flamonetry AutoCal Flame Photometer 643). The method proposed by Richards (1990) was used.

The analysis of the alfalfa plant tissue (Table 2) was divided into two cuts: stem sample and leaf sample from harvests 1 and 2, respectively. Both cuts were done at 60 days, where the alfalfa is complete at 120 days. Before the analysis, the samples were directed by Jones and Case (1990).

Experimental design

The experimental design that was used was a completed randomized design (CRD) with a fixed factorial (3 X 3 X 12 for harvest 1 and a fixed factorial 3 X 3 X 7 for harvest 2). The evaluated factors were depth (23, 46, 75 cm) dose of K (kg ha-1) and days of sample. This was done separately for harvest 1 and 2. The assignation of the treatments was random to the experimental units, which were homogenous.

Determinación Unidades Método EquipoNitrógeno (N) (%) Kjeldhal ColorimetríaFósforo (P) mg kg-1 Digestión húmeda ICPPotasio (K) mg kg-1 Digestión húmeda ICPSodio (Na2+) mg kg-1 Digestión húmeda ICPCalcio (Ca 2+) mg kg-1 Digestión húmeda ICPMagnesio (Mg 2+) mg kg-1 Digestión húmeda ICPFierro (Fe) mg kg-1 Digestión húmeda ICPCobre (Cu) mg kg-1 Digestión húmeda ICPManganeso (Mn) mg kg-1 Digestión húmeda ICPZinc (Zn) mg kg-1 Digestión húmeda ICPBoro (B) mg kg-1 Colorimetría EspectofotometroNitratos (NO3)Materia Seca (MS)

mg kg-1

(%)Colorimetría Secado

EspectofotometroHorno de aire forzado

Cuadro 2. Metodologías utilizadas para análisis foliar de alfalfa.Table 2. Utilized methodologies for the foliar analysis of alfalfa.


Donde: T= tratamiento; P= profundidad; D= días de muestreo; y εijk= error experimental de cada Observación.

Las variables respuesta: CE, K y pH

Para el análisis estadístico se utilizó el Statical Análisis System versión 9.0 (SAS Institute, 2002), realizando análisis de varianza (ANOVA) para datos completos y generados de las muestras de suelo y tejido vegetal, para los datos incompletos fueron analizados con el procedimiento GLM (General Lineal Model).Las pruebas de comparaciones múltiples realizadas a los datos obtenidos fue la prueba de medias de Tukey (p< 0.05)

Resultados y discusión

Los resultados del análisis del agua (Cuadro 3) utilizada para el riego del cultivo de alfalfa durante el experimento no mostró ningún grado de restricción para uso agrícola según las clasificaciones para salinidad e índice de permeabilidad contra relación de adsorción de sodio (RAS= 0.58 meq L-1) de Ayers y Westcot (1987).

El análisis realizado a la muestra de vinaza se realizó en el laboratorio nacional de fertilidad de suelos y nutrición vegetal del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Campo Experimental Bajío (Cuadro 4).

La NOM-001-SEMARNAT-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales; que para este caso el tipo de receptor es el suelo siendo los valores para el promedio mensual para cobre de 4 mg L-1 y 10 mg L-1 para zinc, referidos específicamente para metales pesados. La concentración de vinaza rebasa los límites máximos permisibles, siendo para Cu de 12.23 mg L-1 y 14.9 de Zn mg L-1.

Statistical model for soil samples: Yikj= μ+ Ti + Pj + P * Tij + εijk

Where: T= treatment; P= profundity; y εijk= experimental error of each observation

Response Variables: pH, CE, MO, N, P, K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn, Na, NH4 y NO3

Satistical model for plant tissue: Yij= µ+ Ti + εij

Where: T= treatment y εij= experimental error of each observation

Response variables: N, P, K, Mg, Fe, B, Ca, Cu, Zn, Na, Mn, dry material (MS) y NO3

-.

Statistical model for leachate: Yikjl= µ+ Ti + Pj + P * Tij +εijk +Dl+T*Dil+T*P*Dijl +εijkl

Donde: T= treatment; P= profundity; D= days of sample; y εijk= experimental error for each observation.

Response variables: CE, K y pH

For the statistical analysis, Statistical Analysis System version 9.0 was used (SAS Institute, 2002), doing a variance analysis (ANOVA) for the complete data and generating the soil samples and plant tissue; the incomplete data was analyzed using the GLM process (General Lineal Model). The multiple comparison models that performed the obtained data was done so through the Turkey Test (p= 0.05).

Results and discussion

The results of the water analysis (Table 3) used for the cultivation of alfalfa in the experiment did not show any degree of restriction for the agricultural use according to the

Cuadro 3. Concentraciones de iones presentes en el agua de riego utilizada.Table 3. Conlcusions of ions present in the water used for irrigation.

Aniones Σ Cationes ΣCE pH CO3 HCO3 Cl SO4 ANIONES Ca Mg Na K CATIONES RSE RSC

µmhos cm-1 --------------------------------------------------------------meq L-1------------------------------------------------

366 7.4 0 1.76 0.38 1.04 3.178 0.4 2.0 0.64 0.04 3.08 310 280


El valor de conductividad eléctrica indican alto riesgo de salinidad (Richards, 1990); esta característica de la vinaza se debe según Bautista et al. (2000a); a todos los iones presentes, ya que los iones H+ y OHˉ son los que presentan mayor conductancia eléctrica y movilidad iónica; es decir, que los valores de CE no se deben a los iones y cationes, también influye el contenido de materia orgánica disuelta. Las concentraciones de K (%) vinaza en comparación con los fertilizantes potásicos; presenta una concentración baja (K2O 0.77%), en comparación con KCl que presenta 60% de K2O, o K2SO4 con 22% de K2O; considerándose como una enmienda orgánica (Seoánez et al., 2003), conjunta con otros abonos minerales mejora sensiblemente la productividad del suelo y cultivos como el de la caña de azúcar. Para N (0.55%) y P (0.09%) las concentraciones son poco considerables.

Aplicando la NOM-021-RECNAT-2000, que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad, clasificación e interpretación de resultados, considera el contenido de MO es alto, pH neutro, la disponibilidad de P como media en el caso de micronutrientes la disponibilidad de Fe, Zn y Mn como adecuada, la concentración P lo clasifica en media y para Cu como deficiente, la CE se considera con efectos despreciables de salinidad; lo anterior para la profundidad de los 0 a 23 cm. En los otras dos capas (24 a 45 cm y 46 a 75 cm) la clasificación para micronutrientes va marginal a deficiente, P bajo, MO va de medio a bajo, disminuyendo con la profundidad; el pH y la CE conservó el mismo rango de clasificación (Cuadro 5).

classification of salinity and the permeability index against the relation of sodium absorption (RAS= 0.58 meq L-1) de Ayers y Westcot (1987).

The analysis performed on the vinasse sample was carried out in the National Laboratory of Soil Fertility and Vegetable Nutrition at the National Institute of Forest, Agriculture, and Livestock Investigations (INIFAP), experimental field, Bajío (Table 4).

The NOM-001-SEMARNAT-1996, which establishes the maximum permissible limit of contaminants in the residual water and national goods discharges; in this case, the type of receptor is the soil being the values for the monthly average for copper de 4 mg L-1 y 10 mg L-, for zinc, referred specifically for heavy metals. The concentration of vinasse passes the maximum allowable limits for Cu at 12.23 mg L-1 and 14.9 of Zn mg L-1.

The value of electrical conductivity indicates a high risk of salinity (Richards, 1990). This characteristic of vinasse is from Bautista et al. (2000a); for all of the ions present, since the ions H+ y OHˉ are those that present higher electrical conductivity and ionic mobility; or rather, the EC values are not due to the ions or cat ions. Also, this is influenced by the content of the dissolved organic material. The concentrations of K (%), vinasse when compared to the potassium fertilizers, present a low concentration (K2O 0.77%), in comparison to KCl which presents 60% of de K2O, o K2SO4 with 22% of K2O; considering how an organic amendment

Determinación Unidades Resultado I Método utilizadopH 3.96 Potenciómetro directoConductividad eléctrica dS m-1 26.445 Conductímetro directoHumedad (%) 81.08 GravimetríaCenizas (%) 4.99 Calcinación a 600 ºCMateria Orgánica (%) 13.93 CalculadoNitrógeno Total (%) 0.55 Micro KjeldahAmonio NH4 ppm 8.74 Arrastre de vaporNitratos NO3 124.32 Arrastre de vaporNitrógeno inorgánico ppm 157.92 Arrastre de vaporFósforo (P2O5) ppm 896 (0.09%) EspectrofotometríaPotasio (K2O) (%) 0.77 Absorción atómicaRelación C/N 13.91 CalculadoCalcio ppm 5 200 Emisión atómica (ICP)Magnesio ppm 1 000 Emisión atómica (ICP)Azufre (S-SO4) ppm 17 900 Emisión atómica (ICP)Sodio ppm 400 Emisión atómica (ICP)Zn ppm 14.9 Emisión atómica (ICP)Fe ppm 11.31 EspectrofotometríaCu ppm 12.239 EspectrofotometríaMn ppm 20.491 Espectrofotometría

Cuadro 4. Análisis de principales constituyentes químicos en la vinaza.Table 4. Analysis of main chemical constituents in the stillage.


(Seoánez et al., 2003), along with other mineral fertilizers significantly improves the productivity of soil and crops like that of sugar cane. For N (0.55%) and P (0.09%)

Applying the NOM-021-RECNAT-2000 that establishes the specifications for fertility, salinity, classification and interpretation of results, considering that the content of MO is high, pH neutral, the availability of P as average; in the case of micronutrients, the availability of Fe, Zn, and Mn are adequate, the P concentration is classified as average and for Cu as deficient. The CE is considered as negligible effects of salinity; the former was at a depth from 0 to 23 cm. In the other two layers (24 to 45 and 46 to 75cm), the classification for micronutrients goes from marginal to deficient; P is low, MO goes from medium to low- decreasing with depth. The pH and the CE conserve the same range of classification (Table 5).

pH in leachants. The interaction does by depth was not significant.

Concentration of potassium in leachants. The does 500 kg ha-1, 23 cm of depth was statistically different (p< 0.05) only for harvest 2; for the rest of the interaction, the difference is due to the dose, the higher concentati of K at

Conductividad eléctrica en lixiviados. Las concentraciones de sales solubles en la interacción dosis (500 kg de K ha-1) por profundidad (23 cm) tuvo diferencias estadísticas (p<0.05) para ambas cosechas, lo cual se debe a mayor concentración de iones (K+, Mg+2, Na+ y Ca+2) y MO presente en la vinaza disminuyó el valor con la profundidad. Bautista et al. (2000b), encontraron que la aplicación de vinaza aumentó cinco veces el valor de la conductancia, para un suelo Acrisol, mientras que en el Fluvisol hubo incremento nueve veces mayor al valor inicial. Arafat y Tassen (2002), mencionan que los valores de sales solubles (CE) en suelo con aplicación de vinaza disminuyeron después de la cosecha; tal modificación puede atribuirse a la cantidad de agua aplicada durante el periodo de crecimiento de los cultivos, provocando lixiviado de sales fuera de la zona de raíz a profundidades mayores, lo cual corresponde con los resultados obtenidos (Cuadro 6).

pH en lixiviados. La interacción dosis por profundidad no fue significativa.

Concentración de potasio en lixiviados. La dosis 500 kg ha-1, 23 cm profundidad fue estadísticamente diferente (p< 0.05) únicamente para la cosecha 2, al resto de la interacción, la diferencia se debe a la dosis, la mayor concentración de

Profundidadcm

CE dS m-1

pH NO4 mg/l

NO3 mg/l

P ppm K ppm Na ppm

Ca ug/ml

Mg ug/ml Feppm

Cuppm

Znppm

Mnppm

MO(%)

0-23 0.313 7.02 3.57 3.56 9.93 0 0 3147 366.32 18.19 0.0431 1.618 7.848 4.9924-45 0.146 7.18 3.61 3.56 0.06 0 0 1098 208.32 2.825 0.044 0.122 4.265 2.3646-75 0.091 7.21 3.6 3.65 0.04 0 0 811 227.25 1.319 0.015 0.095 1.892 1.05

Cuadro 5. Composición química del suelo previo al experimento.Table 5. Chemical composition of soil prior to the experiment.

CE: conductividad eléctrica; MO: materia orgánica.

ProfundidadCosecha 1 dosis de K kg ha-1 Cosecha 2 dosis de K kg ha-1

0 250 500 Promedio 0 250 500 Promediocm --- CE(dS m-1 )--- --- CE(dS m-1 )---23 0.478 bc 0.904 b 1.509 a 1.139 a 0.523 c 0.932 b 1.443 a 1.026 a46 0.313 b 0.455 bc 0.581 bc 0.447 b 0.305 c 0.728 c 0.847 b 0.627 b75 0.317 b 0.335 c 0.378 c 0.344 b 0.322 c 0.505 c 0.751 b 0.532 b

Promedio 0.337 c 0.538 b 0.841 a 0.366 c 0.727 b 1.014 aCosecha 1 DSH= 0.491 dS m-1 Cosecha 2 DSH= 0.709 dS m-1

Cuadro 6. Efecto de dosis de vinaza en conductividad eléctrica y profundidad.Table 6. Effects of the dose of vinasse in electrical conductivity and depth.

Medias con la misma letra no son significativamente diferentes. p< 0.05.


K a los 23 cm de profundidad (Cuadro 7). El incremento de valores del K, se debe al K que contienen las vinazas, lo cual concuerda con Arafat y Yenssen (2002) y Ng Kwong y Deville (1984) y Gómez (1995) indican que al incorporar dosis crecientes de vinaza, el contenido de K intercambiable aumenta; en la profundidad de 0-20 cm, con respecto a otras profundidades.

Efecto de vinaza en tejido vegetal (Cuadro 8)

El efecto de la vinaza en la dosis 500 kg ha-1 de K tubo un aumento de 52.86% de P (1 939.2 mg kg-1) y 49.49% de Zn (28.63 mg kg-1), con respecto al testigo, lo cual puede atribuirse a la aplicación de vinaza; sin embargo, los valores obtenidos bajo esta dosis no cumplen con los valores obtenidos de alfalfa bajo condiciones óptimas, P= 3 300 mg kg-1 y Zn= 37.40 mg kg-1 (NRC, 1996) (Cuadro 9).

23 cm (Table 7). The increment of K values, are due to the fact that K containes Vinasse, which agrees with Arafat and Yenssen (2002) and Ng Kee Kwong et al. (1997). Gomez (1995) indicates that upon incorporating the growing dose of vinasse, the K content interchangeably increases in the depth of 0-20 cm, with respect to other depths.

Cosecha 2 Dosis de K (kg ha-1)Profundidad 0 250 500 Promedio

23 3.78 b 5.44 b 17.02 a 3.66 b46 2.84 b 2.23 b 4.63 b 3.69 b75 3.27 b 4.07 b 3.98 b 4.90 b

Promedio 3.29 b 3.91 b 8.54 a

Cuadro 7. Efecto de dosis de vinaza en profundidad del suelo.Table 7. Effect of the vinasse dose in the depth of the soil.

Medias con la misma letra no son significativamente diferentes. p< 0.05. DSH= 7.09 mg L-1.

M.S N B Ca Cu Fe K Mg Mn Na P Zn NO3-Medias % -------------------------------------------------------- mg kg-1-------------------------------------------AlfalfaCorte 1 13.65 a 3.23 a 93.90 a 3836.4 a 3.78 a 324.0 a 5148 a 1541.3 a 17.92 a 959.5 a 1488.9 a 20.47 a 3976.5 a Corte 2 19.51 a 3.19 a 98.25 a 4911.7 a 2.49 a 330.22 a 5982 a 1399.5 a 29.32 a 819.6 a 1396.3 a 18.92 a 2857.8 a Pr>F 0.0644 0.912 0.8071 0.13 0.236 0.937 0.754 0.471 0.311 0.525 0.246 0.128 0.352Dosis de K0 kg ha-1 15.47 a 3.41 a 73.65 a 3523.0 a 1.613 a 171.4 a 5708 a 1008.4 a 14.97 a 539.5 a 1025.2 b 14.17 b 5274 a 250 kg ha-1 16.62 a 3.46 a 100.84 a 3821.7 a 4.423 a 212.0 a 4051 a 1255.5 a 16.47a 542.1 a 1363.4 ab 16.29 b 3116 a 500 kg ha-1 17.65 a 2.75 a 113.74 a 5777.5 a 3.38 a 597.9 a 6936 a 2147.3 a 39.43 a 1587.0 a 1939.2 a 28.63 a 1862 a Pr>F 0.6081 0.27 0.304 0.085 0.1812 0.0634 0.6593 0.0515 0.2229 0.0647 0.0113 0.0046 0.179DHS 786.68 11.49

Cuadro 8. Efecto de vinaza en alfalfa comparación de medias en variables de respuesta.Table 8. The effect of vinasse in alfalfa comparison of averages and response variables.

Donde: MS= materia seca. a, b; medias con la misma letra por hilera, no son significativamente diferentes (p< 0.05).

CE pH NH4 NO3 P K Na Ca Mg Fe Cu Zn Mn MOMedias dS m-1 -------ml l-1----- ------mg kg-1------ --------ug l-1----- ------------mg kg-1-------- ---%--P (cm)1 (0 10) 0.87 a 7.55 a 3.58 a 3.60 a 7.85 a 17.9 a 15.7 a 3231 a 468.8 a 40.34 a 0.96 a 2.52 a 19.04 a 7.3 a

2 (11-30) 0.57 b 7.57 a 3.56 a 3.57 a 6.88 a 5.41 a 16.9 a 3200 a 376.8 b 25.5 b 0.76 a 2.09 a 10.6 b 6.69 a3 (31-55) 0.49 b 7.29 ab 3.57 a 3.56 a 0.10 b 0.58 a 2.3 b 1362 b 270.1 c 6.77 c 0.12 b0.34 b 5.27 bc 1.53 b4 (56-65) 0.43 b 7.02 b 3.58 a 3.56 a 0.04 b 0.33 a 0.77 b 985 c 249.4 c 3.63 c 0.05 b0.44 b 4.51 c 0.66 b

DHS 0.213 0.135 0.768 6.994 302.812 49.291 13.461 0.467 0.580 7.176 0.535D (kg ha-1)

0 0.40 b 7.36 a 3.572 b 3.56 a 3.64 a 0.735 b 10.64 a 2158 a 350 a 21.65 a 0.55 a 1.62 a 9.87 a 4.17 a250 0.58 ab 7.38 a 3.571 ab 3.57 a 3.50 a 4.55 b 11.49 a 2220 a 348 a 16.86 a 0.41 a 1.25 a 9.46 a 3.32 a500 0.78 a 7.33 a 3.586 a 3.58 a 4.01 a 12.95 a 2.60 a 2206 a 325 a 18.72 a 0.45 a 1.18 a 10.23 a 4.64 a

DHS 0.395 0.016 7.81

Cuadro 9. Efecto de vinaza en suelo comparación de medias en variables de respuesta.Table 9. Effect of Vinasse on means in response variables.

a, b. Medias con la misma letra por hilera, no son significativamente diferentes (p< 0.05). Donde: P= profundidad, D= dosis; DHS= diferencia honesta significativa; CE= conductividad eléctrica; MO=materia orgánica y PS= porciento de saturación en suelo.


Efecto de vinaza en suelo

Las profundidades 1 y 2 son estadísticamente diferentes a la 4, lo cual implica un incremento de pH en los primeros 30 cm, aplicando la normatividad, el pH del suelo es medianamente alcalino (profundidad 1, 2 y 3), en la profundidad 4 el resultado de pH es neutro. Los resultados corresponden a los reportados por Orlando et al. (1983) y Brito y Rolim (2005) concluyen que en todas las dosis de vinaza aplicada y el pH del suelo se eleva; lo cual se deba al potencial de reducción que tiene la vinaza, sobre todo el contenido de la materia orgánica que es degrada fácilmente (Brito et al. 2009). El pH de la profundidad 1, se clasifica: medianamente alcalino (7.4 -8.5 medianamente alcalino, NOM-021. RECNAT-2000).

En la prueba de medias para las variables de respuesta significativas (p> 0.05), P y para las bases intercambiables (Na, Mg y Ca) en profundidad para el caso de P y Na, las profundidades 1 y 2 fueron estadísticamente diferentes de 3 y 4; los valores de las profundidades 1, 2 y 3 fueron estadísticamente diferentes entre sí, la 3 y 4 fueron iguales en relación al contenido de Mg; En el caso de Ca las profundidades 1 y 2 fueron estadísticamente diferentes de las profundidades 3 y 4. Las concentraciones de P, Na, Mg y Ca; fueron mayores en la profundidad 1, decreciendo en los siguientes estratos; como lo indican Bautista et al. (2000a), encontrando un aumento en el contenido de Mg y Ca intercambiable, al aplicar vinaza al suelo; lo cual es posible ya que el Ca y Mg y otros iones se encuentren fuertemente retenidos entre las arcillas del suelo y por el efecto de la materia orgánica contenida en vinaza.

Los resultados de Gómez (1995), evidencian que la aplicación de vinaza, puede substituir 72% del fósforo (P2O5), proveniente de la fertilización mineral. Bautista et al. (2000b), menciona que el aumento de P posiblemente se deba al efecto combinado del aumento de pH y de las condiciones reductoras (disminución de la formación de compuestos entre el Fe (III) y el ión PO4

3 por el cambio de estado de oxidación de Fe III a Fe II) y la formación de quelatos de Fe.

Bautista et al. (2000b), encontraron un aumento en la concentración Mn, Zn y Fe, en Cu no se detectó algún cambio, menciona que el aumento de Fe y Mn extraíbles son una evidencia de la presencia de condiciones reductoras ya que el Mg, participa en el proceso de descomposición de la materia orgánica, aceptando electrones. Bautista y Durán (1998), menciona el riesgo por contaminación de metales pesados presentes (para este caso Zn, Cu y Mn) en la vinaza; dichos elementos posiblemente se incorporen a la

The effect of vinasse on vegetable tissue (Table 8)

The effect of vinasse in the dose of 500 kg 1 de K increase in the tube of 52.86% of P (1939.2 mg kg-1) y 49.49% of Zn (28.63 mg kg-1), with respect to the control, which can be attributed to the application of vinasse. However, the values obtained with this does do not complete the requirements of the obtained alfalfa values under optimum conditions, p= 3 300 mg kg-1 y Zn= 37.40 mg kg-1 (NRC, 1996) (Table 9).

Effect of vinasse on soil

The depths 1 and 2 are statistically different to that of 3, which implies an increase of pH in the first 30 cm. Applying the norms, the pH of the soil is moderately alkaline (depths 1, 2, and 3); at depth 4 the result of pH is neutral. The results correspond to those reported by Orland et al. (1983) and Brito et al. (2005) who conclude that all of the doses of applied vinasse and the pH of soil increases. This is due to vinasse’s reduction potential on all the content of the organic material that is easily degradable (Brito et al. 2009). The pH at Depth 1 is classified as: moderately alkaline (7.4 -8.5 medianamente alcalino, NOM-021. RECNAT-2000).

The test of the means for the significant response variables (p> 0.05) P and for the interchangeable bases (Na, Mg, and Ca) in the depth of the case of P and Na, the depths 1 and 2 were statistically different from 3 and 4. The values of depths 1, 2, and 3 were statistically different amongst themselves; depths 3 and 4 were equal in relation to the Magnesium content. In the case of Ca, depths 1 and 2 were statistically different from than depths 3 and 4. The concentrations of P, Na, Mg and CA were greater than in depth 1, decreasing in the following stratums; like Bautista et al (2000a) indicates, finding an increase in the content of Mg and Ca interchangeably, upon applying vinasse to the soil, which is possible since the Ca and Mg and other ions are frequently found retained in the clay soil and because of the effect of the organic material contained in vinasse.

The results of Gómez (1996), give evidence to the application of vinasse, which can substitute 72% of phosphorous (P2O5), coming from the mineral fertilization. Bautista et al. (2000b) mentions that the increase of P is possibly due to the combined effect of the increase in pH and the reduction conditions (decrease in the formation of components between Fe (III) and the on PO4

3 due to the change in the state of oxidation of Fe III and Fe II) and the formation of chelates.


vinaza durante la preparación de la melaza para la posterior fermentación y obtención del alcohol etílico. Aplicando la NOM-021. RECNAT-2000 como criterio de clasificación de micronutrientes, para el caso de la profundidad 1, el contenido de Fe (40.34 mg kg -1), se clasifica: Adecuado Cu (0.96 mg kg -1), Zn (2.52 mg kg -1), y Mn (19.04 mg kg -1).

La prueba de medias para CE, K y NH4 para dosis 500 kg de K ha-1 fue estadísticamente diferente (p< 0.05) al control (0 kg de K ha-1), Paturau (1989) menciona que la CE aumentó significativamente comparado con el control, atribuyendo el aumento en gran medida a la saturación de potasio provocado por la aplicación de vinaza. Velloso et al. (1982) realizaron un estudio en columnas de suelo con características arenosas, donde fueron adicionadas dosis crecientes de vinaza (0, 50, 100, 150, 200 y 400 m3 ha-1), encontraron que el contenido de nitrato disminuyó y el del amonio fue creciendo conforme aumentaba la dosis. Arafat y Yassen (2002), registró altos valores de K intercambiable en suelos, lo más probable es este incremento se deba a la dosis (20 ml L-1) de vinaza aplicada al suelo.

Aplicando la NOM-021. RECNAT-2000 como criterio de clasificación de bases intercambiables para el caso de K (0.045 cmol (+) kg -1), se clasifica: muy baja (menor de 0.2 cmol (+) kg -1).

Conclusiones

Los resultados indican la factibilidad del uso de la vinaza, como insumo de nutrición vegetal ya que al aplicar mayores dosis (500 kg de K ha-1), la concentración de K se eleva.

Con las aplicaciones de vinaza el contenido de K, aumentó (p< 0.05), considerablemente ya que en el análisis de suelo previo al experimento no se detectó, posteriormente la mayor concentración se dio a los 10 cm de profundidad del perfil del suelo en ambas dosis de vinaza (250 y 500 kg de K ha-1), para el caso de lixiviados, fue a los 23 cm de profundidad para ambas dosis.

La CE de lixiviados y suelo, incrementaron (p< 0.05) en el tratamiento 500 kg de K ha-1, a la profundidades 23 y 10 cm respectivamente, atribuyendo tal efecto por la adición de vinaza, para los dos cortes de alfalfa (cosecha 1 y 2). En el caso de pH aparentemente existieron cambios pero al realizar interacciones de dosis*profundidad*días de muestreo, se descartó tal efecto (p< 0.05).

Bautista et al. (2000b) found an increase in the concentration Mn, Zn, and Fe; in Cu he did not detect any change rather he mentions that the increase of Fe and Mn extractable is evidences the presence of the reduction conditions being that Mg participates in the process of decomposition of the organic material and accepting electrons. Bautista (1998) mentions the risk of heavy metal contamination (in this case Zn, Cu, and Mn) in the vinasse; these elements can possibly incorporate themselves into the vinasse during the preparation of the molasses for the subsequent fermentation and the obtaining of ethyl alcohol. Applying the NOM-021. RECNAT-2000 as classification criteria for micronutrients, para for the case of depth 1, the content of Fe (40.34 mg kg -1), is classified as: Adequate Cu (0.96 mg kg -1), Zn (2.52 mg kg -1), and Mn (19.04 mg kg -1).

The control trials for CE, K, NH4, for the dose of 500 kg ha-1 was statistically different (p< 0.05) at control (0 kg of K ha-1). Camargo (1989) mentions that the CE significantly increases when compared with the control, attributing the increase to a great measurement of potassium saturation, provoked by the application of vinasse. Velloso et al. (1982) did a study in the columns of soil that have sandy characteristics, where growth dosages of vinasse were added (0, 50, 100, 150, 200 y 400 m3 ha-1). It was found that nitrate content decreased and the ammonium was growing according to the dose increase. Arafat and Yassen (2002) registered high values of K interchangeably in soils; the most probable explanation is that this increase was due to the dose ((20 ml L-1) of vinassee applied to the soil.

Applying the NOM-021. RECNAT-2000 as classification criteria of interchangeable bases for the case of K (0.045 cmol (+) kg -1), it is classified as very low. (lower than 0.2 cmol (+) kg -1).

Conclusions

The rests indicate the feasibility of the use of vinasse, as an input of plant nutrition, since with the application of greater doses (500 kg de K ha-1), the K concentration increases.

The CE of leachate and soil, increased (p< 0.05) in the treatment 500 kg of K ha-1 at the depths of 23 and 10 cm respectively, attributing this effect to the addition of vinasse, for the two cuttings of alfalfa (harvest 1 and 2). In the case of pH, apparently there were many changes upon performing the interaction of doses of the dose *depth* days of sample; this effect was ruled out (p< 0.05).


The vinasse had an effect on the fertility of the soil, and being that it is statistically proven (p< 0.05), such effect on treatment on: organic material , NH4, K, P, Ca, Na, Mg, Fe, Cu, Zn y Mn; being that 500 kg de K ha-1, where higher concentrations were observed.

The analysis of plant tissue of alfalfa for P= 1939.2 y Zn= 28.63 mg kg-1 the concentrations that correspond to the dose of 500 kg de K ha-1 increased (p< 0.05) in relation to the control p= 1.025.2 and Zn= 14.17 mg kg-1 respectivamente.

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End of the English version

La vinaza tuvo un efecto sobre la fertilidad del suelo ya que estadísticamente se comprobó (p< 0.05), tal efecto con los tratamientos sobre: materia orgánica, NH4, K, P, Ca, Na, Mg, Fe, Cu, Zn y Mn; siendo el de 500 kg de K ha-1, donde se registraron mayores concentraciones.

El análisis de tejido vegetal de alfalfa para P= 1939.2 y Zn= 28.63 mg kg-1 las concentraciones que corresponden a dosis de 500 kg de K ha-1 incrementaron (p< 0.05) en relación al control el P= 1025.2 y Zn= 14.17 mg kg-1 respectivamente.

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Discriminación y estimación del área con labranza de conservación empleando imágenes SPOT 4*

Distinction and estimation of the area with conservation agriculture using SPOT 4 images

Noé Saldaña Robles1§, José Álvaro Flores García1, Salvador García Barrón1, Agustín Zavala Segociano1 y Rey Kristian Navarro Gaytán1

1Universidad de Guanajuato. División de Ciencias de la Vida. Carretera Irapuato-Silao km 9, Ex hacienda “El Copal”. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: septiembre de 2011

Aceptado: mayo de 2012

Resumen

El estado de Guanajuato presenta serios problemas de erosión de suelos agrícolas como resultado de las prácticas de preparación tradicionales, por lo que actualmente, en el estado de Guanajuato existen instituciones que impulsan la adopción de la labranza de conservación como alternativa para remediar la severa erosión. Sin embargo, las estadísticas actuales sobre la adopción de labranza de conservación en México, no son confiables y al generar esta información las instituciones que impulsan esta práctica podrán monitorear y planear sus actividades. En este trabajo se presentan los resultados de una clasificación supervisada de imágenes de satélite SPOT 4, para discriminar y estimar la superficie bajo labranza de conservación en una región agrícola del estado de Guanajuato. La metodología se basó en un análisis de clasificación supervisada empleando el método de Mahalanobis y paralelepípedos. En el análisis se emplearon imágenes XS-SPOT4 y HRG2 SPOT5. Se llevó a cabo un muestreo de campo estratificado-sistemático. La clasificación se evaluó mediante la matriz de confusión y el índice Kappa. El 92.7% de parcelas verificadas en campo bajo labranza de conservación fueron identificadas correctamente y 93.7% para labranza convencional. El índice kappa calculado para labranza de conservación fue 0.9208 y 0.9396 para labranza convencional. La

Abstract

The state of Guanajuato presents serious problems regarding the erosion of farming soils as a result of traditional preparation practices, and therefore, in the state of Guanajuato there are currently institutions that promote the adoption of conservation agriculture as an alternative to revert severe erosion. However, current statistics on the adoption of conservation agriculture in Mexico are not reliable, and when generating this information, the institutions that promote this practice could monitor and plan their activities. This investigation presents the results of a supervised classification of SPOT 4 satellite images, to distinguish and estimate the surface under conservation agriculture in an agricultural area of the state of Guanajuato. The methodology is based on a supervised classification analysis using the method of Mahalanobis and parallelepipeds. The analysis required the use of XS-SPOT4 and HRG2 SPOT5 images. A stratified-systematic field sampling was performed. The classification was evaluated using the matrix of confusion and the Kappa index. Of the plots verified on the field under conservation agriculture, 92.7% were identified correctly, along with 93.7% for conventional agriculture. The Kappa index calculated for Conservation Agriculture was 0.9208, and 0.9396 for conventional agriculture. The distinction and

Noé Saldaña Robles et al.848 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

discriminación y estimación de labranza de conservación se hizo para el ciclo primavera-verano 2010 y se estimó 16.1% de labranza de conservación de 262 104 ha clasificadas. El índice kappa y la matriz de confusión mostraron que la clasificación supervisada permitió muy buena separabilidad entre prácticas de conservación y convencionales.

Palabras clave: clasificación supervisada, erosión del suelo, labranza convencional, percepción remota, residuo agrícola quemado.

Introducción

Claveran et al. (2001) mencionó que 80% de la superficie en México tiene problemas serios de erosión; ya que, anualmente se pierden 535 millones de toneladas de suelo, de los cuales 69% va a dar al mar, y 31% queda en ríos, lagos, lagunas y presas. El problema de erosión del suelo es el resultado de algunas actividades agrícolas muy extendidas. La labranza de conservación (LC) ha mostrado reducir la tasa de erosión del suelo hasta 95% en algunos casos (Martínez et al., 2001), además se le atribuyen otros beneficios como reducción del volumen de agua empleado en riego (Medina et al., 2008) y captura de CO2 (Lal y Kimble, 1997; Bruce et al., 1999). La LC consiste en sembrar en suelo sin remover y dejar una cubierta de residuo del cultivo anterior, en consecuencia las operaciones agrícolas subsiguientes requieren cambios que dan lugar a un sistema de producción agrícola nuevo, que cuida mejor los recursos naturales que él derivado de barbechar y rastrear el suelo (Gregorich y Carter, 1997).

En el estado de Guanajuato existen instituciones que han trabajado por más de diez años en promover la adopción de la LC y desarrollo tecnológico para la misma y no cuentan con una forma de medir el impacto de su labor. Por otro lado, de acuerdo con FAO (2006) se estimó en 100 millones de hectáreas la superficie con LC, alrededor del mundo y México no figura en estas estadísticas. Las estadísticas actuales del área bajo LC en México están estimadas a partir del número de sembradoras de labranza de conservación entregadas a través de programas de apoyo al campo en aproximadamente 650 000 hectáreas; sin embargo, una práctica común es el uso de dichas sembradoras en labranza tradicional o convencional (LT).

Durante la última década se han realizado investigaciones para desarrollar metodologías e índices que permitan discriminar los suelos agrícolas bajo prácticas agrícolas

estimation of conservation agriculture were carried out for the spring-summer cycle 2010, and 16.1% was estimated for conservation agriculture, out of 262 104 ha that were classified. TheKappa index and the matrix of confusion showed that the classification supervised allowed a good separability between conservation and conventional practices.

Key words: supervised classification, soil erosion, traditional tillage, remote perception, burned agricultural residue.

Introduction

Claveran et al. (2001) mentioned that 80% of the surface in Mexico has serious erosion problems, since 535 million tons of soil are lost per year, out of which 69% ends up in the sea and 31% stays in rivers, lakes, ponds and dams. The problem of soil erosion is the result of some very extensive agricultural activities. Conservation agriculture (CA) has proven to reduce erosion up to 95%, in some cases (Martínez et al., 2001). Other benefits area also attributed to it, such as the reduction of water used for irrigation (Medina et al., 2008) and the capture of CO2 (Lal and Kimble, 1997; Bruce et al., 1999). CA consists in planting in unmoved soils and leaving a cover from the previous plantation. Consequently, the following agricultural operations require changes that give way to a new agricultural production system, that cares for natural resources better than those that arise from fallowing and harrowing the soil (Gregorich and Carter, 1997).

In the state of Guanajuato, there are institutions that have worked for over 10 years in promoting the adoption of CA and the technological development for it, yet have no way to measure the impact of their work. On the other hand, according to FAO (2006) the total worldwide surface with CA was estimated in 100 million hectares, and Mexico does not appear in these statistics. The current statistics of the area under CA in Mexico are estimated from the number of harvesters for CA delivered through agriculture support programs in approximately 650 000 hectares; however, a common practice is the use of these harvesters in traditional or conventional agriculture (TA).

During the past decade, studies have been carried out to develop methodologies and indices that help distinguish agricultural soils under specific agricultural practices. One

Discriminación y estimación del área con labranza de conservación empleando imágenes SPOT 4 849

específicas. Uno de los índices más ampliamente empleados para estudiar la vegetación en diferentes condiciones es el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI por sus siglas en inglés), desarrollado por Tucker (1979), el cual es calculado a partir de la reflectancia en el infrarrojo cercano (IRC) y el rojo (R) según la ecuación 1.

(1)

El índice de diferencia normalizada basado en principios similares al NDVI (por sus siglas en inglés, NDI, McNairn and Protz, 1993) emplea las bandas 5 y 7 de imágenes de los satélites LandSat 5TM y LandSat 7ETM+ y fue desarrollado para discriminar suelos desnudos (Bannari et al., 2000). Biard y Baret (1997) propuso el índice de suelo ajustado con residuo de cultivo (SACRI) por sus siglas en inglés, el cual integra el concepto de línea de suelo, lo cual en algunos casos resulta impráctico debido a la información de campo requerida para su aplicación. El índice de absorción por celulosa (por sus siglas en inglés, CAI) permite diferenciar el tipo de labranza y fue desarrollado empleando una cámara hiperespectral (Daughtry et al., 1995), requiere de bandas espectrales que no están presentes en la información registrada por los satélites disponibles actualmente, excepto Hyperion cuyas imágenes no son de acceso público.

Serbin et al. (2009) plantea el índice de infrarrojo cercano por diferencia normalizada para residuo como un discriminador del tipo de labranza basado en imágenes ASTER presentando resultados favorables, por sus siglas en inglés, SINDRI. Otra forma de discriminar los suelos con residuos vegetales, son las metodologías basadas en el análisis multitemporal de imágenes. Deventer et al. (1997) desarrolló un modelo empírico para identificar el tipo de labranza (convencional o conservación) con base en las propiedades del suelo, para ello empleó imágenes LandSat 5TM y conocimientos específicos de la agricultura en la región estudiada. Otro trabajo en donde se probó la regresión logística como método para discriminar las prácticas de preparación del suelo agrícola fue el de Bricklemyer et al. (2002). Bannari et al. (2006) investigaron en la identificación de residuos de diferentes cultivos empleando información hiperespectral e imágenes IKONOS mediante el concepto de mezcla espectral lineal con resultados satisfactorios. Narayanan et al. (1992) estudiaron imágenes de radar para cuantificar el porcentaje de cobertura superficial con residuo, mostrando el potencial de la información.

of the indices most widely used to study the vegetation un different conditions is the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), developed by Tucker (1979), which is calculated from the reflectance of the near infrared (IRC) and red (R), according to equation 1.

(1)

The Normalized Difference Index (NDI), based on similar principles to NDVI (McNairn and Protz, 1993), uses the bands 5 and 7 of images from the satellites LandSat 5TM and LandSat 7ETM+ and was developed to distinguish bare soils (Bannari et al., 2000). Biard et al. (1997) proposed the adjusted soil adjusted crop residue index (SACRI), which integrates the concept of soil lines, which, in some cases, is impractical, due to the field information required for its application. The cellulose absorption index (CAI) helps distinguish the type of agriculture and was developed using a hyperspectral camera (Daughtry et al., 1995), which requires spectral bands that are not present in the information registered by the satellites currently available, except for Hyperion, which produced images that are not publicly available.

Guy et al. (2009) explains the Shortwave Infrared Normalized Difference Residue Index, or SINDRI, as a differentiator of the type of agriculture based on ASTER images presenting favorable results. Another way to distinguish soils with plant residues are the methodologies based on the multiseasonal image analysis. Deventer et al. (1997) developed an empirical model to identify the type of agriculture (conventional or Conservation) based in soil properties. For this, he used LandSat 5TM images and specific knowledge of agriculture in the area under study. Another investigation where logistical regression was tested to distinguish agricultural soil preparation practices was by Bricklemayer et al. (2002). Bannari et al. (2006) investigated the identification of residues of different crops using hyperspectral and IKONOS images, using the concept of linear spectral mixture with satisfactory results. Narayanan et al. (1992) studied radar images to quantify the percentage of surface covered with residues, showing the potential of the information.

This work establishes an information analysis methodology, using the supervised classification with the Mahalanobis method to delimit classes from SPOT 4 satellite images and field information to distinguish and estimate the surface planted under CA schemes in the 2010 spring-summer cycle

IRC - RNDVI= IRC + R

IRC - RNDVI= IRC + R


En el presente trabajo se estableció una metodología de análisis de información, empleando la clasificación supervisada con el método de Mahalanobis para delimitar las clases, a partir de imágenes de satélite SPOT 4 e información de campo, para discriminar y estimar la superficie que se cultiva bajo esquemas de LC en el ciclo primavera-verano de 2010 en una región agrícola del estado de Guanajuato comprendida por 12 municipios y áreas parciales de otros 8 que están entre los principales productores agrícolas del estado de Guanajuato y que han sido las principales zonas de acción de las instituciones impulsoras de la LC.


La región bajo estudio comprendió el área de tres imágenes SPOT 4 que contienen el total o más de 80% del área de los siguientes municipios del estado de Guanajuato: Salamanca, Irapuato, Valle de Santiago, Pueblo Nuevo, Abasolo, Huanimaro, Pénjamo, Manuel Doblado, Juventino Rosas, Villagrán, Cueramaro, Apaseo el Alto, Apaseo el Grande, Celaya, Comonfort Cortazar y Jaral del Progreso; y contienen un área menor a 70% de: Jerecuaro, Salvatierra y Tarimoro. Esta región agrícola se encuentra a 1 700 msnm promedio, con precipitación pluvial anual promedio de 700 mm. Las temperaturas oscilan entre los 3 y los 30 ºC con un promedio anual de 20 ºC. El tipo de suelo que predomina es el Vertisol Pélico con textura fina, que fue un criterio para definir la zona de estudio, junto con el hecho de que engloba los municipios con mayor superficie dedicada a la agricultura en el estado y también es la zona en que se han concentrado las actividades de impulso para la adopción de labranza de conservación.

En el estado de Guanajuato se establecen cultivos en dos ciclos básicamente (SDA Guanajuato, 2010): otoño-invierno (OI) con siembras entre octubre y febrero, con la mayoría sembrando en diciembre. Se establecen principalmente trigo (Triticum aestivum L.), cebada (Hordeum vulgare) y la mayor parte de hortalizas; y primavera-verano (PV), las siembras se realizan entre marzo y septiembre, con la mayoría sembrando en mayo. La mayor superficie la ocupan los cultivos de maíz (Zea mays L.) y sorgo (Sorgohum vulgare Pers.).

Adicionalmente, la superficie agrícola del estado tiene cultivos perennes como alfalfa, agave, fresa, sandia, calabacita, ajo, cebolla y algunas hortalizas con un promedio de 60 mil hectáreas, siendo alfalfa la de mayor superficie con 90% (Flores-López y Scott, 2000). Los cultivos se

in an agricultural area of the state of Guanajuato made up of 12 municipal areas and partial areas of other 8, which are amongst the main farmers in the state of Guanajuato, and that have been the main action areas of the CA-promoting institutions.


The area under study comprised the area of the three SPOT 4 images that contain the total or more than 80% of the surface of the following municipal areas of the state of Guanajuato: Salamanca, Irapuato, Valle de Santiago, Pueblo Nuevo, Abasolo, Huanimaro, Pénjamo, Manuel Doblado, Juventino Rosas, Villagrán, Cueramaro, Apaseo el Alto, Apaseo el Grande, Celaya, Comonfort Cortazar and Jaral del Progreso; and that contain a surface area below 70% of: Jerecuaro, Salvatierra and Tarimoro. This agricultural area is located at an average height of 1 700 masl, with an average annual rainfall of 700 mm. Temperatures range between 3 and 30 ºC, with an annual average of 20 ºC. The predominant soil type is a fine-textured Pelic Vertisol Pélico, which was a criterion to define the area to be studied, along with the fact that it includes the municipal areas with the largest surface dedicated to agriculture in the state, and is also the area in which activities of promotion for the adoption of CA have been concentrated.

In the state of Guanajuato, plantations are established in basically two cycles (SDA Guanajuato, 2010): autumn-winter (OI), when sowing takes place between October and February, with most planting taking place in December. The main crops are wheat (Triticum aestivum L.), barley (Hordeum vulgare) and most vegetables; and spring-summer (PV), when sowing takes place between March and September, with most planting taking place in May. The largest surface is covered by maize (Zea mays L.) and sorghum (Sorgohum vulgare Pers.).

In addition, the agricultural surface of the state has perennial crops such as alfalfa, agave, strawberry, watermelon, zucchini, garlic, onion, and some vegetables with an average of 60 thousand hectares, alfalfa covering the largest surface, with 90% (Flores-López and Scott, 2000). Crops are irrigated or rainfed. Irrigated crops use water from local dams and wells. Rainfed agricultural is sustained only by the moisture provided by rains. According to García and Martínez (2007), the rainfed agricultural surface in the state is 671 588 ha, whereas 502 973 ha are irrigated.


establecen bajo riego o temporal. Los cultivos de riego usan agua proveniente de las presas de la región y agua de pozo. La agricultura de temporal se sustenta únicamente en la humedad proveniente de las lluvias. De acuerdo con García y Martínez (2007) la superficie agrícola de temporal en el estado es de 671 588 ha mientras que 502 973 ha son de riego.

En el estudio se utilizaron tres imágenes del satélite SPOT 4, con las coordenadas de la órbita del satélite, fecha y hora (GTM) siguientes (Figura 1):

Imagen 1 582 309 con fecha del 26 de mayo de 2010, tomada a las 17:32:08.

Imagen 2 584 309 con fecha del 26 de mayo de 2010, tomada a las 17:16:28.

Imagen 3 583 309 con fecha del 06 de junio de 2010, tomada a las 17:16:29.

Las características de las imágenes se resumen en: (1) resolución radiométrica de 8 bits (2) resolución espacial de 20 m X 20 m /pixel; y (3) resolución espectral de cuatro bandas, banda 1 - infrarrojo cercano (0.69 - 0.89 µm), banda 2 - rojo (0.61 - 0.68 µm), banda 3 - verde (0.50 - 0.59 µm) y banda 4 - infrarrojo medio (1.58 -1.75 µm). Además se utilizaron tres imágenes pancromáticas SPOT 5, para la corrección geométrica de las imágenes SPOT 4. Las fechas para las tomas de imágenes de satélite se escogieron con base al ciclo primavera- verano de la región bajo estudio. Debido a las condiciones bajo las cuales se toman las imágenes, no es posible definir una fecha y se sugiere a los responsables un rango de una semana para realizar cada toma.

Preparación de las imágenes de satélite

La preparación consistió en la corrección geométrica de las imágenes empleadas mediante el método de rectificación por polinomio de segundo grado, empleando imágenes cuya resolución son de 2.5 m x 2.5 m. Se emplearon 90 puntos de control terrestre (GCP, Ground Control Point) por imagen para la corrección geométrica y se seleccionaron estratificada y aleatoriamente poniendo especial énfasis en la zona agrícola. El resultado final de la corrección se evaluó en términos del error medio cuadrático. (RMSe, Root Mean Square error) que fue igual o menor a medio pixel de la imagen SPOT 4 (menor o igual a 10 m). También, se realizó la corrección radiométrica de las imágenes mediante el método del cuerpo negro, para lo cual se consideraron las presas y cuerpos de agua de la región. Por último, se aplicó el método de ecualización de histograma. En las tres imágenes corregidas se trabajó para separar la superficie agrícola.

This study used three SPOT 4 satellite images, with the coordinates of the orbit of the satellite, the following dates and times (GTM) (Figure 1):

Image 1 582 309 dated May 26, 2010, taken at 17:32:08.Image 2 584 309 dated May 26, 2010, taken at 17:16:28.Image 3 583 309 dated June 6, 2010, taken at 17:16:29.

The characteristics of the images can be summed up by: (1) 8-bit radiometric resolution (2) spatial resolution of 20 m X 20 m /pixel; and (3) spectral resolution of four bands, band 1 - near infrared (0.69 - 0.89 µm), band 2 - red (0.61 - 0.68 µm), band 3 - green (0.50 - 0.59 µm) and band 4 - intermediate infrared (1.58 -1.75 µm). Three SPOT 5 panchromatic images were also used for the geometric correction of the SPOT 4 images. The dates in which the satellite images were to be taken were chosen based on the spring-summer cycle in the area under study. Due to the conditions under which the images were taken, it is not possible to define a date, and we suggest a range of one week to take each image.

Preparation of the satellite images

Preparation consisted of the geometric correction of the images used during the method of rectification using quadratic polynomials, using images with a resolution of

Figura 1. Área de estudio definida por las 3 imágenes XS SPOT 4 empleadas. Mapa generado con datos provenientes de la “Ermexs-Universidad de Guanajuato 2010”.

Figure 1. Area of study defined by the 3 XS SPOT 4 images used. Map generated using data from the “Ermexs-Universidad de Guanajuato 2010”.

Área de estudio

Límite estatal Límite municipa

Mapa de localización

ÁREA DEL ESTUDIOIMAGENES DE SATÉLITE EMPLEADAS

Imagen 1

Imagen 3

21°40'0''N

21°20'0''N

21°0'0''N

21°40'0''N

21°20'0''N

21°0'0''N

99°40'0''W

100°0'0''W

100°20'0'' W

100°40'0''W

101°0'0''W

101°20'0''W

101°40'0''W

102°0'0''W

102°20'0''W

Kilometers0 30 60 120 180 240

N

W E

S


La identificación de dicha área se realizó en dos etapas: (1) manualmente empleando el método de árbol de decisiones (foto interpretación) sobre la imagen original (en combinación falsa infrarrojo cercano-rojo-verde), empleando como características: geometría, color, tamaño y textura se separaron las zonas urbanas, cuerpos de agua, montañas y nubes de mayor tamaño; (2) Se realizó una clasificación no supervisada “Iterative Self-Organization Data Analysis” empleando las cuatro bandas originales SPOT 4, el NDVI y un modelo de elevación digital (MED) de la zona con resolución espacial de 15 m x 15 m, de acuerdo al método propuesto por (Mehdi et al., 2010). La imagen resultante de la clasificación no supervisada, se procesó empleando el método de mediana con matriz de 3 x 3, y después el método de Sieve para eliminar grupos de pixeles menores a 13 pixeles para eliminar caminos de terracería, jardines y baldíos. La imagen resultante del proceso se empleó como mascara sobre la imagen original separando la zona agrícola.

Reconocimiento del área bajo estudio

Ya que el principal factor que distingue a la LT de aquella de conservación es el residuo dejado en las parcelas, se procedió a realizar un reconocimiento previo a la siembra en la segunda semana de abril para identificar la variabilidad que ofrece la superficie dedicada a la agricultura, enfocado a los suelos preparados para la siembra del ciclo primavera- verano 2010, y definir las características número de clases de las prácticas de preparación del suelo, información complementada por productores.

Muestreo de campo

De acuerdo al objetivo del presente trabajo, la preparación de parcelas para ser cultivadas se dividió en LC y LT. Además, empleando la información de los hallazgos en el reconocimiento del área, para el estudio se consideró importante dividir la preparación de los terrenos en las siguientes cinco clases:

Siembra directa (SD1). El residuo de trigo o cebada se empaca parcialmente, y se deja una cubierta de residuo sobre la parcela, y sin remover el suelo se siembra maíz o sorgo.

Labranza mínima (SD2). Igual a SD1, además se lleva a cabo un mínimo laboreo del suelo, remarcando los surcos para favorecer el riego por gravedad.

2.5 m x 2.5 m. Ninety ground control points were used foe each image and they were chosen in a stratified and random manner, with a special emphasis on the agricultural area. The final result of the correction was evaluated in terms of the root mean square error (RMSe), which was equal to or lower than half a pixel of the SPOT 4 image (lower or equal to 10 m). The radiometric correction was also made of the images, using the black body method, which required the dams and waters of body in the area to be considered. Finally, the histogram equalization method was applied. In the three corrected images, the agricultural surface was separated.

The area was identified in two stages: 1) by hand, using the decision tree method (photo interpretation) on the original image (in combination false infrared near-red-green), using the following as characteristics: geometry, color, size, an texture; urban areas, bodies of water, mountains and larger clouds were separated; and 2) an unsupervised “Iterative Self-Organization Data Analysis” classification was performed, using the four original bands SPOT 4, the NDVI and a model of digital elevation (MED) of the area with a spatial resolution of 15 m x 15 m (INEGI, 2010), according to the method suggested by (Mehdi et al. (2010). The image that came out of the unsupervised classification was processed using the medium method with a 3 x 3 matrix, followed by the Sieve method to eliminate pixels groups smaller than 13 pixels to eliminate dirt roads, gardens and wastelands. The image that came out of the process was used as a mask on the original image separating the agricultural area.

Recognition of the area under study

Since the main factor that distinguished TA and CA is the residue left on the fields, a previous recognition was made before planting, during the second week of April, in order to identify the variability offered by the surface used for agriculture, focused on soils prepared for the planting in the 2010 spring-summer cycle, and defining the characteristic number of types of soil; the latter information was complemented by farmers.

Field sampling

According to the aim of this investigation, the preparation of fields for planting was divided into TA and CA. Furthermore, using the information of the findings in the recognition of the area, it was considered important for the study to divide the preparation of the fields into the following five types:


Labranza tradicional sin residuo (C1). El residuo se empaca al mayor porcentaje posible, se quema o se abandona a la orilla y de forma común se pueden llevar a cabo las siguientes operaciones en el suelo: cincelado (opcional), barbecho, rastreo (una o dos veces hasta pulverizar el suelo) y nivelación. El residuo dejado en campo se integra de tal forma que desaparece por completo de la superficie.

Labranza tradicional con residuo (C2). El residuo del cultivo anterior se integra al suelo y se llevan a cabo las siguientes operaciones en el suelo: cincelado (opcional), barbecho, rastreo (una o dos veces) y nivelación, por la abundancia del residuo, éste se mantiene presente en la superficie entre los pequeños terrones de suelo.

Siembra directa sobre residuo quemado (SD3). El residuo del cultivo anterior es quemado en diferentes proporciones y con el suelo sin alterar se siembra el siguiente cultivo.

Otras coberturas en parcelas agrícolas (B). Alfalfa, brócoli, calabacita, agave, cebolla, ajo, sandia, etc., suelos no preparados para siembra y residuos de vegetación ajenos a las prácticas de LC.

Las clases SD1 y SD2 se consideraron como prácticas de LC y las otras se consideraron prácticas de LT. El muestreo en campo para obtener la información consistió en levantar los siguientes datos: localización geográfica de la parcela con un GPS, Garmin 60 csx (sistema de posicionamiento global, por sus siglas en inglés, Garmin International Inc., Olathe, KS, USA) y una computadora portátil con el programa ARCGIS® 9.3 (ESRI Inc., Redlands, CA, USA); tipo de residuo (trigo o cebada) o última operación de preparación del suelo; fecha de siembra aproximada; cultivo sembrado y tipo de siembra (hileras por surco).

El muestreo se realizó bajo un esquema estratificado-sistemático, en donde el porcentaje de parcelas visitadas por municipio se aproximó al porcentaje de área agrícola de dicho municipio con respecto al área total estudiada. Las parcelas observadas fueron aquellas que no estuvieron a más de 1 000 m de carreteras primarias y secundarias del estado. El muestreo se llevó a cabo del 24 al 28 de mayo y se consideró que las parcelas que se registraron dentro de algún tipo de labranza estuviesen ya sembradas. De los registros, 681 parcelas correspondieron a LT y 393 a LC.

Direct planting (SD). The wheat or barley residue is partially packed, a layer of residue is left on the field, and without moving the soil, maize or sorghum is planted.

Minimum tillage (SD2). Same as SD1, with an added minimum tillage of the soil, re-marking the furrows to favor gravity irrigation.

Traditional agriculture without residues (C1). The highest possible percentage of residue is packed, burned or left on the side and the following operations can be carried out in the usual way: fallowing, harrowing (once or twice, until the soil is pulverized) and leveling. The residue left on the field is integrated in such a way that it disappears entirely from the surface.

Traditional agriculture with residue (C2). The residue of the previous crop is integrated into the soil and the following operations are carried out in the soil: fallowing, harrowing (once or twice) and leveling. Due to the abundance of the residue, it stays on the surface, between the lumps of soil.

Direct planting on burned residues (SD3). The residue of the previous crop is burned in different proportions, and with unaltered soil, the next crop is planted.

Other covers in agricultural plots (B). Alfalfa, broccoli, zucchini, agave, onion, garlic, watermelon, etc., unprepared soils for planting and residues of plants foreign to CA practices.

Types SD1 and SD2 were considered CA practices and the others were considered TA practices. Field sampling to obtain the information consisted in gathering the following data: geographic localization of the field with a Garmin 60 csx GPS (Garmin International Inc., Olathe, KS, USA.) and a laptop with the program ARCGIS® 9.3 (ESRI Inc., Redlands, CA, USA.); type of residue (wheat or barley) or last preparation of soil; approximate planting date; crop planted and type of sowing (rows per furrow).

Samples were taken under a stratified-systematic scheme, where the percentage of plots visited per municipal area was similar to the percentage of agricultural area of the municipal area with respect to the total area studied. The plots observed were those that were no more than 1 000 m away from main and secondary roads of the state. Samples were taken between May 24 and 28 and the plots considered were those with some type of agriculture. From the registers, 681 plots used TA and 393, CA.


Además se levantó la posición de 10 parcelas con pastizales, 5 con maleza seca por agroquímico, 5 con alfalfa seca por corte reciente, 12 parcelas con agave, 2 parcelas con fresa sobre acolchado, 4 parcelas con esparrago, 2 parcelas con brócoli cosechado, 3 parcelas con jitomate, esto para evaluar la separación de otras coberturas agrícolas de LC (patas de cebada y trigo) y suelos labrados. La distribución del muestreo según las cinco clases definidas quedó como sigue: 500 parcelas en C1, 55 en C2, 126 en SD3, 242 en SD1, 151 en SD2 y 43 parcelas de otras coberturas, por último, de los datos anteriores durante el análisis se eliminaron 73 parcelas por contener información errónea u omitir datos. El número de parcelas visitadas en campo para cada una de estas cinco clases fue aleatorio, en donde cabe aclarar que en algunos municipios no se encontraron prácticas de LC.

Identificación del tipo de labranza

Una vez aislada el área agrícola se realizó un análisis de componentes principales, para resaltar posibles diferencias entre las clases SD1 y SD2, así como C1 y SD3 que presentaban similitud espectral al revisar los perfiles espectrales, seguido de una clasificación supervisada empleando el método de Mahalanobis por paralelepípedos para lo cual se empleó el programa ERDAS® IMAGINE® 9.1 (ERDAS Inc., Norcross, GA, USA), los pixeles que no cayeron en los paralelepípedos establecidos se dejaron sin clasificar. El entrenamiento del algoritmo de la clasificación supervisada se hizo con 12 parcelas para cada uno de los 5 tipos de labranza.

A la imagen resultante de la clasificación se aplicó un filtro de “mayoritariedad”, limpiando pixeles aislados o altamente descartables. La clasificación supervisada (de las tres imágenes) se evaluó a través de la matriz de confusión y el índice kappa (Maclure and Willet, 1987). La matriz de confusión y el índice kappa se calcularon a partir de los datos restantes del muestreo que no se utilizaron en el entrenamiento (puntos de verificación).

Resultados y discusiones

Reconocimiento del área bajo estudio

Las coberturas encontradas en el área de estudio para abril de 2010 se presentan en el Cuadro 1, agrupadas en tres categorías: (1) vegetación seca, en donde se clasificaron parcelas ocupadas por residuos de cultivos y vegetación en

The positions of 10 plots with pasturelands were also recorded, as well as 5 with dry weeds due to agrochemicals, 5 with dry alfalfa due to recent cuts, 12 plots with agave, 2 plots with strawberries on a cushion, 4 plots with asparagus, 2 with planted broccoli, 3 with tomatoes; this was to evaluate the separation of other CA agricultural covers (stacks of barley and wheat) and tilled soils. The distribution of the samples according to the 5 types defined was as follows: 500 plots in C1, 55 in C2, 126 in SD3, 242 in SD1, 151 in SD2 and 43 plots with other covers. Finally, from the previous data during the analysis, 73 plots were eliminated because they contained incorrect or incomplete information. The number of plots visited in the field, for each of these five types was random, and it is worth mentioning that in some municipal areas, no CA practices were found.

Identification of the type of tillage

Once the agricultural area was isolated, an analysis of main components was carried out to highlight possible differences between types SD1 and SD2, as well as C1 and SD3, that presented a spectral similarity when revising the spectral profiles, followed by a supervised classification using the Mahalanobis method by parallelepipeds, and for this the program ERDAS® IMAGINE® 9.1 (ERDASInc., Norcross, GA, USA.) was used. The pixels that did not fall in the parallelepipeds established were kept unclassified. Training the algorithm of the supervised classification was carried out in 12 plots for each of the 5 types of agriculture.

The image resulting from the classification was applied a filter of “majoritariety”, cleaning isolated or highly discardable. The supervised classification (of the three images) was evaluated through the matrix of confusion and the Kappa index (Maclure and Willet, 1987). The matrix of confusion and the Kappa index were calculated from the data remaining from the sampling that were not used in training (points of verification).

Results and discussions

Recognition of the area under study

Coverages found in the area under study for April, 2010 are shown in Table 1, grouped into three categories: (1) dry vegetation, in which plots with crops residues and senescent


senescencia; (2) suelos, en donde cayeron parcelas libres de vegetación; y (3) vegetación verde en donde cayeron parcelas con coberturas de cultivos y plantas.

Los suelos barbechados presentaron terrones de diferentes tamaños y los suelos rastreados presentaron apariencia visual más uniforme. Los suelos desnudos sin residuo y sin alteración fueron encontrados en parcelas de temporal y el contenido de humedad percibido visualmente en la superficie era bajo. Las parcelas que presentaron maleza y pastizales secos, ofrecieron visualmente tonos cafés más intensos que los residuos recién cosechados con tonos de amarillo claro más brillantes.

Separación de la zona agrícola

Al aplicar la clasificación no supervisada se generó una imagen temática con 45 clases, en las cuales con base en decisiones simples de geometría y color se aislaron las clases que representaron la zona agrícola (Figura 2a). La imagen resultante presentó pixeles de vegetación en ciudad por ejemplo jardines y parques, caminos de terracería, baldíos con vegetación seca, suelos y vegetación de montañas que quedaron clasificadas en los mismos grupos que algunos pixeles de zona agrícola. Además en la zona agrícola se observó que algunas parcelas fueron clasificadas en dos o tres clases, predominando ampliamente una clase. Por lo que,

vegetation were classified; (2) soils, which includes plant-free plots; and (3) green vegetation, which includes plots with coverages of crops and plants.

Fallow land presented different-sized clods of soil and harrowed soils had a more uniform visual appearance. Bare soils, unaltered and without residues, were found in rainfed fields and the humidity content seen on the surface was low. The fields with weeds and dry pasturelands were of more intense brown colors than the fields with freshly-harvested residues with brighter yellow tones.

Separation of the agricultural area

When unsupervised classification was applied, a thematic image was generated, with 45 types, in which, based on simple decisions of geometry and color, we isolated the types that represent the agricultural area (Figure 2a). The resulting image presented vegetation pixels in cities, such as gardens and parks, dirt roads, wastelands with dry vegetation, soils and vegetation from mountains that were classified in the same groups as some pixels of agricultural areas. In the agricultural area, we also noticed that some fields were divided into two or three types, with a wide predominance of one class. Therefore a medium filter replaced groups of 4 or less pixels with the type of the majority, whereas to eliminate groups with less than

Cuadro 1. Clases de cobertura agrícola en la región de estudio, estado de Guanajuato.Table 1. Types of agricultural coverage in the area of study, state of Guanajuato.

Vegetación seca Suelos Vegetación verde1. Maíz abandonado2. Sorgo abandonado3. Pata de cebada o trigo recién cosechados.4. Residuo de cebada o trigo recién empacado.5. Suelo trabajado con abundante residuo de

trigo o cebada.6. Pasturas secas.7. Residuos secos de alfalfa recién cortada.8. Residuo de cebada o trigo quemado.9. Siembra directa de conservación10. Labranza mínima11. Trigo y cebada cerca de cosecha.

1. Barbechados2. Rastreados3. Cubiertos de maleza o

rebrote con diferentes grados de cobertura.

4. Barbechado con poco residuo.

5. Sin alteración en último ciclo agrícola.

1. Alfalfa2. Cebolla3. Ajo4. Brócoli5. Lechuga romana6. Esparrago7. Garbanzo8. Zanahoria9. Calabacita10. Trigo11. Cebada12. Agave13. Jitomate14. Tomate15. Sandía16. Maíz


13 pixels, the Sieve method was applied. The area initially isolated with the unsupervised classification was reduced 15.3% due to the elimination of roads, parks, gardens and other non-agricultural areas (Figure 2b).

Identifying the type of tillage

The evaluation of the supervised classification was carried out with the creation of the matrix of confusion and the calculation of the Kappa index. Table 2 shows the matrix

of confusion of the classification and we can see that out of the 43 reference fields that did not fall into any agriculture definitions (B) 39 were correctly classified (90.7%), which indicates a very good separability of the classes of the types of agriculture proposed in this work from other agricultural coverages. On the other hand; 48.7% of the fields clasified

un filtro de mediana sustituyó grupos de 4 pixeles o menos por la clase mayoritaria, mientras que para eliminar grupos con menos de 13 pixeles, se aplicó el método de Sieve. El área inicialmente aislada con la clasificación no supervisada se redujo 15.3% debido a la eliminación caminos, parques, jardines y otras zonas no agrícolas (Figura 2b).

Identificación del tipo de labranza

La evaluación de la clasificación supervisada se llevó a cabo mediante la elaboración de la matriz de confusión y el cálculo del índice Kappa. En el Cuadro 2 se muestra la matriz de confusión de la clasificación y se puede observar que de las 43 parcelas de referencia que no cayeron en las definiciones de labranza (B) se clasificaron correctamente 39 (90.7%), esto indica muy buena separabilidad de las clases de los tipos de labranza propuestos en el presente trabajo de otras coberturas agrícolas. Por otro lado; 48.7% de las parcelas clasificadas en B pertenecían a algún tipo de labranza. El 6.98% de referencias de C2, y 5.80% de SD2 fueron parcelas clasificadas en B y fueron los porcentajes más altos de confusión, también fueron las clases con menor número de referencias localizadas junto con B. Esto puede sugerir que la variabilidad encontrada en el muestreo de campo para las parcelas en C2 y SD2 debe incrementarse localizando un mayor número de parcelas en estas dos clases.

Es importante resaltar que las referencias en algún tipo de labranza que cayeron en B representaron 3.7% del total de puntos. Por otro lado, se observó que 37 parcelas de referencia en C1 (7.77%) fueron clasificadas en SD3 y 7 parcelas de referencia en SD3 (6.14%) fueron clasificadas en C1, que en porcentaje de error fue similar y fue el más alto

Figura 2. (a) zona aislada después de la clasificación no supervisada; (b) zona agrícola después de aplicar los filtros de mediana y sieve.

Figure 2. a) isolated area after the unsupervised classification; b) agricultural area after applying the medium and sieve filters.

Meters Meters

ZONA AGRICOLAVALLE

N

0 3,450 6,900 13,800

ZONA AGRICOLAVALLE

0 3,450 6,900 13,800

N

(a) (b)

Parcelas de referencia en campoClases B C1 C2 SD1 SD2 SD3 Totales

Cla

sific

ació

n

B 39 16 3 7 8 3 76C1 3 395 3 3 1 7 412C2 0 26 33 2 5 3 69SD1 0 1 0 140 26 13 180SD2 1 1 1 77 98 2 180SD3 0 37 3 1 0 86 127Totales 43 476 43 230 138 114 1 044

Cuadro 2. Matriz de confusión para la clasificación supervisada.Table 2. Matrix of confusion for supervised classification.


para las clases de LT en contraste con 77 referencias en SD1 que fueron clasificadas en SD2 (33.48%) y 26 referencias en SD2 fueron clasificadas en SD1 (18.84%), lo que muestra porcentajes de error mayores en LC que en LT.

En el Cuadro 3 se presenta un resumen de los porcentajes de coincidencias, con respecto a las parcelas de referencia en campo y las parcelas clasificadas. Destaca que B presenta el mayor porcentaje 90.77%; C1, C2 y SD3 presenta 83%, 76.7% y 75.4% respectivamente que son superiores a los aciertos obtenidos para SD1 y SD2 de 71% y 60.9% respectivamente. Es importante mencionar que la mayor confusión entre parcelas clasificadas incorrectamente se dio entre las mismas prácticas de LC (SD1 y SD2) o convencional (C1, C2 y SD3).

Mediante el índice Kappa mostrado en el Cuadro 4 se observó que la clase C1 presentó un valor de 0.9243, lo que indica una separabilidad muy buena de esta clase, seguido de SD1 con 0.7151 y SD3 con 0.6377, lo que representa una separabilidad buena para ambas clases. Finalmente, se observó una separabilidad moderada para las clases B, SD2 y C2.

Para evaluar la clasificación de manera objetiva se juntaron las clases SD1 y SD2 en LC, y C1, C2 y SD3 en LT, tanto para los resultados de la clasificación como para los registros del muestreo de campo y se elaboró la matriz de confusión mostrada en el Cuadro 5. Además también el índice Kappa mostró aumento en el acuerdo entre las referencias de campo y los resultados de clasificación,

in B belonged to some type of agriculture. 6.98% of C2 references and 5.80% of SD2 were fields classified in B, and they were the highest percentages of confusion, yet they were also the classes with the lowest number of references located along with B. This could mean that the variability found in the field sampling for fields in C2 and SD2 must be increased, finding a higher number of fields in these two classes.

It is worth highlighting that the references in some type of agriculture that fell into B accounted 3.7% of the total of points. On the other hand, 37 reference fields in C1 (7.77%) were classified in SD3, and 7 reference fields in SD3 (6.14%) were classified in C1, which was similar in percentage of error, and the highest for the classes of TA in contrast to 77

references en SD1, that were classified in SD2 (33.48%) and 26 references in SD2 were classified in SD1 (18.84%), which shows higher percentages of error in CA than in TA.

Table 3 shows a summary of the percentages of coincidences with respect to the reference plots on the field and the classified plots. It points out that B presents

the highest percentage 90.77%; C1, C2 and SD3 present 83%, 76.7% and 75.4% respectively, which are higher than the numbers obtained for SD1 and SD2 of 71% and 60.9% respectively. It is important to mention that the greatest confusion between inclrrectly classified plots was between the CA practices (SD1 and SD2) or conventional (C1, C2 and SD3).

Clases B C1 C2 SD1 SD2 SD3Índice Kappa 0.4786 0.9243 0.4559 0.7151 0.4752 0.6377

Clases B C1 C2 SD1 SD2 SD3 TotalesReferencias de campo 43 476 43 230 138 114 1 044Clasificación supervisada 76 412 69 180 180 127 1 044Coincidencias referencias y clasificación 39 395 33 140 98 86 791(%) Referencias clasificadas correctamente 90.7 83.0 76.7 60.9 71.0 75.4 75.8

Cuadro 3. Resumen de las coincidencias para cada clase de labranza propuesta.Table 3. Summary of coincidences for each type of tillage suggested.

Cuadro 4. Índice Kappa para la clasificación.Table 4. Kappa index for classification.


siendo de 0.9396 para LT y 0.9208 para LC, lo que indicó un muy buen acuerdo en ambos casos. Se clasificaron correctamente 93.7% de referencias de LT, y 92.7% de LC. Con respecto al número total de aciertos que tuvo la clasificación en términos de LT y LC se obtuvieron 973 parcelas clasificadas correctamente de las 1 044 verificadas, lo que representa 93.2%.

El porcentaje de precisión para discriminar la LC obtenido en el presente estudio estuvo por debajo de 95% obtenido por Bricklemyer et al. (2002) quien además sugirió incluir en la clasificación otras coberturas agrícolas. En el presente trabajo, se incluyeron otras coberturas lo que permitió observar deficiencia en el muestreo de algunas clases de labranza propuestas, que de realizarse la clasificación inmediata puede corregirse con nuevas visitas a campo.

Con respecto a Deventer et al. (1997) que logró 89% de precisión, el presente estudio obtuvo mayor porcentaje de aciertos. Bannari et al. (2006) discriminó superficies con cultivo, superficies con suelos desnudos y superficies con residuo de cultivo empleando imágenes IKONOS e información hiperespectral presentando en resultados un índice Kappa de 0.92 muy similar al encontrado en el presente estudio.

Considerando lo anterior, la alta precisión lograda en el presente estudio pudiera deberse a la predominancia de un tipo de suelo en la zona de estudio, que además ofrece diferencia espectral con los residuos agrícolas por sus propiedades, mientras que la variación en la precisión de discriminación para estudios anteriores pudiera ser el resultado de las características y la variación de los tipos de suelo incluidos en las zonas de estudio.

Cuantificación del área bajo labranza de conservación

El resultado de la clasificación realizada se presenta en el mapa de la Figura 3, en donde se puede observar que las prácticas de labranza están regionalizadas, por ejemplo se pueden observar zonas agrícolas en Pénjamo (izquierda y abajo) en donde predomina SD3. Otro ejemplo son las zonas donde predomina SD1 y SD2 en Valle de Santiago. Jaral del Progreso presenta en su mayoría parcelas bajo prácticas de LT.

En el Cuadro 6 se presenta el área estimada por municipios para la superficie analizada que fue de 262 104 ha, de las cuales 83.9% se encuentran bajo LT; y 16.1% restante en LC. Con respecto a los datos presentados por municipio para los

Using the Kappa index shown in Table 4, it was observed that the class C1 presented a value of 0.9243, indicating a very good separability of this class, followed by SD1 with 0.7151 and SD3 with 0.6377, which represents a good separability for both classes. Finally, a moderate separability was found for classes B, SD2 and C2.

To evaluate the classification objectively, the classes SD1 and SD2 were joined in CA, and C1, C2 and SD3, in TA, both for the results of the classification and for the registers of the field sampling, and the matrix of confusion shown in Table 5 was created. Also, the Kappa index displayed an increase in the agreement between field references and the classification results, with 0.9396 for TA and 0.9208 for CA, which indicated a very good agreement in both cases. Correct classifications were made on 93.7% of references of TA, and 92.7% of CA. Regarding the total number the classification had in terms of TA and CA, 973 plots were classified correctly, out of the 1,044 verified, or 93.2%.

The percentage of precision to distinguish CA found in this study was below the 95% obtained by Briklerman et al. (2002), who also suggested including other agricultural coverages in the classif ication. This research included other coverages, which helped notice a deficiency in the sampling of some classes of agriculture proposed, and if classification was immediate, this could be corrected with further field visits.

Regarding Deventer et al. (1997), who had a precision of 89%, this study had a greater percentage numbers. Bannari et al. (2006) distinguished surfaces with crops, surfaces with bare soils and surfaces with crop residues using IKONOS images and hyperspectral information, presenting a Kappa of 0.92 index in results, very similar to findings in this study.

Parcelas de referencia en campoClases B LT LC Totales

Cla

sifi

caci

ón B 39 22 15 76LT 3 593 12 608

LC 1 18 341 360

Totales 43 633 368 1 044

Cuadro 5. Matriz de confusión para clasificación general de la labranza en imagen 1.

Table 5. Matrix of confusion for the general classification of agriculture in image 1.


tipos de labranza los valores presentados indican tendencias. Los municipios con mayor porcentaje de prácticas de LC son Valle de Santiago, Manuel Doblado y Cueramaro con 33.2%, 32.4% y 29.9% de la superficie analizada en cada municipio. Los municipios con mayor superficie bajo prácticas de LC fueron Valle de Santiago (7 523.1 ha), Pénjamo (6 631.8 ha, 14.4% del área analizada para el municipio) y Salamanca (5 630.9 ha, 20.9% del área analizada para el municipio). Los municipios con mayor área quemado fueron Pénjamo (10 262.8 ha), Apaseo el Grande (6 088.2 ha) y Juventino Rosas (5 259.8 ha) y con respecto a los porcentajes más altos por municipio están Juventino Rosas, Comonfort y Apaseo el Grande. Los municipios con muy pocas prácticas de LC son Comonfort (5.03%), Jerecúaro (2.03%) y Apaseo el Alto (0.76%).

Considering this, the high precision obtained in this study could be due to the predominance of one soil type in the area studied, which also offers a spectral difference with agricultural residue, due to its properties, whereas the variation in the precision of distinction for earlier studies could be the result of the characteristics and the variation of the types of soils included in the area under study.

Quantification of the area under conservation agriculture

The result of the classification made is presented in the map in Figure 3, which shows that the agriculture practices are regionalized. For example, agricultural areas are seen in Pénjamo (bottom left), where SD3

Cuadro 6. Superficie estimada bajo LC en municipios del estado de Guanajuato.Table 6. Surface estimated under ca in municipal areas of the state of Guanajuato.

MunicipiosLT LC

Subtotal (ha)C1 (ha) C2 (ha) SD3 (ha) SD1 (ha) SD2 (ha)

Abasolo 14 947.9 3 083.9 3,574.1 3 207.2 2 261.7 27 074.8Apaseo el Alto 4 060.4 22.2 1,868.8 34.6 10.7 5 996.7Apaseo el Grande 6 778.3 192.2 6 088.2 138.4 132.5 13 329.6Celaya 6 801.0 399.3 4 714.6 95.8 105.8 12 116.4Manuel Doblado 4 830.9 170.4 841.9 2 438.9 358.9 8 641.0Comonfort 1 715.7 48.6 1 662.2 97.4 83.9 3 607.8Cortázar 7 101.6 1 007.7 3 728.4 384.8 793.3 13 015.9Cueramaro 3 688.0 198.4 993.9 1 203.4 878.8 6 962.6Huanímaro 2 017.1 984.7 1 415.5 856.9 486.2 5 760.4Irapuato 7 436.4 7 324.3 3 965.3 1 799.4 2 183.9 22 709.3Jaral del Progreso 6 727.1 1 047.5 1 991.4 436.4 706.0 10 908.4Jerecuaro 1 390.7 0.0 536.8 3.1 16.5 1 947.1Pénjamo 27 928.2 1 186.4 10 262.8 4 833.0 1 798.8 46 009.2Pueblo Nuevo 1 946.8 389.0 167.8 181.6 107.4 2 792.6Salamanca 10 294.4 7 491.7 3 492.1 2 378.7 3 252.2 26 909.1Salvatierra 5 281.3 441.7 2 612.7 233.4 342.4 8 911.6Juventino Rosas 2 638.7 1 130.1 5 259.8 405.9 890.2 10 324.7Tarimoro 4 069.6 45.9 901.6 86.7 68.6 5 172.5Valle de Santiago 7 809.1 4 392.0 2 906.9 3 179.4 4 343.6 22 631.2Villagrán 2 394.4 976.3 2 434.1 533.7 944.6 7 283.1Totales 129 857.7 30 532.2 59 419.1 22 529.0 19 766.0 262 104.0

Porcentajes49.5% 11.6% 22.7% 8.6% 7.5%

83.9% 16.1%


Conclusiones

A través de la clasif icación supervisada se logró identificar correctamente 93.7% de parcelas bajo LT y 92.7% parcelas bajo labranza de conservación, lo que indica un resultado bueno para estimar la superficie bajo labranza de conservación empleando el método de clasificación supervisada y un muestreo de campo rápido. Esto es reafirmado con el índice Kappa que fue 0.9396 para LT y 0.9208 para labranza de conservación. La separación de las prácticas de labranza de conservación, es decir siembra directa de conservación y labranza mínima, presenta mayores dificultades, lo mismo en LT, los suelos preparados (con arado o rastra) y siembra directa con residuo quemado presentan separabilidad moderada. De los resultados, se observó que las prácticas de conservación se presentaron concentradas en regiones y la diferencia en la adopción de las prácticas entre municipios fue considerable ya que algunos presentaron arriba de 33.2% del área analizada bajo labranza de conservación, mientras que otros estuvieron abajo de 6%. En futuros trabajos el aumento en resolución espacial podría permitir mejorar la discriminación de las prácticas de labranza, como es el caso de labranza mínima y siembra directa de conservación.

Agradecimientos

A la Universidad de Guanajuato por el apoyo financiero para realizar el proyecto. A la Asociación para la Siembra Directa, A. C. y al distrito de riego DR011 del estado de Guanajuato, por la información aportada y trabajo de campo realizado. A la Secretaría de Marina y armada de México por la donación de las imágenes SPOT 4.

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predominates. Another example are the areas in which SD1 and SD2 predominate in Valle de Santiago. Jaral del Progreso shows mostly plots under TA practices.

Table 6 shows the estimated area, by municipal areas, for the surface analyzed, which was 262,104 ha, out of which 83.9% were under TA; and the remaining 16.1%, in CA. Regarding all the data presented by municipal area for both agriculture types, the values presented indicate trends. The municipal areas with the highest percentage of CA practices are Valle de Santiago, Manuel Doblado and Cuerámaro with 33.2%, 32.4% and 29.9% of the surface analyzed in each municipal area. The municipal areas with the greates surfaces under CA were Valle de Santiago (7 523.1 ha), Pénjamo (6 631.8 ha, 14.4% of the area analyzed for the municipal area) and Salamanca (5 630.9 ha, 20.9% of the area analyzed for the municipal area). The municipal areas with the largest areas burned were Pénjamo (10 262.8 ha), Apaseo el Grande (6 088.2 ha) and Juventino Rosas (5 259.8 ha), and the highest percentages per municipal area were for Juventino Rosas, Comonfort and Apaseo el Grande. The municipal areas with very scarce practices uncer Ca were LC son Comonfort (5.03%), Jerecúaro (2.03%) and Apaseo el Alto (0.76%).

Figura 3. Prácticas de labranza en una región del estado de Guanajuato. Mapa generado con datos provenientes de la “Ermexs-Universidad de Guanajuato 2010”.

Figure 3. Agriculture practices in an area in the state of Guanajuato. Map created using data from the “Ermexs-Universidad de Guanajuato 2010”.

PRÁCTICAS CONVENCIONALES21°0'0''N

20°30'0''N

21°0'0''N

PRÁCTICAS DE CONSERVACIÓN

102°0'0''W 101°30'0''W 101°0'0''W 100°30'0''W

0 20 40 80 120 160km

Labranza convencionalSin residuo (C1)Labranza convencionalCon residuo (C2)Siembra directa con residuo quemado (SD3)

Labranza de conservasión (SD1)

Labranza mínima (SD2)

Guanajuato

Área de estudioLímite estatalLímite municipal

Mapa de localización


Conclusions

Through supervised classification, we correctly identified 93.7% of plots under TA and 92.7% plots under conservation agriculture, which indicates a good result for estimating the surface under conservation agriculture using the supervised classification method and a quick field sampling. The separation of the conservation agriculture practices, i.e., direct conservation sowing and minimum tillage, presents greater difficulties, as does TA: the prepared soils (with fallow or harrow) and direct sowing with burned residue present a moderate separability. Results show that conservation practices are concentrated in regions and that the difference in the adoption of practices between municipal areas was considerable, since some showed over 33.2% of the area analyzed under conservation agriculture, whereas others were below 6%. In future investigations, the increase in spatial resolution could reduce the distinction of agricultural practices, such as in the case of minimum tillage and direct conservation sowing.

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El sistema agropecuario de información en la Frailesca para promover la innovación de tecnologías*

The farming information system in La Frailesca to promote innovation of technologies

Pedro Cadena Iñiguez

Red de Transferencia. Campo Experimental Centro de Chiapas-INIFAP. Carretera Ocozocoautla-Cintalapa, km 3, Ocozocoautla de espinosa, Chiapas. Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: julio de 2011

Aceptado: junio de 2012

Resumen

Como una herramienta metodológica de trabajo para promover la innovación de tecnologías agropecuarias, se propuso el Agricultural Knowledge Information System and Rural Development (AKIS-RD) o Sistema de Información Agropecuaria (SAI) en la región del estado de Chiapas conocida como la Frailesca, donde actores promotores y actores receptores, se organizaron y trabajaron bajo una lógica de mercado a través de convenios para promover la innovación de tecnologías ligadas al cultivo del maíz, los resultados basados en una muestra de cinco despachos que están acreditados como agentes PROCREA ante el Banco de México (BM), 52 organizaciones y 194 productores, indican que existen visos de que dichas dinámicas organizacionales sean un sistema agropecuario de Información, sin embargo, la lógica de mercado marcada por los promotores de la estrategia sólo privilegia la plusvalía del dinero, pero no aparecen evidencias de procesos completos de capacitación o educación que empoderen a los actores receptores. El reacomodo de las actividades de los actores, las tareas compartidas entre lo público y lo privado, la organización para promover y recibir tecnología y servicios favorece una mayor participación de los grupos sociales y promueven el desarrollo tecnológico sin que esta sea considerada como innovación.

Abstract

As a metholodogical work tool to promote the innovation of farming technologies, the Agricultural Knowledge Information System and Rural Development (AKIS-RD) or Farming Information System (SAI) was proposed in the region in the state of Chiapas known as La Frailesca, where promoting and recipient actors organized themselves and worked under a market principles, through agreements to promote the innovation of technologies linked to the planting of maize. The results, based on a sample of five offices, that are accredited as PROCREA agents before the Banco de Mexico (BM), 52 organizations and 194 farmers, indicate that there are signs of these organizational dynamics being an agricultural Information system. However, the market principles, marked by the promoters of the strategy, only privilege the added value of money, yet there is no evidence of complete training or education programs that empower the recipient actors. The rearrangement of the actors' activities, the tasks shared between the public and private, the organization to promote and receive technology and services favors a greater participation of social groups and promotes technological development, without it being considered an innovation.

Pedro Cadena Iñiguez864 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

Palabras clave: AKIS, Chiapas, desarrollo rural innovación, maíz.

Introducción

El sistema agropecuario de información (SAI) o el Agricultural Knowledge Information System and Rural Development (AKIS/RD) por sus siglas en inglés, es una de las herramientas metodológicas para el diagnóstico territorial. Idea concebida por Röling en 1986, consiste en que los procesos de investigación, extensión, educación y las acciones que realicen los productores como receptores de las acciones, no deben ser actividades separadas, sino vinculadas como un proceso interrelacionado, de tal manera que cada componente del SAI, comparta experiencias que enriquezcan el proceso, (Röling, 1988 y Röling 1990), más tarde Alex y Byerlee (2000), apuntaron una secuencia de pasos para definir las relaciones y el flujo de información entre los actores que intervienen y como estas tienen su efecto en el desarrollo territorial, para recabar información que nos permita tener un diagnóstico territorial para proponer, planificar y ejecutar acciones de desarrollo.

El AKIS-RD o SAI, es un sistema en el cual la información agropecuaria es generada, transformada, transferida, consolidada, recibida y retroalimentada de una manera que estos procesos funcionen sinérgicamente que enriquezcan el conocimiento y la utilización por parte de los productores. También es considerado como un conjunto de organizaciones y o personas vinculadas, las cuales son las encargadas de los procesos de generación, transformación, transmisión, almacenamiento, reencuentro, integración, difusión, utilización y apropiación del conocimiento, con un solo objetivo: apoyar la toma de decisiones que coadyuve en la mejora de la calidad de vida de la población rural y urbana según sea el caso.

Se requiere un diagnóstico de línea base, de tal manera que podamos realizar en cierto tiempo un diagnóstico de los impactos. Al analizar el cumplimiento de las metas, los indicadores deben ser el incremento regional de la productividad, una mejora en los niveles de vida o bien indicadores de sustentabilidad, así como las acciones de capacitación que se hayan realizado entre los usuarios de tal manera que se logre un empoderamiento de los actores.

Palabras clave: AKIS, Chiapas, rural development, innovation, maize.

Introduction

The Farming Information Systems (SAI) or Agricultural Knowledge Information System and Rural Development (AKIS/RD), is one of the methodological tools for territorial diagnosis. This idea conceived by Röling in 1986, consists of the investigation, extension, and education processes, and the actions taken by farmers, as the receivers of actions, not being separate activities. Rather, they are linked as an interrelated process, in such a way that each component of the SAI shares experiences that enrich the process (Röling, 1988 and Röling, 1990). Later, Alex and Byerlee (2000), designed a series of steps to define the relations and the flow of information exchange between the actors that intervene, and like these, they have an effect on territorial development to gather information that helps us make a territorial diagnosis to propose, plan and execute development actions.

The AKIS-RD or SAI is a system in which farming information is generated, transformed, transferred, consolidated, received and fed back so these processes work synergically and make knowledge richer, along with the use by farmers. It is also considered as a set of joint organizations and/or people, who are in charge of the processes of generating, transforming, transmitting, storing, finding, integrating, disseminating, using and appropriating knowledge, with only one purpose: supporting the making of decisions that contributes to improving the quality of life of the rural and urban population, depending on the case.

A baseline diagnosis is required in order to eventually carry out a diagnosis of the impacts. When analyzing the fulfillment of objectives, indicators must be the regional rise in productivity, an improvement in quality of life or indicators of sustainability, as well as the training that has been given to users, so as to empower the actors.

The World Bank (2000) and FAO (2005), conceptualize the AKIS-RD or SAI, as links that research, education and extension institutions establish to improve the standards of living of the rural population, in which the heart of all activities are the farmers and their families, and everyone

El sistema agropecuario de información en la Frailesca para promover la innovación de tecnologías 865

shares experience and knowledge with common goals, to improve the productivity of farming systems without damaging natural resources. SAI is also called a system of knowledge, which is defined as a network of actors, who, through deliberately created links, exchange information and knowledge, Engel (1997).

It is considered as the group of organizations and people of the public or private sector that share information, and the interaction of the actors that generate information, processes, integration, dissemination and the use or adaptation of the knowledge, ideas, processes or services for problem-solving. It is a process of communicating and exchanging experiences, information, services or technology, in which diverse arrangements and agreements between actors intervene.

Lionberger (1986); Kaimowitz et al. (1990) and Manzo (1994); Cadena, (2004) suggest AKIS or SAI as the methodological tool that can help us explain how actors are organized, and the type of relationships between them. The actors that intervene in the process are promoters and recipients, in such a way that one transmits information to the other, regardless of the recipient actors that send information to the promoting actors, or vice versa. The following conceptual model presents the main elements that makes up the AKIS-RD or SAI.

The first element (creation-generation) of this system is made up of the information an actor has available or creates to transmit to others. In an operationalized manner, this

El Banco Mundial (2000) y FAO (2005), conceptualizan al AKIS-RD o SAI, como vínculos que establecen las instituciones de investigación, educación y extensión para mejorar la vida de la población rural, donde el corazón de todas las actividades son los productores y sus familias y todos comparten sus experiencias y conocimientos con metas comunes, mejorar la productividad de los sistemas agropecuarios sin menoscabo de los recursos naturales. El SAI también es llamado como sistema de conocimiento, los cuales se definen como una red de actores quienes a través de vínculos creados ex profeso intercambian información y conocimientos Engel (1997).

Es considerado como el conjunto de organizaciones y personas del sector público o privado que comparten información, y la interacción de los actores que generan información, procesos, integración, difusión y utilización o adaptación de los conocimientos, ideas, procesos o servicios para la resolución de problemas. Es un proceso de comunicación e intercambio de experiencias, información, servicios o tecnología, intervienen diversos arreglos y convenios entre los actores.

Lionberger (1986); Kaimowitz et al. (1990) y Manzo (1994); Cadena, (2004) sugieren al AKIS o SAI como la herramienta metodológica que puede ayudarnos a explicar cómo se organizan los actores y el tipo de relaciones existentes entre estos. Los actores y actrices que intervienen en el proceso son promotores(as), y receptores de tal manera que uno transmite la información hacia el otro, indistintamente de la dirección inicial. Esto es que, pueden ser primero los actores y actrices receptores(as) quienes envíen información hacia los actores o actrices promotores(as) o viceversa. En el siguiente modelo conceptual se presentan los principales elementos que conforman el AKIS-RD o SAI.

El primer elemento (creación-generación) de este sistema está conformado por la información que un actor tiene disponible o conforma para ser transmitida a otro. En forma operacionalizada este actor puede ser desde un centro de investigación, un agente bancario, un promotor de ventas, una institución gubernamental y todo aquel que tenga información disponible de ser compartida con los demás actores. El segundo elemento (intercambio-difusión) se refiere a un mecanismo de transmisión, por medio del cual los actores promotores la hacen llegar a otro actor o éste último la adquiere del lugar donde se encuentre. En el modelo de comunicación tradicional esto serían los extensionistas.

Sub-sistemaInformación/tecnología

servicios

Contexto sociocultural, político y ambiental

Sub-sistemaExtensión/educación

Sub-sistemaUsuario

Educandonos

CreaciónGeneración Intercambio/difusión Utilización/adopción

Figura 1. Modelo teórico del sistema agropecuario de información (SAI) y los componentes que lo conforman.

Figure 1. Theoretical model of the farmig information system (SAI) and its components.

Modificado de: Lionberger (1986); Kaimowitz et al., (1990); Manzo (1994) y Cadena (2004).


El tercer elemento (utilización/adopción) se refiere a un receptor o actor usuario de la información que puede ser ofrecida por los dos primeros elementos. Conformado por un productor varón o mujer de manera individual u organizada, capaz de recibir la información de los actores restantes y transmitir su propia información al resto de los elementos que conforman el modelo. Se esperaría que el modelo en cada uno de sus subsistemas tuviera una retroalimentación hacia los demás elementos que lo constituyen, por lo que visto de una manera reflejada los usuarios de la información también tienen información que compartir, por lo tanto este modelo tiene una lectura en ambos sentidos. Los elementos están dentro de un contexto sociocultural y ambiental, el cual influye en las interrelaciones.

Lionberger (1986); Kaimowitz et al. (1990); Engel (1997); Manzo, (1994) y Cadena (2004) retoman lo definido por Röling (1988) y acotan que el objetivo central del SAI es el beneficio de los usuarios mediante las actividades que realizan los diferentes subsistemas que lo integran, o bien que todos los esfuerzos estén encaminados a resolver la problemática de ellos, se busca que los campesinos y sus familias no sean simples recipientes, sino como un vehículo para compartir ideas y principios, buscando las causas y dirigiendo las soluciones.

De acuerdo con Kalaitzandonakes (1999) y el BM, (2000) y FAO, (2005), el AKIS-RD o SAI es una excelente oportunidad para que otros actores que no sean solamente del sector público, inviertan en los procesos de generación de tecnología, educación y extensión para el desarrollo agropecuario. Lo anterior es una corriente ampliamente constituida en Europa, Estados Unidos de América, sobre todo en investigación básica, otrora área exclusiva del sector público, también en los procesos de extensión y promoción, los cuales enmarcados en un entorno neoliberal son muy agresivos en su intento por ganar el mercado.

Destaca que a pesar de la apertura que el AKIS-RD o SAI proporciona para el crecimiento y participación de instituciones privadas en el desarrollo rural, el sector público debe liderar las acciones de investigación en áreas prioritarias para el Estado. La participación de los productores ha sido descrita como modelos alternativos de investigación - participación, entre ellos, Byerlee y Collinson (1983) y corroborada posteriormente en estudios por separado de Chambers (1993) y Kumar (1993). Los resultados con estos modelos han generado experiencias

actor can be a research center, a bank agent, a sales promoter, a government institution and whatever or whoever has information available to share with other actors. The second element (exchange-dissemination) refers to a transmission mechanism, with which promoting actors send it to another actor, or actors receives it wherever he/she is. In the traditional communication model, these would be the extensionists.

The third element (use/adoption) refers to a recipient or actor that uses the information that may be offered by the two first elements. Composed of a farmer in an individual or organized manner, capable of receiving information from the other farmers and transmit their own information to the rest of the elements that make up the model. The model in each of the subsystems would be expected to have a feedback towards the rest of the elements that conform it, and therefore, seen as reflected by users of the information, they also have information to share. Therefore, this model can be read both ways. The elements are inside a social and cultural and environmental context, which influences interrelations.

Lionberger (1986); Kaimowitz et al. (1990); Engel (1997); Manzo, (1994) and Cadena (2004) retake the definition by Röling (1988) and annotate that the central aim of the SAI is the benefit of users by means of the activities carried out by the different subsystems that conform it, or that all efforts point at solving their problem. Another goal is that farmers and their families are not just recipients, but a vehicle for sharing ideas and principles, looking for causes and directing solutions.

According to Kalaitzandonakes (1999) and the World Bank, (2000) and FAO, (2005), the AKIS-RD or SAI is an excellent opportunity for other actors that are not only from the public sector invest in the processes for generating technology, education and extension for agricultural development. This is a widely constituted trend in Europe and the United States, especially in basic investigation, which used to belong solely to public sector; also, in the processes of extension and promotion, which, in a neoliberal environment, are very aggressive in their attempt to gain a share in the market.

Despite the opening that the AKIS-RD or SAI provides for the growth and participation of private institutions in rural development, the public sector must lead research actions in areas that are priorities for the state. Participation of farmers has been described as alternative research - participation models, including Byerlee and Collinson (1983), and later corroborated in separate studies by


interesantes, donde los investigadores(as), extensionistas se han involucrado en procesos de innovación tecnológica en forma directa con los beneficiarios de las acciones de desarrollo.

Que la población rural se involucre en los procesos de concepción, planeación, ejecución, desarrollo y evaluación de los proyectos de desarrollo o la generación de innovaciones proporciona una herramienta valiosa para el AKIS/RD o SAI, ya que las posibilidades de éxito de cualquier iniciativa serán mayores a medida que los principales beneficiados estén involucrados en el proceso.

Manzo (1994) indicó que la eficiencia del modelo AKIS o SAI radica fundamentalmente en el tipo y grado de vínculos y entramados que ocurren entre los subsistemas de generación o creación, diseminación o extensión y los usuarios de la información. Por otro lado Havelock (1986) citado por Long y Villarreal (1993) y Long (2001), mencionan que los beneficios y los conflictos entre los actores proceden de los intercambios, las negociaciones y los vínculos establecidos en el AKIS/RD o SAI, en el cual no están exentas las confrontaciones entre dos o más actores o actrices, indicaron que a pesar de los convenios y arreglos siempre ocurrirán conflictos en el intercambio. Lo anterior es corroborado por Engel (1997); Long (2001); De Souza y Cheaz (2001); Echeverri (2002); Ramírez (2002), estos autores concluyen que en las relaciones entre los actores siempre traerá un acuerdo, una negociación o un conflicto. Eponou (1993) realizó una tipología de los vínculos y mecanismos que se dan en el AKIS-RD o SAI, los define como: cualquier dispositivo o procedimiento estructural o administrativo usado para mejorar y complementar los procesos de generación y transferencia de tecnología. En cada actividad o vínculo entre los actores, se definen mecanismos que permiten monitorear, planificar, desarrollar, evaluar y retroalimentar todo el proceso.

Desde 2004 a 2009, se realizó en la Frailesca, Chiapas un estudio donde se analizaron las dinámicas que se establecieron entre algunos actores que intervienen en la producción agropecuaria, para los fines de este documento solamente se muestra un extracto de los arreglos que los actores promotores y los actores receptores han realizado para entablar una comunicación y los vínculos necesarios para lograrla en el cultivo de maíz de temporal. Se utilizó como herramienta metodológica el AKIS-RD o SAI, comparado

Chambers (1993) and Kumar (1993). The results with these models have generated interesting experiences, in which researchers and extensionsts have been directly involved in technological innovation processes with the beneficiaries of development actions.

The fact that the rural population becomes involved in the processes of conception, planning, execution, development and evaluation of the development projects, or the creation of innovations, provides a valuable tool for AKIS/RD or SAI, since the possibilities of success of any initiative will be greater as the main recipients of the benefits are more and more involved in the process.

Manzo (1994) pointed out that the efficiency of the AKIS or SAI model lies mostly in the type and degree of links and networks that take place between the subsystems of generation or creation, dissemination or extension and the users of the information. On the other hand, Havelock (1986), quoted by Long and Villarreal (1993) and Long (2001), mention that the benefits and conflicts between actors come from exchanges, negotiations and the links established in the AKIS/RD or SAI, in which confrontations between two or more actors are not discarded. They pointed out that despite the agreements and arrangements there will always be conflict in exchanges. This has been corroborated by Engel (1997); Long (2001); De Souza and Cheaz (2001); Echeverri (2002); and Ramírez (2002), who conclude that relations between actors will always bring an agreement, a negotiation or a conflict. Eponou (1993) performed a typology on the links and mechanisms that take place in the AKIS-RD or SAI, and defines them as: any device or structural or administrational procedure used to improve and complement the processes of generation and transfer of technology. In each activity or link between actors, mechanisms are defined that help monitor, plan, develop, evaluate and feed back all the process.

Between 2004 and 2009, in La Frailesca, Chiapas, a study was carried out that analyzed the dynamics established between some actors that intervene in agricultural production. For the purposes of this document, only an extract is shown of the arrangements that promoting actors and recipient actors have carried out to establish communication and the links needed to achieve it for rainfed maize crops. As a methodological tool, the AKIS-RD or SAI was used, compared to the linear technology transfer focuses for the promotion of innovation, a term widely described conceptually for the description of


con los enfoques lineales de transferencia de tecnología para promover la innovación, término ampliamente descrito conceptualmente para la descripción de los procesos no tradicionales de transferencia de tecnología por Manrrubio et al. (2007); Ferreli Annis et al. (2008); Aguilar et al. (2010); Deschamps y Escamilla (2010).

La Frailesca, Chiapas, consta de cinco municipios de los cuales, tres son los principales productores de granos básicos y ganadería de doble propósito. El estudio se realizó en cinco despachos acreditados como agentes PROCREA que ofertan créditos de avío y refaccionario a grupos organizados de productores y productoras en el cultivo de maíz y ganado de doble propósito. El marco de muestreo fueron 194 productores, para ello se usó la fórmula sugerida por Snedecor y Cochran (1967), los individuos son seleccionados al azar con reemplazo, se estudió a 52 organizaciones, además de lo anterior, algunas herramientas etnográficas como: la entrevista, el sondeo y la encuesta fueron usadas para lograr los resultados mostrados.

Dinámicas de organización entre los actores y actrices, promotores(as) y receptores(as) en la Frailesca, Chiapas.

En la Figura 2, se pueden observar en forma esquemática las dinámicas entre los actores privados, así como el entramado organizacional que los productores realizan para acceder a créditos. Bajo esta organización de actores y actrices, promotores(as) y receptores(as), se distingue un actor o actrizque centraliza y coordina las actividades en torno a los proveedores de insumos y de servicios, contrata los servicios de asistencia técnica y canaliza los recursos crediticios a través de la banca comercial. Este es quien deriva las acciones de otros actores que apoyan al despacho o agente parafinanciero, así como la asistencia técnica hacia los productores. Los despachos realizan un exhaustivo trabajo de investigación, por un lado para asegurar una cartera de clientes seguros y poder afianzarse como agentes parafinancieros ante las instancias que los acreditaron y por otro lado de asegurarse a quien están acreditando.

En esta organización tanto los actores y actrices, promotores(as) y receptores(as) utilizan recursos fiscales, recursos de los proveedores de insumos y recursos de los productores. Como resultado de lo anterior se realiza una mezcla de recursos, donde la parte principal de la inversión además del riesgo lo pone el productor, ya que él paga todo el proceso. La dinámica de flujos entre los actores que promueven se da de la siguiente manera:

non-traditional processes for the transfer of technology, by Manrrubio et al. (2007); Ferreli Annis et al. (2008); Aguilar et al. (2010); Deschamps and Escamilla (2010).

La Frailesca, Chiapas, is composed of five municipal areas, out of which three are the main producers of basic grains and dual-purpose livestock. The study was carried out in five offices accredited as PROCREA that offer working capital loans and fixed asset loans to organized groups of farmers for planting maize and dual-purpose livestock. The framework of the samples consisted of 194 farmers, for this we used the formula suggested by Snedecor y Cochran (1967), individuals were chosen at random with replacement, 52 organizations were studied, apart from this, some ethnographic studies such as interviews, surveys and polls were used to achieve the results shown.

Organization dynamics between actors, promoters and recipients in La Frailesca, Chiapas.

Figure 2 shows, in a schematic way, the dynamics between private actors, as well as the organizational network farmers create to have access to credits. Under this organization of actors, promoters and recipients, is one actor that centralizes and coordinates activities around the suppliers of inputs and services, hires the technical assistance services and channels the credit funds through a commercial bank. It is this person who derives the actions of other actors that support the parafinancial office or agent, as well as the technical assistance for farmers. Offices carry out an exhaustive investigation work, on one hand, to ensure a client portfolio and to be able to consolidate itself as parafinancial agents before the instances that accredited them, and on the other hand, to make sure who is being accredited.

In this organization, actors, promoters and recipients use fiscal resources, resources from input providers and resources from farmers. As a result, a blend of resources is used, in which the main part of the investment, along with the risk, is provided by the farmer, since it is this actor who pays for the entire process. The dynamics of flows between promoting actors is as follows:

FIRA sets up and authorizes a credit program, PROCREA, amongst its agents throughout the country.

The local PROCREA office receives the financial roof to elaborate its local credit program and calls (2A) suppliers of services and inputs (distributors of agrochemicals,


El FIRA establece y autoriza un programa de créditos PROCREA entre sus agentes distribuidos por todo el territorio nacional.

El despacho PROCREA local, recibe el techo financiero para elaborar su programa de créditos locales y convoca (2A) a los proveedores de servicios e insumos (distribuidores de agroquímicos, venta de fertilizantes, aseguradoras agropecuarias, distribuidores de semillas, etc.) para colaborar en el programa de los fideicomisos del maíz.

El despacho PROCREA subcontrata el servicio de asistencia técnica a su propia filial.

La oficina de asistencia técnica promueve el programa de producción de maíz, entre los productores los cuales tienen como requisito el estar organizados.

Las organizaciones de productores se enlistan y envían listados al despacho PROCREA, al mismo tiempo que otorgan la cesión de derechos del PROCAMPO (5A) como garantía del crédito solicitado.

Con el programa definitivo, el PROCREA solicita a la banca comercial la ministración de los créditos globales, quien a su vez lo solicita al FIRA.

fertilizer sales, farming insurance companies, seed distributors, etc.) to collaborate in the maize trusteeship programs.

The PROCREA office subcontracts the technical assistance services for its own branch.

The technical assistance office promotes the maize production program amongst farmers, who, as a requirement, must be organized.

Farmer organizations are enrolled and sent to the PROCREA office, while PROCAMPO (5A) rights are given as a guarantee of the requested credit.

With the definite program, PROCREA requests commercial banks to ministrate global credits, and they ask FIRA for this.

Once the program is approved and the parts requested to the bank by PROCREA are ministered, the office hands out vouchers so agrochemicals and fertilizers, and where appropriate, seeds are exchanged in stores that participate in the maize program. They also give money to carry out practices for the preparation of fields and plantations.

When the crop is ready for harvest, farmers sell their produce to MASECA at a price they agreed at the beginning of the cycle.

Figura 2. Esquema de transferencia de los actores privados hacia los productores y su dinámica organizacional en La Frailesca, Chiapas. Durante el periodo 2004-2009. Villaflores, Chiapas.

Figure 2. Transfer scheme from the private actors to farmers and their organizational dynamics in La Frailesca, Chiapas. During the period of 2004-2009. Villaflores, Chiapas.

Ambiente, social, político y cultural

HSBC6

ALIANZA PARA EL CAMPO

HÍBRIDOS Y VARIEDADES

HERB. EINSECT.

FIRARECURSOSFISCALES

1Otorga programa de Crédito PROCREA HARINAS CUTÍCULAS

O EXOCARPIOS

ASIST.TEC.

MASECA

Productoresindividuales

Organ. de productores

PRODUCRORES

SEMILLAS

AGROQ.

2A

2A

5

7

5A

10 82 9

34

2

DESPACHOAGENTE

PROCREA

CONVOCA

OTORGAPROCAMPO

OTORGA PROGRAMA DE CRÉDITOS

SUBCONTRATA EL SERVICIO

RENTADOR DEL CRÉDITO

$829 PROCAMPO

Paga 20 al 50% de Asis. Téc.

$1260/T

Promueve y lleva insumos

80-50%

MAÍZCapital

intereses


Autorizado el programa y ministradas la partes solicitadas al banco comercial por el PROCREA, el despacho otorga vales para que los agroquímicos y fertilizantes y en su caso semillas sean canjeados en las tiendas que participan en el programa de maíz. También otorgan dinero para realizar algunas prácticas de preparación del terreno y siembra.

Cuando el cultivo llega a la cosecha, los productores venden a la MASECA su producción a un precio pactado al inicio del ciclo.

La MASECA funge como retenedor del crédito y es quien paga al despacho PROCREA y en su caso a los actores que aún se les debe (entre ellos el banco comercial).

En la cuota que los productores pagan, se incluye la parte correspondiente al pago de la asistencia técnica que de acuerdo a la normativa establecida por el FIRA, los productores se ven beneficiados con 80% del costo total de la asistencia técnica el cual es absorbido por el FIRA, en tanto que ellos pagan 20% restante de este servicio durante el primer año.

Producto de esta organización y dinámicas para desarrollar a productores de maíz, 86.3% de los productores indicaron que este esquema de asistencia técnica de los despachos PROCREA es mejor que el que recibían hace cinco años por la SAGARPA. Los grupos fueron formados por amigos muy cercanos y familiares, lo cual funciona como una filosofía de éxito para los actores promotores, ya que los miembros de cada grupo son muy cuidadosos en la selección de sus integrantes para no tener problemas con la cartera vencida por aceptar miembros con historial crediticio negativo.

Los productores evaluaron la calidad del servicio de asistencia técnica, 65% indicó, que se debe a que el técnico estuvo pendiente en todo el proceso productivo, 21.3% manifestó que recibieron buenas asesorías y con la oportunidad que las requerían, al respecto López-Báez et al. (1999) indicaban mediante el programa de los granos del sur, que un factor de éxito para lograr la innovación de tecnologías sería que la asistencia técnica fuera oportuna y acorde en las etapas del proceso productivo.

El 46% de los productores indicaron que la asistencia técnica fue mejor debido a que recibieron la visita de 1 a 3 veces por semana, este porcentaje de frecuencia de visitas no tiene comparación respecto a otros programas de asistencia técnica tradicional. El 44% recibió la visita de

MASECA becomes the holder of the credit and pays the PROCREA office, and any actors to which any money may still be owed (including the commercial bank).

The fee that farmers pay includes the part for technical assistance, and according to the norms established by FIRA, farmers are benefitted with 80% of the total cost of technical assistance, which is covered by FIRA, and they pay the remaining 20% of this service during the first year.

As a result of this organization and dynamics to aid maize farmers, 86.3% of the farmers pointed out that this technical assistance scheme by the PROCREA offices is better than the one they received five years ago from SAGARPA. The groups were formed by very close friends and relatives, which works as a philosophy of success for promoting actors, since the members of each group are very careful in choosing their members, so as to avoid problems with the payments overdue from accepting members with bad credit records.

Out of the farmers who evaluated the quality of the technical assistance service, 65% pointed out that it is due to the technician's presence throughout the entire productive process, 21.3% indicated that they got good advice in a timely way, as they needed. In this regard, López et al. (1999) pointed out, with the program of grains in the south, that a factor of success to achieve the innovation of technologies would be that technical assistance were timely and accordingly in the stages of the productive process.

46% of all farmers indicated that technical assistance was better after having been visited 1 to 3 times a week. This percentage of frequency of visits has no comparison with other traditional technical assistance programs. Technicians visited 44% of farmers to 2 times a month, and this frequency can be compared with any normal technical assistance program.

As a result of the above, 81.25% accepted the innovations proposed by the PROCREA offices. Farmers claimed to have incorporated some component to their production system. 48.75% claimed to have changed their planting methods, reducing distance between plants and between furrows. On the other hand, 30% incorporated improved seeds, 2.5% changed their fertilization methods and used foliar fertilizers. The average distance between furrows is 80 cm, as well as between sowing hole, and in each sowing hole, three or four seeds are planted. The use of a handspike


los técnicos de 1 a 2 veces por mes, esta frecuencia de visitas puede compararse con cualquier programa de asistencia técnica normal.

Como resultado de lo anterior 81.25% aceptó las innovaciones propuestas por los despachos PROCREA, los productores manifestaron haber incorporado algún componente a su sistema de producción. El 48.75% indicó haber cambiado su método de siembra, reduciendo la distancia entre matas y entre surcos. Por otro lado 30% incorporaron semillas mejoradas, 2.5% cambio su método de fertilización ya que aplicó fertilizantes foliares. La distancia entre surcos en promedio es de 80 cm, al igual que entre matas, y en cada mata se siembran de tres a cuatro semillas, para la siembra es muy común el uso del “espeque”; sin embargo, cada vez es más frecuente la renta de maquinaria agrícola para el surcado y siembra. Si bien estos cambios han modificado la actividad de los productores y con ello han obtenido incrementos en la producción de maíz, también es cierto que los actores y actrices y promotores(as) sólo se han preocupado por transferir una tecnología que beneficie a los productores, ello no significa que hayan realizado una capacitación para lograr un empoderamiento de los actores receptores.

El 50% de los productores indicaron que los créditos baratos fueron el principal beneficio que les dejó trabajar con los despachos PROCREA, ya que ofertan créditos de avío para la producción de maíz a una tasa de Certificados de La Tesorería del Gobierno de México (CETES), en un lapso de cinco a seis meses, razón suficiente para los productores para denominar como “baratos” en comparación con los créditos informales y con los ofertados por la banca comercial. Un 30% indicó que fueron los insumos y semillas baratas los principales beneficios que recibieron de los despachos, en tanto que 10% manifestó que obtienen mayor producción con los paquetes tecnológicos promovidos. Sólo 10% de la muestra no percibió algún beneficio.

En la siguiente figura se ejemplifica una abstracción de los elementos, los vínculos y mecanismos que se construyeron en esta dinámica de actores: las relaciones que se dan entre estos subsistemas o elementos son perfectamente coordinadas por el subsistema de generación de información, quien convoca, agrupa esfuerzos, promueve, gestiona supervisa y recupera los créditos otorgados. Sin embargo, ello no es impedimento para que los otros subsistemas tengan acuerdos y convenciones entre ellos. El papel que juega el subsistema de generación de información es fundamental, ya que es quien aglutina los esfuerzos de los actores que trabajan

is very common for planting, although renting agricultural machinery is increasingly more useful for furrowing and planting. Although these changes have modified the activity of farmers, and they have helped increase maize production, it is also true that actors and promoters have only worried about transferring a technology that helps farmers, which does not mean that they have given any training to empower the recipient actors.

50% of farmers indicated that the cheap credits were the main benefit that let them work with the PROCREA offices, since they offer working capital loans for maize production at a rate of CETES (Certificates of the Treasury of the Mexican Government, from 5 to 6 months. This is enough for farmers to consider them “cheap” in comparison to informal credits, and to those offered by commercial banks. 30% claimed the cheap inputs and seeds were the main benefits they got from the offices, whereas 10% said they obtain a higher production with the technological packages promoted. Only 10% of the sample found no benefits.

The following figure exemplifies an abstraction of the elements, links and mechanisms that were built in this dynamic of actors: the relations created between these subsystems or elements are perfectly coordinated by the subsystem of generation of information, who calls, joins efforts, promotes, arranges and recovers the credits granted. This, however, does not stop other subsystems from having agreements and conventions between them. The role played by the information generation subsystem is crucial, since it joins the efforts of the actors working with it, it discriminates or privileges possible input suppliers, it obtains and advantageous relationship when buying wholesale.

According to the theoretical model proposed, only two of the three elements proposed can be distinguished, given that the first subsystem of the generation or creation of information includes the second subsystem in its own subsystem, and this may be logical, since it is a way to control the correct application of a package or a series of technologies, as well as reducing costs. However, it is important to notice the injection of public resources through first-floor banks, which, in this case, is the BM through FIRA, and although the users and the input suppliers, they are not a substantial part of the operativity of the promoting actors. Each actor creates their own links, which are proposed, firstly, by the promoters of the strategy towards users. These links have an importance and a priority, which, in the figure, have a different thickness; the greater the thickness, the greater the


con él, discrimina o privilegia a los posibles proveedores de insumos, logra una relación ventajosa al realizar compras al mayoreo por parte de este subsistema.

De acuerdo con el modelo teórico propuesto solamente se alcanzan a distinguir dos elementos de los tres propuestos, dado que el primer subsistema de la generación o creación de la información, tiene inmerso al segundo subsistema dentro de su propio subsistema y esto puede tener lógica, ya que es una forma de controlar la correcta aplicación de un paquete o de una serie de tecnologías, además de disminuir costos. Sin embargo, es importante notar la inyección de recursos públicos a través de la banca de primer piso, en este caso el BM a través del FIRA, y aunque existen recursos por parte de los usuarios y de los proveedores de insumos estos no forman parte sustancial de la operatividad de los actores promotores. Cada actor crea sus vínculos, los cuales son propuestos en primera instancia por los promotores de la estrategia hacia los usuarios, dichos vínculos tienen una importancia y prioridad, las cuales en la figura son de diferente grosor, a mayor grosor mayor es el intercambio o flujo unidireccional y esta parece ser una constante entre los cinco despachos referidos como agentes PROCREA estudiados.

La relación que existe entre los subsistemas de generación y difusión es la de una relación contractual, donde el primero subcontrata dentro de su propia empresa al segundo para un fin determinado, por ello el segundo está subordinado al primero. En éste AKIS-RD o SAI el usuario se caracteriza por los vínculos funcionales que establece con el subsistema de generación de información, ya que recibe, paga y modifica el tipo, periodicidad de la asistencia técnica y modifica el quehacer del actor que los promueve. Por otro lado los vínculos que realiza con los proveedores de insumos y servicios son vínculos que él mismo forja y construye, sin que haya retroalimentación entre los dos. Miller (2006) indicó que para un efectivo sistema agropecuario de información con fines de transferir tecnología, se requiere además de tecnologías, mercados, capacitación, y una buena organización.

Los productores son quienes corren los mayores riesgos, pagan casi todo el proceso y son los que agregan valor al dinero que los despachos PROCREA reciben del FIRA. Con excepción de los apoyos que los productores reciben del Estado a través del PROCAMPO y de la parte proporcional que paga el FIRA en el concepto de la asistencia técnica, todos los riesgos los corre el productor, ya que se trabaja con el ciclo de temporal. Si bien este entramado organizacional cumple

exchange or one-way flow, and this seems to be a constant between the five offices referred to as PROCREA agents studied.

The relationship between the generation and dissemination subsystems is contractual, in which the first subcontracts the second for its own company for a particular purpose, which is why the second is subordinated to the first. In this AKIS-RD or SAI, the user has characteristic links he/she establishes with the subsystem of generation of information, since he/she receives, pays and modifies the type and periodicity of the technical assistance and modifies the task of the actor that promotes them. On the other hand, the links he/she has with suppliers of inputs and services are links he/she forges and builds, with no feedback between both parts. Miller (2006) indicated that an effective farming information system with the goal of transferring technology requires, not only technologies, but also markets, training and proper organization.

Farmers are the people who take the largest risks. They pay for almost all the process and give an added value to the money that PROCREA offices obtain from FIRA. Except for the supports farmers get from the State through PROCAMPO and the proportional part paid by FIRA for technical assistance, all other risks are taken by the farmers, since they work with the rain cycles. Although this organizational network has some essential elements that the genesis of the SAI proposes, it is also true that some training and education activities are missing, which could help empower the actors, especially the users. Everything indicates that it is only a process of reproducing money in the State, the PROCREA offices, and farmers.

Although the credits given to farmers are easily accessible for farmers with a clean record, it is also necessary to point out that the requirements and guarantees requested by this rural financing alternative are accessible to all types of farmers, and it is notorious that behind the entire process is the State. On the other hand, the promoters only get the added value from the money injected by the State to make them work as PROCREA agents. It is worthwhile and pertinent to carry out a separate study when public funding is no longer present to see the sustainability of the SAI as a work system between actors of La Frailesca, Chiapas. The proposal to develop a regional AKIS-RD or SAI.

In La Frailesca there are institutions of the public sector that work to promote the growth of farmers since 1974. Organizations of farmers that have a historical evolution


con algunos elementos esenciales que la génesis del SAI propone, también es cierto que faltan algunas actividades de capacitación y educación que posibiliten el empoderamiento de los actores sobre todo de los usuarios. Todo indica que sólo se trata de un proceso de reproducción del dinero entre el Estado, los despachos PROCREA y los productores.

Aunque los créditos que se otorgan a los productores son de fácil acceso para los productores con un historial limpio, también hay que destacar que los requisitos y garantías solicitadas por esta alternativa de financiamiento rural son accesibles para todo tipo de productores y es notorio que detrás de todo el proceso está el Estado. Por otro lado los promotores obtienen solamente la plusvalía del dinero inyectado por el Estado para hacerlos funcionar como agentes PROCREA, es conveniente y pertinente realizar un estudio por separado cuando los recursos públicos ya no estén presentes para ver la sostenibilidad del SAI como sistema de trabajo entre los actores de la Frailesca, Chiapas. La propuesta para desarrollar un AKIS-RD o SAI regional.

En La Frailesca existen instituciones del sector público que realizan su actividad para promover un desarrollo agropecuario a los productores desde 1974, organizaciones

since the 1960's. Public and private financial institutions that have funded farming and commercialization projects for 20 years. Moreover, there are emerging actors in the area of credits, such as parafinancial companies and PROCREA offices or agents. Private offices for technical assistance and services that offer their strategies in the area since 1991.

With commercial liberalization and the disappearance of public-sector commercialization companies, trading and agro industrial businesses arose in the early 1990's that can give an added value to farming products. There are research and teaching institutes that began operating in the mid- 70's, and that still generate improved technologies and practices that support farming production. Universities with an agricultural focus have graduated two generations a year of new professionals in the farming area in the last 15 years.

What is missing? Apparently, all is running smoothly; however, each actor mentioned above seems to walk alone, attached to an internal regulation that limits him or her. Seldom are there meetings between one or more institutions to share ideas, efforts, human, financial and material resources to help rural populations. In La Frailesca, there were efforts coordinated by the Fundación Produce Chiapas, A. C. and other actors for the production of maize in 1998. However, the relations between actors did not go beyond that

Figura 3. Entramado organizacional en el marco de un sistema agropecuario de información entre los actores privados y los productores en la Frailesca, Chiapas.

Figure 3. Organizational network in the framework of a farming information system between private actors and farmers in La Frailesca, Chiapas.

G D

Contexto sociocultural, político y ambiental

Proveedores de insumo y servicios

OfertaServiciosoInsumos (i)Selecciona

proveedory cantrata(i+$)

Estado

Generacióndifusión

Uso

Usuario crea su propio vínculo sin retroalimentación (i+$)

Promueve el programa (i)

Selecciona productores (i)

Canaliza tecnología y créditos (T+$+A)

Usuario se enlista y paga asistencia técnica, sevicios, créditosE incorpora información trasferida a su sistema ($+i)

Productos

Asist. Téc.CréditosInsumosServicios

UG D


de productores que tienen un devenir histórico desde los años 60’s, instituciones financieras públicas y privadas que financian proyectos productivos y de comercialización desde hace 20 años. Además de lo anterior se tienen actores emergentes en el área de créditos como son las parafinancieras y los despachos o agentes PROCREA, despachos privados de asistencia técnica y servicios que ofertan sus estrategias en la región desde 1991.

Con la apertura comercial y la desaparición de empresas paraestatales de comercialización, surgieron a principios de los años 90’s empresas comercializadoras y agroindustriales que pueden darle un valor agregado a los productos agropecuarios, existen instituciones de investigación y enseñanza que iniciaron sus actividades a mediados de los años 70’s y que a la fecha han generado tecnologías y practicas mejoradas que apoyan la producción agropecuaria, las universidades con enfoque agronómico han graduado a dos generaciones por año de nuevos profesionales en el área agropecuaria en los últimos15 años.

¿Qué falta? al parecer todo marcha sobre ruedas; sin embargo, cada uno de los actores y actrices antes mencionados camina por su cuenta apegado a una normatividad interna que los limita, son ocasionales los encuentros entre una o más instituciones para compartir ideas, esfuerzos, recursos humanos, financieros y materiales en favor de la población rural. En el área de la Frailesca existieron esfuerzos coordinados por La Fundación Produce Chiapas, A. C. y otros actores para la producción de maíz en 1998; sin embargo, las relaciones entre los actores no prosperaron más allá de ese ciclo de cultivo, por ello proponemos el siguiente esquema de trabajo cuyo enfoque metodológico se basa en las sugerencias realizadas por Eponou, (1993) y para el contexto regional tiene buena aceptación. En esta propuesta se propone que las acciones deben estar propuestas, coordinadas, desarrolladas y evaluadas por instituciones del sector público y del sector privado.

1. Planeación: las instituciones que realizan generación de tecnología básica y aplicada tanto las de investigación, como las de enseñanza superior, públicas y privadas deben partir del diagnóstico comunitario que se realice para detectar los principales problemas productivos. Para ello se deben conjuntar los recursos humanos, materiales y financieros a fin de evitar la duplicidad, crear nuevos cuadros de investigadores y reforzar los vínculos y mecanismos de trabajo entre las instituciones que interaccionen, una propuesta más acabada, novedosa y que contiene este elemento se

planting cycle. This is why we propose the following work scheme, with a methodological focus is based on suggestions made by Eponou, (1993), and which has a good level of acceptance for the regional context. This proposal suggests that the actions be proposed, coordinated, developed and evaluated by institutions of the public and private sector.

1. Planning: public and private research and higher learning institutions that generate basic and applied technology must start from the communitarian diagnosis performed to find the main production problems. For this, human, material, and financial resources must be put together, in order to avoid duplicity, to create new boards of researchers and reinforce links and work mechanisms between institutions that interact. A more finished and innovative proposal that contains this element is found in López et al. (2007), and although its aim is the management of water basins, it is applicable to any joined effort.

2. Professional collaboration activities: combining the work by experts in the generation of technology and extension to perform specific tasks that improve the efficiency and effectiveness, as well as the exchange of information that allows feedback between participants. We suggest visits to fields, interviews, and demonstration plots where work can be put together, including work by institutions or private companies that offer services or credits.

3. Exchange of resources: as a result of earlier stages, an exchange of resources is necessary, in which the parts make work agreements, and the degree and time of the exchanges is established, especially of the financial resources and the products that may be obtained with such agreements.

4. Extending knowledge and information: the public offices that still perform extension, such as state secretaries of agriculture, as well as those that generate technology, must work in coordination; the technicians of the first must be trained by the second, in such a way that the actions of training and education begin with the first two elements of the AKIS-RD or SAI proposal. To achieve this, Cadena et al. (2009), propose a multimedia strategy, in which the generation of publications, reports, videos, field days, work meetings, and seminars are the tools or mechanisms to train and exchange information between the generators of information and its disseminator. However, to achieve that farmers own the technologies, alternatives of action must be found in which the representatives of organizations, the farmers themselves, or a family member can be trained to understand the information better.


encuentra en López-Baéz et al. (2007) aunque su objetivo es la gestión de cuencas hidrográficas, es aplicable a cualquier esfuerzo de trabajo conjunto.

2. Actividades profesionales de colaboración: mediante la combinación del trabajo de expertos en la generación de tecnología y la extensión para realizar tareas especificas que mejoren la eficiencia y efectividad, así como del intercambio de información que permita una retroalimentación entre los participantes. Se sugieren visitas de campo, entrevistas y parcelas de demostración donde los esfuerzos sean conjuntados, además del trabajo de las instituciones o empresas privadas que ofrecen servicios o créditos.

3. Intercambio de recursos: producto de las etapas anteriores, es necesario el intercambio de recursos, donde las partes establecen sus convenios de trabajo, se determina el grado, tiempo y magnitud de los intercambios, sobre todo de los recursos financieros y los productos que se vayan a obtener con tales convenios.

4. La extensión del conocimiento y de la información: las oficinas públicas que aún realizan extensión como las secretarías de agricultura de los estados, así como las que generan tecnología deben trabajar en forma coordinada, los técnicos de las primeras sean capacitados por las segundas, de tal manera que las acciones de capacitación y educación se inicien con los primeros dos elementos de la propuesta de AKIS-RD o SAI. Para lograr lo anterior Cadena et al. (2009), proponen una estrategia multimedia donde la generación de publicaciones, reportes, videos, días de campo, reuniones de trabajo y seminarios sean las herramientas o mecanismos para capacitar e intercambiar la información entre quienes generan la información y los encargados de extenderla; sin embargo, para lograr que los productores se apropien de las tecnologías, se deben buscar alternativas de acción en las cuales sean los representantes de las organizaciones, los productores mismos o algún miembro de sus familia sean los capacitados para obtener un mejor entendimiento de la información transmitida.

5. La retroalimentación del AKIS-RD o SAI: la retroalimentación debe ser construida por vínculos y mecanismos de enlace y comunicación que mejoren las actividades tanto de los elementos que generan y formulan la información, como los que la extienden o difunden y los usuarios, de tal manera que cada subsistema que incluye el AKIS-RD o SAI se beneficie con el intercambio de experiencias. Para detectar lo anterior se deben realizar evaluaciones de las acciones, programas o apoyos transferidos o implementados, con los actores participantes.

5. The feedback of AKIS-RD or SAI: feedback must be built by links and mechanisms of bonding and communication that improve the activities of both the elements that generate and formulate the information, such as those that extend or disseminate it, and the users, in such a way that each subsystem included by the AKIS-RD or SAI can find a benefit in the exchange of experiences. To find this, the actions, programs or supports transferred must be evaluated with the participating actors.

6. Coordination: this is a stage that does not take place in most development programs, or many conflicts arise between people who intervene in a program. The proposal is that an actor with presence and an influence on participants, in such a way that evaluations are not subjective.

Conclusions

Clearly, not all public and private actors must be included in the territorial AKIS-RD or SAI, although a public or private representative should be enough in one of the subsystems proposed for the information system. The strategy of the PROCREA offices is a clear option of coordination between actors that offer services for farmers, credit options, technical assistance, a price, and a commercialization channel beforehand. The scheme presented, far from being innovative, does struggle to raise awareness in farmers, so that all services received are paid.

Reorganizing and delimitating activities with actors can help see that there is a farming information system, since it fulfills the basic requirements for it. However, the elements do not work perfectly, since there is no real feedback between them, as well as the links of exchange built being made mainly by the promoting actors.

Reorganizing the actors' activities, the tasks shared between the public and the private, the organization to promote and receive technology and services favors a greater participation of the social groups and promote technological development, without it being considered an innovation.



6. Coordinación: esta es una etapa que en la mayoría de los programas de desarrollo no se lleva a cabo o surgen muchos conf lictos entre los que intervienen en un programa, la propuesta es un actor que tenga presencia y ascendencia sobre los que están participando de tal manera que al realizar las evaluaciones no tengan un carácter subjetivo.

Conclusiones

Es claro que no todos los actores y actrices tanto públicos como privados deben estar incluidos en el AKIS-RD o SAI territorial, sin embargo, al menos se debe conformar con un representante público o privado en uno de los subsistemas propuestos para el sistema de información. La estrategia de los despachos PROCREA representa una opción clara de coordinación entre actores que ofertan servicios para los productores, los cuales ofrecen opciones de crédito, asistencia técnica, un precio y un canal de comercialización por anticipado. El esquema presentado sin ser novedoso si pugna por concientizar a los productores para que todos los servicios que reciben se paguen.

La reorganización y delimitación de las actividades entre los actores permite tener avistamientos de que existe un sistema agropecuario de Información, ya que cumple con los elementos indispensables para ello. Sin embargo, los elementos funcionan de manera imperfecta dado que no existe una verdadera retroalimentación entre estos, además de que los vínculos de intercambio que se construyen son realizados principalmente por los actores promotores.

El reacomodo de las actividades de los actores, las tareas compartidas entre lo público y lo privado, la organización para promover y recibir tecnología y servicios favorece una mayor participación de los grupos sociales y promueven el desarrollo tecnológico sin que esta sea considerada como innovación.

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Resistencia a roya amarilla (Puccinia striiformis f. sp. tritici) en variedades de trigo harinero (Triticum aestivum L.)*

Genetics of the resistance to yellow rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici) in varieties of bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivated in Bajío

Julio Huerta Espino1, Rocío Torres García1, María Florencia Rodríguez García1, Héctor Eduardo Villaseñor Mir1§, Santos Gerardo Leyva Mir2 y Ernesto Solís Moya3

1Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C.P.56260. Tel.015959212657 ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco, km 38.5. C. P. 56230.Tel: 015959521500.Ext.6179. ([email protected]). 3Campo Experimental Bajío- INIFAP. C. P. 112.38000, Celaya Guanajuato, México. Tel. 014616115323. §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

Las variedades de trigo harinero Cortazar S94, Bárcenas S2002, Urbina S2007 y Maya S2007 fueron liberadas para siembras en condiciones de riego en “El Bajío”. Estas variedades mantienen resistencia a diferentes razas de roya amarilla que se encuentran en el país; sin embargo, se desconocen las bases genéticas de su resistencia. Para determinar la genética de la resistencia, estas variedades se cruzaron con el progenitor susceptible ‘Avocet- YrA’, y la determinación de similitud de genes se realizó mediante pruebas de alelismo. Las cuatro variedades y las familias F3 de cada cruza se evaluaron durante verano de 2009 en el Campo Experimental ‘Valle de México’ (INFAP-CEVAMEX) Chapingo, México, bajo una epifitia artificial creada con el aislamiento MEX96.11. Con los resultados de la evaluación de familias F3 se determinó que la resistencia de planta adulta a roya amarilla en Cortázar S94, Bárcenas S2002 y Maya S2007 está condicionada por dos ó tres genes de efectos aditivos, mientras que en Urbina S2007 la resistencia está condicionada por tres o cuatro genes de la misma naturaleza. La ausencia de familias completamente susceptibles en las cruzas entre las variedades resistentes indica la existencia de al menos un gen de resistencia en común.

Abstract

The varieties of bread wheat, Cortázar s94, Bárcenas S2002, Urbina S2007 y Maya S2007 were liberated for planting under irrigated conditions in “El Bajío”. These varieties maintain a resistance to different races of yellow rust that were found in the country; however, the genetic bases of resistance are unknown. To determine the genetics of the resistance, these varieties were crossed with the susceptible parent ‘Avocet- YrA’, and the determination of similitude of the genes was conducted through allele testing. The four varieties and the families F3 of each cross was evaluated during the summer of 2009 in the Experimental Field ‘Valle de Mexico’, Chapingo, Mexico State, under an artificial epiphyte created with the isolation MEX96.11. With the results of the evaluation of the families F3, it was determined that the resistance of the adult plant to yellow rust in Cortázar S94, Bárcenas S2002 y Maya S2007 is conditioned for two or three genes of additive effects, while in Urbina S2007, the resistance is conditioned for three or four genes of the same composition. The absence of complete acceptable families in the crosses between resistant varieties indicates the existence of at least one gene of resistance in common.

Julio Huerta Espino et al.880 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

Palabras claves: genes aditivos, resistencia, resistencia de planta adulta “El Bajío”, variedades de trigo.

Introducción

En México las principales regiones trigueras se ubican en el noroeste y el Bajío, donde se obtiene 53% y 28% de la producción total nacional, respectivamente. En ambas regiones el trigo se produce durante el invierno bajo condiciones de riego (SAGARPA, 2007), es el cultivo de invierno de mayor importancia en este ciclo y la economía regional depende en gran parte de la producción, industrialización y comercialización de dicho cereal (SIAP, 2011). A pesar de que México es un importante productor de este cereal, existe la necesidad de importar trigos panificables debido a que hay un déficit en su producción, ya que el tipo de trigo que más se cultiva es el durum o cristalino, que se destina a la fabricación de pastas (CANIMOLT, 2010).

Las variedades de trigo harinero que ocupan mayor superficie sembrada en el Bajío son Bárcenas S2002 con 29%, Cortázar S94 con 22% y Saturno S86 con 11%. (Singh et al., 2001) indican que la roya amarilla y de la hoja constantemente amenazan la producción de trigo de temporal y riego en el país, debido a la capacidad de vencer la resistencia especifica de variedades nuevas, a través de la evolución hacia nuevas razas fisiológicas con nuevos genes de virulencia.

Entre los principales problemas que enfrenta el cultivo de trigo en el Bajío, destaca la roya amarilla, enfermedad que se ha presentado severamente en siembras comerciales de trigo harinero en el ciclo otoño-invierno (Solís et al., 2007). Huerta y Singh (2000) indican que por mucho tiempo la raza 14E14 fue la más común en las zonas de el Bajío durante el invierno y se caracterizaba por su virulencia para los genes Yr2, 3, 6, 7, Sk (Yr 27) y A, entre otros. Durante el ciclo otoño-invierno 2004-2005 se observó una nueva raza identificada con el aislamiento número MEX03.37 que se caracterizó por infectar la espiga de diversas variedades que había sido resistentes incrementando los niveles de la enfermedad de las variedades recomendadas para riego como Salamanca S75, Pavón F76, Saturno S86 y Cortázar S94 entre otras, causando graves pérdidas en el rendimiento. Este aislamiento también se identificó en regiones como el Valle del Yaqui, Valle del Mayo, Costa de Hermosillo, Valle de Mexicali en Baja California Norte y en El Bajío, lo

Key words: additive genes, resistance, adult plant resistance “El Bajío”, wheat varieties.

Introduction

In Mexico, the principle wheat regions are located in the northeast and the Bajío, where 53% and 28% of the total national production occurs, respectively. In both regions, the wheat is produced during the winter under irrigated conditions (SAGARPA, 2007); it is the most important winter crop of the cycle and the regional economy depends, in great part, on the production, industrialization, and commercialization of said cereal (SIAP, 2011). Even though Mexico is an important producer of this cereal, there is still a need to import bread making wheat due to the fact that there is production deficit; the type of wheat that is most cultivated is either the durum or crystalline varieties, which is used to fabricate pastas (CANIMOLT, 2010).

The varieties of bread wheat that have the greatest area planted are the Bárcens S2002 with 29%, Cortázar S94 with 22%, and Saturno S86 with 11% (Singh et al., 2001), which indicates that the yellow rust of the leaf constantly threatens the production of both the rain fed and irrigated wheat in the country. This is due to the capacity to overcome the specific resistance of new varieties through the evolution towards new physiological races with new virulence genes.

Amongst the principle problems that face the wheat crop in El Bajío, yellow rust is emphasized. It is a diseases that has shown up severely in commercial sowing of bread wheat for the fall-winter cycle (Solís et al., 2007). Huerta and Singh (2000) indicated that for quite some time, the race 14E14 was the most common in the Bajío area during the winter and was characterized by its virulence for the geens, Yr2, 3, 6, 7, SK (Yr 27), amongst others. During the fall-winter, 2004-2005 cycle, a new race could be observed with the isolation number MEX03 37, that was characterized by infecting the stalk with diverse varieties that were resistant, increasing the levels of the disease of the varieties recommended for irrigation, like Salamanca S75, Pavón F76, Saturno S86, and Cortázar S94, amongst others, and causing grave losses in yields.

The strategy that has most supported the control of this disease is the use of resistant varieties, constantly requiring sources of resistance. Upon recombining a susceptible variety for a resistant one, it is possible to determine the type of genetic action that is presented, since it can be seen if the genes act in a

Resistencia a roya amarilla (Puccinia striiformis f. sp. tritici) en variedades de trigo harinero (Triticum aestivum L.) 881

que ocasiono la necesidad de aplicación de fungicidas para reducir las pérdidas (Rodríguez et al., 2009). Ocasionando incremento en los costos de producción.

La estrategia que más ha apoyado el control de esta enfermedad es el uso de variedades resistentes, requiriéndose constantemente de fuentes de resistencia. Al recombinar una variedad susceptible por una resistente es posible determinar el tipo de acción génica que se presenta, ya que se puede observar si los genes actúan en forma dominante o en forma recesiva. Los trabajos de mejoramiento genético realizados en los últimos años tienen como objetivo generar genotipos con mayor potencial de rendimiento que las variedades comerciales de la región, resistentes a royas y de alta calidad industrial. Una alternativa para lograr mayor durabilidad de la resistencia es generar variedades que posean resistencia durable basada en genes que confieren resistencia de enroyamiento lento (slow rusting).

En el caso de la roya amarilla se deben combinar de 4 a 5 genes para reducir el progreso de la enfermedad a niveles tan bajos que sólo se puedan observar trazas al tiempo de madurez, bajo una presión alta de la enfermedad (Singh et al., 2001). Las variedades de trigo para siembras de riego Cortázar S94, Bárcenas S2002 (Solís et al., 2003), Urbina S2007 (Solís et al., 2008 a) y Maya S2007 (Solís et al., 2009) liberadas por el Programa de Mejoramiento Genético de Trigo (INIFAP-CEBAJ) mantienen diferentes niveles de resistencia a las razas de roya amarilla que se encuentran en el Bajío; sin embargo, se desconoce cómo opera la resistencia y los genes que están confiriéndola en estas variedades, para un uso más eficiente de las fuentes de resistencia que poseen los genotipos de trigo en México, es necesario conocer sus modos de herencia, similitud y cuantía de genes. Ante tal situación, se realizó la presente investigación con el objetivo de determinar la genética de la resistencia de planta adulta a roya amarilla de las cuatro variedades de trigo harinero antes indicadas.


Material genético: se utilizaron las variedades de trigo Cortázar S94, Bárcenas S2002, Urbina S2007 y Maya S2007, que fueron liberadas para siembras de riego por el INIFAP-CEBAJ desde 1994 hasta 2007, estas variedades sobresalen por sus niveles de resistencia a roya amarilla. La cruza e historia de selección de dichas variedades se presentan en el Cuadro 1 y sus características se mencionan a continuación.

dominant or recessive form. The genetic breeding work that has been done in the last years has had the objective of generating genotypes with a yield potential greater than that of the other commercial varieties of the region, resistant to rust and of high industrial quality. An alternative to achieve a greater durability to the resistance is to generate varieties that possess a durable resistance based on genes that confer resistance of slow rusting.

In the case of yellow rust, four to five genes should be combined to reduce the advancement of the disease at levels so low that appearances can only be observed at the time of maturity, under high pressure of the disease (Singh et al., 2001).The wheat varieties for irrigation planting Cortázar S94, Bárcenas S2002 (Solís et al., 2003), Urbina S2007 (Solís et al., 2008 a) y Maya S2007 (Solís et al., 2009), liberated by the Genetic Wheat Breedin Program (INIFAP-CEBAJ), maintains different levels of resistance to the yellow-rust race that was found in Bajío; however, it is unknown how the resistance operates and the genes that are giving in these varieties. For the most efficient use of the sources of the resistance that possess the wheat genotypes in Mexico, it is necessary to know its modes of heredity, similarity, and quantity of genes. In light of such situation, the current study was performed with the objective of determining the genetics of the resistance of the adult plant to yellow rust in the four varieties of bread wheat that were formally mentioned.


Genetic material: the wheat varieties Cortázar S94, Bárcenas S2002, Urbina S2007 y Maya S2007, were used. They were liberated from the irrigated fields by INIFAP-CEBAJ from 1994 until 2007. This varieties were pointed out for their levels of resistance to yellow rust. The cross and history of selection of said varieties are presented in table 1 and their characteristics are mentioned below.

Cortázar S94: was obtained by hybridization and genealogical selection in the Institute of Agricultural, Forestry, and Livestock Research (INIFAP) from a simple cross done in 1994. It is considered resistant to yellow rust (Puccinia striif ormis) and to leaf rust (Puccinia triticina Ericks.) (Solís et al., 2000).

Urbina S2007: was obtained by hybridization and selection through massive F3 cross methods. In the female parent, four re-combined genotypes in three crosses were involved, and


Cortázar S94: se obtuvo por hibridación y selección genealógica en el Instituto de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), de una cruza simple realizada en 1994. Se considera resistente a roya amarilla (Puccinia striiformis) y a roya de la hoja (Puccinia triticina Ericks.) (Solís et al., 2000).

Urbina S2007: se logró por hibridación y selección a través del método de cruzas masivas F3 En el progenitor femenino intervinieron cuatro genotipos recombinados en tres cruzamientos, y el progenitor masculino fue la cruza Casilda/Centella. Se considera resistente a roya amarilla (Puccinia striiformis) y a roya de la hoja (Puccinia triticina Ericks.) (Solís et al., 2008 b).

Maya S2007: se produjo por hibridación y selección genealógica en el INIFAP, de una cruza simple realizada en 1997. Se considera resistente a roya amarilla (Puccinia striiformis) y a roya de la hoja (Puccinia triticina Ericks.) (Solís et al., 2009).

Bárcenas S2002: se recabó por hibridación y selección genealógica en el INIFAP. Se considera resistente a roya amarilla (Puccinia striiformis) y a roya de la hoja (Puccinia triticina Ericks.) (Solís et al., 2003).

Se utilizó el genotipo Avocet-YrA que es susceptible en plántula y planta adulta a todas las razas fisiológicas de roya amarilla que existen en México, y que alcanza una severidad de 100%.

in the male parent, it was the cross of Casilda/Centella. It is considered resistant to yellow rust (Puccinia striiformis) and to leaf rust (Puccinia triticina Ericks.) (Solís et al., 2008 b).

Maya S2007: was produced by hybridization and genealogically selected in INIFAP from a simple cross that was done in 1997. It is considered resistant to yellow rust (Puccinia striiformis) and to leaf rust (Puccinia triticina Ericks.) (Solís et al., 2009).

Bárcenas S2002: was collected by hybridization and genealogical selection in INIFAP. It is considered resistant to yellow rust and (Puccinia striiformis) y leaf rust (Puccinia triticina Ericks.) (Solís et al., 2003).

The genotype Avocet-YrA was used. It is susceptible in seedlings and adult plants to all the physiological races of yellow rust that exist in Mexico, and it reaches a severity of 100%. The formula pathogen race of a-virulence/virulence of isolation MEX 96.11 is: Yr1, 4, 5, 8, 10, 15, 17, 24, 26, Sp/Yr2, 3, 6, 7, 9, 27 based on the differential lines derived from Avocet (Singh et al., 2000).

The obtaining of the crosses was done during the fall-winter cycle 2007-2008 in the greenhouses of CEVAMEX-INIFAP, located in Chapingo, State of Mexico , latitude 19° 53´ north19´ and longitude 99° 53´ west at an altitude of 2 250 msnm, with an average annual precipitation of 640 mm and an annual average temperature of 15 °C (García, 1981). Ten

Variedad Genealogía /PedigríAvocet- YrA WW119/WW151//EGRET

YrA-30Y

Cortázar S94 INIA”S”/20350/4/MNG/8156//JAR/3/ON/20350/5/TOB/CNO//SYG/SX/3/CNO//INIA/6/SLM/7/BEZ/NAD//KZM/8/CNO79/9/SON64/KLRE//BB”S”/3/BB”S”/IN#2//20350/4/2F2.TR810352-4R-1R-1R-0R

Bárcenas S2002 INIA”S”20350/4/MNG/8/56//JAR/3/ON/20350/5/YDING/6/SLM/7/2F1/8/MTE.TR871405-7R-2R-0R

Maya S2007 845.63.6/SLM//CUBA/3/CALIOPA-E-B/4/LIMPIA.TR970215-6R-0C-0R-0C-0R-2R-0R

Urbina S2007 CNO79/PRL//CHIL/3/CUBA/4/CASILDA/CENTELLATR00132-10R-0R-0R-0C-3R-0R

Cuadro 1. Genealogía y pedigrí de las cinco variedades de trigo utilizadas en el presente estudio. Table 1. Genealogy and pedigree of the five varieties of studied wheat.


Raza del patógeno la fórmula de avirulencia/virulencia del aislamiento MEX96.11, es: Yr1, 4, 5, 8, 10, 15, 17, 24, 26, Sp/Yr2, 3, 6, 7, 9, 27, basado en las líneas diferenciales derivadas de Avocet (Singh et al., 2000).

Obtención de progenies las cruzas se hicieron durante el ciclo otoño-invierno 2007-2008 en los invernaderos del Campo Experimental Valle de México (CEVAMEX), perteneciente al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ubicado en Chapingo, México, 19° 53´ latitud norte 19´ y 99° 53´ longitud oeste, a una altitud de 2 250 msnm, con promedio anual de precipitación de 640 mm y 15 °C de temperatura media anual (García, 1981). Se hicieron 10 cruzas como un dialelo parcial sin las cruzas reciprocas, de las cuales cuatro fueron, susceptible x resistente y las seis restantes fueron cruzas resistente x resistente Cuadro 2.

Obtención de F1, F2 y Familias F3 de las cruzas resistente por susceptible la generación F1 de cada una de las cruzas se sembró en campo en forma mateada durante el ciclo primavera-verano 2008 en el CEVAMEX. De cada cruza se cosecharon de cuatro a cinco plantas al azar, tres de las cuales dieron origen a la generación F2 y las semillas restantes se guardaron como reserva. Las progenies de cada planta F1 fueron sembradas individualmente en forma graneada en el ciclo otoño-invierno 2008-2009 en el CEVAMEX. Para la obtención de las familias

crosses were made as a partial diallele without reciprocal crosses, of which four were susceptible x resistant and the six others were crosses resistant x resistant (Table 2).

In order to get F1, F2 and Families F3 of the resistant crosses for susceptibility of the generation F1, each one of the crosses was planted in the field in matted from during the spring-summer cycle 2008 in the CEVAMEX. Of each cross, four to five plants were harvested randomly, three of which gave origin to the F2 generation, and the resistant seeds were saved as reserve. The progenies of each F1 plant were planted individually in grained from in the fall-winter 2008-2009 cycle in CEVAMEX. In order to obtain the F3 families the F2 population of the three plants of each cross was visually inspected and as there was no difference in its progenies, 40 individual plants of each one were selected to obtain the 120 F3 families.

To obtain the F1, F2 and F3 families, the resistant crosses for the F1 generation resistances, each one of the crosses was planted in field in a matted form during the spring-summer 2008 cycle in CEVAMEX. Of each cross, two to four plants were planted randomly, of which gave origin to the F2 generation, while the remaining seeds were saved as reserve. The progenies of each plant F1 were individually planted in grain form in the 2008-2009 fall-winter cycle in CEVAMEX. To obtain the seeds of the F3 family, the F2 population of the plants of each cross was visually inspected and as there was no difference between their progenies, 50 individual plants of each one were planted in order to obtain the 100 F3 families for a cross.

In order to evaluate the F3 families of the cross susceptible for resistance, the progenies and the different number of families, which varied from 118 to 120 depending on the cross, were planted. The number was 119 familias in the cross AOC-YrA x Cortázar S94, in the cross AOC-YrA x Maya S2007, and 120 in the cross AOC-YrA x Urbina S2007 and AOC-YrA x Bárcenas S2002. These were planted in double beds of 1 m x 0.80 m of separation in the experimental field CEVAMEX-INIFAP. Around the experiment and between the paths, a seed with the genotype susceptible to Morocco +Lr19 was planted; this acted as both a source of inoculation and dispersion of yellow rust.

For the evaluation of the F3 families of the resistant x resistant crosses, the progenies and 98 F3 families of each cross was planted. This was done with the objective of completing an allele test as indicated in Table 2.

Resistente x Susceptible Resistente x Resistente1) AOC-YrA/Cortázar S94 5) Cortázar S94 x Urbina

S20072) AOC-YrA x Urbina S2007 6) Cortázar S94 x Maya

S20073) AOC-YrA x Maya S2007 7) Cortázar S94 x

Bárcenas S20024) AOC-YrA x Bárcenas S2002 8) Urbina S2007 x Maya

S20079) Urbina S2007 x

BárcenasS200210) Maya S2007 x Bárcenas S2002

Cuadro 2. Cruzas para determinar la genética de la resistencia en cuatro variedades de trigo harinero sembradas en el INIFAP-CEVAMEX durante el verano de 2009.

Table 2. Crosses to determine the genetic resistance in four varieties of bread wheat planted in CEVAMEX-INIFAP, 2009.


F3, las poblaciones F2 de las tres plantas de cada cruza se inspeccionaron visualmente, y como no hubo discrepancia entre sus progenies, se seleccionaron 40 plantas individuales de cada una, para la obtención de 120 familias F3.

Obtención de F1, F2 y familias F3 de las cruzas resistente por resistente la generación F1 de cada una de las cruzas se sembró en campo en forma mateada durante el ciclo primavera-verano 2008 en el CEVAMEX. De cada cruza se cosecharon de dos a cuatro plantas al azar, dos de las cuales dieron origen a la generación F2 y las semillas restantes se guardaron como reserva. Las progenies de cada planta F1 fueron sembradas individualmente en forma graneada en el ciclo otoño-invierno 2008-2009 en el CEVAMEX. Para la obtención de semilla de las familias F3, las poblaciones F2 de las dos plantas de cada cruza se inspeccionaron visualmente, y como no hubo discrepancia entre sus progenies, se cosecharon 50 plantas individuales de cada una, para la obtención de 100 familias F3 por cruza.

Evaluación de familias F3 de las cruzas susceptible por resistente se sembraron los progenitores y los diferentes números de familias los cuales variaron de 118 a 120 dependiendo de la cruza así, el número fue de 119 familias en la cruza AOC-YrA x Cortázar S94, 118 en la cruza AOC-YrA x Maya S2007 y 120 en las cruzas AOC-YrA x Urbina S2007 y AOC-YrA x Bárcenas S2002, las cuales se sembraron en surcos dobles de 1 m x 0.80 m de separación, en el campo experimental del CEVAMEX-INIFAP. Alrededor del experimento y entre las calles se sembró semilla del genotipo susceptible Morocco +Lr19, el cual actuó como fuente de inoculó de la roya amarilla y dispersante del mismo.

Evaluación de familias F3 de las cruzas resistente por resistente se sembraron los progenitores y 98 familias F3 de cada cruza, esto con el fin de realizar la prueba de alelismo como se indica en el cuadro 2.

inoculación de familias F3 se estableció una epifitia artificial 22 días después de la siembra, lo que se logró mediante tres inoculaciones de esporas frescas de roya amarilla que fueron suspendidas en aceite mineral (Sotrol 170®), (la primera el 17 de julio, con el fin de asegurar que el hongo se estableciera a tiempo, se hicieron dos inoculaciones más el 22 y 27 de julio de 2009) la inoculación se realizó utilizando atomizadores manuales, asperjando directamente la superficie de las hojas de las plantas, en los bordos sembrados en los surcos laterales y calles del experimento ocupadas con el material susceptible Morocco + Lr19.

An artificial epiphyte was established for the Inoculation of F3 families 22 days after planting, which was achieved by three inoculation of fresh spores of yellow rust that was suspended in mineral oil (Sotrol 170®), (the first was July 17 with the idea of ensuring that the fungus would establish itself on time. Two more inoculations were done on July 22 and July 27, 2009). The inoculation was carried out utilizing manual spray, aspirating directly the surface of the plant leaves, on the border that was planted in the lateral beds and in the experimental paths that were home to the material susceptible to Morocco + Lr19.

Genetic analysis of the observed and expected frequencies were compared by the Ji-squared (X)2 test. The value of the tables and the meaning was determined in accordance with the Ji-squared (X)2 that obtained the family proportions of each cross. For the value of the tables, the n-1 degrees of freedom were used, where n is the number of the F3 family classification groups (Infante y Zárate de Lara, 1990).


The development of the disease and the note-taking of the humidity and temperature conditions were optimum for the development of the disease. Before the flowering, the first signs of yellow rust were observed in such a way that the first behavior evaluation of the F3 families and progenies involved occurred on August 29, when the susceptible progeny reached infection levels between 70% and 80% -in accordance with the modified Cobb scale (Peterson et al., 1949).

In the first study, the families of each cross were classified in the following four groups: group 1= homozygous families as resistant or more (transgressive) as the resistant progenitor. Group 2= homozygous families as susceptible or more than the susceptible progenitor- in this case Avocet-YrA; group 3= heterozygous families (segregating) with the presence of plants as resistant as the as the resistant progenitor and plants with intermediate levels of infection or less resistant than the resistant progenitor and with the absence of plants completely susceptible; and group 4= heterozygous families with plants as resistant or more than the resistant progenitor, intermediate plants and plants as susceptible or more than the susceptible progenitor.


Análisis genético las frecuencias observadas y esperadas se compararon mediante la prueba de Ji-cuadrada (X)2 el valor de tablas y la significancia fue determinada de acuerdo a la Ji-cuadrada (X2) que obtuvieron las proporciones de las familias de cada cruza. Para el valor de tablas se usaron n-1 grados de libertad, donde n es el número de grupos de clasificación de familias F3 (Infante y Zárate de Lara, 1990).


Desarrollo de la enfermedad y toma de notas las condiciones de humedad y temperatura fueron óptimos para el desarrollo de la enfermedad, y antes de la floración se observaron los primeros signos de roya amarilla de tal forma que la primera evaluación del comportamiento de las familias F3 y de los progenitores involucrados en cada cruza se realizó en agosto 29, cuando el progenitor susceptible alcanzó niveles de infección entre 70 y 80% de acuerdo con la escala modificada de Cobb (Peterson et al., 1949).

En esta primera lectura se clasificaron las familias de cada cruza en cuatro grupos como sigue: grupo 1= familias homocigóticas tan resistentes o más (transgresivas) como el progenitor resistente; grupo 2= familias homocigóticas tan susceptibles o más que el progenitor susceptible; en este caso Avocet-YrA; grupo 3= familias heterocigóticas (segregando) con presencia de plantas tan resistentes como el progenitor resistente y plantas con niveles de infección intermedia o menos resistentes que el progenitor resistente y ausencia de plantas completamente susceptibles; y grupo 4= familias heterocigóticas con plantas tan resistentes o más que el progenitor resistente, plantas intermedias y plantas tan susceptibles o más que el progenitor susceptible.

Una segunda clasificación de las familias en campo permitió corroborar que las familias clasificadas en el grupo 1 permanecieron como tal o se reclasificaron en el grupo 3 si los niveles de infección fueron 5% mayor que el progenitor resistente.

Frecuencias esperadas de los diferentes grupos en las cruzas susceptible x resistente las frecuencias esperadas de las familias F3 de los cuatro grupos de clasificación se ilustran en el Cuadro 3, bajo el supuesto de que la resistencia está condicionada por 2, 3, 4, y 5 genes menores de efectos aditivos; el número de genes implicados en la resistencia se determinó con base en las frecuencias observadas de

A second classification of the families in the field allowed us to corroborate that the families classified in group 1 remained as is or where reclassified in group 3 if the infection levels were 5% greater than the resistant progenitor.

Expected frequencies of the different groups in the susceptible x resistant crosses, the expected frequencies of the F3 families of the four groups of classification illustrates in table 3, below the expectation that the resistance is conditioned for 2, 3, 4, and 5 genes under additive effects. The number of the genes implicated in the resistance was determined based on the observed frequencies of the families classified in group 2 and compared with the expected frequencies in Table 3. For example, if the resistance was controlled for two genes, the expected frequencies of the homozygous families were susceptible at 6.25% (1/16); if it was conditioned for three genes, the proportion would be 1.6% (1/64), and if it was controlled for four genes, the proportion would be equivalent to 0.4% (1/256).

The distribution, relative frequencies of the F3 families, the number of genes that conditioned the resistance and the Ji-squared (X2) of the four susceptible x resistant crosses, is shown in table 4.

The criterion to determine the number of genes is based on the number of susceptible homozygous families, which are easier to identify in field under the expectation that the pathogen virulence is recessive that the resistance in plants is dominant (Roelfs and Groth, 1988). The frequency of

Núm. de genes

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4

2 6.3 6.3 37.5 50.03 1.6 1.6 56.3 40.64 0.4 0.4 68.0 31.35 0.1 0.1 76.2 23.6

Cuadro 3. Frecuencias relativas esperadas de familias F3 de las cruzas susceptible por resistente en los cuatro grupos de clasificación cuando la resistencia está controlada por genes menores de efectos aditivos.

Table 3. Relatively expected frequencies of the F3 families of the susceptible crosses for resistance in the four groups of classification when the resistance is controlled for genes under additive effects.

Grupo 1= familias homocigóticas resistentes; grupo 2= familias homocigóticas susceptibles; grupo 3= familias heterocigóticas con plantas resistentes y plantas intermedias; grupo 4= familias heterocigóticas con plantas resistentes, plantas intermedias y susceptibles.


las familias clasificadas en el grupo 2 y comparadas con las frecuencias esperadas del Cuadro 3. Por ejemplo, si la resistencia estuviera controlada por dos genes las frecuencias esperadas de familias homocigóticas susceptibles de 6.25% (1/16); si fuera condicionada por tres genes, la proporción sería 1.6% (1/64), y si estuviera controlada por cuatro genes, la proporción sería equivalente a 0.4% (1/256).

La distribución, frecuencias relativas de las familias F3, el número de genes que condicionan la resistencia y la prueba de Ji- cuadrada (X2) de las cuatro cruzas susceptible x resistente, se muestran en el Cuadro 4.

El criterio para determinar el número de genes se basó en el número de familias homocigóticas susceptibles, las cuales son más fáciles de identificar en campo, bajo el supuesto de que la virulencia del patógeno es recesiva y que la resistencia en planta es dominante (Roelfs y Groth, 1988). La frecuencia de familias F3 homocigótica similares al progenitor resistente o susceptibles fueron en frecuencia muy baja lo que indica que la resistencia fue compleja, condicionada por más de un gen y no se basa en genes de efectos mayores.

Con base en las frecuencias esperadas y observadas (Cuadro 4), y mediante la prueba de X2, se determinó que de dos a tres es el número mínimo de genes de efecto aditivo que controlan la resistencia en las variedades Cortázar S94, Bárcenas S2007 y Maya S2007. Como en la variedad Urbina S2007 se incrementó la frecuencia de familias de tipo intermedio, grupo 3 con respecto a las familias susceptibles,

homozygous F3 families similar to the resistant or susceptible progenitor had low frequency, which indicates that the resistance was complex and conditioned for more than one gene and not based on genes with great effects.

Based on the expected and observed frequencies (Table 4) and by the X2 test, it was determined that two or three is the minimum number of genes of additive effect that control the resistance in the varieties Cortázar S94, Bárcenas S2007 and Maya S2007. As in the Urbina S2007 variety, the frequency of the families was intermediately increased, group 3 with respect to the susceptible families, group 4, probably in this

case, the number of genes will be three or four. However, the frequency of the susceptible families was much greater than the resistant families, as you can see in Table 4.

The former suggests the possibility of mechanical mixes and the presence of voluntary plants that the F2 is planted to the F3 families. The consequence is that the number of genes that are gaining resistance to yellow rust in the liberated varieties for the planting in Bajío is underestimated. However, the number of genes that is determined by frequency of families as resistant as the resistant progenitor; this could infer that the resistance to yellow rust is determined by 2-3 genes in Cortázar S94, Maya S2007, and Bárcenas S2007 and 3-4 in Urbina S2007.

In the Bárcenas S2002 variety, the presence of necrosis on the leaf tip (Ltn= leaf tip necrosis) was observed. A morphological character manifested when the gene resistant

Grupos 1 2 3 4 Núm de

genesCruza T R O RE Su O Su E Seg O Seg E Seg O Seg E X2

AOC-YrA/Cortázar S94 119 4.2 6.3 6.7 6.3 44.5 37.5 44.5 50 2 2.6

AOCYrA/Urbina S2007 120 0.8 1.6 4.2 1.6 50.0 56.3 45 40.6 3 5.8

AOC-YrA/Maya 2007 118 1.7 6.3 5.1 6.3 46.6 37.5 46.6 50 2 6

AOCYrA/BárcenasS2002 120 2.5 6.3 10.1 6.3 29.4 37.5 58 50 2 7.6

Cuadro 4. Distribución y frecuencias observadas y esperadas de familias F3 en los cuatro grupos de clasificación de las cruzas entre el progenitor susceptible (AOC-YrA) y los progenitores resistentes (Cortázar S94, Urbina S2007, Maya S2007 y Bárcenas S2002), en Chapingo, Texcoco, México, 2009.

Table 4. Distribution and observed/expected frequencies of F3 families. In the crosses between the susceptible and resistant progenitor (AOC-YrA). Chapingo, Texcoco, México, 2009.

T= total de familias evaluadas; RO= resistente observado; RE= resistente esperado; SegO= segregante observado; Su O= susceptible observado; SuE= susceptible esperado; 3 grados de libertad; α= 0.05; X2 = 7.815.


grupo 4, probablemente en este caso el número de genes sea de tres a cuatro. Sin embargo; la frecuencia de familias susceptibles fue mucho mayor que las familias resistentes, como se puede observar en el Cuadro 4. Lo anterior sugiere la posibilidad de mezclas mecánicas y presencia de plantas voluntarias cuando se sembró la F2 para en la obtención de familias F3. Esto trae como consecuencia que el número de genes que están confiriendo la resistencia a la roya amarilla en las variedades liberadas para su siembra en el Bajío sea subestimado. Sin embargo, si el número de genes se determina por la frecuencia de familias tan resistentes como el progenitor resistente; se podría inferir que la resistencia a la roya amarilla está determinada por 2-3 genes en Cortázar S94, Maya S2007 y Bárcenas S2007, y de 3-4 en Urbina S2007.

En la variedad Bárcenas S2002, se observó la presencia de necrosis en la punta de la hoja (Ltn= Leaf tip necrosis), carácter morfológico manifestado cuando está presente el gen de resistencia a roya de la hoja Lr34, y también ligado al gen Lr46. El gen Lr34 es el mismo que condiciona resistencia a roya amarilla y se denomina como Yr18 (Kratinger et al., 2009); este gen ayuda a reducir la severidad de la enfermedad, pero individualmente es insuficiente por lo que los niveles de desarrollo de la enfermedad se llegan a incrementar hasta 70%.

El gen Lr46 también está asociado a la quemadura de la punta de la hoja (Ltn). Estudios realizados en CIMMYT han mostrado que el gen Lr46 está fuertemente ligado al gen Yr29 que confiere resistencia de enroyamiento lento a la roya amarilla, el cual tiene efecto similar al del Yr18. Otro gen de efectos menores es Yr30 y se considera de naturaleza durable con efecto aditivo al interactuar con otros genes de efectos aditivos.

Villaseñor et al. (2009) encontró resultados similares en variedades de trigo para temporal donde se muestra que los altos niveles de resistencia, están siendo conferidos por la presencia de tres y cuatro genes de efecto aditivo. Singh y Rajaram (1994) determinaron que la resistencia de Puccinia striiformis está controlada por uno a tres genes aditivos. En este estudio se observó que un mayor número de genes confirió mayor resistencia en los progenitores utilizados, los cuales tuvieron bajos niveles de infección.

Los resultados de las familias F3 indican que la variedad Urbina S2007 posee al menos un número mayor de genes que las otras tres variedades, no obstante es necesario analizar si las cuatro variedades poseen genes diferentes.

to leaf rust is present Lr34, and also linked to the gene Lr46. The gene Lr34 is the same that conditions resistance to yellow rust and is dominated as Yr18 (Kratinger et al., 2009); this gene helps reduce the severity of the disease, but individually it is insufficient for what the levels of disease development tend to increase- up to 70%.

The gene Lr46 is also associated with the burning of the point of the leaf (Ltn). Studies done in CIMMYT have shown that the gene Lr46 is strongly linked to the gene Yr29 that this confers resistance of slow rusting to yellow rust, which has a similar effect to Yr18. Another gene of less effect is Yr30 and it is considered naturally durable with an additive effect once it interacts with other genes of additive effects.

Villaseñor et al. (2009) found similar results in rain-fed wheat varieties where high levels of resistance are shown; these are being conferred by the presence of three and four genes with additive effect. Singh and Rajaram (1994) determined that the resistance of Puccinia striiformis is controlled by one to three gene additives. In this study it was observed that a greater number of genes conferred greater resistance in the utilized progenitors, which had low levels of infection.

The results of the F3 families indicate the Urbina S2007 variety possesses at least one number greater of genes than the other three varieties, nevertheless it is necessary to analyze if the four varieties possess different genes.

In wheat and other cereals, the similarity of resistance genes, which can be observed upon evaluating the resultant progenies of the crosses between resistant progenitors, is made evident when there is no segregation observed in said progenies of susceptible homozygous families (Mariscal et al., 2010).

In none of the families of the resistant x resistant cross were susceptible families observed (group 2). Neither were there observed segregating families of group 4, which suggests that the genes that condition resistance in these varieties are the same; the other possibility is that at least one gene of the additive effects is in common with the four varieties.

Adhikari et al. (1999), upon making genetic studies between genotypes of oatmeal with the resistant progenitor <omega> with 15 other resistant lines, it was observed that the families of these crosses were homozygous resistant, indicating that


En el Cuadro 5 se presenta la distribución de familias F3, de las cruzas entre los progenitores resistentes, sembrados en el CEVAMEX durante el verano, 2009.

En trigo y en otros cereales, la similitud de genes de resistencia, que se puede observar al evaluar las progenies resultantes de las cruzas entre progenitores resistentes, se hace evidente cuando no se observa segregación en dichas progenies de familias homocigóticas susceptibles (Mariscal et al., 2010).

En ninguna de las familias de las cruzas resistente por resistente se observaron familias susceptibles (grupo 2), tampoco se observaron familias segregantes del grupo 4, lo que sugiere que los genes que condicionan la resistencia en estas variedades son los mismos; la otra posibilidad es que por lo menos un gen de efectos aditivos sea común en las cuatro variedades.

Adhikari et al. (1999) al hacer estudios genéticos entre genotipos de avena con el progenitor resistente “omega” con otras 15 líneas resistentes, observaron que todas las familias de estas cruzas fueron resistentes homocigóticas, indicando que la falta de segregantes susceptibles se debió a que los progenitores tenían los mismos genes o éstos eran diferentes, probablemente eran genes ligados o alélicos.

the lack of susceptible segregates was due to the fact that the progenitors had the same genes or these were different, probably they were linked or allelic genes.

McKenzie et al. (1965), concluded that the cross between the progenitors `Rosen´s Mutant*`C.I.6829´ possess the same gene `H´, that confirms resistance to the 6AF race of stem rust upon observing that the 33 F3 families were resistant.

The presence of the tip burning on the leaf could indicate that this gene is possibly Yr18; that once it was advanced in Salamanca S75 and that it is as a progenitor in all of the resistant varieties (Table 1). However, the molecular analysis indicated that the Salamanca S75 variety does not possess the YR18 gene, which confirms resistance from slow rustin to yellow rust and is linked to the gene Lr34, located on the 7D genome, Kolmer et al. (2008).

The other possibility is that it is the gene Lr46 which is linked to the gene Yr29 William et al. (2003), and also linked to the tip burning of the leaf Rosewarne et al. (2006). Molecular tests indicate the presence of Yr29 in the four varieties (Huerta-Espino non-publicated data) being Salamanca S75 the common progenitor in the four varieties and where the presence of the Yr29 gene was determined (Kolmer et al., 2008).

Cruza Número de familias por grupo Total de familias

1 2 3 4Cortázar S94 x Urbina S2007 88 - 10 - 98

Cortázar S94 x Maya S2007 93 - 5 - 98

Cortázar S94 x Bárcenas S2002 92 - 6 - 98

Urbina S2007 x Maya S2007 94 - 4 - 98

Urbina S2007 x Bárcenas S2007 92 - 6 - 98

Maya S2007 x Bárcenas S2002 98 - - - 98

Cuadro 5. Distribución de familias F3, en los cuatro grupos de clasificación de las cruzas entre los progenitores resistentes (Cortázar S94, Urbina S2007, Maya S2007 y Bárcenas S2002), en el CEVAMEX durante el verano de 2009.

Table 5. Distribution of the F3 families in four classification groups of the crosses between the resistant progenitors (Cortázar S94, Urbina S2007, Maya S2007 y Bárcenas S2002), in CEVAMEX, 2009.


McKenzie et al. (1965), concluyeron que la cruza entre los progenitores `Rosen´s Mutant*`C.I.6829´ poseen el mismo gen ̀ H´, que confiere resistencia a la raza 6AF de roya del tallo esto a observar que las 33 familias F3 fueron resistentes.

La presencia de la quemadura de la punta de la hoja podría indicar que este gen posiblemente sea Yr18; que alguna vez se postuló en Salamanca S75 y que está como progenitor en todas estas variedades resistentes (Cuadro 1); sin embargo, el análisis molecular indica que la variedad Salamanca S75 no posee el gene Yr18, el cual confiere resistencia de enroyamiento lento a la roya amarilla y que está ligado al gene Lr34 localizado en el genoma 7D, Kolmer et al. (2008).

La otra posibilidad es que sea el gen Lr46, el cual está ligado al gen Yr29 William et al. (2003); y también ligado a la quemadura de la punta de la hoja Rosewarne et al. (2006). Pruebas moleculares indican la presencia de Yr29 en las cuatro variedades (Huerta-Espino datos sin publicar), siendo Salamanca S75 el progenitor común en las cuatro variedades y en donde se ha determinado la presencia del gene Yr29 Kolmer et al. (2008).

En variedades como Pavón F76 y Huites F95 que no poseen el gen Yr18, también es posible reducir los niveles de infección mediante otros genes que igualmente inducen este tipo de resistencia, como Yr29 y Yr3 Singh et al. (2001 y 2003).

Por otro lado, se ha determinado que el gen Yr18 está presente en Urbina S2007 y Cortázar S94, pero no en Bárcenas S2002 y Maya S2007, mientras que Yr30 está presente en Cortázar S94, Bárcenas S2002 y Maya S2007 pero no en Urbina S2007.

Singh y Dubin (1997) y Singh et al. (2000) encontraron que las combinaciones de Yr18 más o tres genes de la misma naturaleza inducen niveles aceptables de resistencia, y que a mayor número de genes de efecto aditivo la resistencia es más estable en cualquier ambiente que presente roya amarilla.

Un gen adicional localizado en el cromosoma 7B, también está presente en Urbina S2007, pero no en las otras variedades. Lo anterior explica la ausencia de familias susceptibles y confirma el efecto aditivo entre los genes antes mencionados y en particular la del gen Yr29. El mayor nivel de resistencia y número de genes en Urbina S2007 indica la presencia de un gen adicional y diferente a los antes mencionados.

In the varieties like Pavón F76 and Huites F95 that don’t possess the gene Yr18, it is possible to reduce the level of infection by other genes that similarly induce this type of resistance like Yr9 and Yr3 Singh et al. (2001 and 2003).

On the other hand, it was determined that the gene Yr18 is present in Urbina S2007 and Cortázar S94 but not in Bárcenas S2002 or May S2007, while Yr30 is present in Cortázar S94, Bárcenas S2002 and Maya S2007 but no tin Urbina S2007.

Singh and Dubin (1997) and Singh et al. (2000) found that the combinations of Yr18 more than three genes of the same kind induced acceptable levels of resistance, and that a greater number of genes of the resistant additive effect is more stable in any environment where yellow rust is present.

An additional gene located on chromosome 7B, is also present in Urbina S2007, but not in other varieties. The former explains the absence of susceptible families and confirms the additive effect between the aforementioned genes and in particular, the gene Yr29. The greater level of resistance and number of genes in Urbina S2007 indicated the presence of an additional gene- different than the ones previously mentioned.

Conclusions

Based on the results of the F3 families of the resistant x susceptible crosses, it is concluded that the resistance of the adult plant to yellow rust in the Urbina S2007 variety is determined by at least three genes of additive effect. This variety possesses a greater number of genes, or at least a different gene that confers a greater level of resistance. In the varieties S94, Bárcenas S2007 y Maya S2007, between two and three genes were identified, confirming the resistance.

In the crosses of the resistant x resistant families, no susceptible families were observed-this indicates that these varieties have at least one gene in common.



Conclusiones

Con base en los resultados de las familias F3 de las cruzas resistente x susceptibles, se concluye que la resistencia de planta adulta a roya amarilla en la variedad Urbina S2007 está determinada por al menos tres genes de efectos aditivos, esta variedad posee mayor número de genes o al menos un gen diferente que le confiere mayor nivel de resistencia. En las variedades Cortázar S94, Bárcenas S2007 y Maya S2007 se identificaron entre dos y tres genes confiriendo la resistencia.

En las cruzas de familias resistentes x resistentes no se observaron familias susceptibles lo que indica que estas variedades tienen al menos un gen en común.

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La evolución del patrón de cultivos de México en el marco de la integración económica, 1980 a 2009*

The evolution in the pattern of Mexican crops in the face of economic integration, 1980 to 2009

Daniela Cruz Delgado1, Juan Antonio Leos Rodríguez2§ y J. Reyes Altamirano Cárdenas3

1Posgrado en Problemas Económico Agroindustriales. Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco, km 38.5. Chapingo, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 015959556753. [email protected]. Coordinación de Posgrado del CIESTAAM. Universidad Autónoma Chapingo. Tel. 015959521722. [email protected]. 3Dirección General de Investigación y Posgrado. Universidad Autónoma Chapingo. Tel. 015959521559. §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: junio de 2011

Aceptado: enero de 2012

Resumen

Ante la apertura económica de México, acentuada con la firma del Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN), se predijeron diversos cambios en el flujo comercial agropecuario que se reflejarían en el patrón de cultivos. Se esperaba la sustitución de los menos competitivos (granos básicos y oleaginosas) por los más competitivos (frutas y hortalizas). El objetivo de la investigación fue analizar los cambios del patrón de cultivos y los factores que explican las variaciones de la producción en México en el contexto de la apertura. Se utilizó la metodología propuesta por FAO (1994) que consiste en el cálculo de tasas medias de crecimiento anual (TMCA) de la producción y de los factores que la explican (efecto superficie, rendimiento, estructura de uso del suelo y la interacción de los tres). La producción de granos básicos, y en particular de maíz, no se desplomó como se predijo, pero la producción de oleaginosas disminuyó debido al efecto superficie y creció la de forrajes, frutales y hortalizas debido al mismo efecto. Los tres factores explicativos: superficie, rendimiento y estructura, influyen de manera importante en el crecimiento de la producción agrícola nacional, a diferencia de algunos cultivos individuales y grupos de cultivos donde predomina alguno de los efectos.

Abstract

In the face of Mexico's economic liberalization, enhanced with the signing of the North American Free Trade Agreement (NAFTA), several changes were predicted in the agricultural commercial activity which would reflect on the crop pattern. The least competitive (basic and oily grains) were expected to be replaced by the most competitive (fruits and vegetables). The aim of the investigation was to analyze the changes in the crop patterns and the factors that explain the variations in the production in Mexico, in the context of liberalization. The methodology proposed by FAO (1994) was used, which consisted in calculating the average annual growth rates (TMCA) of the production and of the factors that explain it (surface effect, yield, soil use structure, and the interaction of the three). The production of basic grains, particularly maize, did not plummet as predicted, although the production of oily seeds did fall, due to the surface effect, and the production of fodder, fruits and vegetables increased, due to the same effect. The three explanatory factors - surface, yield and structure - have an important influence on the growth of the country's agricultural production, unlike some individual crops and groups of crops, in which one of these effects are predominant.

Daniela Cruz Delgado et al.894 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

Palabras clave: apertura comercial, efectos explicativos, producción agrícola.

Introducción

El patrón de cultivos en México ha evolucionado a través de los años. Los productores se han adaptado a las condiciones económicas, sociales y tecnológicas imperantes, esto los conduce a reconvertir y modificar sus procesos productivos y, en consecuencia, la estructura de la producción agrícola, que se modifica por diversos factores como la expansión de la frontera agrícola o incorporación de nuevas tierras al cultivo (vía extensiva), por los rendimientos (vía intensiva) y la estructura de cultivos. La interacción de los tres factores inciden de manera conjunta en la producción, a lo que se llama efecto combinado (FAO, 1994).

La apertura comercial, iniciada en la década de 1980 y acentuada con la firma del TLCAN, y los cambios en la demanda del mercado han propiciado una sustitución de cultivos que dio como resultado un nuevo patrón tanto de cultivos como de localización geográfica de la producción. Antes de la firma del TLCAN se predijo que con el cambio en los precios relativos provocados por la apertura comercial se modificaría la estructura de la oferta agropecuaria mexicana (Yúnez, 2006); se expandiría la producción de cultivos competitivos o de exportación (hortalizas y frutas) y se contraería la de bienes no competitivos o importados (granos y oleaginosas y algunos productos de la ganadería).

Los productores de frutas y hortalizas estaban muy interesados en una liberalización inmediata para que sus productos pudieran ser fácilmente exportados. Sin embargo, los productores nacionales de maíz y frijol demandaban una protección del sector o por lo menos una apertura gradual. En Estados Unidos de América la situación era, en general, la opuesta, los productores de cereales deseaban acelerar la apertura del mercado para colocar sus productos en México; en cambio, muchos agricultores de frutas y hortalizas exigían preservar las restricciones sanitarias para impedir la entrada de productos mexicanos (Rubio, 1992).

En el caso del maíz, se pactó una liberalización completa en un plazo de 15 años a partir de la firma del TLCAN. Esto permitiría amortiguar algunos efectos nocivos como la emigración masiva de mano de obra, pero sobre todo se buscaba que los productores nacionales tuvieran tiempo

Key words: commercial liberalization, explanatory effects, agricultural production.

Introduction

The crop pattern in Mexico has evolved throughout the years. Farmers have adapted to the ruling economic, social and technological conditions, and this has led them to reconvert and modify their productive processes, and consequently, the structure of farming, which is modified by diverse factors such as the broadening of the agricultural border or incorporating new lands to the crop (extensively), by yields (intensively) and the structure of crops. The interaction of the three factors together have a bearing on production, and this is called the combined effect (FAO, 1994).

Economic liberalization, which began in 1980 and was enhanced with the signing of the North American Free Trade Agreement (NAFTA), and the changes in the demand of the market have led to a crop substitution that resulted in a new pattern of crops and of geographic localization of the production. Before the signing of the NAFTA, it was forecasted that with the change in relative prices caused by the commercial liberalization, the Mexican food and agriculture supply structure would be modified (Yúnez, 2006); the production of competitive or export products (fruits and vegetables) would expand, and the production of non-competitive or imported goods (grains and oily crops, and some cattle products) would shrink.

Fruit and vegetable farmers were very interested in an immediate liberalization, so their products could be easily exported. However, Mexican maize and bean farmers demanded their sector be protected, or at least gradually liberalized. In the United States, the general situation was quite the opposite. Cereal farmers wanted to speed up the liberalization of the market so they could place their products in Mexico; on the other hand, many fruit and vegetable farmers demanded the sanitary restrictions be preserved, in order to prevent Mexican products from entering (Rubio, 1992).

For maize, the Agreement was for a complete liberalization in a period of 15 years after the NAFTA was signed. This would help cushion some of the negative impacts, such as mass migration of Mexican workforce. However, the goal was to give Mexican farmers enough time to adapt to the conditions

La evolución del patrón de cultivos de México en el marco de la integración económica, 1980 a 2009 895

suficiente para adaptarse a las condiciones de modernización y liberalización (Rubio, 1992). De esta manera, se esperaba que el cultivo de maíz se modernizara, se sustituyera o se siguiera con su cultivo de manera tradicional (CCA, 1998).

En un estudio Vélez y Rubio (1994) predijeron los efectos del TLCAN en México sobre algunos cultivos y grupos de cultivos. Se esperaba un incremento en las importaciones de granos básicos y en las exportaciones de frutas y hortalizas, las cuales han perdido competitividad, porque aunque México sostiene su liderazgo, otros países están ganando más cuotas de mercado, lo que puede disminuir las ventajas con que cuenta el sector agroexportador mexicano (Avendaño, 2008; Macías, 2010).

El Centro de Investigaciones Económicas, Sociales y Tecnológicas de la Agroindustria y la Agricultura Mundial (CIESTAAM, 1992) presentó una investigación de la competitividad agropecuaria de México frente al TLCAN y concluyó que el país tenía poco que ganar y mucho que perder con el tratado, principalmente en granos, lácteos y carnes y que la necesidad de hacer frente a la competencia externa promovería la sustitución de cultivos tradicionales como el maíz y el frijol, en los que no existían ventajas comparativas, por otros cultivos que garantizaran una actividad rentable.

Las investigaciones que analizan la interrelación entre TLCAN y agricultura mexicana abordan temas sobre su impacto en el sector agrícola (Fortis et al.; 2004; Málaga y Gary, 2010). Otras analizan los efectos sobre la producción y el comercio de algún cultivo (Guajardo y Villezca, 2004; Ayala et al., 2008; Knutson et al., 2010) o grupo de cultivos, entre los que destacan los de frutas y hortalizas (Mestiza y Escalante, 2003; Avendaño, 2008; Macías, 2010). Y autores como Martínez (2002) y De Ita (2003); Vilas-Ghiso y Liverman (2007); Zhang (2010), han evaluado los efectos ambientales derivados del TLCAN y Coughlin y Wall (2003) y Avendaño y Acosta (2009) analizaron los cambios en el patrón de cultivos y del comercio.

Respecto al comercio bilateral de productos agropecuarios, en 1990 el valor de las exportaciones mexicanas fue de 2 mil 611 millones de dólares y las importaciones de origen norteamericano ascendieron a 2 mil quinientos millones de dólares. En 2010, México fue el principal proveedor de productos agropecuarios de Estados Unidos de América, el valor de las exportaciones mexicanas hacia ese país fue de más 7450 millones de dólares, que representaron 17.5% del total de las importaciones estadounidenses en este rubro.

of modernization and liberalization (Rubio, 1992). In this way, maize crops were expected to be modernized, substituted, or continued in the traditional way (CCA, 1998).

Vélez and Rubio (1994) in a study forecasted the effects of NAFTA in Mexico on some crops and groups of crops. An increase was expected in the imports of basic grains and in exports of fruits and vegetables, which have lost competitiveness, because although Mexico holds its leadership, other countries are gaining more market shares, which could reduce the advantages of the Mexican exporting agricultural sector (Avendaño, 2008; Macías, 2010).

The Center for Economic, Social and Technological Research for the Agricultural Industry and World Agriculture (CIESTAAM, 1992) presented an investigation on the competitiveness of farming in Mexico facing NAFTA, and concluded that the country had little to gain and lots to lose with the Agreement, mostly regarding grains, dairy and meat, and that the need to meet the competition would promote the substitution of traditional crops such as maize and beans, in which there were no comparative advantages, with other crops which would guarantee a profitable activity.

Investigations that analyze an interrelation between NAFTA and Mexican agriculture deal with topics on their impact on the agrarian sector (Fortis et al.; 2004; Naude, 2004; Naude, 2006; Sánchez and de la Luz, 2007; Málaga and Gary, 2010). Others analyze the effects on production and the commercialization of some other crop (Guajardo, 2004; Ayala, 2008; Knutson et al., 2010) or group of crops, the most important of which are fruits and vegetables (Mestiza and Escalante, 2003; Avendaño, 2008; Macías, 2010). Authors such as Martínez (2002) and De Ita (2003); Vilas-Ghiso and Liverman (2007); Zhang (2010), have evaluated the environmental effects that have derived form NAFTA, and Coughlin (2003) and Avendaño and Acosta (2009) analyzed the changes in the crop patterns and in trade.

Regarding the bilateral trade of farming products, in 1990, Mexican exports were worth a total of 2.6 billion dollars, and imports from the U.S., 2.5 billion dollars. In 2010, Mexico was the main supplier of farming products for the U.S.: Mexican exports across its northern border were valued in over 7.4 billion dollars, which accounted for 17.5% of the total imports to the U.S. for that sector.

Vegetables made up the majority of farm produce exports to the U.S. in 1991 and of Mexican exports in that same year; 69% came from the U.S., and the most important crops were maize,


Las hortalizas constituyeron la mayor parte de las exportaciones agropecuarias a Estados Unidos de América en 1991 y de las importaciones mexicanas de ese mismo año; 69% provino de ese mismo país, destacaron maíz, sorgo, soya, azúcar, carne de res y ternera, grasas animales, productos lácteos y trigo (Vélez y Rubio, 1994). En 2010 México proveyó 76.7% de las lechugas y achicorias importadas por Estados Unidos de América.

El objetivo de la presente investigación fue analizar los cambios experimentados por el patrón de cultivos y los factores explicativos de la producción agrícola (superficie, rendimiento, estructura y combinado) en México de 1980 a 2009. La hipótesis de este trabajo es que la producción agrícola nacional se explica de manera importante por los tres efectos: superficie, rendimiento y estructura, ya que alguno de ellos prevalecerá en algunos cultivos o grupos de cultivos pero en el cálculo de su explicación para el crecimiento de la producción nacional el valor de cada uno de ellos será importante.


Se utilizó la metodología propuesta por FAO (1994), que consiste en la obtención de números índices y de tasas medias de crecimiento anual (TMCA) para el análisis de la producción agrícola, así como en determinar los factores (efectos) que explican sus cambios. La cuantificación de tales efectos no constituye explicaciones finales sobre los cambios de la producción, pero sirven de guía para orientar nuevas investigaciones en la profundización del análisis de las explicaciones finales que inciden en ella.

La determinación de los efectos en el crecimiento de la producción aísla y cuantifica los impactos (efectos) sobre las variaciones de la producción a partir de tres elementos: la superficie, los rendimientos y la estructura de usos del suelo. Los efectos consisten en las variaciones experimentadas por la superficie cosechada (efecto superficie), las variaciones ocurridas en los rendimientos físicos por unidad de superficie (efecto rendimiento) y los cambios ocurridos en las proporciones que los distintos cultivos han ocupado en la superficie cosechada (estructura de usos del suelo).

Los datos para el análisis se obtuvieron de los registros históricos del Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP, 2009), de la base de datos agrícolas del Sistema de Información Agroalimentaria de Consulta:

sorghum, soybeans, sugar, beef and veal, lard, dairy products, and wheat (Vélez and Rubio, 1994). In 2010, Mexico supplied 76.7% of all the lettuce and chicory imported by the U.S.

The aim of this investigation was to analyze the changes undergone by the crop pattern and the explanatory factors of agricultural production (surface, yield, structure and combined) in Mexico from 1980 to 2009. The hypothesis of this investigation is that the Mexican agricultural production can be explained mostly by the three effects: surface, yield and structure, since one of the three will prevail in some crops or groups of crops, although in the calculation of its explanation for the growth of the country's production, the value of each one will be important.

Materials and Methods

The methodology proposed by FAO (1994) was used, which consisted in obtaining the index numbers and the average annual growth rates (TMCA) for the analysis of agricultural production, as well as in determining the factors (effects) that explain their changes. The quantification of such effects does not constitute final explanations on production changes, yet they can serve as a guide to orient new investigations on deepening the analysis of the final explanations that have a bearing on them.

Determining the effects on the growth of the crops isolates and quantifies the impacts (effects) on the variations of the production from three elements: surface, yields and soil use structure. The effects consist of the variations undergone by the surface planted (surface effect), the variations in physical yields by surface unit (yield effect) and the changes that take place in the proportions that the different crops have occupied in the planted surface (soil use structure).

The data for analysis were obtained from the historical records of the Farming and Fishing Information Service (SIAP, 2009), from the agricultural database of the Reference Farming Information System: SIACON 1980-2009, which gathers information on the following variables: planted, harvested and damaged surface; production volume; yields; production value and average rural price.

The explanatory factors were explained for national production for the crops selected, which include: maize, bean, sorghum, rice, wheat, safflower, soybean, cotton,


SIACON 1980-2009, que recopila información sobre las siguientes variables: superficie sembrada, cosechada y siniestrada; volumen de producción; rendimientos; valor de la producción y precio medio rural.

Los factores explicativos se calcularon para la producción nacional, para los cultivos seleccionados como son: maíz, frijol, sorgo, arroz, trigo, cártamo, soya, algodón, caña de azúcar y cebada, que fueron con los que inició su operación el Programa de Apoyos Directos al Campo (PROCAMPO), para el maíz blanco, para cinco grupos de cultivos: granos básicos, oleaginosas, hortalizas, frutales y forrajes. El análisis estatal se hizo para Jalisco, Veracruz y Sinaloa (Figura 1), principales estados agrícolas por su aportación al PIB agropecuario nacional en 2008 (INEGI, 2010) y consistió en determinar la participación relativa de los diez cultivos seleccionados en la superficie sembrada en cada uno de ellos.

Se calcularon la TMCA de la producción agrícola.

Donde: K = año terminal; k = año base; n = número de años y sus efectos explicativos con las fórmulas siguientes:

Para cada cultivo seleccionado

Efecto superficie:

Efecto rendimiento:

Efecto combinado: E.C.= E.S. * E.R.

Y dado que la suma de los tres efectos debe explicar la TMCA de la producción, se da la siguiente igualdad: E.S. + E.R. + E.C.= TMCA.

Para la producción nacional y grupos de cultivos

Efecto superficie: Efecto rendimiento: que es el promedio de dos efectos parciales:

a) Tomando la superficie del año 0:

sugarcane, and barley, with which the Program of direct support to the farmer (PROCAMPO) began operating, for white maize, for five groups of crops: basic grains, oily grains, vegetables, fruits, and fodder. Statewide analyses were carried out for Jalisco, Veracruz and Sinaloa (Figure 1), the main agricultural states due to their contribution to Mexico´s farming GDP in 2008 (INEGI, 2010); the analysis consisted in determining the relative participation of the ten crops selected in the surface planted in each one of them.

The TMCA for agrarian production was worked out.

Where: K= terminal year; k= base year; n= number of years and their explanatory effects with the following formulas:

For each crop selected

Surface effect:

Yield effect:

Figura 1. Participación del PIB agropecuario estatal en el PIB agropecuario nacional (miles de pesos constantes a precios de 2003, 2008. Fuente: elaboración propia con datos de INEGI (2010).

Figure 1. Participation of the statewide farming GDP in the country’s GDP (thousands of pesos at constant prices in 2003, 2008. Source: own compilation based on data by INEGI (2010).

Quintana RooDistrito Federal

TlaxcalaCampeche

Baja California SurColima

MorelosTabasco

AguascalientesQuerétaro

YucatánNuevo León

NayaritHidalgo

San Luis PotosíZacatecasCoahuila

Baja CaliforniaGuerrero

TamaulipasOaxaca

DurangoPuebla

MéxicoChiapas

GuanajuatoChihuahua

SonoraMichoacán

Sinaloa Veracruz

Jalisco0 10000000 20000000 30000000 40000000

Si(n) * Ri(0) * Pi(0)E.S.= TMCA: Si(0) * Ri(0) * Pi(0)

Si(0) * Ri(n) * Pi(0)E.R.= TMCA: Si(0) * Ri(0) * Pi(0)

Σ Si(n)E(0) * Ri(0) * Pi(0)E.S.= TMCA: Σ Si(0) * Ri(0) * Pi(0)

E.R.total= E.R.(0) + E.R.(n) 2

E.R.(0)= TMCA: Σ Si(0) * Ri(n) * Pi(0) Σ Si(0) * Ri(0) * Pi(0)

Si(n) * Ri(0) * Pi(0)E.S.= TMCA: Si(0) * Ri(0) * Pi(0)

Si(0) * Ri(n) * Pi(0)E.R.= TMCA: Si(0) * Ri(0) * Pi(0)


Combined effect: E.C.=E.S.*E.R.

And given that the sum of the three effects must explain the TMCA of the production, the following equality is given: E.S.+E.R.+E.C.=TMCA

For national production and groups of harvests

Surface effect:

Yield effect: which is the average of two partial effects:

a) Taking the surface of year 0:

b) Taking the surface of year n:

Soil use structure effect:

which equals the average oftwo partial effects.

a) Taking the yields of the base year:

b) Taking the yields of year n:

Combined effect E.C. = E.S.*(E.R.+E.E)

Where: Si (n)= surface of the year of study; Ri (0)= yield of base year; Pi (0)= price of the base year; Si (0)= surface of base year; Ri (n)= yield of year of study; Si (n)(Eo)= surface of the year of study converted to the soil use structure of the base year.

b) Tomando la superficie del año n:

Efecto estructura de usos del suelo:

que equivale al promedio de dos efectos parciales.

a) Tomando los rendimientos del año base:

b) Tomando los rendimientos del año n:

Efecto combinado E.C.= E.S.*(E.R.+E.E)

Donde: Si (n)= superficie del año de estudio; Ri (0)= rendimiento del año base; Pi (0)= precio del año base; Si (0)= superficie del año base; Ri (n)= rendimiento del año en estudio; Si (n)(Eo)= superficie del año en estudio convertida a la estructura de usos del suelo del año base.


La superficie sembrada en México en 2009 fue 21.8 millones de ha; de las cuales 74.2% fueron de temporal y las restantes de riego, la TMCA de 1980 a 2009 fue 0.7%. Por modalidad las TMCA correspondientes fueron para temporal 0.8% y 0.3% para riego. Ha crecido más la superficie sembrada de temporal que la de riego (Figura 2). El incremento durante el periodo 1980-2009 en la superficie sembrada de temporal fue 26.7%, y en la de riego, 8.1%.

La superficie sembrada se incrementó más durante el periodo anterior (1980-1993) al TLCAN (6.5%), debido principalmente a la incorporación de nuevas tierras al cultivo durante los primeros años de la década de los 80. Después

E.R.(n)= TMCA: Σ Si(n) * Ri(n) * Pi(0) Σ Si(n) * Ri(0) * Pi(0)

E.E.total= E.E.(0) + E. E.(n) 2

Σ Si(n) * Ri(0) * Pi(0) Σ Si(n) E. E.(0)= TMCA:

Σ Si(0) * Ri(0) * Pi(0) Σ Si(0)

Σ Si(n) * Ri(n) * Pi(0) Σ Si(n) E. E.(0)= TMCA:

Σ Si(0) * Ri(n) * Pi(0) Σ Si(0)

Σ Si(n)E(0) * Ri(0) * Pi(0)E.S.= TMCA: Σ Si(0) * Ri(0) * Pi(0)

E.R.total= E.R.(0) + E.R.(n) 2

E.R.(0)= TMCA: Σ Si(0) * Ri(n) * Pi(0) Σ Si(0) * Ri(0) * Pi(0)

E.R.(n)= TMCA: Σ Si(n) * Ri(n) * Pi(0) Σ Si(n) * Ri(0) * Pi(0)

E.E.total= E.E.(0) + E. E.(n) 2

Σ Si(n) * Ri(0) * Pi(0) Σ Si(n) E. E.(0)= TMCA:

Σ Si(0) * Ri(0) * Pi(0) Σ Si(0)

Σ Si(n) * Ri(n) * Pi(0) Σ Si(n) E. E.(0)= TMCA:

Σ Si(0) * Ri(n) * Pi(0) Σ Si(0)



The surface planted in Mexico in 2009 was 21.8 million ha, out of which 74.2% were rainfed, and the rest were irrigated. The TMCA from 1980 to 2009 was 0.7%. By modality, the corresponding TMCA's were 0.8% for rainfed and 0.3% for irrigation. the surface planted for rainfed has grown more than that for irrigation (Figure 2). the increase during the period 1980-2009 in rainfed surfaces planted was 26.7%, and for irrigation, it was, 8.1%.

al llegar al límite de la frontera agrícola el incremento en superficie sembrada ha sido menor después (1994-2009) del TLCAN (4.2%). También la superficie sembrada de temporal se incrementó más antes del tratado (9.0%) que después (5.6%), mientras que el incremento de la superficie de riego ha sido 0.3% para ambos periodos.

Cambios en el patrón de cultivos

La superficie ocupada con los diez cultivos seleccionados se redujo 10.6% del trienio 1980-1982 a 2007-2009. De los 10 cultivos sólo cebada y sorgo mantienen prácticamente invariable su participación relativa en la superficie sembrada, el resto disminuye. La superficie destinada a la producción de los cultivos que no se analizan aumentó de 24.4 a 37.2%. La superficie sembrada de maíz tuvo un decremento 3.9% del trienio 1980-1982 a 2007-2009 (Cuadro 1).

La producción de cereales no se desplomó como se esperaba con el TLCAN, pero la superficie sembrada disminuyó, de ahí que la TMCA antes del Tratado fue 0.6% y para el periodo 1994-2009 fue -1.1%. Sin embargo, en oleaginosas se redujo tanto la superficie sembrada como el volumen de producción, sus TMCA de 1980 a 2009 fueron, -3.8 y -5.4% respectivamente (Figura 3). Los forrajes son el grupo que presenta el mayor crecimiento en superficie sembrada, ésta se incrementó 59.1% de 1980-1982, cuando ocupaban 18.1%, a 2007-2009 que ocuparon 28.8% de la misma.

1980-1982 2007-2009 Superficie

sembrada (ha)Estructura (%) Superficie

sembrada (ha)Estructura (%) Cambio en

participaciónAlgodón hueso 299697.7 1.5 96202.7 0.4 -67.9Arroz palay 185017.0 0.9 61987.3 0.3 -66.5Cártamo 599813.0 3.0 92809.0 0.4 -84.5Caña de azúcar 377771.7 1.9 728208.9 3.3 92.8Cebada grano 320702.3 1.6 317606.5 1.5 -1.0Frijol 2284700.0 11.3 1663726.8 7.6 -27.2Maíz grano 8252964.0 40.7 7928587.7 36.3 -3.9Sorgo grano 1740777.0 8.6 1920497.7 8.8 10.3Soya 317291.0 1.6 84683.5 0.4 -73.3Trigo grano 939419.3 4.6 805595.3 3.7 -14.2Suma 15318153.0 75.6 13699905.3 62.8 -10.6Resto de cultivos 4942069.0 24.4 8122921.2 37.2 64.4Total 20260222.0 21822826.5 7.7

Cuadro 1. Estructura de usos del suelo de los cultivos seleccionados.Table 1. Structure in soil uses for the crops selected.

Fuente: elaboración propia con datos de SIAP (2009).

Figura 2. Evolución de la superficie sembrada total, de riego y temporal en México. Fuente: elaboración propia con datos de SIAP (2009).

Figure 2. Evolution of the total surface planted, under rainfed and irrigation conditions in Mexico. Source: own compilation based on data by SIAP (2009).

Índi

ce 1

980=

1

1.60

1.50

1.40

1.30

1.20

1.10

1.00

0.90

1..

1..

1..

1..

1..

1..

1..

1..

1..

1..

2..

2..

2..

2..

2..

RiegoTemporalTotal


The surface planted had a higher increase (6.5%) during the period before NAFTA (1980-1993), due mostly to the incorporation of new fields for the crop during the first years of the 1980's. After reaching the limit of the agricultural boundary, the increase in surface planted has been lower (4.2%) after NAFTA (1994-2009). Also, the rainfed surface planted increased more before the Agreement (9.0%) than after (5.6%), whereas the increase in the irrigated surface has been 0.3% for both periods.

Changes in the pattern of crops

The surface planted with the ten crops selected was reduced by 10.6% from 1980-1982 to 2007-2009. Out of the 10 crops, only barley and sorghum have practically unchanged participations in the surface planted, and the rest decrease. The surface used for the production of the crops that are not analyzed increased from 24.4 to 37.2%. Surface with maize fell 3.9% from 1980-1982 to 2007-2009 (Table 1).

Cereal production did not plummet as expected with NAFTA, although the surface planted did decrease, hence the TMCA before the Agreement was 0.6% and for the period of 1994-2009, it was -1.1%. However, in oily grains, both the surface and production volume were reduced, and their TMCA from 1980 to 2009 were -3.8 y -5.4% respectively (Figure 3). Fodders are the group with the highest growth rate in surface planted: 59.1% from 1980-1982, when they covered 18.1%, to 2007-2009 that covered 28.8%.

The fruit and vegetable groups stand out in the sector since, altogether, they only cover 9.0% of the surface planted in the country, yet they provide 35.0% of the value of Mexico's production, whereas basic grains cover 56.7% of the surface and contribute 33.3% of the value of the production. From this viewpoint, fruits and vegetables are attractive to farmers, but investing on them is riskier than investing on grains (Díaz, 2006), which explains that the drop in grain production was not as drastic as expected before NAFTA, since farmers prefer the certainty they get from these crops.

The increase in the surface planted with vegetables from 1980 to 2009 was 73.3%. In 2007-2009, they covered 2.6% (Figure 4) of the surface planted countrywide. However, the most relevant aspect of this group of crops is that this surface contributed to 18.6% of the value of the agricultural production in the country. Its main destination is the United Stattes, as expected after the signing of NAFTA.

Los grupos de frutales y hortalizas destacan en el sector agrícola debido a que en conjunto abarcan sólo 9.0% de la superficie sembrada en el país, pero aportan 35.0% al valor de la producción nacional, mientras que los granos básicos ocupan 56.7% de la superficie y contribuyó 33.3% del valor de la producción. Visto desde esta óptica frutales y hortalizas resultan atractivos para los productores, pero su inversión es más riesgosa que la realizada en granos (Díaz, 2006), lo que explica que la producción de granos no haya disminuido tan drásticamente como se esperaba antes del tratado, ya que para los productores de éstos es preferible la certidumbre que su cultivo les proporciona.

El incremento en superficie sembrada de hortalizas de 1980 a 2009 fue 73.3%. En 2007-2009 ocuparon 2.6% (Figura 4) de la superficie sembrada nacional. Sin embargo el aspecto de mayor relevancia de este grupo de cultivos, es que con esa superficie, colaboró 18.6% del valor de la producción agrícola nacional. Su destino es principalmente la exportación a Estados Unidos de América, como se esperaba con la firma del TLCAN.

Con relación al análisis por estados, Jalisco y Sinaloa presentaron cambios importantes en la superficie sembrada con maíz, en el primero disminuyó 35.7% y en el segundo aumentó 262.9%. En Sinaloa, a excepción de maíz y sorgo, el resto de cultivos seleccionados disminuyeron su participación relativa en la superficie sembrada del estado (Cuadro 2).

Figura 3. Evolución de la superficie sembrada por grupos de cultivos. Fuente: elaboración propia con datos de SIAP (2009).

Figure 3. Evolution of the surface planted by groups of crops. Source: own compilation based on data by SIAP (2009).

2.5

2

1.5

1

0.5

0

Índi

ce 1

980=

1

1..

1..

1 ..

1..

1..

1..

1..

1..

1..

1..

2..

2..

2 ..

2..

2..

Cereales

Forrajes

Frutales

Hortalizas

Legumbres

Oleaginosas


Figura 4. Participación porcentual de los grupos de cultivos en la superficie sembrada. Fuente: elaboración propia con datos de SIAP (2009).

Figure 4. Percentage participation of the groups of crops on the surface planted. Source: own compilation based on data by SIAP (2009).

1980-1982Hortalizas

1.5%Oleaginosas

4.8%Frutales 5.2%

Industriales 11.1%

Legumbres secas 11.9%

Forrajes 18.1%

Otros 0.6%

Cereales 46.7%

2007-2009

Otros 1%

Oleaginosas 1%

Hortalizas 3%

Frutales 6%

Industriales 11%

Legumbres 8%

Forrajes 29%

Cereales 41%

Sinaloa presentó el mayor cambio en superficiesembrada y producción de maíz blanco. El 99.5% de la producción de maíz en Sinaloa es de riego y se obtiene 88.8% de la superficie de riego destinada a este cultivo en el ciclo otoño-invierno. El incremento de la superficie sembrada de maíz en Sinaloa del trienio 1980-1982 a 2007-2009 fue 273.2%, esto ocurrió tal vez por sustitución de algunos cultivos, como el cártamo, que formaba parte importante del patrón de cultivos de Sinaloa y dejó de sembrarse.

El incremento de la producción de maíz blanco en Sinaloa de 1980-1982 a 2007-2009 fue 1343.8%. Es importante mencionar que ese dinamismo en la producción de maíz en Sinaloa es muy intensivo, ya que produce 23.1% de la producción nacional de este grano con sólo 7.4% de la superficie destinada a maíz, mientras que Chiapas, principal sembrador de este grano; 8.7% de superficie destinada a maíz produce sólo 6.4% de la producción nacional. En Chiapas se produce una tonelada de maíz blanco en media hectárea, mientras que en Sinaloa sólo se requiere 0.1 hectárea para producirla.

El dinámico crecimiento del maíz blanco en Sinaloa ha sido favorecido con el acceso de los productores a los apoyos a la comercialización, ya que su producción (20% de la nacional) se halla lejos de la zona centro que es el principal centro de consumo y distribución del grano. Sinaloa ha resultado el estado más beneficiado con apoyos como el ingreso objetivo y a la comercialización (Steffen y Echánove, 2007).

Jalisco Sinaloa VeracruzRubro 1980-1982 2007-2009 1980-1982 2007-2009 1980-1982 2007-2009

Superficie sembrada 1450511.3 1555404.7 1294210.7 1331136.0 1478876.7 1423624.9Maíz grano 61.1 39.2 12.2 44.2 39.9 40.3Sorgo grano 13.8 2.0 16.4 20.0 0.7 1.4Frijol 5.5 1.1 9.5 6.8 4.5 2.6Caña de azúcar 3.6 4.6 4.4 2.2 14.7 18.3Trigo grano 2.0 2.2 10.8 1.3 0.3 0.1Cebada grano 0.4 0.3 0.0 0.0 0.1 0.1Arroz palay 0.4 0.1 4.0 0.1 1.2 0.8Cártamo 0.2 0.2 14.0 1.2 0.1 0.0Algodón hueso 0.0 0.0 2.0 0.0 0.0 0.0Soya 0.0 0.0 13.0 0.0 0.3 0.3Resto de cultivos 13.0 50.3 13.6 24.2 38.2 36.2

Cuadro 2. Participación relativa (%) de los diez cultivos seleccionados en la superficie sembrada (ha) en Jalisco, Sinaloa y Veracruz.Table 2. Relative Participation (%) of the Ten Crops Selected in the Planted Surface (ha) in Jalisco, Sinaloa and Veracruz.

Fuente: elaboración propia con datos de SIAP (2009).


Factores explicativos de los cambios en el patrón de cultivos

Diversos analistas predijeron que la producción agrícola disminuiría porque los campesinos serían absorbidos como mano de obra en otros sectores al estar en desventaja con los productores de Estados Unidos de América y Canadá (CIESTAAM, 1992). No obstante, la producción agrícola nacional tuvo una TMCA positiva durante 1980 a 2009 1.3%. El crecimiento de la producción se debe 41.2% al incremento de los rendimientos; 26.4% a la expansión de la superficie cosechada, 32.0% a los cambios ocurridos en la estructura de la producción y 0.4% debido a la interacción de los tres factores mencionados.

La producción de los cultivos seleccionados, tuvo TMCA; 1.2% de 1980 a 2009, explicada fundamentalmente por el aumento de los rendimientos, cuya TMCA fue 1.3%, la superficie presentó TMCA de -0.1%. En el Cuadro 3 se resumen los factores que explican los cambios de la producción de los cultivos seleccionados. Cabe recordar que las TMCA de los efectos superficie, rendimiento y combinado suman la TMCA de la producción, aunque en algunos casos la suma es mayor debido a que el crecimiento de superficie o rendimientos fue significativamente mayor al de la producción.

Cinco cultivos tuvieron TMCA de producción negativas, la de algodón fue -4.3%, debido totalmente a la reducción de su superficie sembrada. De cártamo y soya se redujo significativamente la superficie sembrada de tal forma que sus TMCA fueron -5.6 y 5.5%, respectivamente. La reducción de soya se debió a la plaga de la mosquita blanca de hoja plateada que redujo el rendimiento promedio de 2.1 a 1.5 t ha-1 en más de 200 mil hectáreas en el noroeste del país a partir de 1994, lo que ocasionó fuertes pérdidas para los productores, quiénes decidieron reconvertir su producción (Sistema Producto Oleaginosas, 2006).

El maíz ocupó 7.7 millones de hectáreas en 2009, en las que se produjeron 20.1 millones de toneladas. Se produce mayormente en condiciones de minifundio y temporal, lo que impide la modernización de la producción, estrategia que se esperaba siguieran los productores de maíz ante el TLCAN (CCA, 1998). La TMCA de la producción de maíz de 1980 a 2009 fue 2.4%. El 93.4% del crecimiento de su producción se debe al incremento de los rendimientos, y 6.5% al efecto superficie. Los rendimientos de maíz se incrementaron 79.2% al pasar de 1.8 a 3.3 toneladas por hectárea. La

Regarding the analysis by states, Jalisco and Sinaloa showed important changes in the surface planted with maize. In the former, this figure fell by 35.7%, and in the latter, it rose 262.9%. In Sinaloa, not including maize and sorghum, the rest of the crops selected reduced their relative share in the surface planted in the state (Table 2).

Sinaloa showed the greatest change in surface planted and production of white maize. Of the total maize production in Sinaloa, 99.5% is irrigated and 88.8% of the surface under irrigation used for this crop in the autumn-winter cycle is obtained. The increase in the surface planted with maize in Sinaloa from 1980-1982 to 2007-2009 was 273.2%, perhaps due to the substitution of some crops, such as safflower, which were an important part of the crop patterns in Sinaloa, and it was no longer planted.

The increase in white maize production in Sinaloa from 1980-1982 to 2007-2009 was 1343.8%. It is worth mentioning that this dynamism in maize production in Sinaloa is very intensive, since it produces 23.1% of the country's supply of this grain, with only 7.4% of the surface used for this crop, whereas in Chiapas, the main grower of maize, 8.7% of the surface used for maize produces only 6.4% of Mexico's supply. Chiapas produces one ton of white maize in half a hectare, whereas Sinaloa only requires 0.1 hectare to produce this amount.

The dynamic growth of white maize in Sinaloa has been favored with the access for farmers to the support of commercialization, since its production (20% of the country's supply) is far from central Mexico, which is the country's main consumption and distribution center for this grain. Sinaloa has been the state with the highest benefits, with supports such as ingreso objetivo (target income) and commercialization (Steffen and Echánove, 2007).

Explanatory factors of the changes in the in the crop pattern

Several analysts forecasted that agricultural production would decrease because farmers would be absorbed as workforce in other sectors, since they are at a disdvantage against farmers from the United States and Canada (CIESTAAM, 1992). However, Mexico's agricultural production has a positive TMCA positiva durante 1980 a 2009 1.3%. El crecimiento de la producción se debe 41.2% al incremento de los rendimientos; 26.4% a la expansión de


superficie sembrada no se extendió, pero la producción se mantuvo, incluso aumentó debido al incremento de los rendimientos.

Los principales estados productores de maíz durante el trienio 2007-2009 fueron Sinaloa, Jalisco y Estado de México, 23.1, 13.2 y 7.7% respectivamente. Hasta principios de los 90 Sinaloa participaba marginalmente en la producción, pero para 1991-1993 ya aportaba 8.6% de la producción nacional, 20.0% en 2004-2006 y 23.1% para 2007-2009. El crecimiento de la producción de maíz en Sinaloa se debe en 49.3% a los rendimientos, y 46.6% a la expansión del área sembrada, lo que difiere de la mayoría de los granos porque destaca el rendimiento. La TMCA de la superficie sembrada de maíz en la modalidad de riego de 1980 a 2009 fue 10.9%.

Las oleaginosas son el único grupo con TMCA de la producción negativa, debida 92.6% a la disminución de la superficie sembrada a partir de 1987, antes del tratado. Los granos básicos tuvieron TMCA de producción de 1.5% y se debió 98.8% al incremento en los rendimientos, mientras que la superficie sólo influyó 1.4% (Cuadro 4). Esto es importante porque cuatro de los cinco cultivos de este grupo (maíz, frijol, arroz, trigo) son alimentos indispensables para la población, especialmente la de menores recursos económicos.

la superficie cosechada, 32.0% a los cambios ocurridos en la estructura de la producción y 0.4% debido a la interacción de los tres factores mencionados.

The production of the selected crops had a TMCA of 1.2% from 1980 to 2009, explained mostly by the rise in yields, the TMCA of which was 1.3%; the national surface had a TMCA of -0.1%. Table 3 summarizes the factors that explain the changes in production of the crops selected. It is worth remembering that the TMCA's of the surface, yield and combined effects make the TMCA of the production, although in some cases, the sum is greater, since the growth in surface or yields was significantly higher to growth in production.

Five crops had a negative production TMCA. For cotton, this was -4.3%, due entirely to the reduction in its surface planted. For safflower and soybeans, the surface planted was reduced considerably, in such a way that their TMCA's were -5.6 and 5.5%, respectively. The reduction of soybean was due to the whitef ly plague, which reduced the average yield from 2.1 to 1.5 t ha-1 in over 200 thousand hectares in northwestern Mexico starting in 1994, which caused important losses for farmers, who decided to reconvert their production (Sistema Producto Oleaginosas, 2006).

Producción Efectos (%)TMCA (%) Superficie Rendimiento Combinado

Maíz 2.4 6.5 93.4 0.1

Sorgo 0.8 82.6 17.3 0.1

Frijol -0.1 1142.9 -1050.8 7.9

Trigo 0.5 -69.7 170.3 -0.6Caña de azúcar 1.5 69.6 30 0.3Cebada 1 7.8 92.2 0.1Algodón -4.3 99.9 0.1 0Cártamo -5 113.2 -14 0.8Soya -5.8 94.7 5.7 -0.3Arroz -2.8 128.5 -29.6 1.1

Cuadro 3. Factores explicativos de la producción de los diez cultivos seleccionados, 1980-2009. Table 3. Explanatory factors of the production of the ten crops sleceted, 1980-2009.

Efecto: es el porcentaje en que cada variable explica el crecimiento de la producción, expresado éste último por su TMCA. Fuente: elaboración propia con datos de SIAP (2009) y la metodología de FAO (1994).


Conclusiones

Ante la integración económica de México, el patrón de cultivos se ha modificado. Las predicciones de que crecerían algunos cultivos por tener ventaja comparativa, como los frutales y hortalizas, se cumplieron principalmente por el incremento de la superficie sembrada. Sin embargo, la producción de granos básicos no disminuyó pero la superficie sembrada tiende a reducirse, por lo que, al igual que en el caso del maíz, el crecimiento de la producción de este grupo de cultivos se explica en su totalidad por el incremento de los rendimientos. Sin embargo, se redujo tanto la superficie sembrada como la producción de oleaginosas. Los grupos que crecieron tanto en superficie como en producción fueron forrajes, frutales y hortalizas.

Los tres factores explicativos: superficie, rendimiento y estructura, inf luyen de manera importante en el crecimiento de la producción agrícola nacional, a diferencia de algunos cultivos individuales y grupos de cultivos donde predomina alguno de ellos. La producción de maíz no se desplomó como se predijo, a pesar de que su superficie sembrada disminuyó. El incremento de la producción de este grano se explica principalmente por el aumento de los rendimientos. En Sinaloa, principal productor de maíz blanco, se cultiva en riego y los paquetes tecnológicos utilizados para la producción incluyen grandes cantidades de agroquímicos, por lo que es recomendable realizar un análisis de los impactos ambientales de su cultivo.

Maize covered 7.7 million hectares in 2009, which produced 20.1 million tons. It is produced mostly by smallholders in rainfed conditions, which prevents its farming from being modernized, which was expected from farmers in NAFTA (CCA, 1998). The TMCA of maize production from 1980 to 2009 was 2.4%. its production increase of 93.4% was due to increase in yields, and 6.5%, to the surface effect. Maize yields increased by 79.2%, from 1.8 to 3.3 tons per hectare. The surface planted did not increase, although production remained stable, and even increased, due to the increase in yields.

The main maize-producing states in the 2007-2009 period were Sinaloa, Jalisco and Estado de Mexico, with 23.1, 13.2 and 7.7% respectively. Until the early 90's, Sinaloa's participation in the production of this crop was marginal, but by 1991-1993, it contributed 8.6% of the country's production, 20.0% in 2004-2006 and 23.1% by 2007-2009. The increase in maize production in Sinaloa is due, in 49.3% to yields, and in 46.6% to the expansion of the area planted, which is unlike other grains because yield stands out. The TMCA of the surface planted with maize under irrigation from 1980 to 2009 was 10.9%.

Oily grains are the only group with a negative production TMCA, due in 92.6% to the reduction of the surface planted since 1987, before NAFTA. Basic grains had a production TMCA of 1.5% which was due in 98.8% to the increase in yields, whereas the surface only influenced 1.4% (Table 4). This is important, because four of the five crops of this group (maize, bean, rice, wheat) are staple foods for the population, especially for people with the lowest incomes.

Producción Efectos (%)TMCA (%) Superficie Rendimiento Estructura Combinado

Nacional 1.3 26.4 41.2 32 0.2Oleaginosas -4.6 92.6 24.2 -16.7 -0.3Hortalizas 2.2 100.1 54.4 -53.8 0Granos básicos 1.5 1.4 98.8 -0.2 0Frutales 2.5 72 17.4 10 0.5Forrajes 0.5 275.8 -9.7 -163.7 -2.5

Cuadro 4. Factores explicativos de la producción por grupos de cultivos, 1980-2009.Table 4. Explanatory factors of the production by groups of crops, 1980-2009.

Fuente: elaboración propia con datos de SIAP (2009) y la metodología de FAO (1994).


Conclusions

In view of Mexico's economic integration, the crop pattern has changed. The forecasts of some crops growing because they have a comparative advantage, as in the case of fruits and vegetables, were correct, mostly due to the increase in the surface planted. However, the production of basic grains did not decrease, although the surface planted tends to shrink, and therefore, as in the case of maize, the growth in production of this group of crops can be explained entirely by the increase in yields. Nevertheless, both the surface planted and the production of oily grains increased. The groups that increased in surface as well as in production were fodder, fruits and vegetables.

The three explloanatory factors(surface, yield and structure) exert an important influence on the growth of Mexican agricultural production, unlike some individual crops and groups of crops in which one of them predominates. Maize production did not plummet as forecasted, although the surface planted with this crop decreased. The increase in the production of this grain can be explained mostly by increases in yields. In Sinaloa, the main producer of white maize, crops are irrigated and the technological packages used for production include large amounts of agrochemicals, which is why it is recommended to analyze the environmental impacts of planting them.

Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) 2010. PIB agropecuario estatal. http://dgcnesyp.inegi.org.mx/cgi-win/bdieintsi.exe/nivr1500700090007000500090#arbol (consultado abril, 2011).

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Efectos de diferentes agroecosistemas en la dinámica de nitrógeno, fósforo y potasio en un cultivo de tomate*

Effects of different agro-ecosystems in the dynamic of nitrogen, phosphorous, and potassium in the tomato crop

Carlos Alberto Bouzo§ y Eugenio Domingo Astegiano†

Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Agrarias, Departamento de Producción Vegetal. Kreder 2805, S3080HOF. Esperanza, Santa Fe, Argentina. §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: noviembre de 2011


Resumen

El objetivo de este trabajo fue evaluar la dinámica del nitrógeno, fósforo y potasio en cultivos de tomate y suelos en diferentes agroecosistemas. El trabajo consistió en estudiar el efecto de tres agroecosistemas: agrícola (T1), natural (T2) y hortícola (T3). Estos agroecosistemas se caracterizaron por la secuencia de los cultivos de maíz y trigo durante 8 años (T1), vegetación natural de gramíneas (T2) y rotaciones de cultivos hortícolas durante 20 años (T3). El estudio fue realizado en Santa Fe, Argentina (31° 15´ S, 60° 50' W) entre 2009 y 2010, habiéndose utilizado un cultivar de tomate híbrido redondo de crecimiento indeterminado. La concentración de N-NO3

- en los suelos tuvo un valor alto (> 65 ppm), al inicio del cultivo en los tres agroecosistemas. La concentración de P también fue muy alta (> 250 ppm) en el agroecosistema hortícola (T3) y menor en los restantes, con aproximadamente 50 ppm para T1 y 150 ppm para T2. Lo mismo sucedió en este agroecosistema con el K. El agroecosistema natural (T2) fue el que tuvo la menor concentración de P en el suelo. Las concentraciones de N, P y K resultaron con diferencias altamente significativas (p≤ 0.01) en las concentraciones de los tejidos de las plantas provenientes de los tres agroecosistemas. Las concentraciones de P en planta no resultaron deficientes en ningún agroecosistema. Sin embargo, las concentraciones de N y K fueron deficientes hacia el final del estudio en los agroecosistemas agrícola (T1) y natural (T2).

Abstract

The objective of this research was to evaluate the dynamics of nitrogen, phosphorous, and potassium in tomato crops and in different soils of agro-ecosystems. The research consisted of studying the effect of three agro-ecosystems: 1) agricultural (T1), natural (T2) and horticultural (T3). These agro-ecosystems are characterized by the sequence of the maize and wheat crops during 8 years (T1), natural vegetation of grasses (T2), and rotation of horticultural crops during 20 years (T3). The study was done in Santa Fe, Argentina (31° 15´ S, 60° 50' W) between 2009 and 2010, having used a hybrid tomato crop, round with indeterminate growth. The concentration of N-NO3

- in the soils had a high value (> 65 ppm) at the beginning of the crop in the three agro-ecosystems. The concentration of P was also very high (> 250 ppm) in the horticultural agro-ecosystem (T3) and less than the rest, with approximately 50 ppm for T1 and 150 ppm for T2. The same occurred in this agro-ecosystem with K. The natural agro-ecosystem (T2) was the one that had the lowest concentration of P in the soil. The concentrations of N, P, and K resulted with highly significant differences (p≤ 0.01) in the concentrations of the stalks of the plants coming from the three agro-ecosystems. However, the concentrations of N and K were deficient towards the end of the study in the agricultural (T1) and natural (T2) agro-ecosystems.

Carlos Alberto Bouzo y Eugenio Domingo Astegiano908 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

Palabras clave: Solanum lycopersicum L., concentración de nutrientes, nutrición mineral, rotación agrícola.

Introducción

En los últimos años el rendimiento del cultivo de tomate en la región central de Santa Fe, Argentina tuvo un aumento sostenido principalmente como consecuencia de la introducción de nuevas cultivares. Sin embargo, uno de los aspectos menos estudiados está relacionado con la dinámica de los principales macronutrientes, tanto a nivel edáfico como de planta. La importancia de este tema radica en los diferentes usos agrícolas a que se destinan los suelos de la zona (Bouzo et al., 2005).

Esta situación se complica además debido al uso de abonos orgánicos de origen animal previo a la implantación de tomate. Los residuos orgánicos con una baja relación C/N presentan una mineralización mayor del N que aquellos con alta relación C/N, lo que causa una inmovilización del N durante la descomposición (Gentile et al., 2008). El conocimiento de factores tales como el historial del uso de los suelos y la incorporación de abonos orgánicos puede reducir el uso de fertilizantes químicos al tiempo que permitirían un mayor retorno económico y un menor impacto ambiental. Esto debe lograrse sin disminuir el potencial productivo de los actuales cultivares de tomate, los que requieren de un adecuado suministro de nutrientes que permitan expresar estos altos rendimientos (Richardson et al., 2009).

Por otra parte, es conocido que en este cultivo a partir del inicio de la floración existe una importante detención en el crecimiento de las raíces (Lozano et al., 2009), pudiendo modificarse así la capacidad de aprovechamiento de los nutrientes del suelo (Albacete et al., 2008). Una situación similar puede suceder cuando los suelos son muy fértiles, que, al incrementar la disponibilidad de nutrientes, las plantas destinan menos recursos para el crecimiento de las raíces (Ågren y Franklin, 2003). Por otra parte, la demanda de nutrientes del cultivo se modifica en función del estado fenológico debiendo adecuarse el suministro de nutrientes a cada fase del crecimiento y desarrollo (Adams, 1986). El objetivo de este trabajo fue estudiar la dinámica del nitrógeno, fósforo y potasio en cultivos de tomate y suelos de diferentes agroecosistemas.

Key words. Solanum lycopersicum L., nutrient concentrations, mineral nutrition, agricultural rotation.

Introduction

In recent years, tomato crop yields in the central region of Santa Fe, Argentina had a sustained increase, principally as a consequence of the introduction of new cultivars. However, one of the fewer studied aspects is related to the dynamic of the principle macro-nutrients as much at an edaphic level as a plant level. The importance of this topic lies in the different agricultural uses to which are destined the soils of the area (Bouzo et al., 2005).

This situation is further complicated due to the use of organic fertilizers with animal origin before the introduction of the tomato. The organic residues with a low C/N relation present a mineralization greater in N than those with a high C/N relation, which causes immobilization of N during the decomposition (Gentile et al., 2008). The knowledge of these factors such as the history of soil use and the incorporation of organic fertilizers can reduce the use of chemical fertilizers while at the same time allowing a greater economic return and a lower environmental impact. This should achieve, with diminishing the productive potential of the current tomato cultivar, those that require adequate administration of nutrients to allow it to express these high yields.

On the other hand, it is known that upon the beginning of flower in this crop, there is an important interruption in the growth of the roots (Lozano et al., 2009), perhaps changing itself in the ability to take advantage of the nutrients of the soil (Albacete et al., 2008). A similar situation could occur when the soils are very fertile, that upon increasing the availability of nutrients, the plants allocate fewer resources to root growth (Ågren y Franklin, 2003). On the other hand, the demand of nutrients for the crop is modified in function of the phonological state due to adapting itself to the supply of nutrients for each phase of growth and development (Adamas, 1986). The objective of this research was to study the dynamics of nitrogen, phosphorous, and potassium in the tomato crop and in soils with different agro-ecosystems.

Efectos de diferentes agroecosistemas en la dinámica de nitrógeno, fósforo y potasio en un cultivo de tomate 909


El estudio fue realizado en el cinturón hortícola de Santa Fe (31° 15´ S, 60° 50' W) entre 2009 y 2010. Se utilizaron semillas de tomate redondo de crecimiento indeterminado, cv. ‘Oso’ (BHN) las que fueron sembradas en bandejas de poliestireno de 228 celdas (20 cm3 por celda) usando como sustrato una mezcla de turba y perlita en la proporción de 80% y 20% (v/v), respectivamente. El transplante se realizó a los 47 días cuando las plantas tenían 4 hojas verdaderas, en líneas separadas a 1.4 m lográndose una densidad final de 24 000 plantas ha-1 conducidas a un sólo tallo. El suelo correspondió al grupo Argiudol típico, caracterizado por su textura franco-limosa (Cuadro 1).

Los tratamientos fueron los tres diferentes agroecosistemas, denominados aquí: agrícola (T1), natural (T2) y hortícola (T3). Estos agroecosistemas se caracterizaron por la secuencia de los cultivos de maíz y trigo durante 8 años (T1), vegetación natural de gramíneas (T2) y rotaciones de cultivos hortícolas durante 20 años (T3). El manejo nutricional seguido en el agroecosistema T1 fue con fertilización inorgánica y roturación del suelo. En T2 se trató de un suelo virgen sin incorporación de abonos. En el agroecosistema T3 el cultivo de tomate se alternó cada 4 años, momento en que se aportaron 20 t ha-1 de estiércol de ave de corral. Los datos climáticos fueron registrados con una estación meteorológica Davis (Weather Wizard Iii) ubicada a 100 m del sitio experimental (Cuadro 2).

El modelo estadístico utilizado correspondió a un diseño jerárquico de dos etapas (Montgomery, 1991): Yijkl = µ + τi + βj (i) + γ k (j) + ε (ijk), donde µ es la media poblacional, τi es el efecto del tipo de manejo previo al que fue sometido el suelo, βj ( i ) es efecto del momento en el ciclo del cultivo en que fueron realizados los muestreos dentro de cada situación de manejo, γ k (ij) es el efecto del muestreo dentro de cada


The study was carried out in the horticulture belt of Santa Fe (31° 15´ S, 60° 50' W) between 2009 and 2010. Seeds of round tomatoes with intermediate growth were used, cv. ‘Oso’ (BHN), the ones that were planted in polystyrene trays with 228 cells (20 cm3 for cell) using as substratum, a mixture of peat and perlite in the proportion 80% to 20% (v/v), respectively. The transplant was realized at 47 days when the plants had four green leaves, in lines separate at 1.4 m, obtaining a final density of 24 000 plants ha-1 leading to a single stem. The soil corresponded to the typical Argiudol group characterized for its silt-loam texture (Table 1).

The treatments were the three agro-ecosystems, denominated here: agricultural (T1), natural (T2), and horticultural (T3). These agro-ecosystems are characterized by the sequence of the maize and wheat crops during 8 years (T1), natural grass vegetation (T2), and rotation of horticulture crops during 20 years (T3). The nutritional management followed in the T1 agro-ecosystem was with inorganic fertilizer and clearing of the land. In T2 it deals with a virgen soil without the incorporation of fertilizers. In the agro-ecosystem T3 the tomato crop was alternated every 4 years at which time it produced 20 t ha-1 of poultry manure. The climate data was registered with a meterological station, Davis (Weather Wizard Iii) located at 100 m from the experimental site (Table 2).

The statistical model that was used corresponded to a hierarchical design of two stages (Montgomery, 1991): Yijkl = µ + τi + βj (i) + γ k (j) + ε (ijk), where µ is the mean population, τi is the effect of the type of previous management to which the soil was subjected, βj (i)is the effect of the moment in the crop cycle in which the samples were completed within each situation of soil management,

Cuadro 1. Valores medios texturales y de composición química del suelo Argiudol (sub típico) de los agroecosistemas T1, T2 y T3.

Table 1. Medium textural values and of chemical composition of Argiudol (sub typical) soil fo the agro-ecosystems T1, T2, and T3.

Profundidad (cm) Arena Limo Arcilla MO CO Nt K P PH(%) (meq/100 g) (ppm) (1:2.5)

10 20.7 66.3 13.01.79 1.05 0.117 0.62 39 5.4020 18.5 64.4 17.1

30 18.4 61.7 19.940 19.6 58.3 22.1

1.15 0.66 0.102 5.5550 18.6 54.8 26.6


momento y ε (ijk) l es el error experimental. Los análisis fueron realizados utilizando el procedimiento General Lineal Model (GLM) del programa estadístico SAS (SAS Institute Inc., 1994).

Previo a la implantación del cultivo de tomate en todos los agroecosistemas la preparación del suelo fue la misma. A 30 días antes del transplante se realizó una aplicación de 30 t ha-1 de cama de estiércol de ave. Posteriormente y cuando en la primer inflorescencia se habían establecidos frutos mayores a 2 cm de diámetro ecuatorial, se realizó una aplicación manual en la línea de plantas, de 50 kg N ha-1 con nitrosulfato de amonio (26% N, 6.5% N-NO3, 19.5% N-NH4, 37% SO3). La composición media del estiércol utilizado fue de 2.7% de N, 4.1% P2O5 y 2% K2O con una humedad aproximada de 25%.

El riego efectuado fue del tipo gravitacional por surco y el manejo sanitario de cultivo habitual para la zona. Con el fin de medir la acumulación de peso de materia seca y contenido de N, P y K, se extrajeron 5 plantas por repetición con frecuencia mensual desde el transplante hasta la finalización de la cosecha. El contenido de N, P y K en frutos, hojas y tallo se determinó en forma separada. La determinación de N se efectuó por el método de digestión Kjeldahl, el P y K por medio de digestión nitroperclórica (Sarkar y Haldar, 2005). El P se cuantificó posteriormente por espectrofotometría y el K por fotometría de llama (Sarkar y Haldar, 2005). Las muestras se suelo, que correspondieron a una composición de 10 submuestras por repetición tomadas hasta los 20 cm de profundidad fueron analizadas mediante los siguientes métodos: nitratos por fotocolorimetría, potasio asimilable por fotometría de llama y fósforo asimilable por el método de Kurtz y Bray Núm. 1 (Sarkar y Haldar, 2005).

γ k (ij) is the effect of the sample within each moment and ε (ijk) l is the experimental error. The analyses were done using the process General Lineal Model (GLM) from the SAS statistic program (SAS Institute Inc., 1994).

Before the introduction of the tomato plant in all of the agro-ecosystems, the preparation of soil was the same. At 30 days before the transplant, there was an application of 30 t ha-1of beds of chicken manure. Afterwards and when the first inflorescence had been established as fruits larger than 2cm in equatorial diameter, there was a manual application in in the line of the plants, of 50 kg N ha-1 with ammonium sulphonitrate (26% N, 6.5% N-NO3, 19.5% N-NH4, 37% SO3). The mean composition of the manure used was de 2.7% de N, 4.1% P2O5 y 2% K2O, with a humidity of approximately 25%.

The conducted irrigation was of a gravitational type by bed and the sanitary management of the habitual crop for the zone. With the purpose of measuring the accumulation in weight of the dry material and the content of N, P, and K, five plants were extracted for repetition with monthly frequency since the transplant until the end of the harvest. The content of N, P, and K in fruits, leaves, and stem was determined in a separate manner. The determination of N was performed by the method of digestion Kjeldahl, the P and K by means of nitro perchloric digestion (Sarkar y Haldar, 2005). The P was later characterized by spectrophotometry and the K by flame photometry (Sarkar and Haldar, 2005). The soil samples that corresponded to a composition of 10 sub-samples by repetition and until 20 cm depth were analyzed through the following methods: nitrates by spectrophotometric, available potassium by flame photometry, and phosphorus by the method of Bray and Kurtz No. 1 (Sarkar and Haldar, 2005).

Mes PrecipitaciónTemperatura

Media Máxima absoluta Mínima absolutamm °C

Junio 68 14.2 23.1 2.9Julio 16 12.4 29.4 -0.9Agosto 60 16.0 31.7 4.1Septiembre 18 15.4 28.9 3.6Octubre 209 19.6 32.1 4.5Noviembre 71 22.2 35.9 9.0Diciembre 80 26.1 36.2 14.7

Cuadro 2. Registros de precipitación (mm) y de temperatura (°C) durante el período desde la implantación hasta la finalización del cultivo de tomate.

Table 2. Registers of precipitation (mm) and temperature (°C) during the period from introduction to the finalization of the tomato crop.



Dinámica de nutrientes en el suelo

Nitrógeno

Al momento del transplante las concentraciones de N-NO3-

edáfico en los tres agroecosistemas presentaron valores considerados muy altos para tomate (Richardson et al., 2009) (Figura 1a). Esta excesiva disponibilidad de nitrógeno en su estado nítrico se debería principalmente al aporte proveniente del estiércol de ave efectuado un mes antes del transplante. En este material el N mineralizado el primer año puede superar 60% (Agehara y Warneke, 2005). Incluso hay autores que midieron una mineralización de 50% del N orgánico en los primeros 14 días de incorporado al suelo (Cabrera et al., 1994). Considerando la profundidad hasta la que se extrajeron las muestras y la densidad aparente del suelo (1.3 Mg m-3) el aporte de 30 t ha-1 de estiércol incorporada aquí, con 50% de mineralización significaría un incremento de casi 120 ppm de N en el primer mes. Este valor es superior al obtenido mediante análisis químicos para los tres lotes al momento del transplante y a un mes de incorporado el estiércol al suelo (Figura 1a). Estas diferencias pueden haberse debido a las pérdidas por volatilización del N-NH4

+ como así también a la lixiviación parcial del N-NO3

-, considerando que entre la incorporación del estiércol y el momento del transplante las precipitaciones fueron aproximadamente de 60 mm (Cuadro 2).


Dynamics of nutrients in the soil

Nitrogen

At the moment of transplant the concentration of N-NO3- the

soil in the three agro-ecosystems presented values that were considered very high for tomatoes (Richarson et al., 2009) (Figure 1a). This excessive availability of nitrogen in its nitric state, should have principally contributed to the poultry manure one month before the transplant. In this material the mineralized N in the first year can exceed 60% (Agehara and Wameke, 2005). Including, there are two authors that measured a mineralization of 50% of organic N in the first 14 days of being incorporated into soil (Cabrera et al., 1994).Considering the depth until the samples were extracted and the apparent depth of the soil(1.3 Mg m-3) the contribution of 30 t ha-1 of incorporated manure here, with 50% of significant mineralization would mean an increase of almost 120 ppm of N in the first month This value is higher than the one obtained through chemical analysis for the three lots at the moment of transplant and at one month of manure incorporated into the soil (Figure 1a). These differences can be due to the loss of volatilization of N-NH4

+ or because of the partial leaching of del N-NO3

-, considering that between the incorporation of manure and at the moment of transplant the precipitation was approximately at 60mm (Table 2).

Figura 1. Variación en la concentración de N (a), P (b) y K (c) de los suelos en los agroecosistemas T1, T2 y T3. Símbolos: T1 , T2 , y T3 . Barras indican el desvío estándar de cada muestra.

Figure 1. Variation in the concentration of N(a), P (b), and K (c) of the soils in the agro-ecosystems T1, T2 and T3. Símbolos: T1 , T2 , y T3 . The bars indicate the standard of each simple.

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De acuerdo al balance simplificado de N-NO3- propuesto

por Huett y Dettman (1988) (N-NO3suelo (i)= Nmineralizado(i-1)-Nextraído

cultivo(i-1)-Pérdidas(i-1)) las pérdidas en el periodo comprendido entre el transplante y los 24 DDT fueron de 59 ppm d-1, 47 ppm d-1 y 33 ppm d-1 para los tratamientos T1, T2 y T3; respectivamente. Posteriormente estas pérdidas se redujeron fuertemente a sólo 4 ppm d-1, 1.1 ppm d-1 y 1.5 ppm d-1 a los 51 DDT. Esta situación es similar a la que ocurrió cuando se aplicó la totalidad del N como fertilizante inorgánico al momento de la implantación (Sainju et al., 2003). Del total de nitrógeno mineralizado del estiércol de ave, casi 40% corresponde a N-NH4

+, que a diferencia del N-NO3

- se midió que su liberación ocurre casi en su totalidad en los primeros 20 días de aplicado (Preusch et al., 2002). Resulta difícil encontrar coincidencias entre lo esperado por mineralización y la concentración de N-NO3

- edáfica determinada analíticamente, considerando la alta movilidad del N, la incertidumbre acerca de la tasa de mineralización utilizada y el aporte de N por mineralización de residuos de cultivos anteriores (De Neve et al., 1996). Por ejemplo, en el agroecosistema T1 pueden haber influido varios factores en la mayor concentración inicial de N-NO3

- medida (Figura 1a). La secuencia de los cultivos de maíz y trigo que precedieron al aporte del estiércol en el cultivo de tomate pueden haber modificado el nivel de nitrógeno estabilizado (Matus, 1997), el grado de protección de la materia orgánica aportada (Hassink and Whitmore, 1997), el tamaño de los agregados y la aireación (Balesdent et al., 1990) e incluso la actividad microbiana (Griffin y Honeycutt, 2000). Aunque la mayoría de estos efectos se encuentran ampliamente estudiados, la interacción entre ellos aún está pobremente documentada (Soon et al., 2001).

Por otra parte, el agroecosistema T2 no presentó diferencias significativa (p≤ 0.05) con el agroecosistema T3 (Figura 1a). Posteriormente durante la fase inicial del crecimiento del cultivo (24 DDT) y a 54 días después de la incorporación del estiércol al suelo, se produjo un brusco descenso en el nivel de N-NO3

-, manteniendo posteriormente un comportamiento similar para los tres agroecosistemas, con valores muy bajos a partir del momento de inicio de floración (65 DDT).

Durante este período, el descenso observado de N-NO3-

no se debería sólo a la extracción del cultivo, sino a una importante lixiviación en función de la lámina de agua precipitada (Cuadro 2) o el riego efectuado (Jackson y Bloom, 1990). A pesar que la aplicación de nitrosulfato de amonio se realizó algunos días después del inicio de antesis

In accoradnce with the simplified balance of N-NO3-

proposed by Huett and Dettman (1988) (N-NO3soil (i)= Nmineralized(i-1)-Nextracted crop(i-1)-losses(i-1)) the losses in the understood period between the transplant and the 24 DDT was of 59 ppm d-1, 47 ppm d-1 y 33 ppm d-1 for the T1, T2 y T3 treatments; respectively. Afterwards, these losses were strongly reduced to only 4 ppm d-1, 1.1 ppm d-1 y 1.5 ppm d-1 at 51 DDT. This situation is similar to what happened when the totality of N was applied as inorganic fertilizer at the moment of introduction (Sainju et al., 2003). Of the total mineralized nitrogen of poultry manure, almost 40% corresponds to N-NH4

+, that different from N-NO3-,

measured that its liberation occurs almost in its entirety in the first 20 days of application (Preusch et al., 2002). It results difficult to find coincidences between what is expected for mineralization and the concentration of N-NO3

- edaphyic determined analytically, considering that the high mobility of N, the uncertainness around the rate of mineralization used and the contribution of N by mineralization of previous crop residues (DeNeve et al., 1996) For example, in the agro ecosystem T1 could have influenced various facts in the greater initial concentration of N-NO3

- measured (Figure 1a). The sequence of the maize and wheat crops that preceded the contribution of manure in the tomato crop could have modified the level of stabilized nitrogen (Matus, 1997), the grade of protection of the contributed organic material (Hassink and Whitmore, 1997), the sizes of the additives and airation (Balesdent et al., 1990) and including the microbic activity (Griffin y Honeycutt, 2000). Even though the majority of these factors are largely studied, the interaction between them is still poorly documented (Soon et al., 2001).

On the other hand, the agro-ecosystem T2 did not present significant differences (p≤ 0.05) with the agro-ecosystem T3 (Figure 1a). After the initial crop growing phase (24 DDT) and at 54 days after the incorporation of the fertilizer on the soil, an abrupt decrease in the level of N-NO3

-, maintaining afterwards a behavior similar to the agro-ecosystems with very low values since the initiation of flowering (65 DDT).

During this period the observed decrease of N-NO3 was not only due to the extraction of the crop but rather to an important leaching in function of the sheet of precipitation (Table 2) or the applied irrigation (Jackson and Bloom, 1990). Despite the application of ammonium nitro-sulfate a few days before the initiation of anthesis of the first inflorescence (75 DDT), there were no observed increases in


de la primer inflorescencia (75 DDT), no se observaron incrementos en los niveles de N-NO3

- (Figura 1a) en los tres agroecosistemas, lo que puede explicarse considerando que de la cantidad total de nitrógeno aportado, un poco más de 3 kg ha-1 corresponderían a N-NO3

-.

Fósforo

Los contenidos de fósforo presentaron diferencias altamente significativas entre los agroecosistemas, aunque en este caso, a diferencia de lo observado para el N-NO3

- (Figura 1a) sin interacción con la fecha de extracción de las muestras (Figura 1b). En todos los casos el nivel de P fue alto, con valores máximos para el agroecosistema T2, posiblemente debido a la influencia de las aplicaciones de estiércol de ave. Las diferencias en los contenidos de P medidos en cada agroecosistema, indicarían el manejo diferencial a que fueron sometidos cada uno en el pasado, tanto por los aportes como por las diferentes tasas de extracción de los cultivos. La forma química en que se encuentra el P en la materia orgánica es determinante de su tasa de mineralización (Richardson et al., 2009).

Esto explica la diferencia entre la cantidad de P como estiércol y como fertilizante inorgánico que se requiere para incrementar 1 ppm la concentración de P del suelo. Además, este incremento depende del poder tampón del suelo, ya que se pueden requerir una concentración tres veces mayor de P contenido en el estiércol de ave, que en fertilizante inorgánico para aumentar una unidad (ppm) el contenido del suelo (Lucero et al., 1995).

Considerando la anterior relación y de no ocurrir pérdida de P soluble en agua (Griffin et al., 2003), puede estimarse que si se mineralizó el P de estiércol hubiera significado un incremento de 22 ppm de P. Así, la elevada concentración de P medida en el agroecosistema T3 comparada con el T1 es un efecto indudable del uso repetido de estiércol (Figura 1b). Esto considerando que el nivel normal de P en estos suelos vírgenes es de aproximadamente 15 ppm.

En el agroecosistema T1 se obtuvieron concentraciones de P intermedias a la existente en T2 y T3 (Figura 1b). El agroecosistema T2 fue el de menor concentración de P (Figura 1b) aunque con un nivel que en general no ofrecería limitaciones para el crecimiento del cultivo (Tisdale et al., 1993). No obstante, el concepto de nivel limitante es variable de acuerdo al cultivo y su capacidad de absorber el P del suelo (Föhse et al., 1988). Las disminuciones observadas

the levels of N-NO3- (Figure 1a) in the three agro-ecosystems,

which can be explained when considering that of the total quantity of the contributing nitrogen, a little more than 3 kg ha-1 corresponded to N-NO3

-.

Phosphorous

The contents of phosphorous presented highly significant differences between the agro-ecosystems, even in this case, to what was observed for N-NO3

- (Figure 1a) without interaction with the extraction date of the samples (Figure 1b). In all of the cases, the P level was high, with maximum values for the agro-ecosystem T2, possibly due to the influence of the applications of poultry manure. The differences in the contents of the average P in each agro-ecosystem would indicate that the differential management to which each one was submitted to in the past, as much for the contributions as for the different rates of extraction for the crops. The chemical form in which P is found in the organic material is decisive of the rate of mineralization (Richardson et al., 2009).

This explains the difference between the quantity of P as manure and as inorganic fertilizer that is required to increase 1 ppm of the concentration of P in the soil. Furthermore, this increase depends on the soil buffering power, as it can require a concentration three times greater than the P contained in poultry manure, that in inorganic fertilizers are used to increase a unit (ppm) in the contents of the soil (Lucero et al., 1995).

Considering the previous relation and to not incur a loss of soluble P in water (Griffin et al., 2003), it can be estimated that if P in manure mineralized, there would be a significant increase of 22 ppm of P. In this way, the elevated concentration of average P in the agro-ecosystem T3 compared to T1 is an undoubted effect of repeated use of manure (Figure 1b). This is taking into consideration the fact that the normal level of P in these virgin soils is approximately 15 ppm.

In the agro-ecosystem T1 intermediate P concentrations were obtained to the existing ones in T2 and T3 (Figure 1b). The agro-ecosystem T2 had the least concentration of P (Figure 1b) even though with a level that in general does not offer limitations for the growth of the crop (Tisdale et al., 1993). Nevertheless, the concept of the limited level is variable according to the crop and its capacity to absorb P in the soil (Föhse et al., 1988).The observed decreases in the P levers were 17ppm, 7 ppm, and 8 ppm for the lots T1,


en los niveles de P fueron de: 17 ppm, 7 ppm y 8 ppm para los lotes T1, T2 y T3, respectivamente. La magnitud de estos abatimientos en la concentración de P no fueron anormales si se considera que otros autores midieron disminuciones de 1.8 ppm (Havlin et al., 1984) a más de 15 ppm (Tisdale et al., 1993) dependiendo de la concentración de P del suelo y la tasa de fertilización realizada.

Potasio

Los niveles de potasio también presentaron una disminución con el tiempo, aunque con una tasa de abatimiento más marcada que para P (Figura 1c). Al momento del transplante, se observaron diferencias significativas (p≤ 0.01) entre los tres agroecosistema, el hortícola (T3) superó en más de 200 ppm a los restantes (Figura 1c). Aunque el agroecosistema T1 recibió abonos antes de este estudio, el momento del transplante presentó una concentración de K menor al agroecosistema natural (T2) (Figura 1c). Estos resultados fueron inesperados, debido a que la incorporación de estiércol 30 días antes del transplante incrementó más el K en el agroecosistema T2. Considerando el valor medio de la concentración de K en estos suelos es de 240 ppm, la aplicación de estiércol a la profundidad a la que se extrajeron las muestras teóricamente hubiera incrementado la concentración de K en 69 ppm.

Sin embargo, el incremento para alcanzar los 260 ppm medidos 30 días después de la incorporación de estiércol al suelo (0 DDT) fue 19 ppm. Estas diferencias pueden haber sido causada por una incompleta mineralización del estiércol y por el desplazamiento del potasio asimilable para las plantas (Aguado et al., 2002). La tasa de mineralización del K procedente del abono puede desestimarse como causa del menor incremento en la concentración de potasio del suelo, debido a que la mineralización se considera muy rápida, comparable a la de un fertilizante inorgánico (Eghball et al., 2004). De manera entonces que las 30 t ha-1 de estiércol, hubieran significado el agregado de 270 kg K ha-1, que relacionado con el incremento de 19 ppm medidos, representaron una relación de 14 kg K ppm-1.

Con la cantidad de arcilla presente en el suelo (Cuadro 1) la concentración óptima de K debiera situarse entre 125 y 150 ppm (Saña Vilaseca et al., 1996). Al momento del transplante (0 DDT) todos los tratamientos tuvieron una concentración superior a 220 ppm, incluso el tratamiento

T2 and T3, respectively. The magnitude of these downward trends in the concentration of P were not anomalies if we consider that other authors measure decreases of 1.8 ppm (Havlin et al., 1984) to more than 15 ppm (Tisdale et al., 1993) depending on the concentration of the P in the soil and the rate of fertilization carried out.

Potassium

The levels of potassium also decrease over time, even though with a downward rate more marked than for P (Figure 1c). At the moment of the transplant significant differences were observed (p≤ 0.01) between the three agro-ecosystems, the horticulture (T3) exceeded more than 200 ppm than the rest (Figure 1c). Even though the agro-ecosystem T1 received fertilizer before the study, at the moment of the transplant, there was a K concentration less than the natural agro-ecosystem (T2) (Figure 1c). These results were unexpected due to the fact that the incorporation of manure 30 days before the transplant increased the K more in the agro-ecosystem T2. Considering the average value of the K concentration in these soils is 240 ppm, the application of manure at the depth that the samples were extracted, theoretically should have increased in concentration of K in 69 ppm.

However, the increase reached the 260 ppm measured 30 days after the incorporation of the manure to the soil (0 DDT) was 19 ppm. These differences could have been caused by an incomplete mineralization of manure and by the displacement of available potassium for the plants (Aguado et al., 2002). The rate of mineralization of K coming from the fertilizer can be rejected as the cause of the small increase of potassium in the soil due to the fact that the mineralization is considered very quick, compared with that of inorganic fertilizer (Eghball et al., 2004). So then, that the 30 t ha-1 of manure should have mean tan addition of 270 kg K ha-1, that related with the increase of 19 ppm measured represented a relation of 14 14 kg K ppm-1.

With the quantity of clay present in the soil (Table 1) the optimum concentration of K should be anywhere between 125 and 150 ppm (Saña Vilaseca et al., 1996). At the moment of transplant (0DDT) all of the treatments had a concentration greater than 220 ppm even the T3 treatment was greater than 475 ppm (Figure 1c). During the crop cycle, the only treatment that had values lower than the optimum was T1, to have after the 90 DDT, a concentration of 86 ppm. From the moment of transplant (ODDT), it was observed that the downward trend in the concentration of K in the


T3 fue superior a 475 ppm (Figura 1c). Durante el ciclo del cultivo el único tratamiento que tuvo valores inferiores a los óptimos fue T1, al tener luego de los 90 DDT una concentración de 86 ppm. A partir del momento del transplante (0 DDT) se observó que los abatimientos en la concentración de K en el suelo se correspondieron con los niveles de extracción de los cultivos, como se analizará posteriormente. Sin embargo, y aunque se acepte que el extractante utilizado aquí (AcNH4) se corresponde con los reservorios de K asimilables por el cultivo, éste no parece haber sido el caso.

La disminución medida analíticamente en los suelos entre la primer muestra (0 DDT) y la última (106 DDT) fue 134 ppm, 125 ppm y 185 ppm, para T1, T2 y T3; respectivamente (Figura 1c). En tanto que la extracción de K realizada por el cultivo en kg ha-1 considerando la profundidad de extracción de las muestras fueron 121 ppm, 110 ppm y 154 ppm, para T1, T2 y T3; respectivamente.

Como se observa, la diferencia entre los abatimientos de K en el suelo y lo extraído por el cultivo fue mayor en T3 con una diferencia teórica de 31 ppm, en tanto que para T1 y T2 las diferencias fueron de 13 ppm y 15 ppm, respectivamente. Una posible explicación a lo ocurrido aquí, es que mediante la extracción analítica de K se haya sobrevalorado a la realizada por el cultivo, incluso estas diferencias podrían haber sido mayores si se considera que una parte del sistema radical absorbió K a una profundidad mayor a la de las muestras. Por ejemplo, en tomate con riego por surco, se midió que 80% del sistema radical se localizó en los primeros 40 cm de suelo (Nassar, 1986).

Dinámica de los nutrientes en la planta

Nitrógeno

La extracción de N en todos los tratamientos fue similares, aunque con diferencias temporales entre sí (Cuadro 3). Considerando las relaciones entre el N absorbido y el rendimiento obtenido, para los agroecosistemas T1, T2 y T3 fueron de 2.78 kg Mg-1, 2.85 kg Mg-1 y 3.17 kg Mg-1; respectivamente. Estas relaciones fueron un poco menores a los 3.89 kg Mg-1 (Bar-Yosef, 1991), aunque bastante similares a 2.85 kg Mg-1 (Kaniszewski et al., 1987) y 2.79 kg Mg-1 (Rhoads et al., 1988). Si se consideran los niveles de N-NO3

- existentes en el suelo al momento del transplante, la extracción realizada por el cultivo representa aproximadamente 56%, 59% y 84%

soil corresponded with the levels of extraction of the crops, as was previously analyzed. However, and even though it is accepted that the extraction was utilized here (AcNH4), it corresponds to the reserves of K assimilated for the crop, this does not appear to be the case.

The average medium decrease in the soils between the first sample (O DDT) and the last (106 DDT) was 134 ppm, 125 ppm and 185 ppm, for T1, T2, and T3 respectively (Figure 1c). While the extraction of K that was carried out for the crop in kg ha-1, considering the depth of the extraction of the samples was 121 ppm, 110 ppm and 154 ppm, for T1, T2 and T3 respectively.

As can be observed, the differences between the downward trends of K in the soil and that which was extracted for the crop, was greater in T3 with a theoretical difference of 31 ppm while for T1 and T2, the differences were 13 ppm and 15 ppm respectively. A possible explanation of what occurred here is that by extracting the analytical K, the observed was over-estimated for the crop, and these differences could even have been greater if it is considered that part of the root system absorbed K at a depth greater than the samples. For example, the tomato in bed irrigation measured that 80% of the root system was located in the first 40cm of the soil (Nassar, 1986)

Dynamics of the nutrients in the plants

Nitrogen

The extraction of N in all of the treatments was similar, even though with temporal differences between them (Table 3). Considering that the relations between the absorbed N and the obtained yield for the agro-ecosystems T1, T2, and T3

were 2.78 kg Mg-1, 2.85 kg Mg-1 y 3.17 kg Mg-1, respectively. These relations were a little less than 3.89 kg Mg-1 (Bar-Yosef, 1991), even though very similar to 2.85 kg Mg-1 (Kaniszewski et al., 1987) and 2.79 kg Mg-1 (Rhoads et al., 1988). If we consider the existing levels of N-NO3

- in the soil at the moment of transplant, the completed extraction for each crop represents approximately 56%, 59%, and 84% in the agro-ecosystems T1, T2, and T3 respectively. The strong decline of N-NO3

- in the soil during the 30 DDT (Figure 1c) does not explain the completed extractions for the crops, due to the fact that the decrease of available N-NO3

- was almost 200 kg N ha-1 in the first 30 cm of soil, while the crops absorbed in the same period, almosti 9 kg N ha-1 from T1 y T2 y 12 kg N ha-1 en T3.


en los agroecosistemas T1, T2 y T3; respectivamente. La fuerte disminución de N-NO3

- en el suelo durante los 30 DDT (Figura 1c) no se explica por las extracciones que realizaron los cultivos, debido a que la disminución del N-NO3

- disponible fue casi 200 kg N ha-1 en los primeros 30 cm de suelo, mientras que los cultivos absorbieron en el mismo periodo casi 9 kg N ha-1 para T1 y T2 y 12 kg N ha-1 en T3.

El contenido de N en las plantas medido en cada agroecosistema presentó diferencias significativas (p≤ 0.05) a pesar del alto coeficiente de variación, cercano a 42% que podría enmascarar la capacidad del modelo utilizado para encontrar diferencias (Cuadro 4). En la concentración de Nhoja se detectaron diferencias significativas (p≤ 0.01) entre los agroecosistemas (Cuadro 5), teniendo T2 y T3 las mayores concentraciones de Nhoja (Figura 3a). La curva de dilución del Nplanta ha sido propuesta como un indicador del estado nutricional de la planta (Rattin et al., 2002). Las curvas de dilución obtenidas aquí mediante un ajuste logarítmico permiten apreciar un valor inicial de 5.8% muy similar en todos los agroecosistemas, aunque las plantas en T3 fueron las que tuvieron la menor disminución (Figura 2a).

The content of N in plants measured in each agro-ecosystem presented significant differences (p≤ 0.05) despite the high coefficient of variation, close to 42% that could disguise the capacity of the utilized model to find the differences (Table 4). In the concentration of Nleaf significant differences were detected (p≤ 0.01) between the agro-ecosystems (Table 5), with T2and T3 having higher concentrations of Nleaf (Figure 3a). The curve of dilution of

Nplant has been proposed as an indicator of the nutritional state of the plant (Rattin et al., 2002). The curves of dilution that were obtained here through a logarithmic adjustment, allows us to estimate an initial value of 5.8%, very similar to all of the agro-ecosystems, even though the plants in T3 were the ones that had the least decrease (Figure 2a).

This value was much greater than the one obtained by Gent and Young-Zhan (2000). In the agro-ecosystem T3, the concentration of Nleaf was greater than 4% after 51 DDT (Figure 3a). Precisely the concentration of Nleaf was what allowed it to obtain greater photosynthetic rates in the tomato which were in the range of 4 to 5% (Richardson et al., 2009). The rates of absorption of N for the three treatments had some differences in the established ones for the tomato by

DDTTasa de absorción de nutrientes

T1 (i) T2 (i) T3 (i) 1 (ii) 2 (ii) 3 (ii)kg N ha-1 d-1

0 - 28 0.30 ± 0.01 0.30 ± 0.01 0.40 ± 0.01 0.40-0.45 1.1-1.7 1.5629 - 75 0.48 ± 0.03 0.78 ± 0.02 0.97 ± 0.02 0.50-1.30 1.7- 2.2 1.56-2,1676 - 116 1.12 ± 0.01 0.86 ± 0.01 0.89 ± 0.02 2.70-4.5 1.7-1.1 2.52

kg P ha-1 d-1

0 - 28 0.03 ± 0.001 0.03 ± 0.001 0.04 ± 0.003 0.03-0.04 0.1729 - 75 0.09 ± 0.006 0.10 ± 0.003 0.13 ± 0.004 0.04-0.10 0.12-0.4176 - 116 0.18 ± 0.004 0.17 ± 0.003 0.17 ± 0.003 0.17-0.30 0.14

kg K ha-1 d-1

0 - 28 0.32 ± 0.02 0.35 ± 0.02 0.48 ± 0.01 0.50-0.55 0.9-1.4 2.4729 - 75 0.57 ± 0.01 0.71 ± 0.01 0.88 ± 0.02 0.60-2.90 1.4-1.8 2.04-3.7276 - 116 0.60 ± 0.02 0.52 ± 0.01 0.69 ± 0.03 2.00-5.70 1.4-0.9 2.04

Cuadro 3. Tasa de absorción de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) (kg ha-1 d-1) del cultivo en función de los días después del transplante (DDT) para los agroecosistemas T1 (maíz + trigo), T2 (natural) y T3 (hortícola) y comparación con antecedentes bibliográficos para el cultivo de tomate.

Table 3. Rate of nitrogen (N) absorption, phosphorous (K) (kg ha-1 d-1) of the crop in function with the days after transplant (DDT) for the agro-ecosystems T1 (maize and wheat), T2 (natural) and T3 (horticulture) and compared with previous bibliographies for the tomato crop.

(i) valor medio ± desvío estándar; (ii) rango de absorción del cultivo de tomate según: (1) Bar-Yosef (1991); (2) Hochmuth (1994); (3) Adams (1986).


Figura 2. Efecto de los agroecosistemas T1, T2 y T3 sobre la dilución de N (a), P (b) y K (c) en planta (% MS) en función del acumulo de biomasa del cultivo (Mg ha-1). Símbolos: T1 , T2 y T3 .

Figure 2. Efect of the agro-ecosystems T1, T2 y T3 on the dilution of N (a), P (b) y K (c) in the plant (% MS) with the function of accumulated biomass in the crop (Mg ha-1). Símbolos: T1 , T2 y T3 .

Fuente de Variación Nsuelo (ppm) Psuelo (ppm) Ksuelo (ppm) Nplanta (%) Pplanta (%) Kplanta (%)Agroecosistema 27.61** 3927.9** 3413.4** 3.87* 71.84** 54.15**Momento (manejo) 16.69** 0.48 NS 8.07** 0.23 NS 36.76** 26.05**Muestra (momento) 9.74** 9.23 ** 96.10** 0.72 NS 11.11** 7.82**CV % 9.28 4.22 3.15 41.6 2.22 3.12

Cuadro 4. Valores de F y grado de significación para las variables Nitrógeno, Fósforo y Potasio de suelo (N, P, Ksuelo), planta (N, P, Kplanta) en los agroecosistemas T1, T2 y T3.

Table 4. Values of F and degrees of significances for the Nitrogen variables, Phosphorous and Potassium of soil (N, P, Ksoil), planta (N, P, Kplant) in the agro-ecosystems T1, T2 y T3.

*,** diferencias significativas al 5% y 1%, respectivamente y NS= diferencias no significativas. CV es el coeficiente de variación en porcentaje.

Fuente de Variación Nhoja (%) Phoja (%) Khoja (%) Ntallo (%) Ptallo (%) Ktallo (%) Nfruto (%) Pfruto (%) Kfruto (%)Agroecosistema 5.51** 4.41* 5.31** 8.67** 9.75** 0.90 NS 0.94 NS 8.37** 7.43**Momento (manejo) 2.36* 2.69* 2.42* 1.58 NS 1.31 NS 3.53** 4.04* 0.38 NS 0.79 NS

Muestra (momento) 0.00 NS 0.11NS 6.2e-5 NS 1.4e-4NS 0.001NS 2.9e-4NS 2.9e-4NS 0.02 NS 3.7e-4NS

CV % 9.09 2.75 13.68 11.15 21.91 8.81 8.84 9.02 5.95

Cuadro 5. Valores de F y grado de significación para las variables Fósforo y Potasio de hojas (N,Phoja), Nitrógeno, Fósforo y Potasio de tallo (N, P, Ktallo)y de fruto (N, P, Kfruto) para los agroecosistemas T1, T2 y T3.

Table 5. Values of F and degrees of significance for the variables Phosphorous and Potassium of the leaves (N,Pleaf), Nitrogen, Phosphorous, and Potassium of the stem (N, P, Kstem) and of the fruit (N, P, Kfruit) for the agro-ecosystems T1, T2 y T3.

*,** diferencias significativas al 5% y 1%,respectivamente y NS= diferencias no significativas. CV es el coeficiente de variación en porcentaje. e= base exponencial indicativa de cifras decimales.

RIN (T1) = -0,508 Ln(BT) + 3,189R2 = 0,94

RIN (T2) = -0,649 Ln(BT) + 3,482R2 = 0,98

RIN (T3) = -0,515 Ln(BT) + 3,538R2 = 0,94

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

RIN

(%)

RIP(T1) = -0,053 Ln(BT) + 0,474R2 = 0,94

RIP(T2) = -0,053 Ln(BT) + 0,448R2 = 0,95

RIP(T3) = -0,031 Ln(BT) + 0,443R2 = 0,98

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

RIP

(%)

RIK (T1) = -0,619 Ln(x) + 4,483R2 = 0,92

RIK (T2) = -0,931 Ln(x) + 4,933R2 = 0,95

RIK (T3) = -0,651 Ln(x) + 5,042R2 = 0,98

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

RIK

(%)

7

6

5

4

3

2

1

00 2 4 6 8 10

RIN

(%)

RIN (T1)= 0,508 Ln(BT) + 3,187R2= 0,94

RIN (T2)= 0,649 Ln(BT) + 3,482R2= 0,98

RIN (T3)= 0,515 Ln(BT) + 3,538R2= 0,94

RIN (T1) = -0,508 Ln(BT) + 3,189R2 = 0,94

RIN (T2) = -0,649 Ln(BT) + 3,482R2 = 0,98

RIN (T3) = -0,515 Ln(BT) + 3,538R2 = 0,94

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RIN

(%)

RIP(T1) = -0,053 Ln(BT) + 0,474R2 = 0,94

RIP(T2) = -0,053 Ln(BT) + 0,448R2 = 0,95

RIP(T3) = -0,031 Ln(BT) + 0,443R2 = 0,98

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RIP

(%)

RIK (T1) = -0,619 Ln(x) + 4,483R2 = 0,92

RIK (T2) = -0,931 Ln(x) + 4,933R2 = 0,95

RIK (T3) = -0,651 Ln(x) + 5,042R2 = 0,98

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RIK

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109876543210

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RIK

(%)

RIK (T1)= 0,619 Ln(x) + 4,483R2= 0,92

RIK (T2)= 0,931 Ln(x) + 4,933R2= 0,95

RIK (T3)= 0,651 Ln(x) + 5,042R2= 0,98

RIN (T1) = -0,508 Ln(BT) + 3,189R2 = 0,94

RIN (T2) = -0,649 Ln(BT) + 3,482R2 = 0,98

RIN (T3) = -0,515 Ln(BT) + 3,538R2 = 0,94

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RIN

(%)

RIP(T1) = -0,053 Ln(BT) + 0,474R2 = 0,94

RIP(T2) = -0,053 Ln(BT) + 0,448R2 = 0,95

RIP(T3) = -0,031 Ln(BT) + 0,443R2 = 0,98

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RIK (T1) = -0,619 Ln(x) + 4,483R2 = 0,92

RIK (T2) = -0,931 Ln(x) + 4,933R2 = 0,95

RIK (T3) = -0,651 Ln(x) + 5,042R2 = 0,98

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RIP (T1)= 0,053 Ln(BT) + 0,474R2= 0,94

RIP (T2)= 0,053 Ln(BT) + 0,448R2= 0,95

RIP (T3)= 0,031 Ln(BT) + 0,443R2= 0,98


Éste valor fue muy superior al obtenido por Gent y Young-Zhan (2000). En el agroecosistema T3 la concentración de Nhoja fue superior a 4% luego de 51 DDT (Figura 3a). Precisamente la concentración de Nhoja que permitió obtener las mayores tasas fotosintéticas en tomate estuvieron en el rango de 4 a 5% (Richardson et al., 2009). Las tasas de absorción de N para los tres tratamientos tuvieron algunas diferencias con las establecidas para tomate por Adams (1986) y Hochmuth, (1994), aunque bastante similares con las indicadas por Bar-Yosef (1991) (Cuadro 3). No obstante en esta comparación hay variables no ponderadas aquí como las relacionadas a las variedades utilizadas y el clima.

Las diferencias encontradas en Ntallo aquí fueron altamente significativas (p≤ 0.01) (Cuadro 5) aunque a diferencia de lo observado en hoja, el tratamiento T3 fue el de menor concentración de Ntallo (Figura 3b). La concentración de Nhoja es siempre mayor que en tallo (Adams, 1986), aquí los valores medios de esta relación fueron para T3 de 1.70, mientras que para T1 y T2 de 1.37 y 1.38; respectivamente.

Adams (1986) and Hochmuth (1994), even though they were very similar to the ones indicated by Bar-Yosef (1991) (Table 3). Nevertheless, in this comparison there are variables that were not considered, like the ones related to the varieties used and the climate.

The differences found in Nstem here were highly significant (p≤ 0.01) (Table 5) even though to the difference observed in the leaf, the treatment T3 was of a lesser concentration of Nstem (Figure 3b). The concentration of Nleaf is always greater than the stem (Adams, 1986), here the average values of this relation were for T3 of 1.70, while for T1 y T2 of 1.37 and 1.38; respectively.

The greatest quantity of n absorbed in T3 between the 29 and 75 days (Table 3) was principally destined to increase the concentration of Nleaf (Figure 3a). A concentration less than 2% of Nleaf is indicative of a nutrient deficiency in the plant (Adams, 1986). Even though this value was approximated here, the samples of leaves of the three agro-ecosystem only reached the end at 112 days (Figure 3a). The evolution of

Figura 3. Efecto de los agroecosistemas T1, T2 y T3 sobre la concentración (%) de N, P y K en hoja (a, d, g, respectivamente), tallo (b, e, h, respectivamente) y fruto (c, f, i, respectivamente), en función de los días después del transplante (DDT). Símbolos: T1 , T2 , T3 .

Figure 3. Effect of the agro-ecosystems T1, T2 y T3 on the concentration (%) of N, P y K in the leaf (a, d, g, respectively), stem (b, e, h, respectively) y fruto (c, f, i, respectively), in function of the days after transplant (DDT). Símbolos: T1 , T2 , T3 .

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N h

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%)

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)


La mayor cantidad de N absorbido en T3 entre los 29 y 75 días (Cuadro 3) fue principalmente destinado a incrementar la concentración de Nhoja (Figura 3a). Una concentración menor a 2% de Nhoja es indicativo de una deficiencia del nutriente en la planta (Adams, 1986). Aunque a este valor se aproximaron aquí las muestras de hojas los tres agroecosistemas sólo hacia el final a los 112 días (Figura 3a). La evolución de la concentración de Nfruto disminuyó con el tiempo, no habiéndose detectado diferencias entre los agroecosistemas (Cuadro 5). Ésta disminución correspondería principalmente al N proteico, principalmente por la mayor proporción de frutos con madurez superior al estado verde-maduro (Madhavi y Salunkhe, 2004). Por otra parte, la concentración de Nfruto encontrada aquí (Figura 3c) fue superior a la informada por aquellos autores.

Fósforo

Las diferencias encontradas en las concentraciones de Pplanta entre los agroecosistemas fue altamente significativa (p≤ 0.01) (Cuadro 4), con una disminución inversamente proporcional al acumulo de biomasa en el cultivo (Greenwood, 1983) (Figura 2b). La relación interna de N:P en tomate se sitúa entre 8 a 10, indicando una condición nutricional óptima (Madhavi y Salunkhe, 2004), encontrándose en estos valores aquí sólo en los primeros días luego del transplante (Figuras 2a,b).

Según se observó, esto fue debido a que la relación de absorción de N y P permitió obtener una relación cercana a 10 en los primeros 30 DDT (Cuadro 3), pese a que la absorción de P fue menor en todos los agroecosistemas comparado a la propuesta por Adams (1986), aunque muy similares a las mediciones de Bar Yosef (1991) (Cuadro 3). Estas discrepancias con los antecedentes en este cultivo, revelan la participación de variables no debidamente ponderadas, como fue discutido anteriormente para N.

La concentración de Pplanta resultó mayor a 0.2% (Figura 2b), valor por debajo del cual se considera que una planta de tomate se encuentra con deficiencia de fósforo (Adams, 1986). Otros autores establecieron este valor en 0.4% (Sainju et al., 2003), en tal caso el cultivo estuvo aquí con deficiencia de P luego de superar las 3 Mg ha-1 de materia seca (Figura 2b). Las concentraciones de Phoja resultaron con diferencias entre los agroecosistemas (p≤ 0.05) (Cuadro 5), aunque el rango de concentración de Phoja considerado óptimo y situado en aproximadamente 0.4% P (Föhse et al., 1988) sólo fue observado en todos los tratamientos antes de los 51 DDT (Figura 2a), en coincidencia con lo expresado para Pplanta.

the concentration of Nfruit diminished with time, not having detected differences between the agro-ecosystems (Table 5). This decrease corresponds principally to the Protein N, principally for the greater proportion of fruits with a greater maturity at the state of unripe-mature (Madhavi and Salunkhe, 2004). On the other hand, the concentration of Nfruit found here (figure 3c) was greater than the one reported by those authors.

Phosphorous

The differences found in the concentration of Pplant between the agro-ecosystems was highly significant (p≤ 0.01) (Table 4), with a decrease inversely proportional to the accumulation of biomass in the crop (Greenwood, 1983) (Figure 2b). The internal relation of N:P in tomato is between 8 and 10, indication an optimum nutritional condition (Madhavi and Salunkhe, 2004), find that these values here were only in the first days after transplanting (Figure 2a, b).

According to what was observed, this was due to the fact that the relation of absorption of N and P was able to obtain a close relation to 10 in the first 30 DDT (Table 3), although the absorption of P was less in all of the agro-ecosystems compared to what was proposed by Adams (1986), even though they are very similar to the ones measured by Bar Yosef (1991) (Table 3). These discrepancies with the antecedents in this crop, reveal the participation of variables not properly pondered, as was previously discussed with N.

The concentration of Pplant resulted greater than 0.2% (Figure 2b), a value lower than what is considered for a tomato plant that is found with a phosphorous deficiency (Adams, 1986). Other authors established this value at 0.4% (Sainju et al., 2003), in the case that the crop was here with a P deficiency after exceeding the 3 Mg ha-1 of dry material (Figure 2b), even though the range of concentration of Pplant considered optimum and is found at approximately 0.4% P P (Föhse et al., 1988), was only observed in all the treatments before the 51 DDT (Figure 2a), coninciding with what was expressed for Pplant.

The least concentration of observed P, after that moment particularly in T3 and principally in the stem (Figure 2e) was unexpected to show for high levels of average P in the soil (Figure 1b). The absorption of P for the plants depends on the degree of concentration established in the soil and the


La menor concentración de P observada, luego de ese momento particularmente en T3 y principalmente en el tallo (Figura 2e) fue inesperado a juzgar por los altos niveles de P medidos en el suelo (Figura 1b). La absorción de P por las plantas depende del gradiente de concentración establecido entre el suelo y la raíz, y el tamaño del sistema radicular (Richardson et al., 2009). Sin embargo, cuanto mayor es la concentración de P en el suelo, menor el crecimiento de los pelos radicales (Föhse et al., 1988), lo que determina una disminución de la eficiencia de absorción (Föhse et al., 1988). Por otra parte, se considera a tomate como una especie relativamente poco eficiente en absorber el P del suelo (Föhse et al., 1988).

Potasio

Fueron observadas diferencias altamente significativas (p≤ 0.01) en la concentración de Kplanta (Cuadro 4). Se establecieron que concentraciones menores a 1.5% en la etapa vegetativa y 2.5% en la fructificación de la planta resultaron deficitarias en K para un adecuado crecimiento y producción de tomate (Adams, 1986). Según este último criterio las concentraciones de Kplanta conseguidas aquí para todos los tratamientos se situarían en valores considerados no deficientes (Figura 2c). El análisis por órganos permitió inferir diferencias entre los agroecosistemas (p≤ 0.01) para hoja y frutos, pero no para tallos (Cuadro 5). Al analizar la curva de dilución obtenida (Figura 2c) se observó la existencia de valores muy altos al inicio, que, a excepción del agroecosistema T1 se situaron por sobre 6%. Esta concentración fue considerada como óptima por Sainju et al. (2003).

El potasio es absorbido en grandes cantidades por el cultivo de tomate, requiriéndose entre 3.1 a 4.9 kg K Mg-1 fruto cosechado. En este trabajo la relación obtenida fue 4.5, 4.8 y 5.3 kg K Mg-1 para los tratamientos T1, T2 y T3; respectivamente. Una relación desbalanceada de N:K está asociada con un pobre establecimiento de frutos (Adams, 1986). Precisamente, en sistemas como los estudiados aquí, cuyo sistema de manejo nutricional depende principalmente de la mineralización del estiércol utilizado, es muy difícil conseguir relaciones óptimas acotadas a determinado rango entre los principales macronutrientes. Por ejemplo, las relaciones N:P:K de 1:0,8:0.7 de transplante a floración y 1:0,8:1.3 de floración a finales de ciclo son usuales de utilizar cuando se utilizan fertilizantes inorgánicos.

root, and the size of the root system (Richardson et al., 2009). However, when the concentration of P is greater in the soil, there is less growth of the root hair (Föhse et al., 1988), which determines a decrease in the efficiency of absorption (Föhse et al., 1988). On the other hand, the tomato is considered as relatively inefficient species when it comes to absorbing P in the soil (Föhse et al., 1988).

Potassium

Highly significant difference were observed (p 0.01 in the concentration of Kplant (Table 4). It was established that concentrations less tan 1.5% in the vegetative layer and 2.5% in the fructification of the plant resulted deficient in K for an adequate growth and production of tomato (Adams, 1986). According to this last criteria, the concntrations of Kplant achieved here for all the treatments had values that were not considered deficient (Figure 2c). The analysis for organs alllows us to infer differences between the agro-ecosystems (p≤ 0.01) for leaves and fruits but not for stems (Table 5). Upon analyzing the obtained dilution curve (Figure 2c) the existence of high values at the beginning was observed, that with exception to the agro-ecosystem T1, was over 6%. This concentration was considered as optimum for Sainju et al. (2003).

The potassium is absorbed in large cuantities in the tomato crop, requiring between 3.1 to 4.9 kg K Mg-1 harvested fruit (IFA, 1992). In this research the relation obtained was 4.5, 4.8 and 5.3 kg K Mg-1 for the treatments T1, T2 y T3; respectively. An unbalanced relation of N:K is associated iwth a poor establishment of fruits (Adams, 1986). Precisely in systems like the ones studied here, whose nutritional management system depends principally on the mineralization of the manure used, is very difficult to achive optimum relations of a particular range between the principle macro-nutrients. For example, the relations N:P:K of 1:0, 8:0.7 from the transplant to flowering 1:0,8:1.3 from flowering to the end of the cycle where it is common to use inorganic fetilizers.

The absorbed potassium for the crop was normal according to Bar- Yosef (1991) only for the treatment T3 during the first 75 DDT (Table 3); however, in the period of greater importance for the potassium nutrition, during the full fruiting (76 to 116 DDT), the absorption resulted inferor to what was established for the tomato (Adams, 1986; Bar-Yosef, 1991; Hochmunt, 1994). The concentration of Kleaf considered adequate for the tomato was at values higher


El potasio absorbido por el cultivo fue normal de acuerdo a Bar-Yosef (1991) solamente para el tratamiento T3 durante los primeros 75 DDT (Cuadro 3); sin embargo, en el período de mayor importancia para la nutrición potásica, durante la plena fructificación (76 a 116 DDT) la absorción resultó inferior a lo establecido para tomate (Adams, 1986; Bar-Yosef, 1991; Hochmunt, 1994). La concentración de Khoja considerada adecuada para tomate fue establecido en valores superiores a 2.7% (Adams, 1986), y 3.3% (Bugarín et al., 2002), por lo que en todos los tratamientos el Khoja comenzaría a ser deficiente luego de los 51 DDT (Figura 3g).

La concentración de Kfruto considerada óptima se sitúa 4.0% (Bugarín et al., 2002), obteniéndose aquí para todos los tratamientos concentraciones muy similares a dicho valor (Figura 3i). Una alta absorción de K está asociada con una disminución en el porcentaje de frutos huecos y con madurez desigual (Sainju et al., 2003) no habiéndose observado en este trabajo ninguna de esas fisiopatías.

Conclusiones

La concentración de N-NO3- en los suelos tuvo un valor

alto, mayor de 65 ppm al inicio del cultivo en los tres agroecosistemas. La concentración de P fue muy alta en el agroecosistema hortícola (T3), mayor a 250 ppm. Lo mismo sucedió en este agroecosistema con el K, que aunque disminuyó al final del ciclo del cultivo su valor en general fue superior a 300 ppm. El agroecosistema natural (T2) fue el que tuvo la menor concentración de P en el suelo. Las concentraciones de P en los suelos no presentaron prácticamente disminuciones con el ciclo del cultivo en los tres agroecosistemas. Las concentraciones de N, P y K resultaron con diferencias altamente significativas (p≤ 0.01) en las concentraciones de los tejidos de las plantas provenientes de los tres agroecosistemas. Asimismo, cuando se analizaron los órganos por separados (hoja, tallo y frutos) las concentraciones de N, P y K también resultaron diferentes (p≤ 0.01), con excepción del K en tallo y de N en frutos. Las concentraciones de P en planta no resultaron deficientes en ningún agroecosistema. Sin embargo, las concentraciones de N y K fueron deficientes hacia el final del trabajo en los agroecosistemas agrícola (T1) y natural (T2).

tan 2.7% (Adamas, 1986) and 3.3% (Bugarin et al., 2002) for what in all of the treatments of Kleaf would begin to be deficient after the 51 DDT (Figure 3g).

The concentration of Kfruit considered as optimum is at 4.0% (Bugarín et al., 2002), obtaining here for all the treatment concentrations, very similar values (Figure 3i). A high abosrption of K is associated with a decrease in the percentage of fruit maturity gaps and uneven maturity (Sainju et al., 2003) no having observed in this research, none of these disorders.

Conclusions

The concentrations of N-NO3- in the soils had a high value,

higher tan 65 ppm at the beginning of the crop in the three agro-ecosystems. The concentration of P was high in the horticultural agro-ecosystem (T3), greater tan 250 ppm. The same occurred in this agro-ecosystem with K, that even though it decreased at the end of the crop cycle, it was greater tan 300 ppm. The natural agro-ecosystem (T2) was the one that had the least concentration of P in the soil. The concentrations of P in the soil practically did not present decreases in the crop cycle of the three agro-ecosystems. The concentrations of N, P, and K resulted in highly significant differences (p≤ 0.01) in the concentrations of the plant tissues that came from the three agro-ecosystems. At the same time, when the parts were analyzed separately (leaf, stem, and fruits), the concentrations of N, P, and K also resulted different (p≤ 0.01), with the exception of K in the stem and N in the fruits. The concentrations of P in the plant did not result deficient in any agro-ecosystem. However, the concentrations of N and K were deficient until the end of the investigation in the T1 and natural (T2) agro-ecosystems.

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Composición y remoción nutrimental de frutos de mango ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’ bajo producción forzada*

Fruit nutrient composition and removal by ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ mangos fruits under forced production

Adriana Mellado-Vázquez1, Samuel Salazar-García2§, César Augusto Treviño-de la Fuente3, Isidro José Luis González-Durán2 y Alfredo López-Jiménez4

1Posgrado en Recursos Genéticos y Productividad-Fruticultura, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. INIFAP-Campo Experimental Santiago Ixcuintla. A. P. 100. Santiago Ixcuintla, Nayarit. C. P. 63300. Tel. (323) 235-2031. ([email protected]), 2INIFAP-Campo Experimental Santiago Ixcuintla. A. P. 100. Santiago Ixcuintla, Nayarit. C. P. 63300. Tel. (323) 235-2031. ([email protected]). 3INIFAP, Campo Experimental Valle de Apatzingán. A. P. 262. Antúnez, Michoacán. C. P. 60781. Tel. (425) 592-5140. ([email protected]). 4Colegio de Postgraduados. Postgrado en Recursos Genéticos y Productividad-Fruticultura, Campus Montecillo. Texcoco, Estado de México 56230. Tel. (595) 952-0235. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

Para mejorar el manejo de la nutrición del mango y mantener la fertilidad del suelo es necesario conocer la composición nutrimental de los frutos así como la cantidad de nutrimentos removidos por la cosecha. En 2009 se realizó el presente estudio con los cvs. Haden y Tommy Atkins bajo producción forzada en el Valle de Apatzingán, Michoacán, México con los objetivos de: i) determinar la composición nutrimental de los tejidos del fruto (epidermis, pulpa, testa y embrión); y ii) cuantificar la cantidad de nutrimentos removida por la cosecha de los dos cultivares de mango. Se seleccionaron dos huertos comerciales de mango ‘Haden’ y dos de ‘Tommy Atkins’, con manejo del riego y tipo de suelo (Vertisol) similares. En cada huerto se eligieron cinco árboles de los que se cosecharon dos frutos en madurez fisiológica. Los frutos se separaron en sus tejidos y a cada uno les fue determinado en la materia seca la concentración de N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn y B. La composición nutrimental de los tejidos del fruto presentó variaciones dentro de cada cultivar. La epidermis y el embrión presentaron las mayores concentraciones de nutrimentos. La cantidad de nutrimentos removidos varió con el tejido, presentándose los valores

Abstract

To improve the management of mango nutrition and maintain soil fertility it is necessary to know the nutrient composition of the fruit as well as the amount of nutrients removed by the crop planting . This study was carried out in 2009 with the cvs. Haden and Tommy Atkins under forced production in the Valle de Apatzingán, Michoacán, Mexico, with the aims of: i) determining the nutrient composition of the fruit's tissues (epidermis, pulp, testa and embryo); and ii) quantifying the amount of nutrients removed by the crop of both mango cultivars. Two commercial ‘Haden’ mango orchards were chosen, along with two ‘Tommy Atkins’ orchards, with similar irrigation schemes and soils (Vertisol). In each orchard five trees were chosen and harvested two fruit per tree at physiological maturity. Fruit were separated in their tissues and the concentrations of N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, and B were determined in the dry matter. The nutrient composition of the fruit's tissues showed variations in each cultivar. The epidermis and the embryo presented the greatest concentrations of nutrients. The amounts of nutrients removed varied with the tissue; the highest values were for the pulp and epidermis, and the

Adriana Mellado-Vázquez et al.926 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

más altos para pulpa y epidermis y los más bajos para la testa. La cantidad de nutrimentos removida por tonelada de fruto fresco fue similar en los dos cultivares de mango, con excepción del Mn cuya remoción fue mayor en los frutos de ‘Haden’. Los intervalos de remoción nutrimental para ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’ fueron (kg t-1 fruto fresco): N (1.03-1.11), P (0.22-0.24), K (1.88-2.14), Ca (0.21-0.31), Mg (0.14-0.15), S (0.28-0.33); (g t-1 fruto fresco): Fe (3.5-3.8), Cu (1.0-1.1), Mn (3.2-4.8), Zn (2.0-2.8) y B (1.5-1.6).

Palabras clave: Mangifera indica L., embrión, epidermis, pulpa, testa.

Introducción

El mango (Mangifera indica L.) es de los frutales de mayor importancia económica en el Valle de Apatzingán, Michoacán, México. En esta región se puede cosechar una proporción importante de la producción en época temprana (marzo), cuando el fruto tiene mayor valor comercial; después de este período los precios bajan debido a que inicia la cosecha de la producción normal (Vega-Piña et al., 2003). Para obtener cosechas tempranas, los productores del Valle de Apatzingán realizan diversas actividades para estimular la floración temprana, como aplicación de paclobutrazol al suelo en la zona del cuello del árbol, aspersiones al follaje con nitratos y estrés hídrico (Chávez-Contreras et al., 2001).

Con cada cosecha de mango se remueven del huerto nutrimentos que se encuentran contenidos en los frutos. Dichos nutrimentos deben ser repuestos para conservar la fertilidad del suelo y la productividad de los huertos. Para lograr esto, es necesario conocer la cantidad de nutrimentos que son removidos por la cosecha (Salazar-García y Lazcano-Ferrat, 2001). Otro aspecto a considerar es la proporción con la que cada tejido del fruto contribuye a su peso total. La epidermis contribuye con 15 a 20% (Beerh et al., 1976), la pulpa con 60 a 75% y la semilla de 10 a 25% (Hemavathy et al., 1988). Estas proporciones varían según el cultivar de mango. Según Sergent (1999) los frutos de ‘Haden’ tienen una relación pulpa-fruto de 0.66 y ‘Tommy Atkins’ de 0.83.

La composición nutrimental de los frutos difiere entre cultivares de mango. En frutos de ‘Haden’ provenientes del estado de Michoacán, México, se encontró el siguiente contenido nutrimental promedio (incluyendo epidermis, pulpa y semilla) (g 100 g-1 materia seca): 0.89 N, 3.75 K, 0.15

lowest were in the testa. The amount of nutrients removed per ton of fresh fruit was similar in both mango cultivars, except for Mn, which was removed in greater amounts by fruit of ‘Haden’. The nutritional removal intervals for ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ were (kg⋅t-1 fresh fruit): N (1.03-1.11), P (0.22-0.24), K (1.88-2.14), Ca (0.21-0.31), Mg (0.14-0.15), S (0.28-0.33); (g⋅t-1 fresh fruit): Fe (3.5-3.8), Cu (1.0-1.1), Mn (3.2-4.8), Zn (2.0-2.8), and B (1.5-1.6).

Key words: Mangifera indica L., embryo, epidermis, pulp, testa.

Introduction

Mango (Mangifera indica L.) is one of the fruit crops with the highest economic importance in the Valle de Apatzingán, Michoacán, Mexico. In this region, an important part of the production can be harvested early (March), when the fruit has the highest commercial value; after this time, prices fall because normal harvesting begins (Vega-Piña et al., 2003). To obtain early harvests, the growers of the Valle de Apatzingán perform various activities to stimulate early flowering, such as applying paclobutrazol to the soil in the neck of the tree, foliage sprays with nitrates, and water stress (Chávez-Contreras et al., 2001).

With each mango harvest, nutrients are removed from the orchard, which are found in the fruit. These nutrients must be replaced to preserve the fertility of the soil and the productivity of the orchards. To achieve this, it is necessary to know the amounts of nutrients removed by the crop (Salazar-García and Lazcano-Ferrat, 2001). Another aspect to be considered is the proportion with which each tissue of the fruit contributes to its total weight. The epidermis contributes with 15 to 20% (Beerh et al., 1976), the pulp with 60 to 75%, and the seed 10 to 25% (Hemavathy et al., 1988). These proportions vary depending on the mango cultivar. According to Sergent (1999) fruit of ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ have a pulp-fruit ratio of 0.66 and 0.83, respectively.

The nutrient composition of the fruit differs among mango cultivars. In ‘Haden’ fruit from the state of Michoacán, Mexico, the following average nutrient content was found (including epidermis, pulp and seed) (g⋅100 g-1 dry matter): 0.89 N, 3.75 K, 0.15 Ca and 0.74 Mg (Romero-Gomezcaña et al., 2006). In ‘Manila’ fruit from Veracruz,

Composición y remoción nutrimental de frutos de mango ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’ bajo producción forzada 927

Ca y 0.74 Mg (Romero-Gomezcaña et al., 2006). En el caso de frutos de ‘Manila’ procedentes de Veracruz, México, la epidermis fue el tejido más rico en Mg, Fe y Mn, la pulpa en K, la testa en Ca y los embriones en N, P, Cu y Zn (Guzmán-Estrada et al., 1997).

Estos autores también encontraron que la pulpa presentó el mayor contenido nutrimental y la testa el menor. En otro estudio desarrollado en Venezuela, se mencionó el contenido nutrimental en los tejidos del fruto (pulpa, concha y semilla [sic]) de 16 cultivares de mango, siendo para ‘Haden’ (g 100 g-1 materia seca) de:1.93 N, 0.35 P, 2.58 K, 1.94 Ca, 1.01 Mg y (mg kg-1 materia seca): 147 Fe, 244 Mn, 102 Cu, 90 Zn y 38 B; y para ‘Tommy Atkins’ de: 3.47 N, 0.49 P, 2.10 K, 2.05 Ca, 1.69 Mg y (mg kg-1 materia seca): 131 Fe, 238 Mn, 121 Cu, 99 Zn y 48 B (Laborem-Escalona et al., 1979).

La cantidad de nutrimentos removidos por el fruto de mango también es influenciada por el cultivar y las condiciones de cultivo. Por ejemplo, el cv. Manila en Cotaxtla, Veracruz, en suelo vertisol y con una temperatura promedio anual de 25.5 ºC y 1 448 mm de lluvia anual, removió las siguientes cantidades de nutrimentos (kg t-1 fruto fresco): 1.2 N, 0.15 P, 1.9 K, 0.24 Ca, 0.17 Mg, y (g t-1 fruto fresco): 5.4 Fe, 1.4 Cu, 0.36 Mn y 2.14 Zn (Guzmán-Estrada et al. (1997). En China, en suelos ácidos franco arenosos se encontraron valores semejantes de remoción para el cv. Zihuaman (kg t-1 fruto fresco): 1.4 N, 0.11 P, 2.0 K, 0.21 Ca, 0.20 Mg y 0.15 S (Zhou Xiuchong et al., 2001). En Venezuela (Laborem-Escalona et al., 1979) mencionó valores superiores de remoción de nutrimentos (kg t-1 fruto fresco) como promedio de 16 cultivares plantados en suelos de la serie Maracay, orden en suelo Mollisol fue: 6.5 N, 0.8 P, 6.2 K, 5.5 Ca y 3.0 Mg, y (g t-1 fruto fresco) 59.75 Fe, 27.18 Cu, 54.43 Mn, 23.43 Zn y 10.87 B. También en Venezuela (Avilán-Rovira y Rengifo-Álvarez, 1992) se encontró la siguiente remoción de nutrimentos (kg t-1 fruto fresco): 1.4 N, 0.18 P y 1.5 K, aunque no se especifica el cultivar. En Alstonville, Australia, el cv. Kensington Pride producido en suelos basálticos y Ferrosoles (krasnozem)- [sic] mostró la siguiente remoción de nutrimentos (kg t-1 fruto fresco): 1.1 N, 0.2 P, 1.5 K, 0.2 Ca, 0.2 Mg, 0.1 S, y (g t-1 fruto fresco) 8.4 Fe, 1.8 Zn, 5.7 Mn, 3.7 Cu y 1.2 B (Huett y Dirou, 2000).

Como en el Valle de Apatzingán la producción de mango se realiza bajo producción forzada, es necesario obtener información específica para este sistema de producción. Esta investigación fue desarrollada con los cvs. Haden y Tommy Atkins bajo producción forzada en el Valle de Apatzingán,

Mexico, the epidermis was the richest tissue in Mg, Fe and Mn, the pulp in K, the testa in Ca and the embryos in N, P, Cu and Zn (Guzmán-Estrada et al., 1997). These authors also found that the pulp presented the highest nutritional contents and the testa showed the lowest. Another study carried out in Venezuela mentioned that the nutritional content in the tissues of the fruit (pulp, shell and seed [sic]) of 16 mango cultivars, were, for ‘Haden’ (g⋅100 g-1 dry matter):1.93 N, 0.35 P, 2.58 K, 1.94 Ca, 1.01 Mg and (mg⋅kg-1 dry matter): 147 Fe, 244 Mn, 102 Cu, 90 Zn and 38 B; and for ‘Tommy Atkins’ (g⋅100 g-1 dry matter): 3.47 N, 0.49 P, 2.10 K, 2.05 Ca, 1.69 Mg and (mgkg-1 dry matter): 131 Fe, 238 Mn, 121 Cu, 99 Zn and 48 B (Laborem-Escalona et al., 1979).

The amount of nutrients removed by mango fruit is also influenced by the cultivar and growing conditions. For example, the cv. Manila in Cotaxtla, Veracruz, in a vertisol soil and with an average annual temperature of 25.5 ºC and 1,448 mm of rain a year, removed the following amounts of nutrients (kg⋅t-1 fresh fruit): 1.2 N, 0.15 P, 1.9 K, 0.24 Ca, 0.17 Mg, and (g⋅t-1 fresh fruit): 5.4 Fe, 1.4 Cu, 0.36 Mn, and 2.14 Zn (Guzmán-Estrada et al. (1997). In loamy sandy soils of China, similar removal values were found for the cv. Zihuaman (kg⋅t-1 fresh fruit): 1.4 N, 0.11 P, 2.0 K, 0.21 Ca, 0.20 Mg, and 0.15 S (Zhou Xiuchong et al., 2001). In Venezuela (Laborem-Escalona et al., 1979) mentioned higher values for the removal of nutrients (kg⋅t-1 fresh fruit), as an average of 16 cultivars planted in soils of the Maracayseries, Mollisol order was: 6.5 N, 0.8 P, 6.2 K, 5.5 Ca y 3.0 Mg, and (g⋅t-1 fresh fruit) 59.75 Fe, 27.18 Cu, 54.43 Mn, 23.43 Zn, and 10.87 B. Also in Venezuela (Avilán-Rovira and Rengifo-Álvarez, 1992) the following removal of nutrients was found (kg⋅t-1 fresh fruit): 1.4 N, 0.18 P and 1.5 K, although the cultivar was not specified. In Alstonville, Australia, the cv. Kensington Pride, cultivated in basaltic and Ferrosol soils (krasnozem)- [sic] showed the following removal of nutrients (kg⋅t-1 fresh fruit): 1.1 N, 0.2 P, 1.5 K, 0.2 Ca, 0.2 Mg, 0.1 S, and (gt-1 fresh fruit) 8.4 Fe, 1.8 Zn, 5.7 Mn, 3.7 Cu and 1.2 B (Huett y Dirou, 2000).

As in the Valle de Apatzingán mango is cultivated under forced production, it is necessary to obtain specific information for this production system. This investigation was carried out with the cvs. Haden and Tommy Atkins under forced productions in the Valle de Apatzingán, with the following objectives: i) to determine the nutrient composition of the different tissues of the fruit (epidermis, pulp, testa and embryo), and ii) to quantify the amount of nutrients removed by the crop.


con los siguientes objetivos: i) determinar la composición nutrimental de los diferentes tejidos del fruto (epidermis, pulpa, testa y embrión), y ii) cuantificar la cantidad de nutrimentos removida por la cosecha.


Características de la región y los huertos. El Valle de Apatzingán, Michoacán, tiene un clima semiárido cálido (García-Amaro, 1998), con lluvia promedio anual de 785 mm, distribuida de julio a octubre. Se seleccionaron cuatro huertos comerciales de mango, dos de ‘Haden’ y dos de ‘Tommy Atkins’, todos con tipo de suelo Vertisol pélico (alto contenido de arcilla expansiva conocida como montmorillonita que forma profundas grietas en años o estaciones secas. Base Referencial Mundial del Recurso Suelo, 2007) (Cuadro 1). Al inicio de esta investigación, los huertos de ‘Haden’ tenían 16 años de edad y estaban establecidos a 12 x 12 m (huerto 1) y a 11 x 11 m (huerto 2). Los dos huertos de ‘Tommy Atkins’ eran de 18 años con un marco de plantación de 11 x 11 m. En cada huerto se seleccionaron cinco árboles con tamaño semejante. Para cada uno de estos árboles, se registró la producción en 2009.

Manejo de los huertos. En 2009 los huertos de ‘Haden’ recibieron riego rodado cada 12 a 22 días, con una lámina por riego de 15 a 20 cm. En septiembre, se aplicaron 4 kg árbol-1 de fosfonitrato (30-03-00) al suelo, en el huerto Haden-1 y 6 kg árbol-1 en el huerto Haden-2. En septiembre se realizó la primera aplicación foliar de nitrato de potasio (4%) en el huerto Haden-2 para estimular floración; 10 y 20 días después se realizó la segunda (3%) y tercera (2.5%) aplicación, respectivamente. Asimismo, el huerto Haden-2 recibió tres aplicaciones foliares de elementos menores, una antes de la f loración, y las otras dos durante la floración y en las dos últimas se adicionó nitrato de potasio (1.25%).


Characteristics of the region and the orchards. The Valle de Apatzingán, Michoacán, has a warm, semi-arid climate (García-Amaro, 1998), with an average annual rainfall of 785 mm, distributed between July and October. Four commercial mango orchards were selected, two with ‘Haden’ and two with ‘Tommy Atkins’, all in pelic Vertisol soils (high content of expansive clay, known as montmorillonite, that forms deep cracks in dry years or seasons, World Referential Base of the Soil Resource, 2007) (Table 1). At the beginning of this investigation, ‘Haden’ orchards were 16 years old and were established at 12 x 12 m (orchard 1) and 11 x 11 m (orchard 2). Both ‘Tommy Atkins’ orchards were 18 years old, with a plantation arrangement of 11 x 11 m. In each orchard, five similar-sized trees were selected. For each of these trees, production was recorded in 2009.

Orchards management. In 2009 the ‘Haden’ orchards were irrigated every 12 to 22 days, with one sheet per irrigation of 15 to 20 cm. In September, 4 kg⋅tree-1 of phosphonitrate (30-03-00) were applied to the soil, in the orchard Haden-1, and 6 kg⋅tree-1 in the orchard Haden-2. In

September, potassium nitrate (4%) was applied for the first time to the foliage in the orchard Haden-2 to stimulate flowering; 10 and 20 days later, the second (3%) and third (2.5%) applications took place, respectively. Likewise, the Haden-2 orchard received three foliar applications of minor elements; one before flowering, another two during flowering, and in the last two, potassium nitrate was added (1.25%).

The ‘Tommy Atkins’ orchards were irrigated every 15 to 22 days, with a sheet of 15 to 20 cm per irrigation. In August, in the Tommy Atkins-1 orchard, 1 kg of solid bat manure was added to every tree, along with 1 kg of ammonium sulphate

Cultivar- huerto Municipio Altitud (m) Latitud N Longitud OHaden-H1 Parácuaro 568 19°06’37.0” 102°12’37.0”Haden-H2 Parácuaro 373 19°03’33.9” 102°16’06.0”Tommy Atkins-H1 Francisco José Múgica 452 19º03’14.3” 102º04’34.9”Tommy Atkins-H2 Parácuaro 378 19º03’33.4” 102º15’51.2”

Cuadro 1. Ubicación geográfica de los huertos de mango en el Valle de Apatzingán, Michoacán.Table 1. Geographic location of the mango orchards in the Valle de Apatzingán, Michoacán.


Los huertos de ‘Tommy Atkins’ recibieron riego rodado cada 15 a 22 días, con una lámina de 15 a 20 cm por riego. En el huerto Tommy Atkins-1, en agosto se aplicó al suelo 1 kg de guano sólido de murciélago por árbol, 1 kg de sulfato de amonio y 1 kg de 18-46-00; en el huerto Tommy Atkins-2 no se realizó fertilización al suelo. Para estimular floración en el huerto Tommy Atkins-1, en octubre se realizó una aplicación foliar de guano líquido de murciélago y en noviembre una aplicación foliar de nitrato de potasio (5%), y en el huerto Tommy Atkins-2 en noviembre se realizaron dos aplicaciones foliares de nitrato de potasio más fosfonitrato en concentraciones de 1.25% y 2.5%, respectivamente. En plena floración el huerto Tommy Atkins-1 recibió una aplicación a 0.1% de fertilizante foliar comercial Poly Feed® [12-43-12 más (ppm) 1 000 Fe, 110 Cu, 500 Mn, 70 Mo, 150 Zn y 200 B]. En los cuatro huertos se realizó trampeo contra moscas de la fruta (Anastrepha sp.), control mecánico de maleza, cosecha en marzo y poda fitosanitaria de abril a junio.

Fertilidad del suelo. En febrero 2009 para cada huerto se obtuvo una muestra compuesta del suelo de tres árboles (de los cinco seleccionados previamente) a dos profundidades, 0 a 30 y de 31 a 60 cm. De cada árbol se tomaron cuatro submuestras (dos por cada profundidad) con una barrena espiral de acero inoxidable. Una submuestra fue extraída a la mitad de la distancia comprendida entre la base del tronco y la zona de goteo y la otra de la zona de goteo.

Cosecha de fruto. En marzo 2009 de cada uno de los cinco árboles seleccionados se cosecharon dos frutos en madurez fisiológica. Los frutos fueron lavados con agua destilada. Cada fruto fue separado en epidermis, pulpa, testa y embrión y se registró su peso fresco. Cada tejido se cortó en rebanadas delgadas que fueron deshidratadas en un horno con aire forzado a 70 °C hasta peso constante. Las muestras secas se pulverizaron en un molino de acero inoxidable Thomas Scientific (Wiley Mini Mill 3383-L10) y con tamiz 40 (luz de malla 0.425 mm). La composición nutrimental se determinó en tres muestras compuestas, cada una conformada con los tejidos de los dos frutos de cada uno de tres de los cinco árboles muestreados.

Variables analizadas en fruto. Se determinó N-total mediante digestión semi-microKjeldahl modificada para incluir NO3 (Bremer, 1965). El P, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn y Zn fueron extraídos por digestión húmeda con una mezcla de HNO3 y HClO4 (Jones y Case, 1990) y el K se extrajo en agua (método de extracción rápida). A excepción del P, fueron determinados por absorción atómica empleando un

and 1 kg of 18-46-00; in the Tommy Atkins-2 orchard there was no soil fertilization. In October, to stimulate flowering in the Tommy Atkins-1 orchard, liquid bat manure was applied to foliage, and in November, a foliar spray with potassium nitrate (5%); in the Tommy Atkins-2 orchard, in November, there were two canopy sprays with potassium nitrate plus phosphonitrate in concentrations of 1.25% and 2.5%, respectively. During flowering, the Tommy Atkins-1 orchard received a foliar application of 0.1% Poly Feed® [12-43-12 plus (ppm) 1 000 Fe, 110 Cu, 500 Mn, 70 Mo, 150 Zn and 200 B] commercial fertilizer. In all four orchards, traps against fruit flies (Anastrepha sp.) were installed, along with mechanical weed control, harvest in March and phythosanitary pruning from April to June.

Soil fertility. In February 2009, from each orchard, a mixed soil sample was obtained from three trees (of the five previously selected) at two depths, 0 to 30 and 31 to 60 cm. Four subsamples were taken from each tree (two for each depth) with a spiral, stainless steel auger. A subsample was taken halfway between the base of the trunk and the drip zone, and the other one from the drip zone.

Fruit harvest. In March 2009, two fruit at physiological maturity were harvested from each of the five trees selected. Fruit were washed with distilled water. Each fruit was separated into epidermis, pulp, testa and embryo, and its dry weight was obtained. Each tissue was cut into thin slices that were dehydrated in a forced air oven at 70 °C until constant weight. The dry samples were grinded in a stainless steel mill Thomas Scientific (Wiley Mini Mill 3383-L10) using a sieve 40 (mesh light 0.425 mm). Nutrient composition was determined in three mixed samples, each one made up from the tissues of the two fruit collected from each of the three out of the five trees sampled.

Variables analyzed in the fruit. Total-N was determined by semi-microKjeldahl digestion, modified to include NO3 (Bremer, 1965). P, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, and Zn were extracted by humid digestion with a mixture of HNO3 and HClO4 (Jones and Case, 1990), and K was extracted in water (rapid extraction method). Except for P, they were determined by atomic absorption using an ICE 3000 Series Spectrometer (Thermo Scientific, Madison, Wisconsin, USA) (AOAC, 1990). P was quantified by the method of ascorbic acid and B was determined by calcination using the spectrophotometric method of Azometina-H (Enríquez-Reyes, 1989), both using a Genesis 20 spectrophotometer (Thermo Scientific, Madison, Wisconsin, USA).


Spectrometer ICE 3000 Series (Thermo Scientific, Madison, Wisconsin, USA) (AOAC, 1990). El P se cuantificó por el método del ácido ascórbico y el B se determinó por calcinación mediante el método espectrofométrico de Azometina-H (Enríquez-Reyes, 1989), ambos en un espectrofotómetro Genesis 20 (Thermo Scientific, Madison, Wisconsin, USA).

Variables analizadas en suelo. Se determinó textura, pH (1:2 agua) (Hendershot et al., 2008), conductividad eléctrica (Rhoades, 1996), materia orgánica (Nelson y Sommers, 1982), N-inorgánico (Keeney y Nelson, 1982), P-Bray (Bray y Kurtz, 1945), K, Ca, Mg (Rhoades, 1982), Na, Fe, Zn, Cu, Mn (Lindsay y Norvell, 1978) y B (Bingham, 1982).

Análisis estadístico. Se usó un diseño experimental completamente al azar con tres repeticiones (árboles); cada repetición consistió de dos frutos del mismo árbol. Los datos de la composición nutrimental se sometieron a control de calidad con el procedimiento Box-plot del programa computacional Minitab 15. La remoción total de nutrimentos por tonelada de fruto fresco (Rt) se calculó mediante la fórmula siguiente, ejemplificada para nitrógeno:

Donde: CNe= concentración de N en la epidermis; PSe= peso seco de la epidermis; CNp= concentración de N en la pulpa; PSp= peso seco de la pulpa; CNt= concentración de N en la testa; PSt= peso seco de la testa; CNem= concentración de N en el embrión; PSem= peso seco de la embrión; Ft= número de frutos en una tonelada (obtenidos del cociente 1 000 kg entre el peso fresco del fruto completo). Con la misma fórmula se calculó la remoción de los demás nutrimentos. Para cada nutrimento se realizó un análisis de varianza por huerto y cultivar con el paquete estadístico SAS para Windows V9. La comparación de medias se hizo con la prueba de Duncan (p= 0.05).También se obtuvo la interacción cultivar*tejido.

Resultados

Características de los frutos

Los frutos de mango ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’ mostraron algunas semejanzas en cuanto a peso promedio de cada tejido y peso promedio del fruto completo (Cuadro 2).

Variables analyzed in the soil. Texture, pH (1:2 water) (Hendershot et al., 2008), electrical conductivity (Rhoades, 1996), organic matter (Nelson and Sommers, 1982), N-inorganic (Keeney and Nelson, 1982), P-Bray (Bray and Kurtz, 1945), K, Ca, Mg (Rhoades, 1982), Na, Fe, Zn, Cu, Mn (Lindsay and Norvell, 1978) and B (Bingham, 1982) were determined.

Statistical analysis. A total randomized experimental design with three repetitions (trees) was used; each repetition consisted of two fruit from the same tree. The nutrient composition data underwent quality control with the Box-plot procedure of Minitab 15 software. The total removal of nutrients per ton of fresh fruit (Rt) was calculated using the following formula, exemplified for nitrogen:

where: CNe= concentration of N in the epidermis; PSe= dry weight of the epidermis; CNp= concentration of N in the pulp; PSp= dry weight of the pulp; CNt= concentration of N in the testa; PSt= dry weight of the testa; CNem= concentration of N in the embryo; PSem= dry weight of the embryo; Ft= number of fruits in a ton (obtained from the quotient 1,000 kg divided by the fresh weight of the whole fruit). The same formula was used to calculate the removal of the other nutrients. For each nutrient, a analysis of variance was carried out by orchard and cultivar with the statistical package SAS for Windows V9. Means comparison was made with Duncan´s test (P = 0.05). The interaction cultivar*tissue was also obtained.

Results

Characteristics of the fruits

The fruits of the ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ mangos showed some similarities as far as average weight of each tissue and average weight of the whole fruit (Table 2).

In the cv. Haden, the average fresh weight of the fruit was 433.3 g and in the cv. Tommy Atkins 452.3 g. The dry weight had the opposite behavior to fresh weight, since the ‘Haden’ fruits had a higher value (89.3 g) than ‘Tommy Atkins’ (83.9 g). In both cultivars, the tissue with the highest fresh and dry weights was the pulp.

(CNexPSe) + (CNpxPSp) + (CNtxPSt) + (CNemxPSem)Rt= x Ft;

100

(CNexPSe) + (CNpxPSp) + (CNtxPSt) + (CNemxPSem)Rt= x Ft;

100


En el cv. Haden el peso fresco promedio del fruto fue 433.3 g y en el cv. Tommy Atkins 452.3 g. El peso seco promedio tuvo un comportamiento inverso al peso fresco, ya que fueron los frutos de ‘Haden’ los que tuvieron un valor mayor (89.3 g) a los de ‘Tommy Atkins’ (83.9 g). En ambos cultivares el tejido con mayor peso fresco y seco fue la pulpa.

Inf luencia del sitio (huerto) sobre la composición nutrimental de los tejidos

El huerto de donde se obtuvieron los frutos tuvo un efecto limitado sobre la composición nutrimental de los tejidos del fruto de mango. En ‘Haden’, sólo se detectaron diferencias entre huertos para los contenidos de S en la pulpa y de Mn en el embrión (Cuadro 3). En ‘Tommy Atkins’ ocurrió algo similar, la testa fue el único tejido que mostró diferencias en el contenido de N, Fe, Cu y Mn debidas al sitio (huerto).

Composición nutrimental de los tejidos analizados en cada cultivar de mango

Debido a que se encontraron pocas diferencias en la composición nutrimental de las partes del fruto atribuidas al sitio de muestreo, se integró un sólo conjunto de datos por cultivar y se realizó otro análisis estadístico.

Influence of the site (orchard) on the nutrient composition of the tissues

The orchard which the fruits were taken from had a limited effect on the nutrient composition of the mango fruit tissues. In ‘Haden’, differences were found between orchards for contents of S in the pulp and Mn in the embryo (Table 3). A similar case was found in ‘Tommy Atkins’: the testa was the only tissue that showed a significant difference in contents of N, Fe, Cu, and Mn due to the orchard.

Nutrient composition of the tissues analyzed per mango cultivar

Because of the few differences found between nutrient composition of fruit parts due to sampling site, one set of data was integrated for every cultivar and another analysis was performed.

The cv. Haden displayed differences in the nutritional composition of the fruit tissues. The embryo presented the highest values for N, P, K, Cu, Zn, and B. The epidermis showed high values for Ca, Mn and B. With the exception of K, S and Fe, the pulp had intermediate values for the other nutrients, compared to other tissues. The testa was

Cuadro 2. Estadísticas descriptivas de la masa de los frutos de cada tejido del fruto de los cvs. Haden y Tommy Atkins. Datos de dos huertos para cada cultivar.

Table 2. Descriptive statistics of the mass of the fruit tissues of cvs. Haden and Tommy Atkins. Data from two orchards for each cultivar.

Peso fresco (g fruto-1) Peso seco (g fruto-1)Tejido Media σz CVy Mínimo Máximo Media σz CVy Mínimo Máximocv. HadenEpidermis 70.8x 18.8 26.6 45.4 109.9 18.5 5.5 29.8 10.8 30.3Pulpa 319.2 77.9 24.4 233.1 555.1 51.7 15.4 29.8 33.6 94.7Testa 16.5 5.2 31.3 7.8 26.2 6.9 1.8 26.3 3.6 11.1Embrión 24.7 3.8 15.4 20.2 34.2 12.2 3.1 25.6 6.1 17.4Total 433.3 101.2 23.4 320.0 719.7 89.3 24.2 27.2 54.1 152.5cv. Tommy AtkinsEpidermis 72.3 19.3 26.7 45.4 109.9 16.8 6.7 39.7 9.6 30.3Pulpa 331.8 68.9 20.8 246.1 555.1 49.6 15.5 31.2 35.5 94.7Testa 20.8 6.3 30.4 13.2 40.3 7.5 1.5 20.0 5.6 11.1Embrión 25.4 5.3 20.8 10.8 34.2 10.1 4.1 41.0 2.3 17.4Total 452.3 89.2 19.7 350 719.7 83.9 25.9 30.9 53.5 152.5

z desviación estándar; y= coeficiente de variación; x= valores obtenidos con datos de 20 frutos por cultivar.


En el cv. Haden se presentaron diferencias en la composición nutrimental de los tejidos del fruto. El embrión presentó los mayores valores de N, P, K, Cu, Zn y B. La epidermis mostró valores altos de Ca, Mn y B. Con excepción del K, S y Fe, la pulpa tuvo valores intermedios a bajos para los otros nutrimentos, comparado con los otros tejidos. La testa fue el tejido con mayores casos de menor contenido nutrimental. El S y Fe mostraron concentraciones similares en los cuatro tejidos (Cuadro 4).

Los tejidos de los frutos del cv. Tommy Atkins también presentaron diferencias en su composición nutrimental. El tejido con mayor contenido de nutrimentos fue el embrión,

the tissue with the most cases of low nutrient contents. Sulfur and Fe displayed similar concentrations in all four tissues (Table 4).

Fruit tissues of the cv. Tommy Atkins also displayed differences in their nutrient composition. The tissue with the highest content of nutrients was the embryo, with the greatest values for N, P, K, Mg, Cu, and Zn. The epidermis displayed the highest values of Ca, Mg, Mn and B. The pulp only presented the greatest content of K. The testa had low contents for most of the nutrients analyzed, except for S, Fe and B. The content of S was similar in the four tissues analyzed (Table 4).

Nutrimento cv. Haden cv. Tommy AtkinsHuertoz Epidermis Pulpa Testa Embrión Epidermis Pulpa Testa Embrión

g⋅100 g-1 materia seca

N H1 0.46 ay 0.39 a 0.38 a 0.75 a 0.80 a 0.67 a 0.66 a 0.80 aH2 0.53 a 0.49 a 0.35 a 0.84 a 0.55 a 0.48 a 0.37 b 0.78 a

P H1 0.08 a 0.08 a 0.05 a 0.24 a 0.12 a 0.14 a 0.09 a 0.23 aH2 0.10 a 0.08 a 0.04 a 0.30 a 0.10 a 0.10 a 0.06 a 0.25 a

K H1 0.95 a 1.03 a 0.53 a 1.19 a 0.73 a 1.16 a 0.54 a 1.23 aH2 1.06 a 1.18 a 0.55 a 1.21 a 0.82 a 1.16 a 0.50 a 1.15 a

Ca H1 0.44 a 0.17 a 0.16 a 0.05 a 0.27 a 0.08 a 0.09 a 0.08 aH2 0.26 a 0.06 a 0.10 a 0.05 a 0.29 a 0.04 a 0.11 a 0.08 a

Mg H1 0.09 a 0.06 a 0.04 a 0.11 a 0.13 a 0.08 a 0.05 a 0.13 aH2 0.09 a 0.05 a 0.03 a 0.10 a 0.13 a 0.05 a 0.05 a 0.12 a

S H1 0.16 a 0.17 a 0.15 a 0.15 a 0.16 a 0.15 a 0.16 a 0.15 aH2 0.16 a 0.15 b 0.16 a 0.16 a 0.15 a 0.15 a 0.15 a 0.16 a

mg kg-1 materia secaFe H1 26.10 a 18.20 a 26.60 a 19.70 a 14.90 a 38.50 a 17.30 b 18.00 a

H2 13.20 a 13.60 a 16.60 a 31.50 a 38.50 a 15.60 a 23.10 a 22.80 aCu H1 4.10 a 4.60 a 5.50 a 10.00 a 5.80 a 4.30 a 5.10 a 9.90 a

H2 4.90 a 5.20 a 4.00 a 10.30 a 4.70 a 4.50 a 4.70 b 12.10 aMn H1 30.50 a 19.30 a 20.20 a 20.00 b 24.50 a 14.70 a 15.80 b 20.10 a

H2 36.10 a 21.20 a 21.80 a 26.60 a 22.60 a 15.00 a 17.80 a 20.30 aZn H1 11.70 a 11.00 a 13.40 a 18.10 a 11.40 a 9.80 a 10.70 a 15.80 a

H2 11.70 a 16.20 a 10.30 a 21.20 a 11.70 a 9.60 a 11.00 a 18.00 aB H1 13.80 a 5.00 a 9.40 a 11.50 a 15.70 a 6.10 a 11.70 a 10.90 a

H2 10.00 a 4.70 a 8.40 a 10.60 a 14.00 a 6.20 a 9.20 a 11.80 a

Cuadro 3. Composición nutrimental de tejidos de frutos de mango ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’ según el huerto.Table 3. Fruit tissues nutrient composition in ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ mangos, according to the orchard.

z H1= huerto uno; H2=huerto dos. Valores promedio de 6 frutos por huerto para cada cultivar; y=para cada cultivar, medias con diferente letra entre huertos para cada nutrimento y tejido son diferentes (Duncan, p= 0.05).


con valores superiores de N, P, K, Mg, Cu y Zn. La epidermis mostró valores superiores de Ca, Mg, Mn y B. La pulpa sólo presentó el mayor contenido de K. La testa tuvo bajos contenidos de la mayoría de los nutrimentos analizados, excepto S, Fe y B. El contenido de S fue igual en los cuatro tejidos analizados (Cuadro 4).

Interacción cultivar*tejido en la composición nutrimental

Las únicas interacciones cultivar*tejido que resultaron significativas fueron para P y K, con valores de Pr > F 0.0025 y 0.0011, respectivamente. En el cv. Haden las interacciones fueron para el contenido de P y K en el embrión y en el cv. Tommy Atkins para el contenido de K en la pulpa y para P y K en el embrión.

Remoción de nutrimentos por los tejidos de los frutos de los dos cultivares

En el cv. Haden se presentaron diferencias en la cantidad de nutrimentos removidos por los tejidos (Cuadro 5). La pulpa mostró valores superiores de remoción para todos los nutrimentos analizados. Al igual que la pulpa, la epidermis removió mayor cantidad de Ca y B. El embrión

Cultivar*tissue interaction for the nutrient composition

The only cultivar*tissue significant interactions were for P and K, with values of Pr > F 0.0025 and 0.0011, respectively. In the cv. Haden, interactions were for the contents of P and K in the embryo, and in the cv. Tommy Atkins, for the content of K in the pulp and for P and K in the embryo.

Fruit tissues nutrient removal by the two cultivars

The cv. Haden presented differences in the amounts of nutrients removed by the tissues (Table 5). The pulp had the highest values of removal for all the nutrients analyzed. As in the case of the pulp, the epidermis removed a higher

amount of Ca and B. The embryo showed a higher removal of P, although it was similar to the pulp. The testa displayed the lowest amount of nutrients removed.

The tissues of the fruit of the cv. Tommy Atkins also presented differences in the amount of nutrients removed (Table 5). The pulp removed the highest amounts of all the nutrients. The epidermis removed similar amounts of Ca, Mg, Fe and B than

Cuadro 4. Composición nutrimental de tejidos de frutos de mango ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’. Análisis realizado con datos de dos huertos para cada cultivar.

Table 4. Fruit tissues nutrient composition of ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ mangos. Analysis performed with data from two orchards per cultivar.

Nutrimentocv. Haden cv. Tommy AtkinsEpidermis Pulpa Testa Embrión Epidermis Pulpa Testa Embrión(g 100 g-1 materia seca)

N 0.49 bz 0.44 bc 0.36 c 0.80 a 0.67 ab 0.58 b 0.51 b 0.79 aP 0.09 b 0.08 b 0.05 c 0.27 a 0.11 b 0.12 b 0.08 c 0.24 aK 1.01 b 1.10 ab 0.54 c 1.20 a 0.78 b 1.16 a 0.52 c 1.19 aCa 0.35 a 0.12 b 0.13 b 0.05 b 0.28 a 0.06 b 0.10 b 0.08 bMg 0.09 a 0.05 b 0.04 b 0.11 a 0.13 a 0.06 b 0.05 b 0.13 aS 0.16 a 0.16 a 0.15 a 0.15 a 0.15 a 0.15 a 0.15 a 0.16 a

(mg kg-1 materia seca)Fe 19.60 a 15.90 a 21.60 a 25.60 a 26.70 a 14.10 b 20.20 ab 20.40 abCu 4.50 b 4.90 b 4.80 b 10.10 a 5.20 b 4.40 b 4.90 b 11.00 aMn 33.30 a 20.30 b 20.90 b 23.30 b 23.50 a 14.90 b 16.80 b 20.20 abZn 11.70 b 13.60 b 11.80 b 19.70 a 11.60 b 9.70 c 10.80 bc 16.90 aB 11.80 a 4.90 c 8.90 b 11.10 ab 14.90 a 6.10 c 10.50 b 11.40 b

z medias con diferente letra en una fila dentro de cada cultivar son diferentes (Duncan, p= 0.05).


mostró mayor remoción de P, aunque fue similar al de la pulpa. La testa presentó la menor cantidad de nutrientes removidos.

Los tejidos de los frutos del cv. Tommy Atkins también presentaron diferencias en la cantidad de nutrimentos removidos (Cuadro 5). La pulpa removió la mayor cantidad de todos los nutrimentos. La epidermis removió cantidades similares de Ca, Mg, Fe y B que la pulpa. La testa presentó la menor remoción para la mayoría de nutrimentos analizados. El embrión presentó valores medios de remoción para la mayoría de los nutrimentos, con excepción de Mg, S y Mn (Cuadro 5).

Interacción cultivar*tejido para la remoción de nutrimentos

Este análisis se realizó considerando los dos sitios de muestreo de cada cultivar como uno sólo. Sólo resultó significativa la interacción para P (Pr > F 0.0008).

the pulp. The testa had the lowest removal for the majority of the nutrients analyzed. The embryo presented intermediate removal values for most nutrients, except for Mg, S and Mn (Table 5).

Cultivar*tissue interaction for nutrients removal

This analysis was carried out considering the two sampling sites of each cultivar as a single one. The only significant interaction was for P (Pr > F 0.0008).

Total nutrients removal by the fruit of each cultivar

The amount of nutrients removed per ton of fresh fruit was similar for the two mango cultivars studied. The exception was Mn, since ‘Haden’ removed 4.80 g⋅t-1, compared to 3.22 g⋅t-1 in ‘Tommy Atkins’ (Table 6). For ‘Haden’ the magnitude of the amount of nutrients removed had the following order: K > N > S > Ca > P > Mg > Mn > Fe > Zn > B > Cu. In the case of ‘Tommy Atkins’ it was: K > N > S > P > Ca > Mg > Fe > Mn > Zn > B > Cu.

Cuadro 5. Remoción de nutrimentos por los tejidos de los frutos según el cultivar de mango. Análisis realizado con datos de dos huertos para cada cultivar.

Table 5. Total fruit tissues nutrient removal , according to the mango cultivar. Analysis performed using data from two orchards per cultivar.

z medias con diferente letra en una fila dentro de cada cultivar son diferentes (Duncan, p= 0.05).

Nutrimentocv. Haden cv. Tommy AtkinsEpidermis Pulpa Testa Embrión Epidermis Pulpa Testa Embrión

(kg t-1 fruto fresco)

N 0.20 bz 0.49 a 0.07 c 0.27 b 0.26 b 0.58 a 0.09 c 0.19 bP 0.04 b 0.09 a 0.01 c 0.09 a 0.04 b 0.12 a 0.02 c 0.06 bK 0.41 b 1.23 a 0.10 c 0.40 b 0.32 b 1.19 a 0.10 c 0.29 b

Ca 0.14 a 0.13 a 0.03 b 0.02 b 0.11 a 0.06 ab 0.02 b 0.02 b

Mg 0.04 b 0.06 a 0.01 c 0.04 b 0.05 ab 0.06 a 0.01 c 0.03 bcS 0.18 b 0.18 a 0.03 c 0.05 b 0.06 b 0.16 a 0.03 c 0.04 c

(g t-1 fruto fresco)

Fe 0.81 b 1.78 a 0.42 b 0.87 b 1.19 a 1.46 a 0.38 b 0.50 bCu 0.18 c 0.55 a 0.09 d 0.55 b 0.20 bc 0.45 a 0.09 c 0.27 b

Mn 1.35 b 2.25 a 0.40 d 0.79 c 0.91 b 1.53 a 0.30 c 0.49 c

Zn 0.47 b 1.53 a 0.23 b 0.66 b 0.46 b 1.00 a 0.20 c 0.42 bB 0.48 ab 0.54 a 0.17 c 0.36 b

0.58 a 0.63 a 0.19 b 0.27 b


Remoción total de nutrimentos por el fruto de cada cultivar

La cantidad de nutrimentos removidos por tonelada de fruto fresco fue similar entre los dos cultivares de mango estudiados. La excepción fue el Mn ya que ‘Haden’ removió 4.80 g t-1, comparado con 3.22 g t-1 en ‘Tommy Atkins’ (Cuadro 6). Para ‘Haden’ la magnitud de la cantidad de nutrimentos removidos tuvo el siguiente orden: K > N > S > Ca > P > Mg > Mn > Fe > Zn > B > Cu. En el caso de ‘Tommy Atkins’ fue: K > N > S > P > Ca > Mg > Fe > Mn > Zn > B > Cu.

Fertilidad del suelo

Los suelos de los huertos con los cvs. Haden y Tommy Atkins empleados en el presente estudio mostraron algunas diferencias en su fertilidad que fueron definidos con base a la Norma Oficial Mexicana sobre fertilidad y clasificación de suelos (PROY-NOM-021-RECNAT-2000) (Cuadro 7). Los huertos del cv. Haden presentaron diferencias en el contenido de N, P, K, Ca, Na, Fe, Zn y B. Para los huertos del cv. Tommy Atkins hubo diferente contenido de N, P, K, Na y B.

Producción

En 2009 la producción de los cinco árboles seleccionados en cada huerto fue la siguiente (kg árbol): Haden-1:147, 124, 133, 133 y 129; Haden-2: 54, 53, 41, 58 y 23; Tommy Atkins-1: 49, 47, 69, 43 y 74; Tommy Atkins-2: 51, 104, 46, 68 y 66 kg. La comparación de medias (Duncan, p= 0.05) mostró que la producción por árbol del cv. Haden (89.5 kg) fue superior a la de Tommy Atkins (61.7 kg).

Soil fertility

The soils from the cvs. Haden and Tommy Atkins orchards used in this study showed some differences in their fertility, that were defined based on the Mexican Official Regulations on spil fertility and classification (PROY-NOM-021-RECNAT-2000) (Table 7). The orchards of the cv. Haden presented differences in the content of N, P, K, Ca, Na, Fe, Zn, and B. For the orchards of the cv. Tommy Atkins there were different contents of N, P, K, Na, and B.

Crop production

In 2009, the production of the five trees selected in each orchard was as follows (kg·tree-1): Haden-1: 147, 124, 133, 133 and 129; Haden-2: 54, 53, 41, 58 and 23; Tommy Atkins-1: 49, 47, 69, 43 and 74; Tommy Atkins-2: 51, 104, 46, 68 and 66 kg. The means comparison (Duncan, p= 0.05) showed a superior production per tree for the cv. Haden (89.5 kg) compared to Tommy Atkins (61.7 kg).

Discussion

The fruit tissues nutrient composition of the cvs. Haden and Tommy Atkins showed some differences that can be attributed to the orchard. The highest content of S in the pulp of the fruit from the Haden-1 orchard could be due to the higher amount of organic matter in the soil, since the major source of S is organic matter (Salazar-García, 2002). On the other hand, the highest content of Mn in the

Cultivar

(kg t-1 fruto fresco) (g t-1 fruto fresco)

N P K Ca Mg S Fe Cu Mn Zn B

Haden 1.03 az 0.22 a 2.14 a 0.31 a 0.14 a 0.33 a 3.87 a 1.17 a 4.80 a 2.88 a 1.55 a

Tommy Atkins 1.11 a 0.24 a 1.88 a 0.21 a 0.15 a 0.28 a 3.52 a 1.02 a 3.22 b 2.06 a 1.66 a

Cuadro 6. Remoción total de nutrimentos por frutos de mango ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’. Análisis realizado con datos de dos huertos para cada cultivar.

Table 6. Total fruit nutrients removal by ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ mangos. Analysis performed using data from two orchards per cultivar.

z medias con diferente letra en cada columna son diferentes (Duncan, p= 0.05).


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Discusión

La composición nutrimental de los tejidos del fruto de los cvs. Haden y Tommy Atkins mostró algunas diferencias atribuidas al huerto. El mayor contenido de S en la pulpa de los frutos del huerto Haden-1 pudo deberse al mayor contenido de materia orgánica en el suelo, ya que la principal fuente de S es la materia orgánica (Salazar-García, 2002). Por otro lado, el mayor contenido de Mn en el embrión de los frutos del huerto Haden-2 puede atribuirse a las aplicaciones foliares de elementos menores realizadas en este huerto. El mayor contenido de N y Cu en la testa de los frutos del huerto Tommy Atkins-1 pudo haber sido causado por la aspersión foliar del fertilizante Poly Feed® durante la floración.

La composición nutrimental de los tejidos del fruto de cada cultivar, sin considerar el efecto del huerto, también mostró diferencias. En ambos cultivares se observó un mayor contenido de Ca y Mg en la epidermis; el mayor contenido de Mg pudo deberse al muy alto porcentaje de saturación del suelo con Mg. Adicionalmente, en el cv. Tommy Atkins la aplicación al follaje de Poly Feed® pudo incrementar el contenido de Fe, Mn, Zn y B en los tejidos del fruto.

Cracknell-Torres et al. (2004) mencionaron que altas concentraciones de Ca y Mg en epidermis y pulpa previnieron desórdenes fisiológicos en frutos de mango. El Ca está relacionado con la presencia de desórdenes fisiológicos en el fruto; los mayores contenidos de este nutrimento han sido asociados a mayor firmeza del fruto y su resistencia al manejo y transporte (Young et al., 1962) ya que el papel principal del Ca es la formación de la pared celular (Aly et al., 2011). Los mayores contenidos de N y P en el embrión pudieron haber sido causados las aspersiones foliares con nitrato de potasio para estimular la floración. Por su parte, los mayores contenidos de Mg y Zn encontrados en el embrión pueden ser debidos al contenido muy alto de estos en el suelo. La ausencia de diferencias en el contenido de S entre tejidos de ambos cultivares puede atribuirse a las aplicaciones al follaje de azufre humectable para el control de la enfermedad escoba de bruja (Fusarium oxysporum y F. subglutinans), realizadas en los huertos estudiados (Vega-Piña et al., 2003).

En la composición nutrimental las interacciones cultivar*tejido significativas para P y K se asociaron con el mayor contenido de estos nutrimentos en el embrión de ambos cultivares. Asimismo, en el cv. Tommy Atkins, esta interacción se relacionó con el mayor contenido de K en la pulpa.

embryo of the fruit from the Haden-2 orchard could be due to the foliar applications of minor elements carried out in this orchard. The higher content of N and Cu in the testa of the fruit of the Tommy Atkins-1 orchard could be caused by spraying Poly Feed® fertilizer during flowering.

The nutrient composition of fruit tissues of each cultivar, regardless of the effect of the orchard, also showed significant differences. Both cultivars showed a higher content of Ca and Mg in the epidermis; the higher content of Mg could be due to the very high percentage of Mg saturation in the soil. In addition, in the cv. Tommy Atkins, foliage application of Poly Feed® could increase the content of Fe, Mn, Zn and B in fruit's tissues.

Cracknell-Torres et al. (2004) mentioned that high concentrations of Ca and Mg in the epidermis and pulp prevented physiological disorders in mango fruit. Calcium is related to the presence of fruit physiological disorders; high contents of this nutrient have been related to greater fruit firmness and resistance to handling and transportation (Young et al., 1962), since the main role of Ca is the formation of cell wall (Aly et al., 2011). Spraying the foliage with potassium nitrate to stimulate flowering could have caused the highest contents of N and P in the embryo. Likewise, the highest contents of Mg and Zn found in the embryo can be due to the very high contents of these elements in the soil. The lack of differences in the content of S among tissues for both cultivars could be due to having applied wettable sulfur to the foliage to control the witches’ broom (Fusarium oxysporum and F. subglutinans) disease in the orchards studied (Vega-Piña et al., 2003).

In the nutrient composition, the significant cultivar*tissue interactions for P and K were related to the highest content of these nutrients in the embryo of both cultivars. Likewise, in the cv. Tommy Atkins, this interaction was related to the higher content of K in the pulp.

Differences in the amount of nutrients removed by the tissues were due to the proportion in which each tissue makes up the fruit. In both cultivars, the pulp presented the greatest amount of nutrients removed and epidermis had intermediate values. The greater removal by the pulp was because the highest proportion of fruit biomass corresponded to this tissue (Laborem-Escalona et al., 1979). The testa was the tissue with the lowest amount of nutrients removed, which coincided with the fruit tissues of the cv. Manila (Guzmán-Estrada et al., 1997).


In the removal of nutrients by the tissues of the fruit, the interaction cultivar*tissue was only significant for P. In the cv. Haden, interaction was with the pulp and the embryo, and in the cv. Tommy Atkins, only with the pulp. This was due to the fact that in both cultivars the pulp is the tissue that presented the highest nutrient content (Guzmán-Estrada et al., 1997) and it accounts for an average of 67 to 77% of the total of the fruit (Laborem-Escalona et al., 1979). This corresponds with findings in the present work, 74% for ‘Haden’ and 73% for ‘Tommy Atkins’.

The amount of nutrients removed per ton of fresh fruit was almost equal for cvs. Haden and Tommy Atkins. The only nutrient that showed a difference was Mn, which was removed in greater amount by ‘Haden’ fruit. This could be due to the differences in the number of applications of micronutrients performed on the orchards (three in ‘Haden’ and one in ‘Tommy Atkins’). On the other hand, in Venezuela, Rodríguez and Morales (2005) mentioned that this cultivar has the capacity of absorbing and storing high levels of Mn, and they report an average foliar content of 802 mg·kg-1; this could explain the results obtained. The removal of N, P, K, Ca and Mg by the fruit of cvs. Haden and Tommy Atkins found in this study was similar to that reported by Huett and Dirou (2000) for ‘Kensington Pride’ mango in Australia; however, the amount of S removed by the fruit of ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ was more than double than fund for ‘Kensington Pride’ fruit. This can be due to the intensive control, with foliar applications of wettable sulfur, of the witches’ broom disease (Vega-Piña et al., 2003).

Crop production for cvs. Haden and Tommy Atkins was different. ‘Haden’ had higher yield ‘Tommy Atkins’. This difference was probably due to ‘Haden’ receiving more soil and foliar fertilization. Although the nutrient removal per ton of fruit was practically equal for both cultivars, the highest production of cv. Haden implied that more nutrients were removed by orchards of this cultivar, the additional removal being of approximately (kg) 0.03 N, 0.01 P, 0.1 K, 0.01 Ca, 0.004 Mg, 0.01 S and (g) 0.11 Fe, 0.03 Cu, 0.13 Mn, 0.08Zn, and 0.04 B.

Conclusions

In the cvs. Haden and Tommy Atkins, the tissues of the fruit with the greater concentrations of nutrients were epidermis and embryo. In ‘Haden’ the epidermis presented

Las diferencias en la cantidad de nutrimentos removidos por los tejidos son debidas a la proporción en que cada tejido conforma al fruto. En ambos cultivares la pulpa presentó la mayor cantidad de nutrimentos removidos y la epidermis presentó valores intermedios. La mayor remoción por la pulpa se debió a que el mayor porcentaje de la biomasa del fruto correspondió a este tejido (Laborem-Escalona et al., 1979). La testa fue el tejido con menor cantidad de nutrimentos removidos, lo cual coincidió con los tejidos del fruto de mango cv. Manila (Guzmán-Estrada et al., 1997).

En la remoción de nutrimentos por los tejidos de los frutos la interacción cultivar*tejido únicamente fue significativa para P. En el cv. Haden la interacción fue con la pulpa y el embrión y en el cv. Tommy Atkins únicamente con la pulpa. Esto se atribuyó a que en ambos cultivares la pulpa es el tejido que presentó el mayor contenido nutrimental (Guzmán-Estrada et al., 1997) y representa en promedio de 67 a 77% del total del fruto (Laborem-Escalona et al., 1979). Lo anterior coincide con lo encontrado en el presente trabajo, 74% para ‘Haden’ y 73% para ‘Tommy Atkins’.

La cantidad de nutrimentos removidos por tonelada de fruto fresco fue casi igual para los cvs. Haden y Tommy Atkins. El único nutrimento que mostró diferencia fue el Mn, que fue removido en mayor cantidad por los frutos de ‘Haden’. Esto pudo deberse a las diferencias en el número de aplicaciones de micronutrimentos realizadas a los huertos (tres en ‘Haden’ y una en ‘Tommy Atkins’). Por otro lado, en Venezuela, Rodríguez y Morales (2005) mencionaron que este cultivar tiene capacidad de absorber y almacenar niveles elevados de Mn y reportan un contenido foliar promedio de 802 mg kg-1; esto podría explicar los resultados obtenidos. La remoción de N, P, K, Ca y Mg por el fruto de los cvs. Haden y Tommy Atkins encontrada en el presente estudio fue semejante a la reportada por Huett y Dirou (2000) para mango ‘Kensington Pride’ en Australia; sin embargo, la cantidad de S removida por los frutos de ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’ fue más del doble que la de los frutos de ‘Kensington Pride’. Esto último puede atribuirse al control intensivo, con aplicación foliar de azufre humectable, de la enfermedad escoba de bruja (Vega-Piña et al., 2003).

La producción de los cvs. Haden y Tommy Atkins fue diferente. El cv. Haden tuvo una producción superior a la del cv. Tommy Atkins. Esta diferencia probablemente se debió a que ‘Haden’ recibió mayor fertilización al suelo y al follaje. Aunque la remoción nutrimental por tonelada de fruto fue prácticamente igual para ambos cultivares, la mayor producción del cv. Haden implicó que en los huertos


higher contents of Ca, Mg and Mn, and the embryo showed higher concentrations N, P, Mg, Cu and Zn. The epidermis of ‘Tommy Atkins’ had higher contents of Ca, Mg and B, and the embryo, higher concentrations of P, K, Mg, Cu and Zn.

In both mango cultivars, the tissues that removed the greatest amount of nutrients were the pulp and the epidermis, and the lowest removal was for the testa.

The amount of nutrients removed per ton of fresh fruit was similar for cvs. Haden and Tommy Atkins, except for Mn; the pulp of both cultivars being the tissue that removed the greatest amount of nutrients.

The intervals of nutrient removal for ‘Haden’ and ‘Tommy Atkins’ were (kg⋅t-1 fresh fruit): N (1.03-1.11), P (0.22-0.24), K (1.88-2.14), Ca (0.21-0.31), Mg (0.14-0.15), S (0.28-0.33); (g⋅t-1 fresh fruit): Fe (3.5-3.8), Cu (1.0-1.1), Mn (3.2-4.8), Zn (2.0-2.8) and B (1.5-1.6).

The order of the amount of nutrients removed by the crop of ‘Haden’ mango was: K > N > S > Ca > P > Mg > Mn > Fe > Zn > B > Cu. In the case of ‘Tommy Atkins’, it was: K > N > S > P > Ca > Mg > Fe > Mn > Zn > B > Cu.

Literatura citada

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de este cultivar se removieran más nutrimentos, siendo la remoción adicional del orden de (kg) 0.03 N, 0.01 P, 0.1 K, 0.01 Ca, 0.004 Mg, 0.01 S y (g) 0.11 Fe, 0.03 Cu, 0.13 Mn, 0.08Zn y 0.04 B.

Conclusiones

En los cvs. Haden y Tommy Atkins los tejidos del fruto con mayores concentraciones de nutrimentos fueron la epidermis y el embrión. La epidermis de ‘Haden’ presentó mayor contenido de Ca, Mg y Mn y el embrión mayor concentración de N, P, Mg, Cu y Zn. La epidermis de ‘Tommy Atkins’ presentó mayor contenido de Ca, Mg y B y el embrión mayor cantidad de P, K, Mg, Cu y Zn.

En ambos cultivares de mango los tejidos que removieron mayor cantidad de nutrimentos fueron la pulpa y la epidermis y la menor remoción fue por la testa.

La cantidad de nutrimentos removidos por tonelada de fruto fresco fue similar para los cvs. Haden y Tommy Atkins, con excepción del Mn, siendo la pulpa de ambos cultivares el tejido que removió la mayor cantidad de nutrimentos

Los intervalos de remoción nutrimental para ‘Haden’ y ‘Tommy Atkins’ fueron (kg t-1 fruto fresco): N (1.03-1.11), P (0.22-0.24), K (1.88-2.14), Ca (0.21-0.31), Mg (0.14-0.15), S (0.28-0.33); (g t-1 fruto fresco): Fe (3.5-3.8), Cu (1.0-1.1), Mn (3.2-4.8), Zn (2.0-2.8) y B (1.5-1.6).

El orden de la cantidad de nutrimentos removidos por la cosecha de mango ‘Haden’ fue: K > N > S > Ca > P > Mg > Mn > Fe > Zn > B > Cu. En el caso de ‘Tommy Atkins’ fue: K > N > S > P > Ca > Mg > Fe > Mn > Zn > B > Cu.

Agradecimientos

La autora principal agradece el financiamiento parcial del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) y el fondo CONACYT-FORDECYT. Y, el apoyo técnico de José González-Valdivia y la colaboración de los productores de mango Rafael Guzmán, J. Guadalupe Ortiz y Rafael García por facilitar sus huertos para la investigación.


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Asistencia técnica en el sector agropecuario en México: análisis del VIII censo agropecuario y forestal*

Technical assistance in the farming sector in Mexico: analysis of the 8th farming and forestry census

Venancio Cuevas Reyes1§, Julio Baca del Moral1, Fernando Cervantes Escoto1 y José Aguilar Ávila1

1Centro de Investigaciones Económicas, Sociales y Tecnológicas de la Agroindustria y la Agricultura Mundial. (CIESTAAM). Universidad Autónoma Chapingo (UACH). Carretera México-Texcoco, km 38.5. C. P. 56230. Tel. 01 595 9521500. Ext. 6019, 1544 y 6029. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: diciembre de 2011

Aceptado: julio de 2012

Resumen

El objetivo de esta investigación fue determinar a través de la información estadística obtenida por el VIII Censo Agrícola, Ganadero y Forestal del año 2007, la importancia que tiene la asistencia técnica en las unidades de producción en México para contar con elementos que sirvan en la toma de decisiones de éste servicio. Se realizó un análisis de la base de datos a nivel nacional y por zonas económicas a través de la obtención de frecuencias relativas. De acuerdo al Censo, en México, la cobertura de la asistencia técnica es baja, 3% del total nacional de unidades de producción con actividad agropecuaria disponen de este servicio, y sólo 11.7% perciben como problema la falta de asistencia técnica y capacitación. La agricultura cuenta con 75.4% de la asistencia técnica, le sigue el sector pecuario 19.3%, sector forestal 3.2%. El 70.8% de éste servicio es otorgado por técnicos, 17.7% por productores, 2.8% por instituciones académicas o de investigación y en último lugar 1.5% a los despachos. Se concluye que los factores ambientales (pérdidas de la producción por cuestiones climáticas) son los elementos que afectan en mayor medida las unidades de producción, en quinto lugar como factor crítico se encuentra la capacitación y asistencia técnica. Las políticas deben considerar la problemática desde el punto de vista del productor para lograr una mayor eficiencia de los recursos destinados a los programas de extensión.

Abstract

The aim of this investigation was to determine, using the statistical information, obtained from the 8th Agriculture, Livestock and Forestry Census 2007, the importance of technical assistance of production units in Mexico to have elements that help in decision-making regarding this service. Databases were analyzed countrywide and by economic areas by obtaining relative frequencies. According to the Census, in Mexico, coverage of technical assistance is low, since only 3% of the del total farming units in the country have this service available, and only 11.7% find the lack of technical assistance and training to be a problem. Agriculture has 75.4% of the technical assistance, followed by livestock breeding with 19.3%, and forestry with 3.2%. Of this service, 70.8% is given by technicians, 17.7% by farmers, 2.8% by academic or research institutions, and finally, 1.5% by offices. In conclusion, environmental factors (loss in production to weather conditions) are the elements that most affect farming units; in fifth place, as a critical factor, are training and technical assistance. Policies must consider the problem from the point of view of the farmers in order to make resources for extension programs more efficient.

Key words: coverage, extension, agricultural problems, economic areas.

Venancio Cuevas Reyes et al.944 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

Palabras clave: cobertura, extensión, problemas agrícolas, zonas económicas.

Introducción

Los términos extensión agrícola y asesoría técnica o asesoramiento rural suelen utilizarse como sinónimos (FAO, 2010). Algunos autores definen la “extensión” como un proceso de educación extra escolar (Rosado, 1973) y como una provisión de conocimientos y habilidades (Umali y Schwartz, 1994; Owens et al., 2003). La FAO (2010) señala a la “extensión” como un término genérico a fin de incluir las diferentes actividades de suministro de información y de asesoramiento pertinentes que solicitan los agricultores y otros actores en los sistemas agroalimentarios y el desarrollo rural. En tanto la asistencia técnica se encuentra asociada con los servicios de asesoría tecnológica brindados por la iniciativa privada (Aguilar, 2004), más asociados con el sector privado, en donde la transferencia de conocimientos y tecnología es unidireccional (FAO, 2010). La asistencia técnica se define como el servicio que se utiliza para estimular la producción de alimentos básicos, con el propósito de incrementar los rendimientos unitarios, mediante la asesoría constante en actividades relacionadas con los procesos de producción, industrialización, distribución y comercialización (Hernández, 1981).

Los antecedentes de la asistencia técnica en México se remontan a la década de 1950. El modelo era básicamente lineal y unidireccional, este esquema hizo crisis en la década de los ochenta (Muñoz y Santoyo, 2010). En 1995 resurge el extensionismo en México, a través de la creación de un Sistema Nacional de Extensión Rural (SINDER), 2001 surge el programa de Extensión y Servicios Profesionales (PESPRO) el cual sirvió para reorientar conceptualmente los servicios de extensión en el país. Es así que a partir de 2002 se ha mantenido el enfoque de prestador de servicios profesionales (PSP), por sus siglas en inglés. (Muñoz y Santoyo, 2010). La asistencia técnica se ha estudiado como parte del proceso de adopción de tecnología (Carranza, 1993; Flores, 1993), como insumo (Cruz, 1997; González et al., 2004), desde el punto de vista económico (López, 1980) y como elemento de política (GIDR, 2007).

Los programas de extensión agrícola tienen asociados una gran cantidad de recursos públicos y servicios de información y, como con cualquier servicio, el mejor juez para evaluar

Introduction

The terms agricultural extension and technical assistance or rural advice are usually used as synonyms (FAO, 2010). Some authors define “extension” as an off-school education process (Rosado, 1973) and as a supply of knowledge and abilities (Umali and Schwartz, 1994; Owens et al., 2003). The FAO (2010) indicates “extension” as a generic term in order to include the different and relevant activities for supplying information and advising which farmers and other actors in the agri-food and rural development sectors. Meanwhile, technical assistance is related to the technical advice services provided by private initiative (Aguilar, 2004), related more to the private sector, in which the transferral of knowledge and technology is unidirectional (FAO, 2010). Technical assistance is defined as the service used to stimulate the production of basic foods, in order to increase the unitary yields, by the constant assessment in activities related to the processes of production, industrialization, distribution and commercialization (Hernández, 1981).

The precedents for technical assistance in Mexico go back to the 1950's. The model was basically linear and unidirectional; this scheme came into crisis in the 80's (Muñoz and Santoyo, 2010). In 1995, extensionism reappears in Mexico with the creation of a National Rural Extension System (SINDER), and in 2001the Extension and Professional Service Program (PESPRO) is created, which helped to conceptually reorient the extension services in the country. In this way, since 2002, there has been a professional service provider (PSP) approach (Muñoz and Santoyo, 2010). Technical assistance has been studied as part of the process of adopting technologies (Carranza, 1993; Flores, 1993), as an input (Cruz, 1997; González et al., 2004), from an economic viewpoint (López, 1980) and as an element of politics (GIDR, 2007).

Agricultural extension programs are related to a large amount of public resources, and, as with any other service, the best judge for its quality is the client, namely, the farmer (Salmen, 2002). There are several studies worldwide that point out that agricultural extensions are beneficial public activity (Huffman, 1978; Dinar and Keynan, 2001; Anderson and Feder, 2003). The world development report for 2008 emphasizes agricultural extensions as an important intervention for the development of countries in two aspects: 1) to determine the growth potential of the agricultural

Asistencia técnica en el sector agropecuario en México: análisis del VIII censo agropecuario y forestal 945

su calidad es el cliente, en éste caso el agricultor (Salmen, 2002). A nivel mundial, existen diversos estudios en los cuales se señala que la extensión agrícola es una actividad pública benéfica (Huffman, 1978; Dinar y Keynan, 2001; Anderson y Feder, 2003). El informe de desarrollo mundial 2008 hace hincapié en la extensión agrícola como una intervención importante para el desarrollo de los países en dos vertientes: 1) para aumentar el potencial de crecimiento del sector agrícola a la luz del aumento de la demanda y las presiones de la oferta; y 2) para promover el desarrollo sostenible (Raabe, 2008).

Muchos gobiernos, organismos internacionales y la agroindustria invierten una cantidad de recursos considerables en programas de extensión. Por ejemplo, Huffman y Evenson (1993) y Knutson y Outlaw (1994) estiman que las agencias de gobierno en los EE.UU gastan anualmente más de mil millones de dólares en la extensión agrícola. En México, durante 2008 los recursos públicos destinados a programas de extensión ascendieron a poco mas de 1.7 millones de pesos (Muñoz y Santoyo, 2010). En 2007, además del Programa de Desarrollo de Capacidades en el Medio Rural (PRODESCA) que contaba con un presupuesto de 564 millones, existían nueve programas que incluían acciones de asistencia técnica (Muñoz y Santoyo, 2010). Sin embargo, los problemas de la eficiencia de los programas de extensión en México y otras partes del mundo es un tema recurrente (Feder et al., 1999; Birner et al., 2007; Mahmoud et al., 2008; Feder et al., 2010). Aunque la reducción de costos ha sido la fuerza detrás de muchos cambios, el objetivo principal de las reformas en los programas de extensión se enfocaba en mejorar la calidad de los servicios y atención a los clientes (IFPRI, 2000).

No obstante, en nuestro país existen pocos estudios de ámbito nacional que identifiquen la visión del productor agropecuario respecto a los problemas principales que le afectan, y en menor sentido, la participación y la importancia que juega la asistencia técnica en sus unidades de producción. El objetivo del presente estudio fue determinar a través de la información obtenida por el VIII Censo Agrícola, Ganadero y Forestal de 2007, la importancia que tiene la asistencia técnica en las unidades de producción en México para contar con elementos que sirvan en la toma de decisiones de éste servicio. Desde el punto de vista externo a la unidad de producción se asume que el productor requiere de elementos provenientes del entorno (capacitación, asistencia técnica, insumos etc.) para hacer más eficiente su unidad productiva, en este sentido la asistencia técnica debe ser un elemento

sector in the light of the rise in demand and the pressures of the supply; and 2) to promote sustainable development (Raabe, 2008).

Many governments, international organisms and agro industry invest a considerable amount of resources in extension programs. For example, Huffman and Evenson (1993) and Knutson and Outlaw (1994) estimate that U.S. government agencies spend over one billion dollars a year on extending agriculture. In Mexico in 2008 public funds for extension programs added over 1.7 million pesos (Muñoz and Santoyo, 2010). In 2007, not only was there the Program for the Development of Capabilities in Rural Areas (PRODESCA), that had a budget of 564 million, but also there were nine programs that included actions for technical assistance (Muñoz and Santoyo, 2010). However, problems with the efficiency of extension programs in Mexico and other parts of the world are a recurring topic (Feder et al., 1999; Birner and Anderson, 2007; Mahmoud et al., 2008; Feder et al., 2010). Although cost reduction has been the strength behind many changes, the main objective of the reforms in extension programs focused on improving the quality of services and customer service (IFPRI, 2000).

However, in Mexico there are few studies that identify the visions of the farmers, regarding the main problems affecting them, and to a lesser extent, the participation and the importance of technical assistance in their farming units. The aim of this study was to determine, using information obtained from the 8th Agriculture, Livestock and Forestry Census 2007, the importance of technical assistance of production units in Mexico to have elements that help in decision-making regarding this service. From a perspective external to the production unit, it is assumable that the farmer requires elements that come from the surroundings (training, technical assistance, inputs, etc.) to make his/her farming unit more productive; in this sense, technical assistance must be an important element that the farmer request. Information from the Census will help identify the situation this public service holds in Mexico.


The present work was based exclusively on the information obtained from the 8th Agriculture, Livestock and Forestry Census carried out in Mexico in 2007 (INEGI, 2009). A


importante que el productor demande. La información proveniente Censo permitirá identificar la situación que guarda este servicio público en México.


El presente trabajo se basó exclusivamente en la información obtenida en el VIII Censo Agrícola, Ganadero y Forestal realizado en México en 2007 (INEGI, 2009). Se realizó un análisis descriptivo de la información de seis de los doce temas que se encuentran en el Censo: conformación de la unidad de producción, agricultura, ganadería, capacitación, actividad económica en los terrenos y características socio demográficas del productor. La unidad de análisis fue la unidad de producción (UP), la cual es definida como, el conjunto formado por los terrenos, con o sin actividad agropecuaria o forestal en el área rural o en el área urbana, ubicados en un mismo municipio; los animales que se posean o críen por su carne, leche, huevo, piel, miel o para trabajo, independientemente del lugar donde se encuentren; así como los equipos, maquinarias y vehículos destinados a las actividades agrícolas, pecuarias o forestales (INEGI, 2009).

Los criterios para la selección de las variables del estudio fueron: utilizar la información obtenida en el VIII Censo realizado en el 2007 y que la información estuviera diferenciada por UP. Cabe mencionar que en los censo agropecuarios de 1970, 1981 y 1991 no se obtuvo información para la variable asistencia técnica. Las variables analizadas fueron aquellas relacionadas con el tema de la asistencia técnica (en el VIII Censo esta variable está identificada como asistencia técnica y capacitación) además de información de contexto de las unidades de producción.

Variables relacionadas con la asistencia técnica. Las variables que sirvieron para analizar la asistencia técnica se agruparon en cinco áreas; diagnóstico del número de UP que cuentan con asistencia técnica (AT), agente o actor que proporciona la AT, distribución de la AT por sectores productivos, temática abordada por la AT y finalmente fuentes de financiamiento para el pago del servicio de asistencia técnica. A continuación se describen las variables para cada área: a) número de UP que cuentan con asistencia técnica: UP que recibieron asistencia técnica; b) agente que proporciona la capacitación y asistencia técnica: UP

descriptive analysis was carried out on the information on six out of the twelve topics found in the Census: setting up a farming unit, agriculture, livestock, training, economic activity in the fields and socio demographic characteristics of the farmer. The unit of analysis was the farming unit (UP), which is defined as the group of plots, with or without farming or forestry activities in the rural or urban area, located in the same municipality; animals owned or raised for their meat, milk, eggs, skin, honey or for work, regardless of the place where they are located; as well as the equipment, machinery and vehicles used for agricultural, cattle breeding or forestry activities (INEGI, 2009).

The criteria for selecting the variables of the study were: using the information obtained in the 8th Census carried out in 2007, and that the information was differentiated by UP. It is worth mentioning that in the farming census for 1970, 1981 and 1991, no information was obtained for the variable of technical assistance. The variables analyzed were those related to the topic of technical assistance (in the 8th Census, this variable was identified as technical assistance and training), as well as information on the context of farming units.

Variables related to technical assistance. The variables that helped analyze technical assistance were grouped into five areas; diagnostic of the number of UP's that have technical assistance (AT), agent or actor that provides the AT, distribution of the AT by farming sectors, subject covered by the AT, and finally, sources of funding for the payment of the technical assistance service. Next, we shal describe the variables for each area: a) number of UP's that have technical assistance: UP that received technical assistance; b) agent that gives the training and technical assistance: UP that received AT according to type or profile of the person or people in charge of providing the service; c) distribution of the training and technical assistance by farming sectors: UP that received AT in specific areas of the sphere of farming or forestry; d) topics of training and technical assistance received: UP that received AT according to the thematic orientation; and e) sources of funding for the payment of the training and technical assistance: UP that received AT according to the origin of the funds to pay for the service.

Context variables. This term refers to the variables that help put into context the surroundings in which the analyzed UP's are found. In this sense, the information was grouped into three important areas: socioeconomic aspects, surface


que recibieron AT según tipo o perfil del responsable de proporcionar el servicio; c) Distribución de la capacitación y asistencia técnica por sectores productivos: UP que recibieron AT en áreas específicas del ámbito agropecuario o forestal; d) temas de capacitación y asistencia técnica recibidos: UP que recibieron AT según orientación temática; y e) fuentes de financiamiento para el pago de la capacitación y asistencia técnica: UP que recibieron AT de acuerdo con el origen de los recursos para costear el servicio.

Variables de contexto. Se refieren a aquellas variables que sirven para contextualizar el entorno bajo el cual se encuentran las UP analizadas, en este sentido, la información fue agrupada en tres áreas importantes: aspectos socioeconómicos, superficie de riego y acceso al mercado, y finalmente, problemática de la UP. Se asumió que la selección de estas variables pudiera ayudar a dar un marco de referencia del servicio de asistencia técnica que recibieron las UP en México durante 2007. De tal forma de identificar no solo la oferta del servicio sino algunas características de la demanda (edad del productor, disponibilidad de recursos de riego, acceso al mercado y principalmente, la problemática que manifiesta tener el productor al momento de la obtención de la información, entre otras). Las variables analizadas fueron: a) aspectos socioeconómicos de las unidades de producción: género, edad y nivel de escolaridad; b) superficie de riego y acceso al mercado: UP con superficie de riego, UP con agricultura de contrato, UP con cría y explotación de animales que reportaron ventas según destino de la producción; y c) problemática de las unidades productivas: UP con problemas para desarrollar la actividad agropecuaria o forestal.

Las variables se analizaron por medio de la estadística descriptiva, mediante el uso de frecuencias relativas y por regiones utilizando la clasificación de zonas económicas propuesta por Bassols (1992). En este sentido, el análisis realizado nos muestra las principales características de las UP y su relación con la capacitación y asistencia técnica en ocho zonas del país, a saber: Zona I. Noroeste: Baja California, Baja California Sur, Sonora, Sinaloa y Nayarit. Zona II. Norte: Chihuahua, Coahuila, Durango, Zacatecas y San Luis Potosí. Zona III. Noreste: Nuevo León y Tamaulipas. Zona IV. Centro-Occidente: Jalisco, Aguascalientes, Colima, Michoacán y Guanajuato. Zona V. Centro-Este: Querétaro, México, Distrito Federal, Morelos, Hidalgo, Tlaxcala y Puebla. Zona VI. Sur: Guerrero, Oaxaca y Chiapas. Zona VII. Oriente: Veracruz y Tabasco. Zona VIII. Península de Yucatán: Campeche, Yucatán y Quintana Roo.

irrigated and access to the market, and finally, problems of the UP. It was assumed that the selection of these variables could help give a referential framework of the technical assistance service that UP's in Mexico received in 2007, in order to identify, not only the supply of the service, but also some characteristics of the demand (farmer's age, irrigation resource availability, access to the market, and mostly, the problem of having the farmer present while obtaining information, and others). The variables analyzed were: a) socioeconomic aspects of the farming units: gender, age and level of education; b) surface of irrigation and access to the market: UP with irrigated surface, UP with contracted agriculture, UP breeding animals that reported sales, depending on the destination of the produce; and c) problem of the farming units: UP with problems to develop the farming or forestry activity.

The variables were analyzed using descriptive statistics, using relative frequencies and by regions, using the classification of economic zones proposed by Bassols (1992). In this sense, the analysis carried out shows the main characteristics of the UP's and their relation to the training and technical assistance in eight areas of the country, namely: Zone I. Norrthwest: Baja California, Baja California Sur, Sonora, Sinaloa and Nayarit. Zone II. North: Chihuahua, Coahuila, Durango, Zacatecas and San Luis Potosí. Zone III. Northeast: Nuevo León and Tamaulipas. Zone IV. Center-West: Jalisco, Aguascalientes, Colima, Michoacán and Guanajuato. Zone V. Center-East: Querétaro, Mexico, D. F., Morelos, Hidalgo, Tlaxcala and Puebla. Zone VI. South: Guerrero, Oaxaca and Chiapas. Zone VII. East: Veracruz and Tabasco. Zone VIII. Yucatán Peninsula: Campeche, Yucatán and Quintana Roo.


Socioeconomic aspects of farming units. In Mexico, there are 4 069 938 farming units with farming activities, out of which 84.2% are controlled by men and 15.8%, by women. By economic zones, the center-east and west have the highest percentages (over 18%) of women responsible for the units, whereas the lowest proportion, 11.8%, is in the North. Out of the people in charge of units nationwide, 28%, have no formal education, and the economic areas Center-West and South are where the most farmers are located with some formal education; in both areas, it surpasses 33%. As Table 1 shows, the level of education of the farmers is



Aspectos socioeconómicos de las unidades de producción. A nivel nacional se tienen 4 069, 938 unidades de producción con actividad agropecuaria, de éstas; 84.2% está bajo el mando de hombres y 15.8% por mujeres. Por zonas económicas, la centro-este y oriente cuentan con el mayor porcentaje (más de 18%) de mujeres que son responsables de la unidad productiva en tanto que la menor proporción se encuentra en la zona Norte, 11.8%. El 28% de responsables de las unidades productivas a nivel nacional no cuentan con ningún nivel de estudios y, la zona económica Centro-Occidente y la zona Sur es donde se encuentra la mayor cantidad de productores que no cuentan con algún nivel educativo, en ambas regiones sobrepasa 33%. Como se observa en el Cuadro 1, el nivel educativo de los productores es bajo, lo cual probablemente repercuta en los procesos de cambio tecnológico, adopción y demás aspectos relacionados con las actividades productivas y de desarrollo.

Superficie de riego y acceso al mercado. Para el presente estudio se analiza el uso de superficie de riego como variable de uso tecnológico, toda vez que las superficies de riego conllevan el uso de “paquetes tecnológicos” y en cierta medida uso de mayor tecnología. El riego agrícola se encuentra disponible en 630 313 UP (15.5% del total nacional). Por zonas económicas, la Centro-Este es la que cuenta con el mayor porcentaje (32.2%) de unidades con algún tipo de riego agrícola, seguida por la zona Centro-Occidente (23.0%) y en tercer lugar la región Norte, con 13.8% (Cuadro 2).

low, which probably has a repercussion on the processes of technological change, adoption and other aspects related to farming and development activities.

Irrigation surface and market access. This study analyzes the use of surface of irrigation as a variable of technological use, so long as the surfaces of irrigation entail the use of “technological packages”, and to a certain extent, a greater use of technology. Agricultural irrigation is available in 630 313 UP (15.5% of the country's total). By economic zones, the Center-East has the highest percentage (32.2%) of units with some type of agricultural irrigation, followed by the Center-West (23.0%), and in the third place, the North, with 13.8% (Table 2).

In Mexico there are 73 334 UP (1.8% of the total farming units) that reported some sort of contracting agriculture. This type of agriculture implies an agreement of inputs, delivery of products under some type of quality standard and supervision of the purchasing partner; i.e., this type

of contract suggests beforehand that the production units have and hold a certain level of technology (irrigation, fertilizers, agrochemicals, agricultural machinery, technical assistance, market, credit, etc.). By regions, the East is first place in this type of contracts (26%), in second place is the Center-East (15.9%) and in third place is the Center -West (15.2%), Table 2.

The integration of the farming units to the market, both internal and external, could be a variable that can help us identify the situation in the market of the UP's analyzed. The

Zonas Hombre Mujer Primaria Secundaria Preparatoria Otro Sin escolaridadNacional 84.2 15.8 54.8 11.1 2.9 3.2 28.0Noroeste 85.9 14.1 53.3 13.6 6.0 7.9 19.2Norte 88.2 11.8 62.6 10.8 2.3 3.1 21.2Noreste 85.9 14.1 59.4 11.4 4.3 8.4 16.5C. Occidente 86.4 13.6 51.3 9.4 2.6 3.3 33.4C. Este 81.6 18.4 54.0 12.7 2.6 2.7 28.0Sur 83.9 16.1 53.0 9.3 2.5 2.1 33.1Oriente 81.9 18.1 56.1 11.3 3.5 3.6 25.5P. de Yucatán 91.9 8.1 55.7 13.5 3.2 3.3 24.3

Cuadro 1. Frecuencia relativa del género y nivel de estudios del productor.Table 1. Relative frequency of the farmer's gender and level of education.

Fuente: elaboración propia.


En México existen 73 334 UP (1.8% de las unidades agropecuarias totales) que reportaron algún tipo de agricultura de contrato. Este tipo de agricultura, implica un convenio de uso de insumos, entrega de productos bajo cierto estándar de calidad y supervisión del socio comprador; es decir, este tipo de contratos sugiere a priori que las unidades de producción tengan y manejen un cierto nivel tecnológico (riego, fertilizantes, agroquímicos, maquinaria agrícola, asistencia técnica, mercado, crédito, etc.). Por regiones, la zona Oriente, ocupa 26% el primer lugar en este tipo de contratos, en segundo lugar se encuentra la región Centro-Este (15.9%) y en tercer sitio la zona Centro-Occidente (15.2%), Cuadro 2.

La integración de las unidades de producción al mercado, tanto interno como externo, pudiera ser una variable que nos permita identificar la situación que guardan con el mercado las UP analizadas. El destino de la producción y acceso al mercado es reportado en el Censo sólo para productos pecuarios. En el Cuadro 2 se presenta información en donde se describen las UP con cría y explotación de animales que reportaron ventas según mercado de destino de la producción (nacional o externo).

Como se observa, el destino de la producción hacia el mercado nacional no sobrepasa 20% del total de UP; la región Norte es la que realiza un mayor destino con 18.6% y la zona Noreste es la que tiene menor cantidad de UP que destinan su producción al mercado nacional (apenas 5.0%) lo cual nos puede indicar que la producción se destina principalmente al autoconsumo. Esto coincide con estudios realizados por investigadores de la economía campesina, por ejemplo, Lechuga (2006) en un estudio para el cultivo del

destination of the production and the access to the market is only reported in the Census for livestock products. Table 2 shows information in which the UP's with animal raising and exploitation that generated an income according to the market in the produce's destination (internal or external).

As we can see, the destination of produce in the national market is not higher than 20% of the total of UP's; the North is the region that most destines its produce to national locations, with 18.6% y, and the Northeast, the least (hardly 5.0%) which can indicate that produce is destined mostly for personal consumption. This coincides with studies performed by investigators of farming economics. For example, Lechuga (2006), in a study on maize, indicates that the production is carried out in plots smaller than 5 hectares, in which personal consumption is an important sector.

Problems with production units. The problem of performing farming or forestry activities in Mexico, in 3 202 337 UP's in 2007, was found in the Census with the question: Which were the main problems you found for the activities of farming, husbandry, or forestry? In this respect, it was possible to find that the main problem for farmers this year were losses due to weather conditions caused by droughts, frost, winds, floods, hail, etc. (77.8%); the second most mentioned factor was the high costs of inputs and services (33.0%), whereas the third place was loss of soil fertility (24.8%), the fourth place was difficult access to credit (21.9%) and in fifth place, the lack of training and technical assistance, with 11.7%. Likewise,

ZonasUP con superficie

de riegoUP con agricultura

de contratoDestino de la producción

Mercado NacionalDestino de la producción

Mercado ExternoNacional 100.0 100.0 100.0 100.0Noroeste 11.2 13.2 10.1 19.1Norte 13.8 11.2 18.6 51.2Noreste 3.3 4.9 5.0 9.3C. Occidente 23.0 15.2 17.3 8.5C. Este 32.2 15.9 13.1 2.0Sur 11.9 10.8 14.9 3.3Oriente 2.5 26.0 13.1 4.4P. de Yucatán 2.1 2.8 7.9 2.2

Cuadro 2. Frecuencia de unidades de producción con mayor desarrollo e integración al mercado.Table 2. Frequency of production units with greater development and integration to the market.



maíz señala que la producción se realiza en predios menores a 5 hectáreas y en donde el autoconsumo constituye una proporción importante.

Problemática de las unidades productivas. La problemática para desarrollar la actividad agropecuaria o forestal en México de 3 202 337 UP durante el 2007 se detecto en el Censo a través de la pregunta: ¿cuáles fueron los principales problemas que tuvo para el desarrollo de las actividades agrícolas, de cría y explotación de animales o de aprovechamiento forestal? En este sentido, se logró identificar que el mayor problema que detectan los productores en este año, fueron las pérdidas por cuestiones climáticas ocasionadas por sequias, heladas, vientos, inundaciones, granizo, etc. (77.8%), en segundo lugar se mencionó el alto costo de los insumos y servicios (33.0%), en tercer sitio la pérdida de fertilidad en el suelo (24.8%), cuarta posición difícil acceso al crédito (21.9%) y en quinto lugar la falta de capacitación y asistencia técnica con 11.7%. De la misma forma se mencionó que existían problemas para la comercialización (10.3%), infraestructura insuficiente para la producción (9.5%), organización poco apropiada para la producción (5.3%), litigios por la tierra (0.7%), dificultad para acreditar la posesión de la tierra (1.2%) y otros (3.4%).

En la zona norte del país los problemas originados por aspectos climatológicos fueron los que se reportaron con mayor frecuencia, ya que 82.5% de las UP lo identificaron como el mayor obstáculo para la producción (Cuadro 3). La baja precipitación y sequias son dos de los problemas más importantes en México, aunado a que 79% de la superficie de cultivo se encuentra bajo condiciones de temporal (Lechuga, 2006). Las sequías son episodios en donde llueve en general por debajo del promedio durante más de dos años consecutivos y trae consecuencias económicas desastrosas, sobre todo en regiones áridas y semiáridas (Arreola y Navar, 2010).

problems for commercializing were also mentioned (10.3%), along with farming infrastructure (9.5%), inadequate organization for production (5.3%), disputes over land (0.7%), difficulty for proving ownership of a land (1.2%) and others (3.4%).

In the North of the country, problems caused by the weather were reported most frequently, since 82.5% of the UP's found it to be the greatest obstacle for production (Table 3). Low rainfall and droughts are two of the most important problems in Mexico, along with the fact that 79% of the surface planted is rainfed (Lechuga, 2006). Droughts are episodes in which rainfall is generally below average for over two consecutive years, and brings disastrous economic consequences, particularly in arid and semiarid regions (Arreola and Navar, 2010).

The lack of technical assistance was mentioned as a problem by 15.7% of the UP's in the East of the country, and to a lesser extent (with 7.3%) the Northeast. It is interesting to point out that out of the eight economic zones analyzed, three show a perception by the farmer higher than the national average: the zones Center-East (12.3%), West (15.7%) and Yucatán Peninsula (11.9%), whereas the South (11.1%), West (10.7%) and North (9%) are below the national average (11.7%).

In general, losses caused by weather, high costs of inputs, and problems accessing credits and soil fertility are maintained by the economic zones (although the latter was concentrated basically in the Center-East, South and East of the country). As we can see, the different needs of the farmer according to information from the Census are found in different aspects of the surroundings, mainly weather (climate and soil fertility) and financial (high input costs

Zonas Clima Costo de insumos

Fertilidaddel suelo

Crédito Falta de AT

Comercialización Infraestructura Organización

Nacional 77.8 33.0 24.8 21.9 11.7 10.3 9.5 5.3Noroeste 47.9 45.5 16.1 33.0 9.3 11.8 9.8 5.6Norte 82.5 27.5 21.0 19.9 9.0 14.1 9.5 5.9Noreste 78.7 24.1 16.0 18.7 7.3 8.2 7.2 3.4C. Occidente 66.5 55.4 19.0 25.3 10.7 13.3 12.8 5.6C. Este 85.8 33.8 27.3 15.0 12.3 9.3 9.4 4.6Sur 74.8 23.5 29.9 24.0 11.1 6.8 6.9 4.7Oriente 78.4 33.1 24.2 27.1 15.7 13.3 10.9 7.4P. de Yucatán 85.8 29.6 17.3 27.0 11.9 9.1 12.1 5.3

Cuadro 3. Frecuencia relativa de la problemática reportada en las unidades agropecuarias*.Table 3. Relative frequency of the problem reported in farming units *.

Fuente: elaboración propia. * La variación porcentual no corresponde a 100% dado que una misma unidad de producción puede reportar múltiples problemas para el desarrollo de la actividad.


La falta de asistencia técnica fue mencionada como problema por 15.7% de las UP en la zona Oriente del país y en menor medida (con 7.3%) la región Noreste. Es interesante resaltar que de las ocho zonas económicas analizadas, tres presentan una percepción por parte del productor mayor al promedio nacional, las zonas Centro-Este (12.3%), Oriente (15.7%) y Península de Yucatán (11.9%), en tanto la zona Sur (11.1%), Occidente (10.7%) y Norte (9%) se encuentran por abajo del promedio nacional (11.7%).

En general, por zonas económicas se mantienen los rubros de perdidas por causa del ambiente, alto costo de los insumos y problemas de acceso al crédito y fertilidad del suelo (aunque ésta problemática se concentró básicamente en las zonas Centro-Este, Sur y Oriente del país). Como se observa, las diferentes necesidades del productor de acuerdo a la información del Censo se encuentran ubicadas en aspectos del entorno, fundamentalmente medio ambiente (clima y fertilidad del suelo) y financieros (alto costo de insumos y financiamiento). Por lo que programas de extensión que se planteen deberían considerar la implementación de tecnologías que favorezcan un uso sostenible de los recursos naturales.

Asistencia técnica (AT). Con base en la información disponible en el Censo se detectó que de las 5.5 millones de UP agropecuarias que existen en México, únicamente 4 millones tienen actividad agropecuaria y, de estás, sólo 118 203 contaron con asistencia técnica y capacitación; es decir, que sólo 3% de las UP con actividad agropecuaria cuentan con este servicio. Cuando se analiza la distribución por regiones económicas, se observa que la mayor proporción de UP con asistencia técnica se encuentra en la zona Sur (28%), en segundo lugar la región Centro-Este (18%), Noroeste (15%), en tanto que la región que tiene menor número es la zona Noreste y la Península de Yucatán con 2 y 4% respectivamente (Figura 1). La cobertura de un programa de extensión se mide en otros países a través de la relación de agentes contratados contra el total de beneficiarios atendidos. En este sentido, Feder et al. (1999) reportan que la relación para países en desarrollo (Asia y África, principalmente) varía de 1:1 800 a 1:1 300. Para países desarrollados la relación promedio es de 1:400, en Estados Unidos de América (mediados de los 90´s) la relación era 1:330, mientras que en Europa era de 1:435. En México, de la información del programa soporte de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) para 2008 se infiere que la relación es de 1:420. Tomando en cuenta que las políticas agropecuarias se han mantenido estables en los

and financing). Therefore, when considering extension programs, it is important to consider implementing technologies that favor the sustainable use of natural resources.

Technical assistance (AT). Based on the information available in the Census, we found that out of the 5.5 million UP's in Mexico, only 4 million perform farming activities, and out of these, only 118 203 had technical assistance and training; i.e., only 3% of the UP's with agricultural activity have this service. When the distribution is analyzed by economic regions, we can see that the highest proportion of UP's with technical assistance is in the South (28%), followed by the Center-East area (18%), and the Northwest (15%), while the region with the lowest figure is the Northeast and the Yucatán Peninsula, with 2 and 4% respectively (Figure 1). Te coverage of an extension program is measured in other countries by the ratio of total agents hired: total beneficiaries. In this respect, Feder et al. (1999) report that the ratio for developing countries (Asia and Africa, mostly) varies from 1:1 800 to 1:1 300. For developed nations, the average ratio is 1:400. In the United States (mid-1990´s) the ratio was 1:330, whereas in Europe, it was 1:435. In Mexico, from the information of the support program of the Ministry of Agriculture, Livestock, Rural Development, Fishing and Food (SAGARPA) for 2008, it can be inferred that the ratio is 1:420. Considering that farming policies have been stable in the past 15 years in the United States and Europe, we can conclude that coverage in Mexico is reasonably adequate when compared to international figures (Zavala, 2009).

Agent that provides training and technical assistance. Of the total technical assistance to UP's with farming activity in Mexico, 70.8% is given by technicians, 17.7% by farmers,

4%

11%

28%

18%

14%

2%

9%

15%

0 5 10 15 20 25 30

P. de Yucatán

Oriente

Sur

C-Este

C-Occidente

Noreste

Norte

Noroeste

Figura 1. Frecuencia relativa de la capacitación y asistencia técnica por zonas económicas.

Figure 1. Relative frequency of training and technical assistance by economic zones.


últimos 15 años en Estados Unidos de América y Europa, se puede concluir que la cobertura en México se encuentra en niveles razonablemente adecuados si se compara con cifras internacionales (Zavala, 2009).

Agente que proporciona la capacitación y asistencia técnica. Del total de UP con actividad agropecuaria que reciben asistencia técnica en México, 70.8% es otorgada por técnicos, 17.7% por productores, 2.8% por instituciones académicas o de investigación, 1.5% por despachos y 7.2% por otros tipos de actores. Por zonas económicas, la zona Sur (Guerrero, Oaxaca y Chiapas) cuenta con el mayor porcentaje de técnicos para el otorgamiento de la asistencia técnica (79%), en tanto la región Centro-Este con 30.4% destaca por contar con el mayor porcentaje de productores que otorgan asistencia técnica. Se observa una participación considerable de los mismos productores como “agentes técnicos”, en segundo y tercer lugar se encuentran la zona Centro-Este, la zona Centro-Occidente con 28.7% y la zona Norte con 19.9%, respectivamente (Cuadro 4).

Las instituciones académicas y centros de investigación tienen participación como agentes que proveen el servicio de asistencia técnica, destaca 5.3% la zona Noreste en primer lugar, en segundo 4.2% se encuentra la zona Centro-Este y en tercer lugar 3.8% la zona Norte. Esto concuerda con Collión (2002) citado por Mahmoud et al., (2008) que señala la aparición de nuevos actores que trabajan con los agricultores. Finalmente, es importante señalar que en México 1.5% de las UP reciben asistencia técnica de despachos, por zonas, en primer lugar con 2% se encuentra el Noroeste, 1.9% y con 1.7% en segundo lugar la zona Noreste y Norte, respectivamente (Cuadro 4).

2.8% by academic or research institutions, 1.5% by offices and 7.2% by other types of actors. By economic zones, the South (Guerrero, Oaxaca and Chiapas) has the greatest percentage of technicians available for technical assistance (79%), whereas the Center-East, with 30.4%, stands out for having the highest percentage of farmers that give technical assistance. Farmers themselves have shown a considerable participation as “technical agents”; in second and third places are the Center-East and the Center-West, with 28.7%, and the North, with 19.9%, respectively (Table 4).

Academic institutions and research centers participate as agents that provide the service of technical assistance. The Northeast stands out with 5.3% in first place, in second, with 4.2%, is the Center-East, and in third place, with 3.8%, the North. This agrees with Collión (2002), quoted by Mahmoud et al., (2008), that points out the appearance of new actors that work with farmers. Finally, it is worth pointing out that in Mexico, 1.5% of UP's receive technical assistance from

offices, by zones. In the first place, with 2%, is the Northwest; in second place, with 1.9% and 1.7%, respectively, the Northeast and North (Table 4).

Distribution of training and technical assistance by productive sectors. Table 5 shows that agriculture has 75.4% of the training or technical assistance, followed by the livestock sector with 19.3%, forestry with 3.2%, gathering of wild products (0.4%), 0.2% fishing, and others with 1.5%. When analyzing by economic regions, it becomes evident that training in agriculture in the South, Northeast and Center-West surpass the national average, since in these

Zona Total UP Técnico Productor Institución Despacho OtrosNacional 118 203 70.8 17.7 2.8 1.5 7.2Noroeste 17 842 83.3 10.0 1.6 2.0 3.1Norte 10 321 67.3 19.9 3.8 1.7 7.3Noreste 2 691 65.5 18.0 5.3 1.9 9.3Centro-occidente 16 390 61.1 28.7 3.0 1.6 5.6Centro-este 20 771 54.8 30.4 4.2 1.4 9.2Sur 32 759 79.0 10.8 1.7 1.0 7.5Oriente 13 110 73.2 12.0 3.6 1.3 9.9Península de Yucatán 4 319 74.2 10.9 3.3 1.8 9.8

Cuadro 4. Frecuencia relativa de los responsables de proporcionar capacitación y asistencia técnica.Table 4. Relative frequency of the people in charge of providing training and technical assistance.



Distribución de la capacitación y asistencia técnica por sectores productivos. En el Cuadro 5 se puede observar que la agricultura cuenta con el 75.4% de la capacitación o asistencia técnica, le sigue el sector pecuario con 19.3%, sector forestal con 3.2%, recolección de productos silvestres (0.4%), 0.2% pesca y otros temas con 1.5%. Cuando se realiza el análisis por regiones económicas, se percibe que la capacitación en el sector agrícola la zona Sur, Noroeste y Centro-Occidente superan el promedio nacional, pues en ellas la agricultura absorbe 86%, 78.7% y 78.4% de la capacitación asistencia técnica, respectivamente. Mientras que para el sector pecuario, la mayor cobertura en capacitación o asistencia técnica se encuentra en la Península de Yucatán, región Noreste y Norte con 44.4%, 44.1% y 27.7% respectivamente. La capacitación en el sector forestal tiene una cobertura a nivel nacional de 3.2%. Por zonas, la Península de Yucatán cuenta con 6.7%, la zona Oriente 5.6% y en tercer lugar la zona Noreste (4.4%). En cuatro de las ocho zonas de análisis (Centro-Este, Centro-Occidente, Sur y Noroeste) la cobertura es menor al promedio nacional, Cuadro 5.

Temas de capacitación y asistencia técnica recibidos. El 70% de las unidades de producción con actividad agropecuaria que recibieron AT se capacitaron en temas relacionados con aspectos productivos, 8.7% con temas de comercialización, 5.8% transformación, 5.3% organización, 2.5% diseño y elaboración de proyectos, como los más importantes temas. No aparecen temas relacionados con la educación, ni gestoría, y los temas de manejo ambiental apenas alcanza 0.7%. Estudios recientes señalan que se requiere de temas de capacitación que se refieran al valor agregado del producto final (Ardila, 2010), así como de una

regions, agriculture absorbs 86%, 78.7% and 78.4% of the training and technical assistance, respectively. Meanwhile, for the livestock sector, the greatest coverage in training or technical assistance is in the Yucatán Peninsula, Northeast and North, with 44.4%, 44.1% and 27.7% respectively. Training in the forestry sector has a national coverage of 3.2%. By zones, the Yucatan Peninsula has 6.7%, the East has 5.6%, and, in third place, the Northeast (4.4%). In four of the eight zones of analysis (Center-East, Center-West, South and Northeast) coverage is lower than the national average, Table 5.

Topics of training and technical assistance received. Of all the farming units with farming activities that received AT, 70% were trained in topics related to productive aspects, 8.7% were trained in topics related to commercialization, 5.8% in transformation, 5.3% organization, 2.5% design and creation of projects, as the most important topics. No topics appear related to education or agency, and the topics of environmental management hardly reaches 0.7%. Recent

studies indicate that training topics related to the added value of the final product are required (Ardila, 2010), as well as a new generation of extension personnel that understand how different farming systems work and that can work efficiently with groups of farmers (Swanson, 2008).

Sources of funding for the payment of training and technical assistance. The sources of funding of the technical assistance reported in 121.220 UP's countrywide are: own funds (45%), funds from public institutions (43.8%), funds from private institutions (6.4%) and others (4.8%). The

Zonas Agricultura Pecuario Forestal Productos silvestres Pesca OtrasNacional 75.4 19.3 3.2 0.4 0.2 1.5Noroeste 78.7 17.3 1.7 0.3 0.1 1.9Norte 66.6 27.7 3.6 0.7 0.2 1.2Noreste 49.1 44.1 4.4 0.5 0.3 1.6Centro-occidente 78.4 17.4 2.8 0.2 0.2 1Centro-este 74.3 20.3 3.2 0.4 0.2 1.6Sur 86.0 10.1 2.5 0.4 0.1 0.9Oriente 65.8 25.4 5.6 0.5 0.3 2.4Península de Yucatán 44.1 44.4 6.7 0.3 0.2 4.3

Cuadro 5. Frecuencia relativa de la capacitación o asistencia técnica por sector productivo. Table 5. Relative frequency of training or technical assistance by productive sector.

Fuente: elaboración propia


nueva generación de personal de extensión que comprenda el funcionamiento de los distintos sistemas de producción y que pueda trabajar eficazmente con los grupos de productores (Swanson, 2008).

Fuentes de Financiamiento para el pago de la capacitación y asistencia técnica. Las fuentes de financiamiento de la asistencia técnica reportada en 121.220 UP a nivel nacional son: recursos propios (45%), recursos de instituciones públicas (43.8%), recursos provenientes de instituciones privadas (6.4%) y otros (4.8%). La zona Noroeste con 24% de unidades productivas, es la región del país en donde el pago del servicio de asistencia técnica o capacitación es cubierto por los propios productores, en segundo lugar le sigue el Centro-Este (20.8%) y en tercer sitio el Centro-Occidente (20.4%); en tanto que la Noreste es la zona con el menor porcentaje (2.9%) de productores que pagan directamente la asistencia técnica. En contraste, la región Sur es el lugar donde el pago del servicio de asistencia técnica y capacitación es cubierto principalmente con recursos provenientes de instituciones públicas, 43.6% de UP que reciben este servicios así lo mencionaron. Por otro lado, la zona Noroeste de México cuenta con el mayor porcentaje de unidades productivas (24.5%) cuyo pago proviene de instituciones privadas, (Cuadro 6).

Existen estudios que señalan que la implementación del esquema de pago por producto ha resultado un paso importante en la transformación del sistema de asistencia técnica. Sn embargo, el que se haya identificado que 54 528 unidades agropecuarias paguen con recursos propios el servicio de asistencia técnica, resulta contrario a lo

Northwest, with 24% of farming units, is the region in the country in which the payment of technical assistance or training is covered by the farmers themselves, followed by the Center-East (20.8%), and in the third place, the Center-West (20.4%); meanwhile, the Northeast is the area with the lowest percentage (2.9%) of farmers that pay directly for technical assistance. On the other hand, the South is the area which payments for technical assistance and training is covered mainly with funds from public institutions: 43.6% of UP's that receive this service claimed so. On the other hand, the Mexican Northwest has the highest percentage of farming units (24.5%), the payment of which comes from private institutions (Table 6).

There are studies that indicate that the implementation of the payment scheme by product has become an important step in the transformation of the technical assistance scheme. However, the fact that 54 528 farming units pay for technical assistance with their own funds is contrary to findings by a study in Greece carried out to know the willingness to pay for agricultural extension services. Results indicate that the extension must be restructured and reoriented if a charge for the service is to be expected (Alexopoulosa et al., 2009). On the other hand, studies indicate that payments for the service of AT are feasible. They also state that the scheme is functional with farmers with an economic and productive potential, but it has limitations with low-income farmers (FAO, 2005; Ardila, 2010).

Conclusions

The level of coverage of technical assistance and training is low, since only 3% out of 4 069 938 farming units have this service. However, this information contrasts with

Zonas Propios Institución pública Institución privada OtrosNacional (UP) 54 528 53 046 7 771 5 875Noroeste 24.0 4.6 24.5 12.6Norte 9.7 7.9 7.0 10.7Noreste 2.9 1.6 3.6 2.8C. Occidente 20.4 7.2 14.4 13.9C. Este 20.8 16.0 9.2 17.7Sur 12.5 43.6 22.9 25.4Oriente 7.4 14.3 13.7 12.9P. de Yucatán 2.3 4.8 4.7 4.0

Cuadro 6. Frecuencia relativa de los recursos para el pago del servicio por zonas económicas.Table 6. Relative frequency of resources for the payment of service by economic areas.



encontrado en un estudio realizado en Grecia para conocer la disponibilidad a pagar por servicios de extensión agrícola los resultados señalan que la extensión tiene que ser reestructurada y reorientada si se desea que haya un cobro por dicho servicio (Alexopoulosa et al., 2009). Por otro lado, los estudios que señalan como factible el pago por el servicio de AT también mencionan que el esquema resulta funcional con productores con potencial económico y productivo, pero presenta limitaciones con productores de bajos ingresos (FAO, 2005; Ardila, 2010).

Conclusiones

El nivel de cobertura de la asistencia técnica y capacitación es bajo, sólo 3% de 4 069 938 unidades productivas cuentan con el servicio. Sin embargo, esta información contrasta con la ofrecida por Zavala (2009) donde asegura que en México la cobertura se encuentra en niveles razonablemente adecuados. En este sentido, es conveniente considerar que el censo no cubre la totalidad de información referida a éste servicio pues en el Censo no existe información sobre los distintos programas y recursos económicos que el gobierno federal impulsa para este problema.

Los factores ambientales (pérdidas de la producción por cuestiones climáticas) son los elementos que afectan en mayor medida (77.8%) las unidades de producción, en quinto lugar (11.7%) como factor crítico se encuentra la capacitación y asistencia técnica, lo cual puede indicar que este servicio no es considerado un problema apremiante por parte del productor. Las variables de contexto muestran un bajo nivel de escolaridad del productor (28% de productores no cuentan con ningún nivel de estudios), un aumento de la feminización del campo (15.8% de las UP están bajo el mando de mujeres), bajo acceso al riego agrícola (15.5% de las UP disponen de este recurso) y una falta de integración a mercados agrícolas (la producción hacia el mercado nacional no sobrepasa 20% del total de UP). En este sentido, la información obtenida del VIII Censo Agrícola, Ganadero y Forestal del 2007 provee un marco referencial que puede contribuir al entendimiento de la lógica que sigue el productor agropecuario, y así apoyar en la formulación de planes y programas de extensión acordes a las necesidades de los productores agropecuarios del país.

Zavala (2009), who claims that in Mexico, coverage is found in reasonably adequate levels. In this sense, it is worth considering that the Census does not cover all the information that refers to this service, since it the Census does not have information on different programs and economic funds that the Mexican government impulses for this problem.

The environmental factors (losses of production due to weather conditions) are the elements that affect farming units most (77.8%). In fifth place (11.7%), as a critical factor, is training and technical assistance, which could indicate that this service is not considered an important problem by farmers. The context variables show a low level of education for the farmer (28% of farmers do not have any formal education), an increase in women's participation on the fields (15.8% of UP's are under the control of women), low access to agricultural irrigation (15.5% of all UP's have this resource) and a lack of integration into agricultural markets (production for the national market is below 20% of the total of all UP's). In this sense, the information obtained from the 8th Agriculture, Livestock and Forestry Census 2007 provides a referential framework that may contribute to understanding the logic followed by the farmer, and therefore to support the creation of plans and extension programs according to the needs of farmers in the country.

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Crecimiento e intensidad de necrosis de nueve accesiones de aguacate a condiciones de riego con agua salina*

Growth and intensity of necrosis in nine accessions of avocado under conditions of irrigation with saline water

Rafael Rojas-Rojas1, Alfredo López-Jiménez2§, José Isabel Cortes-Flores1, Alejandro F. Barrientos-Priego3 y David Jaen-Contreras2

1Posgrado en Recursos Naturales-Edafología. Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km 36.5. Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 9520200 ext. 1216 ([email protected].), ([email protected]). 2Posgrado en Recursos Genéticos y Productividad-Fruticultura. Colegio de Postgraduados ext. 1112 y 1116 ([email protected].), ([email protected].). 3Departamento de Fitotecnia. Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco, km 38.5. Chapingo, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 9521642 ext. 6260 ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

El riego con agua salinaes una de las principales formas de salinización de los suelos, al aumentar la concentraciónde sales en el suelo, seincrementa su absorción lo que reduce el crecimiento vegetativo y necrosis en plantas sensibles como el aguacate. El objetivo del trabajo fue estudiar la respuesta en crecimiento e intensidad de necrosis foliar en segregantes de nueve accesiones de aguacate pertenecientes a las razas antillana (2) y mexicana (5), un híbrido (guatemalteco x mexicano) y de Persea nubigena 1/7 (1), este es un hibrido de P. nubigena original. Plantas de un año de edad fueron trasplantadas y crecieron en una cama de siembra con suelo franco arenoso, de noviembre de 2009 a junio de 2010 en un invernadero en Chapingo, Estado de México. Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con 9 tratamientos y 15 repeticiones. El agua de riego fue con solución Steiner 25% más NaCl, la CE de 3 dS m-1 y un pH de 5.5. La intensidad de necrosis en la hoja se usó para determinar el porcentaje de individuos con necrosis foliar. Las plantas de la accesión Navideño presentaron mejor respuesta en incremento acumulado de altura (22.86 cm), número de hojas (27.93), incremento de diámetro en tallo (1.00 mm) y bajo porcentaje de plantas con necrosis severa (37%). Fuerte negro mostró respuesta moderada en incremento de diámetro del tallo (0.5 mm) y acumulado de

Abstract

The irrigation with saline waters is one of the principal forms of salinization of soils; upon increasing the concentration of salts in the soil, the soil absorption also increases, which reduces the vegetative growth and produces necrosis in sensitive plants like the avocado. The objective of this research was to study the response of growth and the intensity of foliar necrosis in nine avocado accessions belonging to the races, antillana(2) and Mexicana (5), a hybrid (Guatemalan x Mexican) and of Persea nubiegena 1/7 (1), which is a hybrid of P. nubigena original. One year old plants were transplanted and grown in a seed bed with sandy loam soil, from November, 2009 to June, 2010 in a greenhouse in Chapingo, Mexico State. A completely random design experiment was implemented using 9 treatments and 15 repetitions. The irrigation was made up of a Steiner Solution, 25% more NaCl, the CE of 3 dS m-1

and a pH of 5.5. The intensity of leaf necrosis was used to determine the percentage of individual leaves with foliar necrosis. The plants from the Navideño accession showed a better response to the accumulated increase of height (22.86 cm), number of leaves (27.93), increase in stem diameter (1.00 mm) and low percentage of plants with severe necrosis (37%). Fuerte negro, showed a moderate response in the increase of steam diameter (0.55 mm) and accumulation of

Rafael Rojas-Rojas et al.960 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

altura (12.62 cm), número de hojas (22.66) pero tuvo un alto porcentaje de individuos con necrosis severa (64%); contrario a lo observado en segregantes de Hunucma (35%).

Palabras clave: Persea americana Mill., Cl, estrés por salinidad, Na, toxicidad salina.

Introducción

La salinidad de los suelos es uno de los principales factores abióticos que afectan negativamente el crecimiento, rendimiento y la calidad de las cosechas (Chinnusamy et al., 2005). Este problema es común en regiones de baja precipitación (Salazar-García, 2002) y se agrava por el riego con elevadas cantidades de sales en el agua, suelos con escaso drenaje, mal manejo de estiércol de aves y fertilizantes químicos que contienen KCl (González-Rosas et al., 2003).

En México no se han reportado problemas de salinidad en el suelo en huertos de aguacate bajo riego en los estados de Michoacán y Nayarit; sin embargo, hubo plantaciones comerciales en Comonfort, Guanajuato y Atlixco, Puebla que fueron eliminadas por problemas de salinidad (Solares-Morales et al., 1984). El aguacate (Persea americana Mill.) es considerado como una especie sensible a la salinidad causada por Cl y Na (Mickelbart y Arpaia, 2002). Las concentraciones de Cl y Na <15 mM son tolerables para algunos cultivos pero causan daños severos en aguacate (Bernstein et al., 2004); ya que acumula Cl y Na más rápido que otros frutales (Salazar-García, 2002).

Este frutal requiere agua de riego baja en sales (<2 dS m-1) y un contenido de carbonatos, bicarbonatos y sulfatos menor a 2 meq L-1, mientras que el contenido de Na y Cl debe ser menor de 3 meq L-1 y 107 ppm, respectivamente (Rodríguez 1982).Uno de los primeros efectos negativos en el aguacate es la reducción del crecimiento vegetativo por la alteración de procesos fisiológicos como fotosíntesis, ajuste osmótico, absorción y acumulación de iones, y transporte de agua, lo que ocasiona toxicidad y desbalance nutrimental (Parés et al., 2008) que resulta en daños a las hojas, frutos y raíces, llegando a causar la muerte del árbol. Los síntomas de daños por exceso de Cl y Na, presentan gran variación dependiendo del estado de desarrollo, edad de la hoja y estado nutrimental. El árbol reduce significativamente el crecimiento, debido en parte al menor número de hojas funcionales para llevar a cabo la fotosíntesis (Bingham y Fenn, 1966).

height (12.62 cm), number of leaves (22.66), but with a high percentage of individual leaves with severe necrosis (64%); Contrary to what was observed in the segregated plants of Hunucma (35%).

Key words: Persea americana Mill., Cl, stress because of salination, Na, saline toxicity

Introduction

The salinity of the soils is one of the principal abiotic factors that negatively affect the growth, yield and quality of harvests (Chinnusamy et al., 2005). This is a common problem in regions with low precipitation (Salazar-García, 2002) and is aggravated by irrigation with elevated contents of salt in the water, soils with scant drainage, inadequate management of poultry manure, and chemical fertilizers that contain KCl (González-Rosas et al., 2003).

In Mexico there have not been reported problems of the salinity of soil in avocado orchards under irrigation in the states of Michoacán and Nayarit. However, there were commercial plantations in Comonfort, Guanajuato, and Atlixo, Puebla that were eliminated because of salinity problems Solares et al. (1984). The avocado (Persea americana Mill.) is considered to be a species sensitive to salinity caused by Cl and Na (Mickelbarty and Arpaia, 2002). The concentrations of Cl and Na <15 mm are tolerable for some crops but cause severe damage in avocados (Bernstein et al., 2004) since Cl and Na accumulate more rapidly than other fruit trees (Salazar-García, 2002).

Avocado trees require irrigation of water low in salt content (<2 dS m-1) and a content of carbonates, bi-carbonates, and sulfates less than 2 meq L-1; meanwhile the content of Na and Cl should be less than 3 meq L-1 and 107 ppm respectively (Rodríguez, 1982). One of the primary negatives effects in the avocado is the reduction in vegetative growth for the alteration of physiological processes like photosynthesis, osmotic adjustment, absorption and accumulation of ions, and transportation of water which can cause toxicity and nutrient imbalance (Parés et al., 2008). This nutrient imbalance can lead to damage of leafs, fruit, and roots- causing death to the tree. The symptoms of damage due to excess Cl and Na come in great variation and depend on the stage of development, the age of the leaf, and its nutrient

Crecimiento e intensidad de necrosis de nueve accesiones de aguacate a condiciones de riego con agua salina 961

La respuesta a la salinidad también difiere con la raza de aguacate; la raza antillana ha mostrado ser más tolerante, la guatemalteca intermedia y la mexicana más susceptible (Crowley, 2008; Musyimi, et al., 2008; Castro et al., 2009). En Israel, Bernstein et al. (2003) mencionan que el cv. Degania de la raza antillana se considera tolerante a la salinidad al igual que ‘Schmidt’ de la raza mexicana ya que ambos tuvieron un crecimiento vegetativo sobresaliente. En otro estudio Bernstein et al. (2004), observaron que a 5 y 15 mM de NaCl el crecimiento de raíces fue más sensible y hubo reducción del crecimiento vegetativo en portainjertos antillanos. A su vez en Chile, Castro et al. (2009), encontraron mejor respuesta del cv. Nabal de la raza Guatemalteca, en crecimiento vegetativo, al aplicar riegos con 5.63 mM de Cl y 6.78 mM de Na. Por otra parte, en USA, Mickelbart y Arpaia (2002) al regar con agua de diferente conductividad eléctrica (1.5, 3.0, 4.5 y 6.0 dS m-1), encontraron baja concentración de Cl y Na en brotes y hojas de ‘Hass’ injertado sobre ‘Toro Canyon’ un híbrido guatemalteco x mexicano.

Al mismo tiempo, ellos observaron que el portainjerto Duke7 de la raza mexicana confirió tolerancia al cv. Hass. Por otra parte, Bar et al. (1997) concluyeron que la tolerancia de la raza antillana al Cl no se debe al bajo contenido de Cl en las hojas, sino a la capacidad de los tejidos para soportar altos contenidos, a perder hojas adultas con elevado contenido de Cl y a una mayor tasa de crecimiento vegetativo. Musyimi et al. (2008) observaron un incremento constante en diámetro de tallo de plantas de aguacate en los primeros 16 días al aplicar riegos con 0, 15, 30, 45 mM de NaCl; sin embargo, después de 32 días este disminuyó y no encontraron diferencias significativas en la altura de la planta.

En México, Macías-González y Borys (1983) encontraron que plantas de la raza mexicana fueron menos susceptibles que aquellas de Persea schiedeana Ness. Salazar-García et al. (1984) aplicaron 4 riegos por mes con agua de salinidad moderada (CE 1.51 - 3.00 dS m-1), que contenía NaCl y CaCl2 a plantas propagadas por semilla de Persea americana Mill. y Persea schiedeana Ness. que prosperaban en 1) suelos salinos o 2) regados con agua de salinidad media y seleccionaron 11 plantas por su tolerancia a una salinidad de 1 400 ppm. Salazar-García y Larqué-Saavedra (1985) encontraron que en plántulas de aguacate de la raza mexicana y de la variedad Fuerte, las respuestas a corto plazo, utilizando agua de riego con 0, 233, 700 y 1 400 ppm de Cl fueron: 1) incremento en el potencial hídrico de la hojay reducción de casi 50% en la conductancia estomática

state. The tree reduces significantly in growth, due in part, and the smaller number of functional leaves that carry out photosynthesis (Bingham and Fenn, 1966).

The response to salinization, then, differs depending on the race of the avocado; the antillana race has shown to be more tolerant; the Guatemalan intermediate, and the Mexican more susceptible (Crowley, 2008); Musyimi et al., 2008 Castro et al., 2009). In Israel, Bernstein et al. (2003) mentioned that the cv. Degania, of the antillana race, is considered tolerant in saline conditions, the same as the ‘Schmidt’, from the Mexican Race, since both had a significant vegetative growth. In another study, Berstein et al. (2004), observed that at 5 and 15 mM of NaCl, the growth of these races was more sensitive and there was a vegetative growth reduction in the root stalks of the Antillanos. In turn, in Chile, Castro et al. (2009) found a better response in cv. Nabal, the Guatemalan race; in terms of vegetative growth upon apply irrigation with 5.63 mm of Cl and 6.78cm of Na. On the other hand, in the USA, Mickelbart and Arpaia (2002), found that upon irrigating with water of different electrical conduct (1.5, 3.0, 4.5 y 6.0 dS m-1), there was a low concentration of Cl and Na in buds and leaves of ‘Hass’ grafted over ‘Toro Canyon’-a hybrid between the Guatemalan and Mexican.

At the same time, they observed that the graft Duke 7, from the Mexican race, conferred tolerance for cv. Hass. On the other hand, Bar et al. (1997) concluded that the tolerance of the Antillana race to the Cl is not due to the low Cl content in the leaves, but rather the capacity of the tissue to support high contents upon losing adult leaves with a high Cl content and at a higher vegetative growth rate. Musyimi et al. (2008) observed a constant increase in diameter of the stalk of the avocado plant in the first 16 days of apply irrigation with 0, 15, 30, 45 mm of NaCl; however, after 32 days, this decreased and there were no significant differences found in the height of the plant.

In Mexico, Marcías and Borys (1983) found that the plants from the Mexican race were less susceptible than those of Persea schiedeana Ness. Salazar-García et al. (1984) applied 4 irrigations for one month with water that had a moderate level salinity (CE 1.51 - 3.00 dS m-1), that contained NaCl y CaCl2 a plants propagated with seeds from Persea americana Mill and Persea schiedeana Ness that flourished in 1) saline soils or; and 2) soils irrigated with medium salinity; 11 plants were selected for their tolerance to a salinity of 1 400 ppm. Salazar-García y Larqué-Saavedra (1985) found that the


de la misma hoja; y 2) disminución en la fijación de CO2, comparado con el testigo (solo agua). En España, Rodríguez et al. (2008), observaron que las plantas de la raza antillana ‘Canarias 1’ y ‘Canarias 2’ fueron tolerantes a la salinidad y ‘Duke 7’ de la raza mexicana fue la más susceptible.

Por lo tanto, existe cada vez más evidencia que la heterogeneidad genética de los materiales propagados por semilla favorece la adaptación del aguacate a mayor diversidad de suelos y climas (Salazar-García, 2002). En México, existe amplia diversidad de genotipos silvestres de aguacate (Barrientos-Priego y López-López, 2000) que presentan gran variabilidad genética dentro de una misma raza y provenientes de un mismo árbol a condiciones de estrés como el inducido por el riego con agua salina; por lo que es posible encontrar individuos capaces de prosperar en suelos salinos.

La evaluación de germoplasma seleccionado por características de elevada rusticidad es de importancia, como primer paso para identificar individuos con igual o mayor grado de tolerancia al riego con agua salina, los cuales pueden servir como base para encontrar portainjertos, que en combinación con el cultivar presenten tolerancia al exceso de NaCl sin afectar el rendimiento y la calidad de los frutos. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar el crecimiento y grado de necrosis foliar de nueve accesiones de aguacate, propagadas por semilla, regadas con agua salina.


El estudio se llevó a cabo de noviembre de 2009 a junio de 2010 en condiciones de invernadero en la Universidad Autónoma Chapingo, ubicada en la carretera México-Texcoco km 38.5, Estado de México. Geográficamente el invernadero está localizado a una latitud de 19° 29’ 57.21’’ norte, longitud de 98° 52’ 42.19’’ oeste y una altitud de 2 254 metros.

Plantas propagadas por semilla de polinización libre de cinco accesiones de Persea americana var. drymifolia: 257 PTB, Criollo 38, Tepetl, Tochimilco S2 y Aquila S1; dos de Persea americana var. americana: Navideño y segregante de Hunucma, un híbrido (guatemalteco x mexicano): Fuerte negro y Persea nubigena 1/7, fueron trasplantadas al año de edad y sometidas a estrés con agua salina en una cama de siembra de 5 m largo x 1.5m ancho x 0.7m alto llenada con

seedlings of the avocado from the Mexican race and from the Strong variety, for the short term response and utilizing water with 0, 233, 700 y 1 400 ppm de Cl were: 1) increased in hydric potential of the leaf and reduction of almost 50% in the stomatic conductivity of each leaf and; 2) the decrease of CO2 fixation compared with the control (only water). In Spain, Rodríguez et al. (2008) observed that the plants of the Antillana race, “Canarias 1” and “Canarias 2” were tolerant in salinity and ‘Duke 7’ of the Mexican race was more susceptible.

Hence, there is evidence that the genetic heterogeneity of the materials propagated by the seed, favors and adaptation of the avocado to a great diversity of soils and climates (Salazar-García, 2002). In Mexico, there is a wide diversity of wiled genotypes of avocado (Barrientos and López-López, 2000) that presented a great genetic variety inside the same race and even coming from the same tree to stress conditions like inducing saline water into the irrigation; whereby it is possible to find individuals capable of prospering in saline soils.

The evaluation of germoplasm selected for characteristics of rusticity levels, which is important, as the first step in identifying individual plants with an equal or greater tolerance of irrigation with saline water, which could serve as a base to find root stocks, that in combination with the crop, present a tolerance to the excess of NaCl without affecting the yield and the quality of the fruits. Therefore, the objective of this investigation was to evaluate the growth and level of foliar necrosis of the nine accessions of avocado, propagated by seeds and irrigated with saline water.


The study was carried o from November of 2009 to June of 2010 in greenhouse conditions at the Autonomous University of Chapingo, located on the highway Mexico-Texcoco km 38.5 Mexico State. Geographically, the greenhouse is located at a latitude of 19° 29’ 57.21’’ north, longitude of 98° 52’ 42.19’’ west and an altitude of 2 254 meters.

Plants propagated by seeds of pollination, free from the 5 accessions of Persea americana var. drymifolia: 257 PTB, Criollo 38, Tepetl, Tochimilco S2 and Aquila S1; two of Persea americana var. americana: Navideño and segregated from Hunucma, un hybrid (Guatemalan x Mexican): Fuerte


suelo franco arenoso. La temperatura y humedad relativa en el invernadero fueron registradas con un instrumento Data Logger, modelo U12, marca HOBO® (Onset computer corporation, Massachusetts, USA) con un promedio de 22 °C y 45%, respectivamente.

El diseño experimental fue completamente al azar, con nueve tratamientos que fueron las 9 accesiones de aguacate, con 15 repeticiones y una planta como unidad experimental.

Las plantas se regaron por goteo con agua salina utilizando 1.8 g L-1de NaCl (equivalente a 1.08 gL-1 de Cl) y solución Steiner al 25% (Steiner, 1984) a pH 5.5, ajustado con ácido sulfúrico y conductividad eléctrica (CE) de 3 dS m-1. Al inicio del experimento el riego se aplicó una vez por semana y aumentó a dos riegos a partir del mes de abril, hasta que la mayoría de las plantas presentaron 80% de necrosis en las hojas (junio, 2010). Se usaron goteros con gasto de dos litros por minuto, distribuidos cada 15 cm en cuatro líneas.

Cada mes se registró el incremento de altura de la planta, desde el cuello hasta el ápice del tallo, y el incremento total del diámetro de tallo, restando a la lectura final (registrada en junio de 2010) la lectura inicial (registrada en noviembre de 2009). El diámetro del tallo fue medido 5cm arriba del cuello de la planta con un vernier. También fue contabilizado, una vez por mes, el número de hojas por planta. Al final del experimento, las plantas fueron calificadas de acuerdo a la intensidad de necrosis en la hoja, para lo cual se usó el siguiente índice visual de necrosis: 1= hoja normal, sin necrosis 2= necrosis leve, sólo en el ápice de la hoja 3= necrosis fuerte; 50% de necrosis en el limbo y cambio a color verde pálido, enrollado de la punta 4= necrosis muy fuerte; 75% de necrosis, continua enrollado de la punta 5= necrosis severa, hoja completamente necrosada sólo con tejido verde en la parte cercana a las nervaduras, y la mayoría de las hojas caídas. La CE y el pH del suelo, se registraron periódicamente de diciembre 2010 a mayo 2011, para ello se colocaron tres sondas de extracción a una profundidad de 25 cm, repartidas en los extremos y parte media de la cama.

Los datos fueron procesados estadísticamente mediante análisis de varianza y comparación de medias aplicando la prueba de Tukey (p≤ 0.05), con el programa SAS versión 9.0 (SAS Institute, 2000). El análisis de la distribución de frecuencias de la intensidad de necrosis entre accesiones se realizó con la prueba de Chi-Cuadrada (p≤ 0.05).

negro y Persea nubigena 1/7, were planted at one year and submitted to a stress with saline water in a planting bed of 5 m long x 1.5 m wide x 0.7 m high and filled with sandy loam soil. The temperature and relative humidity in the greenhouse were registered with an instrument Data Logger, model U12, brand HOBO® (Onset computer corporation, Massachusetts, USA) with an average of 22 °C y 45%, respectively.

The experiment design was completely random with 9 treatments that were the 9 avocado accessions with 15 repetitions and a plant as the experimental unit.

The plants irrigated with drip irrigation with saline water using 1.8 g L-1de NaCl (equivalent to 1.08 gL-1 de Cl) and a Steiner solution at 2 5% (Steiner, 1984) a pH 5.5, adjusting with sulfuric acid and electrical conductivity (CE) of 3 dS m-1. At the beginning of the experiment, the irrigation was applied once a week and increased to 2 irrigations beginning from the month of April until the majority of the plants showed 80% of necrosis in their leaves (June 2010). Droppers were used with an expenditure of 2 liter per minute, distributing each 15cm in four lines.

Each month there was an increase registered of plant height, from the neck until the apex of the stem and the total increase of the stem’s diameter, subtracting from the final lecture (registered in June of 2010) to the initial lecture (registered in November of 2009). The diameter of the stem was measured 5 cm above the neck of the plant with a vernier. Once per month, the number of leaves/plant was tabulated to develop the following necrosis index: 1= normal leaf, without necrosis, 2= slight necrosis and only in the apex of the leaf, 3= strong necrosis- 50% necrosis in the limb and a change to a pale green color and rolled up at the point, 4= strong necrosis- 75% of necrosis, the plant is continually rolled up, 5= severe necrosis- the leaves are completely necrotized and only have green tissues and the part close to the veins and with most of the leaves fallen. The CE and the pH of the soil, were periodically registered from December 2010 to May 2011, for which three extraction tubes with a depth of 25cm were placed, distributed on the extreme and middle parts of the bed.

The data was statistically processed by means a variance analysis and mean comparison by applying the Turkey test (p≤ 0.05), with the program SAS version 9.0 (SAS Institute, 2000). The analysis of the frequency distribution of the intensity of necrosis between accessions was done with the test, Chi-Cuadrada (p≤ 0.05).



El análisis de varianza indicó diferencias significativas entre accesiones en el incremento de altura y de diámetro del tallo, además del número de hojas por planta; el efecto se presenta en los Cuadros 1 y 2.

Incremento acumulado de altura de la planta

La población de plantas de las accesiones Navideño y Fuerte negro presentaron el mayor incremento acumulado de altura de la planta en el periodo de noviembre a febrero de 2010, y las plantas de Persea nubigena 1/7 en los meses de enero y febrero; sin embargo, en los siguientes tres meses únicamente la progenie de Navideño, incrementó significativamente su altura en comparación a las 8 accesiones restantes. Al final (mes de mayo) la accesión Navideño fue la que alcanzó el máximo incremento que fue de 22.86 cm, mientras que el resto presentó el menor incremento el cual varió de 3.92 cm a 12.62 cm para Aquila S1 y Fuerte negro, respectivamente (Cuadro 1). La diferencia entre estas accesiones indica el grado de variación que tienen las plantas de dichas accesiones para tolerar los efectos provocados por el riego con agua salina (1.8 g de NaCl L.1). Es posible que el escaso incremento de altura de la planta que presentaron las plantas de la accesión Aquila S1 se debió a los efectos negativos de corto plazo causados por el estrés osmótico como lo señalan Lachaâl et al. (2002), ya que este proceso fisiológico implica la


The variance analysis indicated significant differences between accessions in the increase of height and the diameter of the stalk, apart from the number of leaves per plant; the effect is shown in Tables 1 and 2.

Accesión Diciembre Enero Febrero Marzo Abril MayoNavideño 11.30 az 15.23 a 19.16 a 21.78 a 22.40 a 22.86 aFuerte negro 6.52 ab 8.30 ab 10.57 ab 11.83 b 12.52 b 12.62 bCriollo 38 5.70 b 6.93 b 8.00 b 8.88 b 9.31 b 10.53 bSegregante de Hunucma 5.55 b 7.15 b 8.45 b 9.19 b 9.73 b 10.28 bP.nubigena 1/7 5.40 b 9.73 ab 10.96 ab 11.97 b 12.30 b 13.16 bTepetl 4.83 b 6.04 b 7.11 b 7.71 b 8.11 b 8.37 bTochimilco S2 4.80 b 5.91 b 7.53 b 9.71 b 10.57 b 11.76 b257 PTB 4.60 b 5.80 b 7.16 b 8.56 b 9.06 b 9.33 bAquila S1 1.82 b 2.42 b 2.99 b 3.66 b 3.80 b 3.92 bCV (%) 79.74 89.53 82.83 79.08 76.40 71.78DSH 5.15 7.74 8.69 9.43 9.57 9.45

Cuadro 1. Incremento acumulado mensual de la altura (cm) de la planta de nueve accesiones de aguacate durante el periodo diciembre 2009 a mayo 2010.

Table 1. Accumulated monthly increase in height (cm) of the plant for the 9 avocado accessions during the period from December 2009 to May 2010.

zpromedios con la misma letra en cada columna, son estadísticamente iguales según la prueba de Tukey (p≤ 0.05).

Accesión Incremento de diámetro de tallo (mm)

Navideño 1.00 az

P. nubigena1/7 0.39 bFuerte negro 0.50 abTochimilco S2 0.31 bSegregante de Hunucma 0.41 bCriollo 38 0.41 b257 PTB 0.17 bTepetl 0.23 bAquila S1 0.14 bCV (%) 125DSH 0.53

Cuadro 2. Efecto del riego con agua salina en el incremento de diámetro del tallo de nueve accesiones de aguacate.

Table 2. The effect of the irrigation with saline water on the increase of the stem diameter of the 9 accessions of the avocado plant. Accumulated Increase in the plant height.

zpromedios con la misma letra son estadísticamente iguales según la prueba de Tukey (p≤ 0.05).


restricción en la absorción de agua requerida para mantener la turgencia celular y disminución en la absorción y transporte de nutrimentos (Bybordi y Tabatabael, 2009).

La variación en la respuesta de incremento mensual acumulado en altura también fue influenciada por el origen genético de cada accesión, lo cual se debió a que las plantas provienen de polinización cruzada como lo señalan Kadman y Ben-Yaácov (1976). Esto se reflejó en el alto coeficiente de variación (>71.76%) (Cuadro 1). Existen antecedentes de que las accesiones de la raza antillana variedad Americana son más vigorosas y tolerantes a suelos salinos, comparadas con la variedad botánica drymifolia (Kadman y Ben-Yaácov, 1976; Bar et al., 1997). En este trabajo se confirma lo anterior con la progenie evaluada de Navideño, no así para la población del segregante de Hunucma ya que ambas accesiones pertenecen a la raza antillana, y por parte de la raza mexicana las accesiones Tepetl, Tochimilco S2, Criollo 38, Aquila S1 y 257 PTB. Labidi et al. (2002) mencionan que la reducción del crecimiento vegetativo provocado por la toxicidad de NaCl es un criterio básico para discriminar especies tolerantes a la salinidad.

Incremento del diámetro de tallo

Las plantas de las accesiones Navideño y Fuerte negro tuvieron un incremento mayor en el diámetro del tallo (1 y 0.50 mm, respectivamente) en el periodo de noviembre a mayo, que el resto de las accesiones, entre los cuales no hubo diferencia significativa; sin embargo, el incremento más bajo se presentó en la población de Aquila S1 con sólo 0.14 mm de incremento (Cuadro 2). Por otra parte, se encontró que las plantas de la accesión Segregante de Hunucma tuvieron un crecimiento del tallo semejante al obtenido por las accesiones Criollo 38, Tochimilco S2 de la raza Mexicana y las plantas de Persea nubigena 1/7, lo mismo ocurrió con el incremento acumulado de altura de planta. Estos resultados indican que no todas las plantas de la raza Antillana son vigorosas en suelos salinos (Cuadro 1 y Cuadro 2). La expresión de menor crecimiento vegetativo que mostraron las plantas sensibles al riego con agua salina pudo deberse además del estrés osmótico a la reducción de la fotosíntesis al disminuir la conductancia estomática producto del cierre de los estomas para reducir la pérdida de agua (Renault et al. 2001). Bajo estas condiciones de estrés salino, el crecimiento de las plantas quizá fue influenciado por la redistribución de los fotosintatos hacia el mecanismo de osmorregulación y provocar un déficit de suministro de estos para los tejidos en activo crecimiento como lo indican Byrt y Munns (2008). Por otro lado, Lachaâl

The population of the plants for the accessions Navideño and Fuerto negro were shown to have a greater accumulated increase of height in the period from November to February, 2010 and the plants Persea nubigena 1/7 in the two months of January and February; However, in the following three months only the progeny of Navideño significantly increased en its height in comparison to the 8 remaining accessions. At the end (of May), the accession Navideño was the one that reached the maximum increase of 22.86 cm, while the rest showed a lesser increase, which varied from 3.92 cm to 12.62 cm for Aquila S1 and Fuerte negro, respectively (Table 1). The difference between these accessions indicates the level of variation of how plants tolerate effect provoked by irrigation with saline water (1.8 g of NaCl L.1). It is possible that the limited increase of plant height that was shown in the plants of Aquila S1 accession was due to temporary negative effects caused by the osmotic stress like was found in Lachaâl et al. (2002), since this physiological process implies the restriction in the absorption of water required to maintain cellular swelling and diminish the absorption and transportation of nutrients (Bybordi and Tabata et al., 2009).

The variation in the response of the monthly accumulated increase in height was also influenced by the genetic origin of each accession, which is due to the fact that the plants come for cross pollination as note Kadman and Ben-Yaácov (1976). This was reflected in the variation coefficient (>71.6%) (Table 1). There are precedents that the accessions for the Antillana race, American variety, are more vigorous and tolerant of saline soils, compared to the botanical variety drymifolia (Kadman and Ben-Yaácov, 1976; Bar et al., 1997). This research confirms the previous ideas with the evaluated progeny Navideña, but not for the population of the segregated Hunucma as both accessions belong to the Antillana race and on the other hand, of the Mexican race, the accessions Tepetl, Tochimilco S2, Criollo 38, Aquila S1 y 257 PTB. Labidi et al. (2002) mentions the reduction of the vegetative growth provoked by the toxicity of NaCl is a basic criterion used to determine species that are tolerant to the salinity.

Inrease in the stem diameter

The plants of the Navideño and Fuerto Negro accessions had a greater increase in the diameter of the stem (1 and 0.50 mm respectively) in the period from November to May, when the rest of the accessions did not have significant differences. However, the lowest increase arose in the Aquila S1 population with only 0.14 mm of increase (Chart 2). On the other hand, it was found that the plants from the segregate


et al. (2002) señalan que el crecimiento vegetativo es un mecanismo de adaptación que permite la dilución de las sales en los tejidos, prolongando el tiempo necesario para que la acumulación de iones alcance un nivel tóxico.

Número de hojas

El número total de hojas que permaneció en la planta fue afectado por la aplicación del riego con agua salina (Cuadro 3) ya que por una parte, disminuyó la emergencia de hojas nuevas y por otra las accesiones más sensibles como 257 PTB, Tepetl y Fuerte negro presentaron defoliación más intensa, mientras que las plantas de la accesión Navideño al tener mayor incremento de altura también presentaron aumento en el número de hojas de diciembre a marzo coincidiendo con el incremento acumulado de altura, para después reducir el número de hojas.

A partir del mes de abril, las accesiones de la raza Mexicana (Tochimilco S2, Tepetl y Criollo 38), y P. nubigena 1/7 tuvieron una recuperación en el número de hojas. Esto se debió a que después del mes de marzo las altas temperaturas en el invernadero aumentaron la pérdida de agua, la absorción y acumulación de Cl y Na lo que restringió la altura de la altura, por consiguiente las plantas comenzaron a producir brotes laterales y con ello hojas.

La accesión con mayor número de hojas presentes en la planta al final del experimento fue Navideño cuyas plantas presentaron 40 hojas en promedio, mientras la accesión

accession Hunucma had a stem growth similar to that obtained by the accessions Criollo 38 accessions. Tochimilco S2 of the Mexican race and Persea nubigena 1/7 plants, it occurred with the accumulated increase of the plant height. These results indicated that not all of the plants belonging to the Antillana race are vigorous in saline soils (Table 1 and Table 2). The expression of less vegetative growth that was shown in plants sensitive to irrigation with saline water could be due to, apart from osmotic stress from the reduction of photosynthesis to diminish estomatic conductivity, a product of the closing of the stomas in order to reduce the loss of water (Renault et al., 2001). Under these conditions of saline stress, the growth of the plants is perhaps influenced by the redistribution of the photosynthesis towards the mechanism of osmoregulation and provoke a deficit of supply of the rest of the tissue in active growth as indicated by Byrt and Munns (2008). On the other hand, Lachaâl et al. (2002) pointed out

that the vegetative growth is an adaptation mechanism that allows the dilution of the salts in the tissues, prolonging the necessary time for the accumulation of the ions to reach a toxic level.

Number of leaves

The number of total leaves that belong to the plant was affected by the application of saline water (Table 3) since on the one hand, there is a decrease in the emergence of new leaves, and for the other more sensitive accessions like 257 PTB, Tepetl, and Fuerte negro who presented a more intense

Accesión Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril MayoNavideño 36.93 az 40.66 a 42.46 a 45.46 a 45.46 a 37.26 ab 27.93 abCriollo 38 33.86 a 36.66 ab 37.53 ab 37.06 ab 37.46 abc 31.80 abcd 37.20 abTepetl 32.33 ab 36.40 ab 36.00 ab 37.33 ab 37.33 abc 34.40 abc 37.66 abTochimilco S2 32.06 ab 36.86 ab 38.13 ab 38.60 ab 39.33 ab 39.20 a 54.26 aP. nubigena 1/7 27.4 abc 32.13 abc 31.46 abc 29.13 bc 28.33 bcd 20.40 bcd 21.93 bFuerte negro 27.33 abc 29.86 abc 31.53 abc 32.00 abc 30.46 abcd 25.33 abcd 22.66 bSegregante de Hunucma 27.06 abc 30.33 abc 31.73 abc 31.60 abc 31.86 abcd 29.60 abcd 25.33 bAquila S1 21.86 bc 23.86 bc 25.20 bc 24.53 bc 23.20 cd 18.26 cd 16.73 b257 PTB 17.40 c 19.93 c 20.66 c 19.86 c 20.40 d 15.86 d 12.26 bCV (%) 33.78 36.42 36.43 37.90 41.68 54.45 80.98DSH 11.08 13.37 13.75 14.34 15.68 17.58 26.55

Cuadro 3. Efecto de la accesión en el número de hojas de nueve accesiones de aguacate, regadas con agua salina.Table 3. Effect of the accession in the number of leaves of nine avocado accessions, irrigated with saline water.

zpromedios con la misma letra en cada columna, son estadísticamente iguales según la prueba de Tukey(p≤ 0.05).


257 PTB sólo tuvo al final 20 hojas. La diferencia en el número de hojas entre accesiones tuvo estrecha relación con la diferencia en el crecimiento de altura de la planta, como fue el caso de Aquila S1 y 257 PTB, las cuales se mantuvieron en el grupo que mostró valores más bajos en incremento acumulado mensual de altura de planta (2.10 y 4.73 cm, respectivamente) (Cuadro 1) y en incremento del diámetro de planta (0.14 y 0.17 mm, respectivamente) (Cuadro 2). Resultados similares han sido reportados por Musyimi et al. (2008), quienes señalaron que una de las causas de la reducción del crecimiento en aguacate por la salinidad, se debe a la reducción en la acumulación de biomasa, necrosis foliar y reducción del número de hojas por muerte o senescencia.

Estos resultados confirman que el número de hojas tiene relación con la sensibilidad de la planta al estrés salino así como a la exclusión de iones tóxicos a través de la senescencia de la hoja como fue encontrado en las plantas de las accesiones pertenecientes a la raza Antillana, Navideño y Segregante de Hunucma, como lo mencionan Bar et al. (1997). Por lo tanto, la sensibilidad o tolerancia al riego con agua salina, puede cambiar durante la ontogenia de la planta, de acuerdo a la especie, cultivar o factores ambientales (Marschner, 1995).

Intensidad de necrosis

Con relación al porcentaje de plantas según la intensidad de necrosis se encontraron diferencias significativas (p< 0.05). Las accesiones con más de 50% de plantas con necrosis severa (índice 5) fueron: 257 PTB, Fuerte negro, Tepetl y Aquila S1, contrariamente las accesiones de P. nubigena 1/7 y Criollo 38 presentaron mayor porcentaje de plantas con hojas normales (índice 1) 27% y 22%, respectivamente (Figura 1).

Se puede observar que las accesiones pertenecientes a la raza Antillana var. americana (segregante de Hunucma y Navideño) y la accesión de la raza mexicana var. drymifolia (Tochimilco S2), presentaron el menor porcentaje de individuos con índice 5. Los daños por necrosis de las hojas evidencian el efecto negativo de la absorción y acumulación de altas concentraciones de Cl en las hojas (Kadman y Ben-Ya´acov 1976; Bar et al., 1997; Francois y Mass, 1999), lo cual está de acuerdo con lo mencionado por Salazar-García (2002), quien señaló que la acumulación de cloruros se manifiesta en forma de quemaduras en el ápice y márgenes de las hojas más viejas, defoliación prematura y en ocasiones un moteado amarillento junto a las quemaduras.

defoliation while the plants from the Navideño accession, upon having an increase in height, also showed an increase in the number of leaves from December to March-coincide with the accumulated height increase; afterwards there was a reduction in the number of leaves.

Starting with April, the accessions of the Mexican race (Tochimilco S2, Tepetl y Criollo 38), and P had a recuperation in the number of leaves. This was due to the fact that after Mach, the high temperatures in the greenhouse increased the loss of water, absorbing and accumulating Cl and Na, which hindered plant height; consequently, the plants began to produce lateral buds and with them, also produce leaves. The accession with the greatest number of leaves that at the end of the experiment was Navideño, whose plants, on average, had 40 leaves while the accession of 257 PTB only had a final of 20 leaves. The difference in the number of leaves between accessions had a close relationship to the difference height growth of the plant, as was the case with Aquila S1 and 357 PTB, which were maintained in the group and showed the lowest values in the accumulated monthly increase of plant height (2.10 and 4.73 cm, respectively) (Table 1) and in the increase of the plant diameter (0.14 and 0.17 mm, respectively) (Table 2). Similar results have been reported by Musyimi et al. (2008), who pointed out that one of the causes of growth reduction in avocado is because of salinity, which is due to the reduction in the accumulation of biomass, foliar necrosis and reduction in the number of dead leaves.

The results confirm that the number of leaves have a relation to the sensitivity of the plant to saline stress much like the exclusion of toxic ion through the senescence of the leave like was found in the plants with the accessions that belong to the races Antillana, Navideño, and Segregate Huncma as was mentioned in Bar et al. (1997). Hence, the sensitivity or tolerance of the irrigation with saline water can change the ontogeny of the plant, according the specie, crop, or environmental factors (Marschner, 1995).

Intensity of necrosis

With relation to the percentage of plants according to the intensity of necrosis, significant differences were found (p< 0.05). The accessions with more than 50% of plants with severe necrosis (Index 5) where: 257 PTB, Fuerte Negro, Tepetl, and Aquila S1. Contrarily, the accessions of P. nubigena 1/7 and Criollo 38 showed a greater percentage of plants with normal leaves (Index 1) 27% and 22% respectively (Figure 1).


It can be observed that the accessions belonging to the Antillana race, American variety (Segregate of Hunucma and Navideño) and the accessions of the Mexican race variation drymifolia (Tochimilco S2) showed the least percentage of individuals with the index 5. The damage that necrosis caused on the leaves is evidenced in the negative effect of absorption and accumulation of high concentrations of Cl in the leaves (Kadman and BenYa´acov 1976; Bar et al., 1997; Francois y Mass, 1999), which is in accordance to what Salazar-García (2002) have mentioned; the pointed out the chloride accumulation which was manifested in the form of burns in the apex and on the margins of the old leafs, premature defoliation, and instances of yellowish speckles on the burns.

The Tochimilco S2 and Crillo 38 accessions, showed an acceptable response in terms of percentage of individuals with normal leaves, 18 and 22% respectively, even when they belonged to the drymifolia variety, known as the most susceptible to salinity and most tolerant to lower temperatures. As such, exceptional individuals of these accessions can proper in regions where apart from having salinity problems in the soil and water quality, it also was home to low temperatures (Crowley, 2008).

According to Subbarao and Johansen (1999) the necrosis in leaves that are a product of the increased accumulation of salts, is a symptom induced by the regulation of ionic balance that leads to the identification of genotypes that may possess a greater efficiency in ionic regulation and other physiological mechanisms that contribute to a higher level of tolerance. Thus this is a parameter that can be utilized to evaluate the effect of salinity of a particular species.

Electrical conductivity (ec) and pH in soil

The application of irrigation with saline water gradually modified the CE and the pH of the soil. In the period from December to January, both were increased and from there until the end of the experiment the maintained almost constant (Figure 2). The values of EC higher than 4 dS m-1 y pH de 8.5 in the soil, and the quality of water utilized to irrigate with an EC of 3 dS m-1 classified as water with moderate salinity (Roades, 1992). This indicates that the critical conditions of salinity, the ones that were exposed to the avocado plants, there were reflected in the plant height, the diameter of the stem, and the number of leaves due to hydro-deficiency (Oster et al., 2007), have apparently already been mentioned.

Las accesiones Tochimilco S2 y Criollo 38, presentaron una respuesta aceptable en términos de porcentaje de individuos con hojas normales, 18 y 22% respectivamente, aun cuando pertenecen a la variedad drymifolia, conocida como la más susceptible a la salinidad y más tolerante a bajas temperaturas. Por lo tanto, individuos sobresalientes de estas accesiones, pueden prosperar en regiones donde además de tener problemas de salinidad en el suelo y calidad de agua de riego también se tiene la presencia de bajas temperaturas (Crowley, 2008).

Según Subbarao y Johansen (1999) la necrosis en hojas producto de la acumulación elevada de sales es un síntoma inducido por el desajuste de la regulación iónica que lleva a la identificación de genotipos que poseen mayor eficiencia en regulación iónica y otros mecanismos fisiológicos que contribuyen a un mayor nivel de tolerancia, siendo un parámetro que puede ser utilizado para evaluar el efecto de la salinidad de una especie en particular.

Conductividad eléctrica (CE) y pH del suelo

La aplicación del riego con agua salina modificó gradualmente la CE y el pH del suelo. En el periodo de diciembre-enero ambos se incrementaron, y de ahí hasta el final del

Figura 1. Porcentaje de plantas de aguacate con necrosis en la hoja, debido al estrés inducido por el riego con agua salina.

Figure 1. Percentage of avocado plants with necrosis on the leaf due to the stressed induced by irrigation with saline water.

100

75

50

25

0

257

PTB

Aqu

ila S

1

P. n

ubig

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Segr

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Accesión

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l y N

a (%

)

2 7 18

17

18

22 13

3 11 9

74

57

43

35

58

37

35

46

64

Índice: 5 Severa 4 Muy fuerte 3 Fuerte 2 Leve 1 Normal


The most damaged plants were the accessions 257 PTB, Fuerte negro, Tepetl, and Aquila S1.It must be remembered that the avocado is a species very sensitive to saline water with a CE higher than 2 dS m-1. The growth response and level of necrosis in the pH and Ce in the soil as substratum, and in the elevated quantities of salt (1.8 g L-1 de NaCl) used in the irrigation differ from the obtained results in previous experiments (Bernstein et al., 2004; Castro et al., 2009), where only nutritive solutions and low concentrations of salts were utilized. This was due to the fact that elements like P and K are controlled by the solid soil phase; furthermore, the salinity varies spatially and temporally while on the other hand, the growth of the root is totally different from conditions of a nutritive solution as mentioned Grattan y Grieve (1999).

Conclusions

The best response to the saline irrigation in vegetative growth was seen in the Navideño and Fuerte negro plants upon showing a higher increase in accumulated height, increase in diameter of the stem, and number of leaves. However, Navideño had a moderate percentage of individuals with severe necrosis, while the accession Fuerte negro (hybrid Guatemalan x Mexican) had a high percentage. The change in the plants of the accession P, nubigena 1/7 was not significant in its growth bud did show a greater percentage of plants with normal leaves.

Figura 2. Efecto del riego salino en la conductividad eléctrica (CE) y el pH del suelo durante el periodo diciembre 2009 a mayo 2010.

Figure 2. Effect of saline irrigation on the electrical conductivity (CE) and on the pH of the soil during the period from December 2009 to May 2010.

5

4

3

2

1

0

10

8

6

4

2

0

CE

(dS

m-1)

pH

diciembre enero febrero marzo abril mayoMeses

CEpH

experimento se mantuvieron casi constantes (Figura 2). Los valores de CE superiores a 4 dS m-1 y pH de 8.5 en el suelo, y la calidad del agua utilizada para el riego con una CE de 3 dS m-1 clasificada como agua moderadamente salina (Rhoades, 1992), indican las condiciones críticas de salinidad a las que estuvieron expuestas las plantas de aguacate, las cuales se reflejan en el grado de reducción de la altura de la planta, diámetro del tallo y número de hojas por efecto del déficit hídrico (Oster et al., 2007), según se ha mencionado antes.

Las plantas más dañadas fueron de las accesiones 257 PTB, Fuerte negro, Tepetl, Aquila S1, cabe recordar que el aguacate es una especie sensible al agua salina con una CE mayor a 2 dS m-1. La respuesta en crecimiento y grado de necrosis, en la hoja pH y CE en el suelo como sustrato, y las cantidades elevadas de sal (1.8 g L-1 de NaCl) usadas en el riego difieren de los resultados obtenidos en experimentos anteriores (Bernstein et al., 2004; Castro et al., 2009), donde solo utilizaron soluciones nutritivas y bajas concentraciones de sales, debido a que elementos como P y K son controlados por la fase solida del suelo, además que la salinidad varia espacial y temporalmente, mientras por otro lado el crecimiento de la raíz es totalmente diferente en condiciones de solución nutritiva, como lo mencionan Grattan y Grieve (1999).

Conclusiones

La mejor respuesta al riego salino en crecimiento vegetativo se presentó en las plantas de Navideño y Fuerte negro al presentar el mayor incremento acumulado de altura, incremento del diámetro del tallo, número de hojas; sin embargo, Navideño tuvo un moderado porcentaje de individuos con necrosis severa, mientras que la accesión Fuerte negro (híbrido guatemalteco x mexicano) tuvo un alto porcentaje, en cambio las plantas de la accesión P. nubigena 1/7 no fueron sobresalientes en crecimiento pero presentaron el mayor porcentaje de plantas con hojas normales.

La población de la accesión segregante de Hunucma perteneciente a la raza antillana, considerada tolerante a la salinidad, presentó una respuesta semejante en vigor a las accesiones de la raza mexicana, aunque no en intensidad de necrosis, lo cual confirma la variabilidad en la respuesta dentro de cada raza a la salinidad.


Con base en los resultados podría considerarse que en una primera instancia las accesiones con mayor número de individuos sobresalientes pueden utilizarse como donadoras de semillas para portainjertos potenciales. Así como la propagación de las plantas sobresalientes para ser injertadas y evaluadas con diferentes variedades.

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The population of the accession Segregate Hunucma belongs to the race antillana, considered to be tolerant to salinity. It showed a response similar in vigor to that of the Mexican race, even though not in necrosis intensity. This confirms variability in the response to salinity even between the same races.

Based on the results, it could be considered a first instance the accessions with a greater number of exceptional individuals that can be used as seed donators for potential root-stocks. Likewise, the propagation of the exceptional plants could be grafted and evaluated with different varieties.

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Efecto de la inoculación con bacterias rizosféricas en dos variedades de trigo. Fase I: condiciones controladas*

The effect of innoculation with rhizospheric bacteria on two varities of wheat. Phase1: controlled conditions

Carlos José Bécquer Granados1§, Danielle Prévost2, Christine Juge2, Carole Gauvin2 y Sandra Delaney2

1Estación Experimental de Pastos y Forrajes Sancti Spíritus. Apdo 2255. Z. P. 1, Sancti Spíritus, Cuba. 2Agriculture and Agri-Food Canada, Sainte-Foy Research Centre, Québec, Québec, Canada. §Autor para la correspondencia: [email protected].



Resumen

Se llevó a cabo un experimento bajo condiciones controladas para determinar la respuesta de dos variedades de trigo a la inoculación simple y combinada realizada con Sinorhizobium y Azospirillum. Se utilizó una cepa de A. zeae, y dos cepas pertenecientes a S. meliloti. Los materiales y métodos aplicados correspondieron a lo descrito en las metodologías prestablecidas en este campo de estudio. Diseño experimental: completamente aleatorizado, con 20 tratamientos y 4 réplicas. No se utilizó tratamiento fertilizado. Se evaluaron diferentes variables agronómicas, relacionadas con la arquitectura radical y la biomasa aérea. Análisis de varianza bifactorial. En caso de aparecer diferencias, se aplicó análisis de varianza de un factor a la interacción en primera instancia, o a los factores probados. Diferencias entre medias por LSD de Fisher. Se transformaron datos de conteo de dígitos por √x. Se calculó correlación y regresión múltiple entre variables. Se concluye que la inoculación combinada de Sinorhizobium con Azospirillum, así como la inoculación simple con Sinorhizobium, resultaron de alta importancia en las alternativas de inoculación que se realizaron en el experimento. Existió una alta diferenciación entre las dos variedades de trigo en determinadas variables agronómicas, lo que indica una influencia marcada de las características

Abstract

The experiment was carried out under controlled conditions to determine the response of the two wheat varieties to the simple inoculation and the combined inoculation which was carried out with Sinorhizobium, and Azospirillum. A strain of A. zeae and two strains belonging to S. meliloti were used. The materials and methods that were applied corresponded to what was described in the already established methodologies in this field of study. Experimental design: completely randomized, with 20 treatments and 4 replicas. Fertilizing treatment was not used. Different Agronomic variables were evaluated, related to the radical architecture and the biomass area. Analysis of the biofactorial variance. In the event that differences appeared, the variance analysis of a factor of first instance interaction or of approved factors was applied. Differences between methods by LSD of Fisher. Count data of digits by √x were transformed. The correlation and multiple regressions between variables were calculated. It is concluded that the combined inoculation of Sinorhizobium with Azospirillum, just like the simple inoculation with Sinorhizobium resulted to be of high importance in the inoculation alternatives that were carried out in the experiment. There was a great difference between the two wheat varieties in certain agronomical variables,

Carlos José Bécquer Granados et al.974 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

varietales de las plantas. Se observó una fuerte relación estadística entre las variables peso seco aéreo y variables de la raíz para los tratamientos inoculados con A2 y A2+N7, respectivamente.

Palabras clave: Triticum aestivum, cepas, inoculación combinada, variedades,

Introducción

El efecto positivo de las bacterias rizosféricas, en plantas no pertenecientes a la familia de las leguminosas, como las gramíneas, es un hecho científico demostrado por diferentes autores (Chabot et al., 1996; Antoun y Prévost, 2005; Anya et al., 2009). La primera zona del vegetal que comúnmente enfrenta la colonización de dichas bacterias está constituida por las raíces, y al respecto, varios autores (Harari et al., 1988; Martin et al., 1989) demostraron que la inoculación con Azospirillum brasilense incrementa la longitud de la raíz, número de raíces secundarias y de pelos radiculares en plantas de trigo.

Entre las bacterias con efecto estimulador del crecimiento vegetal, Azospirillum constituye una de las más prometedoras, ya que esta bacteria coloniza la rizosfera de numerosos cultivos en zonas tropicales y subtropicales. Diferentes mecanismos, como la producción de f itohormonas, reducción de nitratos, y la fijación del dinitrógeno, se le han atribuido a la misma para explicar su efecto positivo en las plantas (Steenhoudt y Vanderleyden, 2000). En el presente trabajo se utilizó una cepa de A. zeae conocida por incrementar el rendimiento de maíz en experimentos de campo (Mehnaz et al., 2010). Aunque no se cuenta con antecedentes de inoculación de A. zeae en trigo, los datos obtenidos en maíz se consideran muy promisorios también para otros cereales, además del hecho a tomar en cuenta de que esta especie es de más rápido crecimiento que otras especies de Azospirillum (Lazarovits, George, com. pers.).

Otros géneros bacterianos, como los rizobios, pueden colonizar no sólo las raíces de las leguminosas, sino también las de plantas pertenecientes a otras familias. Según Matiru y Dakora (2003), la infección rizobiana en dichas especies probablemente sea más común en la naturaleza que lo que se consideraba anteriormente. Según Dakora (2003), los rizobios producen diversos metabolitos como auxinas, citoquininas, riboflavinas y vitaminas, las cuales pueden

which indicates a marked inf luence of the varietal characteristics of the plants. A strong statistical relation was observed between the variables dry air weight and the root variables for the treatments of inoculation with A2 y Av2+N7, respectively.

Key words: Triticum aestivum L., strains, combined inoculation, varieties.

Introduction

The positive effect of the rhizospheric bacteria on plants not belonging to the leguminous family, like the gramineas, is a scientific fact shown by different authors (Chabot et al., 1996; Antoun y Prévost, 2005; Anya et al., 2009). The first zone of vegetables that commonly confront the colonization of said bacteria is constituted by the roots, and with respect to this, various authors (Harari et al., 1988; Martin et al., 1989) demonstrated that the inoculation with Azospirillum brasilense increases the length of the root, number of secondary roots, and root hairs of the wheat plant.

Amongst the bacteria with a growth stimulation effect of the vegetable, Azospirillum constitutes as one of the more promising, as this bacteria colonizes the rhizospheric of many cultures in tropical and subtropical zones. Different mechanisms, like the production of phyto-hormones, reduction of nitrates and the fixation of dinitrogen, has been equally attributed to explain the positive effect in plants (Steenhoudt y Vanderleyden, 2000). In the current research, a strain of A. zeae that is known for increasing the yield of corn in field investigations, was used (Mehnaz et al., 2010). Even though there are no precedents of inoculation in wheat with A. zeae, the data from corn is considered very promising for other cereals, apart from the fact that this species is more rapidly growing than other species of Azospirillum (Lazarovits, George, Com. Pers.).

Other bacterial genus, like the rhizobias, can colonize not only the roots of the leguminous plants, but also plants belong to other families. According to Matiru and Dakora (2003), the infection of rhizobial en said species is probably more common in nature than what was previously thought. According to Dakora (2003), the rhizobias produce diverse metabolites likes auxins, cytokinins, riboflavins, and vitamins, all of which can act as vegetable growth promoting substances. In the present

Efecto de la inoculación con bacterias rizosféricas en dos variedades de trigo. Fase I: condiciones controladas 975

experiment, two strains of Sinorhizobium meliloti were used, which is known to be highly efficient for its effect in stimulating vegetable growth in wheat under field conditions in Sancti Spiritus, Cuba (Bécquer et al., 2007; Bécquer et al., 2008).

On the other hand, it is known from other investigations that co-inoculation with bacteria belong to different genera are able to produce substances that stimulate vegetable growth and obtain a positive effect in diverse cultigens in a synergistic form (Carolina y Lorda, 2009; Rodríguez et al., 2009).

It is because of this, that the general objective in this investigation was centered on determining the influence of the simple inoculation and the combined inoculation with Azospirillum and Sinorhizobium, in the root architect and in the biomass area of the wheat seedlings, cultivated under controlled conditions.


Origin of the Azospirillum strain: the N7 strain was used, belonging to Azospirillum zeae and donated by Agriculture and Agi-Food Canada (London).

Origin of the Rhizobia strain: the A2 and NRG34 strains, belonging to Sinorhizobium meliloti and donated by Agriculture and Agri-Food Canada (Quebec).

Varieties of wheat and the origin: The varieties of wheat (Triticum aestivum) were evaluated: Barrie and Hoffman, donated by Agriculture and Agri-Food Canada (Quebec).

Experimental procedure: It was carried out according to the methodologies of leguminous evaluations (Somasegaran and Hoben, 1994), as there were no precedent for experiments done with cereals: all of the strains grew in medium-solid Yeast Manitol (Vincent, 1970) and were suspended in medium liquid Yeast-Manitol until a concentration of viable cells (107-108 UFC/mL) was reached. Sterile bags were used that were initially plant with 4-5 seedlings and then 25ml of the nutritive Hoagland solution was added (Prévost et al., 1987). The plants were thinned until there was one plant per bag at day three of planting. Afterwards, the bacterial inoculums were applied at a quantity of 1 mL/seed, which originally presented a cellular concentration

actuar como sustancias promotoras del crecimiento vegetal. En el presente experimento se utilizaron dos cepas de Sinorhizobium meliloti, el cual se conoce como altamente eficiente por su efecto estimulador del crecimiento vegetal en trigo bajo condiciones de campo de Sancti Spiritus, Cuba (Bécquer et al., 2007; Bécquer et al., 2008).

Por otra parte, se conocen trabajos sobre la coinoculación con bacterias pertenecientes a diferentes géneros, capaces de producir sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal y de lograr un efecto positivo en diversos cultivos de forma sinérgica (Carolina y Lorda, 2009; Rodríguez et al., 2009).

Es por ello que el objetivo general de esta investigación se centró en determinar la influencia de la inoculación simple y combinada con Azospirillum y Sinorhizobium, en la arquitectura radical y en la biomasa aérea de plántulas de trigo, cultivadas bajo condiciones controladas.


Procedencia de la cepa de Azospirillum: se utilizó la cepa N7, perteneciente a Azospirillum zeae y donada por Agriculture and Agri-Food Canada (London).

Procedencia de las cepas de rizobios: se utilizaron las cepas A2 y NRG34, pertenecientes a Sinorhizobium meliloti y donadas por Agriculture and Agri-Food Canada (Quebec).

Variedades de trigo y procedencia: se evaluaron las variedades de trigo (Triticum aestivum): Barrie y Hoffman, donadas por Agriculture and Agri-Food Canada (Quebec).

Procedimiento experimental: se efectuó acorde a metodologías de evaluación de leguminosas (Somasegaran y Hoben, 1994) ya que no se tenían antecedentes para experimentos con cereales: todas las cepas crecieron en medio solido Levadura-Manitol (Vincent, 1970) y se resuspendieron en medio líquido Levadura-Manitol hasta lograr una concentración de células viables de 107-108 UFC/mL. Se utilizaron bolsas estériles que se sembraron inicialmente con 4-5 semillas y se les añadió 25 mL de la solución nutritiva Hoagland (Prévost et al., 1987). Las plantas fueron raleadas hasta dejar 1 planta por bolsa, a los tres días de siembra. Posteriormente se aplicó el inóculo bacteriano en cantidad de 1 mL/semilla, el cual


originalmente presentaba una concentración celular de 107-108 UFC/mL y diluido en proporción de 1:10 mediante una solución salina estéril (0.85% NaCl). Las plantas crecieron en una cámara de condiciones controladas, sometidas a un régimen de periodicidad luminosa de 16 h-luz (300 µE/m2/s) a 26 oC durante el día y 22 oC durante la noche.

La humedad relativa fue ajustada a 75/85% (Somasegaran y Hoben, 1994). La cosecha y evaluación fueron realizados a las tres semanas de siembra con la utilización de técnicas de evaluación agronómicas convencionales para ensayos bajo condiciones controladas (Somasegaran y Hoben, 1994), así como con un escáner LA 2400 y el programa computarizado WinRHIZO (Regent Instruments Canada), para la medición de las variables longitud promedio de las raíces, diámetro promedio de las raíces y número de raíces laterales.

Diseño experimental y análisis estadístico: se usó un diseño experimental bifactorial, completamente aleatorizado, con el objetivo de evaluar dos variedades (Hoffman y Barrie), con 6 tipos de inoculaciones diferentes, un control absoluto (no-inoculado) y 4 réplicas (Somasegaran y Hoben, 1994). Factor 1: Inoculación. Factor 2: variedad. Para cada variedad de trigo, se aplicaron los siguientes tratamientos: control absoluto (no-inoculado), NRG34, A2, N7, NRG34+N7, A2+N7 (factor inoculación). Los datos fueron estadísticamente procesados con el uso de análisis de varianza bifactorial y modelos generales lineales, mediante el programa estadístico MINITAB (MINITAB Inc., v.13 para Windows). Las medias se compararon mediante LSD de Fisher (p< 0.001). En el caso de las variables longitud del tallo y diámetro promedio de la raíz, al aplicar el análisis de varianza, se observaron diferencias solo para el factor variedad, por ello se aplicó la prueba t-Student para varianzas iguales. Se localizó el análisis de correlación entre diámetro promedio de la raíz y longitud promedio de la raíz, así como regresión múltiple para describir el posible impacto de factores concernientes a la parte radical de la planta sobre la biomasa aérea (Ostle, 1984). Se evaluaron las variables: peso seco aéreo (g/planta), peso seco radical (g/planta), longitud del tallo (cm), longitud promedio de las raíces (cm), diámetro promedio de las raíces (mm) y número de raíces laterales/planta.


En el análisis de varianza, se observaron diferencias significativas (p< 0.001) para el factor variedad.

of 107-108 UFC/mL diluted in proportion of 1:10 by means of sterile salt solution (0.85% NaCl). The plants grew in a plant bed with controlled conditions, submitted to a regime of periodic light of 16 h-luz (300 µE/m2/s) at 26 oC during the day and 22 oC during the night.

The relative humidity was adjusted to 75/85% (Somasegaran and Hoben, 1994). The harvest and evaluations were completed at three weeks of planting with the use of conventional agronomic evaluation techniques for trials under controlled conditions (Somasegaran and Hoben, 1994), as well as with a scanner LA 2400 and the computerized program WinRHIZO (Regent Instruments Canada), for the measurement of the variables: average length of roots, average diameter of the roots, and the number of lateral roots.

Experimental design and statistical analysis: a completely randomized bifactorial experimental design was used with the objective to evaluate two varieties (Hoffman and Barrie), with 6 types of different inoculations: an absolute control (not inoculated) and 4 replicas (Somasegaran and Hoben, 1994). Factor 1: inoculation. Factor 2: variety. For each variety of wheat, the following treatments were applied: absolute control (no inoculation), NRG34, A2, N7, NRG34+N7, A2+N7 (inoculation factor). The data was statistically processed with the use of two-factorial variant analysis and general line models, by means of the statistical program MINITAB (MINITAB Inc, v 13 for Windows). The measurements were compared by means of LSD of Fisher (p< 0.001). In the case of the variables length of stem and average diameter of the root, upon applying a variance analysis, differences were observed only for the variety factor- for which the t- test for equal variances was applied. The correlation analysis between average diameter and average length of the root was formed, was applied along with multiple regression to determine the possible impact of factors concerning the root part of the plant above the biomass area (Ostle, 1984). The variables were evaluated: dry air weight (g/plant), dry root weight (g/plant), length of stem (cm), length of average roots (cm), average diameter of the roots (mm) and the number of lateral roots/ plant.


In the variance analysis, there were significant differences (p< 0.001) observed for the variety factor.


En el Cuadro 1 se observó que para longitud del tallo existieron diferencias significativas entre variedades (p< 0.001), donde Hoffman presentó los más altos valores (3.62 cm). También esta misma variedad presentó valores estadísticamente superiores (p< 0.001) en peso seco radical, con 0.034 g/planta. El diámetro promedio de las raíces fue, así mismo, superior en Hoffman, con 0.46 mm.

Con respecto al número de raíces laterales, la variedad Hoffman resultó estadísticamente superior (p< 0.05), con 17.36 un/planta (valores transformados).

Si tenemos en cuenta la superioridad estadística de la variedad Hoffman en estas variables, pudiéramos inferir que existió una alta diferenciación entre los representantes de las dos variedades. Esta diferencia de significación estadística pudiera indicar una influencia marcada del genotipo vegetal en determinadas variables agronómicas de la planta. Döbbelaere et al. (2002) y Pecina-Quintero et al. (2005) consideraron que la respuesta de la planta a la inoculación depende de factores diversos, como los componentes físico-químicos del suelo, genotipo de la planta y microflora autóctona del suelo. Aunque el presente experimento se realizó bajo condiciones controladas, es obvio notar que el genotipo de las plantas marcó diferencias en los resultados de algunas variables. Askary et al. (2009) encontraron que la coinoculación de trigo con Azospirillum brasilense y Sinorhizobium meliloti influyó favorablemente en determinados parámetros de crecimiento de la planta, pero que esos resultados dependieron también de las variedades de trigo utilizadas.

Como complemento sólido a las observaciones anteriores, se pueden considerar los resultados obtenidos en la combinación de los factores variedad e inoculación con las

En table 1, it was observed that for the length of the stem, there were significant differences (p< 0.001), where Hoffman presented the highest values (3.62 cm). Also, this same variety presented statistically superior values (p< 0.001) en dry root weight, with 0.034 g/plant. The average diameter of the roots was, as well, superior in Hoffman with 0.46 mm.

With respect to the number of lateral root the Hoffman variety resulted statistically superior p< 0.05), with 17.36 un/plant (transformed values).

If we take into account the statistical superiority of the Hoffman variety in these variables, we could infer that there existed a great difference between the representatives of the two varieties. This difference of statistical significance could indicate a marked influence of plant genotype in certain agronomical variables of the plant. Döbbelaere et al. (2002) and Pecina-Quintero et al. (2005) considered that the plant response to the inoculation depends on diverse factors, like physical-chemical components of the soil, genotype of the plant, and native micro-flora of the soil. Even though the present experiment was carried out under controlled conditions, it is obvious to note that the plant genotype was responsible for differences in the results of the some variables. Askary et al. (2009) found that in co-inoculation, the wheat with Azospirillum brasilense y Sinorhizobium meliloti favorably influenced certain parameters for growth in the plant, but that these results also depended on the varieties of wheat that was used.

As a solid compliment to the previous observations, the obtained results can be considered, in combination with the varietal factors and inoculation with the variables, number

Tratamientos Longitud del Tallo (cm)

Peso Seco Radical (g/planta)

Diámetro Promedio de las Raíces (mm)

Número de Raíces Laterales (un/planta)

Valores transformados, √x

Valor original

Hoffman 3.62a 0.034a 0.45a 17.36a 302 Barrie 3.02b 0.024b 0.40b 16.15b 262 C.V., % 13.21 17.59 0.01 1.33Significación p< 0.001 p< 0.001 p< 0.001 p< 0.001

Cuadro 1. Resultados del factor variedad con las variables longitud del tallo, peso seco radical, diámetro promedio de las raíces y número de raíces laterales.

Table 1. Results of the variety factor with the variables: length of stem, dry rot weight, average diameter of the roots, and nub of lateral roots.

1Valores con la misma letra dentro de cada columna son estadísticamente iguales. Diferencias por T-Student.


variables número de raíces laterales (Cuadro 2), donde la interacción entre estos dos factores en el análisis de varianza mostró una diferencia altamente significativa (p< 0.001).

Los valores estadísticamente más altos se encontraron entre el tratamiento Hoffman+A2 (18.55), seguido por el tratamiento Barrie+NRG34+N7 (18.13) y Hoffman-Control (17.87), tratamientos que entre ellos compartieron letras comunes. A su vez, Hoffman+A2 fue superior al resto de los tratamientos, excepto a los anteriormente mencionados. El hecho de que Hoffman-Control compartiera letras comunes con los tratamientos que resultaron estadísticamente superiores, puede deberse precisamente, a la influencia notable del factor variedad en algunas variables, como en el número de raíces laterales, ya visto en el Cuadro 1. Es de destacar que fue precisamente la combinación de NRG34+N7, lo que permitió obtener resultados superiores en Barrie, mientras que la misma combinación en Hoffman (16.86), situó estadísticamente a esta variedad muy por debajo de los dos primeros tratamientos (Cuadro 2). Es posible que para la variable estudiada, la cepa NRG34 ejerciera mayor efecto en la planta que A2, a pesar de pertenecer ambas al mismo género y especie (Sinorhizobium meliloti). Esa influencia de la bacteria en la planta, al parecer responde a variaciones en la secreción de sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal a un nivel interespecífico. Según Biswas et al. (2000), la inoculación con determinadas cepas de rizobios puede inducir un número mayor de pelos radicales y raíces laterales en arroz, lo cual favorece, por lo tanto, una mayor extracción de nutrientes por la planta.

El factor inoculación presentó diferencias significativas (p< 0.005) en el análisis de varianza para las variables peso seco aéreo, longitud promedio de la raíz, diámetro promedio de la raíz y número de raíces laterales.

Se observó que en peso seco aéreo existieron diferencias significativas (p< 0.005) con valores superiores en los tratamientos A2 (0.036 g/planta) y A2+N7 (0.036 g/planta), con respecto al control absoluto (0.029 g/planta). Asimismo, existieron incrementos de 24.14 % en esos dos tratamientos, en comparación con el control absoluto (Cuadro 3). Hilali et al. (2001) informaron aumentos de 24% en el peso seco aéreo de trigo sembrado en Arcilla Merchouch, al inocularlo con Rhizobium leguminosarum. Askary et al. (2009) aseguraron que la coinoculación de trigo con A. brasilense y S. meliloti ejerció mayor efecto en el rendimiento y contenido de macroelementos de la planta, que las inoculaciones simples con esas mismas bacterias. Bonilla et al. (2009) dieron a

of lateral roots (Table 2), that where the interaction between these two factors in the variance analysis highly significant difference (p< 0.001) was shown.

The values that are distinctively higher were found amongst the treatment Hoffman+AS (18.55), followed by the Barrie+NRG34+N7 (18.13) treatment, and then, the Hoffman-Control (17.87), treatments between those shared common letters. In turn, Hoffman+A2 was superior to the rest of the treatments, except to those previously mentioned. The fact the Hoffman-Control shared common letters with the treatments that resulted in statistically superior, could be precisely because of the notable influence of the variety factor in some of the variables, like in the number of lateral roots that was seen in Table1. It should be emphasized that it was precisely the combination of NRG34+N7, that yielded such superior results in Barrie. Meanwhile the same combination in Hoffman (16.86) put this variety statistically lower than the other two treatments (Table 2). It is possible that the studied variable, the NRG34 strain, exercised a greater effect in the plant than A2, despite that the two belonged to the same genus and species (Sinorhizobium

Tratamientos Número de Raíces Laterales (un/planta)


Valores originales

Hoffman+A2 18.55a 344 Hoffman+A2+N7 17.34bcd 319 Hoffman+N7 16.75de 281Hoffman+NRG34 16.82cde 283 Hoffman+NRG34+N7 16.86 cde 285 Hoffman-Control 17.87abc 319Barrie+A2 16.45de 271 Barrie+A2+N7 15.88e 252Barrie+N7 16.49de 272Barrie+NRG34 16.38de 270Barrie+NRG34+N7 18.13ab 334Barrie-Control 13.55f 184C.V., % 2.37Significación p< 0.001

Cuadro 2. Resultados de ANOVA (LSD de Fisher) de la interacción entre dos factores (variedad x inoculación) en la variable número de raíces laterales.

Table 2. Results of ANOVA (LSD of Fisher) of the interaction between two factors (variety vs. inoculation) in the variable number of lateral roots.

1Valores con la misma letra dentro de cada columna son estadísticamente iguales. Diferencias por LSD de Fisher


conocer resultados que fueron estadísticamente superiores en la biomasa aérea de maíz y sorgo coinoculados con Azospirillum y Azotobacter, en condiciones de invernadero.

Por otra parte, en longitud promedio de las raíces se observó que los tratamientos A2 (0.036 g/planta) y A2+N7 (0.036 g/planta) también resultaron estadísticamente superiores (p< 0.005) al resto de los tratamientos (Cuadro 3). Estos resultados pudieran explicarse por el efecto de las fitohormonas segregadas por estas cepas con una influencia directa en el desarrollo radical, con énfasis en el alargamiento longitudinal. La producción de la auxina indol-3-acido acético (AIA), está reconocida como un factor importante en las habilidades directas de Azospirillum brasilense en su efecto promotor del crecimiento vegetal (Döbbelaere et al., 2001). Asimismo, Ilyas y Bano (2010) encontraron que la inoculación de trigo con A. brasilense desarrolló el sistema radical con mayor longitud de las raíces, mayor número de raíces laterales y mayor alargamiento de los pelos radicales, y se correlacionaron las cepas más eficientes con las de mayor producción de fitohormonas. Existen evidencias que los rizobios pueden ejercer un efecto positivo en el alargamiento del sistema radical en arroz (Biswas et al., 2000). Si tenemos en cuenta que la coinoculación de cultivos con el empleo de diferentes géneros bacterianos ha conllevado a efectos positivos (Tejeda et al., 2009), resulta lógico inferir que en la actual variable que se analiza, la combinación de cepas antes mencionada ejerciera el mayor efecto sinérgico.

meliloti). That influence of bacteria in the plant seemed to respond to variations in the secretion of substances that are plant growth stimulators at an interspecific level. According

to Biswas et al. (2000), the inoculation with certain rhizobe strains can lead to greater number of root hairs and lateral roots in rice, which therefore favors a greater extraction of nutrients for each plant.

The inoculation factor presents significant differences (p< 0.005) in the variance analysis for the variables dry air weight, average length of the root, average diameter of the root, and number of lateral roots.

It was observed that in the dry air weight, there were significant differences (p< 0.005) with superior values in the A2 (0.036 g/plant) of A2+N7 (0.036 g/plant) treatment, with respect to the absolute control (0.029 g/plant). Also, there were in increases of 24.14% en these two treatments, in comparison to the absolute control (Cuadro 3). Hilali et al. (2001) reported increases of 24% in dry air weight of wheat planted in Arcilla Merchouch, upon inoculating with Rhizobium leguminosarum. Askary et al. (2009) claimed that co-inoculation of wheat with A. brasilense y S. meliloti exercised a greater effect on the yield and contained macro-elements of the plant, as the simple inoculations with the same bacteria. Bonilla et al. (2009) revealed results that were statistically superior in biomass area of maize and sorghum that were co-inoculated with Azospirillum y Azotobacter under greenhouse conditions

Tratamientos Peso Seco Aéreo (g/planta)

Incremento del PSA (%) con respecto al

control absoluto

Longitud Promedio de las

Raíces (cm)

Diámetro Promedio de las

Raíces (mm)

Número de Raíces Laterales(un/planta)


Valor original

A2 0.036 a 124.14 185.63 a 0.42 c 17.50a 306 A2+N7 0.036 a 124.14 184.33 a 0.41 c 16.61ab 276 N7 0.034 ab 117.24 176.69 b 0.43 ab 16.62ab 276 NRG34 0.033 ab 106.45 160.59 bc 0.46 ab 16.60ab 276 NRG34+N7 0.031 ab 106.90 176.48 b 0.43 ab 17.49a 306 Control 0.029 b 152.36 c 0.45 a 15.71b 247 C.V., % 10.45 11.79 11.86 16.76Significación p< 0.05 p< 0.05 p< 0.05 p< 0.05

Cuadro 3. Resultados de ANOVA del factor Inoculación con las variables peso seco aéreo, longitud promedio de la raíz, diámetro promedio de las raíces y número de raíces laterales.

Table 3. Results of ANOVA of the Inoculation factor with the variables dry air weight, average length of the root, average diameter of the root and number of lateral roots.

1Valores con la misma letra dentro de cada columna son estadísticamente iguales. Diferencias por LSD de Fisher.


Sin embargo, en diámetro promedio de las raíces, el control absoluto (0.45 mm) fue estadísticamente superior (p< 0.005) a los tratamientos inoculados A2 (0.42 mm) y A2+N7 (0.41 mm), aunque presentó letras comunes con el resto de los tratamientos (Cuadro 2). Este resultado pudiera deberse a que la acción de las auxinas, supuestamente segregadas por las bacterias inoculadas, está primariamente encaminada al alargamiento celular y no al de la multiplicación celular (Fruton y Simmonds, 1963). A tal efecto, el análisis de correlación realizado entre diámetro promedio de las raíces y longitud promedio de las raíces (-0.91), indica una interrelación negativa entre éstas. Por otra parte, Vázquez y Torres (1981) plantearon que las auxinas, al realizar cambios en la plasticidad de la pared celular, primero provocan el alargamiento de la misma, y posteriormente, su engrosamiento.

Se observó que el número de raíces laterales fue estadísticamente superior (p< 0.005) en A2 (307.50 un/planta) y NRG34+N7 (17,49 un/planta), con respecto al control absoluto (15.71 un/planta) y presentó superíndices comunes con el resto de los tratamientos (Cuadro 3). El valor estadísticamente más bajo correspondió al control absoluto (251.91 un/planta).

En el presente experimento, la inoculación simple con Azospirillum no arrojó resultados estadísticamente superiores en ninguna de las variables estudiadas, pero si lo mostró en la aplicación simple de Sinorhizobium, o en la combinación de los dos géneros bacterianos. Yanni et al. (2001) afirmaron que los rizobios pueden inducir cambios en el sistema radicular, en cuanto a número de raíces, entre otras variables. Según Biswas (1998), la inoculación con rizobios con capacidad de promover el crecimiento vegetal, conlleva a cambios morfológicos en las raíces, especialmente en número, diámetro y longitud de las mismas. Torres et al. (2003) encontraron que en Phaseolus vulgaris, los tratamientos coinoculados con A. brasilense y Rhizobium leguminosarum, presentaron mayor número de raíces laterales. Como se evidencia de estos resultados, la presencia de Sinorhizobium en las combinaciones realizadas, fue un factor importante en el efecto positivo de la inoculación sobre la planta.

Al efectuar un análisis de regresión múltiple para los tratamientos inoculados, donde se tomó como variable dependiente (Y) la variable peso seco aéreo, y como variables independientes (X1, X2 y X3) a longitud promedio de las raíces, diámetro promedio de las raíces y número de raíces laterales, se obtuvo un coeficiente de determinación de R2= 0.80 (p<

On the other hand, in the average root length, it was observed that the A2 (0.036 g/plant) y A2+N7 (0.036 g/plant) treatments also resulted statistically superior (p< 0.005) to the rest of the treatments (Table 3). These results could explain the effect of the segregated phyothormones by these strains with a direct inf luence in the root development andwith emphasis on the longitudinal elongation. The production of the auxin indole-3-acetic acid (ALA) is known as an important factor in the direct ability of Azospirillum brasilense in its promoting effect of plant growth (Dobbelaere et al., 2001). Also, Ilyas y Bano (2010) found that inoculation of wheat with A. brasilense developed the root system with greater length of the roots, a larger number of lateral roots and, greater length of the root hairs; the most efficient strains were also correlated with the greater production of phyto-hormones. There is evidence that rhizobes can have a positive effect on the lengthening of the root system in rice (Biswas et al., 2000). If we take into account the co-inoculation of the crops with the example of different genera of bacteria that have led to positive effects (Tejeda et al., 2009), it results logically inferior than the actual variable that is being anazlyed, the combination of strains previously mentioned that have had a greater synergetic effect.

However, the average diameter of the roots, the absolute control (0.45 mm) was statistically superior (p< 0.005) to the inoculated A2 (0.42 mm) y A2+N7 (0.41 mm) treatments, even though common letters in the rest of the treatment (Table 2). This result could be because of the actions of the auxins, supposedly segregated by inoculated bacteria that are primarily aimed at cell lengthening and not at cellular multiplication (Fruton y Simmonds, 1963). For this purpose, the correlation analysis that was realized with average diameter of the roots and aver length of the roots raíces (-0.91), indicated a negative interrelation in the plasticity of the cellular wall, first provoking the lengthening itself and then, afterwards, or the thickening.

It was observed that the lateral root number was statistically superior (p< 0.005) in A2 (307.50 un/plant) y NRG34+N7 (17, 49 un/plant), with respect to the absolute control (15.71 un/plant) and presented common super-indices with the rest of the treatments (Chart 3). The lowest statistical value corresponded to the aboslutel control (251.91 un/ plant).

In the present experiment, the simple inoculation with Azospirillum did not show statistically superior results in any of the studied variables but rather showed in the


0.001), el cual hace inferir de que en general, la aplicación de los inóculos, de forma simple o combinada, fue capaz de influir en el desarrollo de la biomasa aérea, a partir del desarrollo del sistema radical. Al respecto, los autores del presente trabajo tomaron como fundamento científico, lo informado por Fallik y Okon (1999), Dalla-Santa et al. (2004), Mostajeran et al. (2002) y Wu et al. (2005); de que el incremento de raíces laterales y pelos radicales por la inoculación con rizobacterias, conlleva a un aumento de la superficie radical y a una mayor capacidad de absorción de nutrientes, lo que se convierte en el factor principal para el crecimiento de la planta.

Ya que los análisis de regresión siempre presuponen la intervención de errores involucrados en la medición de las variables independientes, o de factores relacionados con dichas variables, difíciles de identificar (Castillo, 2005), los autores del presente experimento sólo pueden inferir discretamente en la interpretación de los resultados obtenidos. En este trabajo se tomó en cuenta la inoculación como factor causal. Este factor indudablemente conllevó a cambios en el sistema radical, y posiblemente a variaciones en el peso seco aéreo de la planta. También es conveniente tener en cuenta que las variables independientes analizadas no presentaban una alta interrelación entre sí, o la misma fue negativa, aunque Sigarroa (1985) consideró que dichas variables no tienen necesariamente que estar no correlacionadas. Una investigación más profunda es altamente recomendable para hallar las causas específicas de las variaciones en la variable dependiente que se estudia.

Conclusiones

La inoculación combinada de Sinorhizobium con Azospirillum, así como la inoculación simple con Sinorhizobium, resultaron de alta importancia en las alternativas de inoculación que se realizaron en el experimento.

Existió una alta diferenciación entre las dos variedades de trigo en determinadas variables agronómicas, lo que indica una influencia marcada de las características varietales de las plantas.

Se observó una alta relación estadística entre las variables peso seco aéreo y las variables longitud promedio de la raíz, diámetro promedio de la raíz y número de raíces laterales, para todos los tratamientos inoculados de forma simple, o combinada.

simple application of Sinorhizobium, or in the combination of the two genera of bacteria. Yanni et al. (2001) affirmed that the rhizobes can induce changes in the root system, in as much as the number of roots as in the number of variables. According to Biswas (1998), the inoculation with rhizobes with the capacity to promote plant growth, leads to morphological changes in roots, especially in number, diameter, and length. Torres et al. (2003) found that the co-inoculation treatments for Phaseolus vulgaris with A. brasilense y Rhizobium leguminosarum resulted in a greater number of lateral roots. As evidences of these results, the presence of Sinorhizobium in the completed combinations was an important factor in the positive effect of inoculation on the plant.

To make an analysis of multiple regression for the inoculated treatments, where the variable dependent (Y) was taken as dry air weight and independent variables (X1, X2 y X3 ) as average root length, average root diameter, and number of lateral roots, a determination coefficient of R2= 0.80 (p< 0.001) was obtained; this allows one to infer, that in general, the application of the inoculation, whether simple or combined, was capable influencing the development of the biomass area, beginning from the development of the root system. In this regard, the authors of this current research took as a scientific basis, the report of Fallik y Okon (1999), Dalla-Santa et al. (2004), Mostajeran et al. (2002) y Wu et al. (2005), saying that the increase in lateral roots and root hairs from the inoculation of rhizobacteria, led to an increase in the root area and a greater capacity to absorb nutrients, which converts into the principal factor for plant growth.

Now that the regression analysis always presupposes the intervention of errors involved in the measurement of the independent variables or of related factors with said variables, difficult to identify (Castillo, 2005), the authors of the present experiment could only discreetly infer the interpretation of the obtained results. In this research, the inoculation as a casual factor was taken into account. This factor, undoubtedly led to changes in the root system and possibly in the variations of dry air weight of the plant. It is also convenient to realize that the independent variables that were analyzed did not present a high interrelation between themselves nor was it negative, even though Sigarroa (1985) considered that said variables do not necessarily have to be related. A deeper exploration is highly recommended so as to find the specific causes of the variations in the dependent variable that was studied.


Agradecimientos

El autor principal agradece el apoyo de la beca concedida por el Centro de Desarrollo Internacional, Ottawa, Canadá.

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Conclusions

The combined inoculations of Sinorhizobium with Azospirillum, as well as the simple inoculation with Sinorhizobium resulted as being highly important in the alternatives of inoculation that was carried out in the experiment.

There was a great difference between the two wheat varieties in certain agronomic variables, which indicates a marked inf luence of the varietal characteristics of the plants.

A high statistical relationship between the variables dry air weight and the variables average root length, average root diameter and number of later roots was observed for all the inoculated treatments, whether simple or combined.

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Efecto de la inoculación con bacterias rizosféricas en dos variedades de trigo. Fase II: invernadero*

Effect of inoculation with rihizospheric bacteria in two varieties of wheat Phase II: greenhouse

Carlos José Bécquer Granados1§, George Lazarovits2, Laura Nielsen2, Maribel Quintan1, Modupe Adesina2, Laura Quigley2, Igor Lalin2 y Christopher Ibbotson2

1Estación Experimental de Pastos y Forrajes Sancti Spíritus, A. P. 2255, Z. P. 1. Sancti Spíritus, Cuba. 2Estación Experimental de London, Ontario, Canadá (Agriculture and Agri-Food Canada) Tel. 519 4572575. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

Se llevó a cabo un experimento de invernadero para evaluar la influencia de la inoculación simple y combinada, efectuada con las bacterias rizosféricas Sinorhizobium y Azospirillum, en dos variedades de trigo. Materiales y métodos según lo descrito en las metodologías convencionales para este campo de estudio. El diseño experimental fue completamente aleatorizado, con 4 réplicas y 10 tratamientos. Análisis estadístico varianza bifactorial. Se utilizó tratamiento fertilizado con NH4NO3 (150 ppm/kg suelo). Se evaluó contenido de clorofila foliar, peso seco aéreo, peso seco radical, longitud del tallo y germinación. En caso de aparecer diferencias, se determinaron mediante la prueba de Duncan, y las diferencias entre las variedades con t-Student. Se concluye que la inoculación combinada de la cepa A2 (Sinorhizobium meliloti) con la cepa N7 (Azospirillum zeae), fue la de mayor influencia positiva en el contenido de clorofila de las plantas. Por otra parte, existió una alta diferenciación entre las dos variedades de trigo en la longitud del tallo, peso seco aéreo y peso seco radical. Los resultados en peso seco aéreo y peso seco radical, al combinarse los dos factores estudiados, dependieron notablemente de las características varietales de la planta y del efecto significativo de la población autóctona de rizobacterias. La germinación de las plantas no estuvo vinculada a ninguno de los factores aplicados en el experimento.

Abstract

The experiment was carried out in a greenhouse so that the inoculation, both simple and combined (with the rhizospheric bacteria- Sinorhizobium and Azospirllium), en two varieties of Wheat. Materials and methodologies were used in accordance with previously prescribed conventional methodologies for this study. The experimental design was completely randomized, with 4 replicas and 10 treatments. A statistical analysis using two-way variance was done. Fertilized treatment was applied with NH4NO3 (150 ppm/kg soil). The content of chlorophyll foliage was evaluated, dry air weight, dry root weight, length of stem, and germination. In the event that differences appeared, it was determined through use of the Duncan Test, and the differences between varieties with t-Student. It is concluded that combined inoculation with the strain A2 (Sinorhizobium meliloti) and the strain N7 (Azospirillum zeae) had the greatest positive influence on the chlorophyll content of the plants. On the other hand, there was a great difference between the two varieties of wheat in terms of length of stem, dry air weight, and dry root weight. The results of dry air weight and dry root weight, upon combining the two factors that were studied, highly depended on the varietal characteristics of the plant and on the native population of rhizobacteria. The germination of the plants was not linked to any of the applied factors in the experiment.


Key words: Azospirillum, Sinorhizobium, foliage chlorophyll, phytohormones.

Introduction

The positive effect of the rhizospheric bacteria in graminea, based on its production of substances with vegetation growth stimulants, has been demonstrated by different authors (Antoun y Prévost, 2005; Anya et al., 2009). Amongst the bacteria, Azospirillum constitutes as one of the most promising, as it colonizes the rhizosphere of many crops and the production of phytohormones, works in the reduction of nitrates, like the fixation of dinitrogen, it has been attributed to explain the positive effect on plants (Steenhoudt and Vanderleyden, 2000). In the present research, a strain of A. zeae and another of A. canadense was used, both are known for increasing the yield of cereal crops (Mehnaz et al., 2010). Other bacteria like the Rhizobes, colonize not only the roots of leguminous plants, but also plants belonging to other families and produce diverse matabolites that can act as substances that are promoters of vegetation growth (Dakora, 2003). In the current experiment strains of Sinorhizobium meliloti were used, a genus that is generally known as highly efficient for their stimulating effect of vegetation growth in wheat with strains of Azospirillum (Askary et al., 2009)

On the other hand, other investigations are known about the co-inoculation with bacteria belonging to a different genus, capable of producing substances that are vegetation growth stimulators and can achieve a positive effect in diverse cultigens in a synergetic form (Carolina and Lorda, 2009; Rodríguez et al., 2009). The co-incoculation can benefit vegetation growth through different mechanisms (Bashan et al., 2004; Rodríguez et al., 2006), like the changes in morphology and physiology of the root system (Sarig et al, 1992). The increase in the number of lateral roots and root hair cause an increase in the root surface that is available for nutrients and water capture (Baj et al., 2003).

The general objective of the experiment centered on determining the inf luence of simple inoculation and combined (with Azospirillum spp. and Sinorhizobium spp.) inoculation, as well as vegetation variety, in wheat, cultivated under greenhouse conditions.

Palabras clave: Azospirillum, Sinorhizobium, clorofila foliar, fitohormonas.

Introducción

El efecto positivo de las bacterias rizosféricas en gramíneas, en base a su producción de sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal, ha sido demostrado por diferentes autores (Antoun y Prévost, 2005; Anya et al., 2009). Entre estas bacterias, Azospirillum constituye una de las más prometedoras, ya que coloniza la rizosfera de numerosos cultivos y la producción de fitohormonas, reducción de nitratos, así como la fijación del dinitrógeno, se le han atribuido para explicar su efecto positivo en las plantas (Steenhoudt y Vanderleyden, 2000). En el presente trabajo se utilizó una cepa de A. zeae y otra de A. canadense, ambas conocidas por incrementar el rendimiento de cereales (Mehnaz et al., 2010). Otras bacterias, como los rizobios, colonizan no sólo las raíces de las leguminosas, sino también las de plantas pertenecientes a otras familias y producen diversos metabolitos que pueden actuar como sustancias promotoras del crecimiento vegetal (Dakora, 2003). En el presente experimento se utilizaron cepas de Sinorhizobium meliloti, género reconocido como altamente eficiente por su efecto estimulador del crecimiento vegetal en trigo en combinación con cepas de Azospirillum (Askary et al., 2009).

Por otra parte, se conocen trabajos sobre la coinoculación con bacterias pertenecientes a diferentes géneros, capaces de producir sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal y de lograr un efecto positivo en diversos cultivos de forma sinérgica (Carolina y Lorda, 2009; Rodríguez et al., 2009). La coinoculación puede beneficiar el crecimiento vegetal a través de diferentes mecanismos (Bashan et al., 2004; Rodríguez et al., 2006), como el de cambios en la morfología y fisiología del sistema radical (Sarig et al., 1992). El incremento en el número de raíces laterales y pelos radicales causa el aumento de la superficie radical disponible para los nutrientes y la captación de agua (Bai et al., 2003).

El objetivo general del experimento se centró en determinar la influencia de la inoculación simple y combinada con Azospirillum spp. y Sinorhizobium spp., así como de la variedad vegetal, en trigo, cultivado bajo condiciones de invernadero.

Efecto de la inoculación con bacterias rizosféricas en dos variedades de trigo. Fase II: invernadero 987


Procedencia de las cepas: se utilizaron las cepas N7, perteneciente a A. zeae, así como la cepa DS2, perteneciente a A. canadense, donadas por Agriculture and Agri-Food Canada (London). Asimismo, se utilizaron las cepas A2 y NRG34, pertenecientes a S. meliloti y donadas por Agriculture and Agri-Food Canada (Quebec).

Variedades de trigo y procedencia: se evaluaron las variedades de trigo (Triticum aestivum): Barrie y Hoffman, donadas por Agriculture and Agri-Food Canada (Quebec).

Procedimiento experimental: utilizaron metodologías previamente descritas por Sabry et al. (1997) y Webster et al. (1997). Todas las cepas crecieron en medio sólido Levadura-Manitol (Vincent, 1970) y se resuspendieron en medio liquido Levadura-Manitol hasta lograr una concentración celular de 107-108 UFC/mL. Se aplicó el inóculo bacteriano en el momento de la siembra (1.0 mL/semilla), con una concentración celular de 107-108 UFC/mL y diluido en proporción de 1:10 mediante una solución salina estéril (0.85% NaCl). Una segunda inoculación, con la misma concentración, fue aplicada a los 5 días de siembra.

Se utilizaron macetas plásticas con 0.90 kg de suelo sin esterilizar, que se colectó en áreas pertenecientes a Agriculture and Agri-Food Canada, Estación Experimental Delhi (London, Ontario, Canadá) (42° 5′ latitud norte, 80° 3′ longitud oeste). Este suelo está clasificado como Luvisol Marrón-Brunosólico Gris (Brunisolic Gray Brown Luvisol) (Canadian System of Soil Classification) (Chapman y Putman, 1966) y se caracteriza por su predominio de arena (88%). Composición química: (N: 0.01 %; materia orgánica: 1%; P2O5: 217 ppm; K2O: 101 ppm, NaCl: 6 ppm, Mg: 115 ppm; Ca: 62 ppm; pH: 6). Se sembraron las macetas con 10 semillas cada una, sin esterilizar. La evaluación fue realizada a las tres semanas de siembra con la utilización de técnicas de evaluación agronómicas convencionales para ensayos de invernadero (Somasegaran y Hoben, 1994), así como la determinación del contenido de clorofila foliar, con un detector de clorofila Minolta SPAD-501 (Rodríguez-Mendoza et al., 1998).

Diseño experimental y análisis estadístico: se realizó el análisis de varianza de un experimento bifactorial con un diseño completamente aleatorizado, con el objetivo


Origin of the Strains: the strains N7, belonging to A zea, as well as the strain DS2, belonging to A. canadense, were used; they were donated by Agriculture and Agri-Food Canada (London). Likewise, the strains A2 AND NRG34, belonging to S. meliotli and donated by Agriculture and Agri-Food Canada (Quebec) were used.

Varietites of wheat and their origins: the varieties (Triticum aestivum) of wheat were evaluated: Barrie and Hoffman, donated by Agriculture and Agri-Food Canada (Quebec).

Experimental procedure: methodologies previously described by Sabry et al. (1997) and Webster et al. (1997) were used. All of the strains grew in medium-solid Yeast-Mannitol (Vincent, 1970) and were suspended in medium liquid Yeast-Mannitol until reaching a cellular concentration of 107-108 UFC/mL. The bacteria inoculum was applied at the moment of planting (1.0mL./seed), with a cellular concentration of 107-108 UFC/mL and diluted in proportion of 1:10by means of a sterile saline solution (0.85% NaCl). The second inoculum, with the same concentration was applied at 5 days after planting.

Plastic planters were used with .90 kg of unsterilized soil that was collected in areas belonging to Agriculture and Agri-Food Canada, Experimental Delhi Station (Lond, Ontario, Canada) (42° 5 latitude north, 80° 3′ longitude west). This soil is classified as Brunisolic Gray Brown Luvisol (Canadian System of Soil Classification) (Chapman and Putman, 1966) and is characterized for its predominance of sand (88%). The chemical composition is: (N: 0.01 %; organic material: 1%; P2O5: 217 ppm; K2O: 101 ppm, NaCl: 6 ppm, Mg: 115 ppm; Ca: 62 ppm; pH: 6). The planters were planted with 10 seeds in each without sterilization. The evaluation was done three weeks from planting with the use of conventional agronomic evaluation techniques for greenhouse trials (Somasegaran and Hoben, 1994), along with the determination of foliar chlorophyll content with a chloropyll detector Minolta SPAD-501 (Rodríguez-Mendoza et al., 1998).

Experiemntal design and statistical analysis: the variance analysis was carried out for the bi-factorial experiment with a completely randomized design, with


de evaluar dos variedades de trigo con 10 tratamientos: control fertilizado químicamente (NH4NO3: 150 ppm N/kg de suelo), tratamientos inoculados con las cepas NRG34, A2, N7, DS2; tratamientos coinoculados con NRG34+N7, A2+N7, NRG34+DS2, A2+DS2, así como el control absoluto. Se utilizaron 4 réplicas, y se evaluaron 5 plantas por tratamiento. Las diferencias entre las medias para la interacción de los dos factores y del tipo de fertilización, se determinaron mediante Duncan (1955) y las diferencias entre las variedades se determinaron con t-Student. Los datos fueron procesados en SPSS/PC versión 15.0 para Windows. Se evaluaron las variables: peso seco aéreo (g/planta), peso seco radical (g/planta), longitud del tallo (cm/planta), germinación (%) y contenido de clorofila foliar (SPADS/planta).


La longitud del tallo, peso seco aéreo y peso seco radical difirieron (p< 0.001) sólo al comparar las variedades de trigo probadas. En el Cuadro 1 se observa que para la longitud del tallo, Hoffman muestra un comportamiento superior (10.11 cm). También esta misma variedad se mantiene por encima de Barrie para el peso seco aéreo (1.08 g/planta) y el peso seco radical, con 0.61 g/planta.

Es evidente que existió una alta diferenciación entre los representantes de las dos variedades al constatar la superioridad de la variedad Hoffman. Esta diferencia de significación estadística indica una influencia marcada de la variedad vegetal en las variables agronómicas antes mencionadas. Askary et al. (2009) encontraron que la coinoculación de trigo con Azospirillum brasilense y Sinorhizobium meliloti inf luyó favorablemente en determinados parámetros de crecimiento de la planta,

the objective to evaluate the two types of wheat with 10 treatments: control chemically fertilized (NH4NO3: 150 ppm N/kg de suelo), inoculated treatments with strains NRG34, A2, N7, DS2; co-inoculated treatments with NRG34+N7, A2+N7, NRG34+DS2, A2+DS2, as well as absolute control. Four replicas were used and five plants for treatment were evaluated. The differences between the modes of interaction of the two factors and the type of fertilization were determined by Duncan (1955) and the differences between varieties were determined with a T-test. The data was processed in SPSS/PC version 15.0 for windows. The variables were evaluated: dry air weight (g/plant) dry root weight (g/plant), length of stem (cm/plant) germination (%) and foliar chlorophyll content (SPADS/plant).


The length of the stem, dry air weight, and dry root weight differed (p< 0.001) only upon comparing the tested wheat varieties. In table 1, the length of the stem can be shown; Hoffman shows a superior performance (10.11 cm). Also, these same varieties remain above Barrie in the dry air weight (1.08 g/plant) and the root weight with 0.61 g/plant.

It is evident that a great difference exists between the two varieties upon verifying the superiority of the Hoffman variety. This difference of statistical significance indicates a marked influence of the plant variety aforementioned agronomic variables. Askary et al. (2009) found that co-inoculation of wheat with Azospirillum brasilense and Sinorhizobium meliloti favorably influenced the determination of parameters for plant growth, but that these results also depended on the variety of wheat that

Tratamientos Longitud del tallo (cm) Peso seco aéreo (g/planta) Peso seco radical (g/planta)Hoffman 110.11a 1.08a 0.61aBarrie 7.94b 0.78b 0.48bC.V. (%) 16.28 8.81 12.20Significación p< 0.001 p< 0.001 p< 0.001

Cuadro 1. Resultados del análisis de varianza del factor variedad con las variables longitud del tallo, peso seco aéreo y peso seco radical en las variedades de trigo evaluadas.

Table 1. Results of the variance analysis for the variety factor with variables of length of stem, dry air weight, and dry root weight in the evaluated wheat varieties.

1letras diferentes en una misma columna difieren estadísticamente.


pero que esos resultados dependieron también de las variedades de trigo utilizadas. Diversos autores, como Döbbelaere et al. (2002) y Pecina-Quintero et al. (2005) consideraron que la respuesta de la planta a la inoculación depende de factores diversos, entre los que se encuentra el genotipo de la planta, lo cual se corrobora en el informe de Van Loon (2006), de que las bacterias pertenecientes al género Pseudomonas alteran la expresión genética de las plantas en raíces y hojas a diferentes niveles, lo cual es un indicativo del reconocimiento de uno o más factores bacterianos determinantes por los receptores específicos de la planta.

Esta propiedad indudablemente debe variar entre las especies vegetales por estar condicionada, tanto al genotipo vegetal, como al genotipo del microorganismo. También Bosco et al. (2006) detectaron una clara tendencia en la correlación entre las variedades de plantas y el efecto de un inóculo probiótico, compuesto de bacterias rizosféricas y micorrizas vesículo arbusculares.

Esta tendencia de la influencia de la variedad en los resultados agroproductivos se observó también en la interacción de los factores variedad x tipo de fertilización, la cual presentó en el análisis de varianza diferencias significativas (p< 0.001) ante peso seco aéreo y peso seco radical. En el Cuadro 2 se observa, en peso seco aéreo, que los tratamientos más sobresalientes fueron Hoffman-fertilizado (1.34 g), Hoffman+N7 (1.19 g) y Hoffman-control absoluto (1.12 g). El primer tratamiento fue estadísticamente superior al resto, excepto Hoffman+ N7. Es evidente la marcada influencia del factor variedad en dicha interacción de factores, pero también la población autóctona de la rizosfera debió jugar un papel importante. Según Chelius y Triplett (2000) estas rizobacterias, al igual que las introducidas, se asocian a las raíces de la planta debido a la influencia de compuestos orgánicos producto de los exudados radicales, como carbohidratos, ácidos orgánicos y factores de crecimiento microbiano. Una prueba de ello fue, que en peso seco radical, aunque persistió la inf luencia varietal en los resultados, los valores estadísticamente superiores correspondieron a Hoffman-control absoluto (0.84 g), el cual compartió superíndices comunes con Hoffman+A2+DS2 (0.79 g), Hoffmann+NRG34+DS2 (0.74 g), Hoffman+N7 (0.65 g) y Hoffman+DS2 (0.62 g). Al igual que en peso seco aéreo, los valores inferiores correspondieron a los tratamientos de la variedad Barrie.

was used. Various authors like Döbbelaere et al. (2002) y Pecina-Quintero et al. (2005) considered that the plant response to inoculation depended on diverse factors, amongst those whose plant genotype is found. This would corroborate Van Loon’s (2006) report, that the bacteria belonging to the genus Pseudomonas, altered the genetic expression of the plants in their roots and leaves at different levels- which would be a recognition indicator of one or more bacterial factors determined by the specific receptors of the plant.

This property should undoubtedly vary between plant species by conditioning, both the plant genotype as the genotype of the microorganism. Also Bosco et al. (2006) detected a clear tendency in the correlation between the plant varieties and the effect of the probiotic inoculation, composed of the rhizospheric and vesicular arbuscular bacteria.

This tendency of the varietal inf luence, in the agro-productive results, was also observed in the interaction of the variety factors, type x of fertilization, which presents a variance analysis with significant difference of significant difference e (p< 0.001) when faced with dry air weight and dry root weight. In table 2, the dry air weight can be observed; the most significant treatments were Hoffman-fertilized (1.34 g), Hoffman +N7 (1.19 g) and Hoffman-absolute control (1.12 g). The first treatment was statistically superior to the rest, minus that of offman+N7. It is evident that there is a marked influence in the variety factor in said factor interactions, but that also, the native population of rhizosphere should play an important role. According to Chelius and Triplett (2000) these rhizobacteria, just like the introduced bacteria, is associated with the plant roots given the influence of the composed organic products of the exuded roots, like carbohydrates, organic acids and microbial growth factors. A test of this was, that in dry weighing the root, even though varietal influence of the results persisted, the superior statistic values corresponded to Hoffman-control absolute (0.84 g) of which shared super-indexes in common with Hoffman+A2+DS2 (0.79 g), Hoffmann+NRG34+DS2 (0.74 g), Hoffman+N7 (0.65 g) and Hoffman+DS2 (0.62 g). Just like in dry air weight, the lesser values corresponded to the treatment of the Barrie variety.

In these results, it can be observed that, apart from the influence of the variety, there are other patterns: on one hand, there is the marked influence of the native rhizobacteria,


En estos resultados se pueden observar, además de la influencia de la variedad, otros dos patrones: por una parte la influencia marcada de las rizobacterias autóctonas, y por otro, el componente cepa N7 (Azospirillum zeae) en tratamientos donde se comparten valores altos estadísticamente similares entre sí. Este último patrón también se repite con el factor tipo de fertilización (Cuadro 3). Estos resultados parecen guardar estrecha relación con la secreción específica de sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal por las rizobacterias y la forma de incidir éstas en las variables agronómicas de la planta. Brasil et al. (2005 y 2006), así como Kuss (2006), encontraron presencia de Azospirillum no sólo en el interior de las raíces, sino también en la parte aérea de las plantas, debido a lo cual esta bacteria puede presentar ventajas sobre otros géneros bacterianos de la rizosfera.

but on the other, the component strain N7 (Axospirllum zeae) in treatment where there is a sharing of high statistical values that have similarity between them. This last pattern also repeats with the factor type of fertilization (Table 3). These results appear to be closely related with the specific secretion of substances that are plant growth stimulators due to the rhizobacteria and the form of stress on the agronomic variables of the plant. Brasil et al. (2005 and 2006), found that the presence of Azospirillum is not only in the interior of the roots, rather it is also in the aerial part of the plant, and as such, this bacteria can present advantages over other bacteria genus of rhizosphere.

On the hand, Vessey (2003) assures that the indole acetic acid produced by the rhizobacteria can provoke root initiation and cellular elongation, the production of

Tratamientos Peso seco aéreo (g) Peso seco radical (g)Barrie+A2 0.79 efgh 0.49 cdefgBarrie+NRG34 0.79 efgh 0.39 efgBarrie+N7 0.76 fgh 0.51 cdefgBarrie+DS2 0.78 efgh 0.50 cdefgBarrie+A2+N7 0.70 gh 0.43 defgBarrie+NRG34+N7 0.88 cdefg 0.60 bcdefBarrie+A2+DS2 0.76 fgh 0.49 cdefgBarrie+NRG34+DS2 0.62 h 0.36 fgBarrie-control absoluto 0.84 defgh 0.58 bcdefBarrie-control fertilizado 0.74 gh 0.30 gHoffman+A2 0.79 efgh 0.53 cdefgHoffman+NRG34 1.09 bc 0.58 bcdefHoffman+N7 1.19 ab 0.65 abcdHoffman+DS2 1.10 bc 0.62 abcdeHoffman+A2+N7 1.01 bcde 0.52 cdefgHoffman+NRG34+N7 0.99 bcdef 0.44 defgHoffman+A2+DS2 1.05 bcd 0.79 abHoffman+NRG34+DS2 1.09 bc 0.74 abcHoffman-control absoluto 1.12 b 10.84aHoffman-control fertilizado 1.34 a 0.51 cdefgSignificación p< 0.001 p< 0.001

Cuadro 2. Resultados del análisis de varianza de la interacción variedad x tipo de fertilización con las variables peso seco aéreo y peso seco radical.

Table 2. Results from the variance analysis of the variety x type interaction of fertilizer with the variables dry air weight and dry root weight.

1 letras diferentes en una misma columna difieren estadísticamente.


Por otra parte, Vessey (2003) asegura que el ácido indol acético producido por las rizobacterias puede provocar iniciación radicular y elongación celular; la producción de citoquininas puede favorecer la división celular y la expansión de los tejidos; así como las giberelinas influyen en la elongación del tallo. De la forma exacta en que estas sustancias pudieron haber influido en los resultados expuestos no se estudió en este trabajo, pero evidentemente los mismos deben depender de alguna u otra forma del tipo y cantidad de metabolitos segregados por los diferentes géneros y especies de bacterias que se usan en la biofertilización, así como de la población autóctona de la rizosfera. Se impone una profundización adecuada en este campo de estudio.

El contenido de clorofila foliar sólo presentó diferencias significativas (p< 0.001) ante los diferentes tipos de fertilización probados. En el Cuadro 3 se observó que el tratamiento fertilizado (40.38 SPADS/planta) presentó los mayores valores (p< 0.001) en comparación con el resto de los tratamientos, seguido por el tratamiento inoculado con A2 +N7 (35.99 SPADS/planta). El resultado de dicho tratamiento inoculado pudiera estar vinculado al efecto de las citoquininas en la planta, secretadas en este caso por las cepas que conformaron dicha combinación. Según Zahir et al. (2001), en experimentos de campo con arroz existió aumento en el rendimiento y en contenido de N, P y K, después de aplicaciones exógenas de citoquininas; lo cual reafirma la hipótesis de que estas hormonas, suplementadas a través de bacterias, pueden mejorar el crecimiento y rendimiento de los

cytokines can favor the cellular division and expansion of the tissues; just like the gibberellins influence the length of the stem. In the same way that these substances could have influenced in the displayed results that were not studied in this research, but evidently the same should be dependent, one way or another, of the type and quantity of the segregated metabolites by the different genus and species of bacteria that are used in bio-fertilization. Likewise, the native population of rizosphere merits an adequately deeper look into this field of study.

The foliar chlorophyll content only presented significant differences (p< 0.001) in the presence of different types of tested fertilizers. In table 3, it was observed that the fertilized treatment (40.38 SPADS/plant) presented the highest values (p< 0.001) when compared to the rest of the treatments, followed by the treatment inoculated with A2 +N7 (35.99 SPADS/plant). The result of said inoculated treatment could have been linked to the effect of the cytokines in the plant, secreted, in this case by the strains that composed the said combination. According to Zahir et al. (2001), in field experimetns with rice, there was an increase in yield and in N, P, and K content after the exogenous applications of cytokines; this reaffirms the hypothesis that these hormones, supplemented by the bacteria can improve the growth and yield of the crops. Cacciori et al. (1989) demonstrated the production of thse hromones in Azospirillum spp., much like Upadhyaya et al. (1991) did in Rhizobium spp. Another focus of these

Tratamientos Contenido de clorofila foliar (SPADS/planta) Peso seco radical (g)A2 33.85c 0.51abcNRG34 32.15d 0.49bcN7 34.07c 0.58abcDS2 32.19d 0.56abcA2+N7 35.99b 0.47bcNRG34+N7 32.10d 0.52abcA2+DS2 34.14c 0.64abNRG34+DS2 33.13cd 0.55abcControl absoluto 34.33c 0.41cControl fertilizado 140.38a 0.71aC.V. (%) 7.91 11.80Significación p< 0.001 p< 0.001

Cuadro 3. Resultados del análisis de varianza del factor tipo de fertilización con las variables contenido de clorofila foliar y peso seco radical.

Table 3. Results of the variance analysis for the factor “fertilization type” with the variables of foliar chlorophyll and dry root weight.

1letras diferentes en una misma columna difieren estadísticamente.


cultivos. Cacciori et al. (1989) demostraron la producción de estas hormonas en Azospirillum spp., así como Upadhyaya et al. (1991) lo hicieron en Rhizobium spp. Otro enfoque de estos resultados podría tenerse en cuenta, en base al posible efecto sinérgico de estas cepas. Tejeda et al. (2009) consideran que la coinoculación de cultivos de plantas con el empleo de diferentes géneros bacterianos conlleva a efectos positivos.

Askary et al. (2009) observaron que la combinación de dos cepas, pertenecientes a Sinorhizobium meliloti y a A. brasilense, conllevó al aumento 45% de N en grano de trigo en el tratamiento inoculado, en comparación con el control no inoculado. Estos resultados pudieran de la misma forma responder a un sinergismo significativo de la cepa N7 (A. zeae) en cuanto a su aporte de nitrógeno a la planta. Además de su alta capacidad de producir ácido indolacético (Reis Junior et al., 2004), existen informes que aseguran la influencia de Azospirillum en la formación de raíces laterales en trigo por la secreción de nitritos, producto de la nitratación (Bashan y Holguin, 1997). No se descarta, aún en discrepancia con Mehnaz y Lazarovits (2006), quienes informaron sobre la pobre actividad fijadora de nitrógeno de N7 en maíz; que el tratamiento coinoculado con A2 (S. meliloti) y N7, al presentar los mayores índices de clorofila foliar entre los tratamientos inoculados, indicara una fuerte actividad de la enzima nitrogenasa en N7, superior a la de producción de fitohormonas.

Se demostró por Khammas y Kaiser (1992) que la actividad nitrogenásica de Azospirillum se incrementa cuando crece en combinación con otras bacterias, incluso cuando éstas provengan de hábitats diferentes; lo que pudo ocurrir con la combinación usada en el presente experimento. Existen informes de Holguin y Bashan (1996) de que un inóculo mixto de Staphylococcous y Azospirillum promovió la actividad dinitrofijadora de Azospirillum; así como la inoculación combinada de A. brasilense con Pseudomonas striata incrementó significativamente el rendimiento de grano, nitrógeno y absorción de P en sorgo (Alagawadi y Gaur, 1992). Cárdenas et al. (2010) observaron altos índices de reducción de acetileno en cepas de A. brasilense inoculadas en Guinea (Panicum maximum Jacq.), bajo condiciones de campo en Colombia.

Se constató, por otra parte, que las combinaciones de A2+DS2 (34.14 SPADS/planta) y NRG34+DS2 (33.13 SPADS/planta), así como las aplicaciones simples de A2 (33.85 SPADS/planta) y N7 (34.07 SPADS/planta) y el control absoluto (34.33 SPADS/planta), compartieron superíndices

reuslts could be to take into account the possible synergistic effect of these strains. Tejeda et al. (2009) considered that the co-inoculation of these cultigens of plants with the employment of different genera of bacteria that entails positive effects.

Askary et al. (2009) observed that the combination of the two strains belonging to Sinorhizobium meliloti y a A. brasilense, meant an increase of 45% of N for the grain of wheat with the inoculated treatment, when compared that the non-inoculated control. These results could, in the same manner respond to a significant synergy of the strain N7 (A. zea) with respect to the contribution of nitrogen to the plant. Apart from its high capacity to produce indoleacetic acid (Reis Junior et al., 2004, there are reports that assert the influence of Azospirillum in the formation of lateral roots in wheat through nitrate secretions, a product of nitration (Bashan and Holguin, 1997). However, the discrepancy of Mehnaz and Lazarovits (2006) is not ruled out; they studied the poor fixative activity of the nitrogen of N7 in maize; the treatment co-inoculated with A2 (S. meliloti) and N7, upon presenting the highest foliar chlorophyll indexes amongst the inoculated treatments, was indicated to have strong activity of the enzyme nitrogenase in N7, superior to the production of the phyto-hormones.

It was shown by Khammas and Kaiser (1992) tha the nitrogenase activity of Azospirllum increases when it grows in combination with other bacteria, even when it comes from different habitats, something that can occur with the combination that was used in the current experiment. There are reports from Holguin and Bashan (1996) that a mixed inoculation of Staphylococcus and Azospirllum promotes the dinitro-fixative activity of Azospirllum; as such, the combined inoculation of A. brasilense con Pseudomonas striata significantly increased the grain yield, nitrogen and absorption of P in sorghum (Alagawadi y Gaur, 1992). Cárdenas et al. (2010) observed high indices of the reduction of acetylene in the strains A. brasilense inoculated in Guinea (Panicum maximum Jacq.) under field conditions in Colombia.

It was found, on the other hand, that the combinations of A2+DS2 (34.14 SPADS/plant) y NRG34+DS2 (33.13 SPADS/plant), like the simple applications of A2 (33.85 SPADS/plant) y N7 (34.07 SPADS/plant) and the absolute control (34.33 SPADS/plant) shared super-indices in common and presented values below the previously


comunes y presentaron valores por debajo de los tratamientos antes mencionados, aunque fueron estadísticamente superiores (p< 0.001) a NRG34+N7 y a NRG34 (Cuadro 3).

El efecto de estas cepas y de sus combinaciones sobre la planta, pudiera responder a problemas de supervivencia en el suelo que puede variar en dependencia de la cepa. Okon (1982) aseguró que en suelo no estéril los microorganismos nativos interfieren con la colonización de la bacteria Azospirillum. Según Prigent-Combaret et al. (2007), la actividad fitoestimuladora de Azospirillum puede ser reducida por la presencia de ciertas especies de Pseudomonas en el suelo. Además, Kiers y Denison (2008) demostraron que las cepas de rizobios pueden variar significativamente en su habilidad de mejorar las variables agronómicas de los cultivos; desde no tener ningún impacto, hasta incrementar los rendimientos el doble o el triple en comparación con el tratamiento no inoculado.

Es válido tener en cuenta también de que Hilali et al. (2001) reportaron que varias cepas pertenecientes a Rhizobium leguminosarum, tuvieron diferentes efectos en el rendimiento de trigo en dependencia del tipo de suelo. Se demostró por Egamberdiyeva et al. (2006) que los diferentes tipos de suelo afectan la eficiencia promotora del crecimiento vegetal de las rizobacterias en trigo, chícharo, algodón y maíz. En el actual ensayo, sólo se utilizó un tipo de sustrato, por lo que se desconoce de qué forma podrían influir en las plantas las cepas evaluadas al utilizar otros ambientes edáficos.

También en el Cuadro 3, esta vez sin la intervención del factor varietal que pudiera enmascarar de cierta forma el efecto de la inoculación, se observó en peso seco radical que la combinación de la cepa A2 (Sinorhizobium meliloti) con DS2 (Azospirillum zeae), superó al control absoluto (0.41 g) (p< 0.001), aunque se igualó al control fertilizado (0.71 g) y al resto de los tratamientos. Independientemente que la producción de la auxina indol-3-acido acético (AIA), está reconocida como un factor importante en las habilidades directas de A. brasilense en su efecto promotor del crecimiento vegetal (Dobbelaere et al., 2001), el efecto producido por esta combinación de cepas pudiera deberse a que la inoculación con rizobios con capacidad estimuladora del crecimiento vegetal, conlleva a cambios morfológicos en las raíces (Biswas, 1998), por lo que las hormonas producidas específicamente por estas dos cepas, quizás ejercieron un mayor estimulo en el desarrollo del sistema radical de la planta, lo que conllevó a un efecto superior al producido por las demás cepas. Este efecto pudiera tenerse en cuenta en la aplicación práctica de estos estudios, para la inoculación de cultivos en condiciones

mentioned treatments, even though they were statistically superior (p< 0.001) a NRG34+N7 y a NRG34 (Cuadro 3).The effect of these strains and their combinations over the plant, could respond to the soil survival problems that can vary depending on the strain. Okon (1982) asserted that the in unsterile soil, native micro-organisms interfere with the colonization of the Azospirillum bacteria. According to Prigent-Combaret et al. (2007), the phyto-stimulating activity of Azospirillum can be reduced by the presence of certain species of Pseudomonas in the soil. Furthermore, Kiers and Dension (2008) reported that various strains belonging to Rhizobium leguminosarum, had different effects on the wheat yield, depending on the type of soil. It was shown by Egamberdiyeva et al. (2006) that the different types of soil affect the efficiency promoter of vegetation growth of the rhizobacteria in wheat, pea, cotton, and maize. In the actual trial, only a type of substratum was used, because it is unknown how the evaluated strains could affect the plants upon using other soil environments.

Also in Table 3, this time without the intervention of the varietal factor, that could disguise in a way, the inoculation effect, the dry root weight with the combination of the A2strain (Sinorhizobium meliloti) with DS2 (Azospirillum zeae) was observed; it superseded the absolute control (0.41 g) (p< 0.001), even though it was equaled to the fertilized control (0.71 g) and the rest of the treatments. Independent of the production of auxin indole-3-acetic acid (ALA), A. brasilense is known as an important factor in the direct abilities of in its promting effect of plant growth (Dobbelaere et al., 2001). The produced effect by this combination of strains could be attributed to the inoculation with rhyzobes, with the stimulating capacity of plant growth, leading to morphological changes in the roots (Biswas, 1998). The hormones produced for these two specific strains, perhaps acted as a greater stimulate in the development of the root system of the plant, which led to a superior result upon producing for the other strains. This effect could be taken into account with the practical application of these studies, for the inoculation of the cultigens in specific hydric stress conditions, for the advantage off efficient of absorption of humidity and nutrients that presuppose a developed root system (Yang et al., 2009).

It should be highlighted that the percentage of germination, did not present significant differences en any of the measured cases, which indicates a homogenous behavior


de estrés hídrico, por la ventaja de absorción eficiente de humedad y de nutrientes que presupone un sistema radical desarrollado (Yang et al., 2009).

Es de destacar que el porcentaje de germinación, no presentó diferencias significativas en ninguno de los casos medidos, lo cual indica un comportamiento homogéneo del potencial germinativo en las variedades probadas ante los diferentes tipos de fertilización. Similares resultados encontraron Canto-Martin et al. (2004), al inocular semillas de ají con Azospirillum. Asimismo, Tang (1995), informó que la inoculación con Azotobacter chroococcum en Panicum máximum y Cenchrus ciliaris tuvo un efecto negativo en la germinación de las plántulas. Torres et al. (2003) no observaron diferencias entre tratamientos en semillas de Phaseolus vulgaris, inoculadas con A. brasilense, A. chroococcum y Rhizobium leguminosarum, de forma simple, o combinada. Sin embargo, Bécquer y Salas (inédito) encontraron que Sporobolus cryptandus presentó un incremento de 20% en la germinación con relación al control absoluto, al ser inoculado con una cepa comercial de Sinorhizobium fredii. De forma similar, Santillana et al. (2005) informaron de un aumento 20% de germinación con respecto al control, en semillas de tomate inoculadas con Rhizobium sp.

Conclusiones

La inoculación combinada de la cepa A2 (Sinorhizobium meliloti) con la cepa N7 (Azospirillum zeae), fue la de mayor influencia positiva en el contenido de clorofila de las plantas, debido probablemente a un incremento de la actividad de la enzima nitrogenasa en Azospirillum, provocado por su combinación con Sinorhizobium.

Existió una alta diferenciación entre las dos variedades de trigo en la longitud del tallo, peso seco aéreo y peso seco radical, lo que indica una influencia marcada de las características varietales de las plantas en dichas variables.

Los resultados en peso seco aéreo y peso seco radical, al combinarse los dos factores estudiados, dependieron notablemente de las características varietales de la planta y del efecto significativo de la población autóctona de rizobacterias.

La germinación de las plantas no estuvo vinculada a ninguno de los factores aplicados en el experimento.

of germinating potential in the tested varieties that were confronted with different types of fertilization. Canto-Martin et al. (2004) found similar results upon inoculating chili seeds with Azospirillum. Likewise, Tang (1995) said that the inoculation with Azotobacter chroococcum in Panicum maximum and Cenchrus ciliaris had a negative effect on the germination of seedlings. Torres et al. (2003) did not observe differences between treatments in Phaseolus vulgaris seeds inoculated (both simple and combined) with A. brasilense, A. chroococcum y Rhizobium leguminosarum. However, Bécquer y Salas (unpublished) found that Sporobolus cryptandus presente dan increase of 20% in the germination with realtion to the absolute control, upon being inoculated with a comercial strain of Sinorhizobium fredii. In a similar fashion, Santillana et al. (2005) said that a 20% increase in germination with respect to the control in tomato seeds inoculated with Rhizobium sp.

Conclusions

The combined inoculation of the A2 (Sinorhizobium meliloti) strain and the N7 (Azospirillum zeae) strain had the greatest positive influence on the chlorophyll content of the plants, probably due to the increase in activity of the nitrogense enzyme in Azospirillum, provoked by the combination of Sinorhizobium.

There was a great difference between the two wheat varieties in terms of the length of stem, dry air weight, and dry root weight, which indicated a marked influence in the varietal characteristics of the plants in said varieties.

The results in dry air weight and dry root weight, upon combining the two studied factors, notably depended on the varietal characteristics of the plan and on the significant effect of the native population of rhizobacteria.

The germination of the plants was not linked to any of the applied factors in the experiment.



Agradecimientos

Este trabajo fue llevado a cabo con la ayuda de una beca concedida por el Centro de Desarrollo Internacional, Ottawa, Canadá.

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Efecto de PROCAMPO sobre la producción y las importaciones de granos forrajeros en México*

The effect of PROCAMPO on the production and imports of forage grain in Mexico

Jorge Nery Molina-Gómez1§, José Alberto García-Salazar1, Luis Eduardo Chalita-Tovar1 y Francisco Pérez-Soto2

1Campus Montecillo. Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km. 36.5. C. P. 56230. Montecillo, Texcoco, Estado de México. Tel. 01 595 9520200. Ext. 1836. ([email protected]), ([email protected]). 2Universidad Autónoma Chapingo. División de Ciencias Económico Administrativas. Carretera México-Texcoco, km. 38.5. C. P. 56230. Chapingo, Estado de México ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: agosto de 2011


Resumen

Para medir los efectos PROCAMPO sobre la producción e importaciones de maíz (Zea mays L.) y sorgo (Sorghum bicolor L. Moench.) se estimaron dos funciones de oferta usando series de 1980 a 2009, y se construyó un sistema de ecuaciones en 2007 a 2009. Los resultados indican que el maíz y el sorgo tienen una respuesta inelástica ante el pago de PROCAMPO con elasticidades de 0.24 y 0.22 para maíz y sorgo. Si PROCAMPO no hubiera existido, la producción de maíz y sorgo hubiera sido menor en 17 y 9.1%, respecto al nivel observado en 2007-2009. Un aumento de 50% en el pago de PROCAMPO aumentaría la producción de maíz y sorgo en 1 924 y 286 mil toneladas, y disminuiría las importaciones en esa cantidad. La evolución de los precios internacionales del sorgo y maíz y del precio del fertilizante en el periodo 1993 -1995 y de 2007- 2009 permiten concluir que el Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN) no ha beneficiado a los productores ya que oferta de maíz y sorgo observada en 2007 a 2009 fue menor en 1 656 y 27 mil toneladas por la disminución en los precios internacionales de ambos granos. De manera similar, la producción de maíz y sorgo observada en 2007 a 2009 fue menor en 455 y 254 mil toneladas por efecto del aumento

Abstract

To measure the effects of PROCAMPO on the production and importation of maizemaíz (Zea mays L.) and sorghum (Sorghum bicolor L. Moench.), two supply functions were estimated using the series 1980 to 2009, and constructing a system of equations from 2007 to 2009. The results indicated that maize and sorghum have an inelastic response when faced with the PROCAMPO payment and with elasticity of 0.24 and 0.22 for maize and sorghum. If PROCAMPO would not have existed, the production of maize and sorghum would have been less in 17 and 9.1%, when considering the observed level in 2007-2009. An increase of 50% in the PROCAMPO payment would increase the production of maize and sorghum to 1 924 and 286 thousand tons, and lessen the imports of those crops. The evolution of the international maize and sorghum prices and of the fertilizer prices from the period of 1993-1995 and from 2007-2009, allows us to conclude that the North American Free Trade Agreement (NAFTA) has not benefited producers, as the supply of maize and sorghum observed from 2007-2009 was less than 1 656 and 27 thousand tons because of the decline of international prices for both grains. Similarly, the maize and sorghum production that was observed from 2007-2009 was

Jorge Nery Molina-Gómez et al.1000 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

en el precio del fertilizante. Debido a los efectos positivos del PROCAMPO, y a los efectos negativos que ha tenido el TLCAN sobre el mercado de los dos granos, se recomienda que el programa continúe, y se aumente el apoyo otorgado.

Palabras clave: Zea mays L., Sorghum bicolor L. Moench., modelo de ecuaciones simultáneas, TLCAN, importaciones.

Introducción

Las reformas en la política agrícola de México practicadas desde mediados de la década de los ochenta han tenido un fuerte impacto sobre la producción de granos, sobre el empleo en el campo y sobre los ingresos de los productores agrícolas. Dentro de las reformas agrícolas implementadas en el país destaca el Programa de Apoyos Directos al Campo (PROCAMPO) vigente desde 1994, el cual transformó la orientación de los subsidios agrícolas en México (ASERCA, 2009).

PROCAMPO fue creado con la finalidad de fomentar la participación de los sectores social y privado en el campo, mejorar la competitividad interna y externa, elevar el nivel de vida de las familias rurales, y modernizar del sistema de comercialización (DOF, 1994). El programa fue planeado para una vigencia de 15 años a partir de 1994 (SARH, 1993); sin embargo, en el Plan Nacional de Desarrollo (PND) 2007-2012 se determinó su continuación hasta el 2012 (ASERCA, 2008).

Durante el periodo en que ha tenido vigencia el programa, el pago de PROCAMPO se ha incrementado en términos nominales en los ciclos primavera-verano y otoño-invierno; por ejemplo, en el ciclo otoño- invierno 1993 a 1994 fue de 350 pesos por ha, en 1999- 2000 fue de 708 pesos por ha, y en el ciclo 2009-2010 fue de 963 pesos por ha (Presidencia de la República, 2010); sin embargo, el crecimiento del pago no ha sido suficiente para compensar el crecimiento de la inflación, lo cual ha determinado que el subsidio haya disminuido en términos reales.

PROCAMPO ha tenido efectos sobre el ingreso de los productores, sobre la diversificación de la superficie agrícola, sobre la migración y sobre la producción de los productos agrícolas más importantes en el sector agrícola de México. La producción de maíz y sorgo, los dos granos forrajeros más importantes de México, ha sido beneficiada por el subsidio otorgado por el programa. Instituciones del gobierno reportan que la producción de maíz aumentó de

less than 455 and 254 thousand tons because of the effect of the increase in fertilizer price. Given the positive effects of PROCAMPO, and the negative effects that NAFTA has had on the grain market, it is recommended that the PROCAMPO not only continue but increases its bestowment of support.

Key words: Zea mays L., Sorghum bicolor L. Moench., simultaneous evaluation models, NAFTA, importaciones.

Introduction

The agricultural policy reforms in México, practiced since the middle of the 80’s have had a strong impact on the production of grains, on employment in the field, and on the income of agricultural producers. Amongst the agricultural reforms that were implemented in the country, the Program of Direct Support to the Field (PROCAMPO) stands out; it has been active since 1994 and has transformed the orientation of agricultural subsidies in México (ASERCA, 2009).

PROCAMPO was created with objective of encouraging participation from the social and private sector in the field, improving the internal and external competitiveness, elevating the livelihoods of rural families, and modernizing the commercialization system (DOF, 1994). The program was planned for a period of 15years, starting from 1994 (SARH, 1993); however, the National Plan of Development (PND) 2007-2012 established its continuation until 2012 (ASERCA, 2008).

During the period that PROCAMPO has been active, there has been an increase in nominal terms for the planting cycles Spring-Summer and Fall-Winter. For example, the 1993-1994 cycle of fall-winter was 350 Mexican Pesos per hectare, in the 1999-2000 cycle it was 708 pesos per hectare, and in the 2009-2010 cycle it was 963 pesos per hectare (Presidencia de la República, 2010); however, the growth in in payment has not been sufficeitn to compensate for the growth in inflation, which means that the subsidy has diminished in real terms.

PROCAMPO has had effects on producers’ incomes, diversification of agricultural areas, migration, and on the production of the most important agricultural products in the Mexican agricultural sector. The production of maize and sorghum, the two most important forage grains in Mexico, has benefited because of the subsidy given by the

Efecto de PROCAMPO sobre la producción y las importaciones de granos forrajeros en México 1001

18 a 23 millones de toneladas en el periodo 1994-2010. La producción de sorgo también aumentó de 3 a 7 millones de toneladas en el periodo 1994-2010 (SIACON, 2011). Seguramente el crecimiento que experimentó la producción de sorgo y maíz ha sido favorecido por la existencia de PROCAMPO.

Considerando la importancia del maíz y del sorgo en la generación de valor y empleo en el medio rural de México, y en su uso como ingrediente principal en la elaboración de las dietas usadas para alimentación del ganado, esta investigación tiene como objetivo principal analizar los efectos que PROCAMPO ha tenido sobre la producción y el saldo de comercio exterior de los dos granos forrajeros.


La metodología usada para alcanzar el objetivo de la investigación consistió de dos etapas. En la primera se estimaron dos funciones de oferta, una para maíz y otra para sorgo, para determinar los factores que expliquen el comportamiento de la producción de los dos cultivos. Con las funciones estimadas se obtuvieron elasticidades que miden la relación entre la oferta y los factores que la determinan la producción (entre ellos PROCAMPO). Para dicha estimación se utilizaron series de 1980 a 2009. Los modelos de oferta estimados son los siguientes:

QPMt=β10+ β11PPMt+α12PPSt+ β13PFERMt+ β14PROCMt+ β15SMGt+ β16PPt+ β17DARt+ β18PPFt+e1t (1)

QPSt= β50+ β51PPSt+ β52PPMt+ β53PFERSt+ β54PROCSt+ β55SMGt+ β56PPt+ β57DARt+e2t (2)

Donde: para el año t QPMt es la cantidad producida de maíz en toneladas; PPMt es el precio real al productor de maíz en pesos por tonelada; PPSt es el precio real al productor de sorgo en pesos por tonelada; PFERMt precio real del fertilizante de maíz en pesos por tonelada; PROCMt es el pago real de PROCAMPO en maíz, en pesos por tonelada; SMGt es el salario mínimo real general en pesos, PPt es la precipitación pluvial en mm, DARt es la disponibilidad de agua de riego en millones de m3; PPFt es el precio real al productor de frijol en pesos por tonelada; QPSt es la cantidad producida de sorgo en toneladas; PFERSt es el precio real del fertilizante de sorgo en pesos por tonelada; PROCSt es el precio real de PROCAMPO de sorgo en pesos por tonelada.

program. Government institutions report that the maize production has increased from 18-23 million tons in the period from 1994-2010. The production of sorghum has also increased from 3 to 7 million tons in the period of 1994-2010 (SIACON, 2011). Surely the growth that was seen in the production of maize and sorghum was favored by the existence of PROCAMPO.

Considering the importance of maize and sorghum in the value creation and employment in rural Mexico, and in its use as the principal ingredient in the elaboration of diets used for alimenting livestock, this research has as its principle objective to analyze the effects that PROCAMPO has had on the production and on the foreign trade balance of these two forage grains.


The methodology used to achieve the objective of the investigation consisted of two phases. In the first phase, two functions of supply were analyzed, one for maize and the other for sorghum in order to determine the factors that explain the production behavior of the two crops. With the calculated functions, elasticity was obtained to measure the relation between the supply and the factors that determine production (among these, PROCAMPO). For the said calculation, the 1980-2009 series was used. The supply models estimated the following:

QPMt=β10+ β11PPMt+α12PPSt+ β13PFERMt+ β14PROCMt+ β15SMGt+ β16PPt+ β17DARt+ β18PPFt+e1t (1)

QPSt= β50+ β51PPSt+ β52PPMt+ β53PFERSt+ β54PROCSt+ β55SMGt+ β56PPt+ β57DARt+e2t (2)

Where: for year t QPMt is the quantity of maize that is produced in tons; PPMt is the real price for maize producers in pesos/ton; PPSt is the real price for the sorghum producer in peso/ton; PFERMt is the real price of maize fertlilizer in peso/ton; PROCMt is the real payment of PROCAMPO for maize in pesos/ton; SMGt is the real, general minimum salary in pesos; PPt is the precipitation in mm; DARt is the availability of irrigation in millions of m3. PPF is the real price to the bean producer in pesos/ton. QPSt is the quantity of sorghum produced in tons; PEFERSt is the real price of sorghum fertilizer in pesos/ton. PROCSt is the real payment of PROCAMPO for sorghum in pesos/ton.


Con la finalidad de analizar el efecto de PROCAMPO sobre las importaciones de maíz y sorgo, en la segunda etapa se construyó un modelo de ecuaciones simultáneas, dicho modelo se integró por dos funciones de oferta, dos de demanda, cuatro de transmisión de precios y dos identidades de saldo de comercio exterior. Para la construcción del modelo se usaron las elasticidades relacionadas con la oferta, previamente estimadas, las elasticidades relacionadas con la demanda proveniente de literatura y estimadas por otros autores, las cantidades producidas y consumidas, y los valores observados de las variables incluidas en el modelo. La construcción del modelo de ecuaciones simultáneas usó datos promedio a nivel nacional y anual en el periodo 2007-2009. El modelo propuesto es el siguiente:

QPMt=α10+α11 PPMt+α12PPSt+α13PFERMt+α14PROCMt

+α15SMGt+α16PPt+α17DARt+α18PPFt (3)

QDMt=α20+α21 PCMt+α22PCSt+α23POBCt+α24INDt (4)

PCMt=α30+α31PPMt (5)

PPMt=α40+α41PIMt (6)

SCEt= QDMt-QPMt (7)

QPSt=α50+α51 PPSt+α52PPMt+α53PFERSt+α54PROCSt

+α55SMGt+α56PPt+α57 DARt (8)

QDSt=α60+α61PCSt+α62PCMt+α63POBCt+α64INDt (9)

PCSt=α70 +α71PPSt (10)

PPSt=α80+α81PISt (11)

SCESt=QDSt-QPSt (12)

Donde: para el año t QDMt es la cantidad demandada de maíz en toneladas; PCMt es el precio al mayoreo de maíz en pesos por tonelada; PCSt es el precio real al mayoreo de sorgo en pesos por tonelada; POBCt es la población animal consumidora de alimento balanceado de maíz y sorgo en millones de cabezas de ganado (porcino y aves); INDt es el ingreso nacional disponible real en millones de pesos; PIMt es el precio real internacional del maíz en pesos por tonelada; SCEMt es el saldo de comercio exterior de maíz en toneladas; QDSt es la cantidad demandada de sorgo en toneladas; PISt es el precio real internacional del sorgo en pesos por tonelada; SCESt es el saldo de comercio exterior de sorgo en toneladas.

With the objective of analyzing the effect of PROCAMPO on the maize and sorghum imports, the second phase consisted in a model of simultaneous equations; the said model was using two supply functions, two demand functions, 4 functions for transmission of prices, and two credit identifiers for foreign trade. For the construction of the model, elasticity of the supply relations (previously calculated), the elasticitiy realated to demand that came from literature and was calculated by other authors, the produced and consumed quantity, and the observed values of the variables included in the model. The construction of the simultaneous equation model used the national and annual average data from the period of 2007-2009. The proposed model is the following:

QPMt=α10+α11 PPMt+α12PPSt+α13PFERMt+α14PROCMt

+α15SMGt+α16PPt+α17DARt+α18PPFt (3)

QDMt=α20+α21 PCMt+α22PCSt+α23POBCt+α24INDt (4)

PCMt=α30+α31PPMt (5)

PPMt=α40+α41PIMt (6)

SCEt= QDMt-QPMt (7)

QPSt=α50+α51 PPSt+α52PPMt+α53PFERSt+α54PROCSt

+α55SMGt+α56PPt+α57 DARt (8)

QDSt=α60+α61PCSt+α62PCMt+α63POBCt+α64INDt (9)

PCSt=α70 +α71PPSt (10)

PPSt=α80+α81PISt (11)

SCESt=QDSt-QPSt (12)

Where: the year t QDMt is the demanded quantity of maize in tons; PCMt is the wholes price of maize in pesos/ton. PCSt is the real wholesale price of sorghum in pesos/ton. POBCt is the animal population that consumes feed balanced with maize in sorghum in millions of heads of livestock (pigs and poultry); INDt is the national revenue with real availability in millions of pesos. PIMt is the real international price of maize in pesos/ton. SCEMt is the revenue of foreign trade of maize in tons; QDSt is the demanded quantity of sorghum in tons; PIS is the real international sale price of sorghum in pesos/ton; SCESt is the foreign commercial credit of sorghum in tons.


La justificación de la formulación del modelo que se presenta a continuación está basada en la teoría económica y en evidencia empírica. En teoría, la oferta de un producto agrícola depende de los siguientes factores: el precio del producto, precio de los insumos, precio de los productos competitivos, precio de los productos asociados, inventarios del producto, número de hectáreas, intervención del gobierno y las expectativas del productor (García et al., 2003). El agricultor producirá maíz (o sorgo) tomando en cuenta el precio esperado del producto al considerarlo como indicador para cosechar o abandonar la producción. En México es común cultivar el maíz de manera asociada con el frijol, de ahí que el precio esperado del frijol afecta de manera directa la producción de maíz y cambios en el precio esperado de maíz afectan de manera directa la producción de frijol (García et al., 2003). Otro factor que afecta la producción es el precio de los productos competidores; a nivel nacional el sorgo es el más fuerte competidor del maíz por los recursos productivos (García, 1992; García, 2001). Por lo tanto, se incluye al precio del sorgo como factor que determina la producción de maíz y viceversa, al precio del maíz como factor que afecta la producción de sorgo.

Los precios de los insumos y las condiciones climáticas influyen en la producción de maíz. Los salarios y el precio de los fertilizantes son factores importantes en la producción de maíz y sorgo a nivel nacional (García, 1992; García, 2001; Hernández y Martínez, 2009); la precipitación pluvial y la disponibilidad de agua por captación influyen en la producción de maíz y sorgo (García, 1992; García, 2001).

Desde 1994 se estableció según García (2001) un apoyo para más de 3 millones de productores por lo que el pago por ton se introdujo como un factor que intentara explicar el comportamiento de la producción. Puesto que el pago del programa es a nivel nacional y por ciclo agrícola, esa variable se incluye en las dos ecuaciones de oferta.

Los consumidores de maíz y sorgo responden de manera diferente a los factores que inf luyen en el consumo dependiendo del uso final del grano, por lo que se consideran las funciones de demanda para maíz y sorgo. Teóricamente, la demanda de un producto está en función de su cantidad, del precio del bien sustituto, de la población y del ingreso de los consumidores (García, 1992; García, 2001; Hernández y Martínez, 2009).

Los servicios de comercialización como transporte, almacenamiento e industrialización que se agregan al producto agrícola original son costos que paga el

The justification of the formation of the model that will next be presented is a continuation and is based on the economic theory and empirical evidence. In theory the supply of an agricultural product depends on the following factors: product price, input prices, price of competitive products, price of associated product, inventory of product, number of hectares, government intervention, and expectations of the producer (García et al. 2003). The farmer will produce maize (or sorghum) taking into account the expected price of the product as an indicator of whether plant or whether abandon production. In Mexico, it is common to cultivate maize and beans simultaneously; in this case, the expected price of the beans directly affect the production of maize and vice versa, the changes in the expected price of maize directly affects the bean production (García et al., 2003). Other factors that affect production is the price of competitors’ products. At the national level sorghum is a stronger competitor than corn because of its productive resources (García, 1992; García, 2001). Therefore, the price of sorghum is included as a determining factor in the production of maize, and vice versa, the price of maize is seen as factor that affects the production of sorghum.

The prices of the inputs and the climatic conditions influence the production of maize. The salaries and the price of fertilizers are important factors in the production of maize and sorghum at the national level (García, 1992; García 2001; Hernández et al., 2009); the rainfall and the availability of water by capture also influences the production of maize and sorghum (García, 1992; García 2001).

Since 1994, according to García (2001) a type of support was established for more than 3 million producers who whose payment gate was introduced as a factor that would try to explain production behavior. Given that the payment of the program is at a national level and by agricultural cycle this variable includes two equations of supply.

Consumers of maize and sorghum respond differently to the factors that influence the consumption, depending on the final use of the grain, which is considered the function of demand for maize and sorghum. Theoretically, the demand of a product is in the function of its quantity, the price of a substitute good, the demographics and the salary of the consumers (García, 1992; García 2001; Hernández and Martínez et al., 2009).

The commercialization services like transport, storage and industrialization that are added to the original agricultural product are cots that the consumer pays. These costs determine various levels of prices that begin the functional


consumidor; estos gastos determinan varios niveles de precios que originan las relaciones funcionales que se incluyen en el modelo. Finalmente, las ecuaciones del cierre del modelo se presentan a través de las ecuaciones de saldo de comercio exterior.

Las series de tiempo usadas para la estimación de las ecuaciones (1) y (2) provinieron de las fuentes que se mencionan a continuación. La serie de producción fue tomadas del Servicio de Información Agrícola y Pecuaria (SIACON, 2011). Los datos internacionales de maíz y sorgo como producción, importación, exportación, valor de la importación, valor de la exportación, precio internacional, provinieron de la FAO (2011). El precio internacional en dólares por tonelada fue multiplicado por la tasa de cambio para obtenerlo en pesos. La tasa de cambio se obtuvo de la CEFP (2011).

El pago del PROCAMPO fue calculado para cada ciclo de producción en el periodo 1994-2009. La información se obtuvo de la Presidencia de la República (2010), y del SIACON (2011). Las series del precio de los fertilizantes, la disponibilidad de agua de riego y la precipitación pluvial provinieron de Tlapa (2005), de García (1992) y de CONAGUA (2010).

El salario mínimo general se obtuvo de la STPS (2011) y se promediaron las tres zonas consideradas, de García (1992) y Tlapa (2005). El ingreso nacional disponible se obtuvo del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI, 2011). La población consumidora de alimento balanceado se obtuvo de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA, 2011), de Tlapa (2005) y de García (1992).

Para la construcción del modelo de ecuaciones simultáneas se utilizaron elasticidades provenientes del FAPRI (2011), Hernández (2007), Tlapa (2005) y de García (1992).

Todas las variables monetarias fueron expresadas en términos reales con índices de precios tomados del Banco de México (BM). Para la estimación de los modelos de oferta se utilizó el método de mínimos cuadrados en dos etapas utilizando el paquete computacional SAS (Statistical Analysis System). La construcción del modelo de ecuaciones simultáneas se realizó en Excel.

relations that are included in this model. Finally the last equations of the model are presented through the equation of foreign trade balance.

The time series used for the calculation of the equations (1) and (2) come from the sources that are mentioned later. The production series was taken from the Agriculture and Livestock Information Services (SIACON, 2011). The international data for maize and sorghum production, import, export, import value, export value, international price, all came from the FAO (2011). The international price in dollars per ton was multiplied by the exchange rate in order to obtain the amount in Mexican Pesos. The exchange rate was obtained from CEEP (2011).

The payment from PROCAMPO was calculated for each production cycle in the period from 1994-2009. The information was obtained from the President of the Republic (2010) and from SIACON (2011). The price series of fertilizers, the availability of irrigation and rainfall came from Tlapa (2005), García (1992) and from CONAGUA (2010).

The general minimum wage was obtained from the STPS (2011) and averaged the three areas considered, García (1992) and Tlapa (2005). National disposable income is obtained from the National Institute of Statistics, Geography and Informatics (INEGI, 2011). The balanced food consuming population was obtained from the Ministry of Agriculture, Livestock, Rural Development, Fisheries and Food (SAGARPA, 2011), Tlapa (2005) and García (1992).

For the construction of the model for simultaneous equations, elasticities were used from FAPRI (2011), Hernández (2007), Tlapa (2005), and García (1992).

All of the monetary variables were expressed in real terms with indices of prices taken from the Bank of Mexico (BM). For the calculation of the supply models, the method of least squares was used in two phases with the computer program SAS (Statistical Analysis System). The construction of the simultaneous equation model was done in Excel.


The structural from of the supply equations shows that the factors that affect maize and sorghum production. The determining coefficient (R2) for maize was 0.87 and 0.47



La forma estructural de las ecuaciones de oferta muestra los factores que afectan la producción de maíz y sorgo. El coeficiente de determinación (R2) para el maíz fue de 0.87 y para el sorgo de 0.47 lo cual evidencia un ajuste aceptable en las ecuaciones mencionadas. La prueba de t indica que la mayoría de las variables explicativas resultaron significativas.

Para estimar el efecto de PROCAMPO sobre la producción se calculó la elasticidad que relaciona ambas variables, obteniéndose un valor de 0.17 para maíz y de 0.09 para sorgo. Dichos resultados indican que ante un incremento de 10% en el pago de PROCAMPO, la cantidad producida de maíz (QPM) incrementará 1.7%, y de sorgo 0.9%, manteniendo constante los demás factores que afectan la oferta. El resultado anterior indica que PROCAMPO tiene mayor impacto sobre la producción de maíz, que sobre la producción de sorgo. Los resultados anteriores son similares a los encontrados por García (2001) para el maíz. Dicho autor encontró que la producción de maíz responde de manera inelástica al pago de PROCAMPO en todas las regiones productoras de maíz (Cuadro 1).

Las elasticidades de la oferta previamente estimadas, las elasticidades de la demanda provenientes de literatura citada, las cantidades ofertadas y los precios permitieron la construcción de un modelo de ecuaciones del mercado de maíz y sorgo. Dicho modelo permite ver el efecto de PROCAMPO sobre las importaciones.

for sorghum, which shows an acceptable settlement for the mentioned equations. The T-test indicates that the majority of the explanatory values were significant.

To estimate the effect of PROCAMPO on production, the elasticity that is related to both variables was calculated, obtaining a value of 0.17 for maize and 0.09 for sorghum.Said results indicated that in front of a 10% increase of the PROCAMPO payment, the quantity of maize produced (QPM) would increase 1.7% and sorghum 0.9%, while the other factors that affect supply would remain constant. The former results indicate that PROCAMPO has a great impact on the production of maize than that of sorghum. The previous results are similar to those of García (2001) for maize. This author found that maize production responded in an inelastic fashion to the PROCAMPO payment in all of the maize producing regions (Table 1).

The elasticity of previously calculated supply, the elasticity of demand that comes from the cited literature, the supply quantities and the prices, added to the making of the equation model for the maize and sorghum market. This model allows us to see the effect that PROCAMPO has over imports.

The reduced form of the model express the endogenous variables in exogenous variable terms, or rather, it allows us to directly see the total repercussions of the changes of exogenous variables and their interaction with the endogenous variables. In Table 2 there is the reduced form of the model and it can be clearly seen that the coefficients agree with the economic theory.

Función Intercepto Variables explicativas R2 Prob< FPPM PPS PFERM PFERS PROCM PROCS SMG PP DAR PPF

QPMCoeficiente 8 026 170 1 912 -1852 -291 961 -57 027 3 570 161 20 0.87 0.0001Error Std. 3 833 802 1 199 1082 563 240 23 520 3 540 107 193Razón de t 2.1 1.6 -1.7 -0.5 4.0 -2.4 1.0 1.5 0.1Elasticidad 0.24 -0.23 -0.03 0.17 -0.20 0.16 0.30 0.01QPSCoeficiente 424 887 -44 641 -221 190 -1 446 3 097 79 0.47 0.0031Error Std 2 036 285 416 594 330 128 11 339 1 706 52Razón de t 0.2 -0.1 1.1 -0.7 1.5 -0.1 1.8 1.5Elasticidad -0.03 0.22 -0.06 0.09 -0.02 0.42 0.44

Cuadro 1. Resultados estadísticos de las funciones de oferta de maíz y sorgo.Table 1. Statistical results of the supply functions for maize and sorghum.


The coefficient that relates to the production of maize and the payment of PROCAMPO was 692, which indicated that the PROCAMPO payment increases 100 MXP per ton, so the maize production will increase by 69 million tons, maintaining the other factors as constant. In a similar fashion, upon increasing the international price of maize to 100 pesos/ton, the production of grains would be increased

by 349 million tons and the sorghum by 97 million tons. If the price of fertilizer increases by 100 MXP/ton, the production of maize could experience a decline of 21 million tons and the production of sorghum a reduction of 11.7 million tons (Table 2).

In the span of 2007-2009, Mexico imported, on average, 8.1 million tons of maize and 1.9 million tons of sorghum. In this same period, 28.5% and 23.9% of maize and sorghum consumption was supplied by foreign imports.

PROCAMPO benefited the farmers with capital constraints so that they invest in agricultural productions and obtain higher returns. Each peso that is transferred to a farmer can increase his income by more than a peso generating as a multiplier effect (BID, 2010). Davis et al. (2000), indicating that PROCAMPO generates approximately 2 pesos in the total income through economic activities of the house.

The disappearance of PROCAMPO would affect the production, having a great impact on the supply of maize. Such a decrease would directly affect the income of the

La forma reducida del modelo expresa a las variables endógenas en términos de variables exógenas, es decir, permite apreciar directamente la repercusión total de las alteraciones de las variables exógenas y su interacción con las variables endógenas. En el Cuadro 2 se presenta la forma reducida del modelo y se observa que todos los coeficientes concuerdan con la teoría económica.

El coeficiente que relaciona la producción de maíz y el pago de PROCAMPO fue de 692, lo cual indica que si el pago de PROCAMPO aumenta en 100 pesos por tonelada, entonces la producción de maíz crecerá en 69 mil toneladas, manteniendo los demás factores constantes. De manera similar, al ampliar 100 pesos por tonelada el precio internacional de maíz, la producción del grano se acentuaría en 349 mil toneladas y la de sorgo en 97 mil toneladas. Si el precio del fertilizante aumentara en 100 pesos por tonelada la producción de maíz experimentaría una reducción de 21 mil toneladas, y en el caso de sorgo de 11.7 mil toneladas (Cuadro 2). En el lapso 2007-2009 México importó, en promedio, 8.1 millones de toneladas de maíz y 1.9 millones de toneladas de sorgo. En esa misma etapa 28.5%; y 23.9% del consumo de maíz y sorgo fue abastecido con importaciones provenientes del exterior.

El PROCAMPO beneficia a los agricultores con restricciones de capital a que inviertan en la producción agrícola y obtengan retornos más altos. Cada peso transferido a un agricultor puede aumentar su ingreso en más de un peso generando así un efecto

Variables endógenas

Intercepto Variables exógenas

PFERM PROCM PFERS PROCS SMG PP DAR PPF POBC IND PIM PISQPM 13 230 536 -210 692 0 0 -133 253 4 438 169 36 0 0 3 492 -3 579QCM 194 930 0 0 0 0 0 0 0 0 36 3 -2 016 -8 164PCM 903 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0PPM 229 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

SCEM -13 035 606 210 -692 0 0 133 253 -4 438 -169 -36 36 3 -5 508 -4 585QPS 904 553 0 0 -117 125 -2 838 3 234 69 0 0 0 -970 968QCS -2 790 695 0 0 0 0 0 0 0 0 10 1 -579 -2 344PCS 399 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1PPS 205 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

SCES -3 695 248 0 0 117 -125 2 838 -3 234 -69 0 10 1 391 -3 312

Cuadro 2. Forma reducida del modelo de ecuaciones simultaneas de maíz y sorgo. Table 2. Reduced form of the simultaneous equation model of wheat and sorghum.


producer. PROCAMPO would have a positive effect if the producer used the transfer towards productive investments; this would increase earnings in agricultural production and as a consequence, the producer’s income would multiply more than the initial transfer. If the producer used the transfer only to strengthen his consumption of goods, the increase of income would be equal to the transfer, therefore, there would be no multiplying effect (BID, 2010). If PROCAMPO would not have existed in the years from 2007-2009, the maize production would have been lower by 3 847 thousand tons and Sorghum by 571 thousand tons; as such, the imports would have been greater by those same quantities.

The decrease in the PROCAMPO payment in real terms warrants an increase. In Table 3, the effects of a 50% increase in the PROCAMPO payment is shown. The results indicate the in light of a 50% increase in the direct payment, the produced quantity of corn would improve by 1 923 thousand tons, and the imports would decrease by the same magnitude. In a similar way, the production of sorghum would multiply by 286 thousand tons and the maize imports would be reduced by 31.3% and the sorghum by 14.5% with respect to the observed value in the base model.

With the vigorous entrance of NAFTA, the trade between the three integrated countries has increased substantially. The impact of NAFT on internal production and on livestock trade balanches has been different for each market. Since the implementation of NAFTA, the Mexican government realized that the producer prices for grains, as a result of their pegging to international prices, were decreasing. It

multiplicador. Davis et al. (2000), indica que el PROCAMPO genera aproximadamente dos pesos en el ingreso total a través de las actividades económicas del hogar.

La desaparición de PROCAMPO repercutiría en la producción, teniendo un mayor impacto en la oferta de maíz. Dicha disminución afectaría en forma directa el ingreso del productor. PROCAMPO tendría un efecto positivo si el productor usa la transferencia en inversiones productivas; esto acrecentaría las ganancias de la producción agrícola, y como consecuencia, el ingreso del productor se multiplicaría más que la transferencia inicial. Si el productor usa la transferencia sólo para potenciar el consumo de bienes, el aumento en el ingreso seria igual a la transferencia y, por lo tanto, no habría un efecto multiplicador. Si PROCAMPO no hubiera existido en el año promedio 2007-2009, la producción de maíz hubiera sería menor en 3 847 mil toneladas, y la de sorgo en 571 mil toneladas, en tanto que las importaciones hubieran sido mayores en esas mismas cantidades.

La disminución en el pago de PROCAMPO en términos reales justifica un aumento. En el Cuadro 3 se presentas los efectos de un incremento de 50% en el pago de PROCAMPO. Los resultados indican que ante un aumento de 50% en el pago directo la cantidad producida de maíz mejoraría en 1 923 mil toneladas, y las importaciones descenderían en esa misma magnitud. De manera similar, la producción de sorgo se multiplicaría en 286 mil toneladas, y las importaciones descenderían en esa misma magnitud. Por el aumentó en el apoyo de PROCAMPO las importaciones de maíz se reducirían 31.3%, y las de sorgo 14.5%, respecto al valor observado en el modelo base.

Datos observados(2007-2009)

Desaparición de PROCAMPO

Dif. Dif. Aumento de PROCAMPO de 50%

Dif. Dif.

Miles de t y $ t (%) Miles de t y $ t (%)QPM 22 689 18 842 -3 847 -17.0 24 612 1 923 8.5QCM 28 833 28 833 0 0 28 833 0 0.0PCM 2 442 2 442 0 0 2 442 0 0.0PPM 1 802 1 802 0 0 1 802 0 0.0

SCEM 6 144 9 991 3 847 62.6 4 221 -1 923 -31.3QPS 6 301 5 730 -571 -9.1 6 587 286 4.5QCS 8 278 8 278 0 0 8 278 0 0.0PCS 2 069 2 069 0 0 2 069 0 0.0PPS 1 431 1 431 0 0 1 431 0 0.0

SCES 1 976 2 547 571 28.9 1 691 -286 -14.5

Cuadro 3. Efectos de PROCAMPO sobre la producción de maíz y sorgo.Table 3. Effects of PROCAMPO on production of maize and sorghum.


Con la entrada en vigor del TLCAN el comercio entre los tres países integrantes se incrementó de manera sustancial. El impacto del TLCAN en la producción interna y en las balanzas comerciales agropecuarias ha sido diferente para cada mercado. Desde la implementación del TLCAN se reconocía por parte del gobierno de México que disminuirían los precios al productor de los granos cómo consecuencia de su alineación a los precios internacionales. Se planteaba también que dicho efecto negativo sobre la producción de granos básicos se compensaría por la disminución en el precio de los insumos, como el precio de los fertilizantes.

Una comparación de precios permite ver la evolución de los precios al productor y el precio de los fertilizantes, el insumo más importante en la producción de maíz. En el ejercicio 1993-1995, el precio real promedio al productor de maíz, sorgo y fertilizantes fue de 2 418; 1 673, y 1 237 pesos por tonelada, respectivamente. Para el año promedio 2007-2009 dichos precios se ubicaron en 1 803; 1 431; y 3 408 pesos reales por tonelada, respectivamente. Los datos anteriores indican una diminución en los precios al productor de maíz y sorgo, y un incremento en el precio de los fertilizantes.

Es probable que la disminución de los precios al productor sea consecuencia de la tendencia de los precios internacionales. En el periodo 1993-1995 se tuvo un precio internacional real promedio de 2 860 y 2 080 pesos por tonelada para maíz y sorgo, posteriormente dichos precios disminuyeron hasta ubicarse en 2 028 y 1 936 pesos por tonelada en 2007-2009.

En el Cuadro 4 se presentan los efectos del TLCAN por efecto de los cambios en los precios internacional, y por los cambios en el precio del fertilizante. Considerando el precio internacional de maíz y sorgo observado en 1993-1995 (periodo en que inicia TLCAN) se obtiene el nivel de producción y consumo que hubiera existido sin TLCAN, si se compara dicho resultado con la producción y demanda estimadas en 2007-2009 (periodo con TLCAN) entonces se puede determinar los efectos sobre el mercado de ambos granos por efecto de la tendencia en los precios internacionales. Considerando los precios de 1993-1995, la producción de maíz hubiera sido 1 656 miles de toneladas mayor al nivel observado en 2007-2009, lo cual indica que el TLCAN no ha sido benéfico para los productores de maíz. En el caso de sorgo, la producción estimada usando los precios de 1993-1995 fue mayor en 27 mil toneladas, en relación al nivel observado en 2007-2009, lo cual indica que el efecto TLCAN no favoreció la producción de sorgo.

was postulated that this negative effect on the production of basic grains would be compensated by the reduction of the price of inputs, such as the price of fertilizers.

A comparison of prices allows one to see the evolution of producer prices and fertilizer prices, the most important input of maize production. In the fiscal 1993-1995 years, the real average price to the producer of maize, sorghum, and fertilizers was 2 418; 1 673; and 1 237 MXP/ton respectively. For the average of the years 2007-2009, these prices were around 1 803; 1 431; and 3 408 MP/ ton respectively. The previous data indicates a decrease in the producer price for maize and sorghum and increase in the price of fertilizers.

It is probable that the decrease of producer prices is a consequence of the international price trend. In the period from 1993-1995, the average international real price was from 2 860 and 2 080 pesos/ton for maize and sorghum. Later, these prices decreased until they were at 2 028 and 1 936 pesos/ton in 2007-2009.

In Table 4, the effects of NAFTA are presented by showing the effect of changes in international prices and because of these changes, the price of fertilizer. Considering that the international price for maize and sorghum that was observed from 1993-1995 (the period that NAFTA initiated), the level of production and consumption that should have existed without NAFTA was observed- that is, if these results are compared with the calculations of production and demand in the years 2007-2009 (period with NAFTA). Then, one can observe the effects on the market for both grains by the effect f the international price trend. Considering that the prices from 1993-1995, the maize production should have been 1 656 thought tons higher than what was observed in 2007-2009; this indicates that the NAFTA has not benefited maize producers. In the case of sorghum, the calculated production that used the prices from 1993-1995 were greater than 27 thousand tons, related to the level observed from 2007-2009; this indicated the effect of NAFTA did not favor sorghum production either.

Considering the price of the fertilizers from 1993-1995, the following results were obtained: the production of maize should have been greater by 455 thousand tons, as related to the level that was observed from 2007-2009, which indicated that NAFTA did not favor the production of maize over the inputs. In the case of sorghum, the production should have been greater by 254 thousand tons, which indicates that this crop was also not favored by the price evolution of fertilizers.


Considerando el precio de los fertilizantes de 1993-1995 se obtienen los siguientes resultados, la producción de maíz hubiera sido mayor en 455 mil toneladas, en relación al nivel observado en 2007-2009, lo cual indica que el TLCAN no ha favorecido la producción de maíz por la vía de los insumos, en el caso del sorgo, la producción hubiera sido mayor en 254 mil de toneladas, lo cual indica que tampoco este cultivo fue favorecido por la evolución del precio del fertilizante.

La crisis energética global, y la fuerte demanda de maíz para la producción de etanol en los Estados Unidos de América, permiten especular sobre una probable elevación en el precio internacional del maíz y sorgo. Considerando un aumento 20% en el precio del maíz se tendrían los siguientes resultados: la producción de maíz crecería en 464 mil toneladas, y las importaciones disminuirían de igual forma.

Conclusiones

Se encontró una respuesta positiva e inelástica entre la producción de maíz y sorgo y el pago de PROCAMPO, lo cual indica que el programa si ha favorecido la oferta de los dos granos forrajeros. La desaparición de PROCAMPO tendría consecuencias negativas en la producción, provocando un mayor abasto del consumo con importaciones. Un aumento en el pago de PROCAMPO desarrollaría la producción de maíz y sorgo, reduciendo las importaciones.

The global energy crisis and the strong demand maize for the production of ethanol in the United States of America has allowed for speculation about a possible increase of the international price for maize and sorghum. Considering a 20% increase in the price of maize would produce the following results: the production of maize would increase by 464 thousand tons, and the imports would decrease in the same way.

Conclusions

A positive and inelastic response was found between the production of maize and sorghum and the PROCAMPO payment, which indicates that the program has favored the supply of the two forage grains. The disappearance of PROCAMPO would have negative consequences on production, provoking a major increase supply of consumer imports. The increase in the PROCAMPO payment would develop the maize and sorghum production and reduce imports.

The increase in the price of fertilizers and the decrease in the international prices of maize and sorghum in the period that NAFTA has been active, there have been negative effects on the production of both grains. Such tendencies could change if in the future, there is an increase in the international price of maize.

Variable endógena

Datos observados (2007-2009)

Precio internacional maíz y sorgo (1993-1995)

Dif. Dif.Precio en el

fertilizantes de (1993-1995)

Dif. Dif.

Aumento del precio

internacional en 20%

Dif (t) dif

Miles de toneladas y $ t (%) Miles de toneladas y $ t (%) Miles de toneladas y $ t (%)QPM 22 689 24 345 1 656 7.3 23 143 455 2.0 23 153 464 2.0QCM 28 833 27 822 -1 010 -3.5 28 833 0 0.0 28 338 -495 -1.7PCM 2 442 3 1 23.6 2 0 0.0 3 0 12.6PPM 1 802 2 1 32.7 2 0 0.0 2 0 17.5SCEM 6 144 3 478 -2 666 -43.4 5 689 -455 -7.4 5 185 -959 -15.6QPS 6 301 6 329 27 0.4 6 555 254 4.0 6 643 342 5.4QCS 8 278 8 199 -79 -1.0 8 278 0 0.0 7 443 -834 -10.1PCS 2 069 2 0 5.9 2 0 0.0 3 1 24.9PPS 1 431 2 0 6.3 1 0 0.0 2 0 26.4SCES 1 976 1 870 -106 -5.4 1 723 -254 -12.8 800 -1 176 -59.5

Cuadro 4. Efectos del TLCAN en la producción de maíz y sorgo. Table 4. Effects of NAFTA on sorghum production.



El aumento en el precio de los fertilizantes, y la disminución en los precios internacionales de maíz y sorgo en el periodo de vigencia del TLCAN, han tenido un efecto negativo sobre la producción de ambos granos. Dicha tendencia podía cambiar si en el futuro se presenta una elevación en el precio internacional del maíz.

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La nutrición potásica afecta el crecimiento y fotosíntesis en Lilium cultivado en turba ácida*

The potassium nutrition affects the growth and photosynthesis of Lilium cultivated in acidic peat

Enoc Barrera-Aguilar1, Luis Alonso Valdez-Aguilar2§, Ana María Castillo-González3, Luis Ibarra-Jiménez1, Raúl Rodríguez-García4 e Iran Alia-Tejacal5

1Centro de Investigación en Química Aplicada-UAEM. Blvd. Enrique Reyna 140, Saltillo, Coahuila, México. C. P. 25253. Tel. 01 844 4389830. ([email protected]), [email protected]). 2Departamento de Horticultura, 4Departamiento de Riego, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Calzada Antonio Narro 1923, Saltillo, Coahuila, México. C. P. 25315. Tel. 01 844 4110200. ([email protected]). 3Instituto de Horticultura. Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco, km. 36.5, Chapingo, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 9521642. ([email protected]). 5Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Av. Universidad, Chamilpa, Cuernavaca, Morelos, México. C. P. 62209. Tel. 01 777 3297046. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

Lilium (Lilium sp.) es una de las especies ornamentales de mayor valor y se le cultiva para producir flores de corte o plantas en maceta. La incorporación de la floricultura a la tecnología de cultivos sin suelo demanda precisar los niveles óptimos de nutrición de cada uno de los elementos requeridos. En el presente estudio se evaluó el efecto de la concentración de K en la solución nutritiva para definir la concentración que permita una producción de flores de Lilium cultivado en turba ácida. Las soluciones en estudio consistieron en cuatro concentraciones de K: 0, 5, 10 y 20 mM. La mayoría de las variables respuesta evaluadas permitió definir una concentración óptima de K entre los 5 y 10 mM, intervalo que sería el equivalente a los niveles de suficiencia nutrimental. Lo anterior fue observado en parámetros como el diámetro de la flor, altura de planta y peso seco total de planta. En contraste, niveles excesivos (20 mM) o de deficiencia (0 mM) de K causaron una reducción en la altura y en el peso seco total. El aumento de la concentración de K en la solución nutritiva estuvo relacionado con un incremento en la concentración de K en todos los órganos, pero principalmente en la raíz. La mayor fotosíntesis neta registrada en las hojas jóvenes

Abstract

Lilium (Lilium sp.) is one of the ornamental species with the highest value and is cultivated to produce fresh cut flowers or potted plants. The incorporation of floriculture to crop technology of crops without soil requires the determination of optimum levels of nutrition for each of the required elements. In the present study, the effect of the K concentration in the nutritive solution was evaluated in order to define the concentration that permits the production of Lilium flowers to be cultivated in acidic peat. The solutions in the study consisted of four concentrations of K: 0, 5, 10, and 20 mM. Most of the response variables evaluated, allowed us to define an optimal concentration of K as between and 10 mM, an interval that would be the equivalent of the sufficient nutrient levels. The former was observed in parameters like the diameter of the flower, height of the plant, and total dry weight of the plant. In contrast, excessive levels (20 mM) or deficiencies (0 mM) of K cause a reduction of height and in total dry weight. The increase of the concentration of K in the nutritive solution was related to an increase in the concentration of K in all of the organs, but principally in the root. The greatest net photosynthesis registered in the young

Enoc Barrera-Aguilar et al.1012 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

se presentó con el suplemento de 0 ó 20 mM de K, lo cual puede deberse a una regulación del proceso por falta de carbohidratos como sugiere la menor biomasa acumulada.

Palabras clave: cultivo sin suelo, fertilización, musgo de pantano, solución nutritiva, ornamentales de bulbo.

Introducción

Lilium (Lilium sp.) es una de las especies ornamentales de mayor valor y se le cultiva para producir flores de corte o plantas en maceta (Varshney et al., 2001). En México, Lilium es una especie ampliamente cultivada; ya que, es una de las más exportadas hacia los mercados de Estados Unidos de América y Canadá (SAGARPA, 2010).

Los sistemas modernos de producción incluyen el cultivo en condiciones de invernadero y en sustratos sin suelo. Sin embargo, actualmente esta tecnología en México se encuentra particularmente enfocada a la producción de hortalizas y no hacia la producción de flores de corte. La incorporación de la floricultura a este patrón tecnológico permitiría lograr un abastecimiento de flores de calidad en los exigentes mercados de los Estados Unidos de América y la Unión Europea. No obstante, para lograr este objetivo hace falta llevar a cabo estudios suficientes sobre la producción de flores en sistemas sin suelo, ya que casi la totalidad de los estudios que se han realizado en este campo han sido principalmente en tomate y otras hortalizas.

Para una adecuada producción de plantas ornamentales en sistemas sin suelo se requiere generar información básica que permita conocer la concentración óptima de los nutrientes esenciales, de los cuales el K es especialmente importante por la gran cantidad que se demanda por las plantas. La importancia del K radica en su papel en procesos como la síntesis de proteínas, activación enzimática, el transporte y translocación de nutrientes y fotoasimilados, fotosíntesis, neutralización de aniones y regulación del potencial osmótico. Este último es uno de los mecanismos más importantes en el control de las relaciones hídricas de la planta (Pardo et al., 2006) y favorece la turgencia y el crecimiento celular.

En especies ornamentales como el anturio (Anthurium andreanum Lind. L.) se ha puesto mucho énfasis en investigar la importancia del suministro de K en la producción y calidad de la flor (Dufour y Clairon, 1997) puesto que niveles inadecuados afectan negativamente la longitud del tallo floral (Higaki et al.,

leaves was shown with the supplement of 0 to 20 mM of K, which could be because of a process regulation because of lack of carbohydrates as is suggested by less accumulated biomass.

Key words: cultivation without soil, fertilization, peat moss, nutrient solution, ornamental bulbs.

Introduction

Lilium (Lilium sp.) is one of the ornamental species with the greatest value and is cultivated to produce fresh cut flowers or potted plants (Varshney et al., 2001). In Mexico, Lilium is a widely cultivated species; as such, it is one of the most exported to the markets of the United States of America and Canda (SAGARPA, 2010).

The modern production systems have the crop in greenhouse conditions and in substratum without soil. However, currently this technology in Mexico is found to focus particularly on vegetable production and not on the production of fresh cut flowers. The incorporation of floriculture to this technological pattern would permit us o achieve a supply of quality flowers for the demanding markets of the United States of America and the European Union. Nevertheless, to obtain this objective there lacks sufficient studies about the production of f lowers in systems without soil, now that the totality of the studies have been realized in this field have principally been in tomato and other vegetables.

For an adequate production of ornamental plants in non-soil systems, it is necessary to generate basic information that allows us to discover the optimal concentration of the essential nutrients, of which K is specifically important because of the great quantity that is required by the plants. The importance of K lies in its role in the processes of protein synthesis, neutralization of anions and regulation of osmotic potential. This last mechanism is important in controlling the hydric relations of the plant (Pardo et al., 2006) and favoring the cellular swelling and growth.

In ornamental species like anthurium (Anthurium andreanum Lind. L.), much emphasis has been put on investigating the importance of the supply of K in the production and quality of the flower (Durfour and Clairon, 1997) given that inadequate levels negatively affect the length of the floral stem (Higaki

La nutrición potásica afecta el crecimiento y fotosíntesis en Lilium cultivado en turba ácida 1013

1992). Dufour y Guérin (2005) afirman que el suministro de K para anturio debe ser alto, especialmente durante la fase reproductiva para alcanzar un buen rendimiento y f lores de calidad.

Lilium no es la excepción en cuanto a la falta de estudios de nutrición, por lo que las recomendaciones de fertilización son limitadas a pesar de su importancia en el mercado internacional de las flores. Tomando en consideración que los nutrientes que aporta el bulbo madre no son suficientes para completar el ciclo de cultivo, la fertilización en la producción comercial de estas flores es una práctica necesaria (Ortega-Blu et al., 2006). Por lo anteriormente mencionado, en el presente estudio se evaluó el efecto de la concentración de K en la solución nutritiva para definir la concentración que permita la producción de flores de alta calidad de Lilium cultivado en turba ácida.


El experimento se realizó en 2009 en un invernadero tipo túnel de la Estación Experimental del Centro de Investigación en Química Aplicada, en Saltillo, Coahuila. Durante el experimento, la temperatura mínima y máxima promedio fueron de 12 y 27 °C, respectivamente, mientras que la humedad relativa osciló entre 45% y 75%. La radiación fotosintéticamente activa incidente durante la hora de mayor insolación (12:00 a 14:00 h) fue en promedio de 460 µmol m-2 s-1.

La plantación se realizó en septiembre con bulbos de Lilum cultivar Arcachon de calibre 16 a 18 previamente desinfectados con benomyl (1 gr L-1); los bulbos fueron plantados en macetas de 15 cm de diámetro conteniendo turba ácida como sustrato. El pH y conductividad eléctrica inicial de la turba fue 6.3 y 0.90 dS cm-1, respectivamente, en tanto que su capacidad de retención de humedad fue de 60%. Se colocó un bulbo por maceta sobre una capa de sustrato de 5 cm y posteriormente se cubrió el resto del contenedor con el mismo sustrato.

Las soluciones nutritivas en estudio fueron preparadas con agua destilada y consistieron en cuatro concentraciones de K: 0, 5, 10 y 20 mM. El pH de las soluciones fue de 6.1 a 6.4 y la conductividad eléctrica de 1.23 a 2.5 dS m-1. Los restantes nutrimentos en las soluciones se mantuvieron constantes en todos los tratamientos [N (12 mM), P (0.5 mM), Ca (2 mM), Mg (2 mM), Fe (89.5 µM), Zn (0.76 µM), Cu (0.32 µM), B (46.2 µM), Mn (9.1 µM), Mo (0.11 µM)]. El ion acompañante de las sales empleadas para elaborar las soluciones nutritivas fue el SO4

2-, por lo que esta varió entre 0.5 y 4.5 mM.

et al., 1992). Dufour y Guérin (2005) afirm thatthe supply of K for anthurium should be high, especially during the reproductive phase in order to achieve a good yield and quality flowers.

Lilium is not the exception when it comes to lack of studies about nutrition, because the fertilization recommendations are limited despite their importance in the international flower market. Taking into consideration that the nutrients that the mother bulb provides are not sufficient to complete the crop cycle, the fertilization in the commercial production of these flowers is a necessary practice (Ortega-Blu et al., 2006). Previously mentioned, the present study evaluated the effect of the K concentration in the nutrient solution in order to determine at what concentration the production of high quality Lillium flowers could be cultivated in acidic peat.


The experiment was carried out in 2009 in a typical tunnel greenhouse at the Experimental Station belonging to the Center for Applied Chemical Research in Saltillo, Coahuila. During the experiment, the minimum and maximum average temperatures were 12 °C and 27 °C, respectively, while the relative humidity oscillated between 45% and 75%. The active photosynthetic radiation instance during the peak hours of sun (12:00 to 14:00 hours) was an average of 460 µmol m-2 s-1.

The planting took place in September with Lilum bulbs, Aracachon cultigens calibrated 16 to 18and previously disinfected with con benomyl (1 g L-1); the bubls were planted in pots of 15cm in diameter containing acidic peat as substratum. The pH and the initial electrical conductivity of the peat was 6.3 and 0.90 dS cm-1, respectively, while its retaining humidity at 60%. Bulbs were planted in a pot in a layer of substratum of 5cm and then, the rest of the container was covered with the same substratum.

The nutrient solutions in the study were prepared with distilled water and consisted of 4 concentrations of K: 0, 5, 10, and 20 mM. The pH of the solutions was 6.1 to 6.4 and the electric conductivity was 1.23 to 2.5 dS m-1. The rest of the nutrients in the solution were maintained constant in all of the treatments [N (12 mM), P (0.5 mM), Ca (2 mM), Mg


Los riegos se efectuaron manualmente según las necesidades de las plantas aplicando un volumen suficiente de la solución nutritiva para lograr una fracción de lixiviado de 30%. No se permitió la evaporación de la solución nutritiva desde la superficie del sustrato ya que se colocó una película de plástico coextruido blanco-negro sobre la superficie del mismo, con un orificio en el centro para permitir la emergencia de las plantas. El volumen drenado fue recuperado después de cada riego y se midió para calcular por diferencia el agua transpirada por la planta.

El experimento fue concluido 60 días después del trasplante cuando se detectó la apertura floral completa de dos botones florales por planta. Cada planta fue sometida a un lavado de raíz con agua corriente para eliminar el exceso de sustrato y posteriormente se separó en raíz, bulbo, tallo, hojas jóvenes y maduras, y flores. Las hojas jóvenes correspondieron a las localizadas en el tercio superior de la planta mientras que las hojas restantes se consideraron como maduras. Los órganos separados fueron lavados con agua destilada y se introdujeron en un horno de secado a 75 °C por 72 h para posteriormente registrar el peso seco.

Otras variables estudiadas fueron: altura de planta (incluyendo inflorescencia), el diámetro de flor (primer flor completamente expandida), la medición indirecta de clorofilas en hojas jóvenes y maduras (Unidades SPAD, con un equipo Minolta-202) y el área foliar total y de hojas jóvenes (integrador de área foliar LI-COR modelo LI-3100). A los 54 d después del trasplante (cuando las flores se encontraban con los pétalos completamente expandidos) se midió la tasa de fotosíntesis neta y la conductancia estomática (IRGA LI-6200 Licor Inc.); las lecturas fueron tomadas de 11:00 a 13:00 h, sobre una hoja joven y otra madura de la planta y que tuviese una posición perpendicular a la radiación solar.

La concentración de K en cada órgano de la planta se determinó con un flamómetro Corning 400 en el digestado de muestras de tejidos de 0.5 g previamente molido (Analytical Mill, Tekmar Co. modelo A-10) y digerido con 4 ml de una mezcla de H2SO4:HClO4 (relación 2:1) y 2 ml de H2O2 al 30% (Alcántar y Sandoval, 1999). La concentración de K en toda la planta se calculó utilizando las concentraciones y materia seca acumulada por órgano. Se cuantificó el consumo acumulado de agua mediante mediciones del volumen del drenaje después de cada riego aplicado como se explicó anteriormente.

El diseño experimental utilizado fue el de bloques al azar con cinco repeticiones por tratamiento, cada una consistiendo de una maceta con una planta. Los datos obtenidos se sometieron a un

(2 mM), Fe (89.5 µM), Zn (0.76 µM), Cu (0.32 µM), B (46.2 µM), Mn (9.1 µM), Mo (0.11 µM)]. The ion accompanied by the salts that were used to elaborate nutrient solutions was SO4

2-, which varied between 0.5 and 4.5 mm.

The irrigation was done manually according to the needs of the plants, applying a sufficient volume of the nutrient solution to achieve a fraction of leachate of 30%. Evaporation of the nutrient solution was not permitted from the surface of the substratum; as such coextruded white-black plastic film was put over the surface, with a whole in the center to allow the plant to emerge. The drained volume was recuperated after each irrigation and was measured to calculate the difference in transpired water of the plant.

The experiment was concluded 60 days after the transplant when the complete anthesis was detected and there were 2 flower buds per plant. Each plant was submitted to a washing of the root with running water to eliminate excess substratum and was then separated in root, bulb, stem, leaves- young and madura, and flowers. The young leaves corresponded to those that were located on the upper third of the plant while the rest of the leaves were considered mature. The separated organs were washed with distilled water and introduced into a drying oven at 75 °C for 72 hours in order to, afterwards, register the dry weight.

The other variables studied where: plant height (including inflorescence), diameter of the flower (first flower that was completely expanded), the indirect measurement of the chlorophyll in the young and mature leaves (SPAD units, with equipment Minolta-202), and total foliar area and the young leaves (integrator of foliar area LI-COR modelo LI-3100). At 54 days after transplanting (when the flowers were found to have completely expanded petals) the rate of net photosynthesis and stomata conduction was measured (IRGA LI-6200 Licor Inc.) the readings were taken from 11:00 am to 13:00 hours, on a young and mature leaf of the plant and that had a perpendicular to the sun’s radiation.

The concentration of K in each organ of the plant was determined in with a f lamomentro Corning 400 in the digestate of tissue sample of 0.5 g previously ground (Analytical Mill, Tekmar Co. modelo A-10) and digested with 4 ml of a mix of H2SO4:HClO4 (relation 2:1) y 2 ml of H2O2 to 30% (Alcántar y Sandoval, 1999). The concentration of K in all of the plant was calculated using the concentration


análisis de varianza (ANOVA) y comparación de promedios de acuerdo a la prueba de Tukey (p≤ 0.05) utilizando el programa SAS (Statistical Analysis Systems), versión 8.0. Asimismo, se realizó un análisis de regresión entre la concentración total de K en la planta y la concentración de K en la solución nutritiva y en las respuestas de la planta empleando como variable independiente la concentración total de K en la planta.

Resultados

El crecimiento fue afectado por la concentración de K en la solución nutritiva. Las plantas irrigadas con soluciones conteniendo 5 mM de K mostraron una altura significativamente mayor a la de las plantas que recibieron otra concentración (Cuadro 1). Asimismo, el diámetro de las flores fue significativamente mayor en plantas irrigadas con soluciones de K mayores o iguales a 5 mM (Cuadro 1). El área foliar total no fue afectada significativamente. Sin embargo, el área de las hojas más jóvenes (incluidas en el último tercio de la planta) si mostró efectos significativos ya que fue mayor en plantas irrigadas con soluciones de K mayor o igual a 5 mM (Cuadro 1). Las unidades SPAD no fueron afectadas por los tratamientos en hojas jóvenes ni en hojas maduras (Cuadro 1).

El peso seco de todos los órganos de la planta fue afectado por la concentración de K. El peso seco total y el peso seco de tallos fueron significativamente mayores cuando la concentración de K fue de 5 mM (Cuadro 2). En el caso de hojas jóvenes, el peso seco total fue significativamente mayor en plantas tratadas con concentraciones de K igual a 5 mM. El bulbo mostró una tendencia a disminuir el peso seco conforme se aumentó la concentración de K en la solución nutritiva, siendo este

of dry material accumulated by organ. The accumulate consumption of water was quantified by means of volume measurements of drainage after each applied irrigation, as was previously stated.

The experimental design used random blocks with five repetitions for treatment, each one consisting of a pot with a plant. The obtained data was then put through a variance analysis (ANOVA) and the average like-mean comparison to the Turkey test (p≤ 0.05) using the program SAS (Statistical Analysis Systems), version 8.0. Also, a regression analysis was done between the concentration of K in the plant, and the concentration of K in the nutrient solution in the response of the plant like the total concentration of K as the independent variable.

Results

The growth was affected by the concentration of K in the nutrient solution. He plants irrigated with a solution containing 5 mM of K showed a significantly greater height than the plants that received another concentration (Table 1). Likewise, the diameter of the flowers was significantly

greater in the plants irrigated with a K solution greater or equal to 5mm (Table 1). The total foliar area was not significantly affected. However, the area of the young leaves (including the last third of the plant) showed significant effects in as much as being larger than plants irrigated with a K solution larger or equal to 5mm (Table 1). The units SPAD were not affected by the treatments of neither the young nor mature leaves (Table 1).

K (mM)

Altura de planta (cm)

SPAD hojas maduras

SPAD hojas jóvenes

Área foliar hojas jóvenes (cm2)

Área foliar total (cm2)

Diámetro de flor (cm)

0 70.6bz 67.9 77.7 532.0b 1220.2 22.8b5 74.3a 69.3 76.8 625.8a 1303.9 24.8a10 68.7bc 68.3 76.2 604.1a 1325.6 24.9a20 66.2c 68.3 78.8 590.2ab 1234.1 23.8ab

ANOVA *** NS NS ** NS **CV % 2.3 3.3 2.8 6.2 5.9 3.7

Cuadro 1. Efecto de la concentración de K en la solución nutritiva sobre el crecimiento de plantas de Lilium cv. Arcachon cultivado en turba ácida a los 60 días después del trasplante.

Table 1. The effect of the K concentration in the nutrient solution on the growth of the plants Lilim cv. Arcachan cultivated in acidic peat at 60 days after transplant.

z medias con la misma letra en cada columna son iguales de acuerdo con la prueba de comparación múltiple de Tukey con p≤ 0.05. NS, **, ***, no significativo y significativo con p≤ 0.01, p≤ 0.01, respectivamente. CV: coeficiente de variación.


aumento significativo con concentraciones de 5 mM o mayores (Cuadro 2). En el resto de las variables respuesta no hubo un efecto significativo o no se detectó una tendencia clara.

La concentración de K en los órganos de la planta fue afectada por la concentración de este elemento en la solución nutritiva. A medida que se incrementó la concentración de K en la solución se presentó un aumento en la concentración en todos las partes de la planta. El aumento en la concentración de K se presentó cuando las plantas se irrigaron con soluciones en las que el K se elevó de 0 a 10 mM (Cuadro 3). Sin embargo, cuando la concentración se elevó de 10 a 20 mM la concentración de K ya no se incrementó, con excepción de la raíz. La concentración de K fue más alta en la raíz, pero en todos los órganos ésta fue significativamente mayor cuando la solución nutritiva contenía 20 mM en raíces, 10 a 20 mM en bulbos, tallos hojas maduras y hojas jóvenes, o bien de 5 a 20 mM en las flores (Cuadro 3). La concentración de K en toda la planta fue significativamente mayor incluso a concentraciones de 5 mM en la solución nutritiva.

The dry weight of all of the plant’s organs was affect by K. The total dry weight and the dry weight of the stems were significant greater than when the K concentration was 5 mM

(Table 2). In the case of the young leaves, the total dry weight was significantly greater in the plants treated with K concentrations equal to 5 mM. The bulb showed a tendency to decrease in dry weight as the K concentration was increased in the nutrient solution, being that this increase was significant with concentrations of 5 mm or greater (Table 2). The rest of the response variables did not have significant effect or were not detected to have a clear tendency.

The K concentration in the organs of the plants was affected by the concentration of this element in the nutrient solution. As the K concentration was increased in the solution there was an increase in the concentration of all of the plant parts. The increase of the K concentration occurred when the plants were irrigated with solution in which the K increased from 0 to 10 mM (Figure 3). However, when the concentration

Cuadro 2. Efecto de la concentración de K en la solución nutritiva sobre el peso seco de raíz, bulbo, tallo, hojas jóvenes, total de hojas, flor y peso seco total de la planta en Lilium cv. Arcachon a los 60 días después del trasplante.

Table 2. The effect of the K concentration in a nutrient solution on dry root weight, bulb, stem, young leaves, total leaves, flower, total dry weight of the plant in Lilium cv. Arachon at 60 days after the transplant.


K en solución nutritiva (mM) Peso seco (g)Raíz Bulbo Tallo Hojas jóvenes Total de hojas Flor Total de planta

0 105.3az 37.1a 42.6b 33.3b 70.5 63.5 319.0b5 97.9ab 35.9ab 47.0a 39.5a 77.2 75.7 334.5a10 90.0b 32.3bc 41.0b 37.2ab 77.1 67.4 307.9b20 102.8a 30.7c 39.6b 35.1ab 72.8 69.6 315.6b

ANOVA ** ** *** * NS NS ***CV % 4.0 6.0 2.4 3.4 3.7 7.1 1.7

Cuadro 3. Concentración de K en los órganos de plantas de Lilium cv. Arcachon irrigadas con soluciones nutritivas con diferentes concentraciones de K.

Table 3. K concentration of the plant organs of Lilium cv. Arcachon irrigated with nutrient solutions with different concentrations of K.


Concentración de K (mM)Solución nutritiva Raíz Bulbo Tallo Hojas maduras Hojas jóvenes Flores Planta completa0 266.8cz 249.7c 237.6c 273.9c 249.2c 433.0b 724.0d5 448.1b 317.0b 471.2b 519.6b 467.2b 529.6a 1199.4c10 584.0b 343.6ab 658.5a 656.4a 678.7a 604.1a 1450.1b20 1062.3a 380.6a 725.0a 600.8ab 714.9a 582.0a 1685.9aANOVA *** *** *** *** *** *** ***CV % 14.0 9.0 9.9 11.5 20.9 7.8 5.0


La concentración de K en la solución nutritiva tuvo un efecto significativo en el consumo acumulado de agua ya que las plantas irrigadas con soluciones conteniendo 5 mM requirieron más agua durante todo el ciclo de cultivo (Cuadro 4). El mayor consumo de agua en plantas irrigadas con soluciones de 5 mM puede deberse tanto a la concentración de K cercano al optimo así como a un potencial osmótico de la solución que permitiese una mayor capacidad de extracción de agua. Asimismo, la fotosíntesis neta en las hojas jóvenes fue significativamente afectada por los niveles de K, aunque la tendencia fue a disminuir con niveles de 5 mM y luego se incrementó con 20 mM (Cuadro 4). En hojas maduras no se detectaron diferencias significativas en fotosíntesis neta. La conductancia estomática disminuyó significativamente en hojas jóvenes a concentraciones elevadas de K, en tanto que en las hojas maduras la conductancia fue mayor en plantas irrigadas con soluciones conteniendo 5 y 10 mM de K.

El aumento en la disponibilidad de K en la solución nutritiva estuvo relacionado con un incremento en la concentración del nutrimento considerando toda la planta (Figura 1). En general, con 5 mM de K en la solución nutritiva se presentó un notorio aumento en la concentración de K pero este aumento fue menos marcado con niveles de 10 ó 20 mM en la solución nutritiva. Algunos de los parámetros de crecimiento y fisiológicos mostraron una asociación con la concentración de este nutrimento en los órganos vegetales implicados en el proceso. La concentración de K en las hojas jóvenes tuvo un efecto cuadrático sobre la tasa de fotosíntesis en éstas ya que un nivel alto o bajo de este nutrimento resultó en una alta tasa de fotosíntesis neta, con una disminución con niveles intermedios

was elevated from 10 to 20 mM, the K concentration no longer increased, except with the exception of the root. The K concentration was higher in the root, but in all of the organs it was significantly greater when the nutrient solution contained 20 mM in roots, 10 to 20 mM in bulbs, stems, mature leaves, young leaves, or 5 to 20 mM in the flowers (Figure 3). The K concentration in the whole plant was significantly greater, even in the concentration of 5 mM for the nutrient solution

The K concentration in the nutrient soil had a significant effect on the accumulated water consumptions as the plants irrigated with the solution contained 5 mM, they required more water during the whole crop cycle (Figure 4). The greatest consumption of water in irrigated plants with a 5 mM solution could be due to the K concentration being close to the optimum or because of a potential osmosis of the solution that would permit a greater extraction of water. Also, the net photosynthesis in the young leaves was

significantly affected by the levels of K, even though the tendency decreased with levels of 5 mM and later increased with those of 20 mM (Figure 4). In the mature leaves, no significant differences of net photosynthesis were detected. The stomatal conductance significantly decreased in young leaves with elevated K concentrations while the conductance of the mature leaves was greater in irrigated plants containing K solutions of 5 and 10 mM.

The increase in the availability of K in the nutrient solution was related with an increase in the nutrient concentration considering all of the plant (Figure 1). In general, 5 mM of K in a nutrient solution presents a notorious increase in the

K (mM) Consumo acumulado de agua (ml planta)

Fotosíntesis neta (µmolCO2 m-2 s-1)

Conductancia estomática (cm s-1 )

Hojas jóvenes Hojas maduras Hojas jóvenes Hojas maduras0 2306.3abz 12.8ab 20.5 0.99ab 1.05b5 2442.0a 7.3b 19.7 1.14a 1.19ab10 2211.0b 9.7ab 21.3 0.85b 1.27a20 2258.0ab 16.3a 17.0 0.90b 1.04b

ANOVA * * NS * **CV % 4.3 35.2 20.7 12.72 7.89

Cuadro 4. Variables fisiológicas en plantas de Lilium cv. Arcachon irrigadas con soluciones nutritivas con diferentes concentraciones de K.

Table 4. Physiological variables in Lilium cv plants. Arcachon irrigated with nutrient solutions with different K concentrations.



de K (Figura 2). Igualmente, la concentración de K en las hojas jóvenes de la planta estuvo asociada cuadráticamente con el área foliar de estas hojas (Figura 3). La concentración de K en las flores también mostró una relación cuadrática con el crecimiento de éstas ya que el diámetro fue mayor con niveles intermedios de K, pero un nivel elevado no se manifestó en mayor tamaño de las flores (Figura 4). En el caso de la altura de las plantas, ésta disminuyó con concentraciones de K superiores a 1400 mM (Figura 5).

K concentration, but this increase was less marcked with levels of 10 or 20 mM in the nutrient solution. Some of the growth and physiological parameters showed an association with the concentration of this nutrient in the plant organs involved in the process. The K concentration in the young leaves had a quadratic effect on the rate of photosynthesis in these, as a high or low level of this nutrient resulted in a high rate of net photosynthesis with a decrease in intermediate levels of K (Figure 2). Equally, the concentration of K in the young leaves of the plant was quadratically associated with the growth of these plants as the diameter was greater with intermediate levels of K; elevated levels did not result in larger flowers (Figure 4).In the case of the plant height, it decreased with K concentrations above 1 400 mm (Figure 5).

Figura 1. Efecto de la concentración de K en la solución nutritiva sobre la concentración del nutrimento en Lilium cv. Arcachon considerando todos los órganos de la misma. n= 5. Barras representan el error estándar de la media.

Figure 1. Effect of the K concentration in the nutrient solution on the nutrient concentration of Lilium cv. Arachon considered all of the organs the same. n= 5. The bars represent the mean standard error.

Con

cetra

nció

n de

K en

tejid

o ve

geta

l (m

M)

Concetranción de K en solución nutritiva (mM)

1800

1600

1400

1200

1000

800

6000 5 10 15 20

Y= 750+98.5X-2.57X2

R2= 0.998

Figura 2. Efecto de la concentración de K en las hojas jóvenes (ubicadas en el tercio superior de la planta) de Lilium cv. Arcachon sobre la fotosíntesis neta de las mismas hojas. n= 5. Barras representan el error estándar de la media.

Figure 2. Effect of the concentration of K in the young leaves (located on the upper third of the plant) of Lilium cv. Arachon on the net photosynthesis of the same leaves. n= 5. Bars represent the mean standard error.

200 300 400 500 600 700 800Concentración de K(mM)

18

16

14

12

10

8

6Foto

sínt

esis

net

a (µm

ol C

O2 m

-2 s-1

Y= 34.45-0.1228X+0.0001X2

R2= 0.761

Figura 3. Efecto de la concentración de K en las hojas jóvenes (ubicadas en el tercio superior de la planta) de Lilium cv. Arcachon sobre el área foliar de las mismas hojas. n= 5. Barras representan el error estándar de la media.

Figure 3. Effect of K concentration in young leaves (located in the upper third of the plant) of Lilium cv. Arcachon on the leaf area of the same leaves. n= 5. Bars represent the mean standard error.

200 300 400 500 600 700 800Concentración de K(mM)

640

620

600

580

560

540

520

200Áre

a fol

iar d

e hoj

as jó

vene

s (cm

2 )

Figura 4. Efecto de la concentración de K en las flores sobre el diámetro de flor de Lilium cv. Arcachon. n= 5. Barras representan el error estándar de la media.

Figure 4. Effect of the K concentration on the flowers. The diameter of the Lilium cv flower. Arachon. n= 5. Bars represent the mean standard error.

Concentración de K(mM)400 450 500 550 600 650

25.5

25.0

24.5

24.0

23.5

23.0

22.5

22.0

Diá

met

ro d

e flo

r (cm

)

Y= -6.778+0.1109X+0.0001X2

R2= 0.688


Discussion

Potasssium (K) is a mobile element in vegetable tissue and it has a great importance in agricultural production and as such, a deficiency or excess concentration of this element can have effects at the anatomical, physiological, or nutrimental level (Zhao et al., 2001), translates to be detrimental in the growth and quality of the plants. Most of the evaluated response values present in this study can be defined as an optimum K concentration between 5 and 10 mM, a range that is of sufficient nutrient levels of K in Lilium. Previously, parameters of commercial interest were observed: diameter of the flower (5 to 10 mM), the greatest plant height (5 mM) and the greates dry weight (5 mM). Similar results about height and dry weight have been reported in basic cultigens (Ali et al., 2007; Delwar et al., 2010). In contrast, excessive levels (20 mM) or deficiencies (0 mM) of K cuased a reduction in the height, and the total dry weight of the plants, allows one to speculate that that concentrations greater than 10 mM correspond to toxic levels and concentrations less than 5 mM correspond to deficient levels. Varsney et al. (2001) reported a stunted height in Lilium plants, along with less flowering, due to the toxic effects provoked by high fertilization levels with K.

The largest foliar area in young leaves and the diameter of the flower obtained in the Lillium plant irrigated with K levels between 5 and 10 mM, could be because of the effect of this nutrient on cellular length- given its function as an osmosis regulator in cells, which elevates turgor and cellular expansion (Shabala et al., 2000; Shabala, 2003).

Figura 5. Efecto de la concentración de K total en planta de Lilium cv. Arcachon sobre la altura final. n= 5. Barras representan el error estándar de la media.

Figure 5. Effect of the total K concentration of the Lilium cv plant. Arcachon on the final height. n= 5. Barrs represent the mean standard error.

Concentración de K(mM)

76

74

72

70

68

66

64600 800 1000 1200 1400 1600 1800

Altu

ra d

e pla

nta (

cm)

Y= 52.83+0.37X-0.00002X2

R2= 0.895

Discusión

El K es un elemento móvil en los tejidos vegetales y tiene una gran importancia en la producción agrícola ya que una deficiencia o una excesiva concentración de este elemento puede tener efectos a nivel anatómico, f isiológico y nutrimental (Zhao et al., 2001), lo cual se traduce en detrimento en el crecimiento y en la calidad de las plantas. La mayoría de las variables respuesta evaluadas en el presente estudio, permiten definir una concentración óptima de K entre los 5 y 10 mM, rango en el cual se ubicarían los niveles de suficiencia nutrimental para K en Lilium. Lo anterior fue observado en parámetros de interés comercial como el mayor diámetro de la flor (5 a 10 mM), la mayor altura de planta (5 mM), y el mayor peso seco total de planta (5 mM). Resultados similares sobre la altura y el peso seco han sido reportados en cultivos básicos (Ali et al., 2007; Delwar et al., 2010). En contraste, niveles excesivos (20 mM) o de deficiencia (0 mM) de K causaron una reducción en la altura y el peso seco total de las plantas, lo que permite sugerir que concentraciones mayores a 10 mM corresponden a los niveles de toxicidad y menores de 5 mM corresponden a niveles de deficiencia. Varshney et al. (2001) reportaron una menor altura de las plantas de Lilium, así como una menor floración, debido a los efectos de toxicidad provocados por una alta fertilización con K.

La mayor área foliar en hojas jóvenes y el diámetro de las flores alcanzada en plantas de Lilium irrigadas con niveles de K entre 5 y 10 mM puede ser debido al efecto de este nutrimento sobre el alargamiento celular debido a su función de regulador osmótico en las células, lo que eleva la turgencia y expansión celular (Shabala et al., 2000; Shabala, 2003). Estos resultados coinciden con los reportados por Wang (2007) en Phalaenopsis ya que esta especie produce hojas más anchas al incrementar la concentración de K en la solución nutritiva. El mayor diámetro de la flor en Lilium alcanzado con la aplicación de 5 mM de K pudiera relacionarse no sólo con el efecto del K en el potencial osmótico de los tejidos florales sino además al efecto sinérgico entre el K con el transporte del NO3

- desde la raíz hacia la parte aérea, lo cual pudo favorecer la formación de compuestos esenciales (proteínas, ácidos nucleicos, fosfolípidos, polisacáridos, entre otros) (Marschner, 1995) que incrementaron la biomasa y el crecimiento de las flores.

En condiciones de deficiencia de K (0 mM) se presentó un menor peso seco total de la planta, lo cual pudo deberse a que la falta de K no permitió el transporte de agua y nutrimentos desde estos órganos de almacén hacia la parte aérea.


El aumento de la concentración de K en la solución nutritiva estuvo relacionado con un incremento en la concentración del nutrimento en todos los órganos de la planta, pero principalmente en la raíz. En los restantes órganos vegetales la tendencia a aumentar la concentración es menos marcada a altos niveles de K en la solución nutritiva, sugiriendo una probable saturación o disminución en el transporte del nutrimento desde la raíz. La tendencia predominantemente lineal de absorción de K puede ser debido a que este fue absorbido en forma pasiva a través de acarreadores o canales (Marschner, 1995).

La mayor fotosíntesis neta registrada en las hojas jóvenes se presentó con el suplemento de 20 mM de K y estuvo relacionada con una menor conductancia estomática, lo cual es opuesto a lo reportado por Egilla et al. (2005) en Hibiscus rosa-sinensis L., pues en esta especie se presentó un incremento tanto en la tasa fotosintética como en la conductancia estomática en plantas tratadas con K. Con niveles de deficiencia de K también se presentó una alta tasa fotosintética en hojas jóvenes en Lilium, lo cual es contrario a lo reportado en algodonero por Zhao et al. (2001) quienes indican que una deficiencia de K se refleja en una menor tasa fotosintética. Sin embargo, el hecho de que los Lilium irrigados con soluciones que no contenían K hayan resultado con una alta tasa fotosintética puede deberse a que tales plantas no estuvieron en condiciones de deficiencia severa pues algo de K pudo haber estado acumulado en el bulbo y éste a su vez pudo translocarse hacia las hojas jóvenes debido a la alta movilidad del nutrimento.

La alta tasa fotosintética observada en el presente experimento, ya sea en condiciones de deficiencia o toxicidad de K, puede deberse al crecimiento limitado de Lilium en estas condiciones y estar ligado a un bajo contenido de carbohidratos, como lo sugiere la menor biomasa acumulada observada en ambos niveles de K. La menor biomasa o disponibilidad de carbohidratos actúan como una señal utilizada como un regulador positivo de la fotosíntesis, pues se ha reportado que niveles insuficientes de carbohidratos inducen la expresión genética de intermediarios que estimulan este proceso (Miller et al., 2000). En contraste, en las plantas irrigadas con soluciones conteniendo 5 mM, la baja tasa fotosintética puede estar relacionada con una regulación negativa del proceso por retroalimentación debido a un buen estatus de carbohidratos, como lo sugiere el hecho de que estas plantas contenían una mayor biomasa.

These results coincide with Wang’s reports in Phalaenopsis as this species produces the widest leaves upon increasing the K concentration in the nutrient solution. El greatest flower diameter in Lillium was reached with the application of 5 mM of K, which could relate not only the effect of K in potential osmosis of the floral tissues, but rather in the synergistic effect between K with the transportation of NO3. From the root to the aerial part, could favor the formation of composed essentials (protein, nucleic acids, phospholipids, polysaccharides, and others (Marschner, 1995) that increase the biomass and the growth of flowers.

The conditions of a K deficiency (0 mM) was revealed as a smaller total plant weight, which could be due to the fact that K did not allow the transport of water and nutrients from the organs to any other part.

The increase in the K concentration of the nutrient solution is related to an increase in nutrient concentration for all of the plant’s organs, but principally in the root. In all of the other plant organs, the tendency to increase the concentration is less marked at high K levels in a nutrient solution, continuing a probably saturation or decrease in the transportation of nutrients from the root. The predominant lineal tendency of absorption of K can be due to the fact that it was absorved in a passive form through the channels or canals (Marschner, 1995).

The greatest net photosynthesis in the young leaves was revealed with the supplement of 20 mM of K and was related to a lesser stomatical conductance, which is the opposite of whate Egilla et al. (2005) had reported seeing in Hibiscus rosa-sinensis L.; in this species, there was an incaeas in as much as the net photosynthesis rate as in the stomatal conductance in plants treated with K. With deficient levels of k, there would also be a presence of high photosynthesis rates in young leaves in Lilium, wchih contested wihat Zhao et al. reported in cotton fields (2001) who indicated that the a deficiency in K is reflected through a lower rate of photosynthesis. However, the fact that Lillium, irrigated with solutions that did not contain K and resulted in a higher rate of photosynthesis could be due to the fact that such plants were in severely deficient conditions, something that K could not have accumulated in the bulb and at the same time relocate it to the young leaves given the high movement of the nutrient

The high rate of photosynthesis was observed in the current experiment, whether in deficient conditions or toxic conditions of K, it could be due to the limited growth of Lilium in these conditions and linked to a low carbohydrate


El K ha sido asociado con un antagonismo con el Mg, por lo que niveles elevados del primero resultan frecuentemente en una deficiencia del segundo (Venkatesan y Jayaganesh, 2010). Sin embargo, en nuestro estudio parece poco probable que se haya presentado una deficiencia de Mg incluso a altos niveles de K tanto en la solución como en los tejidos vegetales. Esto se deduce del efecto no significativo sobre la concentración de clorofilas como lo sugieren los índices SPAD cuantificados. La no deficiencia de Mg en este experimento puede deberse a que la turba empleada como sustrato ha sido adicionado con cal dolomítica para elevar el pH a niveles adecuados (Handreck y Black, 2002). El Mg contenido en la cal dolomítica pudo haber representado un abastecimiento extra a lo aplicado en el riego, de tal manera que la competencia con K no fue lo suficiente para afectar la absorción. Asimismo, el bulbo original pudo haber contenido reservas de Mg que serían removilizados por la planta en caso de ser necesario. Esto a su vez sugiere la probable diferenciación en la regulación de la fotosíntesis por el limitado crecimiento de las plantas en condiciones de deficiencia o toxicidad.

Con base en los resultados obtenidos en el presente trabajo, se concluye que la concentración de K para el cultivo de Lilium en un sustrato como la turba acida deberá encontrarse entre 5 y 10 mM ya que con estos niveles se logra obtener el máximo crecimiento de plantas y calidad de f lores. Concentraciones menores de 5 mM están asociadas con deficiencia del nutrimento en tanto que con más de 10 mM se asocian a una toxicidad. Recientemente, Marín et al. (2011) reportaron que la concentración óptima de K en Lilium creciendo en perlita se encuentra entre 3.1 y 5.4 mM de K, lo cual es ligeramente por debajo de lo reportado en el presente estudio. Esta diferencia puede deberse a que alguna proporción del nutrimento suplementado en la solución nutritiva haya sido inmovilizada por los microorganismos durante la descomposición de la turba ácida en la cual se desarrollaron las plantas.

Literatura citada

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content, as suggested by the little accumulated biomass observed at both K levels. Less biomass or availability of carbohydrates acts as signal, used as a positive regulator of photosynthesis, and with reports that insufficient levels of carbohydrates could incur the genetic expression of intermediaries that stimulate the process (Miller et al., 2000). Contrastingly, the plants irrigated with solutions containing 5mM, showed a low rate of photosynthesis, which could be related to the negative regulation of the process by retro-feed given a good state of carbohydrates, as is suggested by the fact that these plants contain a higher biomass.

The K has been associated with antagonism of Mg, which by the elevated levels in the former can frequently provoke a deficiency in the latter (Venkatesan y Jayaganesh, 2010). However, in our study, it appears highly unlikely that there was a Mg deficiency, even with the high levels of K as as much in the solution as in the plant tissues. It is deduced that there is an insignificant effect on chlorophyll concentration, as suggested by the by the quantified SPAD indices. The lack of Mg in this experiment can be due to the peat employed as substratum had been treated with dolomitic lime to adequately elevate the pH levels (Handreck y Black, 2002). The Mg content in the dolomitc cal could have represented an extra supply of what was applied durin irrigation, in which case, the competition with K was not sufficient enough to affect absorption. Also, the original bulb could have contained reserves of Mg that would remobilize in the plant if necessary. This, in turn, suggests that the probable differentiation in the photosynthetic regulation by the limited growth in the plant is because of conditions of deficiency or toxicity.

Based on the results obtained in this study, it is concluded that the concentration of K for the cultigens Lillium in a substratum with acidic peat, should be between 5 and 10 mM, as we can see that these levels obtain maximum plant growth and flower quality. Lower concentrations (less than 5mM) are associated with nutrient deficiency, just as above 10 mM is associated with toxicity. Recently Marín et al. (2001) reported that the optimal K concentration in Lilium growing in perlite is between 3.1 and 5.4 mM, which is slightly below what was found in the present study. This difference could be due to a portion of supplemental nutrients in the nutrient solution- having been immobilized by micro-organisms during the decomposition of the acidic peat in which the plants were developed.



Delwar, M. D.; Hanafi, M.; Talib, J. and Jol, H. 2010. Effects of nitrogen, phosphorus and potassium levels on kenaf (Hibiscus cannabinus L.) growth and photosynthesis under nutrient solution. J. Agric. Sci. 2:49-57.

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Evaluación financiera de la Reserva Cinegética Santa Ana*

Financial evaluation of the Santa Ana Hunting Reserve

Anel de la Vega Mena1§, Dora Ma. Sangerman-Jarquín2, José Alberto García Salazar1, Agustín Navarro Bravo1, Miguel Ángel Damián Huato3 y Rita Schwentesius de Rindermann4

1Posgrado en Economía. Colegio de Postgraduados. Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco, km. 36.5. C. P. 56230, Montecillo, Texcoco, Estado de México. 1Campo Experimental Valle de México. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5, Coatlinchán, Estado de México, México. C. P. 56250. ([email protected]; [email protected]). Departamento de Agroecología y Ambiente del Instituto de Ciencias, de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Avenida 14 Sur 6301, Ciudad Universitaria. C. P. 72570. Puebla, Puebla, México. ([email protected]). 4Programa de Investigación en Agricultura Sustentable CIIDRI. Carretera México- Texcoco, km 38.8, Chapingo, Texcoco, Estado de México. Tel. 01 595 108 911. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: septiembre de 2011


Resumen

La investigación se centró en la experiencia de la Reserva Cinegética Santa Ana, debido a que ha orientado su operación al uso integral y conservación de sus recursos, con diversificación de actividades tales como la cacería deportiva; la cría y entrenamiento de perros de caza. Se evaluó la viabilidad financiera en dos partes, la primera se hizo una proyección a 10 años contemplando el contrato de arrendamiento que tiene la reserva, en la segunda, la proyección se realizó a 20 años; ya que la construcción del edificio y la cerca son el rubro más importante de este proyecto. Ambas partes tuvieron dos escenarios, en el primero se utilizaron los costos de inversión de 2007 y los costos de operación de 2007 a 2008, en segundo lugar se consideró como si la inversión iniciara en 2007. Con una tasa de actualización de 12% los indicadores obtenidos valor actual neto, relación beneficio-costo, relación beneficio-inversión neta y la tasa interna de rentabilidad, en ambas partes y con los dos escenarios demostraron que la reserva es viable financieramente. Otro aspecto importante fue la determinación del costo del viaje; es decir, el monto total de gastos en que se incurre desde el sitio de residencia al costo de casa, fue de $ 96 236 pesos para 350 personas por año, que indica una derrama económica indirecta que genera la reserva.

Abstract

This investigation was focused on the experience of the Santa Ana Hunting Reserve, since it has led its operation to the integral use and conservation of its resources, with a diversification of activities such as sport hunting and breeding and training of hunting dogs. The financial feasibility was analyzed in two parts. For the first one, a 10-year projection was made, contemplating the lease contract that the reserve has, and in the second one, the same projection was made for 20 years, since the construction of the building and the fence are the most important item in this project. Both parts had two scenarios: in the first, we used the investment costs of 2007 and operating costs from 2007 to 2008, and in second place, we looked at it as though investment had begun in 2007. With an updating rate of 12% the indicators obtained (current net value, cost: benefit ratio, benefit: net investment ratio, and internal profitability rate) in both parts, and with both scenarios, showed that the reserve is financially feasible. Another important aspect was determining travel costs, i.e., the total amount of expenses incurred into from the place of residence to the cost of a house. The total for this was MX$96 236 pesos for 350 people a year, indicating an indirect revenue that the reserve generates.

Anel de la Vega Mena et al.1024 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

Palabras clave: conservación, recursos naturales, viabilidad financiera.

Introducción

La enorme diversidad biológica en México no ha correspondido, hasta ahora, con el aprovechamiento racional de sus ecosistemas, recursos naturales, especies silvestres de flora y fauna y protección de acervos genéticos y funciones ecológicas. Tradicionalmente, esta gran riqueza natural ha sido sobrexplotada o desaprovechada, perdiéndose así oportunidades presentes y futuras de desarrollo rural y regional ligadas a la conservación y utilización sustentable.

Constituidas formalmente o no, la mayoría de las actuales actividades económicas rurales y urbanas que utilizan directa o indirectamente recursos de la vida silvestre tienen un marcado énfasis depredador. Para frenar esas tendencias de deterioro y pérdida de la vida silvestre y para sentar las bases que estimulen su conservación y aprovechamiento sustentable, es imprescindible identificar su potencial económico.

Con el fin de proteger mediante un manejo adecuado, la Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales (SEMARNAT, 2003) otorgó a la regulación de los recursos de flora y fauna silvestre el carácter de instrumento de política ambiental, a través del Programa de Conservación de la Vida Silvestre y Diversificación Productiva en el Sector Rural 2000- 2003; cuyo objetivo general es conservar la biodiversidad de México y aprovechar oportunidades de diversificación económica; cabe mencionar a demás algunos de los objetivos específicos los cuales son: 1) establecer incentivos para la configuración de intereses privados y públicos a favor de la conservación de la flora y fauna silvestres a través de su aprovechamiento sustentable; y 2) generar divisas, nuevas fuentes de ingresos y empleo en áreas rurales del país, de manera entrelazada con la protección y conservación de las especies. Se han mencionado sólo dos objetivos específicos, porque es en ellos donde descansa uno de los instrumentos que propone este programa y se refiere a las unidades de producción.

Para contribuir a compatibilizar y reforzar mutuamente la conservación de la biodiversidad y por ende la vida silvestre con las necesidades de producción y desarrollo socioeconómico del sector rural en México, se concretó la integración y operación del Sistema de Unidades para la Conservación,

Key words: conservation, natural resources, financial feasibility.

Introduction

The enormous biodiversity in Mexico has not corresponded, so far, with the rational exploitation of its ecosystems, natural resources, wild plant and animal species, and the protection of genetic heritage and ecologicalfunctions. Traditionally, this great natural wealth has been over- or underused, which has meant missing out on current and future opportunities for rural and regional development linked to the conservation and sustainable use.

Whether formally constituted or not, most of the current rural and urban economic activities that directly or indirectly use wildlife resources have a strong predatorial emphasis. In order to stop those tendencies of deterioration and loss of wildlife, and to lay the foundations that stimulate their conservation and sustainable use, it is imperative to identify their economic potential.

In order to protect with an adequate management, the Ministry of the Environment and Natural Resources (SEMARNAT, 2003) gave the regulation of wildlife resources the quality of an instrument for environmental policies, through the Program for the Conservation of Wildlife and Productive Diversification in the Rural Sector 2000-2003. The general aim of this program is to preserve the biodiversity in Mexico, and to take advantage of opportunities for economic diversification. It is also worth mentioning some of the specific objectives: 1) create incentives for the configuration of private and public interests for the conservation of wildlife through its sustainable use; and 2) to generate an income, as well as new sources of income and jobs in rural areas of the country, interwoven with the protection and conservation of species. Only two specific aims have been mentioned, because in them lie one of the instruments that this program suggests, and it refers to the production units.

To contribute to the mutual compatibilization and reinforcement of the conservation of biodiversity, and therefore of the wildlife, with the production and

Evaluación financiera de la Reserva Cinegética Santa Ana 1025

Manejo y Aprovechamiento sustentable de la Vida Silvestre (SUMA), en 2007. Se ha desarrollado la Unidad para la Conservación, Manejo y Aprovechamiento Sustentable de la Vida Silvestre (UMA), partiendo de la propuesta del programa de conservación de la SEMARNAT, la cual está constituida por propiedades o conjunto de propiedades privadas, ejidales o comunales, o bien empresas sujetas a registro, manejo de hábitat, monitoreo poblacional, procesos sustentables de aprovechamiento, planes de manejo y certificación de la producción Dorbush y Fischer (2001). En este esfuerzo se contempla en binomio lógico conservación-aprovechamiento, dando énfasis al manejo adecuado del hábitat, además de que tiene funciones muy importantes que son la propagación, recuperación, generación de pies de cría, educación y reintegración a su ambiente natural de especies silvestres.

Bajo este esquema existen experiencias que no se dan a conocer de UMA´s que hacen uso diversificado de los recursos con los que cuentan, manteniendo y permitiendo a su vez la regeneración de las áreas donde se ubican así como también su flora y fauna nativas Muñante (2007). Por esto se consideró de gran utilidad e importancia analizar y evaluar la experiencia que ha tenido la Reserva Cinegética Santa Ana, debido a que ha orientado su operación al uso integral de todos sus recursos, ofrece además un panorama concreto de diversificación de actividades.

El trabajo de investigación se centra en la derrama económica de las diferentes actividades que se llevan a cabo en la UMA en cuestión, como la cacería de perdiz chukar, venado texano, borrego muflón, ciervo rojo, jabalí europeo, antílope de cuello negro, ciervo sika y borrego berberisco; además ofrece el valor escénico del sitio para aquellos que gustan de observar en forma directa la vida silvestre o tomar fotografías, montar a caballo; otra actividad importante es la cría y entrenamiento de perros de caza.

Otro aspecto que es muy importante considerar, son los gastos que llevan a cabo las personas para trasladarse a la reserva, que se engloban en lo que se denomina el costo de viaje; dichos gastos son intrínsecos a la cacería deportiva, y a su vez forman parte del ingreso directo de otras personas ajenas al sitio. En muchas ocasiones son considerados como gastos indirectos, que se derivan tanto de la decisión de ir al coto de caza, como la de practicar este deporte, que no son cuantificados y no afectan en sí el ingreso que percibe la Reserva. Sobre todo se evalúa la experiencia como la alternativa de manejo que debe darse a las UMA´s y que podría reproducirse (Maddala y Miller, 2009).

socioeconomic development needs in Mexico, the integration and operation of the Unit System for the Conservation, Management and Sustainable Use of Wildlife (SUMA, 2007), was formalized in 2007. The Unit for the Conservation, Management and Sustainable Use of Wildlife (UMA) has been developed, based on SEMARNAT's conservation program proposal, which is made up of properties or sets of private, ejidal, or communal properties, or companies subject to registration, habitat management, population monitoring, sustainable use processes, management plans and production certification Dorbush y Fischer (2001). This effort contemplates a logical pair conservation-use, with emphasis on the adequate habitat management, as well as very important functions such as dissemination, recovery, breeding, education and integrating wild species back into their communities.

Under this scheme, there are experiences of UMA's that are not known, and that use their resources in a diversified way, maintaining and allowing the regeneration of the areas in which they are located, as well as the native wildlife Muñante (2007). This is why it is considered so important and useful to analyze and evaluate the Santa Ana Hunting Reserve experience, since its operation has been oriented towards the integral use of all its resources, as well as offering a concrete outlook of diversification of activities.

The research is based on the income from the diverse activities carried out in the UMA in question, such as hunting Chukar partridge, white-tailed deer, bighorn sheep, red deer, wild boar, blackbucks, Sika deer and barbary sheep; it also offers the scenic value of the site, for people who enjoy watching wildlife directly, taking photographs or horseback riding; another important activity is the breeding and training of hunting dogs. Another aspect worth considering are the expenses people incur into to go to the Reserve, which are included in what we call travel expenses. These expenses are intrinsic to sport hunting, and are also a part of the direct income of people from outside the place. These are often considered indirect expenses, which derive from the decision of going to the reserve, as well as from going hunting, and that are not quantified and do not affect the Reserve's income. The experience is particularly evaluated as the management experience that must be given to UMA's, and that could be reproduced (Maddala y Miller, 2009).


La ganadería diversificada

La coyuntura registrada en la rentabilidad de las líneas de producción en general durante los últimos años, caracterizada por la contracción de los mercados y la disminución de los márgenes de las utilidades al productor, así como la necesidad creciente de la población humana de recreación y esparcimiento, han influenciado en gran medida el surgimiento y desarrollo de la ganadería diversificada como actividad productiva.

Los ranchos cinegéticos son una oportunidad de diversificación ganadera, porque han demostrado y prometen ser una actividad económica de gran importancia, por ser actualmente de las más rentables, sobre todo en las regiones ecológicas del noreste, noroeste, norte y además poco a poco se han reproducido experiencias similares en las regiones centro y sur de México. Investigaciones realizadas por (Azqueta, 2007; Pope y Just, 2006) señalan que la importancia radica en el hecho de ser una actividad altamente generadora de divisas, de gran impacto social por la derrama económica y empleos que representa.

La Asociación Nacional de Ganaderos Diversificados, Criadores de Fauna (ANGADI), establece el compromiso con el país de coadyuvar con el Gobierno Federal a través del modelo de ganadería diversificada a la producción y aprovechamiento racional de la vida silvestre, en la realización del “Programa de Conservación de la Vida Silvestre y Diversificación Productiva en el Sector Rural 2000- 2003”, dado a conocer en Hampolol, Campeche el 2007 cuyos objetivos son los siguientes: el objetivo general es conservar la biodiversidad de México y aprovechar las oportunidades de diversificación económica para el sector rural.

Los objetivos particulares son: 1) establecer incentivos para la configuración de intereses privados y públicos a favor de la conservación de la flora y fauna silvestres a través de su aprovechamiento sustentable; 2) generar divisas, nuevas fuentes de empleo en las áreas rurales del país, de manera entrelazada con la protección y conservación de los ecosistemas; 3) promover y facilitar la conservación de grandes extensiones de hábitat para la vida silvestre; 4) disminuir las probabilidades de extinción y fomentar la recuperación de especies carismáticas de alto significado ecológico, simbólico y económico para la identidad regional y nacional; 5) fortalecer el marco normativo institucional apegándose al cumplimiento de la ley y de las normas vigentes en materia de aprovechamiento de

Diversified stockbreeding

The situation recorded for the profitability of the production lines in general in recent years, characterized by the economic downturn and the reduction of profit margins for the producer, as well as the growing human need for recreation and leisure activities have influenced largely the emergence and growth of diversified stockbreeding as a productive activity.

Hunting ranches are an opportunity for the diversification of livestock, because they have proven and promised to become a very important economic activity, due to their being one of the most profitable activities, especially in the ecological areas of the northeast, northwest, and north of the country (Pope y Just, 2006; Azqueta, 2007). Also, similar experiences have been slowly becoming more and more common in the center and south of the country. Its importance lies in the fact that it is a strong source of income, with a high social impact due to the creation of revenue and jobs it brings.

The National Association of Diversified Cattle Farmers and Animal Breeders (ANGADI), establishes a commitment with the country, to contribute to the Mexican Government, through the Diversified Stockbreeding model, with the rational production and use of wildlife, in setting forth the “Program for the Conservation of Wildlife and Productive Diversification in the Rural Sector, 2000- 2003”, presented in Hampolol, Campeche in 2007. The aims of this program are as follows: the general objective is to preserve the Mexican biodiversity and take advantage of the economic diversification opportunities for the rural sector.

The particular objectives are: 1) to establish incentives for the configuration of private and public interests for the conservation of wildlife through sustainable use; 2) to produce an income, new job sources in rural areas of the country, interwoven with the protection and conservation of the ecosystems; 3) to promote and facilitate the conservation of large areas of habitats for wildlife; 4) reduce the probabilities of extinction and to promote the recovery of charismatic species with a high environmental, symbolic and economic significance for the regional and national identity; 5) to strengthen the institutional regulatory framework according to the law and valid regulations in terms of wildlife use; 6) to guarantee administrative actions that have a repercussion


vida silvestre; 6) garantizar las acciones administrativas necesarias que repercutan en la protección de las especies listadas en la NOM-ECOL-059/94; y 7) contribuir a la continuidad de los patrones y procesos naturales en todos los ecosistemas, a través de esquemas de aprovechamiento sustentable, fincadas en información técnica y científica sólida (ANGADI, 2004).

Los recursos naturales renovables se han constituido desde hace muchos años en importantes fuentes generadoras de bienes y servicios a la sociedad; sin embargo, dichos recursos han estado sujetos a un aprovechamiento irracional, que ha motivado que muchas especies de flora y fauna estén amenazadas o en peligro de extinción.

Las causas por las cuales esa gran diversidad de especies de fauna silvestre, estén al borde de la extinción son, entre otras, la caza furtiva, los usos inadecuados con fines de subsistencia, la libre apropiación de alguna especie sin ninguna restricción y la destrucción y transformación del hábitat natural mediante el desmonte masivo y quema total no planificados (Brigham, 2008; O´Donell y Woodland, 2005)). Sin embargo, es importante mencionar como un ejemplo palpable que a partir de la década de los 90´s, el venado cola blanca se encuentra en franca recuperación, por las acciones que han estado realizando muchos ganaderos diversificados criadores de fauna, los gobiernos de los estados y la SEMARNAT para su repoblación y aprovechamiento sostenible; ya que existe la plena convicción de que la única forma para hacer posible la preservación de la fauna silvestre, consiste en hacerla productiva y de una forma que conlleve en sí misma la propia conservación del recurso; es decir, a través del binomio conservación-aprovechamiento (CONABIO, 2006) .

Por lo anterior, se requiere impulsar programas como el de la ganadería diversificada, el cual demuestra en forma contundente que ciertas especies de fauna silvestre, representan una fuente alternativa de riqueza importante para los tenedores del recurso en el medio rural; como lo son las 109 especies de caza deportiva que se manejan en México y las cuales representa 3.5% de los vertebrados superiores terrestres susceptibles de algún tipo de aprovechamiento; tal es el caso de la cacería deportiva del venado cola blanca, que debido al uso legal y sostenible que se le ha dado a esta especie, representa el más importante de los aprovechamientos por la captación de ingresos a la federación por concepto de pagos de derechos en la expedición de los permisos de caza (más de 7 000) y por la derrama económica que se genera en las áreas permitidas para su cacería Babier (2002).

on the species listed in the NOM-ECOL-059-94; and 7) to contribute to the continuity of natural patterns and processes in all ecosystems, with schemes for sustainable use, built on solid technical and scientific information (ANGADI, 2004).

For many years, renewable natural resources have been important sources of goods and services for society; however, these resources have been subjected to irrational use, which has led to many wildlife species becoming threatened or endangered.

The causes behind these species being on the verge of extinction are overhunting, inadequate use for subsistence, the free and unrestricted appropriation of a species, and the destruction and transformation of the natural habitat using massive dismantling and transformation of the natural habitat and complete unplanned burning (O´Donell y Woodland, 2005; Brigham, 2008). However, it is important to mention, as a tangible example that since the 1990´s, the whitetail deer has been in recovery, due to actions that many animal-breeding cattle farmers have been taking, as well as state governments and the SEMARNAT, for their repopulation and sustainable use. This is due to the conviction that the only way to preserve wild animal species is to make it productive in a way that entails the conservation of the resource, as such; i.e., through conservation-use (CONABIO, 2006).

Due to this, it is important to enhance programs such as diversified stockbreeding, which clearly shows that certain species of wild animals are an alternative source of important wealth for the holders of this resource in rural areas. The same applies to the 109 species for sport hunting in Mexico, which account for 3.5% of the higher land vertebrates susceptible to some type of use. Such is the case of sport hunting for white-tailed deer, which, due to its legal and sustainable use, is the most important income-raising use for the federation, due to payments of rights in issuing hunting permits (over 7 000) and the income generated in the areas in which hunting it is permitted Babier (2002).

In Mexico, “diversified stockbreeding” is the name given to the combined production of domestic livestock species and the rational and sustained use of native or introduced wildlife species Brook et al. (2005). When setting up a hunting ranch, it is not crucial to have domestic cattle, since there can only be induced and native wildlife species.


En México se denomina “ganadería diversif icada” a la producción combinada de especies ganaderas domésticas y el aprovechamiento racional y sostenido de las especies de plora y fauna silvestres nativas o introducidas Brook et al. (2005). En el establecimiento de un rancho cinegético no es indispensable que exista ganado doméstico; ya que sólo pueden existir las especies de fauna y flora silvestres inducidas y nativas.

La ganadería diversificada nace oficialmente en 1987 con la organización de los productores ganaderos del noreste mexicano, culminada en la creación de la Asociación Nacional de Ganaderos Diversificados, Criadores de Fauna (ANGADI), cuyo objetivo es fomentar la producción y aprovechamiento racional de la vida silvestre, así como la conservación de la biodiversidad de México. La ANGADI está adherida a la Confederación Nacional Ganadera (CNG), organismo cúpula de los ganaderos de México y reconocida por la Secretaría de Agricultura Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) y la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT, 2003).

Actualmente existen en el país más de cuatro millones de hectáreas manejadas con enfoque de ganadería diversificada, superficie que se puede incrementar 10 veces más para llevarla hasta los 40 millones de hectáreas en las cuales se tendría una actividad productiva sustentable y rentable con la preservación de los recursos de la vida silvestre.

La operación de empresas de este tipo implica varios aspectos generales a considerar. Primero las tecnologías adoptadas para el manejo deben ser acordes entre las especies en producción, cualquier acción no afín, será en demérito de la productividad y rentabilidad, y segundo, las tecnologías utilizadas deberán promover la conservación del equilibrio en el ecosistema; es decir, manejar el hábitat para mejorar su condición, implicando la obligación de preservar las especies tanto de la fauna como de la flora y demás recursos que intervengan Randal (2003). Esto hace necesario, conocer ampliamente las especies a aprovechar y los ecosistemas en los cuales se desarrollan.

La administración de una empresa de ganadería diversificada en México, donde las especies de fauna silvestre son aprovechadas con fines cinegéticos principalmente, contempla por un lado la necesidad de lograr una producción y por el otro hacer un aprovechamiento racional de las especies. La administración de la producción tiene que ver con la planeación del manejo del ecosistema (hábitat) y con la planeación del manejo de las especies (poblaciones). La

Diversif ied stockbreeding began off icially in 1987 with the organization of cattle farmers in the Mexican northeast, which concluded in the creation of the National Association of Diversified Cattle Farmers and Animal Breeders (ANGADI), which has the objective of promoting the rational production and use of wildlife, as well as the conservation of biodiversity in Mexico. The ANGADI is attached to the National Livestock Confederation (CNG), the leading organism for cattle farmers in Mexico and acknowledged by the Ministry of Agriculture, Livestock, Rural Development and Food (SAGARPA) and the Ministry of the Environment and Natural Resources (SEMARNAT, 2003).

In Mexico, there are currently over four million hectares used for diversified stockbreeding. This surface could be multiplied tenfold, up to 40 million hectares, which would contain a sustainable and profitable productive activity, while preserving wildlife resources.

Operating this type of business implies several general aspects that must be considered. First, the adoption of technologies for its management must be accordingly with the species produced. Any unrelated action will go against productivity and profitability. Secondly, the technologies used must promote the conservation of the balance in the ecosystem, i.e., the habitat must be managed in such a way that its condition is improved, which implies the obligation of preserving wildlife and any other resources that intervene Randal (2003). This makes it necessary to have a wide knowledge of the species to be used and the ecosystems in which they develop.

The administration of a diversified stockbreeding company in Mexico, where wild animal species are used mostly for hunting purposes, contemplates, on one hand, the need to obtain production, and on the other hand, making a rational use of the species. The administration of production has to do with planning the management of the ecosystem (habitat) and with planning the management of the species (populations). The administration of the use or harvest must consider the planning of the most suitable hunting methods for each particular business (FIRA, 1992).

Importance of diversified stockbreeding

The large diversity of the plant components that make up the different natural plant systems in Mexico, from xerofile scrublands, pine and oak forests, to the humid


administración del aprovechamiento o cosecha, por su parte debe considerar la planeación de los métodos de caza más adecuados para cada empresa particular (FIRA, 1992).

Importancia de la ganadería diversificada

La gran diversidad de los componentes vegetales que conforman los diferentes sistemas de vegetación natural de México, desde los matorrales xerófilos, bosques de pino y encino, hasta las selvas tropicales húmedas, han sido el hábitat natural de una gran diversidad de especies de la fauna silvestre nativa, que durante muchos años no fue considerada dentro de los esquemas de producción ganadera y aprovechamiento racional de los pastizales naturales, como parte importante de los recursos naturales renovables de los que disponen los ganaderos, para hacer más productivas y rentables sus empresas Chung, (2004) Esto debido en parte a la falta de legislación que permitiera el uso racional y legal de dicha fauna; sin embargo, tomando en cuenta los cambios de la normatividad ecológica, en la actualidad permite el aprovechamiento sostenible de la fauna silvestre, que traiga consigo su repoblamiento y conservación, así como beneficios económicos y ecológicos, tanto para las comunidades rurales, como para los poseedores del recurso natural (BANXICO, 2000; Gittinger, 2004).

Importancia económica

La ganadería diversificada ha demostrado, que las áreas donde se ha mantenido el hábitat y se ha procurado la conservación y desarrollo de la fauna silvestre en esas zonas, la productividad y rentabilidad de los sitios se ha incrementado en el orden de 20% a 100%, evaluado en ingresos brutos ya que no cuesta producirlo; es decir, es un recurso que se encuentra en esos sitios con respecto a las explotaciones ganaderas “tradicionales”, en este sentido investigaciones realizadas en Estados Unidos de América y Canadá (Shristensen et al., 2003; Shidy y Baanante, 2008) explican que dependen de las especies cinegéticas que es posible aprovechar racionalmente; la situación actual de sus poblaciones; la calidad del hábitat disponible y las mejoras que se hagan al mismo para beneficio de la fauna silvestre: fuentes de agua (presas de abrevadero y bebederos), suplementación alimenticia, tratamientos a la vegetación y otras mejoras.

En el año de 2007, la cacería deportiva generó alrededor de 24.7 millones de pesos para los 120 organizadores cinegéticos registrados en el país, hoteles, restaurantes, guías y armeros. Además de los 10 millones de pesos que correspondieron a pagos de los derechos de caza.

rainforests, have been the natural habitats of a large diversity of native wild animals, which, for many years, have not been considered as a part of livestock production schemes and the rational use of natural grasslands, as an important part of the renewable natural resources cattle farmers have to make their businesses more productive and profitable Chung (2004). This is partly due to a lack of legislation that allows them to use the fauna in a rational and legal way. Nevertheless, considering the changes in the environmental regulations, it is currently permitted to make a sustainable use of wild animal species that brings its repopulation and conservation, as well as economic and environmental benefits, both for rural communities and for the owners of the natural resource (BANXICO, 2000; Gittinger, 2004).

Economic importance

Diversified stockbreeding has proven that in areas in which the habitat has been secured and the conservation and development of wild animals have been maintained, productivity and profitability of the areas has increased between 20% and 100%, evaluated in gross income, since producing it has no costs. In other words, it is a resource that is found in those places in regard to “traditional” livestock exploitations, (Shristensen et al., 2003; Shidy y Baanante, 2008) depending on the hunting species that can be used rationally, the current situation of the populations, quality of the habitat available and the improvements made to it in benefit of the wild fauna: water fountains (watering holes and fountains), dietary supplements, treatments for the plant life, and other improvements.

In 2007, sport hunting produced an income of approximately 24.7 million pesos for the 120 hunting organizers registered in Mexico, hotels, restaurants, guides and armorers; this, along with the 10 million pesos for hunting rights.

An example of the economic importance of diversified stockbreeding: in the 2007-2008 hunting season, according to data provided by the National Ecology Institute (INE) in 1998 to ANGADI, 12 432 sport hunting permits were issued for white-tail deer in Mexico. For the National government, this meant an income of $45 685 005 pesos from the payment of rights. Table 1 shows the permits granted for white-tail deer by states in the 2007-2008 season.


Un ejemplo de la importancia económica de la ganadería diversificada, en la temporada cinegética 2007-2008; conforma a los datos que proporcionó el Instituto Nacional de Ecología (INE) en 1998 a ANGADI; se expidieron 12 432 permisos de caza deportiva para el venado cola blanca en el ámbito nacional, lo que representó para el Gobierno Federal la obtención de ingresos de $ 456 585 005 pesos por concepto de pago de derechos, en el Cuadro 1 se muestra los permisos expedidos de venado cola blanca por entidad federativa en la temporada 2007-2008.


El análisis financiero se llevaba acabo en dos partes y bajos dos escenarios. En la primera parte la proyección se hace a 10 años, ya que la reserva tiene un contrato de arrendamiento por ese tiempo, en la segunda se hace la proyección a 20 años, ya que el rubro más importante de inversión son las construcciones y éstas tienen una vida útil de ese tiempo.

Escenarios analizados

Escenario uno

Se tomaron los datos de la inversión inicial hecha en 1995, los costos de operación de 2007 a 2008, los ingresos de 2007 a 2008 y se proyectó a 10 y 20 años.

Un aspecto importante que hay que destacar, es que los datos proporcionados, están a precios corrientes; es decir, al que existe en determinado momento en el mercado, de esta forma lo refiere Chalita y Torres (2008). Por lo tanto, lo primero que se debe considerar en este análisis, es que se deben tener valores que puedan ser comparables entre sí. Se deben ajustar los precios nominales al incremento generalizado de los precios; es decir, se obtienen los precios reales, así los precios de 2007 se hacen equivalentes a los de 2008 lo que permite homologar.

Escenario dos

Se considera como si la inversión iniciará en 2007, que en el análisis financiero serán los datos del año uno se proyectarán a 10 y 20 años.

Los análisis financieros, bajo estos dos escenarios se hacen utilizando el paquete análisis de proyectos (Anpro).


The financial analysis is carried out in two parts and under two scenarios. In the first part, a 10-year projection is made, since the reserve has a renting contract for that period of time. In the second part, a 20-year projection is made, since the most important sphere of investment are the buildings and they have a lifespan for that period of time.

Scenarios analyzed

Scenario one

Data were taken of the initial investment in 1995, the operating costs from 2007 to 2008, incomes from 2007 to 2008, and projections were to 10 and 20 years.

An important aspect worth highlighting is that the data provided are in current prices, or the prices that exist at a given moment in the market Chalita y Torres (2008). Therefore, the first thing to consider in this analysis is that there must be values that can be mutually comparable. Nominal prices must me adjusted to the generalized rise of prices, i.e., real prices are obtained, so the prices from 2007 become equal to those from 2008, which helps reach standardization.

Estados Núm. de permisos Ingresos ($*)Campeche 17 8 235Chihuahua 579 281 057Coahuila 1 166 565 510Durango 101 48 985

• Comarca Lagunera 110 53 350Michoacán 112 34 573Nuevo León 1 310 635 350Oaxaca 20 9 700Quintana Roo 7 3 395Sinaloa 160 77 600Sonora 2 723 1 320 655Tamaulipas 1 020 494 700Zacatecas 107 51 895Total 7 432 3 585 005

Cuadro 1. Permisos expedidos de venado cola blanca temporada cinegética 2007-2008.

Table 1. Permits granted for whitetail deer, 2007-2008 Hunting Season.

Fuente: Instituto Nacional de Ecología. Dirección General de Vida Silvestre, 2007.


Indicadores financieros

A continuación se presenta el Cuadro 2 en el cual ref iere a la in terpre tac ión de los indicadores analizados.

Análisis de sensibilidad

Autores(as) señalan Pindyck y Rubinfeld (2007), que una vez que se han calculado los indicadores VAN, B/C, N/K y TIR, se lleva a cabo el análisis de sensibilidad, que para este caso se dividió en dos partes: 1) tasas de actualización de 15, 20 y 25%, para el cálculo de indicadores; y 2) incrementar costos y disminuir ingresos en 5, 10 y 15% respectivamente para el cálculo de los mismos.

Determinación de costo de viaje

Para realizar el cálculo del costo de viaje a la Reserva Cinegética Santa Ana, se tomaron en consideración los siguientes elementos:

Número promedio de salidasGasto promedio por concepto de permisosNúmero promedio que dura la salidaNúmero promedio de permisos por cazadorNúmero promedio de personas por salidaGasto promedio por salida y conceptoCosto promedio por concepto de cartuchosCosto de equipoGasto promedio de cuotas y suscripciones.


Los valores económicos identificados en la Reserva Cinegética Santa Ana fueron los siguientes:

Scenario two

The investment will be taken as if it begins in 2007, which in the financial analysis will be the data of year zero, which will be projected to 10 and 20 years.

The financial analyses, under these two scenarios, will be carried out using the project analysis package (Anpro).

Financial indicators

Table 2 below refers to the interpretation of the indicators analyzed.

Sensitivity analysis

Authors note Pindyck y Rubinfeld (2007), once the VAN, B/C, N/K and TIR indicators have been calculated, we can perform the sensibility analysis, which, for this case, was divided into two parts: 1) update rates of 15, 20 and 25%, to calculate the indicators; and 2) increasing costs and reducing incomes by 5, 10 and 15% respectively for their calculation.

Determining travel costs

To calculate the cost of the trip to the Santa Ana Hunting Reserve, the following elements were taken into consideration:

Average number of travelsAverage expense for permitsAverage duration of the tripAverage number of permits per hunterAverage number of people per tripAverage expense per trip and conceptAverage cost of cartridgesCost of equipmentAverage expense on fees and subscriptions

Indicador Acepta el proyecto Rechaza el proyectoValor Actual Neto (VAN) Mayor que cero Igual o menor que ceroRelación Beneficio-Costo (B/C) Mayor a uno Igual o menor que unoRelación Beneficio-Inversión Neta (N/K) Mayor a uno Igual o menor que unoTasa Interna de Rentabilidad (TIR) Mayor a la tasa de actualización Igual o menor que la tasa de actualización

Cuadro 2. Interpretación de Indicadores financieros.Table 2. Interpretation of financial indicators.



Valores de uso directo

Es aquel bien o servicio tangible que se obtiene o proviene de los recursos naturales para este caso fueron:

Cacería deportiva CarnePielesMascotasRecreaciónEducación e investigaciónValores de uso indirecto

Estos valores se identifican claramente, pero la ventaja de las funciones y procesos que de manera ininterrumpida se desarrollan en la naturaleza, permite distinguir algunos como en este caso:

Regeneración del hábitatRegeneración del suelo y disminución de la erosiónMantenimiento de la biodiversidad y acervos genéticosEntrenar perros de caza

Para los análisis de rentabilidad y sensibilidad se presentan los Cuadros 3 y 4.


The economic values identified in the Santa Ana Hunting reserve were as follows:

Values of direct use

It is the tangible goods or services that is obtained from, or comes from, natural resources. In this case, they were:

Sport hunting MeatSkinsPetsRecreationEducation and researchValues of indirect use

These values are clearly identified, although the advantage of the functions and processes that constantly develop in nature help distinguish some, such as in this case:

Regeneration of the habitat

Cuadro 3. Proyección a 10 años.Table 3. Ten-year projection. Scenario one. Scenario two.

Escenario unoTasas de actualización (%) Incremento en costos totales (%) Disminución de ingresos

totales (%)Indicador Base* 15 20 25 5 10 15 5 10 15

VAN 2 387 298 1 781 561 1 025 894 494 454 2 085 042.5 1 782 790 1 480 534.5 1 965 678 1 544 059.5 1 122 440B/C 1.395 1.322 1.212 1.114 1.328 1.268 1.213 1.325 1.225 1.186N/K 2.191 1.913 1.548 1.275 1.977 1.787 1.618 1.966 1.748 1.536TIR 31.913% 31.913% 31.913% 31.913% 28.731% 25.805% 23.094% 28.571% 25.185% 21.735%Fuente: elaboración propia. *Tasa de actualización 12%.

Escenario dosTasas de Actualización (%) Incremento en costos totales (%) Disminución de ingresos

Totales (%)Indicadores Base* 15 20 25 5 10 15 5 10 15VAN 5 087 0374 344 971.5 3 387 289 2 680 380 4 778 342.54 469 653.54 160 957.54 523 991 3 960 947 3 397 903B/C 1.824 1.768 1.682 1.604 1.737 1.658 1.586 1.733 1.642 1.55N/K 6.546 5.864 4.956 4.261 5.542 4.766 4.148 5.496 4.617 3.869TIR 124.794% 124.794% 124.794%124.794% 105.444% 90.442% 78.443% 104.560% 87.522% 73.004%Fuente: elaboración propia. *Tasa de actualización 12%.


Conforme a los escenarios establecidos en la metodología para el análisis financiero y las variaciones que se estipularon para el análisis de sensibilidad en cuanto a las tasas de actualización, los costos y los ingresos, con la información que aparece en los Cuadros 3 y 4 respectivamente, se puede decir, que la Reserva Cinegética Santa Ana es viable financieramente, ya que todos los indicadores cumplen con los requisitos de aceptación y con relación al grado de sensibilidad y dictamen de los proyectos, este se cataloga por grado de sensibilidad como insensible, por lo que se dictamina no condicionado Sala et al. (2009).

Para el costo del viaje, los gastos se dividen en tres partes:

a) en el trayectob) la reservac) equipo de cacería y otros

Para llevar a la Reserva todos llegaron el automóvil. Los principales lugares e procedencia fueron Distrito Federal 68%, Jalisco 8%, Querétaro 8% y Toluca 16%. En el Cuadro 5 se muestran los principales rubros de gasto en el trayecto.

Regeneration of the soil and reduction of erosionMaintenance of the biodiversity and genetic heritageTraining dogs for hunting

Tables 3 and 4 are presented for the profitability and sensitivity analyses.

According to the scenarios established in the methodology for the financial analysis and the variations stipulated for the sensitivity analysis regarding update rates, costs and incomes, with the information from Tables 3 and 4 respectively, we can claim that the Santa Ana Hunting Reserve is financially viable, since all indicators fulfill the acceptance requirements. In regard to the degree of sensitivity and reports of the project, it is categorized by degree of sensitivity as insensitive, and therefore it is reported as not conditioned Sala et al. (2009).

For the cost of the trip, expenses were divided into three parts:

a) on the wayb) the reservec) hunting equipment and others

Escenario unoTasas de actualización (%) Incremento en costos totales (%) Disminución de ingresos

totales (%)Indicadores Base* 15 20 25 5 10 15 5 10 15VAN 4 556 746.53 257 112.5182 786.5 946 714 4 181 677.53 806 613.53 431 5443 953 839.53 350 9362 748 032.5B/C 1.607 1.499 1.339 1.204 1.531 1.461 1.398 1.527 1.447 1.366N/K 3.273 2.668 1.977 1.527 2.959 2.681 2.433 2.944 2.623 2.312TIR 34.994% 34.994% 34.994% 34.994% 32.188% 29.644% 27.319% 32.048% 29.109% 26.166%

Escenario dosTasas de actualización (%) Incremento en costos

totales (%)Disminución de ingresos

totales (%)Indicadores Base* 15 20 25 5 10 15 5 10 15VAN 7 256 485.55 820 522.54 189 260.53 132 6406 874 9776 493 47661 119 676 512 152.55 767 823.5 5 023

495.5B/C 1.951 1.875 1.76 1.660 1.858 1.774 1.697 1.853 1.756 1.658N/K 8.911 7.515 5.893 4.812 7.534 6.471 5.624 7.472 6.266 5.242TIR 124.870% 124.870% 124.870% 124.870%102.588% 90.688% 78.825% 104.710% 87.824% 73.473%

Cuadro 4. Proyección a 20 años.Table 4. Twenty-year projection. Scenario one. Scenario two.

Fuente: elaboración propia. *Tasa de actualización 12%.

Fuente: elaboración propia. *Tasa de actualización 12%.


El rubro con mayor costo es el de gasolina y lubricantes, las cifras de la muestra oscilan entre 350 (los que venían del D. F.) y 1 200 pesos (unos que venían de Querétaro), esto varía por el lugar de procedencia y el tipo de vehículo, lo que se observaron durante el estudio, en los extremos un Beetle hasta camionetas Suburban, en promedio vehículos de 6 cilindros en su mayoría Turell (2008). Para las casetas las más caras son para los que procedían de Jalisco $ 2 300 pesos viaje redondo y las más baratas los que venían del D. F. $ 340. En lo que respecta a los alimentos, se considera los que se compran antes de salir o durante el viaje, cuyo rango estuvo entre los 120 y 1 500, y antes de llegar a la reserva, estos fueron desde cero hasta los 800 pesos.

Estos ingresos se quedan en los establecimientos de comida que se encuentran a la orilla de la carretera, en las tiendas de los pueblos que hay que pasar para llegar o en las tiendas de autoservicio de los lugares donde viven estas personas que van a cazar a la reserva, lo cual constituye un ingreso adicional que no se tendría sino existiera el coto de caza (Takayama y Judge (1971).

En el Cuadro 6 se muestran los gastos en los que se incurre ya estando en la reserva.

Como puede apreciarse las piezas de cacería son la cifra más alta, se caza un promedio de ocho perdices con un costo unitario de $300 y un jabalí cuyo precio es de $4 500. El hospedaje y la alimentación son el siguiente rubro en importancia con un costo promedio de $650 pesos por persona, en el estudio se encontró que la estancia promedio es de dos día y el número de acompañantes en promedio fue de tres. Las propinas el promedio fue de $642 que se reparten entre los guías y los meseros a la mitad.

Para la última parte, lo que corresponde a equipo de cacería y otros que aparecen en el Cuadro 7.

Everyone travelled by car to the reserve. The main places people arrived from were Mexico City (68%), Jalisco (8%), Querétaro (8%) and Toluca (16%). Table 5 shows the main expenses incurred into during the trip.

The main group of expenses was fuel and lubricants for the automobiles. Figures of the samples fluctuate between 350 (people who arrived from D. F.) and 1 200 pesos (people from Querétaro). This varies according to place of origin and type of vehicle. What was observed during the study was, in the extremes, from a Beetle to a Suburban vans, with an average of 6 cylinders, in the majority of cases. Turell (2008). The most expensive toll booths were for people from ($ 2 300 pesos, round trip) and the cheapest, were for people from D. F. ($340.00). As for food, we considered those purchased before or during the trip, which varied from 120 to 1 500 pesos. And before arriving in the reserve, these expenses went from 0 to 800 pesos.

This money remains in the food venues along the road, in shops in towns on the way, or supermarkets and convenience stores in the places where these people live, and that go hunting to the reserve. This money would not be in these venues if the hunting reserve didn't exist (Takayama y Judge (1971).

Table 6 shows the expenses incurred into while in the Reserve.

As we can see from Table 6, hunting pieces are the highest figure. An average of 8 partridges are hunted, at a cost of 300 pesos each, and a boar, at $4 500 each. Food and accommodation are the next most important category, with a cost of $650 pesos per person. In the investigation, we found that the average stay is two days long, and the average number of companions was three. For tips, the average was $642, which is equally distributed between tips for guides and waiters.

Concepto Costo promedio (en pesos de octubre de 2007)

Gasolina y lubricantes 441Casetas 412Alimentos 179Total 1 032

Cuadro 5. Gastos en el trayecto.Table 5. Expenses along the way.



Hospedaje y alimentación 2 100Propinas 342Piezas de cacería 3 300Total 5 742

Cuadro 6. Gastos en la Reserva Cinegética Santa Ana.Table 6. Expenses in the Santa Ana Hunting Reserve.



En equipo de cacería se consideró los rifles, las escopetas, que fueron el gasto más fuerte su rango fue de $20 000 a $30 000 pesos, ropa zapatos estos variaron entre $3 000 y $6 000. El total para este rubro fluctuó entre los $35 000 a los $55 000 pesos; sin embargo, las armas no es un gasto que se haga cada vez que va a la reserva, estos ingresos se quedan en las armerías y tiendas de ropa cuya compra es una vez al año duran dos años para la ropa y calzado y las armas de cacería tienen una vida útil entre 5 y 10 años. Para los cartuchos se obtuvo un promedio de 20 cartuchos utilizados que cuestan $30 pesos cada uno, es decir un gasto de $ 400. Para los permisos el rango es variado desde aves acuáticas $480 pesos hasta el permiso de especies limitadas como el puma $ 5 000, las cuotas al club no se hacen cada vez que van a la reserva y los permisos no se utilizan exclusivamente ahí (Baca, 2007).

Finalmente, en el cálculo promedio de esta investigación acotan Delenius y Hodges (2004) se tomo en cuenta todos los elementos señalados, la cifra obtenida es de $12 874 para la muestra en el estudio, el gasto individual asciende a $ 774.96 pesos, el promedio de visitantes a la reserva es de 650 personas. La derrama económica indirecta que genera la reserva es de $567 236 pesos.

Recomendaciones

Para que esta experiencia sea reproducible se requiere de personal responsable, que sepa del manejo de estos animales y con una visión de empresa sobre las alternativas que se pueden desarrollar en las actividades cinegéticas.

Se debe fomentar un estimulo para desarrollar una cultura de servicio, en el caso específico de la reserva, se proporciona un servicio de primera en lo que se refiere al hospedaje, alimentación, guías, etc.; y en general la estancia en el sitio es tan grata para los clientes que es otra base donde descansa el éxito de esta empresa.

Se necesita contar con capital suficiente para lo que corresponde a la inversión y costos de operación, en una primera etapa de arranque y hasta alcanzar un nivel de autosuficiencia, en este caso particular se necesitaron de tres a cinco años para lograrlo y contar con una buena publicidad y promoción para darla a conocer.

For the last part is hunting equipment and others, that appear in Table 7.

Hunting equipment included rifles and shotguns, which were the largest expense, and it went from 20,000 to $30 000 pesos; clothing and footwear went from 3 000 to 6 000 pesos. The total for this category went from 35 000 to 55 000 pesos; however, weapons are not something one pays for every time one goes to the reserve. Instead, this money stays in the place of purchase of weapons and clothing, which should be purchased once a year; clothing and footwear last 2 years, and hunting weapons have an average lifespan of 5 to 10 years. An average of 20 cartridges was obtained, at a price of $30 pesos each, which adds up to $400 pesos. For permits, the range went from $480 pesos, for waterfowl, to the limited species permit, such as the mountain lion, at $5 000. Fees to enter the club are not paid with each entry to the reserve and permits are not used exclusively in the reserve (Baca, 2007).

Finally, in the average calculations of this test, considering all the elements indicated, Delenius y Hodges (2004) the final figure is $12 874 for the sample in the study, individual expenses add up to $774.96 pesos, and the average amount of visitors to the reserve is 650 people. The indirect income flow for the reserve is $567 236 pesos.

Recommendations

For this experience to be reproducible, responsible personnel is required, who know how to handle these animals, and with an entrepreneurial vision on the alternatives that can be created in hunting activities.


Equipo de cacería* 21 945Cartuchos 100Permisos* 1 368Cuotas al Club* 3 405Perros* 1 484Total 28 302

Cuadro 7. Gastos en equipo de cacería y otros.Table 7. Expenses on hunting equipment and others.

Fuente: elaboración propia. *Los costos promedio no se consideran para el costo del viaje.


Para las técnicas de valoración de bienes no de mercado, como el costo de viaje, deben diseñarse con más presión los instrumentos para levantar los datos y depurar herramientas para su análisis, para que en trabajos futuros sobre estos temas se aporten datos útiles a personas o instituciones interesadas en esto.

Conclusiones

En este trabajo se identificaron los siguientes valores de uso directo: la cacería deportiva, carne, pieles, mascotas, recreación, educación e investigación y un valor no consuntivo tomar fotografías o pintar, el número de interesados en estas actividades en la reserva no es representativo.

Los valores de uso indirecto se detectaron: regeneración del hábitat de especies de la flora y fauna, regeneración del suelo y disminución de la erosión, mantenimiento de la biodiversidad y los acervos genéticos y entrenar perros de caza.

La variedad de especies para la temporada de caza, ofrecer servicios de alta calidad como el hospedaje, alimentación, guías y el adiestramiento de perros para ésta actividad hacen que la Reserva Cinegética Santa Ana sea viable financieramente.

Los resultados obtenidos en la proyección a 10 años con los dos escenarios de los indicadores de rentabilidad fueron para el escenario uno: VAN= $ 2 387 298 pesos, B/C= 1.395, N/K= 2.191 y TIR= 31.913%, con el escenario dos: VAN= $ 5 087 037 pesos, B/C= 1.824, N/K= 6.546 y TIR= 124.794%, bajo el criterio formal de aceptación de proyectos la reserva es viable financieramente.

Con la proyección a 20 años, los resultados fueron mejores, con el escenario uno: VAN= $ 4 556 746.50 pesos, B/C= 1.607, N/K= 3.273 y TIR= 34.994%, con el escenario dos: VAN= 7 256 485.50 pesos, B/C= 1.951, N/K= 8.911 y TIR= 124.870%, por lo que la Reserva es viable financieramente.

En el costo de viaje, se obtuvo una cifra de $574.96 pesos por persona, que representa la derrama económica que genera la reserva por temporada de caza.

A stimulus must be promoted to create a culture of service; the reserve, specifically provides a first-class service regarding accommodation, food, guides, etc.. In general, the visit is so pleasant for the clients that it is another reason behind the success of this company.

In the initial stages and until self-sufficiency is achieved, sufficient amounts of money are required for investment and operational costs. In this particular case, three to five years were needed to achieve self-sufficiency, along with adequate advertising and promotion to tell the general public.

For the techniques for valuating non-market goods, such as the cost of the trip, instruments for taking data must be designed more accurately, as well as a refining of tools for their analysis, so that in future work on this topic, people or institutions interested in this may be able to get useful data on the topic.

Conclusions

This research identified the following values of direct use: sport hunting, meat, skins, pets, recreation, education and investigation, and a non-consumptive value to not take photographs or painting. The number of people interested in these activities in the reserve is not representative.

The values of indirect use were found: regeneration of the habitat of wildlife species, regeneration of the soil and reduction of erosion, maintenance of the biodiversity and the genetic heritage and training dogs for hunting.

The variety of species for hunting season, offering high-quality services such as accommodation, food, guides and training dogs for this activity make the Santa Ana Hunting Reserve financially viable.

The results obtained in the 10-year projection with both scenarios of profitability indicators were, for the first scenario: VAN= $ 2 387 298 pesos, B/C= 1.395, N/K= 2.191 and TIR= 31.913%. For scenario two: VAN= $ 5 087 037 pesos, B/C= 1.824, N/K= 6.546 and TIR= 124.794%. Under the formal criterion of project acceptance, the reserve is financially viable.


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For the 20-year projections, results were better. With scenario one: VAN= $ 4 556 746.50 pesos, B/C= 1.607, N/K= 3.273 and TIR= 34.994%. With scenario two: VAN= 7 256 485.50 pesos, B/C= 1.951, N/K= 8.911 and TIR= 124.870%. Therefore, the reserve is financially viable.

For the cost of the trip, a figure was calculated in $574.96 pesos per person, which represents the income generated by the reserve every hunting season.

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Efecto de la temperatura y humedad relativa en la germinación de esporangios de Bremia lactucae Regel*

Effect of temperature and relative humidity on the germinationof Bremia lactucae Regel sporangia

Ricardo Yáñez López1, Juan Ángel Quijano Carranza2§, Carlos Manuel Bucio Villalobos1, María Irene Hernández Zul1, José Honorato Arreguín Centeno1 y Jesús Narro Sánchez2

1Universidad de Guanajuato, Campus Irapuato-Salamanca División Ciencias de la Vida, Apdo. Postal 311, Irapuato Guanajuato, México C. P. 36500. Tel. 01 461 6115623. Ext. 219. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2INIFAP-CIR Centro-Campo Experimental Bajío Carretera Celaya-San Miguel de Allende, km 6.5, C. P. 38010, Celaya Guanajuato, México. Tel. 01 461 6115623. Ext. 219. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

El propósito de este trabajo realizado en 2009, fue estudiar el efecto de la temperatura, y la humedad relativa, en la germinación de esporangios de Bremia lactucae Regel. El efecto de estas variables sobre la germinación de esporangios in vitro, se evaluó en cámaras de incubación mediante 21 tratamientos formados por los niveles de temperatura de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 oC en combinación con humedades de 70, 80, 90%. La germinación se evaluó a las 24 h de establecer el tratamiento. Se realizó un análisis estadístico para determinar la importancia de estas variables y su interacción sobre la germinación de esporangios e inferir sobre el rango óptimo de temperatura y humedad. Se encontró que existe efecto significativo de la interacción entre estas variables sobre la germinación, presentándose esta desde los 5 oC hasta los 25 oC. El tratamiento que presentó el mayor porcentaje de germinación fue el de 10 oC en combinación con humedad relativa 90%. Con base en una análisis de superficie de respuesta. Se concluyó que el óptimo de germinación de esporangios se consigue con temperaturas de entre 9.5 y 12.5 oC con una humedad de 90%.

Palabras clave: Bremia lactucae, Lactuca sativa, esporangios, germinación.

Abstract

The purpose of this work, performed in 2009, was to study the effect of temperature and relative humidity on the germination of Bremia lactucae Regel sporangia. The effect of these variables on the in vitro germination of sporangia was evaluated in incubation chambers, with 21 treatments formed by the temperature levels of 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 oC combined with humidities of 70, 80, 90%. Germination was evaluated 24 h after the treatment was established. A statistical analysis was carried out to determine the importance of these variables and their interaction on the germination of sporangia and infer on the optimum temperature and humidity ranges. We found that there is a significant effect of the interaction between these variables on germination, which appears starting at 5 oC until 25 oC. The treatment that presented the highest percentage of germination was 10 oC, in combination with a relative humidity of 90%. Based on an surface response analysis, we concluded that the optimum of sporangia germination can be obtained with with temperatures ranging from 9.5 to 12.5 oC with a relative humidity of 90%.

Key words: Bremia lactucae, Lactuca sativa, sporangium, germination.

Ricardo Yáñez López et al.1040 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

Introducción

El mildiu velloso de la lechuga, causado por el hongo Bremia lactucae Regel, es uno de los principales problemas en la producción de lechuga (Lactuca sativa L.) a nivel mundial. Brotes severos de la enfermedad se presentan esporádicamente y se asocian a situaciones meteorológicas específicas, por lo cual se han realizado diversos estudios para entender la respuesta de éste organismo a elementos meteorológicos como: luz, temperatura, humedad relativa, rocío, y viento; ya que, éstos han sido reportados como limitantes en la esporulación, dispersión, germinación e infección de B. lactucae (Scherm, y van Bruggen, 1994; Scherm, y van Bruggen, 1995; Scherm, y van Bruggen, 1995a; Minchinton, 1998; Wu et al. 2000; Wu et al. 2002; Su et al., 2004; Nordskog et al., 2007). Aunque B. lactucae produce oosporas, su dispersión en campo ocurre principalmente por esporangios, (Verhoeff, 1960). Los esporangios que son liberados, se depositan en las hojas y sólo pueden infectar si se presentan 3 h con presencia de rocío (Powlesland, 1954; Verhoeff, 1960; Scherm, y Van Bruggen, 1993 y 1994). La temperatura es una variable importante en todos los procesos fisiológicos de los patógenos, afectando su crecimiento y el desarrollo (Cohen y Yarwood, 1952), en B. lactucae la incubación del hongo y el periodo de latencia; es decir, el tiempo desde la deposición de la espora hasta la aparición de los primeros síntomas, decrecen hiperbólicamente con el incremento de la temperatura, hasta alcanzar el óptimo. Cuando la temperatura está por encima del nivel óptimo, la curva decrece (Populer, 1981; Analystis, 1982; Scherm y Van Bruggen, 1994).

En B. lactucae la germinación de los esporangios y la penetración del hongo en el tejido vegetal ocurren de manera óptima a una temperatura de 15 oC y con 3 h. de rocío (Scherm y Van Bruggen, 1993). De acuerdo con Paulus et al. (1980), el rango de temperaturas para la germinación es de entre 1.1 y 20 oC, y para que la infección se presente se requiere de agua libre en la hoja. Minchinton (1998), menciona que la espora germina en un rango de temperatura de 0 a 20 oC, y que se requiere de humedad para inducir la germinación ya que la espora contiene inhibidores de la germinación los cuales son solubles en agua.

La humedad, al igual que la temperatura es determinante para el inicio y desarrollo de la enfermedad. La humedad en la parte aérea de las plantas puede ser esencial para algunos patógenos, sobre todo en la etapa de germinación de esporas, en la etapa de formación del tubo germinativo y su posterior penetración. Esta estrecha relación entre los procesos de

Introduction

Downy mildew in lettuce, caused by the fungus Bremia lactucae Regel, is one of the main problems in the production of lettuce (Lactuca sativa L.) on a global scale. Severe outbreaks of the disease show up sporadically and are related to specific weather situations, which is why diverse studies have been carried out to understand the response of this organism to weather elements: light, temperature, relative humidity, dew and wind, since these have been reported as limiting in sporulation, dispersion, germination and infection of B. lactucae (Scherm, and van Bruggen, 1994; Scherm, and van Bruggen, 1995; Scherm, and van Bruggen, 1995a; Minchinton, 1998; Wu et al. 2000; Wu et al. 2002; Su et al., 2004; Nordskog et al., 2007). Although B. lactucae produces oospores, its dispersion on the field occurs mainly by sporangia, (Verhoeff, 1960). The released sporangia are placed in the leaves and can only be infected under the presence of dew for 3 h (Powlesland, 1954; Verhoeff, 1960; Scherm, and van Bruggen, 1993 and 1994). Temperature is an important variable in all the physiological processes of the pathogens; fungal incubation and latency period affect the growth and development of (Cohen and Yarwood, 1952), of B. lactucae, i.e., the time between deposition of the spore and the first symptoms fall hyperbolically as temperature rises, until an optimum is reached. When the temperature is above the optimum level, the curve falls (Populer, 1981; Analystis, 1982; Scherm, 1994).

In B. lactucae, germination of the sporangia and the penetration of the fungus in the plant tissue are best at a temperature of 15 oC and with 3 h. dew (Scherm, 1993). According to Paulus et al. (1980), the range of temperatures for germination is between 1.1 and 20 oC, and for the infection to appear, free water is required on the leaf. Minchinton (1998) mentions that the spore germinates in a temperature range of 0 to 20 oC, and humidity is required to induce germination, since the spore contains germination inhibitors, which are soluble in water.

Humidity, like temperature, determines the start and the development of the disease. The humidity in the aerial section of the plants may be essential for some pathogens, especially in the stage of germination of spores, in the stage of formation of the germinative tube and its later penetration (Bucio and Martínez, 2005.) This narrow relationship between the processes of germination, infection and development of the disease and weather variables opens the possibility of explaining and predicting the behavior of this type of organisms through the use of simulation models. The aim of this work

Efecto de la temperatura y humedad relativa en la germinación de esporangios de Bremia lactucae Regel 1041

germinación, infección y desarrollo de la enfermedad y las variables meteorológicas abre la posibilidad de explicar y predecir el comportamiento de este tipo de organismos a través del uso de modelos de simulación. El objetivo de este trabajo consistió en determinar el umbral de temperatura y humedad relativa, así como el rango óptimo de éstas variables para la germinación de esporas de Bremia lactucae Regel.


El experimento se llevó a cabo en el laboratorio de análisis de bioprocesos para el modelaje de organismos dañinos del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) Campo Experimental Bajío, Celaya, Guanajuato.

El trabajo consistió en evaluar la germinación de esporangios a siete niveles de temperatura (5, 10, 15, 20, 25, 30 y 35 oC) en combinación con 3 niveles de humedad relativa (70, 80 y 90%) en un arreglofactorial (7 x 3) con 4 repeticiones, con lo cual se obtuvo un total de 21 tratamientos, el diseño experimental fue completamente al azar. Se evaluó además un tratamiento extra de 12 oC con 90% de humedad relativa para estimar las condiciones óptimas para la germinación de los esporangios.

El inóculo utilizado en este experimento se obtuvo de parcelas plantadas con lechuga del municipio de Cortázar. Con las esporas colectadas se formó una muestra compuesta la cual se mantuvo a temperaturas de entre 11 y 14 oC. Como criterio para la selección de la muestra, la lechuga debía presentar síntomas claros de la enfermedad y de manera abundante.

La germinación de los esporangios se evalúo de manera directa in vitro, para ello, de las muestras provenientes de campo, se transfirieron asépticamente esporangios, con ayuda de un pincel, los cuales fueron depositados sobre una gota de agua destilada estéril contenida en un portaobjetos. Cada porta objetos fue incubado por 24 h a la temperatura y humedad antes indicadas, utilizándose para ello una cámara bioclimática marca Caron modelo 6010, la cual controla temperatura, humedad relativa y fotoperíodo. La cámara tiene un control de temperatura de 5 a 70 oC con una variación de 0.1 oC, un control de humedad relativa de 30 a 100% con una variación de 2%. Para la verificación de la temperatura y humedad en la cámara, se instaló un sensor automático

consisted in determining the temperature and relative humidity thresholds, as well as the optimum range of these variables for the germination of Bremia lactucae Regel spores.


The experiment was carried out in the laboratory for the analysis of bioprocesses for the modeling of harmful organisms of the National Forestry, Agricultural and Cattle Research Institute (INIFAP) Bajío Experimental Field, in Celaya, Guanajuato.

The work consisted in evaluating the germination of de sporangia at seven temperature levels (5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 oC), combined with 3 levels of relative humidity (70, 80 and 90%) in a factorial arrangement (7 x 3) with 4 repetitions, giving a total of 21 treatments; the experimental design was at random. An extra treatment of 12 oC was also evaluated, with a relative humidity of 90% to estimate the optimum conditions for the germination of the sporangia.

The inoculant used in this experiment was taken from fields planted with lettuce in the municipal area of Cortázar. Using the spores collected, we formed a compound sample, which was kept under temperatures of 11 to 14 oC. As a criterion for the selection of the sample, lettuce had to show clear and abundant symptoms of the disease.

The germination of the sporangia was evaluated directly in vitro. For this, of the samples taken from the field, sporangia were aseptically transferred, using a brush, and placed on a drop of distilled water on a microscope slide. Each slide was incubated for 24 h at the temperature and humidity indicated earlier, using a Caron 6010 bioclimatic chamber, which controls temperature, relative humidity and photoperiods. The chamber has a temperature control of 5 to 70 oC, with a variation of 0.1 oC, and a relative humidity control of 30 to 100%, with a variation of 2%. To verify temperature and humidity in the chamber, we installed a Spectrum 450 automatic sensor, which registers temperature and relative humidity every 10 min. Based on the sensor, we adjusted the deviation of the chamber in each treatment.

After the incubation time, we established the proportion of sporangia germinated in a sample of 100 spores. We used a ZEISS optic microscope (Figure 1) to determine the number of spores germinated in all four repetitions. Only spores


marca Spectrum modelo 450, el cual registra temperatura y humedad relativa cada 10 min. Con base en el sensor se ajustó la desviación de la cámara en cada tratamiento.

Concluido el tiempo de incubación se estableció la proporción de esporangios germinados en una muestra de 100 esporas. Se utilizó un microscopio óptico marca ZEISS (Figura 1) para determinar el número de esporas germinadas en las cuatro repeticiones. Se consideró germinada sólo a aquella espora que presentó un tubo germinativo primario al menos igual a la mitad del diámetro de la espora (Denner, 1986; Celio y Hausbeck, 1998; Campbell, 2003).

Con los datos obtenidos se llevó a cabo un análisis de varianza para determinar la significancia estadística de los efectos principales y la interacción. Para inferir sobre las mejores condiciones para la germinación se construyeron gráficos de las interacciones para los efectos por temperatura y humedad. Además se llevó a cabo un análisis de superficie de respuesta para la germinación en función de temperatura y humedad relativa de acuerdo con la metodología propuesta por (Gutiérrez y de la Vara, 2004). Los análisis estadísticos y manejo de la información se llevaron a cabo en el software Statgraphics plus para Windows en su versión 5.1.


Para la inducción de la germinación se probaron varios métodos antes de definir la técnica a utilizar y se observó que sólo los tratamientos donde los esporangios estaban

showing a primary germinative tube, equal to at least half of the diameter of the spore, were considered germianted (Denner, 1986; Celio and Hausbeck, 1998; Campbell, 2003).

Using the data obtained, a variance analysis was carried out to determine the statistical significance of the main effects and the interaction. To infer on the best conditions for germination, graphs were made on the interactions for the effects under temperature and humidity. Likewise, a response surface analysis was carried out for the germination based on temperature and relative humidity, according to the methodology proposed by (Gutiérrez and de la Vara, 2004). The statistical analyses and information management were performed in the software Statgraphics plus for Windows, version 5.1.


To induce germination, several methods were tested before defining the technique to be used, and we observed that only in the treatments in which the sporangia were in direct contact with water, did they germinate. Table 1 shows the average data for the germination percentages obtained in the different treatments.

Figura 1. Esporas germinadas de B.Figure 1. B. Germinated spores.

Tem. Humedad Germinación promedio5 90 43.755 80 145 70 010 90 9510 80 43.910 70 015 90 58.2515 80 44.7515 70 2620 90 12.2520 80 11.520 70 1.2525 90 025 80 125 70 0.530 90 030 80 030 70 035 90 035 80 035 70 012* 90 96

Cuadro 1. Promedios de germinación de los niveles en los diferentes niveles de humedad y temperatura.

Table 1. Averages of Germination of the levels in the Different Levels of Humidity and Temperature.

* tratamiento adicional para determinar el óptimo de germinación.


en contacto directo con agua germinaban. En el Cuadro 1 se muestran los datos promedio para el porcentaje de germinación obtenidos en los diferentes tratamientos.

La temperatura y la humedad relativa mostraron un efecto altamente significativo sobre la germinación de esporas de B. lactucae (Cuadro 2).

El mayor porcentaje de germinación se presentó con la temperatura de 10 oC (Figura 1), en combinación con 90% de humedad relativa.

La germinación ocurrió a partir de los 5 oC y aumentó con la temperatura hasta alcanzar los valores más altos (96%) al nivel de los de 12 oC; por encima de este nivel de temperatura, la germinación decreció hasta llegar a un valor 1% a 25 oC (Figuras 2 y 3).

Temperature and relative humidity showed a highly significant effect on the germination of B. lactucae spores (Table 2).

The greatest germination percentage was found in a temperature of 10 oC (Figure 1), along with a relative humidity of 90%.

Germination took place starting at 5 oC and increased with the temperature, until it reached the highest values (96%) around 12 oC. Above this temperature, germination fell until it reached 1% at 25 oC (Figures 2 and 3).

As relative humidity fell, germination also fell drastically, hence, for the treatments corresponding to 70% of relative humidity, only the treatment with a temperature of 15 oC presented germination, which was, on average, 26%. At higher or lower levels at this temperature, and with 70% relative humidity, germination was low to null.

Cuadro 2. Análisis de varianza de la germinación de esporas de B. lactucae.Table 2. variance analysis of the germination of B. lactucae spores.

Fuente Suma de cuadrados GL Cuadrado medio Cociente-F P-ValorEfectos principalesA: Temperatura 29 589.6 6 4 931.61 2 331.64 0.0000B: Humedad relativa 9 412.67 2 4 706.33 2 225.13 0.0000InteraccionesAB 14 990.0 12 1 249.17 590.6 0.0000Residuos 133.25 63 2.11508Total 54 125.6 83

*Tratamiento adicional para determinar el óptimo de germinación.

100

80

60

40

20

0

Porc

enta

je d

e ger

min

ació

n

0 5 10 15 20 25 30 35 40Temperatura (°C)

Interacción temperatura vs germinación

Porcentaje de humedad relativa708090

Figura 2. Curva de respuesta de la germinación de esporangios de Bremia lactucae en tres humedades relativas en función de la temperatura. Los valores son promedios de las observaciones realizadas.

Figure 2. Response Curve for the Germination of Bremia lactucae Sporangia in Three Relative Humidities Based on Temperature. The values are averages of the observations performed.

Figura 3. Curva de respuesta de la germinación de esporangios de Bremia lactucae de siete temperaturas en función de la humedad. Los valores son promedios de la germinación.

Figure 3. Response Curve for the Germination of Bremia lactucae Sporangia in Seven Temperatures Based on Humidity. The values are averages of the germination.

Porcentaje de humedad relativa60 65 70 75 80 85 90 95

1009080

706050403020100

Porc

enta

je d

e ger

min

ació

n

Interacción temperatura vs germinación5101520253035


Al reducirse la humedad relativa la germinación disminuyó drásticamente, así, para los tratamientos correspondientes a 70% de humedad relativa, sólo el tratamiento con temperatura de 15 oC presentó germinación, la cual en promedio fue 26%. A niveles superiores o inferiores a esta temperatura y con 70% de humedad relativa, la germinación fue de baja a nula.

En general, la germinación de los esporangios se ve favorecida por condiciones de alta humedad relativa y temperaturas frescas; de acuerdo con Minchinton (1998), la germinación de esporas de B. lactucae ocurre entre 0 y 20 oC; por su parte, Paulus et al. (1980), citan que ésta ocurre entre 1.1 y 20 oC. Los resultados obtenidos mediante este trabajo investigación indican que a 20 °C de temperatura se puede tener en promedio hasta 12.25 % de germinación de esporas, con una humedad relativa mínima 90%. Por otro lado, a niveles de temperatura de 25 oC, la germinación es apenas 1%. En el nivel más bajo de temperatura que se evaluó (5 oC), la germinación alcanzó 43.75%.

En la Figura 4, se muestra el gráfico del modelo de superficie de respuesta, el valor del coeficiente de determinación de este modelo (r2) fue de 78.88, lo cual indica que el modelo explica 78.88% de la variación observada en el porcentaje de germinación de esporangios a través de la temperatura y la humedad relativa. La ecuación de este modelo es la siguiente:

Germinación= -1052.8 + 38.8594 * temperatura + 18.5417 * HR - 0.457421 * temperatura^2 - 0.332893 * temperatura * HR - 0.0727299 * HR^2

Donde:

HR= humedad relativa.

Conclusiones

Las esporangios de Bremia lactucae germinan solamente en presencia de agua libre y su germinación está determinada por las condiciones de temperatura y humedad. La respuesta de la germinación a la temperatura y humedad sigue una tendencia no lineal.

Las condiciones de temperatura y humedad relativa afectan de manera significativa a la germinación de esporangios, el rango de temperaturas favorables para la germinación va de

In general, the germination of the sporangia was enhanced by conditions of high relative humidity and cool temperatures; according to Minchinton (1998), the germination of B. lactucae spores takes place between 0 and 20 oC. Likewise, Paulus et al. (1980), quote that it takes place between 1.1 and 20 oC. Results obtained with this research indicate that at a temperature of 20 °C, an average of up to 12.25 % of germination spores can be obtained, with a minimum relative humidity of 90%. On the other hand, at temperatures of 25oC, germination is only 1%. At the lowest temperature evaluated (5 oC), germination reached 43.75%.

Figure 4 shows the graph of the response surface model, the value of the coefficient to determine this model (r2) was 78.88, which indicates that the model explains 78.88% of the variation observed in the percentage of germination of sporangia through temperature and relative humidity. The equation of this model is as follows:

Germination= -1052.8 + 38.8594 * temperature + 18.5417 * HR - 0.457421 * temperature^2 - 0.332893 * temperature * HR - 0.0727299 * HR^2

Where:

HR= relative humidity.

Figura 4. Modelo de superficie de respuesta que describe el comportamiento de la germinación, sobre la región experimental, que es la cara inferior del cubo. El modelo propuesto muestra como la germinación es afectada por la interacción de humedad y temperatura.

Figure 4. Response Surface model that describes the behavior of the germination, on the experimental region, which is the bottom face of the cube. The model proposed shows how germination is affected by the humidity-temperature interaction.

Temperatura (°C)

Porc

enta

je d

e ger

min

ació

n

Porcentaje de humedad relativa

Superficie de respuesta estimada

100

80

60

40

20

0

10090

80

70

0 10 20 30 40


Conclusions

The Bremia lactucae sporangia germinate in the presence of free water and its germination is determined by temperature and humidity conditions. The response of germination to temperature and humidity floows a non-linear trend.

The temperature and relative humidity conditions significantly affect the germination of sporangia, the range of favorable temperatures for germination goes from 1 to 25 oC, with the optimum between 9.5 and 12.5 oC. The favorable conditions of relative humidity for the germination of B. lactucae sporangia are located in the range of 70 to 90% humidity.

Scherm, H. and Van Bruggen, A. H. C. 1993. Response surface models for germination and infection of Bremia lactucae, the fungus causing downy mildew of lettuce. Ecol. Model. 65:281-296.

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Scherm, H. and Van Bruggen, A. H. C. 1995. Concurrent spore release and infection of lettuce by Bremia lactucae during mornings with prolonged leaf wetness. Phytopathology. 85(5):552-555.

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1 a 25 oC, con un óptimo entre 9.5 y 12.5 oC. Las condiciones favorables de humedad relativa para la germinación de esporangios de B. lactucae, se ubica en el rango 70 a 90% de humedad.

Literatura citada

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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.3 Núm.4 1 de julio - 31 de agosto, 2012 p. 1047-1052

Aspergillus aflatoxigénicos: enfoque taxonómico actual*

Alfatoxigenic Aspergillus: current taxonomic focus

Andrea Alejandra Arrúa Alvarenga1, Ernesto Moreno Martínez2, Martha Yolanda Quezada Viay2, Josefina Moreno Lara2, Mario Ernesto Vázquez Badillo3 y Alberto Flores Olivas1§

1Departamento de Parasitología Agrícola y Semillas. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Calzada Antonio Narro Núm. 1923, Buenavista, Saltillo, Coahuila. C. P. 25315. Tel. 01 844 110226. ([email protected]), ([email protected]). 2Unidad de Investigación en Granos y Semillas, Universidad Nacional Autónoma de México, Av. Dr. Jorge Jiménez Cantú S/N, Colonia Atlamica, Cuautitlán Izcalli, Estado de México, Tel.: 01 55 58809316. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 3Departamento de Semillas, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Calzada Antonio Narro Núm. 1923, Buenavista, Saltillo, Coahuila. C. P. 25315. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

Aspergillus es un género estudiado desde hace siglos debido a sus propiedades industriales, de deterioro y efectos en la salud. Su identificación a nivel de género es relativamente sencilla, pero a nivel de especies se complica debido a las similitudes existentes entre las mismas. Debido a esto, actualmente, los taxónomos recomiendan un enfoque polifásico que comprende no sólo características morfológicas, sino también bioquímicas y moleculares. El presente trabajo se realizó con el objetivo de presentar los aspectos básicos concernientes a la identificación polifásica de estas especies.

Palabras clave: Aspergillus, identificación, enfoque polifásico.

Debido a la presencia de patógenos con potencial micotoxígeno, ocurren año tras año, importantes pérdidas, directas e indirectas, de productos alimentarios, a nivel de campo, de poscosecha y de anaquel, con las consecuentes restricciones en exportación, destrucción de productos contaminados, muerte de animales y en casos extremos de seres humanos. Según la Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), las pérdidas mundiales de

Abstract

The genus Aspergillus has been studied for centuries due to its industrial and deterioration properties, and its effects on health. Its identification at a genus level is relatively simple, yet at a level of species it becomes more complicated, due to the similarities between both. Due to this, taxonomists currently recommend a polyphasic focus that includes, not only morphologic characteristics, but also biochemical and molecular characteristics. The aim of this investigation was to present the basic aspects concerning the polyphasic identification of these species.

Key words: Aspergillus, identification, polyphasic focus.

Due to the presence of pathogens with a mycotoxigenic potential, important direct and indirect losses of food products occur each year in the field, post-harvest and on the shelf, with consequent export restrictions, destruction of contaminated products, death of animals, and in extreme cases, of humans. According to the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), world losses of food products due to mycotoxins are of around 1 billion tons a year (AGNS, 2010). In the mycotoxins, the most important are aflatoxins (AF), due to their toxicity and

Andrea Alejandra Arrúa Alvarenga et al.1048 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

productos alimenticios debidas a micotoxinas son del orden de 1 000 millones de toneladas al año (AGNS, 2010). Dentro de las micotoxinas, se destacan las aflatoxinas (AF) por su toxicidad y potencial cancerígeno. Por estas razones el estudio de los hongos aflatoxígenos adquiere cada vez mayor importancia. Es imperioso adquirir herramientas para la correcta identificación de los mismos, dado el riesgo que su presencia implica.

Aspergillus y aflatoxinas

Aspergillus se encuentra ampliamente distribuído en la naturaleza, pudiéndose aislar de una extensa gama de sustratos; ha sido estudiado desde hace siglos debido a sus propiedades industriales, de deterioro, biotecnológicas y efectos negativos en la salud humana y animal. La identificación a nivel de género es sencilla mediante características morfológicas; sin embargo, a nivel de especies se complica. La taxonomía de Aspergillus, se fundamenta hasta el siglo pasado, en características fenotípicas. En la actualidad se recomienda el llamado enfoque polifásico, basado en la utilización de caracteres morfológicos en combinación con características bioquímicas y moleculares para dar perfiles de especies mucho más detallados (Klich y Samson, 2007). Aproximadamente 50 nuevas especies de Aspergillus fueron descritas a partir de 2000, basándose en características morfológicas y moleculares siendo muchas de ellas imposibles de diferenciar morfológicamente (Klich, 2009). Numerosas especies importantes de Aspergillus se hallan descritas en bases de datos como Mycobank.org o Index Fungorum. Las principales especies productoras de af latoxinas son Aspergillus flavus, A.parasiticu y A. nomius, aunque se conocen otras. La aflatoxina B1 es la sustancia con potencial cancerígeno más elevado que existe en la naturaleza (Perrone et al., 2007), siendo A. flavus la especie más común asociada a su contaminación.

Diversidad de Aspergillus y producción de toxinas

La diversidad genética dentro de poblaciones de A. flavus ha sido ampliamente estudiada en relación con su potencial de producción de aflatoxinas y su relación con las variantes morfológicas L (400µm o más) y S (menores a 400µm) denominadas así de acuerdo al tamaño de los esclerocios que producen (Perrone et al., 2007). En laboratorio, en medios de cultivo, los aislamientos de suelo de cepas tipo S, producen niveles más altos de aflatoxinas (Perrone et

carcinogenous potential. For these reasons, the study of the aflatoxigenic fungi becomes more and more important. It is crucial to acquire tools to correctly identify them, given the risk implied by their presence.

Aspergillus and aflatoxins

Aspergillus is widely distributed in nature, and can be isolated from a wide variety of substrates. It has been studied for centuries due to its industrial and deterioration properties, and its negative effects on human and animal health. Identification at a genus level is simple using morphological characteristics, yet at a level of species it becomes more complicated. The taxonomy of Aspergillus, was supported, until last century, on phenotypic characteristics. The polyphasic focus, based on the use of morphologic characteristics, combined with biochemical and molecular characteristics is currently recommended to present much more detailed profiles of species (Klich and Samson, 2007). Approximately 50 new species of Aspergillus were described since they year 2000, based on morphological and molecular characteristics, most of which are impossible to differentiate morphologically (Klich, 2009). Several important species of Aspergillus are described in databases such as Mycobank.org or Index Fungorum. The main species that produce aflatoxins are Aspergillus flavus, A. parasiticu and A. nomius, although others are known. Aflatoxin B1 is the substance with the highest carcinogenic potential known in nature (Perrone et al., 2007), with A. flavus as the substance most commonly related to its pollution.

Diversity of Aspergillus and production of toxins

The genetic diversity in A. f lavus populations has been widely studied in relation to its production of aflatoxins and its relation to morphological variants L (400µm or more) and S (lower than 400µm), named in this way due to the size of the sclerotia they produce (Perrone et al., 2007). In the laboratory, in culture mediums, the soil isolations of S strains produce higher levels of aflatoxins (Perrone et al., 2007). The synthesis of aflatoxins and its precursory metabolytes is also related to greater production of conidia (Wilkinson et al., 2004).

Studies on the biodiversity of the toxigenic species of Aspergillus are useful to clarify the molecular, biochemical and environmental characteristics of the different species in relation to their adaptation to different environmental end geographical conditions, as well as their potential for

Aspergillus aflatoxigénicos: enfoque taxonómico actual 1049

al., 2007). La síntesis de aflatoxinas y sus metabolitos precursores se asocia también a una mayor producción de conidios (Wilkinson et al., 2004).

Estudios sobre la biodiversidad de las especies de Aspergillus toxigénas son útiles para aclarar molecular, bioquímica y ecológicamente las características de las diferentes especies en relación con su adaptación a diferentes condiciones ambientales y geográficas, así como su potencial de toxigenicidad (Samson et al., 2007). Cinco de los seis subgéneros de Aspergillus incluyen una o más especies que producen un teleomorfo, y muchos más que no lo hacen (Samson et al., 2007). Las relaciones teleomorfo - anamorfo de Aspergillus son complejas. La evidencia molecular hasta la fecha indica que todas estas están filogenéticamente relacionadas (Peterson, 2000). Sin embargo, los teleomorfos y anamorfos de Aspergillus son muy distintos entre sí, tanto en la morfología como en la fisiología (Samson et al., 2007). La presencia de un teleomorfo es un importante indicador de la fisiología, capacidad de descomposición y potencial para la producción de micotoxinas. En aquellas especies cuyos teleomorfos no se conocen, las mismas son llamadas por sus anamorfos (Pitt y Samson, 2007).

Identificación de los Aspergillus-enfoque polifásico

En 1965, Rapper y Fennell, publicaron el libro, “The genus Aspergillus”, básico para la identificación de estos hongos durante la mayor parte del siglo pasado, fundamentado en el uso de características morfológicas en medios diferenciales a temperaturas establecidas. Dicha publicación, aceptaba 132 especies subdivididas en 18 grupos. Actualmente, se consideran más de 180 especies anamórficas aceptadas, que presentan teleomorfos en 9 géneros diferentes. Aspergillus se subdivide en 7 subgéneros que a su vez se dividen en grupos (Samson y Pitt, 2000).

La forma de encarar la taxonomía de estos hongos ha variado hasta el punto de que la sola morfología, tradicional, ni las herramientas moleculares, tan actuales, utilizadas de manera independiente son suficientes, es necesario combinarlas tomando también en cuenta la fisiología y bioquímica de cada una, para realizar perfiles detallados, sobre todo si se considera describir nuevas especies. A pesar de que los datos de secuencias de ADN son extremadamente útiles para el reconocimiento de límites de las especies, no existen criterios estrictos en cuanto a dónde trazar la línea entre las especies filogenéticas y de poblaciones que son potencialmente capaces de cruzarse (Geiser et al., 2007).

toxigenicity (Samson et al., 2007). Five of the six subgenera of Aspergillus include one or more species that produce a teleomorph, and many more that do not (Samson et al., 2007). The teleomorph - anamorph relations of Aspergillus are complex. The molecular evidence up to date indicates that all these are phytogenetically related (Peterson, 2000). However, Aspergillus teleomorphs and anamorphs present many differences between them, both in morphology and physiology (Samson et al., 2007). The presence of a teleomorph is an important indicator of the physiology, capability of decomposition and potential for the production of mycotoxins. In species with unknown teleomorphs, these are named after their anamorphs (Pitt and Samson, 2007).

Identification of the Aspergillus-polyphase focus

In 1965, Rapper and Fennell, published the book, “The genus Aspergillus”, basic for the identification of these fungi during most of last century, supported on the use of morphological characteristics in differential media at established temperatures. This publication, accepted 132 species, subdivided into 18 groups. Currently, over 180 anamorphic species are accepted, which display teleomorphs in 9 different genera. Aspergillus is subdivided into 7 subgenera which divide into groups (Samson and Pitt, 2000).

The way to approach these fungi has varied to the point in which neither the traditional morphology alone, nor the current molecular tools, used independently, are enough. They must be combined, also taking into account the physiology and the biochemistry of each, to create detailed profiles, especially when describing new species. Despite the DNA sequence data being extremely useful to recognize the limits between species, there are no strict criteria regarding where to draw the line between the phylogenetic species, and those of populations that are potentially capable of breeding (Geiser et al., 2007).

To identify species of Aspergillus, it is currently recommended to examine several gene sequences (ITS, calmodulin, β-tubulin, actin) and then compare the results obtained with sequences stored in well-known databases. However, ITS's frequently show little or no variation between closely related species. For metabolites produced by these fungi, it is recommended to analyze 4-8 compounds instead of just one molecule. The most appropriate thing to do would be to avoid using mycotoxins as a criterion for separating species, since they could or could not be produced by these fungi (Samson et al., 2007).


En el caso de Aspergillus, para identificar especies, actualmente, se recomienda examinar varias secuencias de genes (ITS, calmodulina, β-tubulina, actina) y posteriormente comparar los resultados obtenidos con secuencias almacenadas en bases de datos reconocidas. Sin embargo, los ITS con frecuencia muestran poca o ninguna variación entre especies estrechamente relacionadas. En cuanto a metabolitos producidos por estos hongos, se recomienda el análisis de 4-8 compuestos en lugar de una sola molécula. Lo más adecuado sería no utilizar micotoxinas como criterio de separación de especies, porque las mismas pueden o no ser producidas por estos hongos (Samson et al., 2007).

Características morfológicas utilizadas en la identificación de especies

Los criterios morfológicos utilizados para la clasificación de las especies del género Aspergillus y sus telomorfos, se basan en la utilización de medios de cultivo diferenciales y temperaturas de incubación que permitan el desarrollo de características útiles en su identificación (Rodríguez et al., 2007). Las principales características macro y microscópicas utilizadas en la clasificación a nivel de especie en estos hongos incluyen el diámetro de las colonias; coloración del anverso y reverso de las colonias; presencia de esclerocios, gotas de exudado y pigmento difusible; textura de las colonias, disposición de las métulas o fiálides sobre la vesícula; medidas de los estipes, vesículas, métulas y fiálides; ornamentación y color de las conidias, de las células de Hülle y de las ascosporas ( Rodríguez et al., 2007).

Características bioquímicas utilizables en la identificación de especies

Los perfiles de metabolitos secundarios pueden ser estudiados por medio de cromatografía gaseosa (GC), cromatograf ía líquida de alta resolución (HPLC), cromatografía en capa fina (TLC), espectrometría de masas; las proteínas de interés pueden ser separadas por electroforesis de Gel 2D o electroforesis capilar. Como los perfiles de crecimiento y proteínas requieren infraestructura de baja tecnología estas características podrían ser muy útiles para determinar la identidad de un aislado (Frisvad et al., 2007). Hay información disponible en www.aspergillus.uk/metabolites/list que cita metabolitos secundarios producidos por especies potencialmente micotoxigénas y que podrían utilizarse en su identificación.

Morphological characteristics used to identify species

The morphological criteria used for the classification of species of the genus Aspergillus and its teleomorphs are based on the use of differential culture media and incubation temperatures that help the development of characteristics which may be useful for their identification (Rodríguez et al., 2007). The main macro and microscopic characteristics used in the classification of species of these fungi include the diameter of the colonies; color of their front and rear; the presence of sclerotia, drops of exudate and diffusible pigment; texture of the colonies, disposition of the metulae or phialides on the vesicle; measurements of the stipes, vesicles, metulae and phialides; ornaments and colors of the conids, of the Hülle cells, and the ascospores (Rodríguez et al., 2007).

Biochemical characteristics usable in the identification of species

The profiles of the secondary metabolites may be studied using gas chromatography (GC), high-performance liquid chromatography (HPLC), thin layer chromatography (TLC), or mass spectrometry; proteins of interest may be separated by 2D Gel electophoresis or capillary electrophoresis. Since the growth and protein profiles require low-technology infrastructure, these characteristics could be very useful to determine the identity of an isolate (Frisvad et al., 2007). Information is available in (www.aspergillus.uk/metabolites/list), which names secondary metabolites produced by potentially mycotoxigenic species and that could be used in their identification.

Molecular criteria to be considered in the identification of Aspergillus species

Some techniques for the molecular characterization of Aspergillus are truly promising. These include the microsatellite length polymorphisms (MLP); the short tandem repeats (STR) (De Valk et al., 2005); the amplified fragment length polymorphisms (AFLP) (De Valk et al., 2007); the multilocus sequence typing (MLST) (Bain et al., 2007) and the codification of tandem repetitions (CTR) (Balajee et al., 2007).

When selecting the analysis method, it is recommended to choose it according to the exact reason of the characterization of strains and the available technical resources (Frisvad et al., 2007). For the polyphasic identification of the species

Aspergillus aflatoxigénicos: enfoque taxonómico actual 1051

Criterios moleculares a ser tomados en cuenta en la identificación de especies de Aspergillus

Existen técnicas realmente prometedoras para la caracterización molecular de Aspergillus. Entre ellas se encuentran los polimorfismos de la longitud de microsatélites (MLP); las repeticiones cortas en tándem (STR) (De Valk et al., 2005); polimorfismos de longitud de fragmentos amplificados (AFLP) (De Valk et al., 2007); los tipificados de secuencias de multilocus (MLST) (Bain et al., 2007) y la codificación de repeticiones de tándem (CTR) (Balajee et al., 2007). Se recomienda la selección del método de análisis de acuerdo a la razón exacta de la caracterización de las cepas y a los recursos técnicos disponibles (Frisvad et al., 2007). Para la identificación polifásica de los Aspergillus, a nivel de especie, pueden utilizarse además las regiones del DNA que se encuentran dentro del rDNA, específicamente ITS1 e ITS2, y las regiones variables del extremo 5´ del gen 28S (región D1-D2) y los genes de la vía de biosíntesis de las AF han sido estudiados y secuenciados y los mismos también pueden utilizarse en procesos de identificación.

Dado el peligro que representan estos patógenos para la salud humana y las pérdidas económicas que las toxinas derivadas de los mismos pueden causar, es de suma importancia el conocimiento de las pautas marcadas para su correcta identificación. Actualmente, se recomienda un enfoque polifásico para la identificación y caracterización de especies de Aspergillus incluyendo características moleculares, morfológicas, ecológicas y datos fisiológicos, especialmente si se describen nuevas especies.

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of Aspergillus, the regions of DNA found in the rDNA can also be used, specifically ITS1 and ITS2, and the variable regions of the 5´ end of the gene 28S (region D1-D2) and the genes of the way of biosynthesis of the AF have been studied and sequenced and they can also be used in the identification processes.

Given the dangers of these pathogens for human health, and the economic losses this can entail, knowledge on the guidelines for their proper identification is crucial. A polyphasic focus is recommended for the identification and characterization of species of Aspergillus is recommended, including molecular, morphological and environmental characteristics, along with physiological data, especially if new species are described.

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Enrica, nueva variedad de papa para la industria de hojuelas*

Enrica, a new variety of potato for the chip industry

Juan Manuel Covarrubias Ramírez1§, Víctor Manuel Parga Torres1, Isidro Humberto Almeyda León2, Víctor Manuel Zamora Villa3, Antonio Rivera Peña4 y Ramiro Rocha Rodríguez5

1Programa de Mejoramiento de Papa, Campo Experimental Saltillo, INIFAP. Carretera Saltillo-Zacatecas, km 342+119. Núm. 9515. Colonia Hacienda de Buenavista. Saltillo, Coahuila. C. P. 25315. Tel. 01 844 4391901. ([email protected]). 2Programa de Biotecnología, Campo Experimental General Terán, INIFAP. Carretera Matamoros-Reynosa, km 61 Cd. Río Bravo, Tamaulipas. C. P. 88900. Tel. 01 899 9346010. ([email protected]). 3Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Calzada Antonio Narro Núm. 1923 Buenavista, Coahuila. C. P. 25315. Tel. 01 844 4110254. ([email protected]). 4Programa de Mejoramiento de Papa, Campo Experimental Valle de Toluca, INIFAP. Carretera Toluca-Zitácuaro km 4.5, Vialidad Adolfo López Mateos, Colonia Barbosa, Zinacantepec, Estado de México. C. P. 51350. Tel. 01 722 2780039. ([email protected]). 5Programa de Papa, Campo Experimental Bajío, INIFAP. Carretera Celaya-San Miguel de Allende km 6.5, Celaya, Guanajuato. Tel. 01 461 6177508. ([email protected]). §Autor para correspondencia [email protected].

* Recibido: enero de 2012


Resumen

El nuevo cultivo de papa “Enrica” es adecuado para la industria de las hojuelas, fue desarrollado en la estación de investigación del INIFAP en la sierra de Arteaga, como resultado de una cruza entre “Atlantic” e “Ireri” en 1991. Este nuevo cultivo tiene un ciclo de crecimiento de 100 a 110 días después de germinación, con diez días más tardía que el cv Atlantic. Enrica tiene tubérculos con yemas superficiales, con piel de color amarillo, de tipo áspera; la pulpa es de color blanco con un 20 a 22% de sólidos solubles y de un 98 a 100% de hojuelas de alta aptitud para la industria. Enrica es de excelente calidad de hojuelas y ha demostrado tener altos niveles de producción en la sierra de Arteaga, Coahuila; Valle de Navidad, Nuevo León; y León, Guanajuato.

Palabras clave: calidad, cultivar, industria, papa.

La superficie con papa en México durante el período de 1980 a 2010, varió de 54 a 81 mil hectáreas de las cuales 47% se cultivan bajo condiciones de temporal y el resto de riego. El rendimiento medio bajo riego es 24.7 t ha-1 y bajo temporal de 14.0 t ha-1. De la producción total comercial, 77% se destina para consumo en fresco; 15% para la industria y sólo

Abstract

The new potato crop “Enrica” is suitable for the chip industry; it was developed in INIFAP’s experimental station in La Sierra de Arteaga and resulted from a corss between “Atlantic” e “Ireri” in 1991 This new crop has a growing cycle of 100-110 days after germination, with 10 days later than the cv Antlantic. Enrica has tubers with superficial buds with a yellow color for the peel and a little rough; the flesh is a white color with 20% to 22% of soluble solid and 98% to 100% of highly suitable chips for the industry. Enrica has an excellent chip quality and has been shown to have high production levels in the mountains of Arteaga, Coahuila; Valle de Navidad, Nuevo León, and León, Guanajuato.

Key words: quality, cultivate, industry, potato.

The surface area of farmed potato in the period from 1980-2010 varied from 54 to 81 thousand hectares, of which 47% were cultivated under rain-fed conditions white the rest under irrigated conditions. The median yield under irriagation is 24.7 t ha-1 and under rain-fed, 14 t ha-1. Of the total commercial production, 77% is destined for fresh

Juan Manuel Covarrubias Ramírez et al.1054 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.3 Núm.5 1 de septiembre - 31 de octubre, 2012

8% para semilla (Parga et al., 2005b; CONPAPA, 2010). En 2010, la superficie cosechada de papa en México fue de 55 358 ha, con una producción de 1 536 617 t y rendimiento de 27.7 t ha-1. Este cultivo ocupa el quinto lugar de importancia alimentaria en México; además, es una fuente de trabajo en el área rural, ya que ocupa alrededor de 70 jornales por hectárea (SIAP, 2011). El mercado de la industria poco se ha atendido a nivel nacional, excepto por la transnacionales, por lo cual, el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) enfoca parte de sus investigaciones a surtir de frituras y hojuelas, que tanto arraigo tiene en México, por su ferias y paseos dominicales, además del mercado de las botanas.

En el cultivo de papa (Solanum tuberosum L.) en la región de Coahuila y Nuevo León se utilizaba principalmente la variedad Alpha, para la industria de la hojuela. Sin embargo, debido a su irregularidad en las características de calidad, dado que es un cultivo para el consumo en fresco en la década de los 90’s se introdujeron en México variedades de papa con las características de calidad demandadas por la industria, debido al incremento en el consumo de comidas rápidas y de papas fritas (hojuelas); sin embargo, las variedades mostraron alta susceptibilidad a enfermedades, así como a las temperaturas extremas adversas y al pH alcalino de los suelos de las regiones productoras del noreste de México. Además, es posible que durante el proceso de manejo cuarentenario, en éstas variedades importadas se hayan introducido algunos organismos dañinos.

Se considera que existe un parentesco cercano entre todos los cultivares desarrollados en EE.UU y los desarrollados en Europa, ya que no se ha hecho un esfuerzo técnico importante encaminado a ampliar su base genética. Es conocido que cuando se utilizan estos cultivares en el mejoramiento genético, la progenie resultante tendrá algún grado de endogamia, debido al parentesco entre sus progenitores, que puede afectar el rendimiento y estabilidad (Estrada, 1999); esta situación ha ocasionado fuerte dependencia hacia el uso de agroquímicos, debido a la baja resistencia a las enfermedades y a la falta de adaptación de los cultivares a condiciones adversas (Spiertz et al., 1996).

La variedad Enrica se obtuvo de la cruza efectuada en 1991 entre los progenitores Atlantic e Ireri. Atlantic fue generado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA, por sus siglas en ingles), con excelente calidad para la industria de hojuelas, inmune al virus “X” (PVX) y resistente al nematodo dorado cepa A. Ireri fue generado

consumption, 15% for industry and only 8% for seeds (Parga et al., 2005b; CONPAPA, 2010). In 2010, the harvested surface area of potato in Mexico was 55 358 hectares with a production of 1 536 617 t and a yield of 27.7 t ha-1. This crop occupied fifth place in alimentary importance in México; furthermore, this is a source of work in rural areas, now that it occupies around 70 days pay per hectare (SIAP, 2011). The market of this industry has slowly met the national level, except for transnationals, for which, the National Institute for Forestry, Agriculture, and Livestock (INIFAP) focuses part of its research on supplying fried goods and chips, that have such a stronghold in Mexico, through festivals and Sunday walks, and in addition to the snack market.

The potato crop (Solanum tuberosum L.), in the region of Coahuila and Nuevo León, is where the Alpha variety has principally been utilized and is specifically for the chip industry. However, due to the irregularity of the quality characteristics and given that it was a crop mainly for immediate consumption in the 90’s, other varieties of potato were introduced to Mexico that had quality characteristics that were now demanded by the industry- owing to the increase in the consumption of fast food and fried potatos (potato chips). However, these varieties showed to have a high susceptibility to disease as well as extremely adverse temperatures and the alkaline pH of the soil in the producing regions of northeast Mexico. Furthermore, it is possible that during the handling process of quarantine, these important varieties will have introduced other harmful organisms.

There is considered to be a close belonging between the developed cultivars in the US and those developed in Europe, since there was a concerted technical effort aimed at broadening the genetic base. It is a known fact that these cultivars were used in genetic modification, with the resulting offspring having some sort of inbreeding, given the relationship between their parents, which could affect both yield and stability (Estrada, 1999); this situation has caused a strong dependency towards the use of agrochemicals, given the low resistance to disease and the lack of adaptation of these cultivars to adverse conditions (Spiertz et al., 1996).

The Enrica variety was obtained from a cross that was made 1991 from the progenitors Atlantic and Ireri. Atlantic was generated by the United States Department of Agriculture (USDA), with an excellent quality for the chip industry,

Enrica, nueva variedad de papa para la industria de hojuelas 1055

immune to the virus “X” (PVX) and resistant to the golden nematode strain A. Ireri was generated by INIFAP with durable resistances against late blight (Phytophthora infestants) and a quality unfit for the fried potato industry.This material consisted of cloned tubers that has been subjected to improvement and presented some desirable characteristic of yield, precociousness, industrial quality, disease resistance and pests (Rivera-Peña, 2000). The most utilized method in obtaining the variety of potato is the hybrid and the clonal selection amongst national or introduced genotypes through international improvement programs. The stage of breeding or hybridization begins with the selection of progenitors; in this case, the first sexual generation is obtained under controlled environmental conditions or in the field, where individuals with the most uniform tubers are chosen; then, the cloning selection process begins and involves anywhere from 10 to 11 test cycles (Rivera-Peña, 2001).

In agreement with the National Services of Seed Certification and Inspection (SNICS- as denominated in México) and after meeting the requirements that are stipulated by this dependence, the variety Enrica was registered and protected with the breeder’s title 0412and before SNICS, with the final registration PAP-025-270510 (SNICS, 2010).

The Enrica variety is a plant with shrubby growth characteristic of the type tuberosum, semi-open foliage, partially visible, short in height (less than 1m), a semi-erect growth habit, half present fruits, large sized leafs, medium profile and medium intensity of green, with abundant lilac colored flowers, a stem of medium thickness and a weak presence of anthocyanins, round tubers, with superficial buds, a smoothness to the rough cuticle, a yellow-colored cuticle and white flesh, medium sized buds with a spherical shape and blue-violet color of the anthocyanins on the base (Parga et al., 2010). These characteristics represent the varietal description of the potato, in accordance to SNICS (1999).

The Enrica variety is of a semi-intermediate cycle of 100-110 days after emergence (dde), this new variety was ealier than the Alpha variety, whose cycle is 120-130 dde with 10 days later than that of the Atlantic variety. The Enrica variety broadened its cycle until 120 dde when it was established in valleys like Potosí, Galeana, Nuevo León (1 900 msnm); in the high valley regions (2 600 msnm) decreases the vegetative cycle until 100 dde (Rivera-Peña, 1995).

por el INIFAP con resistencia durable contra el tizón tardío (Phytophthora infestants) y calidad no apta para la industria de la papa frita.

Este material consiste en tubérculos de clones que han sido sometidos a mejoramiento y presentan alguna característica deseable de rendimiento, precocidad, calidad industrial, resistencia a enfermedades y plagas (Rivera-Peña, 2001). El método más utilizado en la obtención de variedades de papa es la hibridación y selección clonal entre genotipos nacionales o introducidos a través de los programas internacionales de mejoramiento. La etapa de cruzamiento o hibridación inicia con la selección de progenitores; en este caso, se obtiene la primera generación sexual, bajo condiciones de ambiente controlado o en campo, donde se seleccionan los individuos con los tubérculos más uniformes y se inicia el proceso de selección clonal que implica de 10 a 11 ciclos de prueba, (Rivera-Peña, 2001).

De acuerdo con el Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semilla (SNICS) y después de cumplir con los requisitos que señala esta dependencia, la variedad Enrica, fue inscrita y protegida con el titulo de obtentor 0412 y ante el SNICS con el registro definitivo PAP-025-270510 (SNICS, 2010).

La variedad Enrica es una planta con crecimiento arbustivo característico del tipo tuberosum, follaje semiabierto, tallo parcialmente visible, altura muy corta (menos de 1 m), habito de crecimiento semi-erecto, media presencia de frutos, hojas de tamaño grande, de perfil medio y media intensidad de color verde, con presencia abundante de flores de color lila, un tallo de grosor medio y una presencia débil de antocianinas, tubérculos redondos, con yemas superficiales, una suavidad de cutícula áspera, la cutícula de color amarillo y la pulpa de color blanco, yemas de tamaño mediano, de forma esférica y coloración azul violeta de antocianinas de la base (Parga et al., 2010). Estas características representan la descripción varietal en papa, de acuerdo al SNICS (1999).

La variedad Enrica es de ciclo semi-intermedia de 100 a 110 días después de emergencia (dde), esta nueva variedad es más precoz que la variedad Alpha cuyo ciclo es de 120 a 130 dde y diez días más tardía que la variedad Atlantic. La variedad Enrica amplía su ciclo hasta 120 dde cuando se establece en valles como el Potosí, Galeana, Nuevo León (1 900 msnm); en las regiones de valles altos (2 600 msnm) disminuye el ciclo vegetativo hasta 100 dde (Rivera-Peña, 1995).


La variedad Enrica mostró menor susceptibilidad a enfermedades y mayor adaptación a condiciones adversas que las variedades introducidas (Bradshaw et al., 2003). Esta variedad es inmune al PVX y resistentes al nematodo dorado (Heterodera rotochiensis) cepa A; sin embargo, es susceptible a fitoplasmas y/o Liberibacter solanacearun transmitidos por psílidos (Bactericera cockerelli y Heteropsylla texana), virus por pulgones (Myzus persicae y Aphis gossypii) y fitoplasmas por chicharritas (Empoasca spp. y Aceratagallia spp.). Con la nueva variedad se reduce hasta 18% el número de aplicaciones de fungicidas para el control de tizón tardío en relación a las variedades Atlantic, que se distingue por un tamaño de hojas mayor a la variedad Enrica, pero con un similar valor de 20 a 22% de sólidos solubles y de un 98 a 100% de color en la hojuela, característica de una variedad con una alta aptitud para la industria.

El análisis económico del beneficio de utilizar esta nueva variedad, indica que Los costos de producción en 2011 fueron de $ 150 000.00 ha-1, utilizando la nueva variedad el costo se reduce 18%. La resistencia al tizón tardío está asociada positivamente con el ciclo de cultivo (Murphy et al., 1999). El INIFAP ha generado variedades con resistencia a tizón tardío como las variedades Montserrat y Norteña (Parga et al., 1999). La variedad Enrica se adapta a suelos ligeros, medios y pesados con buen drenaje en estos suelos, los tubérculos presentan baja calidad de piel, con lenticelas abiertas, por lo que es susceptible al lavado.

Esta variedad es exigente en agua, porque sus hojas son de mayor tamaño respecto a otras variedades desarrolladas en México, pero menores que las variedades introducidas, las hojas son de tamaño grande y requieren mayor turgencia, como la variedad Atlantic. Para suministrar los requerimientos de agua, la precipitación pluvial debe ser superior a 800 mm durante el ciclo y tienen como etapa crítica todo el periodo de tuberización (Parga et al., 2005a). Otra forma de suministrar los requerimientos de agua es aplicar riegos frecuentes y oportunos con lámina total entre 850 y 1000 mm por ciclo, en función a la evapotranspiración presente en el año de cultivo (Covarrubias y Contreras, 1998).

Se recomienda que la siembra de la nueva variedad se realice en surcos sencillos a 92 cm de ancho y distanciamiento entre plantas de 25 a 30 cm, con densidad de población de 36 200 y 43 400 plantas por hectárea. El ancho del surco se puede reducir hasta 76 cm, ajustando el distanciamiento entre plantas y considerando el tamaño de la semilla, porque

The Enrica variety showed less susceptibility to diseases and greater adaptation to adverse conditions than the introduced varieties (Bradshaw et al., 2003). This variety is immune to PVX and resistant to the golden nematode (Heterodera rotochiensis) cepa A; however, it is susceptible to phyto-plams and Liberibacter solanacearun transmitied by psyllids (Bactericera cockerelli and Heteropsylla texana), virus for pests (Myzus persicae y Aphis gossypii) and phyto-plasms for grasshoppers. (Empoasca spp. y Aceratagallia spp.). With the new variety, the application of fungicide is reduced by up to 18% for controlling late blight in relation to the Atlantic varieties which is different for its larger size of leaf (larger than that of Enrica) but with a similar value of 20-22% of soluble solids and a 98%-100% of color in the chips, a characteristic of a variety that is well suited for the industry.

The economic benefit analysis of using this new variety indicates that the costs of production in 2011 were 150 000 00 ha-1; using the new variety reduces the cost by 18%. The resistance of late blight is positively associated with the crop cycle (Murhpy et al., 1999). INIFAP has generated late blight resistant varieties like the varieties of Montserrat and Norteña (Parga et al., 1999). The Enrica variety adapts to light, medium, and heavy soils with good drainage, the tubers show low skin quality, and open lenticiles, which makes it susceptible to leaching.

This variety demands a lot of water because of its big its leaves are much larger in size, especially when compared to other varieties developed in Mexico; its leaves are larger in size and swell like the Atlantic variety. However its leaves are smaller than introduced varieties. To meet the water requirements, the rainfall should be greater than 800mm during the cycle and be present during the critical stage of tuberization (Parga et al., 2005a). Another form of meeting the water requirements is to apply frequent and timely irrigation in the form of total sheets between 850 and 1 000 mm per cycle according to evapotranspiration that occurs in the year of the crop (Covarrubias and Contreras, 1998).

It is recommended to plant the new variety in simple beds at 92 cm wide, with a distance between plants of 25 to 30 cm, and with a population density of 36 200 to 43 400 plants per hectare. The width of the beds could be reduced to 76 cm, adjusting the difference between plants and considering the size of the seed, because the tuber-seeds of the second categorie (35 to 45 mm) requires the space between plants

Enrica, nueva variedad de papa para la industria de hojuelas 1057

los tubérculo-semilla de segunda categoría (35 a 45 mm) requieren un espacio entre plantas de 20 a 30 cm y de cuarta categoría (< 28 mm) de 10 a 20 cm entre plantas (Parga et al., 2005b; Pavek y Thornton, 2005). El tubérculo de la variedad Enrica tiene piel áspera, profundidad superficial de yemas y color amarillo, así como una ruptura de latencia de 90 a 120 días. El color de la pulpa es blanco, con 20 a 22% de sólidos y de 98 a 100% de color en la hojuela, la piel es susceptible al lavado y muestra respuesta lenta al “verdeo”, lo que convierte a esta variedad en una opción para la industria.

La variedad Enrica, ha presentado la media de rendimiento más alta en los ambientes de sierra de Arteaga, Coahuila; Valle de Navidad, Nuevo León y León, Guanajuato. La variedad Enrica mostró pequeñas interacciones negativas, lo que permite clasificar a esta variedad como estable y con buena capacidad de adaptación (Parga et al., 2005a; Parga et al., 2005c). Esta variedad puede sembrarse en las principales zonas productoras de papa para la industria en los estados de Chihuahua, Guanajuato, Jalisco, México, Michoacán, Puebla, Sinaloa, Sonora, Veracruz y Zacatecas, en altitudes de 0 a 3 500 m, pero debe evitarse temperaturas menores de 8º C en el período de desvare a cosecha, porque el almidón bajo estas condiciones se trasforma en azucares, lo que reduce la calidad de fritura provocando que la hojuela salga manchada (Parga et al., 2009; Parga et al., 2010).

En las regiones productoras de papa de Coahuila y Nuevo León, el rendimiento de la variedad Enrica fue 37.2 t ha-1, superior a los obtenidos por las variedades Alpha y Atlantic 21 y 18%, respectivamente; en León, Guanajuato, el rendimiento fue de 48.0 t ha-1, superó a las variedades Alpha y Atlantic 22 y 26%, respectivamente; el rendimiento promedio en ambas localidades fue de 42.6 t ha-1, con lo que superó 22% a las variedades Alpha y Atlantic, similar para ambas variedades.

Para evitar la transmisión de virus por tubérculo-semilla, se recomienda utilizar semilla obtenida a partir del cultivo de tejidos, la cual se encuentra disponible en el banco de germoplasma del INIFAP. Se ofrece como un servicio bajo previa solicitud a un costo de $ 2.50 por mini tubérculo para 2012, con seis meses aproximadamente de entrega desde que se recibe la solicitud al autor para correspondencia en el Campo Experimental Saltillo, hasta la entrega del mini tubérculo, este proceso comprende desde el cultivo de tejidos in vitro hasta la producción del mini tubérculo a partir de plántulas.

to be 20 to 30 cm, while the fourth category (<28 mm) from 10-20 cm between plants (Parga et al., 2005b; Pavek y Thornton, 2005). The tuber of the Enrica variety has a rough skin, a superficial bud depth and yellow color, with a breaking point of dormancy for 90 to 120 days. The color of the flesh is white, with 20%-22% of soilds and 98%-100% of color in the leaf; the skin is susceptible to washing and shows a slow response to greening, which converts this into a viable option for the industry.

The Enrica variety has exhibited half of the highest yields in the environments of Arteaga, Coahuila; Valle de Navidad, Nuevo León, and León, Guanajuato. The Enrica variety showed few negative interatctions, which allows it to be classified as a stable variety with a good adaptation capacity Parga et al., 2005a; Parga et al., 2005c). This variety can be planted in the principal potato producing zones for the industry in the states of Chihuahua, Guanajuato, Jalisco, México, Michoacán, Puebla, Sinaloa, Sonora, Veracruz and Zacatecas in altitudes that range from 0 to 3 500 m. However, it should avoid temperatures lower than 8 ºC in the harvest period, because starch when put under these conditions will transform into sugar, which reduces the frying quality, and leaves the chip coming out speckled (Parga et al., 2009; Parga et al., 2010).

In the potato producing regions of Coahuila and Nuevo León, the yield of the Enrica variety was 37.2 t ha-1, superior to what was obtained by the Alpha and Atlantic varieties- 21% and 18% respectively; In León, Guanajuato the yield was 48.0 t ha-1, which exceeded the Alpha and Atlantic varieties and 22% and 26% respectively. The average yield in both places was 42.6 t ha-1, exceeding 22% of the Alpha and Atlantic varieties, similar to both varieties.

To avoid the transmission of virus from tuber-seed, it is recommended to use a seed that is obtained from the cultigens of the tissue, which can be found in the gene bank at INIFAP. The service is offered accompanied by a prior request and a cost of $2.50 for each tuber for the year 2012, with approximately 6months of delivery from once the request is received by the corresponding author in the Experimental Field in Saltillo, to the delivery of the mini tuber; this includes the process since in vitro tissue cultigens to the production of the mini tuber from the seedlings.



Agradecimientos

Al INIFAP y a los productores de papa por su apoyo en la realización de esta investigación.

Literatura citada

Bradshaw, J. E.; Dale, B. M. F. and MacKay, G. R. 2003. Use of mid-parent values and progeny tests to increase the efficiency of potato breeding for combined processing quality and disease and pest resistance. Theor. Appl. Genet. 107(1):36-42.

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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.

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Descripción de cultivares. Escrito hecho con la finalidad de proporcionar a la comunidad científica, el origen y las características de la nueva variedad, clon, híbrido, etc; con extensión máxima de ocho cuartillas (incluidos cuadros y figuras), contiene los apartados 1 al 6 y 11 del artículo científico. Las descripciones de cultivares es en texto consecutivo, con información relevante sobre la importancia del cultivar, origen, genealogía, método de obtención, características fenotípicas y agronómicas (condiciones climáticas, tipo de suelo, resistencia a plagas, enfermedades y rendimiento), características de calidad (comercial, industrial, nutrimental, etc) y disponibilidad de la semilla.

Formato del escrito

Título. Debe aportar una idea clara y precisa del escrito, utilizando 13 palabras como máximo; debe ir en mayúsculas y negritas, centrado en la parte superior.

Autores(as). Incluir un máximo de seis autores, los nombres deberán presentarse completos (nombres y dos apellidos). Justificados inmediatamente debajo del título, sin grados académicos y sin cargos laborales; al final de cada nombre se colocará índices numéricos y se hará referencia a estos, inmediatamente debajo de los autores(as); en donde, llevará el nombre de la institución al que pertenece y domicilio oficial de cada autor(a); incluyendo código postal, número telefónico y correos electrónicos; e indicar el autor(a) para correspondencia.

Resumen y abstract. Presentar una síntesis de 250 palabras como máximo, que contenga lo siguiente: justificación, objetivos, lugar y año en que se realizó la investigación, breve descripción de los materiales y métodos utilizados, resultados, y conclusiones; el texto se escribe en forma consecutiva.

Palabras clave y key words. Se escriben después del resumen y sirven para incluir al artículo científico en índices y sistemas de información. Seleccionar tres o cuatro palabras y no incluir palabras utilizadas en el título. Los nombres científicos de las especies mencionadas en el resumen, deberán colocarse como palabras clave y key words.

Introducción. Su contenido debe estar relacionado con el tema específico y el propósito de la investigación; señala el problema e importancia de la investigación, los antecedentes bibliográficos que fundamenten la hipótesis y los objetivos.

Materiales y métodos. Incluye la descripción del sitio experimental, materiales, equipos, métodos, técnicas y diseños experimentales utilizados en la investigación.

Resultados y discusión. Presentar los resultados obtenidos en la investigación y señalar similitudes o divergencias con aquellos reportados en otras investigaciones publicadas. En la discusión resaltar la relación causa-efecto derivada del análisis.

Conclusiones. Redactar conclusiones derivadas de los resultados relevantes, relacionados con los objetivos e hipótesis del trabajo.

Literatura citada. Incluir preferentemente citas bibliográficas recientes de artículos científicos de revistas reconocidas, no incluir resúmenes de congresos, tesis, informes internos, página web, etc. Todas las citas mencionadas en el texto deberán aparecer en la literatura citada.

Observaciones generales

En el documento original, las figuras y los cuadros deberán utilizar unidades del Sistema Internacional (SI). Además, incluir los archivos de las figuras por separado en el programa original donde fue creado, de tal manera que permita, de ser necesario hacer modificaciones; en caso de incluir fotografías, estas deben ser originales, escaneadas en alta resulución y enviar por separado el archivo electrónico. El título de las figuras, se escribe con mayúsculas y minúsculas, en negritas; en gráfica de barras y pastel usar texturas de relleno claramente contrastantes; para gráficas de líneas, usar símbolos diferentes.

El título de los cuadros, se escribe con mayúsculas y minúsculas, en negritas; los cuadros no deben exceder de una cuartilla, ni cerrarse con líneas verticales; sólo se aceptan tres líneas horizontales, las cabezas de columnas van entre las dos primeras líneas y la tercera sirve para terminar el cuadro; además, deben numerarse en forma progresiva conforme se citan en el texto y contener la información necesaria para que sean fáciles de interpretar. La información contenida en los cuadros no debe duplicarse en las figuras y viceversa, y en ambos casos incluir comparaciones estadísticas.

Las referencias de literatura al inicio o en medio del texto, se utiliza el apellido(s) y el año de publicación entre paréntesis; por ejemplo, Winter (2002) o Lindsay y Cox (2001) si son dos autores(as). Si la cita es al final del texto, colocar entre paréntesis el apellido(s) coma y el año; ejemplo: (Winter, 2002) o (Lindsay y Cox, 2001). Si la publicación que se cita tiene más de dos autores(as), se escribe el primer apellido del autor(a) principal, seguido la abreviatura et al. y el año de la publicación; la forma de presentación en el texto es: Tovar et al. (2002) o al final del texto (Tovar et al., 2002). En el caso de organizaciones, colocar las abreviaturas o iniciales; ejemplo, FAO (2002) o (FAO, 2002).

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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.

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Introduction. Its content must be related to the specific subject and the purpose of the investigation; it indicates the issues and importance of the investigation, the bibliographical antecedents that substantiate the hypothesis and its objectives.

Materials and methods. It includes the description of the experimental site, materials, equipment, methods, techniques and experimental designs used in research.

Results and discussion. To present/display the results obtained in the investigation and indicate similarities or divergences with those reported in other published investigations. In the discussion it must be emphasize the relation cause-effect derived from the analysis.

Conclusions. Drawing conclusions from the relevant results relating to the objectives and working hypotheses.

Cited literature. Preferably include recent citations of scientific papers in recognized journals, do not include conference proceedings, theses, internal reports, website, etc. All citations mentioned in the text should appear in the literature cited.

General observations

In the original document, the figures and the pictures must use the units of the International System (SI). Also, include the files of the figures separately in the original program which was created or made in such a way that allows, if necessary to make changes, in case of including photographs, these should be originals, scanner in resolution high and send the electronic file separately. The title of the figures is capitalized and lower case, bold; in bar and pie graphs, filling using clearly contrasting textures; for line graphs use different symbols.

The title of the tables, must be capitalized and lower case, bold; tables should not exceed one page, or closed with vertical lines; only three horizontal lines are accepted, the head of columns are between the first two lines and the third serves to complete the table; moreover, must be numbered progressively according to the cited text and contain the information needed to be easy to understand. The information contained in tables may not be duplicated in the figures and vice versa, and in both cases include statistical comparisons.

Literature references at the beginning or middle of the text use the surname(s) and year of publication in brackets, for example, Winter (2002) or Lindsay and Cox (2001) if there are two authors(as). If the reference is at the end of the text, put in brackets the name(s) coma and the year, eg (Winter, 2002) or (Lindsay and Cox, 2001). If the cited publication has more than two authors, write the surname of the leading author, followed by “et al.” and year of publication.

Literature citation

Articles in journals. Citations should be placed in alphabetical order, if a leading author appears in several articles of the same year, it differs with letters a, b, c, etc.1) Write the surname complete with a comma and initial(s) of the names with a dot. To separate two authors the “and” conjunction is used or its equivalent in the language the work it is written on. When more than two authors, are separated by a dot and coma, between the penultimate and the last author a “and” conjunction it is used or it’s equivalent. If it is an organization, put the full name and the acronym in brackets; 2) Year of publication dot; 3) title of the article dot; 4) country where it was edited dot, journal name dot and 5) journal number and volume number in parentheses two dots, number of the first and last page of the article, separated by a hyphen (ie 8 (43):763-775).

Serial publications and books. 1) author(s), just as for articles; 2) year of publication dot; 3) title of the work dot. 4) if it is translation ( indicate number of edition and language of which it was translated and the name of the translator dot; 5) publisher name dot; 6) number of edition dot; 7) place where the work was published (city, state, country) dot; 8) for pamphlet, series or collection to place the name and number dot and 9) total number of pages (i. e. 150 p.) or various pages (i. e. 30-45 pp.).

Articles, chapters or abstracts in collective works (books, abstracts, reports, etc). 1) author(s), just as for articles; 2) year of publication dot; 3) title of the article, chapter or memory dot; 4) Latin expression In two dots; 5) title of the collective work dot; 6) publisher(s), compiler(s) or coordinating(s) of the collective work [written just like the author(s) of the article] dot, at the end of this, the abbreviation is placed between parenthesis (ed. or eds.), (comp. or comps.) or (cord. or cords.), according to is the case dot; 7) if it is a translation (just as for serial publications and books); 8) number of the edition dot; 9) publisher name dot; 10) place where it was published (city, state, country) and 11) pages that includes the article, placed by a hyphen and lowercase pp (i. e. 15-35 pp.).

Submitting articles to:

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. E-mail: [email protected]. Cost of annual subscription $ 60.00 dollars (6 issues). Price per issue $ 9.00 dollars (plus shipping).

Mandato:

A través de la generación de conocimientos científicos y de innovación tecnológica agropecuaria y forestal como respuesta a las demandas y necesidades de las cadenas agroindustriales y de los diferentes tipo de productores, contribuir al desarrollo rural sustentable mejorando la competitividad y manteniendo la base de recursos naturales, mediante un trabajo participativo y corresponsable con otras instituciones y organizaciones públicas y privadas asociadas al campo mexicano.

Misión:

Generar conocimientos científicos e innovaciones tecnológicas y promover su trasferencia, considerando un enfoque que integre desde el productor primario hasta el consumidor final, para contribuir al desarrollo productivo, competitivo y sustentable del sector forestal, agrícola y pecuario en beneficio de la sociedad.

Visión:

El instituto se visualiza a mediano plazo como una institución de excelencia científica y tecnológica, dotada de personal altamente capacitado y motivado; con infraestructura, herramientas de vanguardia y administración moderna y autónoma; con liderazgo y reconocimiento nacional e internacional por su alta capacidad de respuesta a las demandas de conocimientos, innovaciones tecnológicas, servicios y formación de recursos humanos en beneficio del sector forestal, agrícola y pecuario, así como de la sociedad en general.

Retos:

Aportar tecnologías al campo para:

● Mejorar la productividad y rentabilidad

● Dar valor agregado a la producción

● Contribuir al desarrollo sostenible

Atiende a todo el país a través de:

8 Centros de Investigación Regional (CIR’S)

5 Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria (CENID’S)

38 Campos Experimentales (CE)

Dirección física:

Progreso 5, Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, Distrito Federal, México. C. P. 04010

Para más información visite: http://www.inifap.gob.mx/otros-sitios/revistas-cientificas.htm.

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PRODUCCIÓN Dora M. Sangerman-Jarquín

DISEÑO Y COMPOSICIÓN María Otilia Lozada González

yAgustín Navarro Bravo

ASISTENTE EDITORIALMaría Doralice Pineda Gutiérrez

Vol.3 Núm. 5

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