![Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa 19
relacionadosconlaPMP(Almeydaetal.,1999;Leyvaetal.,
2002). Algunos de los síntomas como el achaparramiento
de la planta, abultamiento del tallo en los lugares de
inserción de las hojas, la formación de tubérculos aéreos
y el amarillamiento de las hojas superiores, también se ha
atribuido al efecto de una posible toxina inyectada a las
plantasporelpsilidodelapapaBactericeracockerelliSulc.
(Hemiptera: Triozidae) antes conocida como Paratrioza
cockerelli Sulc. (Arslan et al., 1985; Cranshaw, 1993). Sin
embargo, dicha “toxina” nunca ha sido aislada.
La presencia en México de la PMP fue registrada desde
1947 en una fotografía tomada por Niederhauser en la
variedad Up-to date en un lote comercial de papa en Silao,
Guanajuato [archivo fotográfico del programa nacional de
papa del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales,
Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) en el Sitio Experimental
Metepec]. Sin embargo, fue hasta el inicio de la década
de los 90´s cuando el problema se observó de manera
continua en la región de Saltillo, Coahuila y en los dos
años siguientes también se observó en forma extensiva en
lotes comerciales de papa en los estados de Guanajuato,
México, Puebla y Tlaxcala. Con base en los reportes de la
literatura,enaqueltiemposecreyóqueelagentecausaldela
enfermedaderaunfitoplasmatransmitidoporchicharritas;
sinembargo,tambiénseobservaronenlasmismasregiones
altas poblaciones del psilido de la papa (Bactericera
cockerelli, Sulc). La presencia de B. cockerelli en México
fue reportada en 1941 (Caldwell, 1941), siendo hasta 1960
cuandoseconsiderócomounaplagaenloscultivosdetomate
(Solanumlycopersicum)ychile(Capsicumspp.)(Garzónet
al., 1992), sin saber a ciencia cierta su relación con la punta
morada de la papa.
En 2001 se realizó un muestreo de plantas que presentaban
los síntomas de la punta morada en las principales regiones
productoras de papa en México y al mismo tiempo se
monitorearonlaspoblacionesdeB.cockerelli(Rubioetal.,
2006). El estudio reveló que 34% de las muestras fueron
positivas a fitoplasmas determinados con PCR y que la
magnitud del problema de PMP era mayor en los lugares
con mayores poblaciones de B. cockerelli. Estos resultados
sugirieron que podría haber otras causas de la enfermedad.
En2008sepublicóunestudioendondesedemuestraqueB.
cockerelli es vector de una bacteria del genero Candidatus
Liberibacter psyllaurous, la cual se relaciona con los
síntomas de la enfermedad conocida como “Zebra Chip”
en los Estados Unidos deAmérica (Hansen et al., 2008).
symptoms, such as plant stunt, bulging of the stem in
areas of leaf insertions, formation of aerial tubers and
the yellowing of top leaves. It has also been attributed
to the effect of a possible toxin injected in the plants by
the psyllid of the potato Bactericera cockerelli Sulc.
(Hemiptera: Triozidae) formerly known as Paratrioza
cockerelli Sulc. (Arslan et al., 1985; Cranshaw, 1993).
However, such a “toxin” has never been isolated.
The presence of PMP in Mexico was recorded in 1947
in a photograph taken by Niederhauser in the variety
Up-to date in a commercial batch in Silao, Guanajuato
[photographic archive of the national potato program
of the National Forestry, Agriculture and Livestock
ResearchInstitute(INIFAP)intheMetepecExperimental
Station]. However, in the early 1990´s the problem was
observed continuously in the area of Saltillo, Coahuila
and in the next two years, it was also noticed extensively
in the States of Guanajuato, Mexico, Puebla and
Tlaxcala. Based on reports in literature, in that time it
was believed that the causing agent of the disease was
a phytoplasm transmitted by cicadas, although in the
same highlands, potato psyllids (Bactericera cockerelli,
Sulc.) were also found. The presence of B. cockerelli in
Mexico was reported in 1941 (Caldwell, 1941), and not
until 1960 did it become considered a plague in tomato
(Solanumlycopersicum)andchilipepper(Capsicumspp.)
plantations (Garzón et al., 1992), uncertain of its relation
with the potato purple-tip.
In 2001, samples were taken of plants with the symptoms
of purple tip in the main potato-producing areas in Mexico,
and at the same time populations of de B. cockerelli were
beingmonitored(Rubioetal.,2006).Thestudyshowedthat
34% of the samples were positive for certain phytoplasms
with PCR, and that the dimension of the problem of PMP
was greater in places with larger B. cockerelli populations.
These results suggested that there could be other causes for
the disease.Apaper was published in 2008 showing that B.
cockerelliisthevectorforbacteriaofthegenusCandidatus
Liberibacter psyllaurous, which is related to the symptoms
of the disease known as “Zebra Chip” in the USA(Hansen
et al., 2008).
In that same year in New Zealand, Liefting et al. (2008)
showed that Candidatus Liberibacter solanacearum is
related to the symptoms of internal staining in potatoes,
but the two phytoplasms reported previously by](https://image.slidesharecdn.com/vol2num12011-150503173542-conversion-gate01/85/Vol2-num1-2011-20-320.jpg)
![Mauro Íñiguez Covarrubias et al.62 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
1)
La interpolación entre los puntos del variograma
experimental,nogarantizalaexistenciatampocounicidad
de la solución del sistema de krigeado, por lo que hay
que proponer un modelo de ajuste al variograma
experimental (Sampler y Carrera, 1990). Para este
trabajo, se ajustó el variograma a un modelo esférico
ampliamente usado por lo práctico, flexible y sencillo
para estimar los parámetros β y α, que fueron utilizados
para interpolar los campos de tormenta por el método del
krigeado. El modelo esférico tiene un comportamiento
lineal en el origen; la pendiente es igual a 1.5 α/β y
representa fenómenos continuos pero no diferenciables
(Chua y Bras, 1982) como es el caso de la lluvia. Las
expresiones matemáticas del modelo esférico de ajuste
se presentan en la ecuación 2.
2)
Donde, el parámetro α es el rango y define la distancia
h a la cual el valor del semivariograma es estacionario
y en consecuencia refleja la dependencia espacial,
también se le conoce como alcance; y β es el umbral
que define la distancia a partir de la cual el variograma
permanecefijo,yseleconocecomomesetayrepresentala
máxima variabilidad entre pares de observaciones
próximas.
Para modelar la distribución espacial de la variable en la
cuenca una vez resuelto el ajuste de los datos observados
al modelo esférico y estimados los parámetros de ajuste
α y β, se desarrolló una interfaz computacional para
facilitar la interpolación mediante krigeado. Esta
interfaz se basa en la solución del método de krigeado
(ecuación 3), para cada uno de los puntos de la malla
previamente seleccionada y se resuelve con el modelo
ajustado, obteniéndose el valor de la lluvia en todos
los puntos. En forma matricial, este sistema tiene
la siguiente expresión: Si -γ(h) es condicionalmente
definida positiva, la matriz del sistema es siempre
regular, por lo que siempre existe la solución (Sampler y
Carrera, 1990).
(111and149).WithraindatafromERICIIIofthe63stations
(Table 1), the experimental variogram was created for both
events, using the software Geopack (USDA/ARS, 1990).
Obtaining the variogram
Asitstartsoffmethodologicaldescribethesteps,presentedto
detailbySamperandCarrera(1990),fortheconstructionof
variogram,itfitsofthemodel,validationanditsapplication.
During the construction of the experimental variogram, the
values of rain were initially used, expressed as variable z
of the rain stations that cover the area of the basin. Next, an
angular direction θ was chosen which presents the greatest
rainfall gradient, as well as the selection of the distance
or lag, h, for which the semivariance (γ∗
) is calculated for
values of h, 2h, 3h, ..., nh, according to equation 1. Finally
γ∗
is graphed for different distances in space between two
points x, expressed as values of h, 2h, 3h ,..., nh.
1)
The interpolation between the points of the experimental
variogramdoesnotguaranteetheexistenceortheuniqueness
of the solution of the Kriging system; therefore a model of
adjustmenttotheexperimentalvariogrammustbeproposed
(Sampler and Carrera, 1990). For this study, the variogram
was adjusted to a spherical model, widely used due to
its practicality, flexibility and simplicity for calculating
parametersβandα,whichwereusedtointerpolatethestorm
fieldsbyKriging.Thesphericalmodelhasalinearbehavior
in the origin; the slope is equal to 1.5 α/β and represents
continual, but not differentiable, phenomena (Chua and
Bras, 1982), such as rain. The mathematical expressions
of the spherical adjustment model are shown in equation 2.
2)
Where parameterαis the range and defines the distance
h at which the value of the semivariogram is stable, it
consequentlyreflectsthespatialdependenceandisknown
as the range. On the other hand, β is the threshold that
defines the distance from which the variogram remains
static, and it is known as a plateau and represents the
maximumvariabilitybetweenpairsofnearbyobservations.
γ(h)= α
3 |h|
-
|h|3
2 β 2β3
|h| ≤ β
γ(h)= α |h|> β âháã(h)
âh
3
32â
h
â
h
2
3
áã(h)
>=
≤
−=
â h á ã(h)
â h
3
32â
h
â
h
2
3
á ã(h)
> =
≤
− =
γ(h)= α
3 |h|
-
|h|3
2 β 2β3
|h| ≤ β
γ(h)= α |h|> β âháã(h)
âh
3
32â
h
â
h
2
3
áã(h)
>=
≤
−=
â h á ã(h)
â h
3
32â
h
â
h
2
3
á ã(h)
> =
≤
− =
nh
γ∗
(h)=
1
Σ [z(xi)-z(xi)]2
2N(h) |xi - xj|= |h|
nh
γ∗
(h)=
1
Σ [z(xi)-z(xi)]2
2N(h) |xi - xj|= |h|](https://image.slidesharecdn.com/vol2num12011-150503173542-conversion-gate01/85/Vol2-num1-2011-63-320.jpg)
![Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria 63
3)
Donde: γij
= γ(xi
-xj
) y γi
= γ(xi
-x) 4)
Resolviendo el sistema matricial (ecuación 3) se
determinan los parámetros λi, donde Σi λi=1 , permiten
estimar el valor de la precipitación Z*
(x0) al resolverse
la ecuación 5.
5)
Para el método de krigeado se propone una interpolación
esférica, sin sesgo y de error cuadrático medio mínimo
expresado por las expresiones 6 y 7.
E [z*
(x0
) - z(x0
)]= 0 6)
E {[z*
(x0
) - z(x0
)]2
} mínima 7)
Una vez caracterizado el campo de tormenta de la
distribución espacial de la lluvia sobre la cuenca, se calcula
laprecipitaciónmediaconlaecuación8.Paraellosegeneró
otra aplicación computacional “lluvia-promedio”:
8)
Donde: PMDi= precipitación media del día i (mm);
Pj= precipitación en el punto de la j de la malla en mm;
aj= área de la celda o cuadro j (km2
); AT= Área total de la
cuenca (km2
).
Para estimar la lluvia media sobre la cuenca fue necesario
discretizar el área de interés en celdas o elementos
cuadráticos; para este ejercicio, se seleccionaron celdas
de 6 km por lado. Se consideraron las líneas o divisiones
de la cuenca con cuencas externas e internas. Esta
subdivisión fue realizada manualmente. De este modo,
en cada elemento parcial queda caracterizada la variable
yelporcentajedesuperficiequeocuparespectoaláreatotal.
Para cada evento se determina la distribución espacial de la
lluvia con el método de interpolación por krigeado.
To model the spatial distribution of the variable in the basin
after the adjustment of the data observed to the spherical
model and estimating the adjustment parameters and β, a
computer interphase was created to enable interpolation
using Kriging. This interphase is based on the solution to
themethodofKriging(equation3),foreachofthepointsof
the mesh previously selected, and solved with the adjusted
model, thus obtaining the value for rain at all points. As
a matrix, this system contains the expression: if -γ(h) is
conditionally defined as positive, the matrix of the system
will always be regular, therefore the solution will always
exist (Sampler and Carrera, 1990).
3)
Where: γij= γ(xi
-xj) yγi
= γ(xi-x) 4)
Bysolvingthematrixsystem(equation3)theparametersλi
aredetermined,whereΣi λi=1,helpscalculaterainfallZ∗
(x0)
when solving equation 5.
5)
FortheKrigingmethod,asphericinterpolationisproposed,
without any bias and a minimum average quadratic error
expressed by expressions 6 and 7.
E [z*
(x0
) - z(x0
)]= 0 6)
E {[z*
(x0
) - z(x0
)]2
} mínima 7)
Once the storm field of the spatial distribution of the rain
on the basin is defined, the average rainfall is calculated
using equation 8. For this purpose, another computer
application “rain-average” was created:
8)
Where: PMDi= average rainfall of the day i (mm);
Pj=rainfall in point j of the mesh in mm; aj= area of cell or
square j (km2
); AT=total area of the basin (km2
).
0 γ12
γ13
... γ1n
1
γ21
0 γ23
... γ2n
1
. . . ... ... ...
. . . ... ... ...
γn1
γn2
γn3
... 0 1
1 1 1 ... 1 0
=
⋅
1
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01...111
10...ëëë
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.
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2
1
n3n2n1
2n2321
1n1312 γ1
γ2
.
.
γn
µ
γ1
γ2
.
.
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1
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PMDi=
j=1
AT
n
Z*
(x0)= Σλi z(xi)
i=1
0 γ12
γ13
... γ1n
1
γ21
0 γ23
... γ2n
1
. . . ... ... ...
. . . ... ... ...
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(x0)= Σλi z(xi)
i=1
Σpj*aj
PMDi=
j=1
AT](https://image.slidesharecdn.com/vol2num12011-150503173542-conversion-gate01/85/Vol2-num1-2011-64-320.jpg)
![La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México 147
Phipps (1997), basado en el estudio de Eggleston (1909),
reportó que en el norte de México existen 13 especies
y reclasificó a la especie C. parryana Eggl., como una
subespecie de C. rosei (C. rosei ssp. parryana [Eggl]
Phipps);además,mencionóquelaserieMexicanae(Loud.)
Rehder (C. mexicana sensu lato) está restringida a México
y centroamérica, con puntos atípicos en Perú y Ecuador.
Tres especies encontradas en el norte de México (C.
uniflora Muench., C. greggiana Eggl. y C. tracyi Ashe
ex Eggl.) también existen en el sur de Estados Unidos
de América y las nueve especies restantes descritas por
Phipps (1997) son endémicas de México (C. grandifolia
Phipps,C.sulfureaPhipps,C.johnstoniiPhipps,C.cuprina
Phipps; C. baroussana Eggl., C. serratissima Phipps, C.
aurescens Phipps, C. rosei Eggl. y C. gracilior Phipps).
También reportó que ninguna de las especies que presentan
hojasprofundamentelobuladasenbrotescortosyhojascon
venas a los senos lobulares se encuentran en México, aún
cuando muchas de éstas se encuentran en el sur de Estados
Unidos deAmérica.
Por lo tanto, con base en los estudios de Eggleston (1909),
Phipps et al. (1990), Phipps (1997), McVaugh (2000) y
Phippsetal.(2003),lataxonomíamásactualdelgéneropara
ejemplares mexicanos es de la siguiente manera.
1) Serie Parvifoliae (Loudon) Rehder.
1. C. uniflora Müenchhausen (Tamaulipas).
2) Serie Mexicanae (Loudon) Rehder.
2.C.mexicanaDeCandolle(EstadodeMéxico,Hidalgo,
Puebla, Michoacán, Jalisco, Guanajuato y Veracruz).
3. C. stipulosa (Humboldt, Bonpland & Kunth) Steudel
(Entendida como la especie descrita por Eggleston
[1909] con este nombre y que podría cambiar de
nombre porque esta especie es considerada como
una sinonimia de C. mexicana DC) (Chiapas y
probablemente en Guerrero, Oaxaca y Veracruz).
4. C. nelsoni Eggleston (Chiapas).
3) Serie Crus-galli (Loudon) Rehder.
5. C. gracilior J. B. Phipps (Hidalgo, Puebla, San Luis
Potosí,Tamaulipas,Michoacán,EstadodeMéxico,Oaxaca
y Veracruz).
6. C. rosei Eggleston, presenta 2 subespecies:
6A. C. rosei subesp. parryana (Tamaulipas, San Luis
Potosí, Nuevo León e Hidalgo).
6B. C. rosei subesp. rosei, presenta tres variedades
botánicas:
6Ba.C.roseisubesp.roseivar.rosei(Chihuahua,Coahuila,
Durango, Guanajuato, Hidalgo, Nayarit, Nuevo León,
On the other hand, Phipps (1997), based on Eggleston’s
treatment (1909), found Mexico that there are 13 species
in Northern Mexico, and also reclassified the species
C. parryana Eggl., as one subspecies of C. rosei (C.
roseissp. Parryana [Eggl] Phipps). He also mentioned
that the series Mexicanae (Loud.) Rehder (C. mexicana
sensulato) was restricted to Mexico and CentralAmerica
with outlier points in Peru and Ecuador. Three species
found in Northern Mexico (C. uniflora Muench., C.
greggiana Eggl., and C. tracyi Ashe ex Eggl.) are also
found in southern USAwhile the remaining nine species
described by Phipps (1997) are endemic of Mexico
(C. grandifolia Phipps, C. sulfurea Phipps, C. johnstonii
Phipps, C. cuprina Phipps; C. baroussanaEggl.,
C. serratissima Phipps, C. aurescens Phipps, C. rosei
Eggl. and C. gracilior Phipps). Phipps (1997) also
mentioned that there are no species in Mexico with
deeply lobed short shoots leaves and leaves with veins
to the sinuses, even though several of these are found in
southern USA.
Therefore,basedontheworksof Eggleston(1909),Phipps
et al. (1990), Phipps (1997), McVaugh (2000), and Phipps
et al. (2003), the most recent taxonomy of this genus for
Mexican specimens is as follows:
1) Series Parvifoliae(Loudon) Rehder.
1. C. uniflora Müenchhausen (Tamaulipas).
2) Series Mexicanae (Loudon) Rehder.
2. C. mexicana De Candolle (State of Mexico, Hidalgo,
Puebla, Michoacán, Jalisco, Guanajuato, and Veracruz).
3. C. stipulosa (Humboldt, Bonpland & Kunth) Steudel
(Understanding the species described by Eggleston
[1909] with this name, and it will undergo a change of
name because this name is considered a synonym of C.
mexicana DC.) (Chiapas and probably in Guerrero,
Oaxaca, and Veracruz).
4. C. nelsoni Eggleston (Chiapas).
3) Serie Crus-galli (Loudon) Rehder.
5. C. graciliorJ. B. Phipps (Hidalgo, Puebla, San Luis
Potosí, Tamaulipas, Michoacán, State of Mexico,
Oaxaca, and Veracruz).
6. C. rosei Eggleston, has two subspecies:
6A. C. rosei subesp. parryana (Tamaulipas, San Luis
Potosí, Nuevo León, and Hidalgo).
6B. C. rosei subesp. rosei, has three botanical varieties:
6Ba. C. rosei subesp. rosei var. Rosei (Chihuahua,
Coahuila, Durango, Guanajuato, Hidalgo, Nayarit,
Nuevo Leon, Querétaro, San Luis Potosí, Sinaloa,](https://image.slidesharecdn.com/vol2num12011-150503173542-conversion-gate01/85/Vol2-num1-2011-148-320.jpg)
![La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México 149
En este sentido, Núñez-Colín et al. (2008a) indicaron que
las accesiones de Chiapas en el banco de germoplasma
de tejocote de la Universidad Autónoma Chapingo
(BGT-UACH) fueron identificadas principalmente como
C. stipulosa (H. B. K.) Steud [entendida ésta como la
especie propuesta por Eggleston (1909) con este nombre]
y C. nelsoni Eggl.; aunque también se encontraron dos
ejemplares de C. gracilior Phipps y cuatro ejemplares de
Chiapas y dos de Puebla que no pudieron ser identificadas
con las claves existentes (Eggleston, 1909; Phipps, 1997)
ni por el Dr. J. B. Phipps de la Universidad de Western
Ontario y podrían ser especies, subespecies o variedades
botánicas nuevas, probablemente de las series antes
mencionadas o de otras que no fueron consideradas en el
presente trabajo.
Además, Núñez-Colín et al. (2008a) determinó que estas
especies del sur de México fueron diferentes (con 95%
de confiabilidad estadística) a las del centro de México y
concluyeron que se trata de acervos genéticos diferentes.
Este resultado permite concluir que las accesiones de
Chiapas no pueden ser identificadas como C. mexicana
DC., tampoco como C. gracilior Phipps, a excepción de
las cuatro accesiones de Chiapas que fueron identificadas
como C. gracilior.
C.mexicanaDC.yC.graciliorPhippsfueronlasprincipales
especies encontradas en el centro de México, y pueden
considerarse acervos genéticos diferentes a las del sur de
México,probablementeporcontenervariaciónmorfológica
diferencial(Núñez-Colínetal.,2008a;Núñez-Colín,2008;
Núñez-Colín et al., 2009).
DISCUSIÓN
Paralaidentificacióndeespeciesenestudiosqueincluyan
ejemplares del género Crataegus de las regiones centro y
norte de México se recomienda la utilización de la clave
taxonómica de Phipps (1997) como lo han hecho en
recientestrabajosdeRzedowskiyCalderóndeRzedowski
(2005) y Villarreal-Quintanilla y Encina-Domínguez
(2005). Incluso la obra de Phipps (1997) fue reseñada
por Madrigal-Sánchez (1998) en una prestigiosa revista
mexicana referente al tema, por lo que los taxónomos y
curadores de herbarios en México deberían y utilizar esta
clave taxonómica para re-determinar los ejemplares de
Crataegus del norte y centro de México.
Steud. (understood as the species proposed by Eggleston
[1909] with this name) and C. nelson Eggl.; although
two specimens of C. gracilior Phipps were also found,
along with four specimens from Chiapas and two from
Puebla that cannot be identified using the current keys
(Eggleston, 1909; Phipps, 1997) nor by Dr J. B. Phipps
at the University of West Ontario and they could be new
species,subspeciesorbotanicalvarieties,whichprobably
belong to the series mentioned above, or others, which
were not considered in this study.
In addition, Núñez-Colín et al. (2008a) also showed that
this southern Mexican species was different (with 95%
of statistical reliability) to central Mexican ones, and
they concluded that they are different genetic pools. This
result leads the authors to conclude that the accessions
from Chiapas cannot be identified as C. mexicana DC
nor C. gracilior Phipps, except for the four which were
identified as C. gracilior.
C. mexicana DC., and C. gracilior Phipps were the main
speciesfoundinaccessionsfromcentralMexicoandthese
can be considered different genetic pools to the southern
Mexican ones, probably since they contain different
species,whichhavedifferentialmorphologicalvariations
(Núñez-Colín et al., 2008a; Núñez-Colín, 2008; Núñez-
Colín et al., 2009).
DISCUSSION
To identify species in studies that include specimens of
the genus Crataegus from northern and central Mexico,
it is recommended to use the taxonomic key by Phipps
(1997) as in recent works by Rzedowskiand Calderón
de Rzedowski (2005) and Villarreal-Quintanilla and
Encina-Domínguez (2004). The treatment of Phipps
(1997) was even reviewed by Madrigal-Sánchez (1998)
in a prestigious Mexican journal on this topic, since
the taxonomist and herbarium curators from Mexico
must use this key so all Mexican herbaria could be
re-identified as Crataegus specimens from northern and
central Mexico.
It is noted that in several times the Phipps’ key (1997)
is insufficient to identify specimens from central and
southern Mexico; mainly to specimens from Chiapas,
Guerrero, and Veracruz, and others from Puebla, Morelos,](https://image.slidesharecdn.com/vol2num12011-150503173542-conversion-gate01/85/Vol2-num1-2011-150-320.jpg)
![Carlos Alberto Núñez-Colín et al.150 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
En muchas ocasiones la clave de Phipps (1997) es
insuficienteparalaidentificacióndeejemplaresdelazona
centro y sur de México, sobre todo para los ejemplares
de Chiapas, Guerrero y Veracruz y algunos de Puebla,
Morelos y Oaxaca, por lo que en este caso se recomienda
utilizar la clave de Eggleston (1909) a pesar de que ésta
sea parcial y carezca de detalles como el color del fruto
de las especies del sur de México, característica que
Phipps (1997) considera de mucha importancia en la
identificación.Alparecer,enestosestadosdelcentroysur
deMéxicosepuedenencontrarespeciescomoC.stipulosa
(H. B. K.) Steud., [especie que Eggleston (1909) reportó
con este nombre], C. gracilior Phipps, C. mexicana DC.,
y C. nelsoni Eggl., todas ellas pertenecientes a las series
Mexicanae y Crus-galli, aunque por datos de algunas
accesiones en el BGT-UACH originarias de Chiapas y
Puebla podrían ser consideradas especies, subespecies o
variedadesbotánicasnuevas(Núñez-Colín,2008;Núñez-
Colín et al., 2008a; Núñez-Colín et al, 2009).
Además,sedeberíaderealizarunmayornúmerodecolectas
y claves de identificación para ejemplares del centro y sur
deMéxico,asícomoreconsiderarelcambiodenombredela
especieC.stipulosa(H.B.K.)Steud.,[comolohizoPhipps
con C. pubescens (H. B. K.) Steud.], debido que no se trata
de ejemplares silvestres de C. mexicana DC. (Phipps et al.,
2003; Núñez-Colín et al., 2008a), lo que causa confusión
al identificar taxonómicamente ejemplares sobre todo del
sur de México. También se debe reconocer las variantes de
esta especie así como de C. nelsoni Eggl. e investigar sobre
la existencia de especies no descritas para estas zonas.
CONCLUSIONES
Estainvestigaciónevidencialafaltadeunasistematización
en este género, que por sí mismo es de difícil tratamiento
taxonómico; sin embargo, la identificación podría
facilitarsetomandoencuentaeláreadeorigendelejemplar,
debido que este género presenta especies con distribución
limitada,deestamanerasepodríadeducirsudeterminación
taxonómica. Además, es conveniente evitar el uso de
Crataegus pubescens (H. B. K.) Steud., para identificar
al tejocote de México.
Las especies mencionadas son las que están reportadas
en la literatura para México; sin embargo, podrían existir
especiesnodescritas,porloquesedebeefectuarunestudio
and Oaxaca, because in this case it is recommendable
to use Eggleston’s key (1909) even though this key is
partial and does not contain details such as fruit color of
the southern Mexican species, a trait that Phipps (1997)
considered extremely important to identify. Apparently,
in the states of central and southern Mexico species such
as C. stipulosa (H. B. K.) Steud. (species that Eggleston
[1909] reported with this name) could be found, along
withC.gracilior Phipps, C.mexicana DC.,and C.nelsoni
Eggl., all of which belong to series Mexicanae and Crus-
galli, although several accessions from BGT-UACh from
Chiapas and Puebla could be considered as new species,
subspecies, or botanical varieties (Núñez-Colín, 2008;
Núñez-Colín et al., 2008a; Núñez-Colín et al, 2009).
Furthermore, more collections and identification keys
could be created for specimens from central and southern
Mexico. It is also worth reconsidering change in the name
of species C. stipulosa (H. B. K.) Steud. (as Phipps did
with C. pubescens (H. B. K.) Steud.) since it is not wild a
specimenofC.mexicanaDC.(Phippsetal.,2003;Núñez-
Colín et al., 2008a). This causes confusion, mostly in the
taxonomic identification of specimens from southern
Mexico. In addition, the varieties that could exist in this
species and in C. nelsoni Eggl., must be recognized,
and research carried out on whether there are any non
described species exist in this area or not.
CONCLUSIONS
Due to the above, a well-performed systematization in
this genus is still necessary, and is in itself of a difficult
taxonomic treatment. However, the identification could
be possible by origin of the tejocote specimen, because
this genus has species with a limited distribution. In this
way, it’s possible taxonomic identity could be inferred,
although it is recommendable that one expert collaborate
in the identification, to avoid errors in identification.
Moreover, it is not recommendable to used Crataegus
pubescens (H. B. K.) Steud., to identify Mexican
tejocotes.
The species described in this work were reported in the
literature from Mexico. Nonetheless, still undescribed
species could be found, since detailed taxonomic studies
must be carried out to elaborate new identification keys,
mainlyforspecimensfromsouthandsoutheastMexico,and](https://image.slidesharecdn.com/vol2num12011-150503173542-conversion-gate01/85/Vol2-num1-2011-151-320.jpg)
![Resultados y discusión. Presentar los resultados obtenidos
en la investigación y señalar similitudes o divergencias con
aquellosreportadosenotrasinvestigacionespublicadas.Enla
discusiónresaltarlarelacióncausa-efectoderivadadelanálisis.
Conclusiones. Redactar conclusiones derivadas de los
resultados relevantes, relacionados con los objetivos e
hipótesis del trabajo.
Literaturacitada.Incluirpreferentementecitasbibliográficas
recientes de artículos científicos de revistas reconocidas, no
incluirresúmenesdecongresos,tesis,informesinternos,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,
incluirlosarchivosdelasfigurasporseparadoenelprograma
original donde fue creado, de tal manera que permita, de ser
necesariohacermodificaciones;encasodeincluirfotografías,
estas deben ser originales, escaneadas en alta resulución y
enviar por separado el archivo electrónico. El título de las
figuras,seescribeconmayúsculasyminúsculas,ennegritas;
engráficadebarrasypastelusartexturasderellenoclaramente
contrastantes;paragráficasdelíneas,usarsímbolosdiferentes.
El título de los cuadros, se escribe con mayúsculas y
minúsculas,ennegritas;loscuadrosnodebenexcederdeuna
cuartilla,nicerrarseconlíneasverticales;sóloseaceptantres
líneas horizontales, las cabezas de columnas van entre las
dosprimeraslíneasylatercerasirveparaterminarelcuadro;
además, deben numerarse en forma progresiva conforme se
citaneneltextoycontenerlainformaciónnecesariaparaque
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.
Lasreferenciasdeliteraturaaliniciooenmediodeltexto,se
utilizaelapellido(s)yelañodepublicaciónentreparéntesis;
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
tienemásdedosautores(as),seescribeelprimerapellidodel
autor(a) principal, seguido la abreviatura et al. y el año de la
publicación; la forma de presentación en el texto es: Tovar
et al. (2002) o al final del texto (Tovar et al., 2002). En el
caso de organizaciones, colocar las abreviaturas o iniciales;
ejemplo, FAO (2002) o (FAO, 2002).
Formas de citar la literatura
Artículos en publicaciones periódicas. Las citas se deben
colocar en orden alfabético, si un autor(a)principalaparece
en varios artículos de un mismo año, se diferencia con letras
a, b, c, etc. 1) escribir completo el primer apellido con coma
ylainicial(es)delosnombresdepilaconpunto.Paraseparar
dos autores(as) se utiliza la conjunción <y> o su equivalente
en el idioma en que está escrita la obra. Cuando son más
de dos autores(as), se separan con punto y coma, entre el
penúltimo y el último autor(a) se usa la conjunción <y> o
su equivalente. Si es una organización, colocar el nombre
completo y entre paréntesis su sigla; 2) año de publicación
punto;3)títulodelartículopunto;4)paísdondeseeditapunto,
nombredelarevistapuntoy5)númeroderevistayvolumen
entreparéntesisdospuntos,númerodelapáginainicialyfinal
del artículo, separados por un guión (i. e. 8(43):763-775).
Publicaciones seriales y libros. 1) autor(es), igual que para
artículos; 2) año de publicación punto; 3) título de la obra
punto.4)siestraducción(indicarnúmerodeedicióneidioma,
nombredeltraductor(a)punto;5)nombredelaeditorialpunto;
6) número de la edición punto; 7) lugar donde se publicó
la obra (ciudad, estado, país) punto; 8) para folleto, serie o
coleccióncolocarelnombreynúmeropuntoy9)númerototal
depáginas(i.e.150p.)opáginasconsultadas(i.e.30-45pp.).
Artículos, capítulos o resúmenes en obras colectivas
(libros, compendios, memorias, etc). 1) autor(es), igual
que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título
del artículo, capítulo o memoria punto; 4) expresión
latina In: 5) titulo de la obra colectiva punto; 6) editor(es),
compilador(es) o coordinador(es) de la obra colectiva
[se anotan igual que el autor(es) del artículo] punto, se
coloca entre paréntesis la abreviatura (ed. o eds.), (comp.
o comps.) o (coord. o coords.), según sea el caso punto;
7) si es traducción (igual que para publicaciones seriadas
y libros); 8) número de la edición punto; 9) nombre de la
editorial punto; 10) lugar donde se publicó (ciudad, estado,
país)puntoy11)páginasquecomprendeelartículo,ligadas
por un guión y colocar pp minúscula (i. e. 15-35 pp.).
Envío de los artículos a:
Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo
Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los
Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado
de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. Correo
electrónico: revista-atm@yahoo.com.mx. Costo de
suscripción anual $ 350.00 (6 publicaciones). Precio de
venta por publicación $ 90.00 (más costo de envío).](https://image.slidesharecdn.com/vol2num12011-150503173542-conversion-gate01/85/Vol2-num1-2011-177-320.jpg)
![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.Drawingconclusionsfromtherelevantresults
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
necessarytomakechanges,incaseofincludingphotographs,
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.
Theinformationcontainedintablesmaynotbeduplicated
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
Articlesinjournals.Citationsshouldbeplacedinalphabetical
order,ifaleadingauthorappearsinseveralarticlesofthesame
year, it differs with letters a, b, c, etc.1) Write the surname
completewithacommaandinitial(s)ofthenameswithadot.
To separate two authors the “and” conjunction is used or its
equivalentinthelanguagetheworkitiswrittenon.Whenmore
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
nameandtheacronyminbrackets;2)Yearofpublicationdot;
3) title of the article dot; 4) country where it was edited dot,
journalnamedot and5)journalnumberandvolumenumber
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,chaptersorabstractsincollectiveworks(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:
revista-atm@yahoo.com.mx. Cost of annual subscription
$ 30.00 dollars (6 issues). Price per issue $ 8.00 dollars
(plus shipping).](https://image.slidesharecdn.com/vol2num12011-150503173542-conversion-gate01/85/Vol2-num1-2011-179-320.jpg)
Vol2 num1 2011
- 1. comité editorial internacional Silvia I. Rondon. University of Oregon Arístides de León. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-El Salvador C. A. James Beaver. Universidad de Puerto Rico Steve Beebe. Centro Internacional de Agricultura Tropical Elvira González de Mejía. University of Illinois Carmen de Blas Beorlegui. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria-España James D. Kelly. University State of Michigan José Sangerman-Jarquín. University of Yale Vic Kalnins. University of Toronto Alan Anderson. Universite Laval-Quebec Bram Govaerts. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo Bernardo Mora Brenes. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-Costa Rica Charles Francis. University of Nebraska Valeria Gianelli. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-Argentina César Azurdia. Universidad de San Carlos-Guatemala Daniel Debouk. Centro Internacional de Agricultura Tropical David E. Williams. Biodiversity International-Italy Raymond Jongschaap. Wageningen University & Research Hugh Pritchard. The Royal Botanic Gardens, Kew & Wakehurst Place Javier Romero Cano. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria-España Marina Basualdo. UNCPBA-Argentina Moisés Blanco Navarro. Universidad Nacional Agraria-Nicaragua María Margarita Hernández Espinosa. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA)-Cuba editores correctores Dora Ma. Sangerman-Jarquín Agustín Navarro Bravo editora en jefa Dora Ma. Sangerman-Jarquín editor asociado Agustín Navarro Bravo Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Vol. 2, Núm. 1, 1 de enero - 28 de febrero 2011. 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 gráfica. Allende. Núm. 57. Barrio Mazatla, Papalotla, Texcoco, Estado de México. C. P. 56050. La presente publicación se terminó de imprimir en febrero de 2011, su tiraje constó de 1 000 ejemplares. REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS ISSN: 2007-0934
- 2. comité editorial nacional Alejandra Covarrubias Robles. Instituto de Biotecnología de la UNAM Antonio Turrent Fernández. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias-INIFAP Jesús Axayacatl Cuevas Sánchez. Universidad Autónoma Chapingo Esperanza Martínez Romero. Centro Nacional de Fijación de Nitrógeno de la UNAM Leobardo Jiménez Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas Demetrio Fernández Reynoso. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas Daniel Claudio Martínez Carrera. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus Puebla Higinio López Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus Puebla Ernesto Moreno Martínez. Unidad de Granos y Semillas de la UNAM Andrés González Huerta. Universidad Autónoma del Estado de México Delfina de Jesús Pérez López. Universidad Autónoma del Estado de México Rita Schwentesius de Rindermann. Centro de Investigaciones Económicas, Sociales y Tecnológicas de la Agroindustria y Agricultura Mundial de la UACH Froylán Rincón Sánchez. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro June Simpson Williamson. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN Guadalupe Xoconostle Cázares. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN Octavio Paredes López. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN José F. Cervantes Mayagoitia. Universidad Autónoma Metropolitana-Unidad Xochimilco Jesús Salvador Ruíz Carvajal. Universidad de Baja California-Campus Ensenada editores correctores Dora Ma. Sangerman-Jarquín Agustín Navarro Bravo editora en jefa Dora Ma. Sangerman-Jarquín editor asociado Agustín Navarro Bravo REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS ISSN: 2007-0934 La Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas es una publicación del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Tiene como objetivo difundir los resultados originales derivados de las investigaciones realizadas por el propio instituto y por otros centros de investigación y enseñanza agrícola de la república mexicana y otros países. Se distribuye mediante canje, en el ámbito nacional e internacional. Los artículos de la revista se pueden reproducir total o parcialmente, siempre que se otorguen los créditos correspondientes. Los experimentos realizados puede obligar a los autores(as) a referirse a nombres comerciales de algunos productos químicos. Este hecho no implica recomendación de los productos citados; tampoco significa, en modo alguno, respaldo publicitario. La Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas está incluida en el Índice de Revistas Mexicanas de Investigación Científica y Tecnológica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT). Indizada en: Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe (REDALyC), Biblioteca electrónica SciELO-México, The Essential Electronic Agricultural Library (TEEAL-EE. UU.),Agrindex, Bibliography ofAgriculture, 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, WeedAbstracts,Agricultural Biology,Abstracts in TropicalAgriculture, Review of Applied Entomology, Referativnyi Zhurnal, Clase, Latindex, Hela, Viniti y CAB International. Portada: día de campo del CEVAMEX.
- 3. árbitros de este número Reyna Isabel Rojas Martínez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas Marco Antonio Cruz Portillo. Universidad Autónoma de Tlaxcala María Hilda Pérez Barraza. INIFAP Rafael Ortega Paczka. Universidad Autónoma Chapingo Mario Ramírez Lepe. Instituto Tecnológico de Veracruz Alfonso Delgado Salinas. Instituto de Biología, UNAM Ernesto Solís Moya. INIFAP Rogelio Lépiz Ildefonso. Universidad de Guadalajara María del Carmen Ybarra Moncada. Universidad Autónoma Chapingo Gilda Ortíz Calderón. Instituto de Biología, UNAM Miguel Agustín Velásquez Valle. INIFAP Octavio Paredes López. CINVESTAV-IPN Germán Sánchez Altamirano. Oficina Estatal de Desarrollo Rural Sustentable de Guanajuato María de las Nieves Rodríguez Mendoza. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas Ignacio Sánchez Cohen. INIFAP Jaime Alcalá Gutiérrez. Universidad de Guadalajara Ana Laura López Escamilla. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo Raúl Rodríguez Guerra. INIFAP Fidel Guzmán Guillén. Universidad Nacional Agraria Gabriel Dorado Martín. Universidad Politécnica de Madrid, España Mario González Chavira. INIFAP José Francisco Santiaguillo Hernández. Universidad Autónoma Chapingo Manuel Sandoval Villa. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas Ernesto Preciado Ortiz. INIFAP Daniel Martínez Carrera. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus Puebla editores correctores Dora Ma. Sangerman-Jarquín Agustín Navarro Bravo REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS ISSN: 2007-0934 editora en jefa Dora Ma. Sangerman-Jarquín editor asociado Agustín Navarro Bravo
- 4. ARTÍCULOS ♦ ARTICLES Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate. ♦ Analysis of the homogeneity, distinction and stability of three improved varieties of tomato. Antonio Flores Naveda, Mario Ernesto Vázquez Badillo, Fernando Borrego Escalante y David Sánchez Aspeytia. Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa. ♦ Relation between Bactericera cockerelli and presence of Candidatus Liberibacter psyllaurous in commercial fields of potato. Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias, Isidro Humberto Almeyda-León, Mateo Armando Cadena-Hinojosa y René Lobato-Sánchez. Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México. ♦ Yield stability of improved mesoamerican genotypes of black common bean in Mexico. Ernesto López Salinas, Jorge Alberto Acosta Gallegos, Oscar Hugo Tosquy Valle, Rafael Atanasio Salinas Pérez, Bertha María Sánchez García, Rigoberto Rosales Serna, Carlos González Rivas, Tomás Moreno Gallegos, Bernardo Villar Sánchez, Héctor Manuel Cortinas Escobar y Román Zandate Hernández. Delayingsenescenceof‘RubyRed’grapefruitand‘Valencia’orangesbygibberellicacidapplications. ♦ Uso de ácido giberélico para retrasar la senescencia de toronja ‘Ruby Red’ y naranja ‘Valencia’. Martín Aluja, Everardo Bigurra, Andrea Birke, Patrick Greany and Roy McDonald. Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria. ♦ Methodological analysis of the spatial distribution of rainfall and the average daily stimation. Mauro Íñiguez Covarrubias, Waldo Ojeda Bustamante, Carlos Díaz Delgado, Khalidou Mamadou Bâ y Roberto Mercado Escalante. H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México. ♦ H-564C, high quality protein maize hybrid for the humid tropic in Mexico. Mauro Sierra Macías, Artemio Palafox Caballero, Flavio Rodríguez Montalvo, Alejandro Espinosa Calderón, Gricelda Vázquez Carrillo, Noel Gómez Montiel y Sabel Barrón Freyre. Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato. ♦ Updating the agricultural soil use map in the State of Guanajuato. Roberto Paredes Melesio, Andrés Mandujano Bueno, Alfredo Josué Gámez Vázquez e Hilario García Nieto. Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero. ♦ Response of sweet pepper to partial root drying in hydroponic and greenhouse. Juan Antonio Chamú-Baranda, Anselmo López-Ordaz, Carlos Ramírez-Ayala, Carlos Trejo-López y Enrique Martínez-Villegas. Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural. ♦ Use of credit: implications for a rural development. SilviaXochiltAlmerayaQuintero,BenjamínFigueroaSandoval,JoséMaríaDíazPuente,KatiaAngélicaFigueroa Rodríguez y Luz María Pérez Hernández. 5-16 17-28 29-40 41-55 57-69 71-84 85-96 97-110 111-124 CONTENIDO ♦ CONTENTS Página
- 5. Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as). ♦ Research approaches sustainable, ecological and productivist: influences on scientists. Luis Reyes-Muro, Fernando Manzo-Ramos, Jesús Axayacatl Cuevas-Sánchez y Miguel Ángel Damián-Huato. ENSAYO ♦ ESSAY La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México. ♦ The problems in the taxonomy of the genetic resources of tejocote (Crataegus spp.) in Mexico. Carlos Alberto Núñez-Colín y Miguel Ángel Hernández-Martínez. NOTAS DE INVESTIGACIÓN ♦ INVESTIGATION NOTES Hongos asociados con la enfermedad “miada de perro” en el cultivo de chile. ♦ Asociated fungus with the “dog’s urine” disease in chili pepper. José de Jesús Avelar-Mejía, Martha Galindo-Oliva, Alfredo Lara-Herrera, J. Jesús Llamas-Llamas, Maximino Luna-Flores, Miguel Ángel Salas-Luevano y Mariandrea Cabral-Enciso. Evaluación sensorial de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas. ♦ Sensory evaluation of freshly made and packed maize tortillas. María Gricelda Vázquez Carrillo, Graciela Ávila Uribe, Arturo Hernández Montes, Jorge Castillo Merino y Ofelia Angulo Guerrero. Germinación y crecimiento de alfalfa bajo condiciones salinas. ♦ Germination and growth of alfalfa under saline conditions. Sara Lucía González-Romero, Omar Franco-Mora, Carlos Ramírez-Ayala, Héctor Manuel Ortega-Escobar, Adrián Raymundo Quero-Carrillo y Carlos Trejo-López. 125-140 141-153 155-160 161-167 169-174 CONTENIDO ♦CONTENTS Página
- 6. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 5-16 ANÁLISIS DE LA HOMOGENEIDAD, DISTINCIÓN Y ESTABILIDAD DE TRES VARIEDADES SOBRESALIENTES DE TOMATE* ANALYSIS OF THE HOMOGENEITY, DISTINCTION AND STABILITY OF THREE IMPROVED VARIETIES OF TOMATO Antonio Flores Naveda1 , Mario Ernesto Vázquez Badillo1§ , Fernando Borrego Escalante1 y David SánchezAspeytia2 1 DepartamentodeFitomejoramiento.UAAAN.Buenavista,Saltillo,Coahuila.México.C.P.25315.TelyFax.018444110215.(fborrego@uaaan.mx).2 CampoExperimental Saltillo.CIRNE-INIFAP.BoulevardVitoAlesioRobles,Núm.2565,coloniaNazarioOrtizG.,Saltillo,Coahuila.C.P.25100.(dsanchezaspeytia@yahoo.com.mx).§ Autor para correspondencia: mario59ernesto@hotmail.com. * Recibido: junio de 2010 Aceptado: enero de 2011 RESUMEN Ladescripciónvarietaldelosvegetalesesunrasgodistintivo de la planta o parte de ella, donde se observan diversos patrones de distinción, uniformidad y estabilidad que permiten caracterizar y distinguir a una población de plantas que constituyen una variedad. La identificación correcta del material vegetal garantiza que la variedad adquirida posea características deseables, además permite la operación exitosadeesquemasnacionalesparacertificacióndesemillas mediante una adecuada identificación de la variedad. En el presente trabajo se realizó la descripción varietal, con propósitos de registro de las variedades de tomate AN- Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) y AN-Td4 (Q3), las cuales fueron generadas en el programa de mejoramiento fisiotécnico de tomate de la UniversidadAutónomaAgrariaAntonio Narro. Las evaluaciones se realizaron durante 2005 y 2006 bajo condiciones de campo abierto en la Paila, Ramos Arizpe y Buenavista del estado de Coahuila. Las observaciones se hicieron en 20 plantas, considerándose a cada una de ellas como una repetición en tres variedades del programa de mejoramiento de tomate y en dos variedades testigo. La descripciónvarietalserealizóconlaguíadeUPOVparatomate (TG/44/10).Losresultadosmostraronqueenlosdescriptores ABSTRACT The description of the variety of vegetables is a distinctive feature of plants or parts of plants, in which different distinction, uniformity patterns are observed that help characterize and distinguish a plant population that make up a variety. The adequate identification of plant material guarantees that the variety acquired has desirable characteristics, as well as helping the successful operation of national schemes for the certification of seeds by means of an adequate identification of variety. In this investigation, the variety description was carried out, in order to register the tomato varietiesAN-Ti1 (F3),AN-Td1 (R1) andAN- Td4 (Q3), which were generated in the physiotechnical breeding program of the Antonio Narro Autonomous Agrarian University. Evaluations were carried out in 2005 and 2006 in open field conditions in La Paila, Ramos Arizpe and Buenavista, Coahuila. Observations were made on 20 plants, taking each one as a repetition in three varieties of the tomato breeding program and in two test varieties. The variety description was made using the UPOV guide for tomato (TG/44/10). Results showed that in the quantitative descriptors there were
- 7. Antonio Flores Naveda et al.6 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 cuantitativos existieron diferencias altamente significativas (p≤ 0.01), para los descriptores número de inflorescencias y longitud del entrenudo en las fuentes de localidades y variedades, así como para longitud de folíolos y longitud de la capa de abscisión, indicaron que están influenciadas por el medio ambiente, ya que los factores climáticos influyeron en los procesos fenológicos y fisiológicos del cultivo; no se encontraron diferencias estadísticas en los otros caracteres, indicando con esto que las variedades son estables por su menor interacción genotipo ambiente. Palabras clave: Solanum lycopersicum L., derechos de obtentor, descripción varietal, tomate, variedades. INTRODUCCIÓN En México el tomate es una de las especies hortícolas más importantes,estáconsideradocomolasegundaespeciemás destacadaporsuperficiesembradaycomolaprimeraporsu valor de producción, es un cultivo importante generador de divisasyempleosparaelpaís,yaqueeselprincipalproducto hortícola de exportación. La superficie sembrada durante el año agrícola 2009 fue de 54 626 ha, concentrándose 70% de la producción en los estados de Sinaloa, Baja California Norte, San Luís Potosí y Michoacán con un rendimiento promedio de 42.4 t ha-1 (SAGARPA, 2009). La etapa inicial del mejoramiento genético de una especie es la selección, formación y evaluación de variedades con característicasdeseablesylafasefinalparalaliberaciónde unavariedadnueva,exigerealizarladescripciónvarietal,en dondesepermitaestablecerquelavariedadaliberardebeser distinta, homogénea y estable en relación a las variedades queseencuentranenelmercadodesemillas(UPOV,2001). Porloanterior,esnecesarioutilizarlasguíastécnicasparala descripciónvarietalqueexpidenlosorganismosnacionales einternacionalescomoelServicioNacionaldeInspeccióny CertificacióndeSemillas(SNICS)ylaUniónInternacional paralaProteccióndelaObtencionesVegetales(UPOV).Las guías incluyen el conjunto de descriptores y observaciones que permiten caracterizar a una variedad vegetal para su identificación y distinción, que es parte esencial para la inscripción de variedades vegetales o para solicitar la expedicióndetítulodeobtentorantedependenciasoficiales (SNICS, 2002; UPOV, 2001). highly significant differences (p≤ 0.01); for descriptors, the number of inflorescences and length of the internode in the sources of locations and varieties, as well as for the length of leaves and the length of the abscission layer, indicated that they are influenced by the environment, since the environmental factors influenced in the phonological and physiological processes of the crop. There were no statistical differences found in other characteristics,indicatingthatthevarietiesarestable,due to their lower genotype-environment interaction. Key words: Solanum lycopersicum L., plant breeder´s rights, tomato, varieties, variety description. INTRODUCTION Tomatoesareoneof themostimportanthorticulturalcrops in Mexico. It is considered the second most important crop in terms of surface planted, and first in terms of production value. It is an important cash crop and creator of many jobs for the country, since it is the most exported vegetable. The total surface planted with this crop in 2009 was 54 626 ha, with 70% of the total production focused in the states of Sinaloa, Baja California Norte, San Luis Potosí and Michoacán, with an average yield of 42.4 t ha-1 (SAGARPA, 2009). The initial stage of genetic breeding of a species is the selection, formation and evaluation of varieties with desirable features, and the final phase for the release of a new variety demands a variety description, in which one can establish that the variety to be released must be different, homogenous and stable in relation to the varieties found in the seed market (UPOV, 2001). For this reason, it is necessary to use the technical guides for the description of varieties issued by national and international organisms such as the National Seed Inspection and Certification Service (SNICS) and the International Union for the Protection of NewVarieties of Plants (UPOV). The guides include the set of descriptors and observation that help characterize a plant variety for its identification and distinction, which is an essential part for the inscription of plant varieties, or to request the breeder certification from official departments (SNICS, 2002; UPOV, 2001).
- 8. Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate 7 Esto permite la adjudicación y establecimiento de los derechosdeobtentorparaunmejorcontroldelcomerciode semillas, donde el atributo de calidad es básico debido que lo determina el genotipo, además permite realizar estudios deinterésagronómicoenlaespecieyseevitalabiopiratería de materiales vegetales (Keefe y Draper, 1986). En lo que respecta a la calidad física y genética de una semilla en una variedad vegetal se observan patrones de distinción, uniformidad y estabilidad que la identifican como poseedora de una alta pureza varietal, lo cual es sinónimo de una semilla con calidad en el componente genético. Estos patrones se encuentran basados en características morfológicas que muestra la población, clasificándose de acuerdoalaformadeevaluaciónencaracterescualitativos y cuantitativos (Kelly, 1988). Una variedad mejorada se define como el conjunto de plantas uniformes, producto de la aplicación de una técnica de mejoramiento genético, con características definidas y que reúne la condición de ser diferente a otras, estable y uniforme, generalmente presentan mayor potencial de rendimiento, así como diversas condiciones favorables de calidad, precocidad, resistencia a plagas y enfermedades (Tadeo y Espinosa, 2004). Eberhart y Russell (1966) consideran que un genotipo es estable cuando el coeficiente de regresión (bi) es igual a 1 y las desviaciones de regresión (S2 di) iguales a cero. Por lo tanto, los genotipos que no interaccionan con los factores ambientales mostrarán pendiente cero y podrían ser estables. Los genotipos que muestren respuesta media a los cambios ambientales tendrán pendientes iguales a 1, y el genotipo más estable será el que muestre el valor de S2 di más próximo a cero. La importancia de la descripción varietal radica en poder registrar la variedad ante organismos oficiales, promover su difusión y realizar adecuadamente su multiplicación, manteniendo su pureza genética; esto con la finalidad de ofrecer certeza al obtentor de una nueva variedad y el que hará uso del material registrado. LaUPOV(2000),asumiólaresponsabilidaddeestandarizar las reglas de protección. Adoptó el convenio internacional de1961paralaproteccióndenuevasvariedadesdeplantas, que fue revisado en 1978 (UPOV, 1991), donde publicó las directrices para la ejecución del examen de la distinción, la homogeneidad y la estabilidad en caracteres cualitativos y cuantitativos. Estos principios rectores son de utilidad para This helps the allocation and establishment of plant breeder´s rights (PBR) for a better seed trade control, where the attribute of quality is crucial, since it is determined by the genotype, and it helps perform studies of agricultural interest on the species, and biopiracy of plant material is avoided (Keefe and Draper, 1986). In terms of the physical and genetic quality of a seed in a plantvariety,distinction,uniformityandstabilitypatterns are observed that identify it as containing a high varietal purity, which is synonymous with quality in its genetic component. These landlords are based on morphologic characteristics that it shows the population, classifying itself according to the form of evaluation in qualitative and quantitative characters (Kelly, 1988). An improved variety is defined as the set of uniform plants,productoftheapplicationofageneticimprovement technique,withdefinedcharacteristicsandthatgathersthe condition of being different to others, stable and uniform; they generally present a greater yield potential, as well as diverse favorable quality, precociousness conditions, resistance to plagues and diseases (Tadeo and Espinosa, 2004). Eberhart and Russell (1966) considered genotype to be stable when the regression coefficient (bi) is equal to 1 and the regression deviations (S2 di) are equal to zero. Therefore, the genotypes that do not interact with the environmental factors will display a slope of 0 and could be stable. The genotypes that show an average response will have slopes equal to 1 and the most stable genotype will show value of S2 di closer to zero. The importance of the varietal description lies in being able to register the variety in official organisms, to promote its circulation and to adequately carry out its multiplication, and maintaining its genetic purity in order to offer certainty to the breeder of a new variety and who ever will use the registered material. The UPOV (2000) assumed the responsibility of standardizing the rules of protection. It adopted the 1961 international agreement for the protection of new plant varieties, which was revised in 1978 (UPOV, 1991), where it published the guidelines to carry out the distinction, homogeneity and stability test in qualitative and quantitative terms. These principles are useful for breeders when requesting the PBR, which is why this paper presents, the varietal description in order to register
- 9. Antonio Flores Naveda et al.8 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 los mejoradores al solicitar la concesión de los derechos de obtentor de una nueva variedad, por lo cual en el presente trabajo, se plantea la descripción varietal con propósitos de registro de las variedades generadas en el programa de mejoramiento de tomate de la Universidad Autónoma AgrariaAntonio Narro (UAAAN). MATERIALES YMÉTODOS La investigación se realizó en tres localidades, el primer ambiente de evaluación fue realizado en la localidad San José de la Jaroza en Paila, Municipio de Parras de la Fuente,estadodeCoahuilayseencuentrageográficamente localizado en las coordenadas 102º 09’32’’longitud oeste y 25º 45’ latitud norte, a una altitud de 1 550 m, con un clima Bsohx´(w)(e) seco semicálido, muy extremoso con lluvias escasas durante el año y una temperatura media anual de 20 ºC (García, 2004); la segunda localidad en Buenavista, Saltillo, Coahuila, localizada en las coordenadas25o 21’19.22’’latitudnortey101o 01’49.02’’ de longitud oeste, con un clima seco BsoKW(e), verano cálido, presencia de lluvias y temperaturas extremosas, altitud de 1 779 m y la tercera localidad se estableció en Rancho Nuevo, municipio de Ramos Arizpe, a una altitud de 1 473 m, 25º 31’53’’latitud norte y 101º 00’50’’ longitudoeste,conunclimaBsh,temperaturapromediode 18 ºC (García, 1986); las evaluaciones fueron realizadas bajo condiciones de campo. Germoplasma utilizado SeutilizaronvariedadesmejoradasdetomateAN-Ti1(F3), AN-Td1 (R1) y AN-Td4 (Q3) generadas en el programa de mejoramiento fisiotécnico de la UAAAN, los cuales presentancaracterísticassobresalientesdetipofenológicas, fisiotécnicas y calidad. F3 es de hábito indeterminado sobresaliente para condiciones de invernadero, fruto tipo bola con peso promedio de 110 g, con rendimiento superior a50tha-1 ,contenidodevitaminaCentre19a20mgen100g defruto;R1esdehábitodeterminadoidealparacampo,tipo bola con peso promedio de fruto de 120 g y rendimiento en campode48-52 tha-1 , contenidodevitaminaCde20mgen 100gde fruto;yQ3dehábitodeterminadoidealparacampo, tipobolaconpesopromediodefrutode100gyrendimiento en campo de 47 a 53 t ha-1 , contenido de vitamina C de 19 a 21 mg en 100 g de fruto. the varieties created in the tomato breeding program of the Antonio Narro Autonomous Agrarian University (UAAAN). MATERIALSAND METHODS The investigation was carried out in three locations, the first evaluation site was the town of San José de la Jaroza in Paila, in the municipal area of de Parras de la Fuente, in the State of Coahuila, located at 102º 09’ 32’’ LongitudeWest and 25º 45’Latitude North, at an altitude of 1 550 masl, with a weather Bsohx´(w)(e) dry, mild, with scarce rains throughout the year and an average yearly temperature of 20 ºC (García, 2004). The second location is in Buenavista, Saltillo, Coahuila, located on coordinates 25o 21’ 19.22’’ Latitude North and 101o 01’ 49.02’’ Longitude West, with a dry weather BsoKW(e), warm summers, rains and extreme temperatures, and an altitude of 1 779 masl. The third location was in Rancho Nuevo, in the municipal area of Ramos Arizpe, at an altitudeof1473masl,25º31’53’’LatitudeNorthand101º 00’ 50’’ Longitude West, a weather Bsh, and an average temperature of 18 ºC (García, 1986); evaluations were performed on the fields. Germplasm used The improved tomato varieties used were AN-Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) and AN-Td4 (Q3), created in the physiotechnical breeding program of UAAAN, and which displayed outstanding phonological, physiotechnical and quality characteristics. F3 is of undetermined habits, outstanding for greenhouse conditions, a bola type fruit with an average weight of 110 g, an average yield of 50 t ha-1 , a vitamin C content of 19 to 20 mg in 100 g of fruit; R1is of determined habits, ideal for the field, bola type, with an average fruit weighing 120 g and a yield of 48-52 t ha-1 , a vitamin C content of 20 mg in 100 g of fruit. Finally Q3: determined habits, ideal for the field, bola type, with an average fruit weighing 100 g and a yield of 47 at 53 t ha-1 , a vitamin C content of 19 to 21 mg in 100 g of fruit. Values in photosynthesis range from 12 to 15 µmol of CO2 m-2 s-1 , which shows photosynthetic efficiency for the Mexican northeast.The lines have a fixed percentage
- 10. Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate 9 En fotosíntesis los valores están de 12 a 15 µmol de CO2 m-2 s-1 lo cual muestran eficiencia fotosintética para las condicionesdelnorestemexicano.Laslíneasseencuentran con un porcentaje de endogamia fijado de 99.21%, con lo cual se consideran homocigotas para varios caracteres (Aspeytia, 1994; Borrego, 2001). Las variedades comerciales Río Grande y Toro, fueron utilizadas como testigos por ser las variedades que más se siembran en el sureste de Coahuila y de más reciente introducción al mercado respectivamente. Elexperimentoseestablecióencampoconeltransplantede lasvariedadeseldía30dejuliode2005paralalocalidaddel rancho La Jaroza en Paila, Coahuila,el experimentoconstó de 5 surcos de 200 m de longitud, con una distancia entre plántulas de 40 cm y 1.8 m entre hileras, con acolchado y riegoporgoteo.ParalasegundalocalidadenBuenavista,el 27 de agosto de 2005 se realizó el transplante en camas de siembrade28mdelargoy90cmdeancho.Serealizaronlas prácticasdemanejoenelcultivo,riegos,podas,fertilización, control de malezas, tutorado de plantas y la aplicación preventiva de pesticidas para disminuir la incidencia de plagas y enfermedades. ParalalocalidaddeRanchoNuevo,eltransplanteserealizó el16demarzode2006,ensietesurcosde200mdelargopor 0.9 m de ancho a una distancia entre plantas de 30 cm. La primerapodaseefectuóalos20díasdespuésdeltrasplante, con la aparición de los primeros tallos laterales, los cuales fueron eliminados, al igual que las hojas senescentes. Para los descriptores cuantitativos se utilizó un diseño de bloques completos al azar combinado sobre localidades, donde el factor L, fueron las localidades (3), el factor V, las variedades (5), de las cuales tres son generadas en el programademejoramientodelaUAAANydosvariedades se utilizaron como testigos, en donde se consideró a cada planta muestreada como una repetición. Evaluándose los caracteres en 20 plantas elegidas al azar, procurando que estas; se encontraran en competencia completa; con el siguiente modelo estadístico. Yijk = µ + Bj (Lk) + Lk + Vi + LVik + εijk Donde; Yijk= Valor observado del i-ésimo variedad en el j-ésimo bloque en la k-ésima localidad; µ= efecto de la media general; Bj(Lk)= efecto del j-ésimo bloque anidado en la k-ésima localidad; Lk= efecto de la k-ésima localidad; Vi= efecto de i-ésimo variedad; LVik= efecto de ofendogamyof 99.21%,whichmakesthemhomozygotic for severalcharacteristics(Aspeytia,1994;Borrego,2001). The commercial varieties Río Grande and Toro were used as tests, since they are the most commonly planted in southeastern Coahuila and the most recently introduced in the market, respectively. The experiment was carried out on the field with the transplant of the varieties on July 30th. , 2005 in the Jaroza ranch in Paila, Coahuila. It consisted of five furrows, each one 200 meters long, with a distance of 40 cm between plantlets and 1.8 m between rows, with a cushion and irrigation by dripping. For the second location in Buenavista, on August 27th. , 2005, the transplant was performed on plantation beds, 28 m long and 90 cm wide. The handling practices were performed on the plantation, irrigation,trims,fertilization,weedcontrol,planttutoring and preventive pesticides to reduce the incidence of plagues and diseases. For the location of Rancho Nuevo, transplant was carried out on March 16th. , 2006, in seven furrows, 200 m long and 0.9 m wide and a distance of 30 cm between plants. The first trim was 20 days after transplanting, with the appearance of the first lateral stems, which were eliminated, as well as the aging leaves. For quantitative descriptors, a combined complete random blockdesignwasusedonthelocations,wherefactorLwere locations(3),factorVwerevarieties(5),ofwhichthreewere created in the UAAAN breeding program and two were used as tests, in which each sampled plant was considered a repetition.Thecharacteristicsof 20plantschosenatrandom were evaluated, having as many as possible in complete competence, using the following model: Yijk= µ + Bj (Lk) + Lk + Vi + LVik + εijk Where Yijk = observed value of the i-th variety in the j-th blockin the k-th location; µ= effect of the general average; Bj(Lk)= effect of the del j-th block nested in the k-th location; Lk= effect of the k-th location; Vi= effect of the i-th variety; LVik= effect of the interaction of the i-th variety in the k-th location; εijk= effect of the experimental error; k= 1, 2, 3 … locations; i= 1, 2, 3, 4, 5 …varieties. The qualitative descriptors in plants were carried out according to the TG/44/10 guidelines for the distinction, homogeneity and stability test for tomato plantations
- 11. Antonio Flores Naveda et al.10 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 la interaccióndeli-ésimovariedadenlak-ésimalocalidad; εijk=efectodelerrorexperimental;k=1,2,3…localidades; i= 1, 2, 3, 4, 5 …variedades. Paralosdescriptoresdetipocualitativoenplantaserealizaron de acuerdo con las directrices TG/44/10, para la ejecución delexamendeladistinción,lahomogeneidadylaestabilidad paraelcultivodetomate(UPOV,1991)enlastreslocalidades en 20 plantas elegidas al azar y que se encontraran en competencia completa. Para la evaluación del descriptor duración de la conservación (D41), en donde se estimo la duración de la vida de anaquel en los frutos, los cuales estuvieron a una temperatura ambiente promedio de 16 °C. Análisis estadístico Para el análisis de las variables cuantitativas, se utilizó el paquete estadístico, Statistical Analysis System (SAS) versión 8.2 (SAS, 2001), donde se obtuvo un análisis de varianza combinado, una comparación de medias por diferencia mínima significativa (DMS), coeficiente de variación,desviaciónestándar,valoresmáximosymínimos. En la evaluación de los caracteres cualitativos, se aplicó el examen TG/44/10 (UPOV, 2001). Para la determinación de los parámetros de estabilidad, se utilizó el programa PARAM, desarrollado por Ortega y magaña (1992) con base en el modelo propuesto por Eberhart y Russel (1966). RESULTADOS YDISCUSIÓN Los resultados muestran para el descriptor cualitativo capa de abscisión del pedúnculo (D20), en cuatro de las variedades caracterizadas se encuentra presente, y solo se encuentra ausente en la variedad testigo Río Grande. Para el descriptor división del limbo (D9), en cuatro de las variedades caracterizadas presentaron del tipo bipinnada, excepto el testigo Toro, que presento su división del tipo pinnada. Para los descriptores cualitativos en floración, en el tipo de inflorescencia (D16), todas las variedades presentarondeltipointermedia,paraeldescriptorfasciación delaflor(D17)ypubescenciadelestilo(D18)semostraron ausentes en todas las variedades caracterizadas. Para el descriptor número de lóculos (D33), se observó que el testigo Río Grande presentó sólo dos lóculos en 100% de sus frutos evaluados, para la variedad testigoToro de tres a cuatro lóculos, para la variedad AN-Td4 (Q3) (UPOV, 1991) in the three locations in 20 plants chosen at random and in complete competence. To evaluate the descriptor of the duration of conservation (D41), the shelf life was calculated of the fruits, which were kept at an average room temperature of 16°C. Statistical analysis For the analysis of quantitative variables, the SAS 8.2 (SAS, 2001) package was used, and a combined variance analysis was obtained, along with a comparison of averages by the minimum statistical difference (DMS), variation coefficient, standard deviation, and maximum and minimum values. In the evaluation of qualitative characteristics, the TG/44/10 (UPOV, 2001) test was applied. To determine the stability parameters, the PARAM program, developed by Ortega and Magaña (1992), was used, based on the model suggested by Eberhart and Russel (1966). RESULTS AND DISCUSSION The results for the qualitative descriptor layer of abscission of the peduncle (D20) show that it is present in four of the characterized varieties, and is only absent in the test variety Río Grande. For the descriptor division of the limbo (D9), four of the characterized varieties displayed the type bipinnate, except for the control Toro, which presented its division of the type pinnate. For the qualitative descriptors in bloom, in the type of inflorescence (D16), all varieties displayed the intermediate type, and for the descriptor fasciations of the flower (D17) and pubescence of the style (D18) they were absent in all the characterized varieties. For the descriptor number of locules (D33), the control Río Grande displayed only two locules in 100% of its evaluated fruits, for the control variety Toro, 3 to 4 locules; for variety AN-Td4 (Q3), four, five or six and forAN-Ti1 (F3) andAN-Td1 (R1), the amount of locules was greater than six, according to the classification of the UPOV test (2001). The last two varieties displayed in some cases up to eight locules per fruit evaluated. For the qualitative characteristics of the fruit, color in ripeness (D38) and color of the pulp in (D39), displayed no variability in its level of characterization, since all varieties were even. For the descriptor of duration of
- 12. Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate 11 presentó de cuatro, cinco o seis y para AN-Ti1 (F3) y AN-Td1 (R1), presentaron más de seis lóculos de acuerdo a la clasificación del examen de UPOV(2001), para el caso de estas dos últimas variedades, presentaron en algunos casoshastaocholóculosporfrutoevaluado.Paraelcarácter cualitativo en fruto, color en la madurez (D38) y color de la pulpa en su madurez (D39) no mostraron variabilidad en su nivel de caracterización ya que todas las variedades se mostraron uniformes. Para el descriptor duración de la conservación (D41) se observó que la variedad testigo Río Grande presentó una menor vida de anaquel con 39 días, la variedad Toro 41 días,AN-Ti1 (F3) 43 días,AN-Td1 (R1) yAN-Td4 (Q3) 45 días respectivamente. En los descriptores cuantitativos de tomate (Cuadro 1), se observó que existen diferencias significativas (p≤ 0.01) para el número de inflorescencias (D3) y longitud del entrenudo (D5) en localidades y variedades evaluados, así como para longitud de folíolos (D7) y longitud de la capa de abscisión (D21), indicando que estas características están influenciadas por el medio ambiente, debido que los factores climáticos (luz, agua, temperatura) influyen en los procesos fenológicos y fisiológicos del cultivo. No se encontrarondiferenciasestadísticaseneldescriptoranchura defolíolos(D8)entodassusfuentesdevariación,indicando con esto que las variedades se comportan estables debido a su menor interacción genotipo ambiente mostrada en los tres ambientes evaluados. La prueba de diferencia mínima significativa (DMS) (p≤ 0.05) para los descriptores cuantitativos (Cuadro 1 y 2), se observó que en las variedades Toro y AN-Td4 (Q3) fueron los mejores para el número de inflorescencias (D3) conservation (D41) the control variety Río Grande displayed a lower shelf life of 39 days, whereas the variety Toro had a shelf life of 41 days, AN-Ti1 (F3) 43 days, AN-Td1 (R1) and AN-Td4 (Q3) 45 days, respectively. In the quantitative tomato descriptors (Table 1), significant differences were observed (p≤ 0.01) for the number of inflorescences (D3) and length of the internodes (D5) in the evaluated varieties and locations, as well as for the length of the leaflets (D7) and the length of the layer of abscission (D21), indicating that these characteristics are influenced by the environment, since the weather conditions (light, water, temperature) influence the phonological an physiological processes of the crop. There were no statistical differences found in the descriptor leaflet width (D8) in all its variation sources, indicating that the varieties behave in a stable manner due to their lower genotype-environment interaction shown in the three environments evaluated. The significant minimum difference test (DMS) (p≤ 0.05) for the quantitative descriptors (Tables 1 and 2), showed that in varieties Toro and AN-Td4 (Q3) were the best for the number of inflorescences (D3) and for the descriptor D5, length of the internode between the first and fourth inflorescences (LE1/4INF) the genotypes AN-Ti1 (F3) and AN-Td1 (R1) for the descriptor D7 the genotypes Toro and AN-Td4 (Q3), for descriptor D8 the genotype Río Grande, and for the length of the abscission layer (D21) genotype AN-Ti1 (F3). FV GL NDI (D3) LE1/4INF (D5) LF (D7) AF (D8) LCA(D21) LOC 2 25.08∗∗ 19501.81∗∗ 8944.74∗∗ 8105.71∗∗ 0.12∗∗ REP∗LOC 57 2.32 56.68 16.65 29.35 0.02 VAR 4 1323.46∗∗ 1297.2∗∗ 146.1∗∗ 32.37 19.36∗∗ LOC∗VAR 8 3.04 546.68∗∗ 39.56∗∗ 37.22 0.36∗∗ Error 228 2.03 39.37 10.08 20.35 0.02 CV 17.22 18.34 10.94 17.18 16.15 X 8.27 34.2 29.02 26.25 0.99 Cuadro 1.Análisis de varianza combinado para cinco variedades de tomate evaluadas en tres localidades durante 2005 y 2006. Table 1. Variance analysis combined with five tomato varieties in three locations in 2005 and 2006. FV= fuente de variación; GL= grados de libertad; LOC= localidades; REP= repeticiones;VAR= variedades; CV= coeficiente de variación; ∗∗ = altamente significativo (p≤ 0.01); NDI= número de inflorescencia (D3); LE1/4INF= tallo, longitud del entrenudo entre la 1ra. y la 4ta. inflorescencia (D5); LF= longitud de folíolos en cm (D7); AF= anchura de folíolos en cm (D8); LCA= longitud en cm desde la zona de abscisión hasta el cáliz (D21).
- 13. Antonio Flores Naveda et al.12 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 y para el descriptor D5 longitud del entrenudo entre la 1ra. y 4ta. inflorescencia (LE1/4INF) los genotipos AN-Ti1 (F3) y AN-Td1 (R1) para el descriptor D7 los genotipos Toro y AN-Td4(Q3),paraeldescriptorD8elgenotipoRíoGrande, y para la longitud de la capa de abscisión (D21) el genotipo AN-Ti1(F3). Las variedades AN-Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) y AN-Td4 (Q3) se consideran como nuevas, ya que en la actualidad no se encuentran en la fase de multiplicación para fines de venta, requisito que se plantea en el convenio de la UPOV de 1991 (UPOV, 2000) y en la ley de semillas de México (SAGARPA-SNICS; 2007); es decir, que las variedades no han sido explotadas comercialmente. Lasvariedadesevaluadasseconsiderandiferentescomolo muestran los resultados comparativos de los descriptores (Cuadro 3). En el caso particular de las variedades generadas por el programa de mejoramiento fisiotécnico de tomate de la UAAAN, los descriptores que difirieron fueron; división del limbo (D9), capa de abscisión del pedúnculo (D20), forma del fruto en sección longitudinal (D24), acostillado del fruto en la zona peduncular (D25), seccióntransversalenelfruto(D26),depresióndelfrutoen lazonapeduncular(D27),tamañodelacicatrizpeduncular del fruto (D28), tamaño de la cicatriz pistilar del fruto (D29), forma del fruto en el extremo distal (D30), número de lóculos en el fruto (D33) y duración de la conservación del fruto (D41), cumpliendo así con lo estipulado por la (UPOV, 2001) ya que para su objeto de registro establece que en al menos en una característica tiene que diferir con las variedades de referencia, para dar cumplimiento con el parámetro de distinción, así también para fines de protección de una variedad. The varieties AN-Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) and AN-Td4 (Q3) are considered new, since they are currently not in the phase of multiplication for sales, requirements establishedinthe1991UPOVagreement(UPOV,2000)in the Mexican seed laws (SAGARPA-SNICS; 2007). That is, the varieties have not been commercially exploited. The varieties evaluated are considered different, as shown by the comparative results of the descriptors (Table 3). In the particular case of the varieties generated by the physiotechnical breeding program of the UAAAN, the descriptors that differed were: division of the limbo (D9), layerofabscissionofthepeduncle(D20),longitudinalshape of the fruit (D24), embedment of the fruit in the peduncular area (D25), cross section of the fruit (D26), depression of thefruitinthepedunculararea(D27),sizeofthepeduncular scar of the fruit (D28), size of the pistil scar of the fruit (D29), shape of the fruit in the distal end (D30), number of locules in the fruit (D33) and duration of the conservation of the fruit (D41), complying with the stipulations of the UPOV (2001), since it states that for registration purposes, the variety must differ in at least one characteristic with the reference varieties in order to comply with the distinction parameter,aswellasforpurposesofprotectionofavariety. Thestabilityanalysis(Table4)showedthattheenvironmental indices for D3 had a better response for the location of La JarozainPaila,whichwasof0.4833,fortheD5allgenotypes behaved in a stable manner, since the location of la Jaroza showed the best environmental index (9.8), D7 showed a favorableresponseforthelocationof RanchoNuevo,withan environmentalindexof 6.1167,forD8,thefavorableresponse totheenvironmentalindexwasshownbyRanchoNuevowith a value of 5.5 and for D21 the varieties displayed stability, Cuadro 2. Comparación de medias en cinco variedades de tomate evaluados en tres localidades durante 2005 y 2006. Table 2. Comparison of averages in five tomato varieties evaluated in three locations in 2005 and 2006. VARIEDAD NDI (D3) LE1/4INF (D5) LF (D7) AF (D8) LCA(D21) X S X S X S X S X S Río Grande 9.3 B 1.4 34.9 B 6.1 28.5 B 2 27.2A 4.4 0 D 0 Toro 11A 1.2 30.9 C 5.5 30.2A 3.7 26.5AB 4 1.1 C 0.1 AN-Ti1 (F3) 0 C 0 39.4A 6.9 27.3 C 3.3 26AB 4.4 1.4A 0.2 AN-Td1 (R1) 9.7 B 2 37.6A 5.3 27.8 BC 2.5 26.1AB 4.2 1.2 B 0.1 AN-Td4 (Q3) 11.2A 1.5 28.1 D 5.2 31A 3.4 25.2 B 3.8 1.1 C 0.1 DMS 0.5 2.2 1.1 1.6 0 Columna con la misma letra son estadísticamente iguales (p≤ 0.05); DMS= diferencia mínima significativa; S= desviación estándar; NDI= número de inflorescencias (D3); LE1/4INF= tallo, longitud del entrenudo entre la 1ra. y la 4ta. inflorescencia (D5); LF= longitud de folíolos en cm (D7); AF= anchura de folíolos en cm (D8); LCA= longitud en cm desde la zona de abscisión hasta el cáliz (D21).
- 14. Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate 13 Descriptor Río Grande Toro AN-Ti1 (F3) AN-Td1 (R1) AN-Td4 (Q3) Nivel (%) Nivel (%) Nivel (%) Nivel (%) Nivel (%) D9 hoja: división del limbo Bippinada 100 Pinnada 100 Bippinada 100 Bippinada 100 Bippinada 100 D20 pedúnculo: capa de abscisión Ausente 100 Presente 100 Presente 100 Presente 100 Presente 100 D24 fruto forma en sección longitudinal Cilíndrica 100 Rectangular 100 Ligeramente aplanada 100 Ligeramente aplanada 100 Ligeramente aplanada 100 D25 fruto: acostillado en la zona peduncular Ausente o muy débil 100 Débil 100 Medio 100 Medio 100 Fuerte 100 D26 fruto: sección transversal No redonda 100 No redonda 100 Redonda 100 Redonda 100 Redonda 100 D27 fruto: depresión peduncular Media 100 Media 100 Fuerte 100 Fuerte 100 Fuerte 100 D28 fruto: tamaño de la cicatriz peduncular Media 100 Media 100 Media 100 Grande 100 Grande 100 D29 fruto: tamaño de la cicatriz pistilar Muy pequeña 100 Pequeña 100 Media 100 Grande 100 Grande 100 D30 fruto: forma del extremo distal Puntiaguda 100 Plana a puntiaguda 100 Hundida a plana 100 Plana 100 Plana 100 D33 fruto: número de lóculos Sólo dos 100 Tres o cuatro 100 Más que seis 100 Más que seis 100 Cuatro, cinco o seis 100 D41 fruto: duración de la conservación Media 100 Media 100 Media 100 Media 100 Larga 100 Cuadro 3. Descriptores cualitativos que diferencian las variedades AN-Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) y AN-Td4 (Q3), de los testigos Río Grande y Toro. Table 3. Qualitative descriptors that differentiate varietiesAN-Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) and AN-Td4 (Q3), from control Río Grande and Toro.
- 15. Antonio Flores Naveda et al.14 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 El análisis de estabilidad (Cuadro 4) mostró que los índices ambientales para el D3 tuvieron mejor respuesta para la localidad de la Jaroza en Paila, que fue de 0.4833, para el D5todoslosgenotipossecomportaronestables,mostrando para este descriptor el mejor índice ambiental la localidad delaJaroza(9.8),elD7mostróunarespuestafavorablepara la localidad de Rancho Nuevo con un índice ambiental de 6.1167, para el carácter D8, la respuesta favorable al índice ambiental lo presentó la localidad de Rancho Nuevo con un valor de 5.5 y para el D21 las variedades presentaron estabilidad, excepto para Rio Grande, que careció de este carácter. Las diferencias entre ambientes pueden cambiar con frecuencia la magnitud del comportamiento de una variedadatravésdediferenteslocalidadesdeprueba;porlo tanto, es necesario desarrollar cultivares que interaccionen positivamente con el medio ambiente. except for Rio Grande, that lacked this characteristic. The differencesbetweenenvironmentscanfrequentlychangethe magnitude of the behavior of a variety throughout different trial locations. It is therefore necessary to develop cultivars that interact positively with the environment. For the descriptor of internode length between the 1st. and 4th. inflorescence (D5), varieties AN-Ti1 (F3), AN- Td1 (R1) and AN-Td4 (Q3), the values of the regression coefficient (bi) are 1.15, 0.92 and 1.11 respectively; they arethereforeconsideredstableandagreewithEberhartand Russell(1966),whoconsiderthatagenotypeisstableif bi is equal to values of 1. For the deviation regressions (S2 di) thefivevariablesevaluatedinthedescriptorof lengthfrom the abscission zone to the calyx (D21), presented values of 0.06to-0.01(Table4).Thepracticalstabilityrelianton Descriptor Variedad Media bi S2 di Ambiente IA NDI Río Grande 9.3 0.55 -2 La Jaroza 0.4833 Toro 11 1.99 -2 Buenavista -0.5167 AN-Ti1 (F3) 0.01 0 -2 Rancho Nuevo 0.0333 AN-Td1 (R1) 9.7 1.19 -2 AN-Td4 (Q3) 11.2 1.27 -1.9 LE1/4INF Río Grande 34.9 1.2 -35.3 La Jaroza 9.8 Toro 30.9 0.62 31.8 Buenavista -15.99 AN-Ti1 (F3) 39.4 1.15 11 Rancho Nuevo 6.19 AN-Td1 (R1) 37.6 0.92 -35.7 AN-Td4 (Q3) 28.1 1.11 -37.8 LF Río Grande 28.5 0.96 -9.8 La Jaroza 4.7767 Toro 30.2 1.14 -9.9 Buenavista -10.8933 AN-Ti1 (F3) 27.3 0.87 -9.7 Rancho Nuevo 6.1167 AN-Td1 (R1) 27.8 0.88 -9.9 AN-Td4 (Q3) 31 1.16 -9 AF Río Grande 27.2 1.06 -19.4 La Jaroza 4.89 Toro 26.5 1.06 -19.4 Buenavista -10.39 AN-Ti1 (F3) 26 1 -19.3 Rancho Nuevo 5.5 AN-Td1 (R1) 26.1 0.97 -20.3 AN-Td4 (Q3) 25.2 0.9 -11.3 LCA Río Grande 0.01 0 -0.02 La Jaroza -0.0363 Toro 1.1 0.93 0 Buenavista 0.0007 AN-Ti1 (F3) 1.4 3.98 0.06 Rancho Nuevo 0.0357 AN-Td1 (R1) 1.2 0.96 -0.02 AN-Td4 (Q3) 1.1 -0.86 -0.01 Cuadro 4. Resultados del análisis de estabilidad en variedades de tomate según Eberhart y Russel (1966) en tres localidades del sureste de Coahuila. Table 4. Results of the stability analysis in tomato varieties, according to Eberhart and Russel (1966) in three locations in southeastern Coahuila. bi= coeficientes de regresión; S2 di = varianza de desviaciones de la regresión; IA= índice ambiental; NDI= número de inflorescencias (D3); LE1/4INF= tallo, longitud del entrenudo entre la 1ra. y la 4ta. inflorescencia (D5); LF= longitud de folíolos en cm (D7);AF= anchura de folíolos en cm (D8); LCA= longitud en cm desde la zona de abscisión hasta el cáliz (D21).
- 16. Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate 15 Para el descriptor longitud del entrenudo entre la 1ra. y la 4ta. inflorescencia(D5)lasvariedadesAN-Ti1(F3),AN-Td1(R1) yAN-Td4(Q3)losvaloresdelcoeficientederegresión(bi)son de1.15,0.92y1.11respectivamente;porlotanto,seconsideran establesysecoincideconEberhartyRussell(1966)endonde seconsideraqueungenotipoesestable,sibi esigualavalores de uno. Para las desviaciones de regresión (S2 di) las cinco variedades evaluadas en el descriptor longitud desde la zona deabscisiónhastaelcáliz(D21),presentaronvaloresde0.06a -0.01(Cuadro4).Laestabilidadpracticaenfuncióndebi yS2 di enloscaracterescuantitativosparalostresambientes,ubicaa AN-Td1(R1),AN-Td4(Q3)yTorocomovariedadesestables. La variedad testigo Río Grande presento una respuesta mejorenambientesdesfavorablesyconsistenciadeacuerdo con los parámetros de estabilidad Eberhart y Russel (1966); Carballo y Márquez (1970) para los descriptores número de inflorescencias y longitud desde la zona de abscisión hasta el cáliz. En el testigo Toro la variedad se comporto estable enloscincocaracterescuantitativosevaluados(Cuadro5). CONCLUSIONES Los caracteres de tipo cualitativo en planta y fruto de las variedades de tomate AN-Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) y AN-Td4 (Q3) se comportaron de manera estable en sus diversosnivelesdecaracterizaciónenbasealosresultados de las tres localidades de estudio. bi and S2 di in the quantitative characteristics for the three environments, places AN-Td1 (R1), AN-Td4 (Q3) and Toro as stable varieties. The test variety Río Grande presented a better response in unfavorable environments and consistency according to the stability parameters by Eberhart and Russel (1966); Carballo and Márquez (1970) for the descriptors number of inflorescences and length from the abscission to the calyx. Test variety Toro was stable in the five quantitative characteristics evaluated (Table 5). CONCLUSIONS The qualitative characteristics in plants and fruits of the tomato varieties AN-Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) and AN-Td4 (Q3) were stable in their diverse characterization levels, based on the results of all three study locations. The stability analysis helped observe the behavior of AN-Td1 (R1) and AN-Td4 (Q3) as stable varieties in the quantitative characteristics evaluated in the three environments. Variables cuantitativas Parámetros de estabilidad de variedades Río Grande Toro AN-Ti1 (F3) AN-Td1 (R1) AN-Td4 (Q3) NDI Respuesta mejor en ambientes desfavorables y consistencia Variedad estable Respuesta mejor en ambientes desfavorables y consistencia. Variedad estable Variedad estable LE1/4INF Variedad estable Variedad estable Variedad estable Variedad estable Variedad estable LF Variedad estable Variedad estable Variedad estable Variedad estable Variedad estable AF Variedad estable Variedad estable Variedad estable Variedad estable Variedad estable LCA Respuesta mejor en ambientes desfavorables y consistencia Variedad estable Buena respuesta en todos los ambientes e inconsistencia Variedad estable Variedad estable Cuadro5.ClasificacióndevariedadesdetomateconbaseenelanálisisdeestabilidaddecaracterescuantitativossegúnEberhart y Russel (1966), en tres localidades durante 2005 y 2006. Table5.Classificationoftomatovarietiesbasedontheanalysisofthestabilityofquantitativecharacteristicsaccording toEberhart and Russel (1966) in three locations in 2005 and 2006. NDI=númerodeinflorescencias(D3);LE1/4INF=tallo,longituddelentrenudoentrela1ra. yla4ta. inflorescencia(D5);LF=longituddefolíolosencm(D7);AF=anchura de folíolos en cm (D8); LCA= longitud en cm desde la zona de abscisión hasta el cáliz (D21). End of the English version
- 17. Antonio Flores Naveda et al.16 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Kelly, A. F. 1988. Seed production of agricultural crops. Ed. Longman Scientific & Technical. New York, USA. 226 p. Ley Federal de Producción, Certificación y Comercio de Semillas(LFPCCS)2007.Nuevaleypublicadaenel DiarioOficialdelaFederación.SAGARPA-SNICS. D. F., México. 17 p. Muñoz,G.;Giraldo,G.yFernández,S.J.1993.Descripción varietal de las variedades de arroz, frijol, maíz y sorgo.CentroInternacionaldeAgriculturaTropical (CIAT). Núm. 177. Cali, Colombia. 168 p. Ortega, A. J. y Magaña, T. O. S. 1992. Parámetros de estabilidad en base al modelo propuesto por Eberhart y Russel. Campo Experimental Valle de México. CIRCE-INIFAP. México. Programa de software. ServicioNacionaldeInspecciónyCertificacióndeSemillas (SNICS) 2002. Guía técnica para la descripción varietalenmaíz(ZeamaysL.).SAGARPA-SNICS. D. F., México. 20 p. Secretaría de Agricultura Ganadería Desarrollo Rural PescayAlimentación(SAGARPA).2009.Sistema de Información Agrícola y Pecuaria (SIAP). Estadísticasporestado.SAGARPA.México.URL: http://www.siap.sagarpa.gob.mx. Statistical Analysis System (SAS). 2001. Versión 8.2. By SASInstituteInc;Cary,NC,USA.Copyright2001. Tadeo,R.M.yEspinosa,C.A.2004.Producciónytecnología de semillas. Ingeniería Agrícola. Universidad NacionalAutónoma de México. Cuautitlán Izcalli, México. 106 p. Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales (UPOV). 1991. Convenio internacional para la protección de las obtenciones vegetales. Ginebra, Suiza. 28 p. Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales (UPOV). 2000. Introducción general revisada a los principios rectores para la ejecución del examen de la distinción, la homogeneidad y la estabilidad de las obtenciones vegetales. Ginebra, Suiza. 54 p. Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales (UPOV). 2001. Directrices para la ejecucióndelexamendedistinción,lahomogeneidad y la estabilidad en tomate (Solanum lycopersicum L.) TG/44/10. Ginebra, Suiza. 49 p. Con el análisis de estabilidad se observó el comportamiento deAN-Td1(R1)yAN-Td4(Q3)comovariedadesestablesen los caracteres cuantitativos evaluados en los tres ambientes. RECOMENDACIONES LasvariedadesdetomatedelaUAAANdeberánsersujetas avaloraciónparasuinscripciónenelcatálogodevariedades de plantas, dado que se cumple con lo estipulado por el SNICS de ser distintas, uniformes y estables con respecto a las variedades testigo. LITERATURACITADA Aspeytia,H.F.1994.Rendimientoyfenologíadegenotipos de tomate (Solanum lycopersicum L.) bajo condiciones de altas temperaturas en invernadero. TesisdeLicenciatura.UAAAN.Saltillo,Coahuila. 135 p. Borrego,E.F.2001.Determinaciónfisiotécnicadeeficiencia eneldesarrolloyrendimientodegenotiposdepapa, tomate y melón para agricultura sustentable en zonas semiáridas. Tesis de Doctorado. UAAAN, Buenavista, Saltillo, Coahuila.164 p. Carballo, C. A. y Márquez, S. F. 1970. Comparación de variedades de maíz del Bajío y la Mesa Central por su rendimiento y estabilidad. Agrociencia. 5(1):129-146. Cooke,R.J.1999.Modernmethodsforcultivarverification andthetransgenicplantchalleng.SeedSci.Technol. 14:693-704. Eberhart,S.A.andRussel,W.A.1966.Stabilityparameters in comparing varieties. Crop Sci. 6:36-40. García, E. 1986. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köeppen. 1ª Edición. UNAM, D. F., México. 246 p. García, E. 2004. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köeppen. Quinta edición. Editorial UNAM.InstitutodeGeografía.D.F.,México.90p. Keffe,P.D.andDraper,S.R.1986.Themeasurementofnew characteresforcultivaridentificationinwheatusing machine visión. Seed Sci. Technol. 14:715-724.
- 18. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 17-28 RELACIÓN ENTRE Bactericera cockerelli Y PRESENCIA DE Candidatus Liberibacter psyllaurous EN LOTES COMERCIALES DE PAPA* RELATION BETWEEN Bactericera cockerelli AND PRESENCE OF Candidatus Liberibacter psyllaurous IN COMMERCIAL FIELDS OF POTATO Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias1§ , Isidro Humberto Almeyda-León2 , Mateo Armando Cadena-Hinojosa3 y René Lobato- Sánchez4 1 Conjunto SEDAGRO. INIFAP. Metepec, Estado de México. C. P. 52140. Tel. 01 722 2320089. 2 Campo Experimental General Terán. INIFAP. Carretera Montemorelos- China,km31.ColoniaEx-HaciendalasAnacuas,GeneralTerán,NuevoLeón,C.P.67413.Tel.018262670260.(almeyda.isidro@inifap.gob.mx).3 CampoExperimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México, C. P. 56250. Tel. 01 595 9212637. (cadena.mateo@inifap. gob.mx).4 InstitutoMexicanodeTecnologíadelAgua.PaseoCuauhnáhuac8532.ColoniaProgreso.Jiutepec,Morelos.C.P.62550.Tel.017773293600.(rlobato@tlaloc. imta.mx). § Autor para correspondencia: rubio.oswaldo@inifap.gob.mx. * Recibido: julio de 2010 Aceptado: enero de 2011 RESUMEN La brotación anormal de los tubérculos (sin brotes o brotes ahilados) y el pardeamiento interno de los tubérculos, son síntomas de una enfermedad que está afectando la producción de papa en México, en el suroeste de Estados UnidosyAméricacentral.Estaenfermedadhasidoasociada conelpsilidodelapapaBactericeracockerelliSulc.Conel objetivodedilucidarlascausasdeestaenfermedad,en2007 se llevó a cabo un muestreo en 11 lotes comerciales de papa localizadosenuntransectoaltitudinalentre2600y3500m en la región productora de papa de Toluca. La población de B.cockerellifuedeterminadamediantemuestreossemanales de los insectos adultos atrapados en trampas amarillas pegajosas. Al final del periodo de crecimiento del cultivo, los tubérculos producidos en cada lote fueron muestreados y almacenados por 6 meses. Después de este tiempo, se determinóelporcentajedetubérculosconbrotaciónanormal y se hicieron análisis con PCR para determinar la presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous y de fitoplasmas en los tubérculos. Los resultados indican que la población de B. cockerelli y de los síntomas de la punta morada de la papa disminuyeron con la altura, en alturas superiores a ABSTRACT The abnormal sprouting of tubers (without sprouts or with threadlike sprouts) and the internal browning of the potatoes are symptoms of a disease which is affecting the potato production in Mexico, in southwestern United States and Central America. This disease has been associated with the psyllid of the potato Bactericera cockerelli Sulc.With the purpose of clarifying the causes of this disease, samples were taken in 11 commercial batches of potato in an altitudinal transect between 2 600 and 3 500 m the potato producing area of Toluca in 2007. The population of B. cockerelli was determined using weekly samples of the adult insects caught in sticky yellow traps. At the end of the crop´s growth period, the tubers produced in each batch were sampled and stored for six months. After this time, the percentage of tubers with abnormal sprouts was established and analyses were carried out with PCR to determine the presence of Candidatus Liberibacter psyllaurous and of phytoplasm in the tubers. The results indicate that the population of B. cockerelli and of the symptoms of the potato purple- tip decreased with height. In heights above 3 200 masl,
- 19. Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.18 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 3 200 msnm no se presentaron problemas significativas de la enfermedad. El 36% de los tubérculos con brotes finos presentó el pardeamiento interno y 58% de los tubérculos sin brotes presentó el mismo síntoma. El 54% de los tubérculosconbrotaciónanormalfuepositivoaCandidatus Liberibacter psyllaurous y sólo 3.5% a fitoplasmas. Estos resultadosindicanqueCandidatusLiberibacterpsyllaurous estáasociadaconlossíntomasdelapuntamoradadelapapa en la región de Toluca. Palabrasclave:Solanumtuberosum,manchadointernode los tuberculos, psilido de la papa. INTRODUCCIÓN Lossíntomasdelaenfermedadconocidacomopuntamorada de la papa (PMP) en México son similares a “Zebra Chip” en los Estado Unidos y han sido reportados en diferentes países como: México (Rubio et al., 2006), Nueva Zelanda (Liefting et al., 2008), el noroeste de los Estados Unidos y en Centroamérica (Munyaneza et al., 2007; Munyaneza et al., 2008; Secor et al., 2009). Los síntomas de la PMP se caracterizan por un achaparramiento de la planta, abultamientodeltalloenloslugaresdeinsercióndelashojas, formacióndetubérculosaéreosylashojassuperiorestienden aadquirirunacoloraciónmoradaenalgunasvariedades.Los tubérculos provenientes de plantas con síntomas de PMP desarrollan un pardeamiento interno y generalmente no brotan,osilohacen,susbrotessonmuydelgadosoahilados. El manchado interno de los tubérculos en forma de estrías seintensificadespuésdefreírlostubérculos,estepatrónde coloración es lo que ha conducido a que la enfermedad se denomine“ZebraChip”enlosEstadosUnidosdeAmérica. Se ha demostrado que los síntomas descritos previamente pueden estar asociados con la presencia de fitoplasmas (Almeyda et al., 1999; Cadena et al., 2003; Maramorosch, 1998) y también pueden ser provocados por la infección de una bacteria, cuyo nombres propuestos son Candidatus Liberibacterpsyllaurous(Hansenetal.,2008)yCandidatus Liberibacter solanacearum (Liefting et al., 2008). Elusodetécnicasmolecularesparaelestudiodefitoplasmas hapermitidodistinguirsietediferentestiposdefitoplasmas asociados con la PMP en Estados Unidos de América, Japón y Malasia (Okuda et al., 1997). En México se ha detectadola presencia de al menos dos tipos defitoplasmas no significant problems related to the disease showed up. Of the potatoes with fine sprouts, 36% displayed internal browning and 58% of the tubers without sprouts displayed the same symptom; 54% of tubers with abnormal sprouting were positive for Candidatus Liberibacter psyllaurous and only 3.5% presented phytoplasm. These results indicate that Candidatus Liberibacter psyllaurousis related to the potato purple-tip symptoms in the Toluca area. Key words: Solanum tuberosum, internal stained of the tubers, potato psilid. INTRODUCTION The symptoms of the disease known as potato purple-tip (PMP) in Mexico are similar to the “Zebra Chip” in the United States of America (USA) and have been reported in different countries such as Mexico (Rubio et al., 2006), New Zealand (Liefting et al., 2008), in northwestern United States and in CentralAmerica (Munyaneza et al., 2007; Munyaneza et al., 2008; Secor et al., 2009). The symptoms of PMPinclude plant stunt, bulging of the stem in areas of leaf insertions, formation of aerial tubers and the top leaves tend to turn purple in some varieties. The tubersfromplantswithPMPsymptomsacquireaninternal browning and generally do not sprout, or if they do, the sprouts are very thin or threadlike. The internal stains of the tubers in the shape of striations intensify after frying the tubers.This color pattern is what has led the disease to become known as “Zebra Chip” in the USA. It has been proven that the symptoms described above can be related to the presence of phytoplasms (Almeydaetal.,1999;Cadenaetal.,2003;Maramorosch, 1998) and can also be caused by the infection of a bacteria whose proposed names are Candidatus Liberibacter psyllaurous (Hansen et al., 2008) and Candidatus Liberibacter solanacearum (Liefting et al., 2008). The use of molecular techniques for the study of phytoplasms has helped identify seven different types of phytoplasms related to PMP in the USA, Japan and Malaysia (Okuda et al., 1997). In Mexico, at least two types of phytoplasms have been found related to PMP (Almeyda et al., 1999; Leyva et al., 2002). Some the
- 20. Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa 19 relacionadosconlaPMP(Almeydaetal.,1999;Leyvaetal., 2002). Algunos de los síntomas como el achaparramiento de la planta, abultamiento del tallo en los lugares de inserción de las hojas, la formación de tubérculos aéreos y el amarillamiento de las hojas superiores, también se ha atribuido al efecto de una posible toxina inyectada a las plantasporelpsilidodelapapaBactericeracockerelliSulc. (Hemiptera: Triozidae) antes conocida como Paratrioza cockerelli Sulc. (Arslan et al., 1985; Cranshaw, 1993). Sin embargo, dicha “toxina” nunca ha sido aislada. La presencia en México de la PMP fue registrada desde 1947 en una fotografía tomada por Niederhauser en la variedad Up-to date en un lote comercial de papa en Silao, Guanajuato [archivo fotográfico del programa nacional de papa del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) en el Sitio Experimental Metepec]. Sin embargo, fue hasta el inicio de la década de los 90´s cuando el problema se observó de manera continua en la región de Saltillo, Coahuila y en los dos años siguientes también se observó en forma extensiva en lotes comerciales de papa en los estados de Guanajuato, México, Puebla y Tlaxcala. Con base en los reportes de la literatura,enaqueltiemposecreyóqueelagentecausaldela enfermedaderaunfitoplasmatransmitidoporchicharritas; sinembargo,tambiénseobservaronenlasmismasregiones altas poblaciones del psilido de la papa (Bactericera cockerelli, Sulc). La presencia de B. cockerelli en México fue reportada en 1941 (Caldwell, 1941), siendo hasta 1960 cuandoseconsiderócomounaplagaenloscultivosdetomate (Solanumlycopersicum)ychile(Capsicumspp.)(Garzónet al., 1992), sin saber a ciencia cierta su relación con la punta morada de la papa. En 2001 se realizó un muestreo de plantas que presentaban los síntomas de la punta morada en las principales regiones productoras de papa en México y al mismo tiempo se monitorearonlaspoblacionesdeB.cockerelli(Rubioetal., 2006). El estudio reveló que 34% de las muestras fueron positivas a fitoplasmas determinados con PCR y que la magnitud del problema de PMP era mayor en los lugares con mayores poblaciones de B. cockerelli. Estos resultados sugirieron que podría haber otras causas de la enfermedad. En2008sepublicóunestudioendondesedemuestraqueB. cockerelli es vector de una bacteria del genero Candidatus Liberibacter psyllaurous, la cual se relaciona con los síntomas de la enfermedad conocida como “Zebra Chip” en los Estados Unidos deAmérica (Hansen et al., 2008). symptoms, such as plant stunt, bulging of the stem in areas of leaf insertions, formation of aerial tubers and the yellowing of top leaves. It has also been attributed to the effect of a possible toxin injected in the plants by the psyllid of the potato Bactericera cockerelli Sulc. (Hemiptera: Triozidae) formerly known as Paratrioza cockerelli Sulc. (Arslan et al., 1985; Cranshaw, 1993). However, such a “toxin” has never been isolated. The presence of PMP in Mexico was recorded in 1947 in a photograph taken by Niederhauser in the variety Up-to date in a commercial batch in Silao, Guanajuato [photographic archive of the national potato program of the National Forestry, Agriculture and Livestock ResearchInstitute(INIFAP)intheMetepecExperimental Station]. However, in the early 1990´s the problem was observed continuously in the area of Saltillo, Coahuila and in the next two years, it was also noticed extensively in the States of Guanajuato, Mexico, Puebla and Tlaxcala. Based on reports in literature, in that time it was believed that the causing agent of the disease was a phytoplasm transmitted by cicadas, although in the same highlands, potato psyllids (Bactericera cockerelli, Sulc.) were also found. The presence of B. cockerelli in Mexico was reported in 1941 (Caldwell, 1941), and not until 1960 did it become considered a plague in tomato (Solanumlycopersicum)andchilipepper(Capsicumspp.) plantations (Garzón et al., 1992), uncertain of its relation with the potato purple-tip. In 2001, samples were taken of plants with the symptoms of purple tip in the main potato-producing areas in Mexico, and at the same time populations of de B. cockerelli were beingmonitored(Rubioetal.,2006).Thestudyshowedthat 34% of the samples were positive for certain phytoplasms with PCR, and that the dimension of the problem of PMP was greater in places with larger B. cockerelli populations. These results suggested that there could be other causes for the disease.Apaper was published in 2008 showing that B. cockerelliisthevectorforbacteriaofthegenusCandidatus Liberibacter psyllaurous, which is related to the symptoms of the disease known as “Zebra Chip” in the USA(Hansen et al., 2008). In that same year in New Zealand, Liefting et al. (2008) showed that Candidatus Liberibacter solanacearum is related to the symptoms of internal staining in potatoes, but the two phytoplasms reported previously by
- 21. Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.20 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 En este mismo año en Nueva Zelanda, Liefting et al. (2008) demostraron que Candidatus Liberibacter solanacearum está asociado con los síntomas de manchado interno de los tubérculos, pero no se encontraron los dos fitoplasmas reportadospreviamenteporSecoretal.(2006).Posteriormente se demostró que Candidatus Liberibacter solanacearum también afecta a los cultivos de chile y tomate en Nueva Zelada (Liefting et al., 2009a). En México, recientemente se ha confirmado la presencia de Candidatus Liberibacter solanacearum en los cultivos de tomate (Munyaneza et al., 2009a), chile (Munyaneza et al., 2009b) y en tubérculos de papa procedentes de Saltillo, Coahuila, con el síntoma de pardeamiento interno (Secor et al., 2009). La presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous también ha sido reportada en tubérculos procedentes de Saltillo, Coahuila. (Munyaneza et al., 2009c). Secor et al. (2009) observaron que la secuencia de los fragmentos 16rRNAde Candidatus Liberibacter solanacearum y de Candidatus Liberibacter psyllaurous son idénticos, por lo que consideran que los dos nombres son sinónimos. La necesidad de confirmar la etiología de “Zebra Chip” ha motivado estudios de algunos investigadores. En trabajos recientes,Secoretal.(2009)yCrosslinyMunyaneza(2009) corroboraron que B. cockerelli es transmisor de Candidatus Liberibacteryqueademáselpatógenopuedesertransmitido por injerto. En contraste con los estudios que han definido a Candidatus Liberibacter como el agente causal de “Zebra Chip”, Lee et al. (2009) atribuyen a los fitoplasmas los síntomasdelaPMP.Estosinvestigadoresreportanladetección defitoplasmasdeunnuevosubgrupo(16Sr-III-M)enplantas ytubérculosquepresentabanlossíntomasdelaPMPenunlote depapaenMontana.Lieftingetal.(2009b)realizaronanálisis de Candidatus Liberibacter y de fitoplasmas en diferentes partes de plantas con los síntomas de PMP y reportaron una infección mixta de Candidatus Liberibacter solanacearum y Candidatus Phytoplasma australiense en lotes comerciales depapaenNuevaZelanda.Estosresultadosdemuestranque en algunos lugares los dos presuntos agentes causales del complejo de síntomas de la PMP, Candidatus Liberibacter y fitoplasmas, pueden estar asociados. La mayor parte de la información disponible sobre la PMP ha sido generada en países con condiciones climáticas y agronómicas diferentes a las que tenemos en México; sin embargo, la poca información disponible indica que probablemente el o los agentes causales y su(s) vector(es) seanlosmismos.Lasmuestrasdepapaenquesehadetectado la presencia de Candidatus Liberibacter provienen de la Secor et al. (2006) were not found. It was later proven that Candidatus Liberibacter solanacearum also affects plantations of chili peppers and tomatoes in New Zealand (Liefting et al., 2009a). The presence of Candidatus Liberibacter solanacearum has recently been confirmed in Mexico in tomato (Munyaneza et al., 2009a) and chili plantations (Munyaneza et al., 2009b) and in potato tubers from Saltillo, Coahuila, with the internal browning symptom (Secor et al., 2009). Candidatus Liberibacter psyllaurous has also been reported in potatoes from Saltillo, Coahuila. (Munyaneza et al., 2009c). Secor et al. (2009) observed that the sequence of fragments 16rRNA of Candidatus Liberibacter solanacearumandofCandidatusLiberibacterpsyllaurous are identical, therefore both names are considered synonyms. The need to confirm the etiology of ‘Zebra Chip’ has motivated studies by researchers. In recent studies, Secor et al. (2009); Crosslinand Munyaneza (2009) corroborated that B. cockerelli is a transmitter of Candidatus Liberibacter, and that the pathogen can be transmittedbygrafting.Incontrasttothestudiesthathave defined Candidatus Liberibacter as the causing agent of ‘Zebra Chip’, Lee et al. (2009) attribute the symptoms of PMP to phytoplasms. These researchers report the finding of phytoplasms of a new group (16Sr-III-M) in plants and tubers with PMP symptoms in a potato batch in Montana. Liefting et al. (2009b) tested for Candidatus Liberibacterand phytoplasmsin different parts of plants with PMP symptoms, and they reported a mixed infection of Candidatus Liberibacter solanacearum and Candidatus Phytoplasma australiense in the commercial potato batches in New Zealand. These results show that in some places, the two alleged causing agents of the complex of PMP symptoms, Candidatus Liberibacter and phytoplasms, could be related. Most of the information available on PMP has been created in countries with different weather and farming conditions to the ones in Mexico. However, the scarce information available indicates that the causing agent(s) and its vector(s) may be the same one(s). The potato samples in which Candidatus Liberibacter has been found come from the potato-producing area in Saltillo, Coahuila (Munyaneza et al., 2009c; Secor et al., 2009), but whether this pathogen is present in other areas of Mexico, is unknown. The aim of this study is to provide evidence on the causing agent of PMP symptoms in the
- 22. Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa 21 región productora de papa de Saltillo, Coahuila (Munyaneza et al., 2009c; Secor et al., 2009), pero se desconoce si éste patógenoestápresenteenotrasregionesdeMéxico.Elpresente estudiotienecomoobjetivoaportarevidenciassobreelagente causal de los síntomas de la PMP en la región productora de papa de Toluca, México y determinar su asociación con el psilidodelapapa(BactericeracockerelliSulc.)comovector. MATERIALES YMÉTODOS En 2007 se realizó el monitoreo de insectos y muestreo de tubérculos en 11 lotes comerciales de papa y en 2008 se evaluó la brotación y el manchado de los tubérculos que se cosecharon el año anterior. Los lotes se seleccionaron por su accesibilidad y por su altitud para muestrear todo el rango de altura en el que se siembra la papa en la región de Toluca, la cual incluye el valle y áreas cercanas al volcán Nevado de Toluca. En el Cuadro 1 se presenta la ubicación, altitud, temperatura media anual y variedades de papa muestreadas en cada sitio. La información climatológica se obtuvo de la basededatosERICIII(IMTA,2005),enlacualsedisponíade los datos climatológicos de 3 sitios, con los cuales se calculó que la temperatura media anual se incrementaba 0.62 °C por cada 100 m de altura y con este dato se calcularon los datos faltantes en el resto de los sitios muestreados. El manejo agronómico de cada lote se hizo de acuerdo al criteriodecadaagricultor,engeneral,todoslosagricultores aplicaronfungicidaseinsecticidas,conunaperiodicidadque variódeunaadossemanasdependiendodelascondiciones potato farming area in Toluca, Mexico, and to determine its relation with the potato psyllid (Bactericera cockerelli Sulc.) as a vector. MATERIALSAND METHODS In 2007, insects were monitored and tubers sampled in 11 commercial potato batches and in 2008, the sprouts and stainswereevaluatedintubersharvestedthepreviousyear. The batches were chosen for their accessibility and their altitude, to show the entire range of altitudes in which potato is grown in the Toluca area, including the valley and areas near the Nevado de Toluca volcano. Table 1 shows the location, altitude, average yearly temperature and varieties of potato sampled in each site. Weather information was taken from the ERIC III (IMTA, 2005) data base, which contained the weather information for three sites, used to calculate that the average yearly temperature rose 0.62 °C every 100 masl, and this was used to calculate the missing data in the rest of the sites sampled. Theagriculturalhandlingofeachbatchwasinaccordance to the criteria of each farmer. In general, all farmers sprayed fungicides and insecticides every one to two weeks, depending on the weather conditions, the greatest intensitybeinginthelowerpartsandintherainiestseason. Water supply in nine lots depended entirely on the rainfall and in two of them (Peñuelas I and Tejalpa), the potato Comunidad Municipio Altitud (m) Longitud (W) Latitud (N) Variedades Temperatura media anual (°C) Raíces I Zinacantepec 3 456 99o 47’53.74’’ 19o 9’59.78’’ Alpha y Malinche 7.78 Raíces II Zinacantepec 3 424 99o 49’1.30’’ 19o 9’8.08’’ Alpha 7.98 LomaAlta Zinacantepec 3 426 99o 48’54.44’’ 19o 10’49.77’’ R15 7.97 La Puerta I Zinacantepec 3 336 99o 48’32.39’’ 19o 11’16.58’’ Tollocan y R15 8.53 La Puerta II Zinacantepec 3 238 99o 48’30.01’’ 19o 11’33.41’’ Gigant 9.14 Peñuela I Zinacantepec 3 193 99o 50’17.55’’ 19o 9 22.67’’ Alpha 9.41 Peñuela II Zinacantepec 3 177 99o 50’24.97’’ 19o 9’22.14’’ Gigant 9.51 Peñuela III Zinacantepec 3 004 99o 51’26.86’’ 19o 9’41.48’’ Malinche 10.59 Tejalpa Zinacantepec 2 854 99o 45’47.40’’ 19o 15’18.22’’ Gigant y Malinche 11.52 Metepec I Metepec 2 610 99o 35’27.82’’ 19o 14’35.39’’ Malinche y Zafiro 13.03 Metepec II Metepec 2 609 99o 35’27.72’’ 19o 14’37.21’’ Alpha 13.03 Cuadro 1.Altitud, ubicación y variedades de papa muestreadas en cada sitio de estudio. Table 1.Altitude, location and varieties of potato sampled in each site studied.
- 23. Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.22 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 climáticas,siendolamayorintensidaddeaplicacionesenlas partes bajas y en la época de mayor frecuencia de lluvia. El abastecimientodeaguaennuevelotesdependióúnicamente de la precipitación y en dos de ellos (Peñuelas I yTejalpa) el cultivo de papa se auxilió con riego por gravedad; en estos dosúltimosloteslasiembrasehizoenmarzoylosotrosentre mayoyjunio,aliniciodelperiododelluvias.Laprecipitación media anual durante 2008 fue de 820 mm en esta región. La población de B. cockerelli se monitoreó durante el ciclo vegetativo de la papa mediante la captura de insectos adultos en trampas amarillas pegajosas de 20∗20 cm. En cada lote de papa se delimitó un área de 2 000 m2 , en la cual se instalaron tres trampas clavadas en estacas de 60 cm de altura. Las trampas se cambiaron cada semana, se hizo el conteo de insectos atrapados y se obtuvo el promedio de las tres trampas por cada sitio. Alfinaldelciclovegetativosesumarontodoslospromedios semanales de cada sitio y este dato representó la población deadultosdeB.cockerelliencadaáreademuestreo.Encada sitio se revisaron las plantas semanalmente y se hicieron observaciones sobre la presencia o ausencia de ninfas. En cuatro de los 11 sitios se muestrearon dos variedades de papaylosdatossobreeltipodebrotacióndelostubérculos, porcentaje de tubérculos manchados y el análisis de patógenos obtenidos en cada variedad se tomaron como observaciones independientes. Al momento de la cosecha, en cada lote se muestrearon al azar,perodentrodeláreaendondeseteníanlastrampas,200 tubérculosdetamañomedio(8cmdediámetro),loscualesse conservaron a temperatura ambiente hasta que brotaron, lo cual ocurrió entre cinco y seis meses después de la cosecha. Posteriormente, se contaron los tubérculos que presentaron brotes normales, los que tenían brotes ahilados y los que no brotaron.Lostubérculosquepresentaronbrotaciónanormal (ahilados y sin brotes) se partieron y se contaron los que presentaban pardeamiento interno. Por último, se tomó una muestrade10tubérculosconbrotaciónanormaldecadasitio yencadaunodeellosseanalizólapresenciade fitoplasmas y Candidatus Liberibacter psyllaurous. Se escogieron los tubérculosparaelanálisisdelosdospatógenosdebidoaque en ellos se puede apreciar el manchado interno, el cual es el síntoma distintivo de la enfermedad. La detección de fitoplasmas y de la bacteria Candidatus Liberibacter psyllaurous se realizó mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). La plantation was aided by irrigation by gravity. In the two latter, plantations were in March, and the rest in May and June, at the start of the rainy season. Average annual rainfall during 2008 was 820 mm in this region. The B. cockerelli population was monitored during the potato´s plant cycle by capturing adult insects in yellow sticky 20∗20 cm traps.An area of 2 000 m2 was delimited in each potato batch, and in each, three traps were nailed to 60 cm-tall wooden stakes. Traps were changed every week, the insects trapped were counted and an average was taken of the three traps for every site. At the end of the plant cycle, the weekly averages were added up for each site, and this information represented the adult B. cockerelli population in each sampling area. In each site, plants were checked on a weekly basis, and observations were made on the presence or absence of nymphs. In four of the 11 sites, two potato varieties were sampled and data on the type of sprouting of the tubers and theanalysisofpathogensobtainedineachvarietyweretaken as independent observations. At the moment of harvesting, 200 medium-sized tubers (8 cm in diameter) were sampled at random, but in the area containing the traps. The samples were kept at room temperature until they sprouted five to six months after harvesting. Then, the tubers with normal sprouts were counted, along with those with threadlike sprouts and those without spouts. The tubers with abnormal sprouts (threadlike or absent) were cut, and those that displayed internalbrowningwerecounted.Finally,samplesweretaken from 10 tubers with abnormal sprouting in each site, and in each one, the presence of phytoplasms and Candidatus Liberibacterpsyllaurouswastestedfor.Tuberswerechosen fortheanalysesof bothpathogenssincetheydisplayinternal stains, which is a distinct symptom of the disease. The search for phytoplasms and the bacteria Candidatus Liberibacter psyllaurous was carried out using the polymerase chain reaction technique (PCR). The DNA extraction was performed using the method reported by Almeyda et al. (2001).The phytoplasms analyzed were the twotypesrelatedtothePMPreportedpreviouslyinMexico (Almeyda et al., 1999; Leyva et al., 2002). TheprogramusedinthePCRstofindphytoplasmwastheone reported by Almeyda et al. (2008), which consisted of two sets of initiators. In the first amplification cycle, pair P1/P7
- 24. Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa 23 extracción del ADN se realizó mediante la metodología reportada porAlmeyda et al. (2001). Los fitoplasmas que se analizaron fueron los dos tipos asociados con la PMP quehansidoreportadospreviamenteenMéxico(Almeyda et al., 1999; Leyva et al., 2002). El programa utilizado en las PCR´s para la detección de fitoplasmas fue el reportado por Almeyda et al. (2008), el cual consistió en la utilización de dos juegos de iniciadores, en el primer ciclo de amplificaciones se utilizó elparP1/P7:(5´-AAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGATT- 3´/5´-CGTCCTTCATCGGCTCTT-3´) y en el segundo ciclo de amplificaciones se utilizó el par de iniciadores R16mF2/R16mR1:(5´-CATGCAAGTCGAACGGA-3´/5´- CTTAACCCCAATCATCGA). En la detección de Candidatus Liberibacter psyllaurous se utilizaronelpardeiniciadoresLp16S-Fragmento1F/Lp16S- Fragmento1R:(5´-CTGATCATGGCTCAGAACGA-3/5´- CGGCGAAAGAGCTTTACAAC-3´), estos iniciadores fueron diseñados sobre la secuencia del gen ribosomal 16S yamplificanunfragmentodeuntamañoaproximadode400 pares de bases (Hansen et al., 2008). Losdatosdelnúmerodeinsectosadultosatrapadosdurante el ciclo vegetativo del cultivo, la altura de cada sitio y el porcentaje de tubérculos con brotación anormal, se analizaron por medio de regresiones lineales y cuadráticas utilizando el paquete estadístico SAS. Los resultados de los análisis de fitoplasmas y de Candidatus Liberibacter, junto con los porcentajes de tubérculos con pardeamiento interno,seanalizaronestadísticamenteconunapruebade“t” comparandolostubérculoscondistintostiposdebrotación. RESULTADOS YDISCUSIÓN En la Figura 1 se presenta la relación entre la altitud de cada sitio de muestreo y el número de insectos adultos de B. cockerelli atrapados en las trampas pegajosas amarillas. En esta figura se observa que la población de insectos disminuye conforme aumenta la altitud hasta 3 200 m, a alturas superiores la presencia del psilido de la papa fue insignificativa. Estos resultados se explican si se toma en cuenta que este insecto requiere de 356 unidades calor para completar su ciclo de huevo a adulto (Maya et al., 2003), esto considerando que el umbral mínimo para el desarrollo de B. cockerelli es de 7 °C. was used: (5´-AAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGATT- 3´/5´-CGTCCTTCATCGGCTCTT-3´), and in the second amplification cycle, the pair of initiators R16mF2/R16mR1 was used: (5´-CATGCAAGTCGAACGGA-3´/5´- CTTAACCCCAATCATCGA). To search for Candidatus Liberibacter psyllaurous, the pair of indicators used was Lp16S-Fragmento 1F/Lp16S- Fragmento1R: (5´-CTGATCATGGCTCAGAACGA-3/5´- CGGCGAAAGAGCTTTACAAC-3´).Theseweredesigned on the sequence of the ribosomal gene 16S and amplify a fragmentofapproximately400basepairs(Hansenetal.,2008). The data on the number of adult insects trapped during the crop´splantcycle,thealtitudeofeachsiteandthepercentage of tubers with abnormal sprouting were analyzed using linear and quadratic regressions using the SAS statistical package. The results of the analyses for phytoplasms and CandidatusLiberibacter,alongwiththepercentageoftubers with internal browning, were an analyzed statistically with a “t” test, comparing tubers with different types of sprouts. RESULTSAND DISCUSSION Figure 1 shows the relation between the altitude of each sampling site and the number of adult B. cockerelli insects trapped in the sticky yellow traps. This figure displays a reductionintheinsectpopulationasthealtituderisesto3200 m;atgreateraltitudes,thepresenceofthepotatopsyllidwas negligible.Theseresultscanbeexplainedbythefactthatthis insect needs 356 calories to complete their cycle from egg to adult (Maya et al., 2003), considering that the minimum threshold for the development of B. cockerelli is 7 °C. Basedonthetemperaturerecordedduringthecrop´sgrowth cycle, it was estimated that in the warmest site (Metepec), thereshouldbe1.8generations,andinhecoldestsite(roots) the insect´s life cycle should not be completed. When monitoring adult insects and nymphs in an earlier study (Rubioetal.,2006),arapidincreaseof thenymphpopulation was observed, which did not correspond with the increase of one initial generation, and suggests a constant migration of B. cockerelli adults. The observations on the presence of nymphs in the plants ofeachsiterevealedthatonlysitesabove3400masl(Loma Alta, Raíces I and Raíces II) were free of them. Results of
- 25. Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.24 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Con base en la temperatura registrada durante el periodo de desarrollodelcultivo,secalculóqueenelsitiomáscaliente (Metepec) se deberían tener 1.8 generaciones y en el sitio másfrío(raíces)nosedeberíacompletarelciclodelinsecto. En el monitoreo de insectos adultos y de ninfas realizado previamenteenotroestudio(Rubioetal.,2006),seobservó un rápido incremento de la población de ninfas, el cual no correspondió al aumento de una sola generación inicial, lo quesugierequeexisteunaconstanteinmigracióndeadultos de B. cockerelli. Lasobservacionessobrelapresenciadeninfasenlasplantas de cada sitio, revelaron que solamente los sitios con más de 3 400 msnm (Loma Alta, Raíces I y Raíces II) estuvieron libres de ellas. Los resultados del monitoreo regional de los insectos adultos y la ausencia de ninfas en los lugares más altos,indicaquelamovilizacióndelosadultosesconstante, pero que prefieren las partes más cálidas para establecerse. El análisis de la Figura 2, indica que el porcentaje de tubérculos con brotes anormales aumenta conforme se incrementa la población de B. cockerelli, la cual está en función directa de la altura y por lo tanto es de esperarse que también exista una estrecha relación entre la brotación anormal y la atura como se observa en la Figura 3. Elanálisisintegraldeestastresfigurasnosindicaqueelpsilido de la papa está implicado en la aparición de los síntomas de brotación anormal de los tubérculos. En los primeros the regional monitoringof the adultinsects and the absence ofnymphsinhigherplacesindicatethatthemobilizationof adults is constant, but they prefer to settle in warmer parts. Figure2indicatesthatthepercentageoftuberswithabnormal sproutsincreasesasthepopulationof B.cockerelligrows;the latterdependsdirectlyonthealtitude, and it is therefore also expected to be a wide relation between abnormal sprouting and altitude, as observed in Figure 3. Figura 1. Relación entre altitud y población de insectos adultos de Bactericera cockerelli. Figure 1. Relation between altitude and adult Bactericera cockerelli insect populations. 100 80 60 40 20 0 Insectosadultosportrampa(cantidad) y= 1 427-0.85x+1.26x2 R2 = 0.87 Altitud (m) 2 400 2 600 2 800 3 000 3 200 3 400 3 600 Figura 2. Relación entre la altitud y la brotación anormal de los tubérculos. Figure 2. Relation between altitude and abnormal sprouting of the tubers. Figura 3. Relación entre la población de insectos adultos de B. cockerelli y la brotación anormal de los tubérculos. Figure3.RelationbetweenthepopulationofadultB.cockerelli insects and the abnormal sprouting of the tubers. Tubérculosconbrotesanormales(cantidad) 100 80 60 40 20 0 2 400 2 600 2 800 3 000 3 200 3 400 3 600 Altitud (m) y= 319 - 0.09x R2 = 0.85 Tubérculosconbrotesanormales(%) 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 y= 11.57+2.15x - 0.015x2 R2 = 0.85 Insectos adultos por trampa (cantidad)
- 26. Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa 25 estudios sobre B. cockerelli, se pensaba que las ninfas del insecto inyectaban una toxina al alimentarse en el floema de lasplantas,queestoprovocabaelamarillamientodelashojas y en los tubérculos podría provocar brotaciones prematuras (Carter, 1939; Edmunson, 1940) y brotes ahilados (Snyder et al., 1946); sin embargo, la toxina nunca ha sido aislada. Enunestudioreciente,Venkatesanetal.(2010)observaron que B. cockerelli por sí sola, sin portar Candidatus Liberibacter,puedecausarlossíntomasdelaPMPenlaparte aéreadelaplanta,peronoenlostubérculosysolamenteque el psilido de la papa sea portador de la bacteria entonces apareceelmanchadointernoenlostubérculos.Losmismos investigadores señalan que se desconoce el mecanismo por medio del cual B. cockerelli por sí sola causa los síntomas en la parte aérea de la planta. En el presente estudio se observó pardeamiento interno en 36% de los tubérculos con brote fino y en 58% de los tubérculos sin brote (Cuadro 2), y los análisis moleculares paraCandidatusLiberibacterapartirdetubérculosenfermos fueron positivos en 54.1% de los tubérculos con brote fino, y 55% de los que no brotaron. Estos resultados sugieren que en la región de Toluca, B. cockerelli y Candidatus Liberibacter psyllaurous, están implicados en la aparición de los síntomas de brotación anormal y manchado interno de los tubérculos. Los resultados coinciden con los reportados en otros países, donde se ha observado que B. cockerelli es vector de Candidatus Liberibacter y que esta bacteria tiene una estrecha asociación con el síntoma de “Zebra Chip” (Hansen et al., 2008; Liefting et al., 2008; Secor et al., 2009; Venkatesan et al., 2010). La ausencia de brotes o la presencia de estos pero en forma ahilada, son síntomas que también pueden ser provocados porfitoplasmas(Maramorosch,1998;Almeydaetal.,1999; Cadena et al., 2003). Sin embargo, en nuestro estudio se encontró que sólo 2% y 5% de los tubérculos sin brotes The integral analysis of these three figures indicates that the potato psyllid is implied in the appearance of the symptom of abnormal sprouting in the tubers. In the first studies on B. cockerelli, it was believed that the nymphs of the insect injected a toxin into the plant´s phloem when feeding, and this would cause leaves to turn yellow, along with premature sprouting in the tubers (Carter, 1939; Edmunson, 1940) and threadlike sprouts (Snyder et al., 1946); however, the toxin has never been isolated. In a recent study,Venkatesan et al. (2010) observed that B. cockerellionitsown,notcarryingCandidatusLiberibacter, can cause the symptoms of PMPin the aerial section of the plant, but not in the tubers, and only if the potato psyllid is a carrier of the bacteria will stains appear inside the tubers.Thesameresearcherspointoutthatthemechanism by which B. cockerelli on its own causes the symptoms in the aerial part of the plant are unknown. In the present study, 36% of the tubers with fine sprouting displayed internal browning, as was the case of 58% of the tuberswithoutsprouts(Table2)andthemolecularanalyses for Candidatus Liberibacter from diseased tubers were positive in 54.1% of tubers with fine sprouts and 55% of those with no sprouts. These results suggest that in the Toluca area, B. cockerelli and Candidatus Liberibacter psyllaurous are implied in the appearance of abnormal sprouting and internal stains in the tubers.Resultsagreewiththosefromstudiesinothercountries, where B. cockerelli has been observed to be a vector of CandidatusLiberibacter,andthatthisbacteriaiswidelyrelated tothe‘ZebraChip’symptom(Hansenetal.,2008;Lieftinget al., 2008; Secor et al., 2009;Venkatesan et al., 2010). The absence of sprouts or their threadlike presence is symptoms that can also be caused by phytoplasms (Maramorosch, 1998; Almeyda et al., 1999; Tipo de brote Tubérculos manchados (%) Tubérculos con Candidatus Liberibacter (%) Tubérculos con fitoplasmas (%) Sin brote 58 a∗ 55 a 2 a Brote fino 36 b 51.4 a 5 a Cuadro 2. Resultados del análisis de fitoplasmas y de Candidatus Liberibacter en tubérculos con brotación anormal. Table 2. Results of the analysis of phytoplasms and Candidatus Liberibacter in tubers with abnormal sprouting. ∗ = Letras diferentes indican diferencia estadística significativa de acuerdo a una prueba de t (p= 0.05).
- 27. Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.26 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 y con brotes finos respectivamente, fueron positivos a fitoplasmas; en cambio, Candidatus Liberibacter estuvo presente en más 50% de los tubérculos con brotación anormal, lo cual indica la mayor importancia de la bacteria en la inducción de estos síntomas. En forma similar a lo encontrado en nuestro estudio, Lieftingetal.(2009b)reportaronuncasodeinfecciónmixta de Candidatus Liberibacter solanacearum y Candidatus Phytoplasma australiense en lotes comerciales de papa en NuevaZelandaconsíntomasdePMP.Enestudiosrecientes, las técnicas de microscopía electrónica han permitido observar, en los elementos cribosos del floema de plantas depapaconlossíntomasde“ZebraChip”,microorganismos parecidos a bacterias (denominados BLOs por sus siglas en inglés), los cuales han sido denominados Candidatus Liberibacter solanacearum (Secor et al., 2009). Esimportanteseñalarquetambiénlosfitoplasmascausantes de los síntomas de la punta morada de la papa, se localizan principalmente en el floema (Maramorosch, 1998), por lo queesdeesperarsequelossíntomasprovocadosporambos patógenos sean similares al estar bloqueando el sistema de transporte de la savia en el floema de las plantas. La interacción entre fitoplasmas y Candidatus Liberibacter no se puede dilucidar en este estudio, aunque es de suponerse que la infección conjunta de ambos patógenos agrave los síntomas en la parte aérea de las plantas y tubérculos,debidoquelosdosafectansusistemavascular. Actualmentesedesconocesilosfitoplasmassolospueden causar el manchado interno de los tubérculos, en cambio se ha demostrado que Candidatus Liberibacter sí está asociada con este síntoma (Hansen et al., 2008; Liefting et al., 2008; Crosslin y Bester, 2009; Secor et al., 2009; Venkatensan et al., 2010). En este estudio, el análisis de Candidatus Liberibacter se hizo siguiendo la técnica descrita por Hansen et al. (2008) para Candidatus Liberibacter psyllaurous, y por eso se reporta la presencia de esta especie en lotes comerciales de papadelaregióndeToluca,EstadodeMéxico.Sinembargo, existenevidenciasmolecularesqueindicanqueCandidatus Liberibacter psyllaurous y Candidatus Liberibacter solanacearum reportada por Liefting et al. (2008), son la misma especie (Secor et al., 2009). Hasta la fecha solo existe otro estudio que indica que Candidatus Liberibacter psyllaurous está presente en México (Munyaneza et al., 2009c).Éstosinvestigadoresreportaronqueen11muestras detubérculosconmanchadointernocolectadas en Saltillo, Cadena et al., 2003). However, the present study found that only 2% and 5% of tubers without sprouts and with fine sprouts, respectively, gave positive for phytoplasms. On the other hand, Candidatus Liberibacter was present in over 50% of tubers with abnormal sprouting, indicating the greater importance of the bacteria in the induction of these symptoms. In a similar fashion to the present study, Liefting et al. (2009b) reported a case of mixed Candidatus Liberibacter solanacearum and Candidatus Phytoplasma australiense infectionincommercialpotatobatchesinNewZealand,with PMP symptoms. In recent studies, electronic microscopy techniques have helped to observe microorganisms similar to bacteria (BLOs), in the sieve tube elements of the phloem in potato plants with ‘Zebra Chip’symptoms; such microorganismshavebeennamedCandidatusLiberibacter solanacearum (Secor et al., 2009). ItisworthpointingoutthatalsophytoplasmsthatcausePMP symptoms are found mainly in the phloem (Maramorosch, 1998), therefore the symptoms caused by both pathogens are expected to be similar, since they block the flow of the sap in the phloem’s of the plants. The interaction between phytoplasms and Candidatus Liberibacter cannot be explained in this study, although one can assume that the infection of both pathogens could aggravate the symptoms in the aerial section and tubers of the plant, since they both affectthevascularsystem.Thereiscurrentlynoknowledge on whether phytoplasms can, on their own, cause the internal staining of tubers, although it has been proven that CandidatusLiberibacterisrelatedtothissymptom(Hansen etal.,2008;Lieftingetal.,2008;CrosslinandBester,2009; Secor et al., 2009; Venkatensan et al., 2010). In this study, the analysis for Candidatus Liberibacter was carried out following the technique described by Hansen et al. (2008) for Candidatus Liberibacter psyllaurous, which is why the presence of this species is reported in commercial potato batches in the area of Toluca, State of Mexico. However, there is molecular evidence that Candidatus Liberibacter psyllaurous and Candidatus Liberibacter solanacearum reported by Liefting et al. (2008), are the same species (Secor et al., 2009). Up to date, there is only one other study indicating that Candidatus Liberibacter psyllaurous is present in Mexico (Munyaneza et al., 2009c). These researchers report that in 11samplesoftuberswithinternalstainsgatheredinSaltillo, Coahuila,63.7%gavepositiveforCandidatusLiberibacter.
- 28. Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa 27 Coahuila,el63.7%fuepositivoaCandidatusLiberibacter. La amplificación del DNA (16S rDNA) con análisis de BLAST (ZC OA2/OI2c), mostró 100% de similitud con muestras de Candidatus Liberibacter obtenidas de B. cockerelli de Texas y tubérculos de Kansas, Estados Unidos. La secuencia del fragmento amplificado con los iniciadoresOA2/OI2c,tambiénfueidénticaal16SrDNAde CandidatusLiberibacterpsyllaurousreportadoporHansen etal.(2008).Estosresultadosnossugierenqueelcomplejo desíntomasconocidocomoPMPenMéxicoy“ZebraChip” en Estados Unidos deAmérica tienen el mismo origen. CONCLUSIÓN Los resultados de este estudio realizado en la región productora de papa de Toluca, demostraron que existe una estrecha relación entre los síntomas del tubérculo (brotación anormal y pardeamiento interno), provocados por la enfermedad conocida como punta morada de la papa, con la población del psilido Bactericera cockerelli y la presencia de la bacteria Candidatus Liberibacter psyllaurous. LITERATURACITADA Almeyda, L. I. H.; Rubio, C. O. A. y Zavala, Q. T. 1999. Determinación de la implicación de fitoplasmas conlaexpresiónsintomatológicadepuntamorada en papa (Solanum tuberosum). IV Simposio de Ciencia y Tecnología. Desarrollo Agropecuario. SEP-CONACYT. Monterrey, Nuevo León, México. 45 p. Almeyda,L.I.H.;Rocha,P.M.A.;Piña,R.J.andMartínez, S. J. P. 2001. The use of polymerase chain reaction and molecular hybridization for detection of Phytoplasma sp. in different plant species in Mexico. Rev. Mex. Fitopatol. 19:1-9. Almeyda, L. I. H.; Sánchez, S. J.A. y Garzón,T. J.A. 2008. Vectores causantes de punta morada de la papa en CoahuilayNuevoLeón,México.Agric.Téc.Méx. 34:141-150. Arslan, A.; Bessey, P. M.; Matsuda, K. and Oebker, N. F. 1985. Physiological effects of psyllid (Paratrioza cockerelli) on potato. American Potato Journal. 62:9-22. The amplification of DNA (16S rDNA) with a BLAST (ZC OA2/OI2c) analysis, showed a similarity of 100% with Candidatus Liberibacter samples taken from B. cockerelli in Texas and tubers from Kansas, USA. The sequence of the fragment amplified with initiators OA2/OI2c, was also identical to the 16S rDNA of Candidatus Liberibacter psyllaurous reported by Hansen et al. (2008).These results suggest that the complex of symptoms known as PMP in Mexico and ‘Zebra Chip’in the USA have the same origin. CONCLUSION Theresultsofthisstudycarriedoutinthepotato-producing areaof Toluca,showedthatthereisawiderelationbetween thesymptomsofthetuber(abnormalsproutingandinternal browning), caused by the disease known as potato purple- tip,andthepopulationofthepsyllidBactericeracockerelli and the presence of the bacteria Candidatus Liberibacter psyllaurous. Cadena,H.M.A.;Guzmán,P.I.R.;Díaz,V.M.;Zavala,Q.T. E.;Magaña,T.O.S.;Almeyda,L.I.H.;López,D.H.; Rivera, P.A. y Rubio, C. O.A. 2003. Distribución, incidencia y severidad del pardeamiento y la brotación anormal en los tubérculos de papa en Valles Altos y Sierras del Estados de México, Tlaxcala y Distrito Federal, México. Rev. Mex. Fitopatol. 21:248-259. Caldwell, J. S. 1941. Preliminary survey of Mexican Psyllidae (Homoptera). Ohio Journal of Science 41(6):418-424. Carter, W. 1939. Injuries to plants caused by insect toxins. Botanical Review. 5(5):273-326. Cranshaw, W. S. 1993. Annotated bibliography of potato tomato Psyllid, Paratrioza cockerelli (Sulc.) (Homoptera:Psyllidae).ColoradoStateUniversity, FortCollins.AgriculturalExperimentStation.U.S. A. Bulletin TB93-5. 52 p. Crosslin,J.M.andMunyaneza,J.E.2009.Evidencethatthe zebrachipdiseaseandtheputativecausalagentcan be maintained in potatoes by grafting and in vitro. Ame. J. Potato Res. 86:183-187. End of the English version
- 29. Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.28 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Edmunson, W. C. 1940. The effect of psyllid injury on the vigorofseedpotatoes.Ame.PotatoJ.7(2):315-317. Garzón, T. J. A.; Becerra, F. A.; Marín, A.; Mejía, A. C. Y. and Byerly, M. K. F. 1992. Manejo integrado de la enfermedad permanente del tomate (Lycopersicon lycopersicum Karst ex FawII Mill.), en El Bajío. In: Urías,C.;Rodríguez,R.yAlejandre,T.(eds).Afidos como vectores de virus en México. Fitopatología, Colegio de Postgraduados, México. 1:116-118. Hansen,A. K.; Trumble, J. T.; Stouthamer, R. and Paine, T. D. 2008. New Huanglongbing (HLB) Candidatus species, “C. Liberibacter psyllaurous”, found to infect tomato and potato is vectored by the psyllid Bactericerca cockerelli (Sulc). Appl. Environ. Microbiol. 74(18) 5862-5865. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) 2005. ERICIII.Extractorrápidodeinformaciónclimática. México. Lee, I. M.; Bottner, K. D. and Sun, M. 2009. An emerging potato purple top disease associated with a New 16SrIIIGroupPhytoplasmainMontana.PlantDis. 93(9):970. Leyva,L.N.E.;Ochoa,S.J.C.;Leal,K.D.S.andMartínez, S. J. P. 2002. Multiple phytoplasmas associated with potato diseases in México. Can. J. Microbiol. 48:1062-1068. Liefting, L. W.; Pérez-Egusquiza, Z. C. and Clover, G. R. G.2008.ANew‘CandidatusLiberibacter’Species in Solanum tuberosum in New Zealand. Plant Dis. 92(10):1474. Liefting, L. W.; Sutherland, P. W.; Ward, L. I.; Paice, K. L.; Weir, B. S. and Clover, G. R. G. 2009a. A new ‘Candidatus Liberibacter’ species associated with diseasesofsolanaceouscrops.PlantDis.93:208-214. Liefting,L.W.;Veerakone,S.;Ward,L.I.andClover,G.R. G.2009b.FirstReportof‘CandidatusPhytoplasma australiense’in Potato. Plant Dis. 93(9):969-975. Maramorosch, K. 1998. Current status of potato purple top wilt. Int. J. Trop. Plant Dis. 16:61-72. Maya, H. V.; Ramírez, O. J.; Cortéz, O. R.; Vega, M. R. y Moreno,Ch.G.2003.Manejointegradodelpulgón saltadorenjitomateenelestadodeSanLuísPotosí. CampoE.PalmadelaCruz,SLP. INIFAP.México. Folleto técnico. Núm. 22. 43 p. Munyaneza,J.E.;Crosslin,J.M.andUpton,J.E.J.E.2007. AssociationofBactericeracockerelli(Homoptera: Psyllidae)with“ZebraChip,”aNewPotatoDisease inSouthwesternUnitedStatesandMexico.J.Econ. Entomol. 100(3):656-663. Munyaneza, J. E.; Buchman, J. L.; Upton, J. E.; Goolsby, J. A.; Crosslin, J. M.; Bester, G.; Miles, G. P. and Sengoda, V. G. 2008. Impact of Different Potato PsyllidPopulationsonZebraChipDiseaseIncidence, SeverityandPotatoYield.Subtrop.PlantSci.60:27-37. Munyaneza, J. E.; Sengoda, V. G.; Crosslin, J. M.; Garzón, T.J.A.andCárdenas,V.O.G.2009a.Firstreportof “CandidatusLiberibactersolanacearum”intomato plants in Mexico. Plant Dis. Published online as doi:10.1094/PDIS-93-0-00000. Munyaneza, J. E.; Sengoda, V. G.; Crosslin, J. M.; Garzón, T.J.A.andCárdenas,V.O.G.2009b.Firstreportof “CandidatusLiberibactersolanacearum”inpepper plants in Mexico. Plant Dis. Published online as doi:10.1094/PDIS-93-0-00000. Munyaneza, J. E.; Sengoda, V. G.; Crosslin, J. M.; De la Rosa-Lozano, G. and Sánchez, A. 2009c. First report of ‘Candidatus Liberibacter psyllaurous’in potato tubers with Zebra Chip disease in Mexico. Plant Dis. 93(5):552. Okuda, S.; Prince, J. P.; Davis, R. E.; Dally, E. L.; Lee, I. M.; Morgen, B. and Kato, S. 1997. Two groups of phytoplasmasfromJapandistinguishedonthebasis of amplification and restriction analysis of 16S rDNA. Plant Dis. 81:301-305. Rubio, C. O.A.;Almeyda, L. I. H.; Ireta, M. J.; Sánchez, S. J.A.; Fernández, S. R.; Borbón, S. J.T.; Díaz, H. C.; Garzón, T. J. A.; Rocha, R. R. y Cadena, H. M. A. 2006.DistribucióndelapuntamoradayBactericera cockerelliSulc.,enlasprincipaleszonasproductoras depapaenMéxico.Agric.Téc.Méx.32(2):161-171. Secor, G. A.; Lee, M.; Bottner, K. D.; Rivera, V. V. and Gudmestad, N. C. 2006. First report of a defect of processingpotatoesinTexasandNebraskaassociated with a new phytoplasma. Plant Dis. 90:377-384. Secor, G. A.; Rivera, V. V.; Abad, J. A.; Lee, M.; Clover G. R.; and Liefting, L. W. 2009. Association of CandidatusLiberibactersolanacearumwithZebra Chip disease of potato established by graft and psyllidtransmission,electronmicroscopyandPCR. Plant Dis. 93(6):574-586. Snyder, W. C.; Thomas, H. E. and Fairchild, S. J. 1946. Spindlingorhairsproutsofpotato.Phytopathology. 36(11):897-904. Venkatesan, G. S.; Munyaneza, J. E.; Crosslin, J. M.; Buchman, J. L. and Pappu, H. R. 2010. Phenotypic andetiologicaldifferencesbetweenpsyllidyellows and zebra chip disease of potato. Ame. J. Potato Res. 87:41-49.
- 30. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 29-40 ESTABILIDAD DE RENDIMIENTO EN GENOTIPOS MESOAMERICANOS DE FRIJOL DE GRANO NEGRO EN MÉXICO* YIELD STABILITY OF IMPROVED MESOAMERICAN GENOTYPES OF BLACK COMMON BEAN IN MEXICO ErnestoLópezSalinas1§ ,JorgeAlbertoAcostaGallegos2 ,OscarHugoTosquyValle1 ,RafaelAtanasioSalinasPérez3 ,BerthaMaría SánchezGarcía2 ,RigobertoRosalesSerna4 ,CarlosGonzálezRivas5 ,TomásMorenoGallegos6 ,BernardoVillarSánchez7 ,Héctor Manuel Cortinas Escobar8 y Román Zandate Hernández9 1 Campo Experimental Cotaxtla. INIFAP. CarreteraVeracruz-Córdoba, km 34. Medellín de Bravo,Veracruz, México.A. P. 429. C. P. 91700. 2 Campo Experimental Bajío. INIFAP. 3 Campo Experimental Valle del Fuerte. INIFAP. 4 Campo Experimental Valle de Guadiana. INIFAP. 5 Campo Experimental Santiago Ixcuintla. INIFAP. 6 Campo ExperimentalSurdeSinaloa.7 CampoExperimentalCentrodeChiapas.INIFAP. 8 CampoExperimentalRíoBravo.INIFAP.9 CampoExperimentalCalera.INIFAP.§ Autor para correspondencia: lopez.ernesto@inifap.gob.mx. * Recibido: mayo de 2010 Aceptado: febrero de 2011 RESUMEN En México se consumen más de 400 000 t de frijol de grano negro y la producción nacional es insuficiente por lo que se recurre a la importación. Con la siembra de variedades de mayor rendimiento potencial que las de uso actual y amplia adaptación, es factible obtener una mayor producción y disminuir o evitar las importaciones. El objetivo fue determinar el rendimiento y adaptabilidad de líneas y variedadesdefrijolnegro,razamesoamericana,endiferentes ambientesdeMéxico(unoenChiapas,tresenVeracruz,unoen Puebla,unoenelEstadodeMéxico,dosenGuanajuato,unoen Tamaulipas,dosenDurango,unoenZacatecas,unoenNayarit y dos en Sinaloa) en 2008. El experimento se estableció en diseño látice 4∗4 con cuatro repeticiones, en parcelas de cuatro surcos de 5 m de longitud, separados 0.76 m. Durante la conducción de los ensayos se determinaron diversas características agronómicas, entre ellas el rendimiento. Con los datos de rendimiento se realizó análisis combinado (ambientes-genotipos) y se estimaron los parámetros de estabilidad, con el modelo de efectos principales aditivos e interacción multiplicativa. Se detectaron diferencias altamentesignificativas(p<0.01)entreambientes,genotipos ylainteraccióndeambosfactores.Losambientesexplicaron ABSTRACT In Mexico, over 400 000 t of black beans are consumed every year, and the country´s production is insufficient, which is why it is also imported. By planting varieties with a higher potential yield tan those used nowadays, greater amounts can be produced, and imports reduced or even avoided. The aim was to establish the yield and adaptability of lines and varieties of Mesoamerican breed of black beans, in different environments in Mexico (one in Chiapas, three in Veracruz, one in Puebla, one in the State of Mexico, two in Guanajuato, one in Tamaulipas, two in Durango, one in Zacatecas, one in Nayarit and two in Sinaloa) in 2008. The experiment was set up in a 4∗4 lattice design with four repetitions, in fields of four five- meterlongfurrows,separatedby0.76m.Duringthetrials, diverse agricultural characteristics were determined, including yield. With the yield data, a combined analysis wasperformed(environments-genotypes)andthestability parameters were estimated using the main additives effect and multiplicative interaction model. Highly significant differences were found (p< 0.01) between environments, genotypes and the interaction of both factors. The environments explained variance (59%)
- 31. Ernesto López Salinas et al.30 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 enmayorproporciónlavarianza(59%),encomparacióncon lainteracciónambiente∗genotipo(23%)ygenotipo(7%).Los mayores rendimientos se obtuvieron en Mazatlán, Sinaloa y Durango, Durango, mientras que el más bajo se obtuvo en Guasave, Sinaloa. La variedad Negro Papaloapan obtuvo el mayor rendimiento promedio de 1.4 t ha-1 y mostró reducida interacción con los ambientes de prueba. Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., adaptabilidad, genotipos, selección. INTRODUCCIÓN En México anualmente se consumen más de 400 000 toneladas de grano de frijol negro, por lo que gran parte de la superficie nacional cultivada con frijol, se establece con esta clase comercial de grano y es el principal tipo de frijol importado (Sánchez et al., 2001; SIAP, 2006). En el Distrito Federal y el sureste de México, el frijol negro es de mayor preferencia por el consumidor (Castellanos et al., 1997; Sánchez et al., 2001; González et al., 2008). Para aprovecharlasoportunidadesdemercado,envariosestados del norte de México (Guanajuato, Zacatecas y Durango) se produce frijol de grano negro, principalmente brillante, de tamañointermedio,mientrasqueNayarit,Oaxaca,Veracruz y Chiapas producen variedades de grano opaco, pequeño, tipo tropical (SAGARPA, 2008). Considerando la importancia que tiene la producción de frijoldeestetipodegranoenelpaís,elprogramadefrijoldel InstitutoNacionaldeInvestigacionesForestales,Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ha generado variedades para las diferentes condiciones ambientales (temporal, humedad residual y riego) entre las que destacan: Negro Altiplano y Negro Sahuatoba para la zona norte-centro del país, Negro 8025 para la zona centro, Negro Jamapa para el pacífico centro y Negro Tacaná, Negro INIFAP, Negro Medellín y NegroTropicalparaelsurestedeMéxico,lascualesposeen característicasagronómicassobresalientes,altorendimiento y calidad comercial de grano (Rosales et al., 2004). La generación de variedades con alto rendimiento y tolerancia a los principales factores bióticos y abióticos es uno de los objetivos primordiales del programa de mejoramientogenéticodelfrijolenelINIFAP(Acostaetal., 2004). La evaluación de líneas y variedades en diferentes ambientesdeproducciónhapermitidoidentificargenotipos further, in comparison to the environment∗genotype (23%) interaction and genotype (7%). The highest yields wereobtainedinMazatlán,SinaloaandDurango,Durango, whereas the lowest was found in Guasave, Sinaloa. The Negro Papaloapan variety displayed the highest average yield of 1.4 t ha-1 and presented a reduced interaction with the test environments. Keywords:PhaseolusvulgarisL.,adaptability,genotypes, selection. INTRODUCTION In Mexico, over 400 000 t of black beans are consumed every year, which is why a large portion of the country´s bean plantations establish this commercial type of grain, and it is also the most commonly imported bean (Sánchez et al., 2001; SIAP, 2006). In Mexico City and southeastern Mexico, the black bean is the most widely preferredbyconsumers(Castellanosetal.,1997;Sánchez et al., 2001; González et al., 2008). To take advantage of market opportunities, several states in northern Mexico (Guanajuato, Zacatecas and Durango) produce black beans, mostly glossy, medium-sized, whilst Nayarit, Oaxaca, Veracruz and Chiapas produce varieties with opaque, small grains, of a tropical sort (SAGARPA, 2008). Considering the importance that the production of this type of grain has in Mexico, the bean program of the National Forestry, Agriculture and Livestock Research Institute (INIFAP), has created varieties for different weather conditions (temporal, residual humidity and irrigation), of which the most important are: Negro Altiplano and Negro Sahuatoba for the center-north area of the country, Negro 8025 for the center, Negro Jamapa for the central Pacific area and Negro Tacaná, Negro INIFAP, Negro Medellín and Negro Tropical for the southeast, with outstanding agricultural characteristics, high yield and commercial grain quality (Rosales et al., 2004). The generation of varieties with high yield and tolerance to biotic and abiotic factors is one of the main objectives of the bean genetic breeding program at INIFAP (Acosta et al., 2004). The evaluation of lines and varieties in different production environments has helped identify
- 32. Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México 31 con estas características, los cuales ofrecen ventajas agronómicasyproductivasconrespectoalasvariedadesen uso.Porsuparte,losestudiosdeadaptabilidadyestabilidad delrendimientosonimportantesparadeterminarlarespuesta de las variedades en diferentes localidades, años y ciclos de cultivo. Existen diferentes métodos que pueden usarse en la selección de genotipos por su estabilidad, entre los más comunes están: el análisis de regresión lineal (Yates y Cochran,1938;FinlayyWilkinson,1963;EberhartyRussell, 1966), componentes de varianza (Plaisted y Peterson, 1959; Plaisted, 1960) y la descomposición de la interacción genotipo-ambiente(IGA)totalenunacomponenteparacada genotipo(Wricke,1962;Shukla,1972).Elanálisisdeefectos principales aditivos e interacción multiplicativa (AMMI), es un modelo multivariado que combina en un solo análisis al de varianza y al de componentes principales (Vargas y Crossa,2000);estemétodorequieredepocasrepeticiones,su efectividadseincrementaconeltamañodelensayoypueden evaluarseungrannúmerodegenotipossinperderprecisión, niincrementarseelcostodelosexperimentos(Crossaetal., 1990; Gauch y Furnas, 1991). En 2008 se conformó y distribuyó un ensayo uniforme con genotipos de frijol negro, opaco y pequeño, el cual se estableció en 15 localidades de prueba en diferentes estadosdelpaís,conlafinalidaddeidentificarlosdemayor rendimiento de grano y determinar su adaptabilidad en diferentes ambientes de producción. MATERIALES YMÉTODOS Localidades de prueba Elensayoseestablecióen15localidadesdelpaís;enelciclo de primavera-verano 2008, bajo condiciones de temporal en Texcoco, Estado de México; Ocozocuautla, Chiapas; Orizaba, Veracruz; Tochtepec, Puebla; Ocampo y Celaya, Guanajuato; Río Bravo, Tamaulipas; Durango y Francisco I Madero, Durango; y Calera, Zacatecas, en el ciclo otoño- invierno2008-2009.Encondicionesdehumedadresidualen SanAndrésTuxtlayMedellíndeBravo,Veracruz;Santiago Ixcuintla, Nayarit; con riego en Mazatlán y Guasave, Sinaloa. Bajo condiciones de temporal se establecieron en julio, de humedad residual entre septiembre y noviembre, y de riego en octubre. La fecha de siembra en las diferentes localidades se baso en las recomendaciones para el cultivo del frijol en cada región. genotypes with these characteristics, which offer agricultural advantages over the varieties in use. On the other hand, studies on yield adaptability and stability are important for determining the response of the varieties in different locations, years and farming cycles. Different methods can be used for selecting genotypes for their stability, the most common of which are the linear regression analysis (Yates and Cochran, 1938; Finlay and Wilkinson, 1963; Eberhart and Russell, 1966), variance components(PlaistedandPeterson,1959;Plaisted,1960) and the total decomposition of the genotype-environment interaction (IGA) in a component for each genotype (Wricke, 1962; Shukla, 1972). The Additive Main Effects and Multiplicative Interaction Models (AMMI), is a multivariate model that combines variance and main components analyses into one (Vargas and Crossa, 2000). This method requires few repetitions, its effectiveness increases with the size of the trial and a large number of genotypes can be evaluated without losing accuracy or increasingthecostoftheexperiments(Crossaetal.,1990; Gauch and Furnas, 1991). In 2008 a standard trial was conformed to black, small and opaque bean genotypes, which was carried out in 15 trial locations in different states in Mexico, in order to identify those with the highest grain yield and determine their adaptability in different production environments. MATERIALSAND METHODS Trial locations The trial was carried out in 15 locations throughout Mexico, in the spring-summer cycle of 2008, under rainy conditions in Texcoco, State of Mexico; Ocozocuautla, Chiapas; Orizaba,Veracruz;Tochtepec, Puebla; Ocampo and Celaya, Guanajuato; Río Bravo, Tamaulipas; Durango and Francisco I Madero, Durango; and Calera, Zacatecas, in the autumn-winter cycle 2008-2009. Under conditions of residual humidity in San Andrés Tuxtla and Medellín de Bravo, Veracruz; Santiago Ixcuintla, Nayarit; with irrigation in Mazatlán and Guasave, Sinaloa. Those under rainy conditions were established in July, the ones under residual humidity from September to November, and those under irrigation, in October.The date of plantation in different locations was based on recommendationsfortheplantationof beansineacharea.
- 33. Ernesto López Salinas et al.32 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Germoplasma estudiado El ensayo se conformó de 16 genotipos de frijol negro y opaco generados por el programa de frijol del INIFAP; las variedades Negro INIFAP, Negro Tacaná, Negro Tropical, Negro Medellín y Negro Papaloapan, así como la línea JamapaPlusdelCampoExperimentalCotaxtlaenVeracruz; las variedades Negro Guanajuato, Negro Citlali, Negro 8025 y Negro San Miguel, así como la línea NG 99279 del Campo Experimental Bajío en Guanajuato. Las líneas Jamapa Cora 1, 2 y 3 del Campo Experimental Santiago Ixcuintla en Nayarit y las variedades Negro Pacífico del CampoExperimentalValledelFuerteenSinaloayFrijozac N101 del Campo Experimental Calera en Zacatecas. Todo los materiales pertenecen a la raza mesoamericana (Singh et al., 1991) y son de hábito indeterminado de los tipos II y III (Singh, 1982). Diseño y conducción del ensayo El experimento se estableció en diseño experimental de látice 4∗4 con cuatro repeticiones, en parcelas de cuatro surcos de 5 m de longitud, separados 0.76 m; la parcela útil correspondió a los dos surcos centrales. El manejo agronómico del cultivo se hizo de acuerdo a las recomendaciones que hace el INIFAP para frijol, a través de sus campos experimentales. Durante la conducción de los ensayos se determinaron diversas características agronómicas, aquí solo se presenta información de rendimiento y se discute sobre la incidencia de una enfermedad,elvirusdelmosaicocomún.Lacosechadelos ensayos se realizó cuando las vainas de las plantas estaban completamente secas y el grano tenía entre 14 y 16% de humedad. El grano cosechado de cada parcela se limpió, se pesó, se le determinó su humedad y se transformó a kilogramos por hectárea al 14% de humedad. Análisis de datos Se realizó análisis combinado (ambientes-genotipos) del rendimiento de grano y para la separación de promedios en cada factor de estudio se aplicó la prueba de rango múltiple de Duncan, p= 0.05. También se estimaron los parámetros de estabilidad mediante el modelo de efectos principales aditivos e interacción multiplicativa (AMMI), el cual se utilizó para clasificar los ambientes e identificar líneas sobresalientes por su rendimiento de grano y por su menor interacción con el ambiente (Gauch y Zobel, 1996). Para el análisisdevarianzaylosparámetrosdeestabilidadseutilizó Germplasm studied The trial was made up of 16 black and opaque bean genotypes created by INIFAP´s bean program: varieties Negro INIFAP, Negro Tacaná, Negro Tropical, Negro Medellín and Negro Papaloapan, as well as the line Jamapa Plus of the Cotaxtla Experimental Station in Veracruz; varieties Negro Guanajuato, Negro Citlali, Negro 8025 and Negro San Miguel, as well as line NG 99279 of the Bajío Experimental Station in Guanajuato; lines Jamapa Cora 1, 2 and 3 of the Santiago Ixcuintla Experimental Station in Nayarit and the varieties Negro Pacífico of the Valle del Fuerte Experimental Station in Sinaloa and Frijozac N101 of the Calera Experimental Station in Zacatecas. All materials belong to the Mesoamerican breed (Singh et al., 1991) and are of an undetermined habit of types II and III (Singh, 1982). Design and performance of the trial The experiment was carried out in a 4∗4 lattice experimental design with four repetitions, on a field with four five-meterlongfurrows,witha0.76mseparation;the useful plot corresponded to the two central furrows. The agricultural management of the crop was done according to recommendations by INIFAP for beans, through their experimental designs. During the trials, several agricultural characteristics were determined. Here we only present yield information and discuss the incidence of a disease, the common mosaic virus. The trials were planted when the pods of the plants were completely dry and the grain contained 14 to 16% humidity. The grains harvested from each field were cleaned, weighed; their humidity was established and converted to kilograms per hectare at 14% humidity. Data analysis A combined analysis was carried out (environments- genotypes) for the grain yield and for the separation of averages in each factor studied, Duncan´s new multiple range test, p= 0.05, was carried out. The parameters of stability were also calculated, using the additive main effects and multiplicative interaction models (AMMI), which was used to classify the environments and identify lines outstanding for their grain yield and lower interaction with the environment (Gauch and Zobel, 1996). For the variance analysis and the stability
- 34. Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México 33 elprogramadecomputoSAS(SAS,1999)yeneldesarrollo del análisis AMMI se siguieron las recomendaciones de Vargas y Crossa (2000). RESULTADOS YDISCUSIÓN Análisis combinado Con la información de rendimiento, se detectaron diferencias altamente significativas (p< 0.01), entre ambientes,genotiposyenlainteraccióndeambosfactores, lo que indica que las localidades de prueba y los genotipos evaluadosdifierenensupotencialdeproducción,yalgunos mostraron respuesta diferente a través de los ambientes de evaluación. Los ambientes de evaluación explicaron en su mayor parte la varianza observada, los cuales fueron contrastantes y explicaron 59%, seguido de la interacción genotipos∗ambiente con 34%. Losgenotiposexplicaron7%delavarianzaobservada.Esto sedebeengranparte,quelosambientesdepruebapresentan diferentes características de suelo y clima, que confieren diferente potencial productivo sin importar el genotipo, ya que el efecto se determina con el rendimiento promedio de los genotipos. Por otro lado, los genotipos pertenecen a la razamesoamericana(Singhetal.,1991),loscualespresentan fenotiposimilaryalgunasampliasadaptaciones,éstaenparte debidaasuneutralidadalfotoperiodo(WhiteyLaing,1989); sinembargo,suresistenciaaestresesabióticosybióticosson diferentesporquefueronseleccionadosendistintasregiones. En las localidades de Mazatlán, Sinaloa, y Durango, Durango,seobtuvieronlosmayoresrendimientospromedio, debido principalmente que en la primera localidad, el frijol se cultivó en condiciones de riego y en la segunda se condujobajotemporal,perohubocondicionesadecuadasde humedad en cuanto a cantidad y distribución de las lluvias (564 mm), durante el desarrollo del cultivo. Por su parte, el rendimiento promedio más bajo se obtuvo en Guasave, Sinaloa(Cuadro1),debidoprincipalmentealapresenciade cepas necróticas del virus del mosaico común (BCMNV) (r=-0.57),quecausanlaenfermedadconocidacomúnmente como raíz negra, que provocó alta mortandad de plantas en la mayoría de los genotipos (Morales, 1979). La excepción fueronlaslíneasJamapaCora,quemostraron100%devirus de mosaico común, pero no raíz negra; reacción similar a la observada en Celaya. parameters, the SAS computer program (SAS, 1999) was used, and during theAMMIanalysis,recommendationsby Vargas and Crossa (2000) were followed. RESULTSAND DISCUSSION Combined analysis With the information on yield, highly significant differences (p< 0.01) were found between environments, genotypes and in the interaction of both, indicating that the trial locations and the evaluated genotypes differ in their production potential, and some showed different responses throughout evaluation environments. The evaluation environments explained largely the observed variances, which were contrasting and explained 59%, followed by the genotypes∗environment interaction, with 34%. Genotypes explained 7% of the observed variance. This is mostly due to the trial environments having different soil and weather characteristics, which confer different, yield potentials, since the effect is determined by the average yield of the genotypes. On the other hands, the genotypes belong to the Mesoamerican breed (Singh et al., 1991), which displays a similar phenotype and some wide adaptations, and due partly to its neutrality in the photoperiod (White and Laing, 1989). However, their resistances to abiotic and biotic stresses are different, because they were selected in different areas. Mazatlán, Sinaloa, and Durango, Durango, produced the highest yield averages, due mostly to the fact that in the former, beans were planted under conditions of irrigation and in the latter, under rainy conditions, although there were adequate conditions of humidity in terms of amounts and distribution of rains (564 mm) during the growth of the crop. On the other hand, the lowest yield average was produced in Guasave, Sinaloa (Table 1), due mostly to the presence of necrotic strains of the common mosaic virus (BCMNV) (r= -0.57), which cause the disease commonly known as black root, that caused a high mortality rate in most genotypes (Morales, 1979). The exception was the Jamapa Cora lines, 100% of which displayed the common mosaic virus, but no black root; a similar reaction was observed in Celaya.
- 35. Ernesto López Salinas et al.34 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 El ensayo establecido en Texcoco, Estado de México, fue severamente dañado por esta enfermedad, cuyos efectos fueron acentuados por temperaturas altas observadas durante el ciclo del cultivo. Estos resultados indican que los genotipos incluidos en el ensayo y cuyas poblaciones fueron disminuidas por raíz negra, portan el gene I de resistencia hipersensitiva (Morales, 1979). El gene I se encuentra pressente en el germoplasma de la raza mesoamericana, que fue ampliamente utilizado en el programa de mejoramiento del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), de donde se introdujo germplasma mejorado a México. En The trial in Texcoco, State of Mexico, was severely damaged by this disease, with stronger effects due to high temperatures during the plantation cycle (data not shown), whichiswhyitwaseliminatedandplantedinthesoil.These results indicate that the genotypes included in the trial, and the populations of which were reduced by black root, carry gene I of hypersensitive resistance (Morales, 1979). Gene I exists in the germplasm of the Mesoamerican breed, and was widely used in the breeding program of the Centro Internacional deAgriculturaTropical (CIAT), where improved germplasm was introduced to Mexico. Consequently, most varieties of opaque black beans Cuadro 1. Rendimiento de grano (t ha-1 ) promedio de líneas de frijol negro evaluadas en 14 ambientes de México. 2008-2009. Table 1.Average grain yield (t ha-1 ) in black bean lines evaluated in 14 environments in Mexico. 2008-2009. Genotipo Localidades de prueba X1 b 2 ef 3 cde 4 cd 5 bc 6 ef 7 cde 8 de 9 f 10 a 11 a 12 cd 13 ef 14 ef Papaloapan 1.9 0.7 2.4 2.1 1.1 1.1 1.5 1.3 0.4 2 2.3 1 0.8 0.5 1.4 a Negro Tropical 1.3 0.4 0.8 1 1.2 0.7 0.6 0.9 0.4 1.6 2.4 0.9 0.6 0.9 1 bc Negro Medellín 1 0.8 1.2 0.7 1.1 0.6 1.5 0.6 0.6 1.7 1.5 1 0.6 0.5 1 bc Negro Tacaná 1.5 0.6 1 0.5 1.1 0.5 0.6 0.9 0.3 1.9 1.5 1.2 0.9 0.7 0.9 bc Negro INIFAP 1.4 0.7 0.9 0.7 1 0.5 0.6 0.6 0.4 1.8 0.5 0.9 0.5 0.1 0.8 c NG 99279 1.3 0.6 0.8 0.9 0.6 0.6 0.2 0.8 0.5 1.4 1.7 1.3 0.7 0.6 0.9 bc Jamapa Plus 1 0.5 1.2 0.9 1.1 0.6 0.6 1 0.6 2.1 1.6 1 0.5 1.1 1 bc Jamapa L1 1.3 0.8 0.4 1.2 1 0.7 1.7 0.6 0.6 1.8 1.6 0.5 0.8 0.5 1 bc Jamapa L2 1.1 0.8 0.3 1.1 0.8 0.8 1.8 0.8 0.6 2 1.6 1 0.5 0.6 1 bc Jamapa L3 1.1 0.9 0.5 1.3 0.8 1.1 1.7 0.8 0.6 2 1.6 1.2 0.6 0.5 1.1 b Negro Pacífico 1.5 0.5 0.9 1 1.5 0.4 0.6 0.8 0.5 2 2.3 0.9 0.5 1 1 bc Guanajuato 1.3 0.7 0.9 0.9 1.4 0.5 0.5 0.9 0.3 1.7 1.7 0.9 0.7 0.7 0.9 bc Negro Citlali 0.9 0.7 0.3 0.6 1.1 0.7 0.5 0.6 0.5 1.9 1.1 1.1 0.6 0.9 0.8 c Negro 8025 0.8 0.6 0.8 1 1.1 0.8 0.3 1 0.5 2.2 1.7 0.9 0.8 0.5 0.9 bc Frijozac 1.2 0.6 0.5 0.8 1.2 0.7 1 1.1 1.3 1.7 2.7 1.1 0.7 1.1 1.1 b San Miguel 1.4 0.8 1.2 0.6 1.8 0.8 1 0.8 0.5 2.5 0.9 0.9 0.7 0.5 1 bc X 1.3 0.7 0.9 1 1.1 0.7 0.9 0.8 0.5 1.9 1.7 1 0.7 0.7 1 1=SanAndrésTuxtla,Veracruz;2=Medellín,Veracruz;3=Orizaba,Veracruz;4=Puebla;5=Ocampo,Guanajuato;6=Celaya,Guanajuato;7=SantiagoIxcuintla,Nayarit 8= Zacatecas; 9= Guasave, Sinaloa; 10= Mazatlán, Sinaloa; 11= Durango; 12= Río Bravo, Tamaulipas; 13= Ocozocuautla, Chiapas; 14= Madero, Durango. Localidades y genotipos con las mismas letras en la hilera y columna, respectivamente, son estadísticamente similares de acuerdo a la prueba de rango múltiple de Duncan, p= 0.05.
- 36. Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México 35 consecuencia, la mayoría de las variedades de grano negro opaco liberadas en la ultima década (López et al., 2007a) y algunas del tipo Flor de Mayo poseen ese gene (Acosta et al., 1995; Castellanos et al., 2003). Sin embargo, en presenciadecepasdelBCMNV,insensiblesatemperatura, la presencia del gene I causa la reacción hipersensitiva que resulta en necrosis vascular y consecuente muerte de las plantas infectadas. La muerte de plantas que poseen el gene I puede prevenirse en los nuevos cultivares, con la incorporación de una serie de genes recesivos que confieren resistencia a las cepas insensibles a temperatura del BCMNV, principalmente el gen bc3 (Kelly, 1997; Mukeshimana et al., 2005). El rendimiento de grano también varío entre genotipos; la variedad Negro Papaloapan fue la más productiva a través de localidades, cuyo rendimiento fue significativamente superioraldelrestodelosmateriales.Otrosgenotiposque sobresalieron por su alta productividad fueron la variedad Frijozac y la línea Jamapa Cora 3, aunque su rendimiento fue estadísticamente similar al de otros 11 genotipos (Cuadro 1). Esta respuesta se debió en gran parte, a la toleranciadeenfermedadesenlosgenotiposanteriores.En algunas localidades, líneas introducidas desarrolladas en un ambiente diferente, mostraron una baja productividad, principalmente por pobre adaptación, tal fue el caso de las tres líneas Jamapa Cora, Negro Citlali y Frijozac en Orizaba, Veracruz. AnálisisAMMI De acuerdo al análisis AMMI, los seis primeros componentes principales (CP) fueron significativos y acumularon 93.3% en la explicación de la varianza; de estos seis componentes, los tres primeros fueron los más importantes en la representación de la interacción genotipo∗ambiente (IGA), ya que explicaron 76.9% de la sumadecuadrados(Cuadro2).Comoeradeesperarse,los ambientesmostraronmayordispersiónquelosgenotipos, lo cual indica que la variabilidad ambiental fue mayor que las diferencias genéticas del germoplasma de frijol incluido en el estudio. San Andrés Tuxtla, Veracruz, fue el ambiente que mostró menor interacción con los genotipos (CP1= 0.02385) y altopotencialderendimientoconunpromediode1.3tha-1 (Figura1yCuadro3).Loanteriorobedecióprincipalmente a que no hubo condiciones de estrés para el cultivo, ya que además de la humedad residual contó con (310 mm releasedinthelastdecade(Lópezetal.,2007a)andsomeof the type Flor de Mayo carry this gene (Acosta et al., 1995; Castellanos et al., 2003). However, in the presence of the strain of BCMNV, insensitive to temperature, the presence of gene I cause the hypersensitive reaction that results in vascularnecrosis,andconsequently,thedeathof theinfected plants.Thiscanbepreventedinnewcultivars,incorporating aseriesofrecessivegenesthatgiveresistancetotheBCMNV strains insensitive to temperature, mostly gene bc3 (Kelly, 1997; Mukeshimana et al., 2005). Grain yield also varied between genotypes. The variety Negro Papaloapan was the most productive throughout locations, with a yield significantly higher than the rest of thematerials.Othergenotypeswithhighyieldswerevariety Frijozac and the line Jamapa Cora 3; although its yield was statistically higher than those of other 11 genotypes (Table 1). This response was due largely to the tolerance to diseases in previous genotypes. In some locations, lines introduced developed in a different environment showed low productivity, due mainly to poor adaptation, such as in thecaseofthelinesJamapaCora,NegroCitlaliandFrijozac in Orizaba, Veracruz. AMMI analysis According to the AMMI analysis, the first six main components (CP) were significant and accumulated 93.3% in the variance explanation. Out of the six components, the first three were the most important in the representation of the genotype∗environment interaction (IGA), since they explained 76.9% of the sum of squares (Table 2).As expected, the environments showed a greater dispersal tan the genotypes, indicating that the environmental variability was greater than the genetic differences of the bean germplasm included in the study. San Andrés Tuxtla, Veracruz, was the environment that showed the least interaction with the genotypes (CP1=0.02385)andhighestyieldpotential,withanaverage of 1.3 t ha-1 (Figure 1 and Table 3). This was mainly due to the lack of stress conditions for the crop, since there was residual humidity and (310 mm of rain) and the temperatureduringitsgrowthwasoptimum(22to24°C).In Ocozocuautla,Chiapas,therewasalsoareducedinteraction with the genotypes (CP1= 0.00815), but a yield lower than the average (Table 3). In both locations, the plantation was with residual humidity, and the climates in both locations are relatively similar.
- 37. Ernesto López Salinas et al.36 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 de precipitación pluvial) y la temperatura durante su desarrollo fue óptima (22 a 24 °C). En Ocozocuautla, Chiapas también se registró reducida interacción con los genotipos (CP1= 0.00815), pero un rendimiento promedio inferior a la media (Cuadro 3); en ambas localidades la siembra fue de humedad residual y son de clima relativamente similar. On the other hand, in Durango, Durango, a high variation was observed in the grain yield of the genotypes (CP1= -0.89726) (Figure 1 and Table 3), which is mainly caused by differences in adapting to that evaluation environment and by a strong pressure by the fungus that causesangularleafspot(Phaoisariopsisgriseola),sincethe crophadgoodhumidityconditionsduringitsgrowth(564mm Fuente GLAMMI SCAMMI CMAMMI Explicación de la varianza (%) Individual Acumulada CP1 27 20.5 0.76∗ 27.7 27.7 CP2 25 19.4 0.78∗ 26.3 53.9 CP3 23 17 0.74∗ 23 76.9 CP4 21 5.9 0.28∗ 8 84.9 CP5 19 3.4 0.18∗ 4.6 89.5 CP6 17 2.8 0.16∗ 3.8 93.3 CP7 9 0.6 0.07 0.9 99.3 CP8 7 0.3 0.04 0.4 99.7 CP9 5 0.2 0.04 0.3 99.9 CP10 3 0 0 0 100 CP11 1 0 0 0 100 Error 669 41.6 0.06 CV (%) = 25.3 R2 = 0.84 Cuadro 2. Resultados de la suma de cuadrados en términosAMMI. Table 2. Results of the sum of squares inAMMI terms. ∗ =altamente significativo (p< 0.01); AMMI= efectos principales aditivos e interacción multiplicativa; GLAMMI= grados de libertad; SCAMMI= suma de cuadrados; CMAMMI= cuadrados medios; CP= componente principal. Figura 1. Efectos principales e interacción de los ambientes con respecto al rendimiento promedio de genotipos de frijol negro. Figure 1. Main effects and interaction of the environments with, the average yields of black bean genotypes. Santiago Ixcuintla, Nayarit Medellín, Veracruz Tochtepec, Puebla Ocozocuautla, Chiapas Río Bravo, Tamaulipas Mazatlán, Sinaloa Guasave, Sinaloa Orizaba, Veracruz Ocampo, Guanajuato Madero, Durango Durango, Durango Rendimiento (kg ha-1 ) 0 0.5 1 1.5 2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1.5 CEBAJ Calera, Zacatecas SanAndrés Tuxtla, Veracruz
- 38. Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México 37 Por otra parte, en Durango, Durango, se observó alta variación en el rendimiento de grano de los genotipos (CP1= -0.89726) (Figura 1 y Cuadro 3), lo cual se atribuye principalmente a diferencias en su adaptación en ese ambientedeevaluaciónyporunafuertepresiónporelhongo causante de la mancha angular (Phaoisariopsis griseola), ya que el cultivo tuvo buenas condiciones de humedad durantesudesarrollo(564mmdeprecipitaciónpluvial).En SantiagoIxcuintla,NayarityDurango,Durangoseobservó la interacción más alta entre el ambiente y los genotipos evaluados (CP1= 0.97030 y -0.89726, respectivamente) ofrain).SantiagoIxcuintla,NayaritandDurango,Durango produced the highest interaction between environment and genotypes evaluated (CP1= 0.97030 and -0.89726, respectively) (Figure 1 and Table 3), indicating the poor adaptation of the black bean genotypes introduced from other areas of the country, such as NG 99279 and Negro 8025, originally from the Central Highland area. Figure 2 and Table 3 show that the variety Negro Papaloapan not only display the highest average yield, but also a reduced interaction with its environment Cuadro 3. Rendimiento promedio de genotipos, ambientes y valores de componentes principales (CP) significativo. Table 3.Average yield of genotypes, environments and significant main component (CP) values. Tipo Nombre Rendimiento (t ha-1 ) CP1 CP2 CP3 LIN Negro Papaloapan 1.4 0.08125 0.28452 1.21382 LIN Jamapa Cora 3 1.1 0.51217 0.43088 -0.15771 LIN Negro Pacífico 1 -0.47968 0.02542 0.02478 LIN Negro Guanajuato 0.9 -0.21243 -0.20239 0.07699 LIN Negro Citlali 0.8 0.00238 -0.31986 -0.49931 LIN Negro 8025 0.9 -0.22684 -0.16233 -0.0371 LIN Frijozac 1.1 -0.53471 0.54463 -0.44087 LIN Negro San Miguel 1 0.36751 -0.67139 -0.03367 LIN Negro Tropical 1 -0.51699 0.23902 0.09066 LIN Negro Medellín 1 0.30354 0.08019 0.06116 LIN Negro Tacaná 0.9 -0.14361 -0.37374 0.01045 LIN Negro INIFAP 0.8 0.44817 -0.57641 0.05113 LIN NG 99279 0.9 -0.34316 -0.05546 0.00217 LIN Jamapa Plus 1 -0.24454 -0.1866 0.04247 LIN Jamapa Cora1 1 0.47836 0.44091 -0.12514 LIN Jamapa Cora 2 1 0.50859 0.50260 -0.27983 AMB SanAndrés Tuxtla, Veracruz 1.3 0.02385 -0.22354 0.28397 AMB Mazatlán, Sinaloa 1.9 0.24087 -0.36138 -0.1785 AMB Durango, Durango 1.7 -0.89726 0.8679 0.11756 AMB Río Bravo, Tamaulipas 1 -0.06021 -0.21355 -0.26996 AMB Ocozocuautla, Chiapas 0.7 0.00815 -0.17024 -0.1425 AMB Madero, Durango 0.7 -0.48457 -0.02634 -0.38992 AMB Medellín, Veracruz 0.7 0.29146 -0.1626 -0.24216 AMB Orizaba, Veracruz 0.9 -0.06825 -0.41634 1.04622 AMB Tochtepec, Puebla 1 0.17605 0.37961 0.50863 AMB Ocampo, Guanajuato 1.1 -0.11814 -0.52317 -0.15954 AMB Celaya, Guanajuato 0.7 0.18819 0.02971 -0.06629 AMB Santiago Ixcuintla, Nayarit 0.9 0.9703 0.75436 -0.03956 AMB Calera, Zacatecas 0.8 -0.21386 -0.02148 0.02779 AMB Guasave, Sinaloa 0.5 -0.05659 0.08706 -0.49575 X 1
- 39. Ernesto López Salinas et al.38 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 (Figura 1 y Cuadro 3), lo que indica la pobre adaptación de los genotipos de frijol negro introducidos de otras regiones del país, como fueron NG 99279 y Negro 8025 originados en la región de la Mesa Central. EnlaFigura2yCuadro3,seobservaquelavariedadNegro Papaloapan, además de presentar el mayor rendimiento promedio, mostró reducida interacción con el ambiente y un CP1 cercano a cero, que indica adaptación en todas las localidades de prueba. La línea Negro Citlali mostró la menor interacción con el ambiente (CP1= 0.00238), pero su rendimiento promedio fue más bajo; esta variedad puede utilizarse en los programas de mejoramiento genético, para la generación de líneas y variedades con amplia adaptación. La variedad Frijozac que también obtuvo alto rendimiento promedio, presentó un valor de CP1 de -0.53471, que indica que esta variedad interaccionó fuertemente con el ambiente. La cercanía de las líneas Jamapa Cora 1, 2 y 3 (Figura 2), sugiere alta similitud entre ellas, las tres fueron derivadas de la variedad comercial Jamapa por selección individual. Enlabúsquedadegenotiposconampliaadaptabilidad,que puedan rendir bien en diversos ambientes, es importante seleccionar los que interaccionan en menor grado con el ambiente (Vargas y Crossa, 2000). Sin embargo, la adaptación especifica en un área determinada, también es deseable si el material presenta estabilidad a través de años en esa área. and a CP1 close to zero, indicating adaptation in all trial locations. The line Negro Citlali displayed the least interaction with the environment (CP1= 0.00238), although its average yield was lower. This variety can be used in the genetic breeding programs, for the creation of lines and varieties with wide adaptations. The variety Frijozac, which also had a high yield average, presented a CP1 value of -0.53471, indicating that this variety interacted strongly with the environment. The proximity of lines Jamapa Cora 1, 2 and 3 (Figure 2), suggests a strong similarity between them; all three derived from the commercial variety Jamapa by individual selection. In the search for genotypes with wide adaptabilities that can perform well in diverse environments, it is important to choose those that interact with the environment to a lower degree (Vargas and Crossa, 2000). However, the specific adaptation in a determined area is also desirable if the material shows stability throughout the years in that area. ResultsindicatethatbecauseNegroPapaloapanisavarietywith ahighproductivecapacityandstabilityinitsgrainyield,itcan bevalidatedinthedifferentproducingbeanareasofthecountry, to later be recommended in commercial bean plantations in the country. This variety´s wide adaptation may be related to its resistance to diseases and abiotic stresses such as terminal droughtanditsadaptationtoacidicsoils(Lópezetal.,2007b). Figura 2. Efectos principales e interacción observada para el rendimiento de 16 genotipos de frijol negro. Figure 2. Main effects and interaction observed for the yield of 16 genotypes of black beans. Negro INIFAP Negro Medellín Negro Citlali Jamapa Cora 2 Jamapa Cora 1 Jamapa Cora 3 Negro San Miguel Negro Papaloapan Negro Tacaná Negro Guanajuato Negro 8025 NG 99279 Jamapa Plus Negro Tropical Negro Pacífico Frijozac Rendimiento (t ha-1 ) ValoresCP1 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 0 0.5 1 1.5
- 40. Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México 39 Los resultados indican que Negro Papaloapan, al ser una variedad con alta capacidad productiva y estabilidad en su rendimiento de grano, puede validarse en las diferentes regiones productoras de frijol del país, para su posterior recomendación en las siembras comerciales de frijol. La amplia adaptación de esta variedad probablemente esta relacionada con su resistencia a enfermedades y estreses abióticos como son la sequía terminal y su adaptación a suelos ácidos (López et al., 2007b). CONCLUSIONES El efecto de las localidades de prueba resultó significativamente mayor que el de los genotipos y de la interacción. Esto indica que las prácticas culturales favorables para el cultivo como el riego, fertilización y control de enfermedades, son conducentes a la obtención de altos rendimientos. La variedad Negro Papaloapan fue la más productiva y mostró amplia adaptación en los diferentes ambientes de producción de frijol de México. La variedad Frijozac también presentó alto rendimiento, pero su adaptación fue específica, para los estados de Zacatecas, Durango y Sinaloa. LITERATURACITADA Acosta, G. J.A.; González, R. H.; Torres, E. C.A.; Cuellar, R. I.; Acosta, D. E.; López, S. E.; Pérez, S. R. A.; Ibarra, P. F. J. y Rosales, S. R. 2004. Impacto de la genotecnia en el cultivo de frijol en México. In: Preciado,O.R.E.yS.A.RíosR.(eds).Simposium aportaciones de la genotecnia a la agricultura. Toluca, Estado de México. 36-57 pp. Acosta-Gallegos,J.A.andWhite,J.W.1995.Phenological plasticity as an adaptation mechanism to the Mexican highlands. Crop Sci. 35:199-204. Acosta-Gallegos, J. A.; Castellanos, J. Z.; Núñez- González, S.; Ochoa-Márquez, R.; Rosales- Serna, R. and Singh, S. P. 1995. Registration of “Flor de Mayo M38” common bean. Crop Sci. 35:941-942. CONCLUSIONS The effect of the trial locations turned out significantly higher than the effect of genotypes and interaction. This indicatesthatculturalhabitssuchasirrigation,fertilization and disease control lead to higher yields. The variety Negro Papaloapan was the most productive and displayed a wide adaptation in the diverse producing bean environments in Mexico. The variety Frijozac also displayed a high yield, although its adaptation was specific to the states of Zacatecas, Durango and Sinaloa. Castellanos, J. Z.; Guzmán-Maldonado, H.; Jiménez, A.; Mejía, C.; Muñoz-Ramos, J. J.;Acosta-Gallegos, J. A.; Hoyos, G.; López-Salinas, E.; González- Eguiarte,D.;Salinas-Pérez,R.;González-Acuña, J.;Muñoz-Villalobos,J.A.;Fernández-Hernández, P. y Cáceres, B. 1997. Hábitos preferenciales de los consumidores de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) en México. Arch. Latinoam. Nutr. 47(1):163-167. Castellanos, R. J. Z.; Guzmán, M. H.; Muñoz, R. J. J. y Acosta, G. J. A. 2003. Flor de Mayo Anita, nueva variedad de frijol para la región central de México. Rev. Fitotec. Mex. 26(3):209-211. Crossa, J.; Gauch Jr, H. G. and Zobel, R.W. 1990.Additive maineffectsandmultiplicativeinteractionanalysis of two international maize cultivar trails. Crop Sci. 30(3):493-500. Eberhart,A.S.andRussell,W.A.1966.Stabilityparameters for comparing varieties. Crop Sci. 9:357-361. Finlay, K. W. and Wilkinson, G. N. 1963. The analysis of adaptationinaplantbreedingprogram.Aust.J.Agr. Res. 14:742-754. Gauch, H. G. and Zobel, R. W. 1996. AMMI analysis of yieldtrials.In:Kang,M.S.andGauch,H.G.(eds.) Genotype-by-environmentinteraction.CRCPress, Boca Raton, FL, USA. p. 1-40. GauchJr,H.G.andFurnas,R.E.1991.Statisticalanalysis of yield trails with MATMODEL. Agron. J. 83:916-920. End of the English version
- 41. Ernesto López Salinas et al.40 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 González, R. H.; Pajarito, R.A.; Rosales, S. R.; Compeán, G. F. J.; López, H. J. y Jolalpa, B. J. L. 2008. Oportunidades de mercado para el frijol producido enDurango.INIFAP-CIRNO.CampoExperimental Valle de Guadiana. Durango, México. Publicación especial. Núm. 25. 55 p. Kelly, J. D. 1997. A review of varietal response to bean common potyvirus in Phaseolus vulgaris. Plant Varieties Seeds. 10:1-6. López, S. E.; Tosquy, V. O. H.; Villar, S. B.; Cumpián, G. J.; Ugalde, A. F. J. y Becerra, L. E. N. 2007a. Negro Papaloapan, nuevo cultivar de frijol para las áreas tropicalesdeMéxico.Agric.Téc.Méx.33(3):259-269. López, S. E.; Villar, S. B.; Tosquy, V. O. H.; Ugalde, A. F. J.;Becerra,L.E.N.yCumpián,G.J.2007b.Negro Papaloapan, nueva variedad de frijol para las áreas tropicales de Veracruz y Chiapas. SAGARPA- INIFAP-CIRGOC.CampoExperimentalCotaxtla. Veracruz, México. Folleto técnico. Núm. 41. 21 p. Morales,J.F.1979.Elmosaicocomúndelfrijol.CIAT.Cali, Colombia. 22 p. Mukeshimana, G.; Pañeda, A.; Rodríguez-Suárez, C.; Ferreira, J. J.; Giraldez, R. and Kelly, J. D. 2005. Markers linked to the bc-3 gene conditioning resistance to bean common mosaic potyviruses in common bean. Euphytica. 144(3):291-299. Plaisted, R. L. 1960. A shorter method for evaluating the ability of selection to yield consistently over locations.Amer. Potato J. 37:166-172. Plaisted, R. L. and Peterson, C. 1959. A technique for evaluating the ability of selections for yield consistently in different locations or season.Amer. Potato J. 36:381-385. Rosales, S. R.; Acosta, G. J. A.; Muruaga, M. J. S.; Hernández, C. J. M.; Esquivel, E. G. y Pérez, H. P. 2004. Variedades mejoradas de frijol. SAGARPA- INIFAP-CIRCE. Campo Experimental Valle de México. Chapingo, Estado de México, México. Libro técnico. Núm. 6. 148 p. Sánchez, R. G.; Manríquez, N. J. A.; Martínez, M. F. A. y López, I. L. A. 2001. El frijol en México competitividad y oportunidades de desarrollo. Boletín informativo. FIRA. XXXIII (316):1-87. Statistical Analysis System (SAS Institute). 1999. SAS/ STATuser'sguide.Versión8.0.SASInstitute.Cary, NC. USA. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA). 2008. Anuarios estadísticos de la producción agrícola. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera(SIAP).México,D.F.URL:http://www. siap.sagarpa.gob.mx. Servicio de Información y Estadística Agroalimentaria y Pesquera (SIAP). 2006. Situación actual y perspectivas de la producción de frijol en México 2000-2005. SAGARPA. México. 34 p. Singh,S.P.1982.Akeyforidentificationofdifferentgrowth habits of Phaseolus vulgaris L. Ann. Rep. Bean Improv. Coop. 25:92-95. Singh, S. P.; Gepts, P. and Debouck, D. G. 1991. Races of common bean (Phaseolus vulgaris, Fabaceae). Econ. Bot. 45:379-396. Shukla, G. K. 1972. Some statistical aspects of partitioning genotype environmental of variability. Heredity. 29:237:245. Vargas, H. M. y Crossa, J. 2000. El análisis AMMI y la gráfica del biplot en SAS. Centro Internacional paraelMejoramientodeMaízyTrigo(CIMMYT). Distrito Federal, México. 42 p. White, J. W. and Laing, D. R. 1989. Photoperiod response of floweringindiversegenotypesofcommonbean. Field Crops Res. 23:159-175. Wricke, G. 1962. Über eine methode zur erfassung der okologis chenstreubreite ifeldversuchen. Z. Planzenzucchtg. 47:92-96. Yates, F. and Cochran, W. G. 1938. The analysis of groups of exp eriments. J.Agric. Sci. 28:556-580.
- 42. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 41-55 DELAYING SENESCENCE OF ‘RUBY RED’ GRAPEFRUIT AND ‘VALENCIA’ ORANGES BY GIBBERELLIC ACID APPLICATIONS* USO DE ÁCIDO GIBERÉLICO PARA RETRASAR LA SENESCENCIA DE TORONJA ‘RUBY RED’Y NARANJA ‘VALENCIA’ MartínAluja1§ , Everardo Bigurra1 ,Andrea Birke1 , Patrick Greany2 and Roy McDonald3 1 Instituto de Ecología.A. C. Xalapa, Veracruz, México.A. P. 63. C. P. 91000. 2 Formerly, USDA-ARS Center for Medical,Agricultural & Veterinary Entomology. 1700 SW 23rd. Gainesville, Florida 32608, USARetired. 3 Formerly, U. S. Horticultural Research Laboratory,ARS, USDA, 2120 Camden Road, Orlando Florida 32803, USA Retired. § Corresponding author: martin.aluja@inecol.edu.mx. * Recibido: agosto de 2010 Aceptado: febrero de 2011 ABSTRACT Thedemonstratetheeffectivenessofgibberellicacid(GA3) in delaying fruit senescence in ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges under sub-optimal orchard managementconditionsintropicalVeracruz,Mexico.For grapefruit, one or two applications of three different GA3 doses (15, 20 and 40 mg L-1 ) with or without surfactant (Silwet® L77) at 0.035, 0.05 or 0.1%, were tested. For oranges, one or two applications of three different GA3 doses (10, 15 and 20 mg L-1 ) with or without surfactant at 0.05%, were tested. Pre-color break application of GA3, at 10 mg L-1 and 15 mg L-1 with surfactant (0.05%), was sufficient to sustain peel firmness and delay colour development in oranges and grapefruit, respectively. GA3 treatments with surfactant caused increased leaf drop in both citrus cultivars, although this was only noticed in trees treated with the highest surfactant dosages and mainly involved photosynthetically inactive leaves. One application of GA3 at 15 mg L-1 with surfactant (0.05%) significantly increased orange and grapefruit weights, resulting in yield increases of ca. 1.7 t ha-1 for oranges and 1.87 t ha-1 for grapefruit.Asignificant decrease in orange drop during the late harvest season in GA3 treated trees, resulted in a harvest period that could be extended by up RESUMEN Losdatosdemuestranlaefectividaddelácidogiberélico(AG3) para retrasar la senescencia del fruto en toronja ‘Ruby Red’ y naranja ‘Valencia’, aún bajo condiciones sub-óptimas de manejoenlaregióntropicaldeVeracruz,México.Entoronja, experimentamos con una o dos aplicaciones de tres dosis de AG3 (15,20y40mgL-1 )conosinsurfactante(Silwet® L77)a 0.035,0.05ó0.1%. Enelcasodelanaranja,experimentamos con una o dos aplicaciones de tres dosis deAG3 (10, 15 and 20 mg L-1 ) con y sin surfactante a 0.05%. La aplicación de AG3 en etapa de pre-coloración, a 10 mg L-1 y 15 mg L-1 con surfactante (0.05%), fue suficiente para mantener la firmeza del epicarpio (cáscara) y retrasar el desarrollo del color en naranjas y toronjas, respectivamente. El tratamiento deAG3 con surfactante provocó un incremento en la caída de las hojas en ambos cítricos, aún cuando esto fue especialmente observado en árboles tratados con dosis elevadas de AG3 y surfactante,principalmenteenelcasodehojasconinactividad fotosintética. Una aplicación de AG3 a 15 mg L-1 con surfactante (0.05%), incrementó significativamente el peso delanaranjaylatoronja,resultandoasuvezenunincremento en la cosecha alrededor de 1.7 t ha-1 de naranja y 1.9 t ha-1 de toronja. Debido a la reducción significativa en la caída de la frutadelanaranjadurantelaúltimatemporadadecosechaen
- 43. Martín Aluja et al.42 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 to six weeks.The market value offruitharvestedlateinthe season is up to eight times the value of fruit harvested when the market is saturated. Keywords: Citrus, economic benefit, harvest delay, increase of fruit weight. INTRODUCTION Citrus growers in Veracruz, Mexico, the largest citrus producingregionofthecountryandoneofthelargestinthe world, often attempt to keep their fruit on the tree as long as possible to obtain better prices and avoid oversupplied domestic markets. However, a large percentage of citrus production in Veracruz (25%) is lost to premature fruit drop caused in part by the attack of the Mexican fruit fly, Anastrepha ludens (Loew) (Ortíz-Moreno, 2009). Thus, products that can delay senescence, and at the same time decrease the fruit's susceptibility to fruit fly attack, are potentially important to growers (Aluja, 1994; 1999). Plant growth regulators, including gibberellic acid (GA3) and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), have been widely used to maintain rind firmness and peel colour and reduce fruit drop in California (Coggins, 1973), Florida (Ali Dinar et al., 1976; Ferguson et al., 1982; McDonald et al., 1987), and Australia (Considine and El-Zeftawi, 1971). These compounds have also been used to extend postharvest shelf life (El-Otmani and Coggins, 1991; El-Otmani et al., 2000; Ritenour et al., 2005; Davies and Zalman, 2007), due to reduced susceptibility to post- harvest bacterial and fungal attack in treated fruits (Lewis et al., 1967; Coggins and Hield, 1968; Coggins, 1973). Importantly, while fruit senescence is delayed and citrus peel remains firmer and greener for a longer period, the internal fruit ripening process is not halted (Coggins and Lewis, 1965; Lewis et al., 1967; Coggins, 1973; Ferguson et al., 1982; Birke et al., 2006). PreviousstudieshavealsoshownthatGA3 canreducecitrus fruit susceptibility to the Caribbean fruit fly, Anastrepha suspensa (Loew) (Greany et al., 1987; 1991; 1994; McDonald et al., 1988) and the Mediterranean fruit fly, Ceratitiscapitata(Wiedemann)(RösslerandGreany,1990). A similar effect was recently observed in the case of the Mexican fruit fly, A. ludens but only when fly populations were extremely low. losárbolestratadosconAG3,lacosechapodríaextendersepor seis semanas adicionales. Los frutos cosechados tardíamente podrían alcanzar un valor de ocho veces mayor que aquellos cosechados cuando el mercado está saturado de producto. Palabras clave: Citrus, beneficio económico, incremento en peso del fruto, retraso en la cosecha.. INTRODUCCION LoscitricultoresdeVeracruz,México(laregiónproductora de cítricos más grande del país y una de las más grandes del mundo), intentan con frecuencia retener la fruta en el árbolelmayortiempoposibleparaobtenermejoresprecios, evitando con ello colocar la fruta en mercados locales sobresaturados. Sin embargo, una gran proporción de la producción de cítricos en Veracruz (25%) se pierde por la caída prematura ocasionada en parte al ataque de la mosca mexicana de la fruta Anastrepha ludens (Loew) (Ortíz- Moreno,2009).Esporelloque,losproductosagrícolasque retardenlasenescenciadelfrutoyalmismotiemporeduzcan lasusceptibilidaddeestosalataquedemoscasdelafruta,son deenormeinterésparalosproductores(Aluja,1994;1999). Los reguladores de crecimiento vegetal, incluyendo el ácido gibérelico(AG3)yelácido2,4-diclorofenoxiacético(2,4-D), han sido utilizados en California (Coggins, 1973), Florida (Ali Dinar et al., 1976; Ferguson et al., 1982; McDonald et al., 1987) y Australia (Considine y El-Zeftawi, 1971), para mantener la firmeza y el color verde del epicarpio de la fruta y evitar la caída prematura de ésta. Estos compuestos se han usadoparaextenderlavidaenanaqueldespuésdelacosecha (El-OtmaniyCoggins,1991;El-Otmanietal.,2000;Ritenour et al., 2005; Davies y Zalman, 2007), debido a una reducida susceptibilidad de los frutos tratados, al ataque postcosecha por bacterias y hongos (Lewis et al., 1967; Coggins y Hield, 1968; Coggins, 1973). Un efecto del AG3 está vinculado al hecho que mientras la senescencia de frutos tratados es retrasadaylacáscaradecítricospermanecemásfirmeyverde por un periodo más largo, el proceso interno de maduración no se detiene (Coggins y Lewis, 1965; Lewis et al., 1967; Coggins, 1973; Ferguson et al., 1982; Birke et al., 2006). Estudios previos mostraron que la aplicación de AG3 reduce lasusceptibilidaddecítricosalataquedelamoscadelCaribe, Anastrepha suspensa (Loew) (Greany et al., 1987; 1991; 1994; McDonald et al., 1988) y a la mosca del Mediterráneo,
- 44. Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications 43 In Mexico, no prior use of plant growth regulators to reducefruitdrop,ordelaytheharvestperiodoforangesand grapefruit, has been formally documented. Based on the above,andgiventhedemonstratedpotentialofGA3 todelay fruit senescence in other parts of the world, we decided to determinetheefficiencyofthisapproachincitrusgrovesin Veracruz, Mexico. Veracruz has the largest planted surface of citrus in the entire country (200 000 ha) and is one of the largest citrus growing regions in the world if one considers lime, tangerine in addition to various cultivars of oranges and grapefruit (SAGARPA, 2009). Citrus production in Veracruz is concentrated over a short time period during which, due to oversupply, prices are low. But towards the end of the season, as prices increase, fruit rindhasbecomesenescent,andripeningfruitbecomeshighly susceptible to bacterial, fungal and fruit fly attack causing dramatic increases in fruit drop. Rössler and Greany (1990) haveshownthatGA3 canalsoenhancecitrusnaturalresistance (toxic citrus oils remain concentrated for several weeks) and fruit senescence is delayed. If GA3 in Mexico shows to be as effectiveasinFlorida,growerscouldbebenefitedbyanextended harvest period, and concomitant access to higher prices. Here, we report the results of a three-year study (1992- 1995),conductedtodeterminetheeffectofGA3 onspecific physical characteristics of 'Ruby Red' grapefruit (Citrus paradisiMacFadyen)and'Valencia'orange(Citrussinensis L.Osbeck)trees.Fororanges,wealsoevaluatedtheoptimal dose rates for GA3 and surfactant applications that could reduce fruit drop and extend the harvest period. MATERIALSAND METHODS InbothgrapefruitandorangesweassessedtheeffectofGA3 on peel puncture resistance, coloration, leaf drop and fruit weight. In the case of oranges, we also evaluated the effect that GA3 could have on reducing fruit drop and extending theharvestperiod.Thiscouldnotbeevaluatedingrapefruit due to high fruit drop caused by increased fruit fly attack towards the end of the season (Birke et al., 2006). Studysites.Experimentswereconductedintwocommercial citrus groves, Finca “Montecristo” (‘Valencia’ oranges), and Finca “La Florida” (‘Ruby Red’grapefruit), located in Congregación de Cañadas, Martínez de la Torre, Veracruz, Mexico (400 masl; 96o 47’ West Longitude; 19o 58 North Ceratitis capitata (Wiedemann) (Rössler y Greany, 1990). Un efecto similar fue observado recientemente en el caso de la mosca mexicana de la fruta, A. ludens pero sólo cuando los niveles poblacionales fueron extremadamente bajos. En México, no se ha documentado formalmente el uso de reguladores de crecimiento para reducir la caída prematura defrutos,oparaprolongarlacosechadenaranjasytoronjas. Basado en lo anterior, y considerando el uso potencial, ha demostradoqueAG3 reducelasenescenciadelfrutoenotras partesdelmundo,porellodecidimosdeterminarlaeficacia de este producto en huertos citrícolas deVeracruz, México. Veracruz, cuenta con la mayor superficie sembrada de cítricosdelpaís(200000ha),yesunadelaregionescitrícolas más grandes del mundo, si se considera la producción de limón y mandarina; además de los diversos cultivares de naranja y toronja (SAGARPA, 2009). LaproduccióncitrícolaenVeracruzseconcentraenunperiodo corto,duranteelcual,debidoalasobreoferta,lospreciosson bajos.Afinales de la temporada, los precios se incrementan, el epicarpio se torna senescente y la fruta en maduración se vuelve altamente susceptible al ataque de bacterias, hongos y moscas de la fruta, provocando incrementos dramáticos en la caída de éstos. Rössler y Greany (1990) demostraron que elAG3 también puede fortalecer la resistencia natural de los cítricos. Los aceites esenciales tóxicos del epicarpio que confieren resistencia, permanecen concentrados por varias semanas. Aunado a lo anterior, la senescencia de los frutos se retrasa. En el caso de demostrarse que el AG3 en México es tan efectivo como en Florida, los productores podrían beneficiarse al extender por un periodo más largo la época de cosecha y por lo tanto, tendrían acceso a mejores precios. Aquí,reportamoslosresultadosdeunestudiorealizadopor un periodo de tres años (1992-1995), llevado a cabo para determinarelefectodelAG3 sobrecaracterísticasespecíficas de frutos en árboles de toronja 'Ruby Red' (Citrus paradisi MacFadyen)ynaranja'Valencia'(CitrussinensisL.Osbeck). Paranaranjas,tambiénevaluamoslaaplicacióndedistintas dosisdeAG3 ysurfactante,quepudiesenreducirlacaídade frutos y extender el periodo de cosecha. MATERIALES Y MÉTODOS Evaluamos,tantoparatoronjascomoparanaranjaselefecto deAG3 sobrelaresistenciadelepicarpioalapuncióndeuna
- 45. Martín Aluja et al.44 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Latitude). This area has a dry season that can last between fourandfivemonthsfromthemiddleof Marchtothemiddle ofJuly.Themeanannualrainfallis1600mmandtheaverage temperature is 22 °C (INEGI, 1984). ApplicationofGA3 andsurfactantinthegrapefruitand orange orchards. The gibberellic acid used was ProGibb® Plus 2X wettable powder (Abbott Laboratories, North Chicago, IL). The organosilicone surfactant used was Silwet® L-77(dimethylpolysiloxanemodifiedwithalkylene oxide) (Osi Specialties, Inc., Danbury, CT). ‘RubyRed’grapefruitorchard.Experimentswerecarried outfrom1992to1995usingarandomblockdesign.During the 1992-1993 harvest seasons, 15 trees per treatment were used comprising five replicates of three trees each. During the following season (1993-1994), 162 trees per treatment were used comprising nine replicates of 18 trees each. For the 1994-1995 seasons, 30 trees per treatment were used comprising five replicates of 6 trees each. In all cases, approximately 30 litres of GA3 solution were applied per treatment tree using a manual sprayer (JACTO AteSa S. A., Torreón, Mexico) (at 36 s L-1 ) attached to a 1 500 litres tank pulled by a tractor. Control trees were sprayed with water using the same equipment described above. Fruit werealwaystreatedbeforecolourbreak,on03August(first application)and03September(secondapplication)in1992, on 05August in 1993, and on 09August in 1994 (Table 1). aguja (firmeza de fruto), coloración, caída de hojas y peso de fruto. En el caso de las naranjas, también evaluamos el efectopotencialdelAG3 enlareduccióndelacaídadefruto y la extensión del periodo de cosecha. Lo anterior, no pudo evaluarse en toronjas, debido a los altos niveles de caída de frutoprovocadosporelataquedemoscasdelafrutaafinales de temporada (Birke et al., 2006). Sitios de estudio. Los experimentos se llevaron a cabo en dos huertos comerciales de cítricos, finca “Montecristo” (naranjas ‘Valencia’), y finca “La Florida” (toronjas ‘Ruby Red’),localizadosenlaCongregacióndeCañadas,Martínez de la Torre, Veracruz, México (400 msnm; 96o 47’ W; 19o 58’ N). Esta área tiene una estación seca que puede durar de cuatro a cinco meses, desde mediados de marzo hasta mediadosdejulio.Laprecipitaciónmediaanualesde1600 mm y la temperatura media de 22 °C (INEGI, 1984). Aplicación de AG3 y surfactante en huertos de toronja y naranja. El ácido giberélico utilizado fue el polvo humectableProGibb® Plus2X(AbbottLaboratories,North Chicago, IL). El surfactante organosiliconado fue Silwet® L-77(dimetilpolisiloxanomodificadoconóxidoalcaleno) (Osi Specialties, Inc., Danbury, CT). Huerto de toronja ‘Ruby Red’. Los experimentos se llevaronacabode1992a1995usandoundiseñoenbloques al azar. Durante la temporada 1992-1993, se trataron 15 Grapefruit Oranges 1992-1993 1992-1993 Absolute control (water) Absolute control (water) 20 mg L-1 GA3 (2 applications)∗ 10 mg L-1 GA3 20 mg L-1 GA3 20 mg L-1 GA3 (2 applications)∗ 20 mg L-1 GA3 + 0.1% L-77 (2 applications)∗ 20 mg L-1 GA3 20 mg L-1 GA3 + 0.1% L-77 10 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77 40 mg L-1 GA3 + 0.1% L-77 20 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77 1993-1994 1993-1994 Absolute control (water) Absolute control (water) 15 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77 15mg L-1 GA3 + 0.05% L-77 1994-1995 Absolute control (water) 15 mg L-1 GA3 + 0.035% L-77 15 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77 Table 1. Gibberellic acid (GA3) and surfactant (Silwet L-77) concentrations used to treat ‘Ruby Red’grapefruit and ‘Valencia’ oranges. Cuadro 1. Concentraciones de ácido gibérelico (AG3) y surfactante (Silwet L-77), para tratar toronja ‘Ruby Red’ y naranja ‘Valencia’. ∗ = treatment repeated one month later on grapefruit and 45 days later on orange trees.
- 46. Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications 45 ‘Valencia’ orange orchard. A random block design was usedintheexperimentalplot.Experimentswereconducted duringtwoseasons.Duringthe1992-1993seasons,80trees per treatment were used comprising 5 replicates of 16 trees each. For 1993-1994, a total of 440 trees were employed per treatment comprising 4 replicates of 110 trees each. GA3 was applied during 1992-1993 with a manual sprayer (JACTOAteSaS.A.Torreón,Mexico)(at36sL-1 )attached to a 1 500 liter tank pulled by a tractor. During 1993-1994, a speed sprayer was used. Control trees were sprayed with water using the same equipment described above.The first year (1992), GA3 was applied twice, on 15 October and 30 November, whereas in 1993, the compound it was applied only once on 19 October (Table 1). Evaluationofpeelfirmnessandfruitcolour.Grapefruits were sampled monthly from November through February for 1992-1993 (N= 75 per treatment). Five fruits were sampled from each tree. For the 1993-1994 season, fruits were sampled from October through January (N= 164 per treatment), four fruits were sampled from 41 trees selected randomly. For the 1994-1995 season, fruits were also sampled from October through January (N= 20 per treatment); two fruits were sampled from 10 randomly selected trees. Oranges were sampled monthly from December to March for 1992-93 (N= 80 per treatment); one fruit was harvested from each tree. For the 1993-1994 seasons (N= 144 per treatment) three fruit were harvested from 48 randomly sampled trees from December through May. Fruit harvested from the experimental plots was transported to the Instituto de Ecología,A. C. laboratories in Xalapa (3 h drive), to assess peel firmness and fruit colour.All measurements were taken within a 48 h period post-harvest. Rind firmness was determined using a 1 mm flat-tip, metal probe(4equatorialpuncturesperfruit)connectedtoaforce gauge (Accuforce gauge III, model AF3010CE, Ametek, Mansfield&GreenDivision,Largo,FL)onamotorizedtest stand (model 4665,Ametek, Mansfield & Green Division, Largo, FL). Evaluation of leaf drop. For grapefruit trees, leaf drop was assessed by placing two plastic baskets (15∗20 cm) underneath tree canopies (N= 10 baskets per treatment) and monthly counts the number of fallen leaves inside the containers from October to December. For orange trees, árboles, cinco réplicas cada una con tres árboles. Durante la siguiente temporada (1993-94), se utilizaron 162 árboles portratamientocomprendiendonueveréplicasde18árboles cada una. Para la temporada 1994-95, se usaron 30 árboles portratamientocomprendiendocincoréplicasdeseisárboles cada una. En todos los casos, se aplicaron aproximadamente 30 litros de solución de AG3 por árbol tratado. Durante 1992-93 se utilizó una bomba aspersora manual (JACTO AteSa S. A., Torreón, México) y durante 1993-94 y 1994- 95 una bomba de aspersión (36 s L-1 ) fijada a un tanque de 1500litrosjaladoporuntractor. Losárbolescontrolfueron asperjados con agua utilizándose el equipo antes descrito. La fruta fue tratada antes del proceso de maduración fisiológico(antesquecambiaradecolor).Lasaplicaciones se realizaron en 1992, el 03 de agosto (primera aplicación) y el 03 de septiembre (segunda aplicación), en 1993 el 05 de agosto y en 1994 el 09 de agosto (Cuadro 1). Huerto de naranja ‘Valencia’. Se utilizó un diseño de bloquesalazar. Losexperimentossellevarona cabo durante dos temporadas. Durante la temporada1992-93, se usaron 80 árbolesportratamientoquecomprendíancincoréplicasde16 árbolescadauna. Para1993-94,seusaronuntotalde440árboles portratamientodivididosencuatroréplicasde110árbolescada una.ElAG3 fueaplicadoen1992-93conunabombaaspersora manual (JACTO AteSa S. A. Torreón, México). Durante 1993-94, se uso una bomba de aspersión (36 s L-1 ) fijada a un tanque de 1500 litros jalado por un tractor. Los árboles control fueron asperjados con agua usando el mismo equipo descrito.Elprimeraño(1992),seaplicóAG3 endosocasiones, en octubre 15 y noviembre 30, mientras que en 1993, el productofueaplicadounasolavez,el19deoctubre(Cuadro1). Evaluación de la firmeza y coloración del epicarpio. Las toronjas fueron muestreadas mensualmente durante los tres años.Durante1992-1993denoviembreafebrero (N= 75 por tratamiento) y se muestrearon cinco frutos por árbol. Para la temporada1993-1994deoctubreaenero,semuestrearoncuatro frutos de 41 árboles (N= 164 por tratamiento) seleccionados al azar. Para la temporada 1994-1995 de frutos también se colectaron de octubre a enero (N= 20 por tratamiento) y se muestrearon dos frutos de 10 árboles seleccionados al azar. Lasnaranjasfueronmuestreadasmensualmentedediciembre a marzo 1992-1993 (N= 80 por tratamiento); se seleccionó un fruto por árbol. Para la temporada 1993-94 (N= 144 por tratamiento) tres frutos fueron cortados de 48 árboles muestreadosalazardediciembreamayo.Lafrutamuestreada de las parcelas experimentales fue transportada a los
- 47. Martín Aluja et al.46 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 leaf drop was assessed during the 1992-1993 season, one monthafterthefinalGA3 application.Twowoodensquares (50 cm2 ) were randomly thrown underneath the canopy of 20orangetreespertreatmentandthetotalnumberoffallen leaves inside the squares was counted. Determination of fruit weight. To determine whether GA3 had an effect on fruit weight, groups of 14 grapefruit from 41 trees per treatment (N= 41 groups of fruit per treatment), and groups of three oranges per tree from 48 randomly selected trees per treatment (N= 48 groups of fruit per treatment) were sampled from the experimental orchardduringthe1993-1994seasonandweretransported to the laboratories in Xalapa. Fruit were weighed using an electronic digital precision balance (OHAUS® Precision plus TP4KD, OHAUS Corporation, Florham Park, N. J. USA). Quantification offruitdrop.Orangedropwasquantified bycountingandremovingfallenfruitsbeneathtreecanopies each month. During 1992-1993, we assessed fruit drop regularly from December through March. After March, fruitdropwascounteddailyuntila13fruitpertree“harvest threshold” was reached. Grapefruit drop was not assessed because late in the season, the few remaining fruit on the tree were heavily infested by A. ludens larvae and therefore tended to drop prematurely. The fruit fly population was extremely high during this season (Birke et al., 2006). Determination of optimal orange harvest period. The effect that GA3 had on the length of the orange harvest period was assessed during the 1992-1993 season in an experimental plot in which fruit was not harvested to determine whether GA3 treatments would allow trees to retain fruit past the conventional harvest period in the region. The harvest threshold was set by local growers at 13 fallen fruits per tree after 31 March which is when the harvest season normally ends (i.e., all ripe fruit still on the tree are usually harvested by this date). Growers considered that more than 13 fallen fruit per tree resulted in an economic loss (Bigurra, 1995). Statistical analysis. All results were rank-transformed to ranks (Zar, 1999) and were subjected to two-way analyses of variance (ANOVA) (SAS, 1998), with the exception of leaf drop and fruit drop that were not transformed prior to ANOVA. Posthoc comparisons were performed using Scheffe tests (p< 0.05). laboratorios del Instituto de Ecología, A. C. en Xalapa (3 h de distancia), donde se midió la firmeza del epicarpio y coloración del fruto. Todas las medidas fueron tomadas dentro un periodo no mayor a 48 h posterior al corte. La firmeza del epicarpio fue determinada usando un penetrómetro que presentaba una aguja metálica plana de 1 mmdediámetroconectadaaunmedidordefuerza(Accuforce gauge III, model AF3010CE, Ametek, Mansfield & Green Division, Largo, FL) sobre un soporte motorizado (model 4665,Ametek, Mansfield & Green Division, Largo, FL). En cada fruto se realizaron cuatro perforaciones ecuatoriales. Evaluación de la caída de hojas. Para árboles de toronja, lacaídadehojasfuemedidamedianteelconteomensualde hojasendoscanastasplásticas(15∗20cm)quepreviamente se colocaron bajo la copa de los árboles (N= 10 canastas por tratamiento). El conteo de hojas se realizó de octubre a diciembre. Para los árboles de naranja, la caída de hojas se determinódurantelatemporada1992-93,unmesdespuésde la última aplicación deAG3. Para ello, se lanzó al azar bajo la copa de los árboles dos bastidores de madera (50 cm2 ), se utilizaron20árbolesdenaranjaportratamientoyseregistró el número total de hojas dentro del bastidor. Determinacióndepesodelfruto.ParadeterminarsielAG3 tuvoefectoenelincrementoenpesodelfruto,semuestrearon grupos de 14 toronjas de 41 árboles por tratamiento (N= 41 grupos de fruta por tratamiento), y grupos de tres naranjas porárbolde48árbolesseleccionadosalazarportratamiento (N=48gruposdefrutaportratamiento)durantelatemporada 1993-1994. Estos frutos se transportaron a los laboratorios de Xalapa. La fruta se pesó usando una balanza electrónica digital de precisión (OHAUS® Precision plus TP4KD, OHAUS Corporation, Florham Park, N. J. USA). Cuantificacióndelacaídadefrutos.Lacaídadenaranjas fue cuantificada mensualmente, para ello se contó y retiró la fruta bajo la copa de los árboles. Durante 1992-1993, evaluamoslacaídadefrutosdediciembreamarzo.Después de marzo la fruta caída fue contada diariamente hasta alcanzar el “umbral de cosecha” de 13 frutos por árbol. En el caso de toronja, la caída de frutos no fue evaluada ya que a finales de la temporada los pocos frutos que quedaban en elárbolestabanaltamenteinfestadosconlarvasdeA.ludens y por lo tanto tendían a caer prematuramente. Los niveles poblacionalesdemoscasdelafrutafueronmuyaltosdurante ese año (Birke et al., 2006).
- 48. Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications 47 RESULTS Various GA3 and surfactant doses proved to be effective in maintainingfruitfirmnessanddelayingfruitcolorchangein both‘Valencia’orangesand‘RubyRed’grapefruit.However, GA3 treatmentswithsurfactantalsoincreasedleafdropwithin weeksofapplication.Importantly,adoseof15mgL-1 GA3 and surfactantsignificantlyincreasedfruitweightinbothoranges and grapefruit. Finally, and in the case of oranges, GA3 in combination with a surfactant significantly diminished fruit droplateintheharvestseasonforaperiodofuptosixweeks. GA3 effect on peel firmness and peel coloration. GA3 significantlydelayedpeelfruitsoftnessandskincoloration (Figure 1). During the 1992-1993 season, grapefruit peel was firmer (two-way ANOVA, F3, 1681= 213.18, p< 0.0001 months;F5,1681=127.39,p<0.0001treatment;F15,1681=2.26, p= 0.0038 monthstreatment). Fruit treated with GA3 plus surfactant was firmer than those treated only with GA3 , while control fruit was the least hard. Peel coloration was alsodose-dependent,(two-wayANOVA,F3,1681=618.73,p< 0.0001months;F5,1681=99.23,p<0.0001treatment;F15,1681= 14.67, p< 0.0001 months∗treatment), fruit treated with two applicationsof20mgL-1 +0.1%L77maintainedgreenness for a longer period than fruit treated with other doses. Determinacióndelperiodoóptimodecosechadenaranja. El efecto delAG3 sobre la extensión de la cosecha de naranja fueevaluadodurantelatemporada1992-1993,enunaparcela experimental cuya fruta no fue cosechada, con el fin de determinarsieltratamientoconAG3 permitiríaretenerlafruta enlosárbolesmásalládelperiodoconvencionaldecosechaenla región.Elumbraldecosechafuefijadoporproductoreslocales, en13frutoscaídosporárbol,apartirdel31demarzo(i.e.,toda la fruta que queda en el árbol es usualmente cosechada en esa fecha).Losproductoresconsiderabanquemásde13frutoscaídos por árbol resultaba en pérdidas económicas (Bigurra, 1995). Análisis estadístico. Con excepción de los datos de hojas y frutos caídos, todos los resultados fueron convertidos a rangos(Zar,1999)ysometidosaanálisisdevarianzadedos vías(ANDEVA)(SAS,1998). Lascomparacionesposthoc se hicieron mediante pruebas de Scheffe (p< 0.05). RESULTADOS El AG3 con surfactante probó ser altamente efectivo para mantenerlafirmezadelfrutoyretrasarelcambiodecolordel epicarpio,tantoparanaranjas‘Valencia’comoparatoronjas Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) 1992- 1993 1994- 1995 A A B B P e e l f i r m n e ss ( m e a n ± S E ) i n N e w t o n s P e e l c o lo r at io n (m e a n ± S E ) Time of year Absolute control 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 40 mg·l-1 GA3+0.1% L 77 (1x) 4 5 6 7 8 9 Oct Nov Dec Jan 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Oct Nov Dec Jan 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 9 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) 1992 - 1993 1994 - 1995 A A B B Peelfirmness(mean±SE)inNewtonsPeelcoloration(mean±SE) Time of year Absolute control 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 40 mg·l-1 GA3+0.1% L 77 (1x) 4 5 6 7 8 9 Oct Nov Dec Jan 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Oct Nov Dec Jan 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 9 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) 1992 - 1993 1994 - 1995 A A B B Peelfirmness(mean±SE)inNewtonsPeelcoloration(mean±SE) Time of year Absolute control 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 40 mg·l-1 GA3+0.1% L 77 (1x) 4 5 6 7 8 9 Oct Nov Dec Jan 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Oct Nov Dec Jan 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 9 1992 - 1993 Absolute control 20 mg L-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg L-1 GA3 (1x) 20 mg L-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg L-1 GA3 (2x) 40 mg L-1 GA3+0.1% L77 (1x) November December January February A) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 November December January February B) Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) 1992- 1993 1994- 1995 A A B B P e e l f i r m n e ss ( m e a n ± S E ) i n N e w t o n s P e e l c o lo r at io n (m e a n ± S E ) Time of year Absolute control 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 40 mg·l-1 GA3+0.1% L 77 (1x) 4 5 6 7 8 9 Oct Nov Dec Jan 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Oct Nov Dec Jan 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 99 8 7 6 5 4 Peelfirmness(mean±SE)(N)Peelcoloration(mean±SE) Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) 1992- 1993 1994- 1995 A A B B P e e l f i r m n e ss ( m e a n ± S E ) i n N e w t o n s P e e l c o lo r at io n (m e a n ± S E ) Time of year Absolute control 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 40 mg·l-1 GA3+0.1% L 77 (1x) 4 5 6 7 8 9 Oct Nov Dec Jan 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Oct Nov Dec Jan 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 9 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) 1992 - 1993 1994 - 1995 A A B B Peelfirmness(mean±SE)inNewtonsPeelcoloration(mean±SE) Time of year Absolute control 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 40 mg·l-1 GA3+0.1% L 77 (1x) 4 5 6 7 8 9 Oct Nov Dec Jan 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Oct Nov Dec Jan 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 9 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) 1992 - 1993 1994 - 1995 A A B B Peelfirmness(mean±SE)inNewtonsPeelcoloration(mean±SE) Time of year Absolute control 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 40 mg·l-1 GA3+0.1% L 77 (1x) 4 5 6 7 8 9 Oct Nov Dec Jan 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Oct Nov Dec Jan 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 9 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) 1992- 1993 1994- 1995 A A B B P e e l f i r m n e ss ( m e a n ± S E ) i n N e w t o n s P e e l c o lo r at io n (m e a n ± S E ) Time of year Absolute control 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 40 mg·l-1 GA3+0.1% L 77 (1x) 4 5 6 7 8 9 Oct Nov Dec Jan 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Oct Nov Dec Jan 4 5 6 7 8 Nov Dec Jan Feb 9 1992 - 1993 Absolute control 15 mg L-1 GA3 (1x) GA3+0.035% L77 (1x) 15 mg L-1 GA3 (1x) GA3+0.05% L77 (1x)9 8 7 6 5 4 A) October November December January 8 7 6 5 4 3 2 1 0 October November December January B) Time of year Figure 1. Doses of GA3 and surfactant applications on ‘Ruby Red’ grapefruit peel firmness (A) and coloration (B) during the 1992-1993 and 1994-1995. 1x or 2x= 1 or 2 applications of the substances. Figura 1. Dosis de aplicación de AG3 y surfactante sobre la firmeza del epicarpio (A) y la coloración (B) de toronja ‘Ruby Red’ durante 1992-93 y 1994-95. 1x o 2x= 1 ó 2 aplicaciones de productos.
- 49. Martín Aluja et al.48 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 ControlfruitsenescedfasterthanGA3-treatedfruit.Inthe1994- 1995 season, peel firmness also differed significantly (two- wayANOVA,F3,228=124.33,p<0.0001months;F2,228=26.16, p<0.0001treatment;F6,173=1.58,p<0.154months∗treatment). Fruit coloration during this year was also significantly differentbetweenmonthsandtreatments(two-wayANOVA, F3, 228= 82.82, p< 0.0001 months; F2, 228= 34.12, p< 0.0001 treatment;F6,228=2.43,p=0.027months∗treatment);alltreated fruit was greener than control fruit. In 1992-1993 season, oranges were firmer when treated with GA3 (two-way ANOVA, F3, 1896= 121.11, p< 0.0001 months; F5, 1896= 25.65, p< 0.0001 treatment; F15, 1896= 1.19, p= 0.27 months∗treatment) (Figure 2). Fruit coloration also showed significantdifferencesbetweentreatments(two-wayANOVA, F3, 1894= 286.87, p< 0.0001 months; F5, 1894= 206.21, p< 0.0001 treatment; F15, 1894= 9.44, p< 0.0001 months∗treatment). In 1993-1994 season, a similar effect was observed in both peel firmness(two-wayANOVA,F5,1716=70.91,p<0.0001months; F1, 1716= 250.31, p< 0.0001 treatment; F5, 1716= 9.44, p< 0.0067 months∗treatment) and peel coloration (two-way ANOVA, F5, 1715= 287.66, p< 0.0001 months; F1, 1715= 801.6, p< 0.0001 treatment; F5, 1715= 801.6, p< 0.000007 months∗treatment) (Figure2).Dependenteffectsonpeelfirmnessandcolorwere detectedinrelationtoGA3,surfactantconcentrations. ‘RubyRed’.Sinembargo,laaplicaciónconjuntadeAG3 con surfactantecausóunincrementosignificativoenlacaídade hojaspocassemanasdespuésdelaaplicación. Ladosisde15 mg L-1 AG3 y surfactante incrementó significativamente el pesodelfruto,estoseobservótantaparatoronjascomopara naranjas. Finalmente, en el caso de las naranjas, el AG3 en combinaciónconsurfactantedisminuyósignificativamente la caída de frutos al final de la temporada, la extensión de la cosecha se prolongó por un periodo de hasta seis semanas. Efecto delAG3 en la firmeza y coloración del epicarpio. El AG3 retrasó significativamente el reblandecimiento y la coloración del epicarpio de la fruta (Figura 1). Durante la temporada 1992-93, el epicarpio de toronjas tratadas fue más firme (ANDEVA, de dos vías, F3,1681= 213.18, p< 0.0001 mes; F5, 1681= 127.39, p< 0.0001 tratamiento; F15,1681=2.26,p=0.0038mes∗tratamiento).Lafrutatratada con AG3 y surfactante fue más firme que aquella tratada solamenteconAG3,mientrasquelafrutacontrolfuelamenos firme.Elefectosobrelacoloracióndelepicarpiodependióde la dosis (ANDEVA, de dos vías, F3, 1681= 618.73, p< 0.0001 mes; F5, 1681= 99.23, p< 0.0001 tratamiento; F15, 1681= 14.67, p< 0.0001 mes∗tratamiento), la fruta tratada con dos aplicacionesde20mgL-1 +0.1%L77mantuvosuverdorpor unperiodomásprolongadoqueaquellatratadaconotrasdosis. 6 7 8 9 10 11 Dec Jan Feb Mar 6 7 8 9 10 11 Dec Jan Feb Mar Apr May 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dec Jan Feb Mar Apr May 1992 - 1993 1994 - 1995 A A B B Peelfirmness(mean±SE)inNewtonsPeelcoloration(mean±SE) Time of year 1 2 3 4 5 6 7 Dec Jan Feb Mar 8 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) Absolute control 10 mg·l-1 GA3 (1x) 10 mg·l-1 GA3+.05% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 1992 - 1993 Absolute control 20 mg L-1 GA3 (1x) 10 mg L-1 GA3 (1x) 20 mg L-1 GA3+0.1% L77 (2x) 10 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x ) 20 mg L-1 GA3 (2x) 6 7 8 9 10 11 Dec Jan Feb Mar 6 7 8 9 10 11 Dec Jan Feb Mar Apr May 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dec Jan Feb Mar Apr May 1992 - 1993 1994 - 1995 A A B B Peelfirmness(mean±SE)inNewtonsPeelcoloration(mean±SE) Time of year 1 2 3 4 5 6 7 Dec Jan Feb Mar 8 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) Absolute control 10 mg·l-1 GA3 (1x) 10 mg·l-1 GA3+.05% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 6 7 8 9 10 11 Dec Jan Feb Mar 6 7 8 9 10 11 Dec Jan Feb Mar Apr May 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dec Jan Feb Mar Apr May 1992 - 1993 1994 - 1995 A A B B Peelfirmness(mean±SE)inNewtonsPeelcoloration(mean±SE) Time of year 1 2 3 4 5 6 7 Dec Jan Feb Mar 8 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) Absolute control 10 mg·l-1 GA3 (1x) 10 mg·l-1 GA3+.05% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) December January February March Peelfirmness(mean±SE)(N) 11 10 9 8 7 6 A) 1992 - 1993 Absolute control 15 mg L-1 GA3 (1x) GA3+0.05% L77 (1x) 6 7 8 9 10 11 Dec Jan Feb Mar 6 7 8 9 10 11 Dec Jan Feb Mar Apr May 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dec Jan Feb Mar Apr May 1992 - 1993 1994 - 1995 A A B B Peelfirmness(mean±SE)inNewtonsPeelcoloration(mean±SE) Time of year 1 2 3 4 5 6 7 Dec Jan Feb Mar 8 Absolute control 15 mg·l-1 GA3+0.05% L77 (1x) Absolute control 10 mg·l-1 GA3 (1x) 10 mg·l-1 GA3+.05% L77 (1x) 20 mg·l-1 GA3 (1x) 20 mg·l-1 GA3+0.1% L77 (2x) 20 mg·l-1 GA3 (2x) 11 10 9 8 7 6 A) December January February March April May Peelcoloration(mean±SE) 8 7 6 5 4 3 2 1 B) December January February March Time of year 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 December January February March April May B) Figure 2. Doses of GA3 and surfactant applications on ‘Valencia’orange peel firmness (A) and coloration (B) during 1992-1993 and 1993-1994. 1x or 2x= 1 or 2 applications of the substances. Figura2.DosisdeplicacióndeAG3ysurfactantesobrelafirmezadelepicarpio(A)ycoloración(B)denaranja‘Valencia’durante 1992-1993 y 1993-1994. 1x o 2x= 1 ó 2 aplicaciones de los productos.
- 50. Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications 49 GA3 effect on leaf drop. During our three-year study, treatments with GA3 plus surfactant caused significant increases in leaf drop shortly after application in grapefruit (Figure 3A) (two-way ANOVA, F2, 81= 108.92, p< 0.0001 months; F2,81= 19.42, p< 0.0001 treatment; F4, 81= 24.19, p< 0.0001 months treatment). In the case of grapefruit, GA3-treatments caused an increase in leaf drop compared to controltrees.Fororanges(Figure3B)leafdropalsoincreased in trees treated with GA3 and surfactant (two-wayANOVA, F1, 228= 113.48, p< 0.0001 months; F5, 228= 22.98, p< 0.0001 treatment; F5, 228= 35.65, p< 0.0001 months∗treatment). GA3 effectonfruitweight.Fromagrower’sperspective,a highlypositiveeffectofGA3 andsurfactantapplicationswas asignificantincreaseingrapefruitweightduringthe1993-94 seasons(two-wayANOVA,F3,320=50.4,p<0.0001months; F1, 320= 31.376, p< 0.0001 treatment; F3, 320= 2.263, p< 0.081 months∗treatment) (Figure 4A). On average, grapefruit weight increased 53 g per fruit, equivalent approximately 1.87tha-1 .Treatedorange(samedoseasabove)alsoweighed significantly more than untreated ones (two-wayANOVA, F5, 564= 1.178, p< 0.015 months; F1, 564= 4.636, p< 0.0001 treatment; F5, 564= 2.439, p< 0.0001 months∗treatment) (Figure. 4B). On average, orange weight increased 34 g per fruit, equivalent approximately 1.7 t ha-1 . GA3 effect on fruit drop. Throughout the orange harvest period, from December through March, fruit drop was reducedintreatedtreesattheendoftheharvestseason,when La fruta control senesció más rápido que la tratada con AG3. En la temporada 1994-95, la firmeza del epicarpio también difirió significativamente entre tratamientos (ANDEVA, de dos vías, F3, 228= 124.33, p< 0.0001 mes; F2,228=26.16,p<0.0001tratamiento;F6,173=1.58,p<0.154 mes∗tratamiento).Lacoloracióndelfrutoeseañotambién fuediferenteentremesesytratamientos(ANDEVA,dedos vías,F3,228=82.82,p<0.0001mes;F2,228=34.12,p<0.0001 tratamiento; F6, 228= 2.43, p= 0.027 mes∗tratamiento); en todos los casos la fruta tratada se mantuvo más verde que el control. En la temporada 1992-1993, las naranjas fueron más firmes cuando fueron tratadas con AG3 (ANDEVA, de dos vías, F3, 1896= 121.11, p< 0.0001 mes; F5, 1896= 25.65, p< 0.0001 tratamiento; F15, 1896= 1.19, p= 0.27 mes∗tratamiento) (Figura 2). La coloración del fruto también mostró diferencias significativas entre tratamientos (ANDEVA, de dos vías, F3, 1894= 286.87, p< 0.0001 mes; F5, 1894= 206.21, p< 0.0001 tratamiento; F15, 1894= 9.44, p< 0.0001 mes∗tratamiento). En la temporada 1993-1994, se observó un efecto similar para firmeza del epicarpio (ANDEVA, de dos vías, F5, 1716= 70.91, p<0.0001mes;F1,1716=250.31,p<0.0001tratamiento;F5,1716= 9.44, p<0.0067mes∗tratamiento)comoparalacoloracióndel epicarpio (ANDEVA, de dos vías F5, 1715= 287.66, p< 0.0001 mes; F1, 1715= 801.6, p< 0.0001 tratamiento; F5, 1715= 801.6, p< 0.000007 mes∗tratamiento) (Figura 2). Se detectaron efectos dependientessobrefirmezadelepicarpioycolorenrelaciónala concentracióndeAG3 consurfactanteyaplicacionesrepetidas. Figure 3. GA3 and surfactant doses on ‘Ruby Red’ grapefruit (A) and ‘Valencia’ orange (B) leaf drop one month after applications, during the 1994-1995 and 1992-1993. 1x or 2x= 1 or 2 applications. Columns bearing same letter are not statisticall y different (Scheffe posthoc comparison test, α> 0.05). Figura3.DosisdeAG3 ysurfactantesobrelacaídadehojasentoronjos‘RubyRed’(A)ynaranjos‘Valencia’(B),unmesdespués de las aplicaciones durante 1994-1995 y 1992-1993. 1x o 2x= 1 ó 2 aplicaciones. Columnas con la misma letra no son estadísticamente diferentes (comparaciones posthoc con pruebas de Scheffe, α > 0.05). Time of year 0 20 40 60 80 100 120 OCT NOV DIC ABSOLUTE CONTROL 15 ppm GA3 + 0.035% L77 (1x) 15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) October November December Number(mean±SE)offallenleaves Grapefruit 120 100 80 60 40 20 0 b b a a a a a a a A) 0 20 40 60 80 100 120 OCT NOV DIC ABSOLUTE CONTROL 15 ppm GA3 + 0.035% L77 (1x) 15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) 0 20 40 60 80 100 120 OCT NOV DIC ABSOLUTE CONTROL 15 ppm GA3 + 0.035% L77 (1x) 15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) 0 20 40 60 80 100 120 OCT NOV DIC ABSOLUTE CONTROL 15 ppm GA3 + 0.035% L77 (1x) 15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) Absolute control 15 mg L-1 GA3 + 0.035% L77 (1x) 15 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x) 0 20 40 60 80 100 120 140 NOV DIC 10 ppm GA3+0.05% L77 (1x) 20 ppm GA3+0.05% L77 (1x) 20 ppm GA3 (2x) 20 ppm GA3 (1x) 10 ppm GA3 (1x) ABSOLUTE CONTROL November December 140 120 100 80 60 40 20 0 B) Orange a a b b b b b b b b b b 10 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x) 20 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x) 20 mg L-1 GA3 (2x) 20 mg L-1 GA3 (1x) 10 mg L-1 GA3 (1x) Absolute control
- 51. Martín Aluja et al.50 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 control trees did not retain fruit (two-wayANOVA, F3, 1896= 39.6, p<0.0001months;F5,1896=11.13,p<0.0001treatment; F15, 1896= 1.63, p=0.06 months∗treatment) (Figure 5A). GA3 effectonorangeharvestdelay.Resultsobtainedduring the 1992-1993 season, indicated that GA3 significantly delayed the time at which the predetermined harvest threshold was reached i. e., 13 fallen fruit under the canopy of a tree after 31 March. Treatments that combined GA3 Efectode AG3 sobrelacaídadehojas.Durantelostresaños de estudio, todos los tratamientos con AG3 en combinación con surfactante causaron en toronja, poco después de suaplicación,unincrementosignificativoenlacaídadehojas (Figura3A)(ANDEVA,dedosvíasF2,81=108.92,p<0.0001 mes; F2, 81= 19.42, p< 0.0001 tratamiento; F4, 81= 24.19, p< 0.0001mes∗tratamiento). Paranaranjas(Figura3B)lacaída de hojas se incrementó únicamente en árboles tratados con Figure4.Effectof15mgL-1 GA3and0.05%SilwetL-77on‘RubyRed’(A)and‘Valencia’orange(B)weightduringthe1993-1994. Columns headed by the same letter are not statistically different (scheffe posthoc test, α > 0.05). Figura4.Efectode15mgL-1 deAG3 y0.05%SilwetL-77sobreelpesodetoronja‘RubyRed’(A)ynaranja‘Valencia’(B)durante 1993-1994. Las columnas con la misma letra no son significativamente distintas (pruebas de Scheffe, α > 0.05). Figure5. A)FiveGA3 dosesandsurfactantapplicationson‘Valencia’orangefruitdropin1992-1993.B)effectofsamefivedifferent GA3 and surfactant doses in an experimental plot in which fruit were not harvested to determine if GA3 treatments would allow trees to retain fruit past the conventional harvest period in the region. 1x or 2x= 1 or 2 applications. Figura5. A)CincodosisdeAG3 ysurfactantesobrelacaídadefrutosdenaranjas‘Valencia’en1992-1993.B)efectodetratamiento con las mismas cinco dosis de AG3 y surfactante en una parcela experimental, donde no se cosechó la fruta para determinar si los tratamientos con AG3 permitían retener la fruta más allá del periodo convencional de cosecha en la región. 1x o 2x= 1 ó 2 aplicaciones. Time of year 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 DEC JAN FEB MAR APR MAY OrangeB) December January February March April May Weightof14fruitsinkg(mean±SE) b b a ab a a ab a a ab a ab 1 0.8 0.6 0.4 0.2 00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 OCT NOV DEC JAN ABSOLUTE CONTROL 15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) October November December January Weightof3fruitsinkg(mean±SE) GrapefruitA) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Absolute control 15 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x) d bc bc cd cd a a ab 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 OCT NOV DEC JAN ABSOLUTE CONTROL 15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 OCT NOV DEC JAN ABSOLUTE CONTROL 15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) 0 2 4 6 8 10 12 14 DEC JAN FEB MAR 10 ppm GA3 (1x) 10 ppm GA3+.05% L77 (1x) 20 ppm GA3 (1x) 20 ppm GA3+.05% L77 (1x) 20 ppm GA3 (2x) ABSOLUTE CONTROL TIME OF YEAR A MEAN(+SE)ORANGESDROPPED Number(mean±SE)oforangesdropped A) December January February March Time of year 14 12 10 8 6 4 2 0 DEC JAN FEB MAR 10 ppm GA3 (1x) 10 ppm GA3+.05% L77 (1x) 20 ppm GA3 (1x) 20 ppm GA3+.05% L77 (1x) 20 ppm GA3 (2x) ABSOLUTE CONTROL TIME OF YEAR A 10 mg L-1 GA3 (1x) 10 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x) 20 mg L-1 GA3 (1x) 20 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x) 10 mg L-1 GA3 (2x) Absolute control 1 2 3 4 5 6 Control 10 ppm GA3 (1x) 20 ppm GA3 (1x) 20 ppm GA3 (2x) 10 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) 20 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) APRIL1 APRIL15 APRIL30 MAY 15 HARVEST EXTENSION BB) Treatment 6 5 4 3 2 1 April1 April15 April30 May15 Harvest extension 20 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x) 10 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1x) 20 mg L-1 GA3 (2x) 20 mg L-1 GA3 (1x) 10 mg L-1 GA3 (1x) Absolute control
- 52. Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications 51 with a surfactant allowed the grower to harvest fruit up to sixweekslaterthancontroltreesand15dayslaterthantrees treatedwithGA3 alone(withoutsurfactant).Treatmentsthat retained fruit on the tree for the longest time were 10 mg L-1 GA3 plus0.05%L-77(1application)and20mgL-1 GA3 plus 0.05% L-77 (1 application) (Figure 5B). DISCUSSION Aneconomicperspectiveontheresultsoftheapplication of AG3 in citric orchards in the State of Veracruz. Believe that results have important practical implications intermsoforchardmanagementandeconomics.First,GA3 applications significantly increased the average weight of fruit. On average, weight increased 34 g and 29 g per fruit, fororangesandgrapefruit,respectively.Wehighlightthefact thattheweightincreasealonecanbepotentiallyimportantin termsofeconomicgains.Consideringameanaverageyield of 50 000 oranges ha-1 for a small producer with a limited amount of capital (Aluja et al., 1996), 34 g per fruit would entail an increase in total yield of approximately 1.7 t ha-1 . Considering a mean size of 50 ha per citrus grove, there is a potential85tonsyieldincrease,whichrepresentsthousands of US dollars at current prices. We note further, that the significant increase in fruit weight, could be achieved with a relatively low GA3 dose of 15 mg L-1 + 0.05% L-77. Another positive effect of GA3 and surfactant treatment was that it reduced orange drop, particularly at the end of the harvest season (Figure 5A). This effect, plus the fact thatsignificantlymoreGA3-treatedfruitmaintainedmarket quality(i.e.,heavier,tougherskinandbettercoloration)after the peak harvesting period was over, opens up a possibility fortheVeracruzorangegrowerstoextendtheharvestseason into the month of May. The most effective doses were 10 mg L-1 GA3 + 0.05% L77 (1 application) and 20 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77 (1 application). In both of these cases, the surfactantSilwetL-77appearedtoenhancetheeffectiveness of GA3 treatments (Figure 5B). According to an economic study conducted by us (Aluja et al., 1996), delaying the harvest could help growers substantially raise their profits. In Mexico, prices increase up to eight-fold late in the season (May through August). For example, an extra gain of $190 US dollars ha-1 could be obtained if fruit were offered to the national market in May. This, added to the fact that yield increases of up to 8.5 t ha-1 AG3 en combinación con surfactante (ANDEVA, de dos vías,F1,228=113.48,p<0.0001mes;F5,228=22.98,p<0.0001 tratamiento; F5, 228= 35.65, p< 0.0001 mes∗tratamiento). EfectodeAG3 sobreelincrementoenpesodelfruto.Desde la perspectiva del productor un efecto altamente benéfico de las aplicaciones de AG3 y surfactante fue el incremento significativo en el peso de las toronjas durante la temporada 1993-94(ANDEVA,dedosvías,F3,320=50.4,p<0.0001mes; F1,320=31.376,p<0.0001tratamiento;F3,320=2.263,p<0.081 mes∗tratamiento) (Figura 4A). En promedio, el peso de las toronjas se incrementó en 53 g por fruto, cuyo equivalente aproximado fue de 1.9 t ha-1 . El peso de la naranja tratada (misma dosis) también mostró un incremento significativo encomparaciónconlafrutasintratar(ANDEVA,dedosvías, F5, 564= 1.178, p< 0.015 mes; F1, 564= 4.636, p< 0.0001 tratamiento; F5, 564= 2.439, p< 0.0001 mes∗tratamiento) (Figura4B).Enpromedio,elpesodelanaranjaseincrementó en 34 g por fruta, equivalente aproximado 1.7 t ha-1 . Efecto de AG3 en la caída de fruta. Durante el periodo de cosecha de naranja (diciembre a marzo), la caída de fruta se redujo principalmente en árboles tratados al final de la temporada; los árboles control no retuvieron la fruta (ANDEVA, de dos vías, F3, 1896= 39.6, p< 0.0001 mes; F5, 1896= 11.13, p< 0.0001 tratamiento; F15, 1896= 1.63, p= 0.06 mes∗tratamiento) (Fig. 5A). EfectodeAG3 sobrelaextensióndelacosechadenaranja. Los resultados obtenidos durante la temporada 1992-1993, indicaron que el AG3 retrasó significativamente el tiempo preestablecido para alcanzar el umbral de cosecha (i. e., 13 frutoscaídosbajolacopadeárbolesdespuésdemarzo31).Los tratamientosdeAG3encombinaciónconsurfactantepermitieron al productor extender la cosecha hasta por seis semanas en comparaciónconelcontroly15díasmásencomparacióncon losárbolesúnicamentetratadosconAG3 (sinsurfactante).Los tratamientosqueretuvieronlafrutaenelárbolpormástiempo fueron10mgL-1 AG3 +0.05%L-77(1aplicación)y20mgL-1 AG3 más 0.05% L-77 (1 aplicación) (Figura 5B). DISCUSIÓN Una perspectiva económica sobre los resultados de la aplicación de AG3 en huertos cítricos en el estado de Veracruz.Creemosquelosresultadostienenimplicaciones prácticas en términos económicos y de manejo de huertos.
- 53. Martín Aluja et al.52 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 can be obtained by the increase in treated fruit weight when comparedwithuntreatedplots(7tha-1 )representsanaverage increaseof17%inoverallyield.Inouropinion,suchascenario would render the GA3 applications highly profitable. In addition to the above, GA3 (applied with or without a surfactant)isnottoxicanddoesnotharmbeneficialinsects (Greanyetal.,1994).Furthermore,GA3 hasbeenprovento be an effective means of control against A. suspensa when fly populations are very low (Greany et al., 1994). In the case of the Mexican fly of the fruit, A. ludens, the effect of theGA3 ismuchlesseffective,hadthatthefemalesmanage to evade the toxic barrier of the fruit being deposited their less egg far from the same (Birke et al., 2006). EffectofGA3 onfruitcharacteristicsandleafdrop.This study confirms the usefulness of GA3 in helping sustain early season properties (e. g., peel firmness) of both ‘Ruby Red’grapefruitand‘Valencia’oranges.TheeffectofGA3 on peel firmness and peel coloration was most apparent when GA3 was applied in conjunction with a surfactant. Treating grapefruitwithtwoapplicationsof20mgL-1 GA3 and0.1% Silwet L-77 yielded the hardest and greenest fruit, while treating oranges with a single application of 20 mg L-1 GA3 and 0.05% Silwet L-77 yielded the hardest and greenest oranges (Figures 1 and 2). The observed dose-dependent effect found is also consistent with other reports of GA3 combined with different concentrations of Silwet L-77 in delaying‘Marsh’grapefruitpeelsofteningandcolourchange (Greany et al., 1987; McDonald et al., 1987). Although GA3 delayed senescence, it also increased leaf drop. Similarly, Coggins et al. (1965) working with various citrus cultivars in California, USA; observed an increase in leaf drop when GA3 was applied at high dosages in combination with a surfactant. In the case this study, leaf drop in grapefruit was highest one month after the final application and then levelled off (Figure 3A); it is possible that trees become stressed shortly after GA3 applications. Fororanges,leafdropacceleratedonemonthaftertreatments inbothcontrolandtreestreatedwith20mgL-1 GA3 +0.05% L-77 and 10 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77 (Figure 3B). Higher doses of GA3 with surfactant enhanced leaf drop compared to control trees for the month of November (Figure 3B). In thecaseofgrapefruit,treatmentsof15mgL-1 GA3 +0.035% L-77and15mgL-1 GA3 +0.05%L-77presentedthehighest leaf drop compared to control trees. En primer lugar, las aplicaciones de AG3 incrementaron significativamente el peso promedio del fruto. En promedio elpesoaumentó34gy29gporfrutaparanaranjasytoronjas, respectivamente. Subrayamos el hecho que el incremento de peso, por sí solo, puede ser potencialmente importante en términos de ganancia económica; si consideramos un rendimientopromediode50000naranjasha-1 paraunpequeño productor con capital limitado (Aluja et al., 1996), 34 g por fruta implicaría un incremento total aproximadamente 1.7tha-1 ,locualrepresentaunbeneficiopotencialquenodebe soslayarse. Considerando un tamaño promedio de 50 ha por huerto de cítricos, existe el potencial para un incremento en rendimientode85toneladas,querepresentamilesdedólares deacuerdoalospreciosvigentes. Esimportantesubrayarque elincrementosignificativoenpesopuedelograrseconladosis baja (15 mg L-1 + 0.05% L-77 deAG3). OtroefectopositivodeltratamientoconAG3 ysurfactantefue lareducciónenlacaídadenaranjas,particularmentealfinalde laépocadecosecha(Figura5A).Esteefecto,ademásdelhecho dequesignificativamentemásfrutatratadaconAG3mantuvo lacalidadexigidaporelmercado(i.e.,mayorpeso,frutomás firmeymejorcoloración)despuésdelpicodelatemporadade cosecha, permitiría que los productores de naranja ‘Valencia’ del estado de Veracruz extiendan la cosecha hasta el mes de mayo.Lasdosismásefectivasfueron10mgL-1 AG3 +0.05% L77(1aplicación)y20mgL-1 AG3+0.05%L-77(1aplicación). En ambos casos, el surfactante Silwet L-77 incrementó la efectividad de los tratamientos conAG3 (Figura 5B). De acuerdo con un estudio económicorealizadopornuestro grupo de trabajo (Aluja et al., 1996), retrasar el periodo de cosecha podría incrementar sustancialmente las ganancias económicas de los productores. En México los precios se incrementanhastaenochovecesalfinaldelatemporada(mayo aagosto).Porejemplo,unagananciaadicionalde$190dólares ha1 , podría obtenerse si la fruta fuese ofertada al mercado nacionalenmayo.Esto,aunadoalhechodequelosrendimientos seincrementanhastaen8.5tha-1 parafrutatratadacomparada con bloques sin tratar (7 t ha-1 ), representa un incremento promedio del 17%. En nuestra opinión, este escenario convertiría las aplicaciones deAG3 en altamente redituables. Aunadoaloanterior,elAG3 (aplicadoconosinsurfactante) no es tóxico y no daña a insectos benéficos (Greany et al., 1994) e incluso, elAG3 ha probado ser un método efectivo para controlar moscas de la fruta (A. suspensa) cuando las poblacionessonmuybajas(Greanyetal.,1994).Enelcaso delamoscamexicanadelafruta,A.ludens,elefectodelAG3
- 54. Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications 53 A delicate balance needs to be established for surfactant use. In both grapefruit and oranges, a high surfactant dose increased leaf drop. Total defoliation of the tree is obviously undesirable. However in this case, the leaves that fell from both citrus cultivars were for the most part, old and photosynthetically inactive. This can generate a rapid defoliation of the tree with a concomitant positive effect on future yields. Nevertheless, the question is whether a tree would be able to sustain such stress over consecutive seasons and whether this would eventually reduce the productive life of the tree? Further, it needs to be determined if other surfactant can act more efficiently or if local weather and orchard microclimatic conditions also play a role in the leaf-drop phenomenon observed in this study. Based on all the above, there is a lesson to be learned when attempts are made at transferring and applying novel technologies in orchards that are sub-optimally managed. There are potential dangers that can result in costs to the grower.CitrustreesinVeracruzare,forthemostpart,under severenutrient,waterbalanceandclimaticstress.Applyinga plantgrowthregulatortothesetypesoftreeswiththegoalof maximizingproductivity,couldbackfireinthelongrun,such as the question of long-term effects of severe defoliation, previously mentioned. We therefore caution that GA3 and surfactant should be applied at the lowest possible doses to minimize collateral effects. Theresultsareencouragingastheyopenupthepossibilityof combiningGA3 treatmentswithapplicationsofthesynthetic hostmarkingpheromoneofAnastrephaludens(Alujaetal., 2009). The synergy of these two biorational management mechanisms will undoubtedly foster the development of more environmentally-friendly fruit fly management schemes,particularlyforeconomicallyimportantfruitflies (Aluja and Mangan, 2008). CONCLUSIONS The GA3 application in conjunction with a surfactant delayed citrus senescence, increased fruit weight and extendedtheharvestperiod,allofwhicharelikelytoresult in economic benefits for citrus growers. Further studies testingothersurfactantsarenecessarytoreducesecondary effects such as defoliation. es mucho menos efectivo, debido que las hembras logran evadirlabarreratóxicadelfrutodepositandosushuevecillos lejos de la misma (Birke et al., 2006). EfectodeAG3 sobrecaracterísticasdelfrutoycaídadela hoja. Este estudio confirma la utilidad delAG3 en mantener la resistencia temprana (e. g., firmeza del epicarpio) tanto para toronjas ‘Ruby Red’como para naranjas ‘Valencia’. El efecto del AG3 en la firmeza y coloración del epicarpio fue más aparente cuando el AG3 se aplicó en combinación con el surfactante. Dos aplicaciones de 20 mg L-1 deAG3 y 0.1% SilwetL-77produjeronlatoronjamásfirmeyverde,mientras queunasolaaplicaciónde20mgL-1 AG3 y0.05%SilwetL-77 produjo las naranjas más firmes y verdes (Figura 1 y 2). El efectoobservadodependientedeladosis,coincideconotros reportesqueindicanqueelAG3 encombinacióncondiferentes concentraciones de Silwet L-77 retrasa el reblandecimiento delepicarpioyelcambiodecolordetoronjas‘Marsh’(Greany et al., 1987; McDonald et al., 1987). Aunque elAG3 retrasó la senescencia, también incrementó la caída de hojas. Coggins et al. (1965) quienes evaluaron varioscultivaresdecítricosenCalifornia,EUA;observaron un incremento en la caída de hojas cuando el AG3 fue aplicado a altas dosis en combinación con surfactante. En este estudio, la caída de hojas en toronja fue mayor un mes después de la aplicación y se estabilizó posteriormente (Figura 3A); Consideramos que posiblemente los árboles se estresen poco después de la aplicación deAG3. Para naranjas la caída de hojas se aceleró un mes después delostratamientostantoenárbolescontrolcomoenárboles tratados con 20 mg L-1 AG3 + 0.05% L-77 y 10 mg L-1 AG3 + 0.05% L-77 (Figura 3B). Las dosis más altas deAG3 con surfactanteprovocaronmayorcaídadehojas,encomparación conárbolescontrolduranteelmesdenoviembre(Figura3B). Enelcasodelatoronjalostratamientoscon15mgL-1 deAG3 +0.035%L-77y15mgL-1 deAG3 +0.05%L-77presentóla mayor caída de hojas en comparación con el control. Conbaseenlosresultadosobtenidos,quedaclaroqueaúnes necesarioestablecerquédosisdesurfactanteeslaadecuada. Tanto para toronjas, como para naranjas, una dosis alta de surfactante incrementó significativamente la caída de hojas.Aunque la defoliación es en principio indeseable, las hojas que cayeron de ambos cultivares de cítricos eran en su mayoría viejas y fotosintéticamente inactivas. Esto puede generarunadefoliaciónrápidadelárbolconlosconsiguientes
- 55. Martín Aluja et al.54 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 ACKNOWLEDGMENTS TheBigurra-Armidafamilyallowedustoworkintheircitrus grove. A.Zuñiga,I.Jácome,M.López,J.Piñero,A.Vázquez, E. Piedra, O. Díaz, C. Ruiz andA. Diego provided technical assistance, and R. Macías-Ordóñez and J. Piñero advised on statistical analyses. D. Pérez-Staples, F. Díaz-Fleischer, J. Piñero, C. Fowler, J. Sivinski, J. Rull, T. Williams, and tow anonymousreviewersprovidedvaluablecommentsonearlier drafts. N. Righini, A. Anzurez-Dadda and S. Tamez-Cruz formatthemanuscriptandthefigures.USDA-ARS(Specific Cooperative Agreement No. 58-661563-006), ABBOTT Laboratories,FondodeEstudioseInvestigacionesRicardoJ. Zevada,andtheMexicanCampañaNacionalContraMoscas de la Fruta provided financial support. LITERATURE CITED Ali Dinar, H. M.; Krezdorn, A. H. and Rose, A. J. 1976. Extendingthegrapefruitharvestseasonwithgrowth regulators. Proc. Fla. State Hort. Soc. 89:469-472. Aluja,M.1994.BionomicsandmanagementofAnastrepha. Ann. Rev. Entomol. 39:155-178. Aluja, M. 1999. Fruit fly (Diptera: Tephritidae) research in LatinAmerica: myths, realities and dreams.Anais Soc. Entomol. Brasil. 28:565-594. Aluja, M. and Mangan, R. L. 2008. Fruit fly (Diptera: Tephritidae) host status determination: Critical conceptual, methodological, and regulatory considerations.Annu. Rev. Entomol. 53:473-502. Aluja, M.; Birke; A.; Bigurra, E. and Webel, B. 1996. Management of Mexican fruit fly in Citrus by use of gibberelic acid. Final Scientific and Financial Report(1993-1995).Num.58-6615-3-006,United States Department ofAgriculture. Aluja,M.;Díaz-Fleischer,F.;Boller,E.F.;Hurter,J.;Edmunds, A.J.F.;Hagmann,L.;Patrian,B.andReyes,J.2009. Applicationoffecesextractsandsyntheticanalogues ofthehostmarkingpheromoneofAnastrephaludens significantlyreducesfruitinfestationbyA.obliquain tropicalplumandmangobackyardorchards.J.Econ. Entomol. 102:2268-2278. Bigurra, E. 1995. Dosificación óptima de ácido giberélico para extender el periodo de cosecha de la naranja Valencia en Martínez de la Torre, Veracruz. Tesis de la Universidad Veracruzana. 77 p. efectos positivos en rendimientos futuros. Sin embargo, la pregunta es si un árbol es capaz de mantener tal estrés por temporadas sucesivas, y si esto eventualmente reduciría la vida productiva del árbol. Por lo tanto, es necesario evaluar si otros surfactantes pueden actuar de manera más eficaz, o sielclimalocalyelmicroclimadelahuertatambiéninfluyen en la caída de hojas observada en este estudio. Basadoenloanterior,lalecciónaprendidallevaimplícitoel hechoquelatransferenciadetecnologíanovedosaahuertos que son manejados de manera sub-óptima, debe realizarse con precaución ya que lo anterior puede resultar en costos para el productor. En algunas regiones de Veracruz, los árboles de cítricos están bajo severo estrés nutricional, desbalancehídricoyestrésclimático.Aplicarunregulador de crecimiento a este tipo de árboles con el propósito de maximizar la productividad, podría provocar una masiva caídadehojas,hechoquecomosemencionóanteriormente, podría resultar contraproducente en el largo plazo. Por lo tanto, consideramos que el AG3 en combinación con surfactantedebeseraplicadoalasdosismásbajasposibles para minimizar efectos colaterales. Independientemente de lo anterior, los resultados son prometedores ya que existe la posibilidad de combinar tratamientos de AG3 con aplicaciones de feromona de marcaje de Anastrepha ludens (Aluja et al., 2009). La sinergia de estos dos métodos de manejo biorracional de plagas indudablemente fomentará esquemas de manejo de moscas de la fruta más amigables con el ambiente particularmente en el caso de especies de importancia económica (Aluja y Mangan, 2008). CONCLUSIONES La aplicación de AG3 en combinación con surfactante retrasa la senescencia en el caso de las toronjas y naranjas cultivadas en el estado de Veracruz, incrementa el peso del fruto y extiende el periodo de cosecha, lo cual resulta en un potencial beneficio económico para los productores. Estudios adicionales, que evalúen otros surfactantes, son necesarios para reducir efectos secundarios como la defoliación. Fin de la versión en español
- 56. Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications 55 Birke,A.;Aluja,M.;Greany,P.;Bigurra,E.andMcDonald, R. E. 2006. Long aculeus of Anastrepha ludens renders GibberellicAcid ineffective as an agent to reduce ‘Ruby Red’ grapefruit susceptibility to the attack of this pestiferous fruit fly in commercial citrus orchards. J. Econ. Entomol. 99:1184-1193. Coggins, C. W. 1973. Use of growth regulators to delay maturityandprolongshelflifeofCitrus.ActaHort. 34:469-472. Coggins, C. W. and Hield, H. Z. 1968. Plant growth regulators. In: Reuther, W.; Batchelor, L. D. and Webber, H. J. (eds). Citrus Industry II. University of California. 371-389 pp. Coggins, C. W. and Lewis, L. N. 1965. Some physical properties of the naval rind as related to ripening and to gibberellic acid treatments. Proc. Am. Soc. Hort. Sci. 86:272-279. Considine, J. A. and El-Zeftawi, B. M. 1971. Gibberellic acid, chlorocholine chloride and yield increase in zante current. Vitis. 10:107-110. Davies, F. S. and Zalman, G. 2007. Gibberellic acid, rootstocks, and post-freeze fruit quality of ‘Rohde red’Valencia oranges. Hortscience. 42:565-570. El-Otmani,M.andCoggins,C.W.Jr.1991.Growthregulator effectsonretentionofqualityofstoredcitrusfruits. Sci. Hort. 45:261-272. El-Otmani,M.;Coggins,C.W.;Agusti,M.andLovatt,C.J. 2000.Plantgrowthregulatorsincitriculture:World current uses. Crit. Rev. Plant Sci. 19:395-447. Ferguson, L.; Ismail, M. A.; Davis, F. S. and Wheaton, T. A. 1982. Pre- and postharvest gibberellic acid 2,4- dichlorophenoxyacetic acid applications for storagelifeofgrapefruit.Proc.Fla.StateHort.Soc. 95:242-245. Greany, P. D.; McDonald, R. E.; Shaw, P. E.; Schroeder, W. J.; Howard, D. F.; Hatton T. T.; Davis P. L. and Rasmussen, G. K. 1987. Use of gibberellic acid to reduce grapefruit susceptibility to attack by the CaribbeanFruitFlyAnastrephasuspensa(Diptera: Tephritidae). Trop. Sci. 27:261-270. Greany, P. D.; McDonald, R. E.; Shaw, P. E. and Schroeder, W. J. 1991. Improvement in efficacy of gibberellic acid treatments in reducing susceptibility of grapefruit to attack by Caribbean fruit. Fly. Fla. Entomol. 74:570-580. Greany, P. D.; McDonald, R. E.; Schroeder, W. J. and Shaw, P. E. 1994. Use of Gibberellic Acid to reduce citrus fruit susceptibility to fruit flies, In: bioregulators for crop protection and pest control. ACS Symposium Series 557. American Chemical Society. Washington, D. C. 39-48 pp. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 1984. Censo Agrícola y Agropecuario. Distrito Federal, México. Lewis, L. N.; Coggins, C. W.; Labanauska, C. K. and Dugger W. N. 1967. Biochemical changes associatedwithnaturalandgibberellinA3 ,delayed senescence in the navel oranges rind. Plant Cell Physiol. 8:151-160. McDonald, R. E.; Shaw, P. E.; Greany, P. D.; Hatton, T. T. and Wilson, C. W. 1987. Effect of gibberellic acid on certain physical and chemical properties of grapefruit. Trop. Sci. 27:17-22. McDonald, R. E.; Greany, P. D.; Shaw, P. E.; Schroeder, W. J.; Hatton, T. T. and Wilson, C. W. 1988. Use of gibberellicacidforCaribbeanfruitfly(Anastrepha suspensa) control in grapefruit, In: Goren, R. and Mendel,K.(eds).Proc.SixthIntl.CitrusCongr.,Tel AvivMargrafSci.Books,Weiker-Sheim.37-43pp. Ortiz-Moreno, G. 2009. Experiencias internacionales en el control de la mosca de la fruta y recomendaciones para México. URL: http//:www.concitver.com. Ritenour, M.A.; Burton, M. S. and McCollum, T. G. 2005. Effects of pre- or postharvest gibberellic acid application on storage quality of Florida ‘Fallglo’ tangerines and ‘Ruby Red’ grapefruit. Proc. of the 118th. Annual Meeting of the Florida State. Horticultural Society. 118:385-388. Rössler, Y. and Greany, P. D. 1990. Enhancement of citrus resistance to the Mediterranean fruit fly. Ent. Exp. Appl. 54:89-96. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. (SAGARPA), 2009. Sistema Integral de Información Agroalimentaria y Pesquera: avance de siembras y cosechas. URL: http://www.siap.sagarpa.gob.mx. Statistical Analysis System (SAS). 1998. Statsoft, Inc. version 5.1, Tulsa, Ok, USA. Zar, J. H. 1999. Biostatistical Analysis. Prentice-Hall Publishers, New Jersey. 546 p.
- 58. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 57-69 ANÁLISIS METODOLÓGICO DE LA DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LA PRECIPITACIÓN Y LA ESTIMACIÓN MEDIA DIARIA* METHODOLOGICALANALYSIS OF THE SPATIAL DISTRIBUTION OF RAINFALLAND THE AVERAGE DAILY STIMATION Mauro Íñiguez Covarrubias1 , Waldo Ojeda Bustamante1§ , Carlos Díaz Delgado2 , Khalidou Mamadou Bâ2 y Roberto Mercado Escalante1 1 Instituto Mexicano de Tecnología delAgua. Paseo Cuauhnáhuac 8532. Colonia Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C. P. 62550. Fax. 01 777 3194220. (mic@tlaloc. imta.mx), (wojeda@tlaloc.imta.mx), (rmercado@tlaloc.imta.mx). 2 UniversidadAutónoma del Estado de México. Cerro de Coatepec s/n. Toluca, México. Fax. 52 722 2965550. (cdiaz@uaemex.mx), (khalidou@uaemex.mx). § Autor para correspondencia: wojeda@tlaloc.imta.mx. * Recibido: abril de 2010 Aceptado: febrero de 2011 RESUMEN El objetivo del trabajo consistió en mostrar un análisis metodológico geoestadístico, para generar un patrón espacial de la lluvia, asociado a la precipitación media diaria. Caracterizar y conocer la distribución espacial de la precipitación, también conocida como “campo de tormenta” y asociarla a un modelo de distribución o sustituirla por una precipitación media por métodos convencionales, es un reto importanteenestudiosdelascienciasdelagua.Lametodología propuesta requiere de la construcción de un variograma, elaboradoporunajustededatosexperimentalesdeuncampo detormenta,quesirvacomobaseparagenerarladistribución espacialdelalluviaconlaaplicacióndelmétodogeoestadístico del“krigeado”.Estopermitedeterminarlaprecipitaciónmedia diaria de una cuenca hidrográfica. Los resultados muestran que es posible obtener una función que relacione la lluvia media con el campo de tormenta, mediante los parámetros α yβdelvariogramaajustadoaunmodeloesférico.Paravalidar la aplicación de la metodología se analizaron varios eventos, aquí se presentan dos eventos de precipitación observada en la cuenca del río Juchipila, y río Calvillo, entre los estados deAguascalientes y Zacatecas. Los resultados muestran una relación única de la lluvia media diaria con la distribución ABSTRACT The aim of the study was to show a geostatistical methodological analysis to create a spatial pattern of rain, related to average daily rainfall. Defining and knowing the spatial distribution of rainfall, also known as the “storm field” and related to a distribution model, or replacing it to an average rainfall using conventional methods, is an important challenge in the study of water science. The methodology suggested requires the construction of a variogram, created by adjusting experimental data of a storm field, which serves as a base to generate the spatial distribution of rain using the geostatistical method of “Kriging”.This helps determine the daily average rainfall of a watershed. Results show that it is possible to obtain a function that relates average rainfall with the storm field, using parameters α and β of the variogram, adjusted to a spherical model. To validate the application of the methodology, several events were analyzed. Here we present two rainfall events observed in the basin of rivers Juchipila and Calvillo, between the states of Aguascalientes and Zacatecas. Results show a single relation between average daily rainfall and spatial distribution, represented by the storm field. It
- 59. Mauro Íñiguez Covarrubias et al.58 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 espacial, representada por el campo de tormenta.Asimismo, se encontró que el valor óptimo de la función es mínimo al compararlo con los resultados obtenidos por cuatro métodos convencionales:promedioaritmético,polígonosdeThiessen, método de isoyetas y método de krigeado lineal. Palabras clave: krigeado, polígonos de Thiessen, precipitación media, variograma. INTRODUCCIÓN La estimación de los recursos hídricos de una cuenca, que incluyesusáreasdeagriculturaderiegoytemporal,demanda conocerladistribuciónespacialdelaprecipitación.Esdifícil obtenerdicharepresentacióncuantitativadelaprecipitación, insumobásicodelosmodelosrelaciónlluvia-escurrimiento, ya que es un fenómeno intermitente con alta variabilidad espacial y temporal, usualmente dicha variable se estima sóloenalgunospuntosdemonitoreodeunacuencaatravés de una red de pluviómetros (Mirás-Avalos et al., 2007). La interpolación espacial de la lluvia se ha estudiado con diferentes enfoques dependiendo de la aplicación, informacióndisponibleyprecisiónrequerida.Elprincipio básico de la mayoría de los métodos es transformar los valores puntuales de la precipitación, a través de ponderadoresespaciales,pararepresentarladistribuciónde laprecipitaciónsobreunasuperficie(Damantetal.,1983). Losmétodosmásusadosparaestimarelpromedioespacial delaprecipitaciónapartirdedatosobservadosenestaciones pluviométricas son: promedio aritmético, polígonos de Thiessen e isoyetas. El método de Thiessen, el más usado en hidrología, asigna una ponderación diferencial a cada estación,generandounadistribuciónespacialnouniforme peroasumiendounavariaciónlinealentreestaciones.Una de las limitaciones del método de Thiessen está en que la ponderaciónes fija,independientementedelavariabilidad temporal y espacial de la tormenta. Aunque el método de lasisoyetasmejoraestalimitaciónalgenerarisoyetaspara cadatormenta,estediosoporlaplanimetríarequeridapara estimar la precipitación media sobre una cuenca (Damant et al., 1983). Los métodos anteriores, tradicionalmente han sido útiles para estimaciones espaciales exploratorias (Mirás-Avalos et al., 2007). Morin y Paquet (1995) presentaron una aplicacióndelavariaciónespacialdelalluviadiariausandolos was also found that the optimum value of the function is minimal when comparing it to results obtained using four conventional methods: arithmetical average, Thiessen diagrams, isohyet method and linear Kriging method. Key words: average rainfall, Kriging, Thiessen diagrams, variogram. INTRODUCTION The estimation of water resources of a river basin, that includes its agricultural irrigation and rain areas, requires knowledge of the spatial distribution of rainfall. It is difficult to obtain such a quantitative representation of rainfall, which is the basic input of the rain-runoff relation model, since it is an intermittent phenomenon with high spatial and temporal variability. This variable is usually calculated in some monitoring points of a basin using a network of rain gauges (Mirás-Avalos et al., 2007). The spatial interpolation of rain has been studied using different approaches, according to the application, information available and accuracy required. The basic principle of most methods is to transform the precise values of the rainfall through spatial ponderators to represent the distribution of the rainfall on a surface (Damant et al., 1983).The most commonly used methods for estimating the spatial average of rainfall from data observed in rainfall stations are: arithmetical averages, Thiessen diagrams and isohyet method. Thiessen diagrams, the most commonly used method in hydrology, assigns a differential adjustment to each station, creating a non-uniform spatial distribution, yet assuming a linear variation between stations. One of the limitations of the Thiessen diagrams is that adjustments are fixed, regardless of the seasonal and spatial variability of the storm. Although the isohyet method improves this limitation by creating isohyets for each storm, it is due to the planimetry required to calculate the average rainfall on a basin (Damant et al., 1983). The previous methods have traditionally been useful for exploratory spatial estimations (Mirás-Avalos et al., 2007). Morin and Paquet (1995) presented
- 60. Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria 59 polígonosdeThiessenparasimularlarelaciónlluvia-caudal; así también, Batin et al. (1984) presentan una aplicación para localizar el mejor sitio de estaciones pluviométricas. Actualmente, los métodos geoestadísticos se usan entre otrasaplicaciones,comoherramientadeinterpolaciónpara analizar el comportamiento espacial de una variable sobre un área determinada (Cisneros et al., 1998), usualmente en programas comerciales para la generación de mapas de lluvia(Goovaerts,2000).Elusodemétodosgeoestadísticos, en particular el krigeado ordinario, como herramienta de interpolación para la construcción de campos de tormenta como ha sido reportada por Cisneros et al. (1998) para representar la variabilidad espacial de la lluvia. Los métodos geoestadísticos requieren de un preprocesamiento de los datos observados para establecer parámetros sobre el patrón espacial de la precipitación con la construcción de su variograma. La generación de variogramas para estudiar la variabilidad espacial de la lluvia ha sido reportada por Lebel y Bastin (1985). La aplicación de técnicas geoestadísticas que integran la variabilidad espacial de una variable en un variograma es unaherramientamuyútil,yaqueelerrordelaestimaciónno depende directamente de los datos sino del patrón espacial de los datos y de la semivarianza del variograma generado (Burrough y McDonnell, 1998). Un variograma es un modelo matemático que define la dependencia espacial de la variable de estudio, con fines de interpolación espacial (Goovaerts, 2000) y cuyos parámetrossonajustadoscondatosexperimentales.Existen varios modelos teóricos que pueden generarse para ajustar variogramasdevariables.Aunquesehanreportadodiversos estudios para caracterizar espacialmente las variables hidrológicas usando métodos geoestadísticos (Level y Bastin, 1985), existen pocos estudios para representar la variación espacial de patrones de tormentas, con fines de estimación en la relación lluvia-escurrimiento. Existe la necesidad de estudiar el tipo de modelos para variogramas que mejor representen el comportamiento espacial de la lluvia y buscar una relación que puede ser utilizada como estructura espacial en la determinación de la precipitación media de una cuenca. El objetivo del trabajo consistió en mostrar un análisis metodológico geoestadístico, para generar un patrón espacial de la lluvia, asociado a la precipitación media diaria. an application of the spatial variation of daily rainfall using the Thiessen diagrams to simulate the rain- volume relation. Likewise, Batin et al. (1984) presented an application to find the best location for rainfall stations. Currently, geostatistical methods are used, among others, as interpolation tools to analyze the spatial behavior of a variable on a particular area (Cisneros et al.,1998), usually in commercial programs for the creation of rainfall maps (Goovaerts, 2000). The use of geostatistical methods, in particular ordinary Kriging as an interpolation tool for the construction of storm fields as reported by Cisneros et al. (1998) to represent the spatial variability of the rainfall. Geostatistical methods require preprocessing of the observed data to establish parameters on the spatial pattern of rainfall with the construction of a variogram. The creation of variograms to study spatial variability of the rain has been reported by Lebel and Bastin (1985). The geostatistical techniques that integrate the spatial variability of a variable in a variogram is a very useful tool, since the estimation error does not depend directly on the data, but on the spatial pattern of the data and of the semivariance of the variogram created (Burrough and McDonnell, 1998). A variogram is a mathematical model that defines the spatial dependence of the variable under study with spatial interpolation purposes (Goovaerts, 2000), and its parametersareadjustedwithexperimentaldata.Thereare several theoretical models that can be created to adjust variable variograms. Although there have been diverse studiestodefinethehydrologicalvariablesspatiallyusing statistical methods (Level and Bastin, 1985), there are few studies to represent the spatial variation of storm patterns, with the purpose of estimating the rain-runoff relation. There is a need to study the type of models for variograms that best represent the spatial behavior of the rain, and find a relation that can be used as a spatial structure in the determination of the average rainfall of a basin. The aim of the study was to present a geostatistical methodological analysis to create a spatial pattern for rain, related to average daily rainfall.
- 61. Mauro Íñiguez Covarrubias et al.60 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 MATERIALES YMÉTODOS La aplicación se realizó para la cuenca del río Juchipila, consideradoconjuntamenteconelríoCalvilloyafluentes del río Santiago, que constituyen uno de los sistemas hidrológicos más importantes de los estados de Zacatecas y Aguascalientes, México. La cuenca está localizada en una zona semiárida, con una área de 5 640 km2 , las lluvias se concentran en el periodo julio-septiembre; normalmente llueve en toda la cuenca pocos días del año. La información de precipitación diaria, base del estudio, procede de 63 estaciones climatológicas (Figura 1). Se digitalizó la cuenca del río Juchipila en una proyección ortogonal, la longitud y latitud se presentan en el sistema de coordenadas UTM (universal transversal de mercator), como se observa en la Figura 1. La fuente de datos pluviométricos, fue el paquete computacional ERIC III (IMTA, 2009). La clave oficial de las estaciones usadas se presenta en el Cuadro 1, además para un mejor entendimiento se incluye la latitud y longitud en unidades UTM. El estudio se realizó en el periodo 1949-1984, seleccionándose el año 1984 por contar con información completa para las estaciones del área de estudio; la información se organizó por estación y por día. Se eliminaronlosdíasquenopresentaronlluviasenlacuenca, quedando sólo 105 días con datos de precipitación en al menos una estación. Para validar la aplicación de la metodología se analizaron 105 eventos, pero de estos sólo se presentan dos eventos de precipitación contrastante en lacuencaestudiadaquecorrespondenalosdías111y149. Con los datos de la lluvia ERIC III de las 63 estaciones (Cuadro 1), seconstruyó elvariogramaexperimentalpara ambos eventos, apoyándose con el software Geopack (USDA/ARS, 1990). Obtención del variograma Como parte metodológica se describen los pasos, presentados a detalle por Samper y Carrera (1990), para la construcción del variograma, ajuste del modelo, validación y su aplicación. Durante la construcción del variograma experimental, inicialmente se utilizaron los valores de la lluvia expresada como la variable z de las estaciones pluviométricas, que cubren el área de MATERIALSAND METHODS The analysis was carried out on the Juchipila river basin, along with the Calvillo river and tributaries of the Santiago river, that make up one of the most important hydrological systems of the states of Zacatecas and Aguascalientes, Mexico. The basin is located in a semiarid zone, with an area of 5 640 km2 . Rainfalls take place mostly from July to September;itnormallyrainsintheentirebasinfewdaysayear. The information on daily rainfall, which is the basis for this study, comes from 63 different weather stations (Figure 1). The Juchipila river basin was digitized in an orthogonal projection; longitude and latitude are presented in the UTM (Universal Transversal Mercator) coordinate system, as shown in Figure 1. The source of these rainfall data was the computer package ERIC III (IMTA, 2009). The official code of the stations used is presented in Table 1; latitude and longitude are also included in UTM units. Figura 1. Localización de las estaciones climatológicas usadas para la cuenca del río Juchipila. Figure 1. Location of the weather stations used for the Juchipila river basin. 2540000 2520000 2500000 2480000 2460000 2440000 2420000 2400000 2380000 Latitud(unidades,UTM) 680000 660000 700000 720000 740000 760000 780000 Longitud (unidades, UTM) Zacatecas Jalisco Aguascalientes Jalisco n
- 62. Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria 61 lacuenca;pasoseguido,seseleccionóunadirecciónangular θ que presenta el mayor gradiente pluviométrico, así como la selección de la distancia o lag, h para lo cual se calcula la semivarianza(∗ )paravaloresdeh,2h,3h,...,nh,deacuerdo a la ecuación 1; y finalmente, se grafica γ∗ para diferentes distancias espaciales entre dos puntos x, expresados como valores de h, 2h, 3h, ..., nh. Thestudywasperformedintheperiodbetween1949and1984. Thelatterwaschosensincetherewascompleteinformationon the stations in the study area.The information was organized by station and by day, and the days with no rainfall in the basin were eliminated, leaving only 105 days with rainfall data in at least one station. To validate the application of the methodology,105eventswereanalyzed,outofwhichonlytwo Número Estación Latitud (UTM) Longitud (UTM) Número Estación Latitud (UTM) Longitud (UTM) Aguascalientes Zacatecas 1 1003 735586 2421290 34 32002 710350 2528380 2 1005 771919 2413010 35 32003 737890 2539860 3 1007 773702 2429660 36 32013 716799 2434320 4 1009 737504 2431290 37 32017 701351 2430790 5 1010 754436 2470330 38 32019 670770 2392780 6 1011 740805 2418050 39 32025 708901 2406520 7 1012 727444 2412310 40 32026 707573 2506190 8 1014 775322 2455170 41 32029 693823 2379790 9 1017 764912 2460530 42 32032 670723 2397210 10 1018 765099 2449460 43 32039 722930 2364620 11 1019 768195 2449510 44 32042 724616 2465440 12 1021 766150 2448370 45 32047 754303 2540130 13 1023 737703 2418000 46 32051 774753 2487300 14 1027 761430 2421700 47 32057 673695 2409420 15 1030 779005 2422000 48 32070 658544 2372730 16 1074 763790 2404010 49 32073 716293 2470860 17 1078 724216 2421130 50 32086 749503 2520110 18 1080 756350 2416070 51 32097 736335 2370350 19 1083 781731 2443100 52 32099 728214 2500940 20 1089 760879 2454930 53 32105 729908 2384660 21 1090 775769 2429700 54 32106 669544 2505720 22 1091 735832 2404680 55 32111 710110 2393250 23 1095 753071 2427100 56 32113 667610 2494620 Jalisco 57 32119 728330 2493190 24 14003 687447 2470490 58 32120 762380 2488190 25 14026 668172 2442580 59 32121 754676 2517980 26 14101 750630 2384960 60 32124 675592 2424940 27 14127 751371 2403810 61 32126 772340 2507200 28 14135 682490 2453820 62 32136 661705 2469090 29 14145 750801 2373890 63 32138 721806 2445460 30 14153 660085 2425890 31 14318 699425 2419690 32 14331 667175 2439250 33 14347 680682 2431650 Cuadro 1. Clave de las estaciones meteorológicas usadas del ERIC III (IMTA, 2009). Table 1. ERIC III codes of the weather stations used (IMTA, 2009).
- 63. Mauro Íñiguez Covarrubias et al.62 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 1) La interpolación entre los puntos del variograma experimental,nogarantizalaexistenciatampocounicidad de la solución del sistema de krigeado, por lo que hay que proponer un modelo de ajuste al variograma experimental (Sampler y Carrera, 1990). Para este trabajo, se ajustó el variograma a un modelo esférico ampliamente usado por lo práctico, flexible y sencillo para estimar los parámetros β y α, que fueron utilizados para interpolar los campos de tormenta por el método del krigeado. El modelo esférico tiene un comportamiento lineal en el origen; la pendiente es igual a 1.5 α/β y representa fenómenos continuos pero no diferenciables (Chua y Bras, 1982) como es el caso de la lluvia. Las expresiones matemáticas del modelo esférico de ajuste se presentan en la ecuación 2. 2) Donde, el parámetro α es el rango y define la distancia h a la cual el valor del semivariograma es estacionario y en consecuencia refleja la dependencia espacial, también se le conoce como alcance; y β es el umbral que define la distancia a partir de la cual el variograma permanecefijo,yseleconocecomomesetayrepresentala máxima variabilidad entre pares de observaciones próximas. Para modelar la distribución espacial de la variable en la cuenca una vez resuelto el ajuste de los datos observados al modelo esférico y estimados los parámetros de ajuste α y β, se desarrolló una interfaz computacional para facilitar la interpolación mediante krigeado. Esta interfaz se basa en la solución del método de krigeado (ecuación 3), para cada uno de los puntos de la malla previamente seleccionada y se resuelve con el modelo ajustado, obteniéndose el valor de la lluvia en todos los puntos. En forma matricial, este sistema tiene la siguiente expresión: Si -γ(h) es condicionalmente definida positiva, la matriz del sistema es siempre regular, por lo que siempre existe la solución (Sampler y Carrera, 1990). (111and149).WithraindatafromERICIIIofthe63stations (Table 1), the experimental variogram was created for both events, using the software Geopack (USDA/ARS, 1990). Obtaining the variogram Asitstartsoffmethodologicaldescribethesteps,presentedto detailbySamperandCarrera(1990),fortheconstructionof variogram,itfitsofthemodel,validationanditsapplication. During the construction of the experimental variogram, the values of rain were initially used, expressed as variable z of the rain stations that cover the area of the basin. Next, an angular direction θ was chosen which presents the greatest rainfall gradient, as well as the selection of the distance or lag, h, for which the semivariance (γ∗ ) is calculated for values of h, 2h, 3h, ..., nh, according to equation 1. Finally γ∗ is graphed for different distances in space between two points x, expressed as values of h, 2h, 3h ,..., nh. 1) The interpolation between the points of the experimental variogramdoesnotguaranteetheexistenceortheuniqueness of the solution of the Kriging system; therefore a model of adjustmenttotheexperimentalvariogrammustbeproposed (Sampler and Carrera, 1990). For this study, the variogram was adjusted to a spherical model, widely used due to its practicality, flexibility and simplicity for calculating parametersβandα,whichwereusedtointerpolatethestorm fieldsbyKriging.Thesphericalmodelhasalinearbehavior in the origin; the slope is equal to 1.5 α/β and represents continual, but not differentiable, phenomena (Chua and Bras, 1982), such as rain. The mathematical expressions of the spherical adjustment model are shown in equation 2. 2) Where parameterαis the range and defines the distance h at which the value of the semivariogram is stable, it consequentlyreflectsthespatialdependenceandisknown as the range. On the other hand, β is the threshold that defines the distance from which the variogram remains static, and it is known as a plateau and represents the maximumvariabilitybetweenpairsofnearbyobservations. γ(h)= α 3 |h| - |h|3 2 β 2β3 |h| ≤ β γ(h)= α |h|> β âháã(h) âh 3 32â h â h 2 3 áã(h) >= ≤ −= â h á ã(h) â h 3 32â h â h 2 3 á ã(h) > = ≤ − = γ(h)= α 3 |h| - |h|3 2 β 2β3 |h| ≤ β γ(h)= α |h|> β âháã(h) âh 3 32â h â h 2 3 áã(h) >= ≤ −= â h á ã(h) â h 3 32â h â h 2 3 á ã(h) > = ≤ − = nh γ∗ (h)= 1 Σ [z(xi)-z(xi)]2 2N(h) |xi - xj|= |h| nh γ∗ (h)= 1 Σ [z(xi)-z(xi)]2 2N(h) |xi - xj|= |h|
- 64. Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria 63 3) Donde: γij = γ(xi -xj ) y γi = γ(xi -x) 4) Resolviendo el sistema matricial (ecuación 3) se determinan los parámetros λi, donde Σi λi=1 , permiten estimar el valor de la precipitación Z* (x0) al resolverse la ecuación 5. 5) Para el método de krigeado se propone una interpolación esférica, sin sesgo y de error cuadrático medio mínimo expresado por las expresiones 6 y 7. E [z* (x0 ) - z(x0 )]= 0 6) E {[z* (x0 ) - z(x0 )]2 } mínima 7) Una vez caracterizado el campo de tormenta de la distribución espacial de la lluvia sobre la cuenca, se calcula laprecipitaciónmediaconlaecuación8.Paraellosegeneró otra aplicación computacional “lluvia-promedio”: 8) Donde: PMDi= precipitación media del día i (mm); Pj= precipitación en el punto de la j de la malla en mm; aj= área de la celda o cuadro j (km2 ); AT= Área total de la cuenca (km2 ). Para estimar la lluvia media sobre la cuenca fue necesario discretizar el área de interés en celdas o elementos cuadráticos; para este ejercicio, se seleccionaron celdas de 6 km por lado. Se consideraron las líneas o divisiones de la cuenca con cuencas externas e internas. Esta subdivisión fue realizada manualmente. De este modo, en cada elemento parcial queda caracterizada la variable yelporcentajedesuperficiequeocuparespectoaláreatotal. Para cada evento se determina la distribución espacial de la lluvia con el método de interpolación por krigeado. To model the spatial distribution of the variable in the basin after the adjustment of the data observed to the spherical model and estimating the adjustment parameters and β, a computer interphase was created to enable interpolation using Kriging. This interphase is based on the solution to themethodofKriging(equation3),foreachofthepointsof the mesh previously selected, and solved with the adjusted model, thus obtaining the value for rain at all points. As a matrix, this system contains the expression: if -γ(h) is conditionally defined as positive, the matrix of the system will always be regular, therefore the solution will always exist (Sampler and Carrera, 1990). 3) Where: γij= γ(xi -xj) yγi = γ(xi-x) 4) Bysolvingthematrixsystem(equation3)theparametersλi aredetermined,whereΣi λi=1,helpscalculaterainfallZ∗ (x0) when solving equation 5. 5) FortheKrigingmethod,asphericinterpolationisproposed, without any bias and a minimum average quadratic error expressed by expressions 6 and 7. E [z* (x0 ) - z(x0 )]= 0 6) E {[z* (x0 ) - z(x0 )]2 } mínima 7) Once the storm field of the spatial distribution of the rain on the basin is defined, the average rainfall is calculated using equation 8. For this purpose, another computer application “rain-average” was created: 8) Where: PMDi= average rainfall of the day i (mm); Pj=rainfall in point j of the mesh in mm; aj= area of cell or square j (km2 ); AT=total area of the basin (km2 ). 0 γ12 γ13 ... γ1n 1 γ21 0 γ23 ... γ2n 1 . . . ... ... ... . . . ... ... ... γn1 γn2 γn3 ... 0 1 1 1 1 ... 1 0 = ⋅ 1 ã . . ã ã ì ë . . ë ë 01...111 10...ëëë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1ã...ã0ã 1ã...ãã0 n 2 1 n 2 1 n3n2n1 2n2321 1n1312 γ1 γ2 . . γn µ γ1 γ2 . . γn 1 = ⋅ 1 ã . . ã ã ì ë . . ë ë 0 1 ... 1 1 1 1 0 ... ë ë ë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1 ã ... ã 0 ã 1 ã ... ã ã 0 n 2 1 n 2 1 n3 n2 n1 2n 23 21 1n 13 12 ⋅ ì ë . . ë ë 01...111 10...ëëë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1ã...ã0ã 1ã...ãã0 n 2 1 n3n2n1 2n2321 1n1312 = ⋅ 1 ã . . ã ã ì ë . . ë ë 0 1 ... 1 1 1 1 0 ... ë ë ë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1 ã ... ã 0 ã 1 ã ... ã ã 0 n 2 1 n 2 1 n3 n2 n1 2n 23 21 1n 13 12 ⋅ 01...111 10...ëëë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1ã...ã0ã 1ã...ãã0 n3n2n1 2n2321 1n1312 = ⋅ 1 ã . . ã ã ì ë . . ë ë 0 1 ... 1 1 1 1 0 ... ë ë ë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1 ã ... ã 0 ã 1 ã ... ã ã 0 n 2 1 n 2 1 n3 n2 n1 2n 23 21 1n 13 12 . = Σpj*aj PMDi= j=1 AT n Z* (x0)= Σλi z(xi) i=1 0 γ12 γ13 ... γ1n 1 γ21 0 γ23 ... γ2n 1 . . . ... ... ... . . . ... ... ... γn1 γn2 γn3 ... 0 1 1 1 1 ... 1 0 = ⋅ 1 ã . . ã ã ì ë . . ë ë 01...111 10...ëëë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1ã...ã0ã 1ã...ãã0 n 2 1 n 2 1 n3n2n1 2n2321 1n1312 γ1 γ2 . . γn µ γ1 γ2 . . γn 1 ⋅ 0 1 ... 1 1 1 1 0 ... ë ë ë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1 ã ... ã 0 ã 1 ã ... ã ã 0 n3 n2 n1 2n 23 21 1n 13 12 = ⋅ 1 ã . . ã ã ì ë . . ë ë 01...111 10...ëëë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1ã...ã0ã 1ã...ãã0 n 2 1 n 2 1 n3n2n1 2n2321 1n1312 ⋅ ì ë . . ë ë 0 1 ... 1 1 1 1 0 ... ë ë ë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1 ã ... ã 0 ã 1 ã ... ã ã 0 n 2 1 n3 n2 n1 2n 23 21 1n 13 12 = ⋅ 1 ã . . ã ã ì ë . . ë ë 01...111 10...ëëë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1ã...ã0ã 1ã...ãã0 n 2 1 n 2 1 n3n2n1 2n2321 1n1312 = ⋅ ã ì ë . . ë ë 0 1 ... 1 1 1 1 0 ... ë ë ë ... ... ... ... ... ... . . . . . . 1 ã ... ã 0 ã 1 ã ... ã ã 0 n 2 1 n3 n2 n1 2n 23 21 1n 13 12 . = n Z* (x0)= Σλi z(xi) i=1 Σpj*aj PMDi= j=1 AT
- 65. Mauro Íñiguez Covarrubias et al.64 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Un parámetro que puede ser asociado a la construcción de campos de tormenta es el estimador de la varianza de la muestrayseconsideraenestainvestigacióncomocriteriode calidaddelajuste.Lavarianzasedeterminaporlaecuación9. 9) 2 Donde: Se= varianza; xi= precipitación de la estación enésima; xei= precipitación interpolada para la estación i. Para determinar la precipitación interpolada se efectúa una validación cruzada que consiste en omitir los registros de una estación y modelarlos con base en el resto de las estaciones; para comparar los valores observados xi con los interpolados xei, mediante el cálculo de los errores e= xi-xei de los eventos, para finalmente calcular la variancia de los errores con la ecuación 9. Por último, se estimó la precipitación media sobre la cuenca con técnicas convencionales, como son: el método aritmético, los polígonos de Thiessen y el método de isoyetas (gráfico), con la finalidad de compararlos con el método del krigeado. RESULTADOS YDISCUSIÓN Los parámetros resultantes del ajuste al modelo esférico para el día 111 fueron α= 19.31 y β= 37 663; para un segundo evento (día 149), los valores resultantes fueron α= 42.5 y β= 25 892. Se observa que el variograma experimental(Figura2)tieneunaplataformadefinida,que no tiene derivada y no existe discontinuidad en el origen; por lo tanto, no tiene efecto pepita. Sólo con el fin de apreciación visual (Figura 2), al variograma experimental se ajustó también los modelos: exponencial(ecuación10)ypotencial(ecuación11),donde α y β son parámetros de ajuste. 10) γ(h)= α |h|β 11) En el Cuadro 2 se presentan los valores del variograma experimental, para los tres modelos estudiados (día 111). To calculate the average rainfall on the basin, the area of interesthadbemediscretizedincellsorquadraticelements. For this exercise cells were selected, measuring 6 km per side.Thelinesordivisionsofthebasinwereconsideredwith externalandinternalbasins.Thissubdivisionwademadeby hand. In this way, in each partial element, the variable and thepercentageofthesurfaceoccupiedinrespecttothetotal areaweredefined.Foreachevent,thespatialdistributionof rainisdeterminedusingtheinterpolationmethodbyKriging. Aparameter that can be related to the construction of storm fields is the simple variance estimator, considered in this study as an adjustment quality adjustment. The variance is determined by equation 9. 9) 2 Where: Se= variance; xi= rainfall in the nth station; xei= interpolated rainfall for station i. To determine the interpolated rainfall a cross-validation is performed, which consists of omitting the records of one station and model them based on the rest of the stations. Observed values xi are then compared with the interpolated xei usingtheerrorcalculatione=xi-xei oftheevents,tofinally calculate the variance of the errors with equation 9. Finally, the average rainfall on the basin was calculated usingconventionaltechniques,suchasarithmeticmethod, the Thiessen diagrams and the isohyet method (graphic), in order to compare them with the method of Kriging. RESULTSAND DISCUSSION The parameters that result from the adjustment to the spherical model for day 111 were α= 19.31 and β= 37 663; for a second event (day 149), resulting values were α= 42.5 andβ=25892.Itisobservedthattheexperimentalvariogram (Figure 2) has a defined platform, which has no derivative and there is no discontinuity at the origin; therefore, there is no nugget effect. With the mere objective of visual appreciation (Figure 2), the following models were adjusted to the experimental variogram: exponential (equation 10) and potential (equation 11), where α and β are adjustment parameters. γ(h)= α 1-exp(- |h| β âháã(h) âh 3 32â h â h 2 3 áã(h) >= ≤ −= â h á ã(h) â h 3 32â h â h 2 3 á ã(h) > = ≤ − = 2 n 2 Se= Σ1=n (xi-xei) n-2 2 n 2 Se= Σ1=n (xi-xei) n-2
- 66. Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria 65 Con los datos de la distribución de lluvia o campo de tormenta (Figura 3), se aplicó la ecuación 8 para obtener la lluvia media sobre la cuenca y para el día 111 fue de 0.609 mm y 1.7 mm para el día 149. Análisis en la estimación de campos de tormenta con modelo esférico El análisis consistió en explorar el campo de tormenta buscando su relación con la precipitación media diaria. Se inicia con analizar la sensibilidad del modelo respecto al parámetro α; éste se hizo variar con valores de ±5 y 10) γ(h)= α |h|β 11) Table 2 presents the values of the experimental variogram, for the three models studied (day 111). With the rain distribution data orstorm field (Figure 3), equation 8 was used to calculate the average rainfall on the basin, which was 0.609 mm for day 111 and 1.7 mm for day 149. Figura 2. Variograma experimental y modelos de ajuste. Figure 2. Experimental variogram and adjustment models. Variograma experimental Modelo de ajuste variograma Esférico Exponencial Potencial h (m) γ(h) γ(h) γ(h) γ(h) 0 0 0 0 0 3 105 1.29 2.38 3.75 11.07 13 420 10.28 9.89 11.72 14.77 24 469 15.67 16.18 15.82 16.62 36 382 20.94 19.28 17.82 17.97 47 715 23.89 19.35 18.68 18.95 59 541 15.26 19.35 19.08 19.8 71 466 16.21 19.35 19.25 20.52 83 004 22.23 19.35 19.33 21.14 95 490 18.02 19.35 19.37 21.73 Cuadro 2. Valores del variograma experimental y ajustado. Table 2. Valores del variogram experimental y ajustado. γ(h)= α 1-exp(- |h| β âháã(h) âh 3 32â h â h 2 3 áã(h) >= ≤ −= â h á ã(h) â h 3 32â h â h 2 3 á ã(h) > = ≤ − = 30 25 20 15 10 5 0 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 γ(h) (m) Variograma experimental Esférico Exponencial Potencia
- 67. Mauro Íñiguez Covarrubias et al.66 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 β (m) 15 000 20 000 25 000 27 000 30 000 35 000 40 000 45 000 55 000 Día (111) 1.09 0.92 0.8 0.747 0.677 0.6 0.652 0.795 0.892 Día (149) 1.917 1.748 1.7 1.721 1.804 1.952 2.129 2.268 2.303 Cuadro 3. Valores de lluvia media diaria (mm) para valores variables de β (m) y un valor α= 10.31. Table 3. Values of average daily rainfall (mm) for variable values of β (m) and a value of α=10.31. considerando β= 37 663 constante; el valor de la lluvia media con este análisis no varió. Lo anterior significa queelvalordelluviamedia,noesfuncióndelavariaciónde α cuando β es constante. Un segundo análisis fue mantener el parámetro α= 19.31 constante, y variar β con valores de ±5 000, los resultados se muestran en el Cuadro 3. Conlosparesdevaloresβylluviamedia,paraamboseventos analizadosseobtienelafuncióndevariación.Losvaloresdela funciónsegraficaron(Figura4),yseobservaquehayunvalor mínimoqueresultaserelvalorquehaceóptimalarelación.Se observa en la Figura 4 que al aumentar β partiendo del valor óptimo,aumentaelvalordelaprecipitaciónmediahastallegar Analysisofthecalculationofstormfieldswithaspherical model The analysis consisted of exploring the storm field in search for its relation with the daily average rainfall. First, we calculate the sensitivity of the model regarding parameterα,whichvariedwithvaluesof ±5andconsidering β= 37 663 constant. The value of the average rainfall with this analysis did not vary, which means that the value of average rainfall is not a function of the variation of α when β is constant. A second analysis was to keep the parameter α= 19.31 constant, and to vary β with values of ±5 000. Results are shown in Table 3. With the pairs of values β and average rain, for both event analyzed, the function of variation is obtained for both events analyzed.The values of the function were graphed (Figure 4), and a minimum value is observed, that is the value that makes the relation optimal. Figure 4 shows that as β increases from the optimal value, so does the value of the average rainfall until reaches the determined value of average rainfall by the linear Kriging, which indicates the influence of the distance of the model´s threshold. For example, for day 111, average rainfall has a variation of over 41%, and for day 149, it is 24% over the optimum (minimum value). Comparison of results between methods of average rainfall In order to make a quantitative comparison of the results, the average rainfall on the basin was calculated using four conventionalmethods:arithmeticalaverage,Thiessen diagrams, isohyet method and linear Kriging method. Comparingtheresultsobtainedbyapplyingallfivemethods (Table 4), it was found that the average rainfall determined with the proposed methodology was the lowest, and when takingitasthereference,itturnedoutthatthevaluedetermined by the linear Kriging lineal is higher than 41%; the value determined by the isohyet method is 19.5% higher; that for Figura 3. Caracterización del campo de tormenta en mm para el día 111. Figure 3. Characterization the storm field in mm forday 111. 2540000 2520000 2500000 2480000 2460000 2440000 2420000 2400000 2380000 Longitud (unidades, UTM) Latitud(unidades,UTM) Zacatecas Jalisco Jalisco 680000 660000 700000 720000 740000 760000 780000 n
- 68. Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria 67 alvalordeterminadodelluviamediaporelkrigeadolineal,lo cualindicalainfluenciadeladistanciadelumbraldelmodelo; por ejemplo, para el día 111 la precipitación media tiene una variación de 41% mayor, y para el día 149, es de 24% mayor respecto al óptimo (valor mínimo). Comparación de resultados entre métodos de la precipitación media Con fines de realizar una comparación cuantitativa de los resultados se realizó el cálculo de la precipitación media sobre la cuenca con cuatro métodos convencionales: promedioaritmético,polígonos deThiessen, métodode las isoyetas y método del krigeado lineal. Realizando la comparación de los resultados obtenidos aplicando los cinco métodos (Cuadro 4), se encontró que la precipitación media determinada con la metodología propuesta fue la menor, y al tomarlo como referencia resultó, que el valor determinado por el krigeado lineal es superior 41%; el determinado por el método de las isoyetas es mayor 19.5%; el de los polígonos deThiessen 39%; y el método aritmético 8%, estos valores son para el primer evento analizado, se presenta una tendencia similar para el segundo evento. Respecto al resultado por los métodos de las isoyetas (gráfico) y krigeado lineal, debería ser el mismo, ya que las isoyetas son las mismas, por lo que la diferencia en la estimación de la media, se debe al error asociado con la representación manual de la isoyeta media tal como se realiza en la práctica (Figura 5). the Thiessen diagrams 39%; and the arithmetic method 8%. Thesevaluesareforthefirsteventanalyzed;asimilartendency was presented for the second event. In regard to the result of the isohyet (graph) and linear Kriging methods, it should be equal,sincetheisohyetsarethesame;hencethedifferencein the estimation of the average is due to the error related to the manual representation of the average isohyet, as in the practice (Figure 5). Variance analysis This analysis is only presented for qualitative purposes, since the suppression of any value of the analyzed event leads it to become another event, which will require other parameters of the spherical model. The variance of the error of the storm field, determined with the Kriging method, using the spherical model, is lower than the one Figura 4. Lluvia media diaria en mm en función del parámetro beta β (m). Figure 4. Average daily rainfall in mm according to parameter β (m). 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 β (m) Día 111 Día 149 Promediodelalluvia(mm) Cuadro 4. Precipitación media en mm por cinco métodos. Table 4.Average rainfall in mm using five methods. Método Precipitación media (mm) Día(111) Día(149) Polígonos de Thiessen 0.834 1.797 Método de las isoyetas gráfico 1.117 2.45 Método krigeado lineal 0.852 2.1 Método krigeado esférico 0.601 1.7 X 0.65 1.68
- 69. Mauro Íñiguez Covarrubias et al.68 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Análisis de la varianza Este análisis se presenta sólo con fines cualitativos, ya que al suprimir cualquier valor del evento analizado este se convierte en otro evento, para lo cual será necesario otros parámetrosdelmodeloesférico.Seobservaquelavarianza delerrordelcampodetormenta,determinadoporelmétodo del krigeado usando el modelo esférico es menor, que el determinado por el campo de tormenta usando un krigeado lineal (Cuadro 5) y para los otros métodos no es aplicable por las razones mencionadas. De manera visual se presentan los mapas del campo de tormenta de los dos eventos analizados (Figuras 3 y 5), aunque son dos eventos independientes representados por el mismo modelo de variograma tipo esférico, el método del krigeado esférico genera los valores mínimos de la precipitación media sobre la cuenca (Cuadro 4). En consecuencia, el impacto del uso de la metodología propuesta es que el método del krigeado esférico no sobrestima la precipitación media sobre una cuenca. Lo anterior es de suma importancia en estudios sobre determinedbythestormfieldusingalinearKriging(Table 5), and for the other methods it is not applicable, due to the reasons mentioned above. The maps of the storm fields of both events analyzed are presented visually (Figures 3 and 5). Although they are two independent events represented by the same spherical variogram models, the spherical Kriging model creates the minimumvaluesoftheaveragerainfalloverthebasin(Table 4). Consequently, the impact of the use of the proposed methodology is that the spherical Kriging method does not overestimate annual rainfall over a basin. This is crucial in studies on the water management of a basin to quantify volumes of rain with greater certainty. Results indicate that the traditional methods overestimate the average rainfall, which has repercussions on the making of decisions for the sustainable management of the water resources of a basin. CONCLUSIONS The storm field ascribable to the Juchipila river basin, represented by the spherical model has the variogram among thoseknownasgeometricanisotropy,sincewiththevariation ofαaveragerainfalldoesnotchange;andfordifferentvalues of parameter α, range β does not change. Therefore, a storm fieldcanberepresentedwithasphericalvariogram,sothereisa singlerelationofsucha fieldwiththeaveragerainfallofabasin, and it also has the characteristics that the value is minimum in comparison to those obtained with traditional methods. It is therefore recommended, when calculating the water resources of an area, its areas of irrigation and rainfall agriculture be included, and when requesting the spatial distributionofrainfall,themethodsuggestedbeused,since a basin can be defined using a storm field, more commonly known as a rain distribution pattern. Figura 5. Caracterización del campo de tormenta en mm para el día 149. Figure 5. Definition of the storm field in mm for day 149. Longitud (unidades, UTM) Latitud(unidades,UTM) 2540000 2520000 2500000 2480000 2460000 2440000 2420000 2400000 2380000 680000 660000 700000 720000 740000 760000 780000 Zacatecas Jalisco Aguascalientes Jalisco n Evento Modelo krigeado esférico Modelo krigeado lineal Día(111) 7.9 8.2 Día(149) 37.84 39.47 Cuadro 5. Varianza del error (mm2 ) por evento y modelo. Table 5. Error variance (mm2 ) per event and model. End of the English version
- 70. Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria 69 manejo hídrico de una cuenca para cuantificar volúmenes precipitados con mayor certidumbre. Los resultados indicanquelosmétodostradicionalessobreestimanelvalor de la lluvia media, lo cual tiene repercusiones en la toma de decisiones para el manejo sustentable de los recursos hídricos de una cuenca. CONCLUSIONES ElcampodetormentaatribuiblealacuencadelríoJuchipila, y representado por el modelo esférico, tiene el variograma entre los llamados de anisotropía geométrica, ya que con la variación de α la precipitación media no cambia; y para valores diferentes del parámetro α, se optimiza el rango β. Por lo tanto, se puede representar un campo de tormenta por medio de un variograma tipo esférico, entonces existe una relación única de dicho campo con la lluvia media de una cuenca, además tiene la características que el valor es mínimo a compararlos con los obtenidos con métodos tradicionales. Por ello, se recomienda que al realizar la estimación de los recursos hídricos de una zona, que incluya sus áreas de agricultura de riego y temporal y demande conocer la distribución espacial de la precipitación utilice el método propuesto, ya que se puede caracterizar una cuenca por medio de un campo de tormenta o más conocido como un patrón de distribución de la lluvia. LITERATURACITADA Bastin, G.; Lorent, B.; Duqué, C. and Gevers, M. 1984. Optimal estimation of the average areal rainfall andoptimalselectionofraingaugelocations,Water Resour. Res. 20:463-470. Burrough, P. A. and Mcdonnell, R. A. 1998. Principles of geographical information systems. Oxford University Press. New York. 346 p. Chua, S. H. and Bras, L. R. 1982. Optimal estimator of mean areal precipitation in regions of orographic influence. J. Hydrol. 57:23-48. Cisneros,I.H.L.;Bouvier,Ch.yDomínguez,M.R.1998. AplicacióndelmétodoKrigingenlaconstrucción de campos de tormenta en la ciudad de México. Ingeniería hidráulica en México XVI:5-14 pp. Damant, C.;Austin, G. L.; Bellon,A. and Broughton, R. S. 1983.Errorsinthethiessentechniqueforestimating areal rain amounts using weather radar data. J. Hydrol. 62:81-94. Goovaerts, P. 2000. Geostatistical approaches for incorporatingelevationintothespatialinterpolation of rainfall. J. Hydrol. 228:113-129. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA). 2009. ERIC III. Extractor rápido de información climatológica. Base de datos climatológica. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. México. Lebel, T. and Bastin, G. 1985. Variogram identificaction by the mean-squared interpolation error method with applicaction to hydrology fields. J. Hydrol. 77:31-56. Mirás-Avalos, J. M.; Paz-González, A.; Vidal-Vázquez, E. and Sande-Fouz, P. 2007. Mapping monthly rainfall data in Galicia (NW Spain) using inverse distances and geostatistical methods. Advances in Geosciences. 10:51-57. Morin, G. et Paquet, P. 1995. Le modèle de simulation de quantité et de qualité cequeau, guide de l’utilisateur, Version 2.0 pou Windows. INRS- Eau, Rapport de Recherche nº 435. Québec. 309 p. Sampler, F. J y Carrera, J. 1990. Geoestadística, aplicaciones a la hidrogeología subterránea. Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería. Barcelona. 484 p. United States Department of Agriculture-Agricultural Research Service (AUSDA-ARS). 1990. User´s manual for the GEOPACK (Version 1.0), U. S. Environmental Protection Agency Ada. Oklahoma. 80 p.
- 72. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 71-84 H-564C, HÍBRIDO DE MAÍZ CON ALTA CALIDAD DE PROTEÍNA PARA EL TRÓPICO HÚMEDO DE MÉXICO* H-564C, HIGH QUALITY PROTEIN MAIZE HYBRID FOR THE HUMID TROPIC IN MEXICO Mauro Sierra Macías1§ , Artemio Palafox Caballero1 , Flavio Rodríguez Montalvo1 , Alejandro Espinosa Calderón2 , Gricelda Vázquez Carrillo2 , Noel Gómez Montiel3 y Sabel Barrón Freyre4 1 Campo Experimental Cotaxtla. INIFAP. Carretera Veracruz-Córdoba, km 34. Veracruz, México.A. P. 429. C. P. 91700.Tel. 01 285 5960108. (palafox.artemio@inifap. gob.mx), (rodriguez.flavio@inifap.gob.mx). 2 Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212738. Ext. 201 y 199. (espinosa.alejandro@inifap.gob.mx), (vazquez.gricelda@inifap.gob.mx). 3 Campo experimental Iguala. INIFAP.CarreteraIguala-Tuxpan,km2.Iguala,Guerrero.C.P.40000.Tel.017333321056.(gomez.noel@inifao.gob.mx).4 CampoExperimentalHuimanguillo.INIFAP. Carretera Huimanguillo-Cardenas, km 1. Huimanguillo,Tabasco. C. P. 86400.Tel. 01 917 3750397. (barron.sabel@inifap.gob.mx). § Autor para correspondencia: sierra. mauro@inifap.gob.mx, mauro-s55@hotmail.com. * Recibido: septiembre de 2010 Aceptado: enero de 2011 RESUMEN Durante2005a2008seevaluaron,validaronycaracterizaron híbridosdemaízconaltacalidadproteínica,conlosobjetivos de conocer su rendimiento, características agronómicas y propiedadesnutricionaleseindustriales.En2005seevaluaron híbridosenlaslocalidadesdeCotaxtla,TlalixcoyaneIgnacio de la Llave, Veracruz; bajo un diseño alpha látice 9∗2 con 18 tratamientos y tres repeticiones, en parcelas de dos surcos de 5 m con una densidad de 62 500 plantas ha-1 . Se identificaron los híbridos HQ1, HQ2, HQ3 y HQ4, sobresalientes por su rendimiento, características agronómicas y por su tolerancia alaenfermedaddel“achaparramiento”.Enelcicloprimavera verano2006seestablecieronseisparcelasdevalidaciónenlas localidades de Cotaxtla, Mata deAgua,Tlalixcoyan, Ignacio de la Llave, Martínez de la Torre y Rodríguez Clara, en el estadodeVeracruz.Loslotesfueronestablecidosbajodiseño bloques al azar con nueve tratamientos y dos repeticiones en parcelas de ocho surcos de 25 m, con una densidad de 62 500 plantas ha-1 . De los análisis de varianza combinados, se encontró diferencia altamente significativa para genotipos (G),localidades(L)yparalainteracciónG∗L,enlasvariables ABSTRACT Between 2005 and 2008 high-quality protein maize hybrids were evaluated, validated and characterized in order to know their yield, agricultural characteristics and nutritional an industrial features. In 2005, hybrids were evaluated in Cotaxtla, Tlalixcoyan and Ignacio de la Llave,Veracruz, under an alpha lattice 9∗2 design with 18 treatments and three repetitions, in fields with two five-meter long furrows, with a density of 62 500 plants ha-1 . Hybrids HQ1, HQ2, HQ3 and HQ4, were identified; they stand out for their yield, agricultural characteristics and their tolerance to corn stunt. In the 2006 spring-summer cycle, six validation fields were set in Cotaxtla, Mata de Agua, Tlalixcoyan, Ignacio de la Llave, Martínez de la Torre and Rodríguez Clara, in the state of Veracruz. The fields were established with a random block design with nine treatments and two repetitions in fields with eight 25-meter long furrows, and a density of 62 500 plants ha-1 . With the combined variance analysis, a highly significant difference was found for genotypes (G), locations (L) and the interaction
- 73. Mauro Sierra Macías et al.72 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 rendimientodegrano,díasafloraciónmasculinayfemenina, aspecto y sanidad de planta. Los genotipos sobresalientes por su rendimiento, aspecto y sanidad de planta y mazorca, fueron: HQ4, H-520, HQ3 y HQ1, con 5.42, 5.38, 5.13 y 5.06 t ha-1 , respectivamente. Con el HQ1 se produjeron las mejores tortillas siguiendo el método tradicional de la masa y la tortilla. El híbrido HQ4, puede ser procesado exitosamente por la industria de la harina nixtamalizada. Este híbrido registró 72% más lisina y 56% más triptófano en el grano entero que el maíz normal. Durante 2007 y 2008 se hizo la caracterización del HQ4, para su registro oficial como H-564C con el número: 2257-MAZ-1133-300609/C. Palabras clave: Zea mays L., calidad de proteína, harinización, nixtamalización, nutrición. INTRODUCCIÓN En el sureste de México se siembran anualmente 2.5 millones de hectáreas con maíz, de éstas, un millón están comprendidas en provincias agronómicas de buena y muy buenaproductividady100milhectáreassonsembradasbajo condicionesderiego,(Sierraetal.,2004).Enestasuperficie serecomiendalasiembradehíbridos,yaqueestosexpresan almáximosupotencialgenéticobajocondicionesdeclima, suelo y manejo por parte de los agricultores (Gómez, 1986; Sierra et al., 1992; Vasal et al., 1992a; Vasal et al., 1992b; Sierra et al., 2001; Sierra et al., 2004; Sierra et al., 2004a). En la selección de mejores híbridos se debe tener en cuenta laadaptabilidaddelosgenotipos,porquepermiteconocerla respuestaalosdiferentesambientes,definidosporelclima, suelo y manejo agronómico. Los híbridos trilineales permiten aprovechar las ventajas que ofrece la heterosis en la producción comercial de maíz y aprovechar las ventajas en la producción de semilla, al usar como progenitor hembra una cruza simple de alto rendimiento (Espinosa et al., 1998; Espinosa et al., 2003; Sierra et al., 2005). Con relación a la selección de líneas progenitoras de híbridos comerciales, es necesario identificar aquellas sobresalientes con base en sus efectos deaptitudcombinatoriageneral(ACG)yespecífica(ACE), su comportamiento per se, su adaptación y producción de semilla (González et al., 1990; Vasal et al., 1994; Vasal y Córdova1996;Espinosaetal.,1998;Ramírezetal.,1998). G∗L, in grain yield variables, days to male and female, aspect and plant health. The genotypes that stood out for their yield, aspect and plant and ear health were HQ4, H-520, HQ3 and HQ1, with 5.42, 5.38, 5.13 y 5.06 t ha-1 , respectively. The HQ1 produced the best tortillas withthetraditionalmethodfordoughandtortillas.Hybrid HQ4 can be successfully processed by the nixtamalized flour industry. This hybrid registered 72% more lysine and 56% more tryptophan in the whole grain than regular maize. In 2007 and 2008, HQ4 was defined for its official registration as H-564C with the number 2257-MAZ-1133-300609/C. Key words: Zea mays L., flourization, nixtamalization, nutrition, protein quality. INTRODUCTION In southeastern Mexico, 2.5 million hectares of maize are planted every year, out of which a million are found in agricultural provinces with good and very good productivity, and 100 thousand are planted under irrigation conditions, (Sierra et al., 2004). This surface is recommended for the plantation of hybrids, since they express their genetic potential under conditions of weather, soil and handling by farmers (Gómez, 1986; Sierra et al., 1992; Vasal et al., 1992a; Vasal et al., 1992b; Sierra et al., 2001; Sierra et al., 2004; Sierra et al., 2004a). In the selection of better hybrids, the adaptability of genotypes must be taken into account, since it helps know the response to the different environments, defined by weather, soil and agricultural management. By using the female parent in a simple high-yield cross, trilineal hybrids offer the advantages of heterosis in the production of commercial maize as well as seed production. (Espinosa et al., 1998; Espinosa et al., 2003; Sierra et al., 2005). Outstanding parental lines of commercial hybrids are identified based on their general and specific combining ability (GCA and SCA respectively) as well as their behavior, adaptation and seed production (González et al., 1990;Vasal et al., 1994; Vasaland Córdova 1996; Espinosa et al., 1998; Ramírez et al., 1998).
- 74. H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México 73 EnMéxico31millonesdepersonasmanifiestanalgúngrado de desnutrición y 18 millones sufren desnutrición severa (Espinosa et al., 2006; Chávez y Chávez, 2004), siendo el surestemexicanodondeseconcentralamayorpartedeesta población. Esto en parte, se debe que el maíz consumible contiene bajo nivel de lisina y triptófano, aminoácidos esenciales para el crecimiento y desarrollo humano; lo cual setraduceenbajonivelnutritivodeladietabasadaenmaíz, lo que es grave ya que el consumo per cápita aparente es de 209.8 kg (Morris y López, 2000). Dado que el maíz es fundamental en la alimentación de los mexicanos, una alternativa es incrementar el consumo o bien mejorar la calidad del maíz que se consume, lo que es factible con los maíces de calidad proteínica (QPM). Un aspecto adicional al problema nutricional basado en el grano de maíz, es que la producción de maíz en México, no es suficiente para abastecer la demanda, por lo que es necesariocubrirconimportacionesquevande5a7millones de toneladas año con año. Particularmente, se consumen en México 12.3 millones de toneladas de maíz en forma de tortilla, de los cuales 64% es a través del método tradicional maíz-masa-tortilla y 36% es a través de la industria de la harinización (SIAP- SAGARPA, 2004). El consumo generalizado de los maíces de alta calidad de proteína puede mejorar el nivel nutricional en México, de manera especial en niños(as), mujeres lactantes y ancianos; sin embargo, para lograr su uso extensivo, se requiere además de la indispensable demostración de superioridad productiva de grano, la participación de actores sociales de distintos niveles de decisión, así como la coordinación de varias instituciones para apoyar este programa (Espinosa et al., 2006). El maíz con alta calidad de proteína se deriva del aprovechamiento del gene mutante opaco o2o2, expresadoensuversiónhomocigóticarecesivaconmayor contenido de lisina y triptófano, aminoácidos esenciales en la alimentación (Mertz et al., 1964). Sin embargo, al altovalornutritivoseligabancaracteresindeseablescomo grano con textura suave, bajo peso y poca resistencia a plagas y enfermedades en almacén. Por su parte, Vasal y Villegas (2001), mediante técnicas de mejoramiento tradicionales incorporaron genes especiales al maíz opaco o2o2, llamados genes modificadores de la textura del endospermo. Estos genes modificadores confieren al endospermo de variedades, líneas e híbridos una textura de grano más dura que el maíz opaco, dando la apariencia In Mexico, an estimated 31 million people experience some degree of malnutrition and 18 million suffer from severe malnutrition (Espinosa et al., 2006; Chávez y Chávez, 2004), the majority of which live in southeastern Mexico. In this region, maize is a basic staple of the diet (with a per cápita consumption of 209.8 kg), yet the varieties used for consumption are low on lysine and tryptophan, which are essential nutrients for human growth and development. These factors contribute to the malnutrition levels see in the region (Morris and López, 2000). Given the importance of maize in the Mexican diet, other alternativesaretoeitherincreasethelevelofconsumption or to improve the quality of corn being consumed through Quality Protein Maize (QPM). In addition, maize production in Mexico does not meet demand, which is then covered by imports ranging from 5 to 7 million tons every year. Mexico consumes 12.3 million tons of maize specifically for the production of tortillas. Traditional maize-flour- tortilla method uses 64% of this maize and the remaining 36% used by the milling industries (SIAP-SAGARPA, 2004). Generalizing consumption of high quality protein maize in Mexico can improve nutritional levels, especially in children, lactating women and the elderly. However, achieving this requires demonstrated superior grain production, the participation of social actors from different decision levels and coordination between various institutions to support the program (Espinoza et al., 2006). Quality protein maize is derived from the use of the mutant form of the opaque o2o2 gene, expressed in its homozygote recessive form, which has higher lysine and tryptophan contents, which are essential aminoacids in food (Mertz et al., 1964). However, the resulting high nutritional value was linked to other undesirable characteristics such as a soft kernel, low weight and low resistance to plagues and diseases. Using traditional improvement techniques, Vasal and Villegas (2001) incorporated special genes to the opaque o2o2 maize variety which modified the texture of the endosperm. Thesegeneticmodifiersaffectvarieties,linesandhybrids by giving the endoplasm a harder texture, similar to that of normal maize (Vasal, 1994). Larkins et al. (1994) indicated that maize varieties with the o2o2 gene contain 40-50% more lysine and 35-40% more tryptophan.
- 75. Mauro Sierra Macías et al.74 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 del maíz normal (Vasal, 1994). Larkins et al. (1994) indicaron que los maíces con el gene o2o2 contienen 40 a 50% más lisina y de 35 a 40% más triptófano. El Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) en colaboración con el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), ha generado el híbrido trilineal de maíz H-564C, con alta calidad de proteína, el cual se adapta a la región tropical en el sureste mexicano, con ventajas agronómicasymejorrendimientoconrespectoalostestigos, factores que representan una alternativa favorable para incrementarlosrendimientosdemaízymejorarlanutrición de los consumidores (Sierra et al., 2008). Proceso de obtención del híbrido de maíz H-564C Entre 2004 y 2007 fueron evaluados híbridos trilineales de maíz con alta calidad de proteína, de ahí se definió como sobresaliente el híbrido H-564C, el cual fue propuesto para su liberación oficial por sus ventajas en rendimiento, características agronómicas favorables, tolerancia a la enfermedad del “achaparramiento”, calidad de proteína en virtuddequeposeemayorcontenidodelisinaytriptófanoque elmaíznormal.ÉstehíbridoestáformadoporlaslíneasLT158, LT159 y LT160, las dos primeras que en su origen fueron líneasnormalesmismasquefueronconvertidasalcarácterde altacalidaddeproteína,formanlacruzasimplequeparticipa como progenitor hembra, la cual por sus características agronómicas,sanidad,altorendimientoyestabilidadsepuede emplear en elTrópico Húmedo de México. LalíneamachoLT160cuentaconochoautofecundaciones, buena ACG, fue derivada de la población 62 proveniente del CIMMYT. La línea LT158, es una línea endogámica con cinco autofecundaciones derivada de la población 21 provenientedelCIMMYT;LT159esunalíneaendogámica con similar nivel de endogamia derivada de la población 43 proveniente del CIMMYT. Estos progenitores ofrecen ventajas en su mantenimiento y para la producción comercial de semilla por parte de las empresas y grupos de productores lo que permite la factibilidad real de uso por los agricultores. En los años 2007 y 2008, el híbrido H-564C y sus progenitores fueron caracterizados de acuerdo con la guía técnica para la descripción varietal de maíz (Zea mays L.), propuesta por la unión internacional para la protección de las obtenciones vegetales (UPOV). Este híbrido fue The Mexican National Institute for Research in Forestry, Agriculture and Livestock (INIFAP) in collaboration with the International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT), has generated an H-564C maize trilineal hybrid, with high quality protein that adapts to the tropical region of southeast Mexico. This variety has agricultural advantages and improved yield compared to controls, which make it a viable option to improve maize yield and consumer’s nutrition (Sierra et al., 2008). Obtaining H-564C hybrid maize Between 2004 and 2007, many high quality protein, trilinear maize hybrids were evaluated based on yield, agronomic characteristics as well as nutritional an industrial features. H-564 hybrid was determined to be outstanding due to its advantages in yield, agronomic characteristics, tolerance to corn stunt, improved protein quality as it has higher lysine and tryptophan content compared to regular maize. This maize is a hybrid of the LT158, LT159 and LT160 lines. The first two (originally normal lines and later converted to high quality protein types) form a simple cross that functions as the female parent and can be used in the Humid Tropics of Mexico due to it agronomic characteristics, health, high yield and stability. The male LT160 line is self-fertilized eight times, good CGA and was derived from CIMMYT’s population 62; LT158 is an endogamous line with five self-sterilizations derivedfromCIMMYT’spopulation21;LT159isanother similar endogamous line derived from CIMMYT’s population 43.These parental lines have advantages with regards to maintenance and commercial production by companiesandgroupsofproducers,makingitsuseamong famers a real possibility. In 2007 and 2008, the H-564 hybrid and it parental lines were characterized according the technical guidelines for the description of maize varieties (Zea mays L.) proposed by the International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV). This variety was registered by the INIFAP in the National Catalog of Vegetable Varieties (CNVV), formerly, the catalog of feasible varieties for certification (CVC), in presence of the National Seed Inspection and Certification Service (SNICS) with registration number 2257-MAZ-1133- 300609 (SNICS, 2002).
- 76. H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México 75 registrado e inscrito por el INIFAP en el catálogo de variedades factibles decertificación(CVC),ahoracatálogo nacional de variedades vegetales (CNVV) ante el servicio nacional de inspección y certificación de semillas (SNICS), con el número de registro 2257-MAZ-1133-300609/C, (SNICS, 2002). Con relación a la calidad industrial y nutricional, durante 2007 se evaluaron los híbridos de grano blanco: H-564C, HQ-1, HQ-3 y la variedad de grano amarillo V-556AC, genotipos de maíz con alta calidad de proteína, en los que se determinaron característica físicas, químicas, del nixtamal, la masa y las tortillas, así como los aminoácidos lisinaytriptófano,enendospermo,granoenteroytortillas, siguiendo las metodologías de la american association of cereal chemists AACC (1998), association of official analytical chemists AOAC (1984), las descritas en la norma mexicana para maíces destinados al proceso de nixtamalización, NMX-034(1) (2002) y las declaradas por Salinas y Vázquez (2006). Por lo que se refiere a la calidad de la harina nixtamalizada, ésta consistió en identificar los maíces cuyo índice de flotación fue menor o igual a 20%, color del grano con valores de reflectancia superiores al 55% en el equipo Agtron; posteriormente se evaluó color en harinas de grano sin procesar, cuyos valores deben ser iguales o mayores a 77%.Elcolorsemidióengranoenteroyentortilla,usandoel colorímetroMiniScanXEplus(HunterLab,modelo45/0-L), quedescomponeelcolorentresvariables:L*querepresenta laluminosidadycuyosvaloresvandel100,quecorresponde al blanco, hasta cero para el negro; la escala a* que registra valores positivos cuando están presentes los tonos rojos y adquiere valores negativos cuando registra tonos verdes. La variable b* califica los colores amarillos (+) a azul (-). Con las variables a* y b* se calculó el ángulo del tono hue o tinte(hue=arctana/b),queesunvalorangular,elcualindica el cuadrante correspondiente al color de la muestra en un sistema cartesiano, donde el eje X corresponde a los valores deayelejeYalosdeb,donde0°=colorrojo-púrpura;90°= amarillo; 180°= verde; y 270°= azul (McGuire, 1992). La evaluación final consistió en cuantificar el porcentaje de endospermo córneo, el cual debe ser igual o superior 48%. La evaluación de los híbridos se hizo por duplicado (dos muestras por repetición); por lo tanto, los valores que se presentan en los cuadros de los parámetros de grano, nixtamal, tortilla y harina son el promedio de cuatro determinaciones. In 2007 the following white grain hybrids were valuated industrialandnutritionalquality:H-564C,HQ-1,HQ-3and the yellow grain variety V-556AC, maize genotypes with highqualityproteins,inwhichphysical,chemical,nixtamal dough and tortilla characteristics were established, as well as amino acids lysine and tryptophan, in endosperm, whole grain and tortillas, following methods by the American AssociationofCerealChemistsAACC(1998),Association of Official Analytical Chemists AOAC (1984), and those described in the Mexican regulations for maize used for nixtamalization,NMX-034(1)(2002)aswellasthosestated by Salinas and Vázquez (2006). Theevaluationof thequalityofnixtamalizedflourconsisted of identifying maize with levels of flotation mower than or equal to 20%, and grain color with reflectance values higher than 55% in the Agtron equipment. The color was then evaluated in processed grain flour, with values that must be of at least 77%. Color was measured in whole grains and tortillas, using Mini Scan XE plus (Hunter Lab, model 45/0-L) color meter, that breaks color down into three variables: L* which represents glossiness, and has valuesof100(White)to0(black);scalea*registerspositive valueswhenredtonesarepresentandnegativevaluesinthe presence of green tones. Variable b* grades colors yellow (+)toblue(-).Variablesa*andb*wereusedtocalculatethe angle of the hue tone or tint (hue= arc tan a/b), which is an angular value that indicates the quadrant that corresponds to the color of the simple in a cartesian system, where the X axisrepresentsvaluesofaandtheYaxis,valuesofb,where 0°= color red-purple; 90°= yellow; 180°= green; and 270°= blue (McGuire, 1992). Thefinalevaluationconsistedinquantifyingthepercentage ofcornealendosperm,whichhadtobeequaltoorgreaterthan 48%.Theevaluationof hybridswascarriedoutbyduplicates (twosamplesperrepetition).Therefore,thevaluespresented in the tables for the parameters grain, nixtamal, tortilla and flour are the average of four determinations. Table 1 registers the process to obtain the maize hybrid H-564C, from the derivation of lines to characterization, the registration in SNICS and the official release. Adaptation and yield H-564C adapts to the tropical area of southeastern Mexico in altitudes of 0 to 1 200 masl in climates Aw0, Aw1, Aw2, AmandAf,which,accordingtotheclassificationbyKöppen
- 77. Mauro Sierra Macías et al.76 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 El Cuadro 1 registra el proceso de obtención del híbrido de maíz H-564C, desde la derivación de líneas hasta la caracterización,elregistroanteelSNICSylaliberaciónoficial. Adaptación y rendimiento H-564CseadaptaalaregióntropicaldelsurestedeMéxicoen altitudesde0a1200msnmenclimasAw0,Aw1,Aw2,Amy AfquedeacuerdoconlaclasificacióndeKöppenmodificada porGarcía(1981),correspondealosclimascálidohúmedoy subhúmedo.Particularmente,enevaluacionesdurante2005 bajopresiónnaturaldelaenfermedaddel“achaparramiento” en las localidades de Tlalixcoyan e Ignacio de la Llave, Veracruz, (Cuadro 2), el H-564C rindió en promedio 5.91 t ha-1 a través de tres ambientes, significativamente mayor 15%al0.05deprobabilidad,enrelaciónconeltestigoH-520 (Reyes,1990).EnlalocalidaddeCotaxtla,Veracruz;donde la presencia de la enfermedad fue menor, los rendimientos tanto del H-564C como del híbrido H-520 y los híbridos experimentales fueron mayores. and modified by García (1981), correspond to humid and subhumid climates. Particularly, in evaluations carried out in 2005 under the natural pressure of the disease known as corn stunt in Tlalixcoyan and Ignacio de la Llave, Veracruz, (Table 2), H-564C yielded an average of 5.91tha-1 inthreeenvironments,significantlyhigherby15% tothe0.05probability,thanthecontrolH-520(Reyes,1990). InCotaxtla,Veracruz,wherethepresenceofthediseasewas less, yields of H-564C and H-520 and the experimental hybrids were greater. The advantages in yield and agricultural characteristics of these hybrids is an alternative in maize farming in Veracruz, with the additional advantage of a higher lysine and tryptophan content in H-564C than in normal maize (Mertz,1994;Vasaletal.,1994),whichwouldhelpimprove the nutrition of consumers (Morris and López, 2000). The locations of Tlalixcoyan and Ignacio de la Llave, present lower average yields due to a lower presence of corn stunt. Año Descripción de la actividad 2001-2004 2004-2005 Derivación de líneas de maíz con alta calidad de proteína Formación y evaluación de híbridos trilineales de maíz con alta calidad de proteína 2005-2006 Producción de semilla de híbridos sobresalientes 2006-2007 Validación de híbridos sobresalientes en seis localidades del estado deVeracruz y del sureste de México en terrenos de productores 2007-2008 Caracterización de híbridos sobresalientes de maíz y de sus progenitores Determinación de la calidad industrial y nutricional 2009 Registro ante el SNICS y liberación oficial del H-564C Cuadro 1. Esquema del proceso de obtención del híbrido de maíz H-564C. Table 1. Scheme for the process to obtain maize hybrid H-564C. Híbrido Rendimiento grano (t ha-1 ) X Porcentaje relativoCotaxtla Talixcoyan Ignacio de la Llave H-564C HQ3 HQ1 H-520 H-519C 7.49∗ 7.18∗ 7.47 7 5.66 5.11∗ 4.71∗ 5.29∗ 4.67∗ 2.98 5.13∗ 5.74∗ 4.32 3.71 2.13 5.91∗ 5.88∗ 5.69∗ 5.13 3.59 115 115 111 100 70 X DMS0.05 CV (%) CME 6.69 1.26 11.42 0.58 4.52 0.81 10.84 0.24 4.26 1.11 13.71 0.45 5.15 0.6 12.58 0.42 Cuadro 2. Rendimiento experimental del híbrido H-564C, en comparación con genotipos comerciales y experimentales de maíz en Veracruz. Pimavera-verano, 2005. Table2.ExperimentalyieldofthehybridH-564C,incomparisontocommercialandexperimentalgenotypesofmaize inVeracruz. Spring-Summer, 2005. * = significancia estadística (p= 0.05); DMS= diferencia mínima significativa; CME= cuadrado medio del error.
- 78. H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México 77 Las ventajas de rendimiento y características agronómicas deestoshíbridos,representaunaalternativaenlaproducción demaízporlosagricultoresmaicerosdelestadodeVeracruz, con la ventaja adicional de un mayor contenido de lisina y triptófano de H-564C con relación al maíz normal (Mertz, 1994; Vasal et al., 1994), lo que ayudaría a mejorar la nutrición de los consumidores (Morris y López, 2000). Las localidades de Tlalixcoyan e Ignacio de la Llave, registran rendimientos medios más bajos debido a una mayor presencia de la enfermedad del “achaparramiento”. Tolerancia al “achaparramiento” Con relación a la presencia de daño por “achaparramiento” en planta y mazorca y considerando la sintomatología que incluye: coloración amarillo rojizo en hojas en los tercios de las plantas, reducción de altura y proliferación de mazorcas durante el período de llenado de grano; mazorcas pequeñas, chupadas y sin grano al momento de la cosecha (Sierraetal.,2007),seencontróqueH-564Caligualquelos híbridos experimentales HQ3 y HQ1 y H-520, registraron porcentajes de planta y mazorca con “achaparramiento” significativamente más bajos y con menor severidad de daño, en relación con el testigo H-519C, primer híbrido de maíz con alta calidad de proteína generado para el trópico mexicano (Cuadro 3). Particularmente, H-564C registró valores 10.99% de plantas con daño por achaparramiento, con la calificación de severidad más baja (1.67) y consecuentemente los porcentajes de mazorcas dañadas también más bajos (7.36%), valores que sugieren relativa tolerancia de este híbrido a la enfermedad. Tolerance to corn stunt In relation to damage by corn stunt in the plant and ear, and considering the symptomatology which includes reddish- yellowcoloringinleavesinonethirdoftheplants,reduction in height and the proliferation of ears during the period of filling of grains, along with small, thin and grain less ears at the moment of harvesting (Sierra et al., 2007), it was foundthatH-564C,aswellastheexperimentalhybridsHQ3 and HQ1 and H-520, presented percentages of plants and ears with significantly lower degrees of corn stunt and less severedamage,inrelationtocontrolH-519C,thefirstmaize hybrid with high protein quality generated for the Mexican tropics(Table3).Particularly,H-564Cpresented10.99%of plants with damage from corn stunt, with the lowest degree of severity (1.67), and consequently, the lowest percentage of ears damaged (7.36%); these values suggest a relative tolerance of this hybrid to the disease. Validation through six fields, carried out in 2006 (Table 4), H-564Cregisteredaverageyieldsof5.42tha-1 ,statistically similartoH-520(5.38tha-1 ),anormalmaizehybridreleased more recently and 24% more than the synthetic varietyVS- 536 (4.37 t ha-1 ), more widely used in southeastern Mexico. These results suggest the free use of the hybrid H-564C. Agronomic characteristics In terms of the agricultural characteristics, during the spring- summercycleof 2006,underrainyconditions,hybrid H-564C displayed a low plant and ear height of 229 and 110 cm Cuadro 3. Daño y severidad por achaparramiento en planta y mazorca de genotipos de maíz en Veracruz. Primavera-verano, 20051/ . Table 3. Damage and severity of stunt in the plant and ear of maize genotypes in Veracruz. Spring-Summer, 20051/ . Híbrido Plantas con achaparramiento (%) Severidad del dañoa/ Mazorcas con achaparramiento (%) H-564C HQ3 HQ1 H-520 H-519C 10.99∗ 10.71∗ 13.8∗∗ 15.5∗∗ 31.14 1.67∗ 1.89∗ 2.56∗∗ 2.22∗ 4.89 7.36∗ 12.79∗ 11.16∗ 18.27∗ 36.93 X DMS0.05 DMS0.01 CV (%) CME 21.67 6.57 8.69 17.01 13.59 2.97 0.81 1.07 29.16 0.75 21.83 12.18 16.11 25.09 1.17 1/ = promedio de las localidades de Cotaxtla, Tlalixcoyan e Ignacio de la Llave, Veracruz; ∗, ∗∗ = significancia estadística al 0.05 y 0.01 de probabilidad respectivamente; DMS= diferencia mínima significativa; a/ = escala de calificación de 1 a 9, donde 1 representa el menor daño y 9 la mayor afectación.
- 79. Mauro Sierra Macías et al.78 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Lavalidaciónatravésdeseisparcelasconducidasen2006 (Cuadro 4), el H-564C registró rendimientos medios de 5.42 t ha-1 , estadísticamente similar a H-520 (5.38 t ha- 1 ), híbrido de maíz normal de más reciente liberación y 24% más que la variedad sintética VS-536 (4.37 t ha-1 ), de mayor uso comercial en el sureste mexicano. Estos resultados sugieren usar comercialmente el híbrido H-564C. Características agronómicas Encuantoasuscaracterísticasagronómicas,duranteelciclo primavera-verano 2006 bajo condiciones de temporal, el híbrido H-564C registró altura de planta y mazorca baja con 229 y 110 cm para cada variable respectivamente, 56 días a floración masculina y 57 a floración femenina, alcanza su madurez fisiológica entre 90 y 100 días y la cosecha puede efectuarse a 120 días. Es tolerante al acame, con buen aspecto y sanidad de planta y mazorca, excelente cobertura de mazorca, con 14 hileras, grano blanco y de textura semicristalino. Tolerante a la enfermedad de “achaparramiento”, enfermedad que durante los últimos años ha cobrado importancia, sobre todo en áreas maiceras de las zonas centro y sur del estado de Veracruz, donde la producción de maíz para elote es importante. H-564C registró los porcentajes más bajos de plantas con síntomas, lamenorseveridadylosporcentajesmásbajosdemazorcas con daño de “achaparramiento” (Cuadro 5 y Figura 1). Lo anterior sugiere que es un material que puede adaptarse y ser sembrado para la producción comercial de maíz. respectively, 56 days to male flowering and 57 to female flowering;physiologicalripenessisreachedin90to100days and harvest can be performed after 120 days. It is tolerant to lodging,withagoodaspectandplantandearhealth,excellent earcoverage,with14rows,whitegrainandasemi-crystalline texture. It is tolerant to stunt, which has gained importance, especially in maize-growing areas of the center and south of Veracruz, where maize production for corn is significant. H-564C displayed the lowest percentages for plants with symptoms,theleastseverityandthelowestpercentagesofears withstuntdamage(Table5andFigure1).Thissuggeststhatit isadaptableandcanbeusedforcommercialmaizeproduction. Genotipo Ignacio de la Llave Tlalixcoyan Cotaxtla Mata de Agua Martínez de la Torre Rodríguez Clara X Porcentaje relativo (%) H-564C 6.65∗∗ 5.18∗ 7.74∗ 5.82∗∗ 4.98∗ 2.15 5.42 124 H-520 5.49∗∗ 4.5∗ 7.33∗ 7.52∗ 4.15∗ 3.3∗ 5.38∗ 123 HQ3 5.8∗∗ 5.2∗ 7.78∗ 5.71∗ 4.02∗ 2.26 5.13∗ 117 HQ1 5.73∗∗ 4.98∗ 7.31∗ 5.2∗∗ 3.82∗∗ 3.3∗ 5.06∗ 116 VS-536 5.06∗∗ 3.64∗∗ 6.58∗ 4.58 4.15 2.23 4.37 100 X 5.21 4.23 7.02 5.15 3.91 2.74 4.73 CV (%) 13.97 16.38 8.55 13.73 10.85 15.05 12.68 DMS0.05 1.68 1.57 1.36 1.62 1.01 0.93 0.49 DMS0.01 2.44 2.25 1.95 2.32 1.46 1.34 0.66 CME 0.52 0.48 0.36 0.5 0.18 0.17 0.36 Cuadro4.Rendimientodegrano(tha-1 )delhíbridoH-564CenparcelasdevalidacióndelestadodeVeracruz. Primavera-verano, 2006. Table 4. Grain yield (t ha-1 ) of the hybrid H-564C in validation fields in the State of Veracruz. Spring-Summer, 2006. ∗, ∗∗ = significancia de los tratamientos con p= 0.05 y p= 0.01 respectivamente; DMS= diferencia mínima significativa. 1/ = escala 1 a 5, donde: 1= mejor y 5= peor. Característica H-564C H-520 VS-536 Altura de planta (cm) Altura de mazorca 229 110 233 111 234 118 Días a floración 57 56 55 Aspecto de planta1/ 1.88 1.75 2.46 Sanidad de planta1/ 1.96 1.88 2.58 Mazorcas podridas (%) 4.19 5.72 6.38 Aspecto de mazorca1/ 1.5 1.8 2.35 Sanidad de mazorca1/ 1.5 1.9 2.45 Coberturademazorca(%) 97.2 97.39 93.2 Cuadro 5. Características agronómicas del híbrido de maíz H-564C,H-520yVS-536enVeracruz.Primavera- verano, 2006. Table 5. Agricultural characteristics of maize hybrids H-564C, H-520 and VS-536 in Veracruz. Spring- Summer, 2006.
- 80. H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México 79 Contenido de lisina y triptófano Desde el punto de vista nutricional, los maíces con alta calidad de proteína tuvieron más lisina y triptófano en el endospermo que el testigo normal, y muy próximos a los valores informados en la literatura para los maíces de alta calidad de proteína. Destaca el híbrido HQ-3 por haber sido de mayores contendidos de estos aminoácidos en su endospermo, análogamente fue el de mayor contenido de triptófano en grano entero, observando que durante la transformaciónatortillaseperdió27%,deesteaminoácido, valor que fue ligeramente superior a 15% informado por Ortega et al., (1986). El híbrido H-564C tiene mayor contenido de lisina y triptófano en el endospermo, grano entero y tortillas, que el maíz normal; particularmente, este híbrido registró 72% más lisina y 56% más triptófano en el grano entero que el maíz normal (Cuadro 6). Calidad nixtamalera Por las características de calidad del híbrido H-564C, se recomienda para las industrias de la masa y la tortilla y de harina nixtamalizada, ya que es de grano blanco (85% de índice de reflectancia) y tamaño pequeño, textura dura (flota 23% de granos) y una densidad de 79.5 kg hL-1 . En el proceso de nixtamalización registra valores medios de 47%dehumedadennixtamaly3%desólidosdesprendidos. Cada kilogramo de maíz nixtamalizado, proporciona 1.55 kg de tortillas, las cuales tienen una humedad de 43.4%, color crema clara, son elásticas y suaves, características que están dentro de las especificaciones de la norma NMX (2002)paralosmaícesdestinadosalaelaboracióndetortillas (Cuadro 7 y 8). Content of lysine and tryptophan Fromanutritionalpointofview,highqualityproteinmaize contain more lysine and tryptophan in the endosperm than thenormalcontrol,anddisplaysvaluesverysimilartothose reportedbyliteratureonhigh-proteinqualitymaize.Hybrid HQ-3 stands out as containing more of these aminoacids in its endosperm. Similarly, it contained the highest levels of tryptophan in whole grains, yet lost 27% of this aminoacid in the tortilla-making process, according to Ortega et al., (1986). The hybrid H-564C has a greater content of lysine and tryptophan in the endosperm, whole grain and tortillas than normal maize; particularly, this hybrid presented 72% more lysine and 56% more tryptophan in whole grains than normal maize (Table 6). Figura 1. Aspecto de planta del híbrido H-564C. Figure 1. Aspect of the hybrid H-564C plant. H-564C Cuadro 6. Contenidos de aceite, lisina y triptófano en genotipos de maíz con alta calidad de proteína. Cotaxtla, Veracruz, 2007. Table 6. Content of oil, lysine and tryptophan in maize genotypes with high quality of proteins. Cotaxtla, Veracruz, 2007. ∗ = significancia de los tratamientos con p= 0.05; DMS= diferencia mínima significativa. Genotipo Aceite (%) Lisina (%) Triptófano (%) Endospermo Grano entero Endospermo Grano entero Tortillas H-564C 4.23 0.233 0.352∗ 0.066 0.086 0.058 HQ-1 4.41∗ 0.23 0.31 0.071∗ 0.075 0.068 HQ-3 4.28 0.262∗ 0.294 0.076∗ 0.104∗ 0.076 V-556AC 4.23 0.248 0.334 0.066 0.081 0.081∗ DMS0.05 0.12 0.006 0.008 0.0057 0.0126 0.0059 Maíz con alta calidad de proteína 0.289 0.414 0.072 0.0989 0.903 Maíz normal (testigo) 0.21 0.252 0.045 0.055 0.05
- 81. Mauro Sierra Macías et al.80 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Genotipo Humedad (%) Sólidos RTF Fuerza (gF) Color Hue (o) Nixtamal Tortillas (%) 2 h 24 h 2 h 24 h H-564C 47 43.4∗ 3 1.55∗ 470.5∗ 717.7∗ 91.3 91.4∗ HQ-1 46.9 43.9∗ 3.6∗ 1.51 465.3∗ 480.1 90.6 91.7∗ HQ-3 48.8∗ 42.5∗ 3.2 1.43 483.7∗ 537.2 91.4 91.5∗ V-556AC 45.1 40.2 2.9 1.51 427.3 567.1 80.2 80.9 DMS 1.47 2.8 0.2 0.03 25.1 81.8 0.9 NMX034(2002) 36-42 < 5 DMS=diferenciamínimasignificativa;RTF=rendimientodetortillafría;gF=gramofuerza;(o)=tonodelacoloraciónenelHunterLab;∗ =significanciadelostratamientos con p= 0.05. Cuadro 8. Parámetros de calidad de nixtamal y tortillas del híbrido H-564C. Cotaxtla, Veracruz, 2007. Table8. Quality parameters of nixtamal and tortillas made with hybrid H-564C. Cotaxtla, Veracruz, 2007. Destaca pues, que el híbrido H-564C tiene alto valor de reflectancia de sus harinas nativas (x= 85%), elevada absorción de agua de su nixtamal (47%) y sus tortillas (43.4%), lo que se reflejó en un mayor rendimiento de tortillas (1.55 kg kg-1 de maíz procesado). El híbrido H-564C cumple con las especificaciones de la norma mexicana, para maíces destinados al proceso de nixtamalización y se puede procesar exitosamente por la industria de harina nixtamalizada. Por lo anterior, este híbrido de alta calidad proteínica, es una alternativa viable para mejorar la nutrición y elaborar tortillas con buena calidad comercial (Figura 2). Quality of nixtamalization Due to the quality characteristics of the hybrid H-564C, it is recommended for dough and the nixtamilized flour industries, sinceithas whitegrains (85% reflectancerate) and a small size, hard texture(23% of grains float) and a density of 79.5 kg hL-1 . In the process of nixtamalization, it presents average values of 47% humidity in nixtamal and 3% of detached solid. Each kilogram of nixtamalized maize produces 1.55 kg of tortillas with a humidity of 43.4%, a light cream color, they are soft and elastic, i.e., characteristics specified in the NMX regulations (2002) for maize for the production of tortillas (Tables 7 and 8). Genotipo Peso 100 granos (g) Peso hectolitrico kg hL-1 IF (%) Textura Reflectancia Color Hue (o) GE Harina GE Harina H-564C 27.2 79.5 23 D 54 85 82.5 89.7 HQ-1 26.97 75.4 39 I 55 81 83.5 89.9 HQ-3 27.38 79.1 26 D 56 88 82.8 90.1 V-556AC 24.9 82.5 17 D 38 78 65.5 80.3 DMS 2.45 1.12 7 2 1.1 0.24 NMX/034(2002)φ > 74 < 40 > 55 > 77 Cuadro 7. Características físicas del grano en el híbrido de maíz H-564C. Cotaxtla, Veracruz, 2007. Table 7. Physical characteristics of the grain in maize hybrid H-564C. Cotaxtla, Veracruz, 2007. IF= índice de flotación; GE= grano entero; I= intermedio; D= duro; (o)= tono de la coloración en el Hunter Lab, DMS= diferencia mínima significativa, φ = valores establecidos por la norma mexicana para maíz nixtamalizado.
- 82. H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México 81 Producción de semilla ParalaproduccióndesemillaconhíbridoH-564C,sedeben establecerlotesaisladosdedesespigamiento,enloscuales el progenitor hembra, es la cruza simple LT-158∗LT-159 y el progenitor macho es la línea LT-160. Se recomienda sembrar primero la línea macho y tres días después la cruza simple hembra, en una relación hembra: macho de 4:2 ó de 6:2. En relación con los progenitores, bajo condiciones de riego en el Campo Cotaxtla, Veracruz, las líneas LT158, LT159 y LT160 registran buen rendimiento per se, lo que facilita el incremento de su semilla en categorías básica y registrada (González et al., 1990; Vasal et al., 1994; Vasal y Córdova, 1996; Espinosa et al., 1998; Ramírez et al., 1998). Sin embargo, la ventaja mayor la ofrece la cruza simple LT158∗LT159 usada como progenitor hembra, con un rendimiento de 5.59 t ha-1 (Cuadro 9). Lo anterior representa ventajas económicas en la producción comercial de semilla certificada, para las empresas que incrementen y distribuyan este híbrido (Espinosa et al., 1998; Sierra et al., 2005). It is worth mentioning, therefore, that hybrid H-564C has a high reflectance of its native flours (x= 85%), a high water absorption of its (47%) and its tortillas (43.4%), which is reflected on a greater yield of tortillas (1.55 kg kg-1 of processed maize). Hybrid H-564C complies with the specifications of Mexican regulations for maize for nixtamalization, and it can be successfully processed by the nixtamalized flour industry. This makes this high-quality protein hybrid a viable alternative to improve nutrition and produce good commercial quality tortillas (Figure 2). Seed production For the production of seeds with hybrid H-564C, isolated detasseling batches must be established, in which the female parent is the simple breed LT-158LT-159 and the male parent is line LT-160. It is recommended to plant the male line first, and three days later, the simple female breed, in a female: male relation of 4:2 or 6:2. Regarding the relations with the parents, under irrigation conditions in the Cotaxtla Field, Veracruz, lines LT158, LT159 and LT160 displayed a good yield per se, which helps increase their seeds in basic and registered categories (González et al., 1990; Vasal et al., 1994; Vasal y Córdova, 1996; Espinosa et al., 1998; Ramírez et al., 1998). However, the greatest advantage is found in simple breed LT158∗LT159 used as a female parent, with a yield of 5.59 t ha-1 (Table 9). This represents economic advantages in the commercial production of certified seeds for companies to increase and distribute this hybrid (Espinosa et al., 1998; Sierra et al., 2005). H-564C Figura 2. Tortillas de alta calidad proteínica elaboradas con maíz H-564C. Figure 2. High-quality protein tortillas made with maize hybrid H-564C. Genealogía Rendimiento de semilla (t ha-1 ) 2006A Rendimiento de semilla (t ha-1 ) 2006B Rendimiento de semilla (t ha-1 )2009A LT158∗LT159 LT158 LT159 LT160 5.36 SD SD 2.32 7.41 1.1 2.1 2.3 5.59 2.16 2.07 1.26 Cuadro 9. Rendimiento promedio de progenitores del H-564C bajo condiciones de riego y temporal. Cotaxtla 2006A, 2006B y 2009A. Table 9. Average yield of parents of H-564 Cunder rainy and irrigation conditions. Cotaxtla 2006A, 2006B and 2009A. SD= sin dato;A= ciclo otoño-invierno, B= ciclo primavera-verano.
- 83. Mauro Sierra Macías et al.82 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Para garantizar la pureza genética, la semilla del híbrido H-564Cysusprogenitores,debeproducirseenlotesaislados, separadosdeotrosterrenossembradosconmaízalmenos200 m para semilla certificada y 300 m para semilla registrada, o bien con 20 días de diferencia en la fecha de siembra, de manera que no haya coincidencia de la floración del lote de producción de semilla con otros lotes vecinos. La siembra de los progenitores hembra y macho para obtener semilla certificadadeberáhacerseenunarelaciónhembra:macho4:2, obien2:1,paralograrunabuenapolinización.Enlaformación de la cruza simple hembra debe usarse como hembra la línea LT158 y como macho la LT159, en una relación hembra: machode4:2obien2:1,lasespigasdelosprogenitoreshembra deberán ser eliminadas antes de la emisión de polen. El incremento de semilla básica puede hacerse en lotes aislados de polinización libre en una superficie de al menos 1 000 m2 , teniendo cuidado en los aspectos de aislamientos y desmezcles sugeridos para la conservación y mantenimiento de la identidad varietal. La semilla de estosmaterialespuedeserproducidaenprimavera-veranou otoño-invierno.Sinembargo,lasiembradeotoño-invierno permiteunmejorcontroldehumedadenelsueloyhumedad relativa, pero sobretodo la oportunidad de cosecha, secado y comercialización durante el ciclo primavera-verano. Con relación a la fertilización, se recomienda aplicar 20% adicionaldelnitrógenorecomendadoparalaproducciónde grano y 30 unidades de potasio. CONCLUSIONES ElhíbridoH-564Cregistrórendimientocompetitivo,buena coberturademazorca,asícomoaspectoysanidaddeplantay mazorca,ytoleranciaalaenfermedaddelachaparramiento, elementos que permiten recomendarlo para su siembra comercial. El híbrido H-564C presenta características idóneas para satisfacerlademandadelaindustriadelamasaylatortilla,ya quecumplenconlasespecificacionesdelanormamexicana para maíces destinados al proceso de nixtamalización. El híbrido H-564C puede ser procesado exitosamente por laindustriadeharinanixtamalizada,yaquedesprendegran parte de su pericarpio después de la nixtamalización. To guarantee genetic purity, the seeds of hybrid H-564C and its parents must be produced in isolated batches, separated from other fields containing maize by at least 200 m for certified seeds, and 300 m registered seeds, or with a 20-day difference in the dates of plantation, to avoid coincidences of the seed production batch with other neighboring batches. The plantation of male and female parents to obtain certified seeds must be carried out in a female: male relation of 4:2, or 2:1, to optimize pollination. In the formation of the simple female breed, line LT158 must be used as a female and as a male, line LT159, in a female: male relation of 4:2 or 2:1, the ears of the female parents must be eliminated before emitting pollen. The increase in basic seed can be carried out in isolated pollination batches in a surface of at least 1 000 m2 , with caution for the aspects of isolation and remixes suggested for the conservation and maintenance of the varietal identity. Seeds of these materials can be produced in the spring-summer or the autumn- winter. However, the autumn-winter plantation helps control relative humidity and humidity in the soil better, but particularly the opportunity to harvest, dry and commercialization during the spring-summer. In terms of fertilization, it is recommended to apply an additional 20% more of nitrogen than recommended for the production of grain, along with 30 units of potassium. CONCLUSIONS Hybrid H-564C displayed a competitive yield, good ear coverage, as well as plant and ear health and aspect, and tolerance to stunt, all of which make it recommendable for commercial use. Hybrid H-564C displays ideal characteristics to satisfy the demand of the dough and tortilla industry, since they comply with the specifications of Mexican regulations on maize for nixtamalization. Hybrid H-564C can be successfully processed by the nixtamalized flour industry, since it releases a large portion of its pericarp after nixtamalization.
- 84. H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México 83 El nuevo híbrido de maíz de alta calidad proteínica, es una alternativa viable para incrementar los rendimientos, mejorar la nutrición y elaborar tortillas con buena calidad comercial. LITERATURACITADA American Association of Cereal Chemists (AACC) 1998. Approved methods of theAmerican association of cereal chemists.10th. edition. The Association: St. Paul, MN. USA. 1 200 p. Association of Official Analytical Chemists (AOACH). 1984.OfficialMethodsofAnalysistheAssociation of Official Analytical Chemists. 13th edition. 132-133 p. Chávez, A. and Chávez, M. 2004. La tortilla de alto valor nutritivo. Mc Graw Hill. D. F., México.110 p. Espinosa, C. A.; Ortiz, C. J.; Ramírez, F. A.; Gómez, M. N. y Martínez, G. A. 1998. Estabilidad y comportamiento de líneas per se y cruzas de maíz en la producción de semilla. Agric. Téc. Méx. 24(1):27-36. Espinosa, C. A.; López Pereira, M. A.; Gómez, M. N.; Betanzos, M. E.; Sierra, M. M.; Coutiño, E. B.; Aveldaño, S. R.; Preciado, O. E. y Terrón, A. D. 2003. Indicadores económicos para la producción y uso de semilla mejorada de maíz de calidad proteínica (QPM) en México. Agronomía Mesoamericana. 14(1):105-106. Espinosa, C. A.; Gómez, M. N.; Sierra, M. M.; Betanzos, M.E.yCaballero,H.F.2006.Variedadesehíbridos de maíz de calidad proteínica en México. Ciencia. 57(3):28-34. García, E. 1981. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen. 3ra. edición. Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Geografía. D. F., México. 252 p. Gómez, M. N. 1986. Aptitud combinatoria de maíces tropicales y subtropicales en la región de transición baja de Guerrero. Rev. Fitotec. Mex. 8(1):3-19. González, G. C.; Molina, G. J. D. y Martínez, G. A. 1990. Implicaciones del rendimiento per se y de la ACG de líneas autofecundadas de maíz (Zea mays L.) en la predicción de cruzas simples de alto rendimiento. Agrociencia. 1(2):29-42. The new maize hybrid has high quality protein, it is a viable alternative for increasing yields, improve nutrition and producing commercial-quality tortillas. Larkins, B. A.; Dannehoffer, D. F.; Bostwick, E. O.; Moro G. A. and López, M. A. 1994. Opaque 2 modifiers, what they are and how they work, In: quality protein maize. 1964-1994. Proc. of the internationalsymposiumonqualityproteinmaize. EMBRAPA/CNPMS, Sete Lagoas MG Brasil. 133-148 p. Mertz,E.T.1994.Thirtyyearsofopaque2maize.In:quality proteinmaize.1964-1994.Proc.ofSymp.ofquality protein maize. EMBRAPA/CNPMS, Sete Lagoas M. G. Brasil. 1-10 p. Mertz, E. T.; Bates, L. S. and Nelson, O. E. 1964. Mutant gene that changes protein composition and increase lisine content of maize endosperm. Science. 145:279-280. McGuire, R. G. 1992. Reporting objective color measurements. Hort. Sci. (27):1254-1255. Morris, M. L. y López, P. M. A. 2000. Impactos del mejoramiento de maíz en América Latina 1966- 1997. CIMMYT. D. F., México. 45 p. Norma mexicana para maíces destinados al proceso de nixtamalización, NMX-FF-034-2002-SCFI- Parte 1 (2002). Productos alimenticios no industrializados para consumo humano-cereales- maíz blanco para proceso alcalino para tortillas de maíz y productos de maíz nixtamalizado. Especificaciones y métodos de prueba. SAGARPA. Dirección General de Normas. D. F., México. 18 p. Ortega, C. A.; Villegas, E. and Vasal, S. K. 1986. A comparativestudyofproteinchangesinnormaland qualityproteinmaizeduringtortillamaking.Cereal Chemistry. 63:446-451. Ramírez, D. J. L.; Ron, P. J.; Sánchez, G. J.; García, A. y Maya, J. B. 1998. Aptitud combinatoria general y correlaciones fenotípicas entre líneas y mestizos de maíz.Agronomía Mesoamericana. 9(2):69-76. Reyes, C. P. 1990. Diseño de experimentos aplicados. Editorial Trillas 3ra. edición. 348 p. End of the English version
- 85. Mauro Sierra Macías et al.84 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Salinas, M. Y. y Vázquez, C. M. G. 2006. Metodologías de análisis de calidad nixtamalera-tortillera en maíz. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Chapingo, Estado de México. México. Folleto técnico. Núm. 22. 80 p. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, PescayAlimentación(SAGARPA).2004.Servicio de Información y Estadística Agroalimentaria y Pesquera.SubsistemadeInformaciónAgrícola.D. F., México. Versión en CD. Sierra, M. M.; Palafox, C. A.; Rodríguez, M. F. A.; Espinosa, C.A.;Vásquez, C. G.; Zambada, M.A.; Rodríguez, R. R. y Barrón, F. S. 2008. H-564C, híbridodemaízconaltacalidaddeproteínaparael trópico húmedo de México. Campo Experimental Cotaxtla.CIRGOC-INIFAP.Desplegabletécnica. Núm. 6. Sierra, M. M.; Palafox, C. A.; Becerra, L. E. N.; Córdova, O. H.; Espinosa, C. A. y Rodríguez, M. F. 2007. Comportamiento de híbridos de maíz con alta calidad de proteína, por su buen rendimiento y tolerancia al “achaparramiento”. Agronomía mesoamericana. 18(1):93-101. Sierra, M. M.; Palafox, C.A.; Espinosa, C.A.; Caballero, H.F.;Rodríguez,M.F.;Barrón,F.S.yValdivia,B. R.2005.Adaptabilidaddehíbridostriplesdemaíz y de sus progenitores para la región tropical del sureste de México. Agronomía mesoamericana. 16(1):13-18. Sierra, M. M.; Márquez, S. F.; Valdivia, B. R.; Córdoba, O. H.; Lezama, G. R. y Pescador, R. A. 2004. Uso de probadores en la selecciónde líneas para formar híbridos de maíz (Zea mays L.). Agric. Téc. Méx. 30(2):169-181. Sierra,M.M.;Palafox,C.A.;Rodríguez,M.F.A.;Espinosa, C.A.;Gómez,M.N.;Caballero,H.F.;Barrón,F.S. y Zambada, M.A. 2004a. H-518 y H-520, híbridos trilineales de maíz para el trópico húmedo de México.CampoExperimentalCotaxtla.CIRGOC- INIFAP. Veracruz, México. Folleto técnico. Núm. 38. 17 p. Sierra, M. M.; Palafox, C. A.; Cano, R. O.; Rodríguez, M. F. A.; Espinosa, C. A. y Turrent, F. A. 2001. DescripciónvarietaldeH-519C,H-553CyV-537C, maíces con alta calidad de proteína para el trópico húmedodeMéxico.CampoExperimentalCotaxtla. SAGARPA-INIFAP. Veracruz, México. Folleto técnico. Núm. 30. 21 p. Sierra, M. M.; Rodríguez, M. F. A.; Castillo, G. R. A. y Márquez, S. F. 1992. La aplicación de los parámetros de estabilidad en el mejoramiento de maíz de la región sur de México. In: memorias del simposium de interacción genotipo ambiente en genotecnia vegetal. Guadalajara, Jalisco. 239-260 p. ServicioNacionaldeInspecciónyCertificacióndeSemillas (SNICS) 2002. Guía técnica para la descripción varietal de maíz (Zea mays L.). SAGARPA- SNICSS. Distrito Federal, México. 20 p. Vasal, S. K. y Córdova, O. H. 1996. Heterosis en maíz: acelerando la tecnología de híbridos de dos progenitores para el mundo en desarrollo. In: memoriasdelcursointernacionaldeactualización en fitomejoramiento y agricultura sustentable. Buenavista Saltillo, Coahuila, México. 32-54 p. Vasal, S. K. 1994. High quality protein corn. In: specialty corn. Hallauer, A. R. Ed. CRC press. Boca Ratón Fl. 75 p. Vasal,S.K.;Srinivasan,G.;Crossa,J.andBeck,D.L.1992a. Heterosis and combining ability of CIMMYT’s subtropical and temperate early maturity maize germplasm. Crop Sci. 32(4):884-890. Vasal, S. K.; Srinivasan, G.; Han, C. and González, C. F. 1992b. Heterotic patterns of eighty-eigh white subtropical CIMMYT maize lines. Maydica. 37:319-327. Vasal,S.K;Vergara,A.N.yMcLean,S.1994.Estrategias en el desarrollo de híbridos tropicales de maíz. Agronomía Mesoamericana. 5(2):184-189. Vasal, S. K. andVillegas, E. 2001.The quality protein maize revolution. Improved nutrition and livelihoods for thepoor.CIMMYT.ElBatán,Texcoco,México.7p.
- 86. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 85-96 ACTUALIZACIÓN DEL MAPA DE USO DEL SUELO AGRÍCOLA EN EL ESTADO DE GUANAJUATO* UPDATING THE AGRICULTURAL SOIL USE MAP IN THE STATE OF GUANAJUATO Roberto Paredes Melesio1§ ,Andrés Mandujano Bueno1 ,Alfredo Josué Gámez Vázquez1 e Hilario García Nieto1 1 Campo Experimental Bajío. INIFAP. Carretera Celaya-San Miguel de Allende, km. 6.5. Celaya, Guanajuato, México. C. P. 38110. Tel. 01 (461) 6115431 y 6177740. (andres-mbueno@hotmail.com), (gamez.josue@inifap.gob.mx), (inifapnieto@prodigy.net.mx). § Autor para correspondencia: paredes.roberto@inifap.gob.mx. * Recibido: marzo de 2010 Aceptado: enero de 2011 RESUMEN Las cartas de uso del suelo precisas y actualizadas a nivel estatal por una parte son un elemento primordial para la planeación del desarrollo agrícola, pecuario y forestal; por otra parte contribuyen a la toma de decisiones en los programas de apoyo al campo. En el estado de Guanajuato, la actividad agrícola involucra de manera directa e indirecta la cuarta parte de la población. Además, aporta un porcentaje considerable al producto interno bruto (PIB) estatal. El objetivo de este estudio fue actualizar la carta de uso del suelo agrícola del estado de Guanajuato. Este se efectuó durante el periodo 2006-2009 en los 46 municipios de Guanajuato. Se digitalizó en pantalla tomando como base 910 ortofotos digitales (escala 1:10 000) utilizando la aplicación Autodesk Map versión 5.0 (producto de cartografía basado en AutoCAD). La digitalización se validó utilizando como apoyo el programa Google Earth se realizórecorridoencampoparasolventardudas.Seclasificó el uso del suelo en función de la fuente de agua: temporal (precipitación pluvial), riego (por gravedad, bombeo de pozo profundo, bombeo directo de cuerpos de agua y agua residual); y humedad residual (enlames). Para el cálculo de la superficie se generaron capas de información; así como mapas temáticos. Actualmente la superficie dedicada a la actividad agrícola en el estado de Guanajuato es de 1 019 ABSTRACT Accurate and updated state soil use maps are crucial in the planning of agricultural, cattle and forest development, whereas they also contribute to decision-making in the rural support programs. In the State of Guanajuato, agricultural activity directly and indirectly invokes one quarter of the total population. It also contributes a considerable portion of the Gross Domestic Product. The aim of this study was to update the soil use map of the State of Guanajuato. This was carried out between 2006 and 2009 in the 46 municipal areas of Guanajuato. It was digitized onscreen based on 910 digital orthophotos (scale of 1:10 000) using the application Autodesk Map version 5.0 (cartography product based on AutoCAD). The digitization was validated using Google Earth as a support, and the areas were visited in order to clarify any possible doubts. Soil use was classified according to the source of water: seasonal (rainfall), irrigation (by gravity, pumping from deep wells, pumping directly from bodies of water and residual water); and residual humidity (enlames). To calculate the surface, layers of information were created, along with thematic maps. Currently, the surface dedicated to farming activities in the State of Guanajuato is of 1 019 557 hectares, representing a reduction of 163 422 ha (5%) since the
- 87. Roberto Paredes Melesio et al.86 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 557 hectáreas; lo que representa una disminución de 163 422 ha (5%) con referencia al último estudio realizado. El Distrito de Desarrollo Rural 005 tiene la mayor superficie agrícolacon39%deltotalestatal(242000ha)yconcentrael mayor porcentaje de superficie bajo la modalidad de riego. Elbombeodepozosprofundoseslaactividadmásempleada para el riego (26% de la superficie). Palabrasclave:Guanajuato,ortofotodigital,riego,Sistema de Información Geográfica, suelo agrícola. INTRODUCCIÓN En el estado de Guanajuato las actividades agrícolas se efectúanen1.2millonesdehectáreasdelascualespocomás de 430 mil (36%) se cultivan bajo condiciones de riego. El sectoragropecuarioaportael6.6%delPIBenelestado(plan de gobierno Guanajuato 2006-2012); sin embargo, 25% de la población (1.12 millones) depende de forma directa e indirecta de las actividades agropecuarias. Planear el desarrollo requiere implementar acciones que contribuyan a lograr el aprovechamiento sustentable de los recursos naturales, para satisfacer las necesidades actuales yfuturasdealimentosymateriasprimas.Entrelasacciones queactualmenteseaplicanconelapoyodelostresnivelesde gobierno,destacanlosrelacionadosconmejorarlaeficiencia de aprovechamiento del agua (UPIE, 2004). La actividad agrícola en el estado de Guanajuato es muy dinámica en cuanto a la superficie y cultivos establecidos, debido a cambios en el uso del suelo, crecimiento urbano, migración, aspectos económicos (precio de los productos) y disponibilidad de agua (García et al., 2002). Laactividadagrícolautilizamásde80%delaguadisponible. LasfuentesdeaguaenGuanajuatosondiversas:precipitación pluvial, superficiales (lagos, ríos, presas, pequeños cuerpos de agua) y alternativas (agua tratada), (Ortega, 2008). Elordenamientodelterritoriosedefinecomoelconocimiento preciso del uso del suelo, la dinámica con que se modifica y los factores que lo causan (UPIE, 2004). El estudio previo sobre el uso del suelo agrícola en Guanajuato elaboró cartografía a partir de ortofotos escala 1:20 000 (García y Martínez, 2007), con el máximo nivel previous study. The Rural Development District 005 has thelargestfarmingsurface,with39%ofthestatetotal(242 000 ha) and it concentrates the largest surface percentage under irrigation. The most common irrigation activity is pumping deep wells (26% of the surface). Key words: digital orthophoto, farmlands, Geographic Information Systems, Guanajuato, irrigation. INTRODUCTION Farming activities in the State of Guanajuato are carried out in 1.2 million hectares, out of which little over 430 thousand (36%) are planted under conditions of irrigation. The farming sector contributes 6.6% of the Gross Domestic Product (GDP) in the state (Guanajuato Government Plan 2006-2012). However, 25% of the population (1.12 million) relies on farming activities directly or indirectly. Planning development requires implementing actions that contribute to a sustainable use of natural resources, to satisfy current and future needs for food and raw material. Some actions taken with the support of all three levels of governmentarerelatedtoimprovingtheefficiencyofwater use (UPIE, 2004). Farming in the State of Guanajuato, is a very dynamic activity in terms of surface and crops established, due to changes in land use, urban growth, migration, economic aspects (price of the produce) and water availability (García et al., 2002). Farmingactivitiesrequireover80%oftheavailablewater. Sources of water in Guanajuato are diverse: rainfall, surface water (lakes, rivers, dams, small bodies of water) and alternatives (treated water), (Ortega, 2008). The territorial legislation is defined as the precise knowledge of the use of land, the dynamics with which it is modified and the factors that cause it (UPIE, 2004). The previous study in the use of farmlands in Guanajuato created maps from orthophotos at a scale of 1:20 000 (García and Martínez, 2007), with the greatest detail possible for images at that scale. However, the maps contain generalization errors of the farming features
- 88. Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato 87 de detalle permitido por las imágenes a esa escala; sin embargo, las cartas incluyen errores de generalización del rasgo agrícola que derivan en la inclusión de rasgos no agrícolas (caminos, bordos, comunidades, entre otros) que sobreestiman la superficie agrícola real. En los estudios sobre la cartografía del uso del suelo agrícola es importante tomar en cuenta que existe gran diferencia entre los términos cobertura del suelo y uso del suelo. Cobertura se refiere a los objetos que se encuentran sobre zonas especificas y su distribución, mientras que uso del suelo se refiere a las actividades sociales y económicas que se llevan a cabo dentro del territorio, con presencia de una cobertura específica de suelo (François et al., 2008). De acuerdo a esto, se considera que las características de las ortofotos digitales se aprovechan de mejor forma para delimitar la cobertura del suelo, que para el uso del suelo (Barr y Barnsley, 1999). Sin embargo, las razones de utilizar ortofotos digitales para delimitar el uso del suelo son: a) por su gran utilidad al mostrar en forma directa y clara los rasgos de la superficie terrestre; b) por ser la fuente básica de la información cartográfica, de la cual se aprovechan sus características geométricas y de georreferenciación necesarias en los trabajos cartográficos (INEGI, 2007); y c) en la actualidad los Sistemas de Información Geográfica (SIG) permiten combinar imágenes digitales con información vectorial y tabular,parafacilitarelprocedimientodefotointerpretación (Hinton, 1999). El trabajar con imágenes de escalas mayores nos lleva a considerar aspectos que tienen que ver con la resolución vectorial de los datos, estos corresponden a la resolución espacial de las ortofotos, (el tamaño promedio de los vectores,representalosrasgosdetipolíneayárea).Esdecir, sedebenaprovecharporunaparteelniveldeacercamiento, que permiten las ortofotos para digitalizar los datos con mayor nivel de detalle, por otra parte representar los datos en escalas mayores para hacer posible colocar información vectorial sobre las ortofotos y garantice su consistencia geométrica (INEGI, 2004). El formato cartográfico de escala 1:10 000 corresponde espacialmente con la cuarta parte del formato cartográfico 1:20 000. Este a su vez representa la sexta parte del formato 1:50 000 (INEGI, 1993). Es importante resaltar la importanciadetrabajarconparámetrosoficialesmanejados por INEGI, porque esta institución se especializa en la which derive in the inclusion of non-farming features (roads, paths, towns, and others), which overestimate the real farming surface. In the studies on the cartography of the use of farmlands, it is important to consider that there is a great difference between the terms land coverage and land use. Coverage refers to the objects found on specific areas and their distribution, whereas land use refers to the social and economicactivitiesperformedwithintheterritory,withthe presence of specificland coverage(Françoisetal., 2008). Accordingtothis,thecharacteristicsofdigitalorthophotos are given best use for demarcating land coverage than for land use (Barr and Barnsley, 1999). However, the reasons for using digital orthophotos to delimit land use are: a) their great usefulness, since they show in a clear and direct way, the features of the surface of the land, b) they are the basic source of cartographic information, the necessary geometric and geo-referentiation characteristics of which are used in cartographic projects (INEGI, 2007), and c) Geographic InformationSystems(GIS)currentlyhelpcombinedigital imagerywithvectorialandtabularinformation,tohelpthe photo-interpretation procedure (Hinton, 1999). Working with greater scale images, leads us to consider aspects related to the vectorial resolution of the data, which correspond to the spatial resolution of the orthophotos (the average vector size represents the features line and area). In other words, the degree of approximation, which allow theorthophotostodigitizethedataingreaterdetail,mustbe takenadvantageof,alongwiththepossibilityofrepresenting dataingreaterscalestobeabletoplacevectorialinformation on the orthophotos and thus guarantee their geometric consistence (INEGI, 2004). The cartographic format on a scale of 1:10 000 spatially corresponds to one quarter of the cartographic format 1:20 000. The latter represents a sixth of the format 1:50 000 (INEGI, 1993). It is worth indicating the difference of working with official parameters published by INEGI, because this institution specializes in gathering geographic information.This guarantees the quality of the information and promotes the users to take advantage of it. The use of GIS has currently been established as one of the most widely used tools for gathering, storing, editing, analyzing and displaying information on the real world for
- 89. Roberto Paredes Melesio et al.88 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 extracción de información geográfica. Esto garantiza la calidad de información y fomenta su aprovechamiento por parte de los usuarios. En la actualidad el uso del SIG se ha establecido como una delasherramientasmásempleadasparacolectar,almacenar, editar, analizar y desplegar información del mundo real para un sin número de propósitos. A través de estos se puedemanejarinformacióngeográfica(mapaseimágenes) y no geográfica (atributos) provenientes de varias fuentes (RoseteyBocco,2003),alcombinarsehacenmásrápidoel estudio de cualquier fenómeno y provee resultados con un altoniveldeprecisión;sinembargo,elmanejodediferentes fuentes de información implica problemas relacionados con la calidad y compatibilidad de la información, ya que con frecuencia ésta se genera a partir de una diversidad de escalas de trabajo, proyecciones y fuentes de datos, en algunoscasosobsoletosoconaltogradodeincertidumbre; loanterior,provocalaacumulacióndeerroresdeexactitud y etiquetado. Considerando lo anterior el uso de un mapa base como referenciaparaactualizarlainformacióndelestado,permite reducir errores y lograr concordancia entre la información compartidaentreunidadesproductoras.Elpresenteestudio tuvo como objetivo actualizar la carta de uso del suelo agrícola;asícomoclasificarladeacuerdoalafuentedeagua utilizada para su regadío. MATERIALES YMÉTODOS El estudio se realizó en el Campo Experimental Bajío del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), de octubre del 2006 a julio del 2009. Se utilizó el mapa base del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), el software de cartografía y análisis de información geográfica Autodesk Map 5.0, complementado con una aplicación de extracción Vectorial, esta aplicación fue desarrollada por INEGI para elaborar datos geográficos digitales, utilizando imágenes del mismo tipo, a través de ella se pueden realizar un conjunto de procesos que implica esta actividad (INEGI, 2004). Se verificaron en campo las áreas difíciles de interpretar en las imágenes de satélite y se elaboraron 46 mapas a nivel municipal de usodelsuelo agrícola y la fuente de agua. countlesspurposes.Usingthem,onecanhandlegeographic (maps and images) and non-geographic information (features) from various sources (Rosete and Bocco, 2003). Whencombined,theyspeedupthestudyofanyphenomenon andproduceshighlyaccurateresults.Nevertheless,handling differentsourcesofinformationimpliesproblemsrelatedto informationqualityandcompatibility,sincetheinformation is frequently generated from diversity of work, projections anddatasource,occasionallyobsoleteorwithahighdegree of uncertainty, which causes an accumulation of precision and labeling errors. Taking this into account, the use of a base map as a reference for updating the information of the state helps avoid errors and achieve consistency between production units. This aim of this study was to update the land use map, as well as to classify it according to the water source used for its irrigation. MATERIALSAND METHODS The study was carried out in the Bajío Experimental Station of the National Forestry, Agricultural and Livestock Research Institute (INIFAP), from October, 2006 to July, 2009.The base map of the National Statistics and Geography Institute (INEGI), the cartography and geographic information software Autodesk Map 5.0, complemented with a vectorial extraction application. This application was developed by INEGI tocreatedigital geographic data, using digital images; its use can help create a set of processes that this activity implies (INEGI, 2004).Theareasconsidereddifficulttointerpretinsatellite images were verified in the field and 46 municipal maps were made of the use of farmlands and water sources. Area of study The State of Guanajuato has an extension of 30 608 km2 which makes up1.6% of the area of Mexico; it is located geographicallybetween19º55’16”and21º50’16”Latitude North and 99º 39’52” and 102º 07’17” LongitudeWest. Its 46municipalareasarearrangedintofiveRuralDevelopment Districts (DDR): Dolores Hidalgo, San Luis de la Paz, León, Celaya and Cortázar. At a local level, the districts are identified by the numbers 001, 002, 003, 004, and 005, respectively (INEGI, 2006).
- 90. Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato 89 Área de estudio ElestadodeGuanajuatocuentaconunaextensiónterritorial de 30 608 km2 que representa 1.6% del territorio nacional, se ubica geográficamente entre 19º 55’ 16” y 21º 50’ 16” latitud norte y 99º 39’ 52” y 102º 07’ 17” longitud oeste. Comprende 46 municipios agrupados en cinco Distritos de Desarrollo Rural (DDR): Dolores Hidalgo, San Luis de la Paz, León, Celaya y Cortázar. A nivel local los distritos se identifican con los números 001, 002, 003, 004, y 005, respectivamente (INEGI, 2006). Procedimiento El mapa base de INEGI que es un conjunto de rasgos topográficos para el estado de Guanajuato, se desplegó sobre 910 ortofotos digitales escala 1:10 000; estas cubren el total de la superficie del estado. Para la digitalización del área agrícola directamente en pantalla se utilizó el softwaredecartografíayanálisisdeinformacióngeográfica Autodesk Map 5.0, complementado con la aplicación de extracción Vectorial. Durante el proceso de digitalización, seidentificaron,cotejaronycorrigieronlasáreasconusodel suelo en actividades agrícolas y se excluyeron superficies sujetasainundación,abandonadas,cuerposdeagua,deuso urbano, carreteras y caminos secundarios de seis metros de ancho o más. La superficie de uso agrícola se clasificó de acuerdo a la fuente de agua: temporal (precipitación pluvial), riego (por gravedad, bombeo de pozo profundo, bombeo directo de cuerpos de agua, agua residual) y humedad residual (enlames). Durante el proceso de digitalización se observaron áreas difícilesdeinterpretardebidoalabajacalidaddelaimagen enlasortofotos;particularmente,enlasáreasconvegetación densa, terreno escarpado y la presencia de nubosidad. Para resolver este problema se utilizaron imágenes satelitales de Google Earth, por su alta resolución y amplia cobertura, además de contar con el mismo sistema de coordenadas geográficas(Wikipedia,2009)utilizadoparaesteproyecto. Estopermitióelusodelasimágenesparaprecisarelusodel suelo en estas áreas. En las regiones donde no fue posible determinar con precisiónlasáreasagrícolasydeexclusiónpormediodelas imágenes,se etiquetarony ubicaronmediantecoordenadas geográficas para su posterior revisión en campo. Procedure INEGI´s base map, which is a set of topographic features for the State of Guanajuato, was spread over 910 digital orthophotos at a scale of 1:10 000, which cover the total surface of the state.To digitize the farmland directly onto a screen, the Autodesk Map 5.0 geographic information analysis and cartography software was used, and complemented with the vectorial extraction application. During the digitization process, the areas with land use in farmlands were identified, checked and corrected, whereas surfaces vulnerable to floods, or abandoned surfaces, or bodies of water, surfaces with urban land use, roads and paths at least six meters wide were excluded. Farmland surface was classified depending on the source of water: seasonal (rainfall), irrigation (by gravity, pumping from deep wells, pumping directly from bodies of water and residual water) and residual humidity (enlames). During the digitization process areas were found which were difficult to interpret due to the low quality of the imaging in the orthophotos; particularly in areas with dense vegetation, steep slopes and foggy. To solve this problem Google Earth satellite images were used, due to their high resolution and wide coverage, as well as using the same geographic coordinates system (Wikipedia, 2009) as this project. This helped use the images to point out the use of land in these areas. In the areas in which it wasn´t possible to determine the farming and exclusion areas precisely using the images, they were labeled and located using geographic coordinates to later be revised on the field. Fieldverificationwascarriedoutinthe46municipalareas of the State of Guanajuato, divided in regions according to existing accesses and roads. Twelve technicians gave technical support, under the coordination of the company ConsultoresenProyectosyProveedoresAgroindustriales S.A.deC.V.(COPPASA).Theywerechosenconsidering their detailed knowledge of the area, and they were trained in a) the use of GPS equipment; b) interpretation of maps printed on a scale of 1:15 000, in which the sites to be verified were pointed out; and c) the identification of water sources, land desertion, change of land use and urban growth.
- 91. Roberto Paredes Melesio et al.90 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 La verificación de campo se efectuó en los 46 municipios del estado de Guanajuato, divididos en regiones trazadas en funcióndelosaccesosylasvíasdecomunicaciónexistentes,se contóconelapoyode12técnicos,coordinadosporlaempresa ConsultoresenProyectosyProveedoresAgroindustrialesS. A. de C. V. (COPPASA), fueron elegidos considerando el conocimiento detallado del área por verificar y recibieron capacitación en: a) uso de equipos de posicionamiento geográfico (GPS); b) interpretación de mapas impresos a escala1:15000enlosqueseseñalaronlossitosporverificar; y c) en la identificación de la fuente de agua, abandono de tierras, cambio de uso del suelo y crecimiento urbano. Para delimitar los ejidos y verificar las áreas agrícolas más apartadas se trazaron secciones y rutas facilitando la cobertura total de los municipios. Al final del proceso de verificaciónseobtuvieronmapasimpresosconelusoactual del suelo clasificado en función de la fuente de agua y las bitácorasdecampoanivelmunicipal.Asíque,seeliminaron erroresderivadosdeladigitalizaciónymejorólacalidadde los resultados. Una vez finalizada la verificación, se integraron los resultados de campo a la digitalización realizada usando comobaselasortofotos.Estaactividadpermitiócorroborar trazos para aumentar, eliminar y clasificar de acuerdo a la fuente de agua. Una vez digitalizadas las correcciones, se crearon capas de informaciónparacadaclasedefuentedeagua;yseelaboraron losmapaspreliminaresparacadamunicipio.Posteriormente, lascapasdeinformaciónseexportaronalformatoshapepara integrarlosentresnivelesdedesagregación:estatal,distritaly municipal,pormediodelaaplicaciónArcView3.3.Primero se crearon identificadores para cada polígono; segundo, se calculó el área y perímetro de cada uno de ellos por fuente de agua. Las superficies determinadas se compararon con resultados de otros estudios y con los reportadas por INEGI (generados a escala 1:50 000). Por último se generaron los mapas para impresión por cada uno de los niveles de desagregación mencionados anteriormente. RESULTADOS YDISCUSIÓN La superficie agrícola dedicada a la actividad agrícola en el estado de Guanajuato fue de 1 019 557 hectáreas. Esto representa una disminución de 234 540 hectáreas (33%) In order to delimit the communal and the most remote farmlands, sections and routes were traced, to facilitate the coverage of all municipal areas. At the end of the verification process, maps were printed with the current use of land, classified according to water sources and the municipal field logbooks. So errors caused by the digitization were eliminated and the quality of the results was eliminated. Once the verification was finished, the field results were incorporated to the digitization, based on the orthophotos. This activity helped corroborate traces to increase, eliminate and classify according to water sources. Oncethecorrectionsweredigitized,layersofinformation were created for each water source and the preliminary maps were made for each municipal area. Later, the layers of information were exported to a shape format in integrate them in three levels of breakdown: state, district and municipal, using the application ArcView 3.3. Identifiers were first created for each polygon; then the area and perimeter of each were calculated per water source. The surfaces established were compared with results from other studies and with those reported by INEGI (created at a scale of 1:50 000). Finally, the maps for printing were created for each of the disintegration levels mentioned earlier. RESULTSAND DISCUSSION The farming surface used for farming in the State of Guanajuato was 1 019 557 hectares. This represents a reduction of 234 540 hectares (33%) in comparison to figures from 1993 (SARH, 1993) and of 155 004 hectares in comparison to 2007 (García and Martínez, 2007). The established farming surface accounts for 33% of the surfaceoftheState.Incomparisonto figuresfromstudies in 1993 and 2007, it fell 8 and 5% respectively. The drop in the farming area is attributed, on one hand, to the precision of the orthophotos used at a scale of 1:10 000, and on the other hand, to the methodology of in situ verification of the areas in which boundaries, and current land use, were determined. This helped identify the growth of urban areas, the construction of new roads, desertion of lands, fields smaller than 2 500 m², and
- 92. Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato 91 respecto a la superficie reportada en 1993 (SARH, 1993) y de 155 004 hectáreas a la reportada en 2007 (García y Martínez, 2007). La superficie agrícola determinada representa 33% de la superficie estatal. Comparada con las reportadas en los estudios realizados en 1993 y 2007 disminuyó 8 y 5% respectivamente. La disminución observada del área agrícola se atribuye por un lado, al nivel de precisión de las ortofotos utilizadas a escala 1:10 000; y por otro, a la metodología de verificación in situ de las áreas donde fue necesario determinar linderos y en su caso el uso actual del suelo. Lo anterior permitió identificar: crecimiento de áreas urbanas, construcción de nuevas vías de comunicación, abandono de tierras, parcelas menores a 2 500 m², y a su vez excluir caminos de seis metros o más de ancho y rasgos no agrícolas (cuerpos de agua, vegetación densa, carreteras y áreas urbanas pequeñas, entre otras). La reducción en la superficie agrícola reportada en los estudios realizados en 1993 y 2009 indica un crecimiento de las áreas urbanas, la construcción de nuevas vías de comunicación y el abandono de tierras. Esto representa aproximadamente 14 658 hectáreas menos por año de la superficie agrícola. El abandono de tierras, principalmente en áreas de temporal es provocado por la migración y suspensión de actividades a causa de la edad de los productores, quienes poseen 52 años de edad en promedio(UnidaddeDesarrolloAgrícolaCEPAL,2005). La degradación de tierras es otra causa importante en el abandono de tierras, debido a los bajos rendimientos y produccióndelasparcelas,elcostoelevadodelosinsumos de producción (semilla, fertilizante, agroquímicos, etc). En general, las tierras abandonadas comprenden zonas con agriculturadetemporal.Estaactividadserealizaenlaspartes medias y bajas de los cerros. Actualmente se encuentran ocupadas en su mayoría por vegetación secundaria y se han incorporado al uso pecuario y forestal. En la región norte del estado se realiza en gran medida agriculturadetemporal,endondelamediadelasuperficie cultivada se encuentra entre 0.5 y 1 ha; por lo tanto, esta región es discriminada como agrícola; sin embargo, al cuantificar la superficie total de estas áreas se obtienen alrededorde20000ha.Éstasensumayoríasonsuperficies cultivadas para autoconsumo. also to exclude roads at least six meters wide and non-farming features (bodies of water, dense vegetation, roads and small urban areas, and others). Thereductionofthefarmingsurfacerecordedinthestudies from 1993 and 2009, indicates a growth of urban areas, the construction of new roads and the desertion of lands. This accounts for approximately 14 658 hectares less per year of farming surfaces. Land desertion, mostly in rainy seasons, is caused by migration and suspending activities due to old age of the farmers, who are, on average, 52 years old (Unidad de DesarrolloAgrícola CEPAL, 2005). Land degradation is another important cause of land desertion, due to the low yields and production of the fields, the high costs of farming inputs (seeds, fertilizers, agrochemicals, etc). In general, deserted lands are in areas with seasonal agriculture. This activity is carried out in the middle and lower areas of the hills. They currently contain secondary vegetation and have been used for forestry and cattle purposes. In the north of the state, there is mostly seasonal agriculture, and the average area of plantation fluctuates between 0.5 and 1 ha; therefore this area is labeled as agricultural. However, when measuring the total surface of these areas, the total is of around 20 000 ha. These surfaces are mostly planted for subsistence. The largest farming area is in DDR-005, which contains 39% of the state total. Of this percentage, 242 000 ha are irrigated. DDR-001 accounts for 25% of the entity´s farming surface, with an irrigated surface of 28 600 ha. The remaining 36% belongs to districts 002, 003 and 004 with 7, 15 and 14% of the surface, respectively (Table 1). In Guanajuato, seasonal agriculture is carried out in two cycles: spring-summer and autumn-winter. In the former, mostly maize, beans and sorghum are grown during rainy seasons (June to September), and in the latter, some areas are used for planting spring-summer crops, and taking advantage of the residual humidity in the autumn-spring, a second crop, mostly chickpeas (García and Martínez, 2005). Also during the rainy season, small flood lands wereincluded.Thereareasareknownas‘enlames’andare used to grow mostly lentils and wheat in the winter. Even
- 93. Roberto Paredes Melesio et al.92 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 La mayor superficie agrícola esta en el DDR-005, el cual contiene 39% del total Estatal. De estas, 242 000 ha se encuentran bajo condición de riego. El DDR-001 representa 25%delasuperficieagrícoladelaentidadcon28600habajo riego.El36%restante,correspondealosdistritos002,003y004 con 7, 15 y 14% de la superficie, respectivamente, Cuadro 1. when the seasonal farming surface tends to decrease, it is currently the most extensive type of farming in the state, predominantly on hillsides. The few areas of enlames are located in the municipal areas of Jerécuaro, Apaseo el Alto and Comonfort, which belong to DDR-004 (Figure 1). Cuadro 1. Superficie agrícola por fuente de agua en el estado de Guanajuato, 2009. Table 1. Farming surface per water source in the State of Guanajuato, 2009. Municipio-DDR Agricultura de riego (ha) Temporal (ha) Enlame (ha) Total (ha)Bombeo Gravedad Rebombeo Agua residual Total estatal 265 294.9 143 155.6 24 616.5 3 782.92 579 927.1 2 780.61 1 019 557.71 DDR 001 46 327.23 9 752.16 2 620.06 SD 19 259.18 23.43 251 182.06 Allende 5 550.77 3 340.32 0.24 SD 32 833.48 23.43 41 748.24 Dolores Hidalgo 26 901.36 556.8 123.5 SD 35 186.58 SD 62 768.24 Ocampo SD 56.81 2 496.32 SD 34 633.57 SD 37 186.7 San Diego de la Unión 3 940.08 244.02 SD SD 26 440.37 SD 30 624.47 San Felipe 9 935.02 5 554.21 SD SD 63 365.18 SD 78 854.41 DDR 002 20 876.15 423.84 194.63 SD 54 675.84 SD 76 170.46 Atarjea SD SD SD SD 564.18 SD 564.18 Doctor Mora 4 289.7 SD SD SD 7 064.62 SD 11 354.32 San José Iturbide 5 536.93 1.03 SD SD 13 312.83 SD 18 850.79 San Luis de la Paz 10 683.67 91.23 SD SD 26 850.74 SD 37 625.64 Santa Catarina SD SD SD SD 569.29 SD 569.29 Tierra Blanca SD SD 9.33 SD 1 067.21 SD 1 076.54 Victoria 365.85 331.58 SD SD 3 255.72 SD 3 953.15 Xichú SD SD 185.3 SD 1 991.25 SD 2 176.55 DDR 003 42 512.55 12 792.27 183.4 2 592.5 97 298.07 927.98 156 306.77 Guanajuato 386.89 67.32 153.83 SD 9 624.60 SD 10 232.64 León 10 952.66 940.23 SD 1 853.77 19 297.23 SD 33 043.89 Manuel Doblado 5 391.67 4 666.42 SD SD 14 793.34 131.31 24 982.74 Purísima del Rincón 4 421.13 3 115.08 SD SD 3 830.54 SD 11 366.75 Romita 6 125.12 2 261.6 SD SD 18 504.99 796.67 27 688.38 San Francisco del Rincón 7 537.13 1 252.84 SD 628.29 12 439.93 SD 21 858.19 Silao 7 697.95 488.78 29.57 110.44 18 807.44 SD 27 134.18 DDR 004 39 125.86 13 219.63 3 314.07 939.09 85 258.5 954.83 142 811.97 Apaseo elAlto 4 098.49 51.11 674.61 SD 12 883.63 31.81 17 739.65 Apaseo el Grande 9 479.55 9.46 SD SD 10 393.27 72.69 19 954.97 Celaya 10 565.22 8 747.5 0.08 939.09 6 680.57 SD 26 932.45 Comonfort 2 943.6 1 226.56 688.2 SD 9 218.82 SD 14 077.17 Coroneo 149.38 453.4 SD SD 2 918.75 10.97 3 532.5 Jerécuaro 1 340.89 2 599.3 SD SD 23 896.04 578.02 28 414.25 Juventino Rosas 6 912.33 122.13 SD SD 12 706.8 261.34 20 002.6 Tarimoro 3 636.4 10.17 1 951.19 SD 6 560.62 SD 12 158.38 SD= sin dato
- 94. Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato 93 En Guanajuato, la agricultura de temporal se desarrolla en dos ciclos: primavera-verano y otoño-invierno; en el primero, se siembra principalmente maíz, sorgo y fríjol durante el periodo de lluvias, las cuales ocurren entre los meses de junio a septiembre y en el segundo las áreas donde además de los cultivos de primavera-verano, se siembra un segundo cultivo aprovechando la humedad residual en otoño-invierno, principalmente garbanzo (García y Martínez, 2005). En esta modalidad, también se incluyeron pequeñas áreas inundables durante el período de lluvias. Estas áreas son conocidas como ‘enlames’, se siembran en invierno con lenteja y trigo principalmente. Aún cuando la superficie agrícola de temporal tiende a disminuir, actualmente es la clase agrícola con mayor extensiónydistribuciónenelEstado,predominantemente en laderas. Las pocas áreas de enlames se localizaron en los municipios de Jerécuaro,Apaseo elAlto y Comonfort pertenecientes al DDR-004 (Figura 1). The decrease in the farming areas established in this study, in comparison to the study carried out in 2005 (García and Martínez, 2005), shows the changes that have taken place according to water sources used for the irrigation of fields and their possible causes. DDR-001 presents a 4% reduction in the use of well water for the irrigation of farming areas, out of which 3% changed in seasonal farming. The rest is irrigated by pumping water directly out of bodies of water (rivers, streams, lagoons, etc). This situation may be due to the desertion of wells, due to the drying of the water tables, caused by excessive use. DDR 002 shows that the water sources used for farming were kept constant, since only 1% changed from rainfall (seasonal) to irrigation by gravity. This situation may be due to most of the farming area in this district is seasonal (71%) and basically subsistence farming. In DDR-003, DDR 005 116 453.2 106 967.7 18 304.34 251.33 150 235.5 874.37 393 086.45 Abasolo 14 854.42 7 969.79 924.54 62.86 13 562.99 SD 37 374.6 Acámbaro 10 820.03 7 764.62 SD SD 15 189.06 SD 33 773.71 Cortazar 5 042.22 3 585.51 SD SD 6 388.81 0.11 15 016.64 Cuerámaro 3 748.92 3 014.02 SD SD 4 888.38 SD 11 651.32 Huanímaro 2 649.84 2 739.89 243.94 SD 2 880.57 SD 8 514.25 Irapuato 14 914.19 13 695.27 21.79 SD 17 254.8 616.96 46 503 Jaral del Progreso 70.51 9 453.87 SD SD 1 327.34 SD 10 851.72 Moroleón 9.9 SD SD SD 1 931.36 SD 1 941.26 Pénjamo 25 317.35 4 801.46 14 632.19 SD 26 833.05 97.99 71 682.05 Pueblo Nuevo 0.67 3 652.83 31.95 SD 346.66 SD 4 032.11 Salamanca 8 497.14 22 235.34 0.79 SD 9 722.62 SD 40 455.88 Salvatierra 1 403.54 13 904.68 100.72 SD 9 894.34 SD 25 303.28 Santiago Maravatío 0.03 1 696.88 SD SD 797 SD 2 493.91 Tarandacuao 2 465.2 3.99 SD SD 4 397.43 SD 6 866.63 Uriangato 136.53 SD SD 120.19 2 125.17 SD 2 381.89 Valle de Santiago 14 822.02 9 999.47 2 348.41 SD 17 991.46 SD 45 161.36 Villagrán 3 945.20 1 941.61 SD 68.28 3 657.79 SD 9 612.88 Yuriria 7 755.45 508.53 SD SD 11 046.69 159.32 19 469.99 Municipio-DDR Agricultura de riego (ha) Temporal (ha) Enlame (ha) Total (ha)Bombeo Gravedad Rebombeo Agua residual Cuadro 1. Superficie agrícola por fuente de agua en el estado de Guanajuato, 2009 (Continuación). Table 1. Farming surface per water source in the State of Guanajuato, 2009 (Continuation). SD= sin dato
- 95. Roberto Paredes Melesio et al.94 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 a change in water source for the crop in 3% of seasonal farming,distributing1%forwellpumping,1%forgravity and 1% for enlames. This may be as a response to the level of detail handled, and to field visits, which helped appreciate lands with residual humidity in detail. DDR-004 showed a 4% increase for seasonal and 1% for re-pumping. These increases are reflected in the 2% decrease in irrigation using well water and 3% in gravity. This district displays the same phenomenon as in DDR- 001, due possibly to the overuse of wells. DDR-005 is a special case, because this district displayed the greatest reduction of farming surface, due mostly to urban areas, an industrial park and the construction of new roads. Along with other observations, proportions were observed in comparison to the 2005 study, in which the seasonal dropped 4%. However, these reductions were reflected in the 5% rise of re-pumping and 1% of pumping from wells. Inthisdistrict,theuseofpumpingfromwellsiscontinually increased, probably due to the waste of water caused by its improper use, as well as the scarce technification that guarantees the saving of water, causing level of the water table to drop more and more. Figura 1. Distribución de la superficie agrícola por fuente de agua en el estado de Guanajuato, 2009. Figure 1. Distribution of the agricultural surface per water source in the State of Guanajuato, 2009. El decremento de la superficie agrícola determinado en el presente estudio comparado con el estudio realizado en 2005 (García y Martínez, 2005), muestra los cambios que se han presentado de acuerdo a las fuentes de agua empleadas para el regadío de los cultivos y sus posibles causas. Se observa en el DDR-001 hubo un decremento 4% en el uso de agua de pozo para el cultivo de áreas agrícolas, de este porcentaje se destaca que 3% cambió en agriculturadetemporal.Elrestoseriegamediantebombeo directo de cuerpos de agua (ríos, arroyos, lagunas, bordos etc), esta situación posiblemente se debe al abandono de pozos, por abatimiento de los mantos freáticos, causado por la extracción excesiva. En el DDR 002 se observa que las fuentes de agua empleadas para la producción agrícola, se mantuvieron constantes, ya que sólo 1% cambio de precipitación pluvial (temporal) a riego por gravedad, posiblemente esta situación es porque la mayor parte del área agrícola en este distrito es de temporal (71%) y básicamente es de subsistencia. En el DDR-003 se observó un cambio de fuente de agua para el cultivo de 3% en agricultura de temporal, distribuyéndose 1% para bombeo de pozo, 1% Simbología Temporal 579 927.13 ha. Bombeo de pozo 265 294.94 ha. Gravedad 143 155.66 ha. Rebombeo 24 616.49 ha. Agua residual 3 782.90 ha. Enlame 2 780.62 ha. Otros usos 2 043 363.84 ha. Límite municipal 160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000 340000 360000 380000 400000 420000 440000 160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000 340000 360000 380000 400000 420000 440000 2220000224000022600002280000230000023200002340000236000023800002400000 2400000238000023600002340000232000023000002280000226000022400002220000
- 96. Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato 95 paragravedady1%paraenlames.Loanteriorposiblemente comorespuestaalniveldedetallemanejadoyalosrecorridos de campo, que permitieron una apreciación más detallada de los terrenos con humedad residual. El DDR-004 presentó un aumentó de 4% para temporal y 1% en rebombeo. Estos incrementos se ven reflejados en la disminución 2% en riego mediante agua de pozo y 3% en gravedad. En este distrito se presenta el mismo fenómeno del DDR-001, debido posiblemente por la sobreexplotación de los pozos. El DDR-005 es un caso especial, porque este distrito presentó la mayor disminución de área agrícola, debido principalmente al crecimiento de las zonas urbanas, corredor industrial y surgimiento de nuevas vías de comunicación; entre otras situaciones, se observan las proporciones con respecto al estudio de 2005, donde la superficie cultivada de temporal disminuyó 4%. Sin embargo, estos decrementos se vieron reflejados en el aumento de 5% del rebombeo y 1% del bombeodepozo.Enestedistritolautilizacióndelbombeo de pozo se incrementa cada vez más, situación derivada probablemente por el desperdicio de agua a raíz de malas prácticas y manejos, además de la poca tecnificación que garanticeelahorrodelvitallíquido.Ocasionandoquebaje cada vez más el nivel del manto freático. CONCLUSIONES Mediante la integración de ortofotos digitales, mapa base, herramientasSIGyrecorridosdecampoesposibleidentificar y cuantificar las áreas con uso agrícola; sin embargo, la precisiónyconfiabilidaddesusresultadosformanpartedeun procesogradualquesevesujetoalacalidaddelosinsumos, herramientas y metodologías empleadas. La escala 1:10 000 de las ortofotos permite disminuir la sobreestimación de la superficie de uso agrícola porque proporciona la digitalización detallada del área de estudio y minimiza la inclusión de áreas no agrícolas. La superficie agrícola del estado de Guanajuato disminuyó en 155 004 ha (5%) respecto al estudio realizado en 2007. La fuente de agua para el riego más importante en el estado es el bombeo de pozos profundos con 26% de la superficie; sin embargo, se aprecia una tendencia a disminuir debido al abatimiento de los mantos acuíferos. CONCLUSIONS Byintegratingdigitalorthophotos,basemaps,GIStoolsand field observations, it is possible to identify and quantify the areasusedforfarming,althoughtheprecisionandreliability of the results are a part of a gradual process that is subjected to the quality of inputs, tools and methods used. The scale of 1:10 000 of the orthophotos helps reduce overestimation of the surface used for farming, because it givesadetailsdigitizationoftheareastudiedandminimizes the inclusion of non-farming areas.The surface in the State ofGuanajuatousedforfarmingdroppedby155004ha(5%) in regard to the study carried out in 2007. The most important source of water in the state is the pumping of wells, covering 26% of the surface. However, there is a tendency to decrease, due to the reduction in the content of water tables. Theupdatedmapofsoilusecontributestodecision-making. Itactsasinputforgeneratingactionsinthesustainableuseof naturalresourcessuchaswaterandsoil,itprovidesaccurate knowledgeonlanduse,thedynamicofchangeanditscauses. La carta actualizada de uso del suelo contribuye a la toma de decisiones. Sirve de insumo para generar acciones en el aprovechamientosustentabledelosrecursosnaturalescomo son: agua y suelo del estado. Aporta conocimiento preciso sobre el uso del suelo, la dinámica de cambio y sus causas. AGRADECIMIENTO Los autores agradecen a los Fondos Mixtos de Fomento a la Investigación Científica y Tecnológica FOMIX- CONACYTyalaSecretaríadeDesarrolloAgropecuariodel estadodeGuanajuatoporelfinanciamientootorgadoparala ejecución de la presente investigación. Un agradecimiento especial a todas las personas involucradas en la ejecución del proyecto y del presente artículo, gracias, sin su apoyo este trabajo no hubiera sido posible. End of the English version
- 97. Roberto Paredes Melesio et al.96 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 LITERATURACITADA Barr, S. L. and Barnsley, M. J. 1999. A syntactic pattern- recognition paradigm for the derivation of second- order thematic information from remotely sensed images. In: Atkinson, P. M. and Tate, N. J. (eds). Advances in remote sensing and GIS analysis. John Wiley and Sons. England. 167-184 pp. François, J. M.; Velázquez, A. y Couturier, S. 2008. La evaluacióndeloscambiosdecobertura/usodelsuelo. Centro de Investigaciones en GeografíaAmbiental. UNAM. Morelia, Michoacán, México. 117 p. García, N. H.; García, D. R. R.; Moreno, S. R. y González, R. A. 2002. Uso de sensores remotos y SIG para delimitar los cambios en el uso del suelo agrícola de 1970-1997 en Guanajuato. Instituto de Geografía. UNAM.D.F.,México.Boletín.Núm.47.92-112.p. García,N.H.yMartínez,L.G.2005.Sistemadeconsultadel usoactualdelsueloenGuanajuato.INIFAP.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología del estado de Guanajuato. CD-ROM. García, N. H. y Martínez, L. G. 2007. Uso de ortofotos para actualizar el mapa de uso del suelo en Guanajuato, México.Agric.Téc. Méx. 33(3):271-280. Hinton, J. C. 1999. Image classification and analysis using integrated GIS. In: Atkinson, P. M. and Tate, N. J. (eds).AdvancesinremotesensingandGISanalysis. JohnWiley and Sons. England. 207-218 pp. InstitutoNacionaldeEstadísticayGeografía(INEGI).1993. Modelo de datos vectoriales. Dirección General de Geografía.Aguascalientes, México. 8-11 pp. Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). 2004. Especificaciones para la extracción de datos geográficos digitales. Dirección General de Geografía.Aguascalientes, México. 7-80 pp. Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). 2006. Cuéntame. UTL: http://cuentame.inegi. org.mx/monografias/informacion/Gto/Territorio/ default.aspx?tema=ME&e=. Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). 2007. Información Geográfica. URL: http:// mapserver.inegi.gob.mx/geografia/espanol/ prodyserv/ortomapa/ortomapa.cfm?c=201. Ortega, G. M. A. 2008. Situación del agua subterránea en dos regiones del estado de Guanajuato, ubicadas dentrodelacuencaLerma-Chapala:implicaciones sociales, legislativas, políticas y económicas. Primera edición. Universidad del estado de Guanajuato. Salamanca, Guanajuato, México. 219 p. Plan de Gobierno, 2006-2012. Gobierno del estado de Guanajuato. Contigo vamos. Tomo I. Empresa, empleo y competividad. 86-87 pp. Rosete, F. y Bocco, G. 2003. Los sistemas de información geográfica y la percepción remota. Herramientas integradas para los planes de manejo en comunidades forestales. Instituto Nacional de Ecología. Distrito Federal, México. Gaceta ecológica. 68:43-54. Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos (SARH). 1993. Características de los Distritos de Desarrollo Rural de México. Coordinación General de Delegaciones. D. F. México. 302 p. Unidad de Desarrollo Agrícola CEPAL . 2005. “México desempeñoagropecuarioymercadolaboral.1994- 2004”. 2004. URL: http://www.guanajuato.gob. mx/gestiones/romerohicks/cuarto/buengobierno/ upie.pdf. Wikipedia. 2009. La enciclopedia libre. Google Earth. URL: http://es.wikipedia.org/w/index. php?title=Google-Earth&oldid=29828954.
- 98. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 97-110 RESPUESTA DEL PIMIENTO MORRÓN AL SECADO PARCIAL DE LA RAÍZ EN HIDROPONIA E INVERNADERO* RESPONSE OF SWEET PEPPER TO PARTIAL ROOT DRYING IN HYDROPONIC AND GREENHOUSE Juan Antonio Chamú-Baranda1§ , Anselmo López-Ordaz2 , Carlos Ramírez-Ayala1 , Carlos Trejo-López2 y Enrique Martínez- Villegas2 1 Posgrado en Hidrociencias. Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km 36.5. Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 9520200. Ext. 1172. (cara@colpos.mx). 2 Posgrado en Botánica. Colegio de Postgraduados. Tel. 01 595 9520200. Ext. 1313 y 1318. (anselmol@colpos.mx), (catre@colpos.mx), (enriquem@colpos.mx). § Autor para correspondencia: chamu.juan@colpos.mx. * Recibido: agosto de 2010 Aceptado: febrero de 2011 RESUMEN La presente investigación, se realizó con el objetivo de evaluar el efecto de dos niveles de humedad residual en el sustrato, bajo la técnica de secado parcial de la raíz sobre el crecimiento,rendimiento,relacioneshídricaseintercambio degasesdeplantasdepimientomorrón(Capsicumannuum L.) Cannon F1. El experimento se estableció en 2009, en el CampusMontecillodelColegiodePostgraduadosenCiencias Agrícolas, México. Los tratamientos se distribuyeron bajo un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones y fueron: 1) SPR80-80, con raíz dividida, y humedad residual del sustrato en ambos recipientes ≥80%; 2) SPR80-30, con raíz dividida, y humedad residual del sustrato en uno de los recipientes≥80%yelotro≥30%conciclosdealternancia;y 3)testigo,consistemaradicalcompleto,yhumedadresidual del sustrato ≥80%. La fertilización se realizó a través del sistemaderiegoporgoteo,consoluciónnutritivadeSteiner (1984) a un potencial osmótico de -0.046 MPa. Durante el periodoexperimental,semidieronvariablesrelacionadascon elcrecimiento,rendimiento,relacioneshídricas,intercambio de gases y calidad del fruto sometiéndose al análisis de varianza y prueba de Tukey al 5% de probabilidad. Los resultados obtenidos muestran que las plantas bajo SPR80- ABSTRACT This study was carried out with the purpose of evaluating the effect of two levels of residual humidity on the substrate, using the technique of partially drying the root, on growth, yield, water relations and gas exchange for sweet pepper plants (Capsicum annuum L.) Cannon F1. The experiment was carried out in 2009, in the Montecillo Campus of the Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, Mexico. Treatments were distributed under a design completely at random, with four repetitions as follows: 1) SPR80-80, with a split root and residual humidity of the substrate in both containers ≥80%; 2) SPR80-30, with a split root and residual humidity of the substrate in one of the containers ≥80% andtheother≥30%withalternancecycles;and3)control, with a complete root system, and a residual humidity of the substrate ≥80%. Fertilization was performed through drip irrigation, with Steiner solution (1984) at an osmotic potential of -0.046 MPa. During the experimental period, variables related to growth, yield, water relations, gas exchange and fruit quality were measured, undergoing variance analysis and the Tukey test at 5% probability. Results show that plants under
- 99. Juan Antonio Chamú-Baranda et al.98 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 30, tuvieron una eficiencia en el uso del agua y fertilizantes 24% mayor, que el tratamiento testigo, además de aumentar los sólidos solubles totales sin alterar significativamente el crecimiento y rendimiento de las plantas. Palabras clave: Capsicum annuum L., eficiencia en el uso delagua,intercambiodegases,relacioneshídricas,sistema de raíz dividida. INTRODUCCIÓN El 85% del agua dulce del mundo (186.7 millones de m3 ) se usaenelriegodetierrasagrícolas(VanSchilfgaarde,1994). Siendo la agricultura el mayor usuario de agua, la escasez y mala distribución de este recurso es un factor que limita laproducciónmundial(Postel,1998)ycomoconsecuencia existengrandesáreasterrestressujetasaperiodosdesequía, las cuales podrían aumentar como resultado del cambio climático global (Solomon y Cramer, 1993; Petit et al., 1999). En México las prácticas de riego pueden afectar el ambiente debido al consumo de las reservas acuíferas superficiales y subterráneas, como en la zona norte del país y el Valle de México (CNA, 2005). Debido a lo expuesto anteriormente, es necesario desarrollar y adoptar prácticas con altos niveles de eficiencia en el uso del agua (Debaeke yAboudrare, 2004). Al analizar la reacción de las plantas al déficit hídrico, lo primero que se observa es el cierre de los estomas, mecanismo aparentemente simple y destinado sólo a evitar lacaídadelpotencialhídrico,peroqueenglobaunaseriede ajustesfisiológicosymetabólicoscolateralesqueincluyen, entreotros,ladisminucióndelafotosíntesisyalteracionesen eltransporteydistribucióndefotosintatos,hechosquetienen trascendenciasignificativaenelfuncionamientonormalde la planta (Hanson y Hitz, 1982; Bohnert et al., 1995). Las raíces reconocen cambios pequeños de humedad en el suelo,losqueactivanunaseriedeseñalesquímicas(Davies y Zhang, 1991), como la producción de ácido abscísico (ABA) que son transportadas a través del sistema vascular y por algún mecanismo, aún desconocido, regulan el crecimiento e intercambio de gases del vástago; los cuales sonprocesosfundamentalespararegularlapérdidadeagua por transpiración a través de estomas (Gowing et al., 1990; Khalil y Grace, 1993; Davies et al., 2002). En torno a este panorama, se ha encontrado que mediante cambios en las PDR80-30 were 24% more water and fertilizer efficient than the control treatment, and increased soluble solids without altering the growth and of the plants in a significant manner. Key words: Capsicum annuum L., gas exchange, split root system, water efficiency, water relations. INTRODUCTION Eighty five percent of the world´s fresh water (186.7 million m3 ) is used to irrigate fields (Van Schilfgaarde, 1994). Because agriculture is the largest user of water, scarcity and improper distribution of this resource is a factor that limits world food production (Postel, 1998), and consequently, large areas in the world are vulnerable to periods of drought, which could increase as a result of global climate change (Solomon and Cramer, 1993; Petit et al., 1999). In Mexico, irrigation practices can affect the environment due to the use of surface and underground, such as in the north of the country and in the Valley of Mexico (CNA, 2005). Consequently, it is necessary to develop and adopt highly efficient practices in water use (Debaeke and Aboudrare, 2004). When analyzing the reaction of plants to water scarcity, the first fact that stands out is the closing of the stomata, which is a seemingly simple mechanism, with the sole purpose of avoiding a reduction in hydric potential, but includes a series of physiological and metabolical collateral adjustments, that include, amongst others the reduction of photosynthesis and alterations in the transportation and distribution of photosynthates, which have a significant relevance in the plant´s normal functions (Hanson and Hitz, 1982; Bohnert et al., 1995). Roots recognize small changes in the humidity of the soil, which activate a series of chemical signals (Davies and Zhang, 1991), such as the production of abscisic acid (ABA), which are carried through the vascular system and by a still unknown mechanism, regulate the growth and exchange of gases of the shoot. These are crucial processes for the regulation of water loss by transpiration through the stomata (Gowing et al., 1990; Khalil and Grace, 1993; Davies et al., 2002). Given this outlook, it has been found that by changes in the
- 100. Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero 99 técnicas de riego, es posible manipular la conductancia estomática y mejorar la eficiencia del uso del agua (Loveys et al., 2000). A través de varias investigaciones se ha encontrado que el déficithídricoregulado(DHR)yelsecadoparcialdelaraíz (SPR), son dos técnicas de riego que permiten un ahorro significativodeagua.ElDHRinvolucraaplicarmenosagua al cultivo que la evapotranspiración (ET). En contraste, el SPR consiste en que la mitad del sistema radical (SR) sea regada,mientrasquesimultáneamenteelriegoessuspendido enlaotramitaddelsistemahastaciertoniveldeabatimiento de agua en el suelo; al siguiente riego, éste se aplica al lado del SR en proceso de secado y así sucesivamente, durante toda la estación de crecimiento del cultivo (Loveys et al., 2000; Stoll et al., 2000; Kang et al., 2001). Con esta técnica se pretende ahorrar 50% del agua que se aplicaría al tomar como referencia la ET, o el estado del agua en el suelo. Al optimizar el sistema, el comportamiento estomático, el estadohídricodelvástagoyelcrecimientofoliarpuedenser reguladosreflejandofinalmenteunincrementosignificativo enlaeficienciaenelusodelagua(EUA)(Daviesetal.,2002). SeestimaqueelSPRpodríamantenerelrendimientosimilar aplantasbienregadas(Loveysetal.,2000).Basadoenqueel potencialhídricodeplantasbajoSPRseequilibreconlaparte de la rizósfera que se encuentra en el suelo húmedo (Hsiao, 1990)yporlotanto,seasimilaraplantasconriegocompleto. El SPR ha sido utilizada por muchos investigadores en el mundo,conresultadospositivosendiversoscultivares;por ejemplo,enperal,estatécnicamejorótantolaEUAcomoel rendimiento (Kang et al., 2002); en tanto que en durazno, el SPR y riego comercial produjeron el mismo rendimiento y calidad de fruto (Goldhamer et al., 2002). Sin embargo, en algunas investigaciones se ha encontrado que uno de los problemasrelacionadosconSPRentomate,eseldesarrollo de pudrición apical del fruto (Adams y Ho, 1992; Obreza et al.,1996).Estosmismosautoresllegaronalaconclusiónque este desorden fisiológico, se induce probablemente por un lento transporte de calcio y su baja acumulación en la parte distal del fruto (Bangerth, 1979). Con base a lo anterior, se nota que no todos los cultivos responden de manera similar al uso del secado parcial de la raíz; por tal razón, es necesario validar esta tecnología en una amplia gama de cultivares, para conocer las respuestas específicas para cada genotipo y ambiente en que se desarrollen. irrigation techniques, it is possibletomanipulatestomatic conductance and improve the efficiency of water use (Loveys et al., 2000). In the course of several investigations it has been found that the regulated water deficit (DHR) and the partial dryingoftheroot(SPR),aretwoirrigationtechniquesthat help savewater significantly. DHR involves applying less watertothecropthanevapotranspiration(ET).Incontrast, SPR consists of irrigating half of the radicle system (SR), whilesuspendingirrigationontheotherhalfofthesystem until water drops to a certain level. The next time, the side of the SR in process of drying is irrigated, and so on, until the end of the crop´s growth season (Loveys et al., 2000; Stoll et al., 2000; Kang et al., 2001). The purpose of this technique is to save 50% of the water that would be applied when taking ET or the state of the water in the soil, as a reference. When optimizing the system, stomatic behavior, the hydric status of the shoot and foliar growth may be regulated, to finally reflect a significant increase in the water use efficiency (EUA) (Davies et al., 2002). It is estimated that the SPR could maintain a similar yield to those for well-watered plants (Loveys et al., 2000). This is based on the water potential of plants under SPR balancing with the part of the rhizosphere found in the humid soil (Hsiao, 1990) and therefore, being similar to plants under full irrigation. SPR has been used by many researchers worldwide, with positive results in diverse cultivars; for example, in pear trees, this technique improved both EUA and yield (Kang et al., 2002), whereas in peach trees, SPR and commercial irrigation produced the same yield and fruit quality (Goldhamer et al., 2002). However, studies have found that one of the problems related to SPR in tomato is the apical rotting of thefruit(AdamsandHo,1992;Obreza etal.,1996).These authors have concluded that this physiological disorder may be induced by a slow calcium transport and its low accumulation in the distal part of the fruit (Bangerth, 1979). Basedonthis,itisevidentthatnotallcultivationsrespond insimilarwaystothepartialrootdrying,whichiswhythis technology must be validated in a wide array of cultivars to know the specific responses for each genotype and environment in which they are developed.
- 101. Juan Antonio Chamú-Baranda et al.100 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 MATERIALES YMÉTODOS Elexperimentosellevóacaboencondicionesdehidroponia einvernadero,ubicadoenelCampusMontecillodelColegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, México, a 2 250 msnm, 19º 21’ latitud norte y 98º 54’ longitud oeste, en el ciclo verano-otoño de 2009. Material vegetal Se utilizaron plantas provenientes de semilla de chile morrón (Capsicum annuum L.) Cannon F1, de crecimiento indeterminado, trasplantadas el 28 de abril de 2008; poda de rejuvenecimiento el 27 de mayo de 2009; inicio de los tratamientosel01deoctubrede2009yfinaldelexperimento el 15 de noviembre del mismo año. Manejo del experimento Durante el trasplante para los tratamientos con SPR, la raíz se dividió longitudinalmente en dos partes iguales con una navajadeunsólofilo,desdearribadelcuellodelaraízhasta su ápice. Posteriormente, cada sección de la raíz de cada planta se trasplantó en dos bolsas de plástico de 25∗30 cm, una para cada sección de la raíz. Esto nos permitió manejar condicionesdehumedaddistintasentreloscompartimentos. Un grupo de plantas se mantuvo con el sistema radical completo, las cuales fueron consideradas como plantas testigo, y trasplantadas en una bolsa plástica de 50∗60 cm. Se establecieron 3.2 plantas m-2 , cada planta bajo el SPR y el testigo creció en un volumen de roca volcánica porosa (tezontle) de 18 L con el 90% de su granulometría ≥2 mm y 10% restante entre 0.84 y 0.074 mm, ρa = 0.97 g cm-3 , retención de humedad de 2.2 L. Las plantas fueron podadas aunaalturade60cmaproximadamenteysedirigieronatres tallos, en donde se realizaron podas de hojas senescentes y yemas vegetativas axilares cada 8 días para mantenerlas en óptimas condiciones. Al inicio del amarre del primer fruto (27 de julio de 2009), lasplantasfueronsostenidasconhilorafiaatadaaalambres colocados en la parte superior y a lo largo de la hilera de plantas.Desdelaantesisdelasprimerasflores,lasplantasse movieron para favorecer la polinización aproximadamente a las 13 h de cada día. La prevención y control de plagas y enfermedadesserealizóaplicandoaspersionesdeproductos químicos disponibles en el mercado. MATERIALSAND METHODS The experiment was carried out conditions of hydroponics andinagreenhouselocatedintheMontecilloCampusof the Colegio de Postgraduados in Ciencias Agrícolas, Mexico, at 2 250 masl, 19º 21’Latitude North and 98º 54’Longitude West, in the 2009 summer-autumn cycle. Plant material Sweet pepper (Capsicum annuum L.) plants were used Cannon F1, of undetermined growth, grafted on April 28th. 2008;rejuvenatingtrim:May27th. 2009;startoftreatments: October 1st. 2009; end of experiment: November 15th. 2009. Management of the experiment During the transplant of the treatments with SPR, the root wassplitlongitudinallyintotwoequalpartsusingasingle- bladed scalpel, from the top of the neck of the root to its apex.Eachsectionoftherootwasthentransplantedintwo plastic bags measuring 25∗30 cm, one for each section of the root. This helped us manage different humidity conditions between compartments. Agroupofplantskeptitscompleteradiclesystem,andwere considered control plants. They were then transplanted in a 50∗60 cm plastic bag; 3.2 plants were planted m-2 , each one under SPR, and the control grew in a volume of porous volcanicrock(tezontle)of18Lwith90%ofitsgranulometry ≥2 mm and the remaining 10%, between 0.84 and 0.074 mm, ρa = 0.97 g cm-3 ,with a humidity retention of 2.2 L. Plantsweretrimmedatanapproximateheightof60cmand wereaimedatthreeshoots,whereoldleavesweretrimmed, along with axillary leaf buds every eight days to keep them in optimal conditions. Atthebeginningofthefirst fruitsettlement(July27th. 2009), plantswereheldwithramieyarn,tiedtowiresonthetopand alongtherowofplants.Fromtheanthesisofthefirstflowers, theplantsweremovedtofavorpollinationatapproximately 13 h every day. Plague and disease prevention and control was performed by spraying chemical products, available in the market. Irrigation was by dripping on each individual plant, using two emitters placed on each of the two compartments with roots on plants under SPR, and two emitters on plants with
- 102. Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero 101 El riego se realizó por goteo a cada planta, mediante dos emisorescolocadosobrecadaunodelosdoscompartimentos conraízenlasplantasbajoSPR,ydosemisoresenlasplantas con el sistema radical completo (testigo); los emisores se colocaron cerca del tallo con un gasto de 4 y 8 L h-1 para plantas bajo SPR y testigo, respectivamente. Al inicio, las plantas se regaron a capacidad de campo, para permitir su establecimiento. Desde la poda de rejuvenecimiento hasta el final del experimento, la fertilización se realizó con una solución nutritiva universal de Steiner (1984), con un potencial osmótico de -0.046 MPa aplicada continuamente al agua de riego. Contenidodehumedadyaplicacióndelostratamientos de humedad residual en el sustrato Durante el periodo experimental se midió diariamente el contenido de agua del sustrato (ocho plantas por tratamiento), utilizándose un reflectómetro de tiempo (Field Scout TDR 300 probe, model 6430FS, Spectrum® Technologies,Inc.).Enestesistemaelcontenidodeaguase deriva indirectamente de la medición del tiempo que tarda en viajar un pulso de energía electromagnética en el suelo (Parchomchuk et al., 1997). Los valores obtenidos se convirtieron a un contenido de humedad(θv),mediantelosvaloresdecalibraciónrealizada para el sustrato utilizado (tezontle). El concepto de secado parcial de la raíz, involucra aplicar agua a la mitad del sistema radical mientras que la otra mitad es expuesta a un abatimiento de la humedad del suelo previamente establecido. Al siguiente turno, el riego se cambió hacia la partedelaraíz(suelo)quesedejósecaryasísucesivamente durante el desarrollo del cultivo (Stoll et al., 2000). Estefueelcasoduranteelprocesodeestainvestigaciónpara el tratamiento SPR80-30, en donde por periodos de 15 días a la mitad del sistema radical de las plantas se le permitió llegar a 30% de humedad aprovechable residual (HAR), mientras que la otra mitad se mantuvo a 80% de la HAR (Figura 1a), a los 15 días siguientes los niveles de HAR se alternaronyasísucesivamente.Parapodermantenerelnivel de30%HARalamitaddelsistemaradicaldelasplantas,se estimódiariamenteelcontenidodehumedaddelsustratode cuatro plantas por tratamiento con el reflectómetro (TDR), para conocer el porcentaje de humedad aprovechable que contenía el sustrato y aproximadamente cada tercer día se llegó a tal abatimiento y fue entonces que se dio riego, mientrasqueparaelladocon80%deHARlosriegosfueron complete root systems (control); emitters were placed bear thestem,withauseof 4and8Lh-1 forplantsunderSPRand control. Initially, plants were irrigated at field capacity, to allow their establishment. From the rejuvenation trimming up to the end of the experiment, fertilization was carried using Steiner´s universal nutrition solution (1984), with an osmotic potential of -0.046 MPa applied continuously to the irrigation water. Humidity content and application of the residual humidity treatments in the substrate Duringtheexperimentalperiod,thesubstratewatercontent was measured (eight plants per treatment), using a time reflectometer(FieldScoutTDR300probe,model6430FS, Spectrum® Technologies, Inc.). In this system, the water content derives indirectly from the measurement of time takenforanenergypulseofelectromagneticenergytotravel in the soil (Parchomchuk et al., 1997). The values obtained were converted to a humidity content (θv), using the values of calibration performed for the substrate used (tezontle). The concept of the partial drying of the root involves applying water to half of the rootsystem,whiletheotherhalfisexposedtoapreviously established decrease in the soil humidity.At the next shift, the irrigation was changed to the part of the root (soil) that was dried, and so on, during the development cycle of the crop (Stoll et al., 2000). Thiswasthecaseduringtheresearchprocessfortreatment SPR80-30,inwhich,for15dayperiods,halfoftheradicle systems of plants were allowed to reach 30% of the residual usable humidity (HAR), while the other half was kept at 80% HAR (Figure1a), and during the following 15 days, HAR levels were altered, and so on. To maintain the level of 30% HAR in half of the radicle system, the humidity content of the substrate of four plants was calculated per treatment with the reflectometer (TDR), in order to obtain the percentage of usable humidity contained by the substrate, and approximately every third day, such a reduction in water was reached. It was then that irrigation took place, while irrigation was on a daily basis for the side with 80% HAR, depending on the existing weather conditions. The roots of plants of the other two treatments, SPR80-80 and the control, during the experimental period, increased to a level of 80% HAR (Figure 1b); for this purpose, substrates were irrigated on a daily basis.
- 103. Juan Antonio Chamú-Baranda et al.102 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 diariamente, según las condiciones ambientales existentes. Para las plantas de los otros dos tratamientos, SPR80-80 y testigo,duranteelperiodoexperimental,susraícescrecieron a un nivel de HAR 80% (Figura 1b) para ello, los riegos se aplicaron diariamente al sustrato. Tratamientos y diseño experimental SeestablecierontrestratamientosdeHAR(Figura2)enel sustrato: 1) SPR80-80 con raíz dividida, en donde se dejó que la HAR del sustrato en ambos recipientes llegara al 80% para aplicar el riego; 2) SPR80-30 con raíz dividida, en donde se dejó que la HAR del sustrato en uno de los recipientes llegara al 80% y el otro al 30% para aplicar el riego, 15 días después el riego se invirtió permitiendo que el lado con déficit de humedad recibiera riego y el otro ladocomenzaraasecarseyasísucesivamente;y3)testigo 80% con el sistema radical completo, donde se permitió que la HAR del sustrato llegara hasta 80% y entonces se le aplicó riego. LosnivelesdeHARfijadosfueronobtenidosdelarelación entre lecturas de humedad del sustrato y contenido de humedad conocidos. Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con cuatro repeticiones. Cada planta consistió en una unidad experimental. Treatments and experimental design Three treatments were established for HAR (Figure 2) in the substrate: 1) SPR80-80 with a split root, in which the HAR of the substrate in both containers was allowed to reach 80% to irrigate; 2) SPR80-30 with a split root, in which the HAR of the substrate in both containers was allowed to reach 80%, and the other at 30% to irrigate. Fifteen days later, irrigation was reverted, allowing the side with a humidity deficit to receive water and the other side to begin drying, and so on; and 3) control 80% with a complete root system, in which the HAR of the substrate was allowed to reach 80% and was then irrigated. ThefixedlevelsofHARwerecalculatedfromtherelation between readings of the known humidity of the substrate and humidity content. A complete random experimental design was used, with four repetitions. Each plant consisted of one experimental unit. Water relations The total water potential of the leaf (Ψleaf), was determined in the youngest and most expanded leaves of four plants per treatment, using a Scholander (Soil Figura1.Humedadaprovechableresidual(HAR)enelsustrato,a)crecimientoderaícesdelasplantasbajoSPR80-30alternado cada 15 días; y b) SPR80-80 y testigo. Figure 1. Residual usable humidity (HAR) in the substrate, a) growth of roots of plants under SPR80-30 alternated every 15 days; and b) SPR80-80 and control. HAR(%) Días después de iniciado los tratamientos 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 SPR 80-80 Testigo (80) Días después de iniciado los tratamientos HAR(%) 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 SPR80 SPR30
- 104. Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero 103 Relaciones hídricas Elpotencialdeaguatotaldelahoja(Ψhoja),sedeterminóenla hojamásjovenycompletamenteexpandidadecuatroplantas por tratamiento, con una bomba de presión tipo Scholander (SoilMoistureEquipmentCorp.,SantaBárbara,California, USA).Paraellolahojaseseparódelaplantaeinmediatamente se introdujo en la cámara de medición de presión, dejando un segmento de peciolo fuera, posteriormente se aplicó lentamente presión neumática, generada con gas nitrógeno, hasta observarse en el corte del peciolo fuera de la cámara, la primera gota de savia de los haces vasculares indicó el balance de presión; en ese momento se tomó la lectura del manómetro y se expresó en MPa. Las determinaciones se realizaron entre las 12:00 y 12:40 h. Intercambio de gases La tasa de asimilación de CO2 (A) en μmol m-2 s-1 , la conductancia estomática (gs) en mmol m-2 s-1 y la tasa transpiratoria(E)enmmolm-2 s-1 ;semidieronen2.5cm2 de áreafoliarenlahojamásjovenycompletamenteexpandida de cuatro plantas por tratamiento, entre las 12:45 y 13:00 h, las medidas se realizaron in situ a los 46 días después de iniciado los tratamientos (DDIT) con un sistema abierto y portátil de análisis de gases en el espectro infrarrojo (CIRAS-1,PP-SYSTEMS).Laslecturassetomaroncuando Moisture Equipment Corp., Santa Bárbara, California, USA) pressure pump. For this purpose, the leaves were separated from the plants and immediately introduced in the chamber for the measurement of pressure, leaving a section of the petiole outside. Later, pneumatic pressure was slowly applied, generated with nitrogen gas, until, in the section of the petiole outside the chamber, the first dropofsapwasobserved,indicatingthepressurebalance. At that moment, a reading was taken from the manometer and expressed in MPa. The determinations were carried out between 12:00 and 12:40 h. Gas exchange The CO2 assimilation rate (A) in μmol m-2 s-1 , stomatic conductance (gs) in mmol m-2 s-1 and the rate of transpiration (E) in mmol m-2 s-1 , were measured in 2.5 cm2 of the foliar area in the youngest and most expanded leaves from four plants per treatment, between 12:45 and 13:00 h: Measurements were taken in situ 46 days after starting the treatments (DDIT) with an open and portable gas analysis system in the infrared spectrum (CIRAS-1, PP-SYSTEMS). Readings were taken when the flow of CO2 was stable to 360 ppm inside the measuring chamber. The temperature in the measuring chamber was 22.5ºC. The photosynthetically active radiation varied between 432 and 461 μmol m-2 s-1 , during the first and last reading. The gas exchange was determined in neighboring leaves used in the determination of Ψleaf. Área foliar y distribución de la materia fresca y seca At46DDIT,fourplantspertreatmentwerecutfromtheneck oftherootandseparatedintodifferentorgans(root,stem,leaf and fruit). In order to find the distribution of fresh matter, they were weighed in an Esnova TH-11 electronic scale with a 1g precision. The foliar area of the detached leaves was determined using a foliar area integrator (LI-COR, Inc. Lincoln, Nebraska USA, Model LI-3100) expressed in m2 per plant. Para conocer la materia seca de los diferentes órganos, éstos se secaron en una estufa con aire forzado a 70 ºC hasta peso constante y se pesaron en una balanza electrónica. Fruit quality The harvest of fruits was carried out during physiological ripeness, where five fruits were chosen per treatment and theirfirmnesswasestablished(kgf),alongwiththecontent Figura 2. Tratamientos de humedad aprovechable residual en el sustrato con raíz dividida (80-80%; 80-30%) y tradicional (80%). Figure 2. Treatments of usable residual humidity in the substrate with split roots (80-80%; 80-30%) and traditional (80%). 80% 80% 80% 30% 80%
- 105. Juan Antonio Chamú-Baranda et al.104 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 elflujodeCO2 eraestableen360ppmdentrodelacámarade medición. La temperatura en la cámara de medición fue de 22.5 ºC. La radiación fotosintéticamente activa varió desde 432 hasta 461 μmol m-2 s-1 , durante la primera lectura y la última. La determinación del intercambio gaseoso se hizo en hojas vecinas a las usadas en la determinación del Ψhoja. Área foliar y distribución de la materia fresca y seca A los 46 DDIT, cuatro plantas por tratamiento fueron cortadas desde el cuello de la raíz y se separaron en sus diferentes órganos (raíz, tallo, hoja y fruto), para conocer la distribución de la materia fresca, éstos se pesaron en una balanza electrónica con precisión de 1g marca Esnova modelo TH-11. A las hojas desprendidas se les determinó suáreafoliarconunintegradordeáreafoliar(LI-COR,Inc. Lincoln,NebraskaUSA,ModeloLI-3100)expresándoseen m2 porplanta.Paraconocerlamateriasecadelosdiferentes órganos, éstos se secaron en una estufa con aire forzado a 70 ºC hasta peso constante y se pesaron en una balanza electrónica. Calidad del fruto La cosecha de los frutos se realizó a la madurez fisiológica seleccionándosecincofrutosportratamientoysedeterminó su firmeza (kg f), contenido de sólidos solubles (ºBrix) y pH, a los 46 DDIT. La firmeza de cada fruto se determinó endossitiosopuestosdelapartemediadecadafruto,conun penetrómetro equipado con un puntal cónico de 0.8 mm de diámetroconescalade0.1hasta32%defuerza.Lossólidos solubles totales se determinaron con un refractómetro digital,marcaATAGO,conescalade0hasta32%,siguiendo la metodología propuesta por la AOAC (1990). Para la determinacióndelpH,setrituraron10gdepulpacon50mL de agua destilada, se filtró para eliminar los restos de tejido vegetal, y en una alícuota de 20 mLse determinó el pH con un potenciómetro. Eficiencia en el uso del agua La eficiencia del uso del agua (EUA), se calculó con base en la producción de materia fresca y seca del fruto y total por planta y el agua evapotranspirada de acuerdo con la siguiente relación. of soluble solids (ºBx) and pH, at 46 DDIT. The firmness of each fruit was determined in two opposite sides of the middle section of each fruit, using a penetrometer with a 0.8 mm in diameter conical tip with a scale of 0.1 to 32% strength. The total soluble solids were measured using a digital ATAGO refractometer, with a scale of 0 to 32%, following the methodology suggested by AOAC (1990). To measure the pH, 10 g of pulp were crushed with 50 mL of distilled water, the remains of plant tissue were filtered away, and the pH was measured using a potentiometer in a 20 mL aliquot. Water use efficiency The water use efficiency (EUA) was calculated based on the production of fresh and dry matter of the fruit and the total per plant, and the water evapotranspired, according to the following relation: Statistical analysis A variance analysis was performed on the evaluated variables according to the complete random design, using theGLMprocedureoftheSAS8.2statisticalpackage(SAS, 1998)andTukey´stestforthecomparisonofaveragesTukey, with a significance level of 5%. RESULTSAND DISCUSSION Attheendoftheexperiment(46DDIT),theevapotranspired volume (L) per plant was 22% significantly less (p≤ 0.05) and 20% significantly higher (p≤ 0.05) in treatment SPR80-30 and SPR80-80, respectively, in comparison to the control (Table 1). That is, plants under treatment SPR80-30 grew with 18 and 34.6 L less of water than the plants under the control treatment and SPR80-80, respectively. Gas exchange and hydric relations In response to the lower amount of water applied to each plant in treatments SPR80-30 and control, the total water potentialof theleaf(Ψleaf),droppedsignificantlyby22and EUA= gramo de materia seca de fruto o total por planta gramo de agua evapotranspirada EUA= gram of dry matter of fruit or total per plant gram of water evapotranspired
- 106. Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero 105 Análisis estadístico Se realizó un análisis de varianza a las variables evaluadas de acuerdo al diseño completamente al azar, con el procedimiento GLM del paquete estadístico SAS versión 8.2(SAS,1998)ypruebadecomparacióndemediasTukey, con un nivel de significancia de 5%. RESULTADOS YDISCUSIÓN Al final del experimento (46 DDIT), el volumen evapotranspirado(L)porplantafue22%significativamente menor(p≤0.05)y20%significativamentesuperior(p≤0.05) en el tratamiento SPR80-30 y SPR80-80, respectivamente, comparado al testigo (Cuadro 1); es decir, las plantas del tratamiento SPR80-30 crecieron con 18 y 34.6 L menor cantidad de agua que las plantas bajo el tratamiento testigo y SPR80-80, respectivamente. 20% respectively, in comparison to plants under SRP80- 80 at 46 DDIT (Table 1), consistent with results found in chili peppers (Capsicum sp.) (Dorji et al., 2005) and in tomatoes (Zegbe et al., 2006), 117, 141 and 161 days after plantation (DDS); these authors concluded that this phenomenoncouldbeduetotwotypesofwaterdemand:a) related to fruit elongation; and b) due to the environment. In this respect, the tendency to reduce the Ψleaf could be due partly to solar radiation, as reported Behboudian etal.(1994),whoobservedthatcloudydayshideepisodes of water deficits in plants, whereas the opposite occurs on clear days. In this study, the active photosynthetic radiation (μmol m-2 s-1 ± stadard deviation) was, on average, 396 ±22.8, 497 ±41.4 and 557 ±17,for treatments SPR80- 80, SPR80-30 and control, respectively at 46 DDIT during the readings, where it is clear that the Ψleaf decreased in treatments SPR80-30 and control, due to the highly significant increase in the HAR. It would be Variables Tratamientos Significancia 80-80 80-30 80 Volumen evapotranspirado (Lpl-1 ) 99.13 a 64.57 b 82.57 ab ∗ Relaciones hídricas (Ψa, MPa) -0.74 ± 0.03 a -0.90 ± 0.04 b -0.89 ± 0.05 b ∗ Intercambio de gases Conductancia estomática (mmol m-2 s-1 ) 124 ± 6.73 b 205 19.91 a 191 ± 22.1 ab ∗ Tasa de fijación de CO2 (μmol m-2 s-1 ) 7.1 ± 0.36 b 8.6 ± 0.59 a 8.5 ± 0.51 ab ∗ Transpiración (mmol m-2 s-1 ) 3.2 ± 0.11 b 4.5 0.31 a 4.5 ± 0.26 a ∗ Área foliar por planta (m2 ) 0.275 ± 0.04 a 0.241 ± 0.03 a 0.294 ± 0.03 a NS Materia fresca (g pl-1 ) Raíz 146 ± 26.4 a 151 ± 10.4 a 146 ± 23.5 a NS Tallo 235 ± 21.8 a 197 ± 16.7 a 227 ± 12 a NS Hoja 153 ± 18.1 a 140 ± 21.6 a 173 ± 18.8 a NS Fruto 1518 ± 149.5 a 1553 ± 193.3 a 1788 ± 133.4 a NS Total 2051 ± 149.1 a 2042 ± 237.1 a 2333 ± 164.7 a NS Materia seca (g pl-1 ) de: Raíz 20 ± 4 a 20 ± 2.5 a 22 ± 2.3 a NS Tallo 53 ± 7.7 a 44 ± 3.7 a 52 ± 1.8 a NS Hoja 27 ± 3.1 a 24 3 a 29 ± 3 a NS Fruto 97 ± 12.1 a 106 ± 13.5 a 109 ± 8.98 a NS Total 197 ± 13.3 a 193 ± 21.7 a 211 ± 14.1 a NS Cuadro 1. Tratamientos de humedad aprovechable residual, con sistema de raíz dividida y secado parcial de la raíz, sobre las variables de estudio en pimiento morrón bajo hidroponía e invernadero, a 46 DDIT. Table 1. Treatments of residual usable humidity, with a split root system and partial root drying, on the study variables in sweet peppers under hydroponic and in greenhouse, at 46 DDIT. SST= sólidos solubles totales; pl= planta; DDIT= días después de iniciados los tratamientos; EUA= eficiencia del uso de agua; NS= no significativo; ∗ = significativo a p≤ 0.05; ∗∗ = altamente significativo a p≤ 0.01.
- 107. Juan Antonio Chamú-Baranda et al.106 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Intercambio de gases y relaciones hídricas Enrespuestaalamenorcantidaddeaguaaplicadaporplanta en los tratamientos SPR80-30 y testigo, el potencial de agua totaldelahoja(Ψhoja),disminuyósignificativamenteen22y 20% respectivamente, comparado a las plantas bajo SRP80- 80 a 46 DDIT (Cuadro 1), consistente con los resultados encontrados en chile (Capsicum sp.) (Dorji et al., 2005) y en tomate(Zegbeetal.,2006),a117,141y161díasdespuésde la siembra (DDS); quienes concluyeron que este fenómeno puede deberse a dos tipos de demanda por agua: a) asociada con la elongación del fruto; y b) debido a la atmósfera. Al respecto, la tendencia a disminuir el Ψhoja podría explicarse, enparte,debidoalaradiaciónsolarexistentecomoreportado porBehboudian etal.(1994),quienesobservaronquelosdías nublados enmascaran episodios deficitarios de agua en las plantas, mientras que lo opuesto ocurre en días despejados. En la presente investigación, la radiación fotosintéticamente activa (μmol m-2 s-1 ± desviación estándar) fue en promedio 396±22.8,497±41.4y557±17,paralostratamientosSPR80- 80,SPR80-30 y testigo, respectivamente a 46 DDITdurante la toma de las lecturas, donde claramente se nota que la disminucióndelΨhojaenlostratamientosSPR80-30ytestigo,se debealaumentoaltamentesignificativodelaHAR.Resultaría difícil que este comportamiento de disminución del Ψhoja, se tuviesebajocondicionescontroladasdeluzcomohanreportado varios autores (Dry y Loveys, 1998; Sobeih et al., 2004). El efecto de los niveles de HAR entre los tratamientos tuvo influencia significativa (p≤ 0.05) sobre la conductancia estomática(Cuadro1).Enconsecuencia,latasatranspiratoria difficult for this behavior of the reduction of Ψleaf, was under controlled conditions of light, as reported by various authors (Dry and Loveys, 1998; Sobeih et al., 2004). The effect of the levels of HAR between treatments has a significant influence (p≤ 0.05) on the stomatic conductance (Table 1). Consequently, the rates of transpiration and CO2 assimilation increased, presenting an increase in stomatic conductance of 65 and 54% in treatments SPR80-30 and control, respectively, in comparison with SPR80-80. This correlates positively with the highest transpiration and CO2 assimilation. Such a reduction in the stomatic conductance in plants under SPR80-80 influenced the gas exchange, consistent with reports by Gowing et al. (1990) and Davies et al. (2002). As we can observe, in general terms, stomata are not sensitive to changes inΨleaf until it crosses a certain threshold.Forthisexperiment,thisreductiondidnotcross the critical threshold for Ψleaf (< -1MPa) which would, in theory,inducetheclosureofthestomata(Duniway,1971). The wide evidence shows that the closure of the stomata is due to hormonal signals (ABA) that travels from the roots in conditions of water stress to the shoot (Bacon et al., 1998; Sobeih et al., 2004). However, although this study did not measure the content of ABA in plants from roots under water stress, it is assumable that the humid side kept the plant under good water stress, due to the significant increase of the stomatic conductance (SPR80-30). Cuadro 1. Tratamientos de humedad aprovechable residual, con sistema de raíz dividida y secado parcial de la raíz, sobre las variables de estudio en pimiento morrón bajo hidroponía e invernadero, a 46 DDIT (Continuacion). Table 1. Treatments of residual usable humidity, with a split root system and partial root drying, on the study variables in sweet peppers under hydroponic and in greenhouse, at 46 DDIT (Continuation). Calidad del fruto Firmeza (kg f) 0.92 ± 0.04 a 1.01 ± 0.04 a 0.90 ± 0.03 a NS pH 4.9 ± 0.09 a 4.8 ± 0.15 a 4.9 ± 0.19 a NS SST (ºBrix) 8.2 ± 0.22 a 7.8 ± 0.25 a 7.0 ± 0.19 b ∗∗ EUAde materia seca de fruto por planta 0.00098 ± 0.0001 a 0.00164 0.0002 a 0.00132 ± 0.0001 a NS EUAde materia seca total por planta 0.00198 ± 0.0001 a 0.00298 0.0003 a 0.00255 ± 0.0002 a NS Variables Tratamientos Significancia 80-80 80-30 80 SST= sólidos solubles totales; DDIT= días después de iniciados los tratamientos; EUA= eficiencia del uso de agua; NS= no significativo; ∗ = significativo a p≤ 0.05; ∗∗ = altamente significativo a p≤ 0.01.
- 108. Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero 107 y la de asimilación de CO2 se incrementaron. Observándose unaumentoenlaconductanciaestomáticade65y54%enlos tratamientosSPR80-30ytestigo,respectivamentecomparado con el SPR80-80, correlacionándose positivamente con la mayor transpiración y fijación de CO2; tal reducción en la conductancia estomática en plantas bajo SPR80-80, influyó en el intercambio gaseoso, consistente con lo reportado por Gowing et al. (1990) y Davies et al. (2002). Como podemos observar en forma general los estomas no son sensibles a los cambios en el Ψhoja hasta que exceda un ciertoumbral,paraelpresenteexperimento,estareducción no rebasó el umbral crítico del Ψhoja (< -1 MPa) que teóricamenteinduciríaelcierreestomático(Duniway,1971). Laampliaevidenciamuestraqueelcierredelestomasedebe porlasseñaleshormonales(ABA)queviajadesdelasraíces en condiciones de estrés hídrico hasta el vástago (Bacon et al., 1998; Sobeih et al., 2004). Sin embargo, aunque en esta investigación no se midió el contenido deABAen la planta provenientedelasraícesbajoestréshídrico,esdesuponerse que el lado húmedo mantuvo un buen estatus hídrico a las plantas, por aumentar significativamente su conductancia estomática (SPR80-30). Área foliar y distribución de la materia fresca y seca Lainhibicióndelcrecimientodelahojaesunadelasrespuestas mástempranasdelaplantaalestréshídricodisminuyendolas pérdidas de agua de la misma (Shulze, 1986; Chaves et al., 2002). El área foliar por planta (m2 ) tuvo una reducción no significativade18y7%enplantasbajoSPR80-30ySPR80- 80, respectivamente, comparado al testigo. Otros autores (Daviesetal.,2000;Lópezetal.,2008)reportaronresultados similares a los encontrados en la presente investigación. Ladistribucióndelamateriafrescaysecaentrelaraíz,tallo, hoja y fruto fue similar entre los tratamientos (Cuadro 1). Sin embargo, bajo SPR80-80 y SPR80-30 el rendimiento fresco se redujo en 15 y 13%, respetivamente, comparado al tratamiento testigo en referente a materia fresca del fruto porplanta.Apesardeello,lamateriasecatotaldelfrutopor planta fue similar al testigo. Esto indica que el movimiento delaguaenelfruto,puedehaberdisminuidoconeldesarrollo progresivo del déficit hídrico sin afectarla translocaciónde la materia seca en el fruto (Dorji et al., 2005). En la Figura 3, podemos observar que aunque, la proporción de materia seca traslocada al fruto fue similar independientemente de los tratamientos, el fruto de plantas Foliararea and distribution of the fresh and dry matter The leaf´s growth inhibition is one of the plant´s earliest responses to water stress, reducing the plant´s water losses (Shulze,1986;Chavesetal.,2002).Thefoliarareaperplant (m2 ) has a non-significant reduction of 18 and 7% in plants underSPR80-30andSPR80-80,respectively,incomparison tothecontrol.Otherauthors(Daviesetal.,2000;Lópezetal., 2008)reportedsimilarresultstothoseobtainedinthisstudy. Thedistributionofthefreshanddrymatterbetweentheroot, stem, leaf and fruit was similar between treatments (Table 1).However,underSPR80-80andSPR80-30,thefreshyield was reduced by 15 and 13%, respectively, in comparison to the control treatment, in reference to the fresh matter of fruits per plant. Despite this, the total dry matter of the fruit per plant was similar to the control, indicating that the water movement in the fruit could have dropped with the eventual increase of the water deficit, without affecting the translocationof thedrymatterinthefruit(Dorjietal.,2005). Figure 3 shows that although the proportion of dry matter translocated to the fruit was similar, regardless of the treatments, the fruits of plants under SPR80-30 accounted for 55% of the total dry matter of the plant, which is higher than 51 and 49% of the control and SPR80-80 treatments that received more water per plant.These results are higher than, and similar to, those found in chilies (39 and 55%) under SPR (Cantore et al., 2000; Dorji et al., 2005). Figura 3. Distribución de la materia seca por planta en respuesta al secado parcial de la raíz. Raíz (R), tallo (T), hoja (H), y fruto (F). Figure 3. Distribution of the dry mass per plant in response to the partial root drying. Root (R), stem (T), leaf (H), fruit (F). 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Materiasecaplanta(%) SPR80-80 SPR80-30 Testigo (80) Tratamientos F H T R 49,2 13,7 26,9 10,2 54,9 12,0 22,7 10,4 51,3 13,7 24,6 10,4
- 109. Juan Antonio Chamú-Baranda et al.108 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 bajo SPR80-30 representó 55% de la materia seca total de la planta, que es más alto a 51 y 49% de los tratamientos testigoySPR80-80,querecibieronmayorcantidaddeagua por planta. Estos resultados son superiores y similares a los encontrados en chile (39 y 55%) bajo SPR (Cantore et al., 2000; Dorji et al., 2005). Calidad del fruto Uno de los beneficios del riego reducido es el incremento en la calidad de los frutos (Behboudian y Mills, 1997). En elpresenteestudio,aúncuandolasplantasbajoSPR80-30 recibieron menor cantidad de agua, 22% en comparación con el testigo, la calidad del fruto en términos de firmeza y pH, fue estadísticamente igual entre los tratamientos. Sin embargo, la concentración de sólidos solubles totales aumentó significativamente (p≤ 0.01) en 17% bajo los tratamientos de SPR en comparación al testigo (Cuadro 1). Resultados similares fueron encontrados en tomate (Stikic et al., 2003; López et al., 2008), durazno (Goldhamer et al., 2002), manzano (Zegbe et al., 2007). El incremento de alguno de los parámetros de calidad de los frutos podría aumentar la vida de anaquel y por lo tanto, el valor económico de los mismos (López et al., 2008). Eficiencia en el uso del agua Elefectodelostratamientostuvounefectonosignificativo enlaEUA(Cuadro1).Sinembargo,laEUAdemateriaseca de fruto de plantas bajo SPR80-30, fue 24 y 67% superior en comparación con los tratamientos testigo y SPR80-80 respectivamente. Resultados similares fueron encontrados en manzano (Einhorn y Caspari, 2004; Leib et al., 2006), peral (Kang et al., 2002), frambuesa (Grant et al., 2004), tomate (Topcu et al., 2007). CONCLUSION El tratamiento SPR80-30 produjo un incremento en la eficiencia en el uso del agua y fertilizantes, comparado con el tratamiento testigo; además de mejorar la calidad de los frutos, sin alterar significativamente, el crecimiento y rendimiento de plantas de pimiento morrón en condiciones de hidroponia e invernadero. Fruit quality One of the benefits of reduced risk is the increase in the quality of the fruits (Behboudian and Mills, 1997). In this study,althoughplantsunderSPR80-30receivedlesswater, 22% in comparison to the control, the quality of the fruit, in terms of firmness and pH, was statistically equal between treatments. However, the concentration of total soluble solids increased significantly (p≤ 0.01) in 17% under SPR treatments in comparison to the control (Table 1). Similar resultswereobtainedintomatoes(Stikicetal.,2003;López et al., 2008), peaches (Goldhamer et al., 2002), and apples (Zegbe et al., 2007). The increase in some of the quality parameters of the fruits could increase their shelf lives and therefore their economic value (López et al., 2008). Water use efficiency The effect of the treatments had a non-significant effect on EUA(Table1).However,theEUAofthedrymatteroffruits fellunderSPR80-30,was24and67%higherthanthecontrol and SPR80-80 respectively. Similar results were found in apple (Einhornand Caspari, 2004; Leib et al., 2006), pear (Kang et al., 2002), raspberry trees (Grant et al., 2004) and tomato plants (Topcu et al., 2007). CONCLUSION Treatment SPR80-30 produced an increase in the water and fertilizer use efficiency, in comparison to the control treatment; as well as improving the quality of the fruits, withoutalteringthegrowthandyieldofsweetpepperplants significantlyinconditionsof hydroponicandingreenhouse. LITERATURACITADA Adams,P.andHo,L.C.1992.Thesusceptibilityofmodern tomato cultivars to blossom-end rot in relation to salinity. J. Hortic. Sci. 67:827-839. Association of Official Agricultural Chemist (AOAC). 1990. Official methods of analysis of AOAC international. Fruits and fruit products. 829-830 pp. End of the English version
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- 111. Juan Antonio Chamú-Baranda et al.110 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Loveys, B. R.; Stoll, M.; Dry, P. R. and McCarthy, M. G. 2000. Using plant physiology to improve the water use efficiency of horticultural crops. Acta Hortic. 537:187-197. Obreza,T.A.; Pitts, D. J.; McGovern, R. J. and Speen,T. H. 1996. Deficit irrigation of micro-irrigated tomato affects yield, fruit quality, and disease severity. J. Prod.Agric. 2:270-275. Parcchomchuk, P.; Tan, C. S. and Berard, R. G. 1997. Practical use of time domain reflectrometry for monitoring soil water content in microirrigated orchards. Hort. Technol. 7:17-22. Petit,J.R.;Jouzel,J.;Raynaud,D.;Barkov,N.I.;Barnola, J.M.andBasile,I.1999.Climateandatmospheric history of the past 420 000 years from the Vostok ice core, Antarctica. Nature. 399:429-436. Postel, S. L. 1998. Water for food production: will there be enough in 2025?. BioScience. 48:629-637. Shulze, E. D. 1986. Carbon dioxide and water vapour exchange in response to drought in the atmosphere andinthesoil.Ann.Rev.PlantPhysiol.37:247-274. Steiner, A. A. 1984. The universal solution. I.S.O.S.C. Proceedings6th. InternationalCongressonSoilles Culture. 633-649 pp. Sobeih, W. Y.; Dodd, I. C.; Bacon, M. A.; Grierson, D. and Davies, W. J. 2004. Long-distance signals regulating stomatal conductance and leaf growth in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) plants subjected to partial root-zone drying. J. Exp. Bot. 55:2353-2363. Solomon, A. M. and Cramer, W. 1993. Biospheric implicationsofglobalenvironmentalchange.En: A. M. Solomon y H. H. Shugart (eds) Vegetation dynamics and global change. London, UK: Chapman & Hall. 25-52 pp. Stikic, R.; Popovic, S.; Srdic, M.; Savic, D.; Jovanovic, Z.; Prokic, L. J. and Zdravkovic, J. 2003. Partial root-zone drying (PRD): a new technique for growing plants that saves water and improves the quality of fruit. Bulgarian. J. Plant Physiol. Special Issue:164-171 pp. Stoll, M.; Loveys, B. and Dry, P. 2000. Hormonal changes induced by partial rootzone drying of irrigate grapevine. J. Exp. Bot. 51:1627-1634. Topcu,S.;Kirda,C.;Dasgan,Y.;Kaman,H.;Cetil,M.and Yazici, A. 2007. Yield response and N-fertilizer recoveryoftomatogrownunderdeficitirrigation. Europ. J. Agron. 26:64-70. VanSchilfgaarde,J.1994.Irrigation-ablessingoracurse. Agric. Water Manag. 25:203-219. Zegbe, J.A.; Behbouidan, M. H. and Clothier, B. E. 2006. Responses of ‘Petopride’ processing tomato to partial rootzone drying at different phenological stages. Irrigation Universidad de Massey, Palmerston North. Nueva Zelandia. Science. 24:203-210. Zegbe, A. J.; Behboudian, M. H.; Lang, A. y Clothier, B. E.2007.Respuestadelmanzano“PacificRoseTM ” al riego parcial de la raíz. Revista Chapingo. Serie Horticultura. 13(1):43-48.
- 112. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 111-124 USO DEL CRÉDITO: IMPLICACIONES PARA EL DESARROLLO RURAL* USE OF CREDIT: IMPLICATIONS FOR A RURAL DEVELOPMENT Silvia XochiltAlmeraya Quintero1§ , Benjamín Figueroa Sandoval2 , José María Díaz Puente1 KatiaAngélica Figueroa Rodríguez3 y Luz María Pérez Hernandez1 1 Departamento de Planificación y Gestión de Proyectos de Desarrollo Rural. Universidad Politécnica de Madrid. Madrid, España.Tel. 01 595 9520200. Ext. 1205 y 1120. (jm.diazpuente@upm.es),luzmaph@colpos.mx.2 CampusSanLuisPotosí.ColegiodePostgraduados.Iturbide73.SalinasdeHidalgo,SanLuisPotosí,México.C.P.78600. Tel.015959520200.Ext.6415.(benjamin@colpos.mx).3 CampusCórdoba.ColegiodePostgraduados.CarreteraFederalCórdoba-Veracruz,km348.CongregaciónManuel LeónAmatlán de los Reyes, Veracruz, México.A. P. 143. C. P. 94500. Tel. 01 272 7166000. (fkatia@colpos.mx). § Autora para correspondencia: xalmeraya@colpos.mx. * Recibido: junio de 2010 Aceptado: enero de 2011 RESUMEN La falta de garantías al solicitar un crédito, la poca información donde recurrir a solicitarlo y las diferentes formas de exclusión a los servicios financieros, coloca a las personas que pertenecen al sector rural como los más vulnerables para acceder a estos servicios. A nivel internacionalsehangeneradodiversosmodelosquepermiten elacercamientodefinanciamientoalsector.Elobjetivodela presenteinvestigaciónesentendercuálessonlosprincipales problemas que enfrentan los productores al solicitar un crédito, averiguar si ven al crédito como una fuente de financiamiento y realizar recomendaciones que permitan ayudaramejorardichasituación.EnelmunicipiodeSalinas, SanLuisPotosí,México,esunazonaconcaracterísticasque pueden facilitar la generación de proyectos productivos, si se contara con un esquema de financiamiento. Durante el 2008,seaplicaron186encuestasyseanalizaronestadísticas nacionales. Los resultados mostraron que no hay cultura financiera,losproductoresnotieneninformaciónnecesaria, de quién ofrece los créditos o dónde invertir sus recursos; a la banca comercial no le interesa el impacto de desarrollo que puedan tener sus créditos; el crédito de avío es el más solicitado.Lasconclusionesseñalanquelasituaciónactual en el municipio respecto al crédito, es la misma que en cualquiernivel,portantoesimportantearticularmodelosde ABSTRACT The lack of guarantees when applying for a loan, the little information on where to file for one and the different forms of exclusion from financial services leaves people who belong to the rural sector as some of the most vulnerable in terms of access to these services. At an international scale, several models have been developed thathelppeopleinthissectorgainmoreaccesstofunding. This aim of this investigation was to understand which the main problems are that farmers face when applying for a loan, to find out if they see the loan as a source of funding and to make recommendations to help improve this situation. The municipal area of Salinas, San Luis Potosí, Mexico, is an area with characteristics that can facilitate the creation of farming projects, if there was a funding scheme. In 2008, 186 surveys were conducted and national statistics were analyzed. Results showed that there is no financial culture, farmers lack crucial information on who offers credits or where to invest; commercial banking corporations are unconcerned about the development impact their credits may have; working capital loans are the most commonly applied for. Conclusions indicate that the current situation in the municipal area regarding loans is the same as in any level, and it is therefore necessary to articulate funding models
- 113. Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.112 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 financiamiento,queconsiderenalcréditocomomotorparael desarrollo, permitiendo así la generación de oportunidades de empleo y autoempleo. Palabras clave: crédito, desarrollo rural, marginación. INTRODUCCIÓN Las zonas rurales presentan serias limitaciones que les impiden crecer, algunas de estas las señala Lizarraga y Casas (2005) al mencionar la deficiente provisión de infraestructura y de servicios, como son la educación y la banca, lo que contribuye a acentuar las disparidades socioeconómicas con los centros urbanos e intensifica el aislamiento de los núcleos rurales. DeacuerdoconVázquez(1998),eldesarrollolocalconsiste en un proceso de crecimiento económico y de cambio estructural, que conduce a una mejora en el nivel de vida de la población. Impulsar dinámicas de desarrollo local implicaproducirprocesosdeacumulacióndecapacidades políticas, económicas, culturales y administrativas a nivel local. El desarrollo de estas dinámicas debe ser llevada a caboporlosactoreslocalesenunambientedepermanente negociación(Arocena,1995).Sialoanteriorleagregamos que puedan contar con crédito como fuente principal de financiamiento, se tendrán territorios con visibles mejoras en su calidad de vida. Para Muhammad Yunus, el crédito es uno de los derechos de la humanidad, y la falta de éste coloca a la gente pobre en desventaja, en realidad el crédito juega un papel más importante en el desarrollo social, económico y político que el que los economistas tradicionalmente le han asignado. El crédito es una arma poderosa,cualquieraqueposeacrédito,ciertamenteestará mejor equipado para aprovechar ventajosamente sus capacidades (Rentería, 2005). En los estudios de Cardero (2008), se menciona que el acceso al crédito para las mujeres representa con el tiempo una aportación mayor en el ingreso del hogar, reduciendo asílavulnerabilidaddeloshogares.Tambiénsedestacaque el crédito no crea por sí mismo oportunidades productivas, esto se logra sólo si es bien utilizado para aprovechar las oportunidades existentes. El crédito es una acción fundamental para financiar las actividades productivas en el sector rural; sin embargo, el mismo se encuentra ausente o es incipiente. that consider credits as an engine for development, thus allowing the creation of job opportunities and self- employment. Key words: credit, marginalization, rural development. INTRODUCTION Rural areas have serious limitations that prevent them fromgrowing,someofwhicharepointedoutbyLizarraga and Casas (2005) when mentioning that the scarce infrastructure and services, such as education and banks, is what has contributed to increasing the socioeconomic disparities with urban areas and it intensifies the isolation of rural nuclei. AccordingtoVázquez(1998),localdevelopmentconsists of an economic growth process and structural change, whichleadstoanimprovementinthepopulation´squality of life. Boosting local development dynamics implies producing processes for the accumulation of political, economic,culturalandadministrativecapabilitieslocally. Thedevelopmentofthesedynamicsmustbecarriedoutby the local actors in an environment of constant negotiation (Arocena, 1995). Additionally, if they could apply for loans as a main source of funding, there would be areas with considerable increases in their quality of life. For Muhammad Yunus, credits are a human right, and the lack thereof leaves poor people in disadvantage, credits actually play a more important part in social, economic and political development than what economists have traditionally given them. Credits are powerful weapons, and anyone with a credit will certainly be better equipped to take advantage of their capabilities (Rentería, 2005). Cardero (2008) claims that access to loans for women can come to be a major contribution to the home income, reducing the vulnerability of homes. Likewise, the study claims that loans do not create productive opportunities on their own; this is achieved only if it is used properly to take advantage of the existing opportunities. Credits are fundamental actions for funding activities in the rural sector. However, they are either absent or incipient. At an international scale, some success stories stand out in terms of providing credits, such as in the case of European cooperativism, which was created out of the need to
- 114. Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural 113 A nivel internacional destacan algunos ejemplos de éxito en cuanto a provisión de crédito se refiere, como es el caso del cooperativismo europeo, que surge con la finalidad de acercar dinero a los sectores más desfavorecidos »campesinos, artesanos, pequeños comerciantes« y que se veían en la necesidad de recurrir a los banqueros o usureros judíos, quienes tenían tradicionalmente el dominio de los créditos (Gatti, 2003). Otro ejemplo en el mundo rural, es el Banco Rabobank que hoy en día es líder mundial como proveedor de servicios financieros.Conpresenciaenmásde35países,conatención a9millonesdeclientesaproximadamenteentodoelmundo. La industria agroalimenticia es su cliente principal y surgió durante 1800, cuando Friedrich W. Raiffeisen al darse cuenta que las necesidades financieras de los agricultores no eran cubiertas por la banca, decide establecer un banco cooperativoentreagricultores,esainiciativahallevadoala institución a ser una organización importante en el medio. Otro caso exitoso es el Banco Grammen creado por MuhammandYunus en 1983 en India. Comenzó prestando el dinero del propietario a mujeres, el objetivo era facilitar crédito a los sectores más vulnerables y con el empleo de éstehacerlessalirdelapobreza.Enlaactualidadesunbanco importante tiene presencia en más de 50 países, emplea a más de 12 000 personas en 1 170 oficinas. Más de 93% de su capital se encuentra en poder de sus clientes, quienes alcanzando un cierto nivel de ahorro tienen acceso a la compra de acciones del banco (Gutiérrez, 2005). ElmodelodefinanciamientodelBancoGrameensólootorga créditos a grupos. Según Taub (1998) la manera en que el financiamientogrupalaseguraelcumplimientodelcontrato, es porque existe cohesión social, ya que los individuos conviven en una misma comunidad. Algunos especialistas como Conde (2002) plantean que desdelacreacióndelBancoGrameen,sehademostradoque todos los que prestan dinero a los pobres, han descubierto que éstos sí pagan sus créditos así como el importe de los intereses que éstos generan. Se busca desarrollar esquemas de financiamiento que no eviten el pago de las tasas de interés, sino aquellos que les brinden la oportunidad de acceder a créditos sin tanto problema en el momento de solicitarlos. El crédito que se otorga con un costo más bajo alrealnoesuncrédito,sehablaríaentodocasodeunreparto dedineroenformaderenta,yaquesebeneficianmáscausas que proyectos (Esquivel, 2008). make money more accessible for the poorest sectors »farmers, craftspeople, small business owners« who found themselves in the need to go to bankers or Jewish moneylenders,whotraditionallyhadthecontroloncredits (Gatti, 2003). Another example in the rural world is Rabobank, which is currently a world leader in providing financial services, with branches and offices in over 35 countries and approximately 9 million clients worldwide. The food industry is its main client, and it was created in 1 800, when Friedrich W. Raiffeisen realized that Banks did not cover the financial needs of farmers, and decides to open a cooperative bank amongst farmers. That initiative has led the institution to become an important organization in the field. Another success story is Grameen Bank, created by Muhammand Yunusin 1983 in India. It began lending the owner´s money to women, in order to make money more available to the most needed sectors, helping them out of poverty. It is currently an important bank that is in over 50 countries, with over 12 000 employees in 1 170 offices. Over 93% of its capital is in the hands of its clients, who can buy bank stocks after reaching a certain level of savings (Gutiérrez, 2005). Grameen Bank´s funding model only gives loans to groups.According toTaub (1998) the way in which group funding ensures the contract is fulfilled, is due to a social cohesion, since individuals coexist in a community. Specialists such as Conde (2002) claim that since the creation of the Grameen Bank, it has been proven that whoever lends money to the poor discover that they do pay their credits, with interests included. The idea is to create funding schemes that do not avoid the payment of interests, but rather ones that give access to credits without the regular problems of a loan application. The credit granted at a lower cost is not a credit, but could be seen as renting money, since more causes than projects benefit from it (Esquivel, 2008). Our primary aim was to analyze the credit context that prevails in the municipal area of Salinas, San Luis Potosí, Mexico in order to understand the reality of farmers of the area, as well as to observe the implications originated by this situation the search for progress and development of the region, and to propose mechanisms that help promote
- 115. Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.114 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Elobjetivoprincipalfueanalizarelcontextocrediticio,que prevalece en las comunidades del Municipio de Salinas, San Luis Potosí, México; con la finalidad de entender la realidad que viven los productores de dicha zona, observar las implicaciones que se originan ante esta situación la búsquedadelprogresoodesarrollodelaregión,yproponer mecanismos que permitan promover la obtención más efectivadelosrecursos,suficientesyoportunos,generando así oportunidades de empleo y autoempleo, para que en consecuencia se mejoren las condiciones de vida. Contexto mexicano Los problemas para acceder a los créditos bancarios en México,nosólolostienenlospequeñosproductores,yaque de acuerdo a Hemmen (2002), el financiamiento bancario de las empresas está muy relacionado a su tamaño; es decir, cuantomásgrandesealaempresamayoreslaparticipación del crédito bancario. Petersen y Rajan (1994): Harhoff y Körting (1998) consideran que las empresas en general prefieren financiarse, a través de la banca por encima del financiamiento que ofrecen los proveedores por ser ésta más costosa. Sin embargo, en el contexto mexicano esta afirmación no es aplicable ya que tanto las pequeñas empresas como los productores agrícolas, anteponen cualquier otra fuente de financiamiento al de la banca. La principal razón es la poca atención que ésta da a esos sectores. Durante 1998, Myhre, consideró que el Estado Mexicano podía alcanzar su objetivo de acercar el financiamiento al sector rural, si trabajaba con productores para establecer bancos locales, fondos de ahorro, uniones decréditoyademás,secomprometíanrecursosestatalesen unainnovacióninstitucionalquedejasefueraalaburocracia. En términos de las opciones de financiamiento en México de acuerdo a la Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP, 2010), las instituciones que ofrecen este servicio financiero las contempla el sistema financiero mexicano, dentro de los fondos y fideicomisos públicos; el sector bancario a través de la banca de desarrollo y múltiple; el sector de ahorro y crédito popular (SACP), y el sector de intermediarios financieros no bancarios. Una de las instituciones que el gobierno mexicano ha implementado para financiar el medio rural, es la Banca de Desarrollo, cuya finalidad es financiar proyectos prioritarios para el país enmarcados en el Plan Nacional de Desarrollo (PND), ejerciendo su función a través de effectiveness when it comes to obtaining sufficient and timely resources, thus creating job opportunities and self-employment, to consequently improve living conditions. Mexican context In Mexico, not only do small-scale farmers have trouble accessing bank loans, since according to Hemmen (2002), funding of companies by banks is size-related; that is, the larger the company, the larger the share of the credit. Petersen and Rajan (1994); Harhoffa and Körting (1998) consider that the companies in general prefer to be financed by banks over funding offered by suppliers, since the latter is costlier. However, this does not apply in Mexico, since both small businesses and farmers prefer any other source of funding over bank funding. The main reason for this is the scarce attention paid by banks to these sectors. In 1998, Myhre considered that the Mexican State could reach its goal of making funds more accessible to the rural sector, if it worked with farmers to set up local banks, savings funds, credit unions and also if state resources were committed to an institutional innovation that omits bureaucracy. In terms of the options of financing in Mexico according to the Secretariat of Property and Public Credit (SHCP, 2010), the institutions that offer this financial service contemplate the Mexican financial system, within the bottoms and trusts public; the banking sector through the development bank and manifold; the sector of saving and popular credit (SACP), and nonbanking the financial intermediary sector. One of the institutions the Mexican government has implemented to help fund the rural environment is the Development Banking, with the purpose of financing projects that are a priority for the country in keeping with the National Development Plan (PND), performing its functions through the following institutions: Financiera Rural, Nacional Financiera (Nafin), Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos (Banobras), Banco Nacional de Comercio Exterior (Bancomext), Banco Nacional del Ejercito, Fuerza Aérea y Armada; Banco del Ahorro Nacional y Servicios Financieros (Bansefi) and the Sociedad Hipotecaria Federal (SHF). The funds and trusteeships are also part of the Development Banking and are managed by different departments.
- 116. Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural 115 las siguientes instituciones: Financiera Rural, Nacional Financiera (Nafin), Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos (Banobras), Banco Nacional de Comercio Exterior(Bancomext),BancoNacionaldelEjercitoFuerza Aérea y Armada; Banco del Ahorro Nacional y Servicios Financieros (Bansefi) y las Sociedad Hipotecaria Federal (SHF). Los fondos y fideicomisos públicos también son parte de la Banca de desarrollo y son administrados por diversas dependencias. ElSACPestáintegradoporfederacionesyconfederaciones de entidades de crédito popular que agrupan a: sociedades cooperativas de ahorro y préstamo, sociedades financieras populares, cajas solidarias, cajas de ahorro popular y sociedades de ahorro y préstamo. Actualmente son 77 las que se encuentran en operación. Dentrodelsectordeintermediariosfinancierosnobancarios, se encuentran las organizaciones y actividades auxiliares de crédito, las uniones de crédito operando en el país (136), casa de cambio (23 en funciones), sociedades financieras de objeto múltiple y las sociedades financieras de objeto limitado. Lostiposdecréditosqueofrecenlasdiferentesinstituciones mencionadas, por lo general son los mismos. Para este análisisutilizaremoslasdefinicionesdelaFinancieraRural (2009):habilitaciónyavío,tieneelpropósitodefinanciarlas necesidadesdecapitaldetrabajodeindividuosyempresas, tales como pago de salarios y jornales, compra de insumos y fertilizantes, vacunas, entre otras. Refaccionario, es un crédito para la adquisición de maquinaria y equipo, unidadesdetransporte,ganado,construcciónoadaptación de inmuebles, obras de infraestructura, etc.; simple, es un crédito muy flexible ya que no tiene un destino especifico; prendario, la garantía debe ser depositada en un almacén de depósito se otorga a individuos o empresas que posean o comercializan granos, fertilizantes, ganado bovino o cualquier otro producto susceptible de ser acopiado; factoraje, brinda liquidez a empresas del medio rural interesadas en proveer de insumos a empresas y entidades u organismos públicos, que en sus políticas de pago contemplen plazos para cubrir sus compras, limitando la participación de productores que carecen de recursos suficientes para cumplir con esas condiciones; por último el crédito de reportó, concede liquidez sobre títulos de propiedad de productos agropecuarios que se tengan depositados. The SACPis composed of federations and confederations of credit entities that include savings and credit cooperatives, funding societies, cooperative funds, employeesavingsfundsandsavingandloantrusteeships. There are currently 77 in operation. Within the non-banking financial intermediaries are subsidiary credit organizations and activities, credit unions that operate in the country (136), currency exchange bureaus (23 in operation), financial societies of multiple object and the financial societies of limited object. The types of credits offered by the above institutions are generally the same. For this analysis we will use the definitions by Financiera Rural (2009): working capital loans are intended for funding the working capital needs ofindividualsandcompanies,suchaspaymentsofsalaries and wages, purchase of incomes and fertilizers, vaccines, etc. Fixed-assets loans are credits for the purchase of machineryandequipment,transportationunits,livestock, constructing or remodeling of buildings, infrastructure, etc.; clean credits are very flexible loans which do not have a specific purpose; in pledge loans, the guarantee must be deposited in a storage warehouse, and this type of credit is given to individuals or companies that have of trade grains, fertilizers, cattle or other product that can be hoarded; factoring, provides liquidity to rural companied interested in providing inputs to companies and public entities or organisms, that consider deadlines in their payment policies to cover their purchases, limiting the participation of farmers that lack enough funds to comply with such conditions; finally, the repurchase agreement provides liquidity on deeds on agricultural products deposited. MATERIALS AND METHODS The investigation was carried out by surveying farmers and businesses in the towns in the municipal area of Salinas de Hidalgo, San Luis Potosí, Mexico, (Figure 1). The levels food poverty found by Székely and Pardo (2007) for the state of San Luis Potosí is considered high, and the classification made regarding inequality places the state at number eight nationwide. This investigation is therefore justified, since it is not only in a place with
- 117. Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.116 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 MATERIALES YMÉTODOS La investigación se realizó con la elaboración y aplicación deencuestas,dirigidasaproductoresynegociosestablecidos en las comunidades del municipio de Salinas de Hidalgo, SanLuisPotosí,México,(Figura1).Losnivelesdepobreza alimentaria, que detecta Székely y Pardo (2007), para el estado de San Luis Potosí es considerado como alto, y la clasificación que realiza respecto a la desigualdad coloca a la entidad en el lugar número ocho a nivel nacional. Por tantorealizarestainvestigacióndentrodelestadosejustifica, ya que no sólo está dentro de un lugar con pobreza, sino que como lo veremos enseguida, el municipio cuenta con ciertos recursos locales, que permiten sugerir que ante un escenario adecuado de crédito, la zona puede mejorar su calidaddevida;esdecir,incrementarlasfuentesdeempleo, tener acceso a educación y servicios médicos, entre otros. El municipio posee una superficie de 1 745 km2 que corresponde2.88%delasuperficieestatal.(planmunicipal de desarrollo, 2007-2009). El producto interno bruto (PIB) que genera el municipio, aportabala cantidad de $ 2 966.00 al PIB nacional. En 80% del territorio municipal, el uso de la tierra es pecuario, debido a la gran área de matorrales, que es propicia para la crianza de ovinos; por ejemplo, para el 2000 según cifras del gobierno del estado, existían en el municipio 17 959 cabezas de ganado ovino y 54 636 de caprino,en2007deacuerdoalcensoagropecuario2007,se registraron 22 046 cabezas de ganado ovino. DatosdeSIAP(2008),señalanquelaproduccióndeganado ovino en pie fue 1 114 t con valor de producción de 24 749 miles de pesos. Se considera que la región debe aprovechar susrecursosnaturalesatravésdelaarticulacióndeproyectos productivos,queseanrentablesyenlosovinosseencuentra una opción, dado que en la zona se comercializa el ganado en pie sin proporcionarle ningún valor añadido, de aquí se puede considerar la integración económica, que se puede derivar,yqueseríanpartedelosproyectosproductivosquese proponenactivarenlaregión,talescomo:lalana,piel,cortes de carne, quesos, entre otros. Sin descartar, la posibilidad a instrumentar dadas las características geográficas del municipio, como serian: el acopio de semillas, producción dealimentos,elturismo,manejoderesiduos,etc.Portanto, realizar un análisis del uso del crédito en el municipio, permiteconocerquétanto,losactoreshantomadoencuenta yquemanejosehadadoalcréditoconrespectoalosrecursos locales que se tienen en la zona. a high poverty rate, but also, as we are about to see, the municipalareahascertainlocalresourcesthatsuggestthat given an adequate credit scenario, the area can improve its standard of living; that is to say that it must increase employment opportunities, have access to education and health services, among others. The municipal area covers 1 745 km2 , which represents 2.88% of the total state surface (municipal development plan, 2007-2009). According to data by INEGI, by 2005 the municipal area contributed 2 966 pesos to the Mexican GDP. In 80% of the area, land is used for raising cattle, due totheamountofscrubland,whichisadequateforlivestock. For example, according to the state government for 2000, there were 17 959 heads of cattle ram in the area and 54 636 goats, and in 2007, the agricultural census found 22 046 heads of cattle ram. Data by SIAP (2008) indicate that the production of ovine cattle still on was 1 114 t with value of production of 24 749 thousands of pesos. The region must use its natural resources through the articulation of profitable projects, and livestock is an option, since it is sold in the area without any added value. Economic integration can derive from this, and would be a part of the projects which are being proposed for the region, such as wool, leather, meats, cheese and others. Given the area´s geography, it is also worth considering the possibility of implementing grain storage, food production, tourism, waste management, etc. Therefore, analyzing the use of Figura 1. Localización de la zona de estudio. Figure 1. Location of the study area. Salinas de Hidalgo República Mexicana San Luis Potosí Nuevo León Tamaulipas Veracruz Hidalgo Santo Domingo Villa de Ramos
- 118. Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural 117 La investigación de campo consistió en la aplicación de encuestas,sehizoespecialénfasisalaformaenquefinancian susactividadeslosproductoresynegociosestablecidosen12 y 31 comunidades, de las 98 que posee el municipio. Dado que la región es rural, se consideró encuestar a productores para conocer cuáles son sus fuentes de financiamiento y examinar si el crédito lo perciben como una opción, la decisión de incluir a los negocios, fue porque desempeñan actividades de comercio y por tanto, ellos también tienen elementos para hablar de financiamiento y crédito. Se levantaron 106 y 85 encuestas, para productores y negocios establecidos, respectivamente. Sólo se consideró la cantidad de comunidades mencionada, ya que en ellas se concentra el mayor número de los actores previamente descritos. También se realizó un acopio de información de gabinete para tener una mejor apreciación de que ocurre a nivel nacional con el tema del crédito. Lamuestrasecalculóconmuestreosimplealeatorio(MSA). Seutilizóunaecuaciónparaunmuestreosimplealeatoriode proporciones con varianza máxima, por ser aplicable para poblaciones grandes. Mediante el cálculo del número de muestras, con el uso de esta ecuación se puede determinar el tamaño de muestra máximo (Scheaffer et al., 1987). Este diseño de muestra es aplicable para el caso de poblaciones grandes, así se tiene que la cual es una medida de la variabilidad que indica que cuando este producto es máximo, la varianza también lo es. Donde qn se definecomolaproporcióndelosquenopertenecenalgrupo deinterés;porlotanto,pn+qn=1yqn=(1-pn).Elvalorpn∗qn, cuandopn=0.5yqn=0.5,es0.25;esdecir,pn∗qn=0.25.Dada la ecuación que determina el tamaño de muestra. Para una confiabilidad del 95%, su valor correspondiente en la distribución normal estándar es de Z∝/2= 1.96 ≈ 2. Por otraparte,deselniveldeprecisión(d=0.1),entendiéndose éstacomoelmáximoerroroalejamientoentreelestimador yelparámetroqueelinvestigadorestádispuestoaaceptar. Neseltamañodelapoblación;esdecir,númerodenegocios registrados en la cámara de comercio y beneficiarios en Programa de Apoyos Directos al Campo (PROCAMPO) 2007, que depende del gobierno federal y cuyo objetivo credits in Salinas helps understand to what point local actorshaveconsideredandhandledcreditsinregardtolocal resources available in the area. The field work consisted mostly of surveys, special emphasis was placed on the way in which farmers and businesses in 12 and 31 town, of the 98 the municipal area has, finance their activities. Since the region is rural, farmers were surveyed to know their funding sources and analyze if they see credits as an option. The decision of including businesses was because they carry out commercialactivitiesandthereforetheyalsohaveelements with which to speak about credit and funding. One hundred and six and 85 surveys were conducted for farmers and businesses, respectively. Only the amount of towns mentioned was considered, since they are the ones with the greatest numbers of actors described previously. Filedinformationwasalsogatheredforabetterappreciation of the nationwide situation regarding credits. Thesamplewascalculatedusingsimplerandomsampling (MSA).An equation was used for an MSAof proportions with maximum variance, since it can apply to large populations. By calculating the number of samples, this equation can help determine the maximum sample size (Scheaffer et al., 1987). This sampling design is applicable to large populations; therefore which is a measure of the variability that indicates that when this product is at its maximum, so is the variance. Given that qn is defined as the proportion of those who do not belong to the group of interest, then pn+ qn= 1 y qn= (1-pn). The value pn∗qn, when pn= 0.5 and qn= 0.5 is 0.25; that is, pn∗qn= 0.25, given the equation that determines the sample size. For 95% reliability, the corresponding value in the normal standard distribution is Z∝/2= 1.96 ≈ 2 . On the other hand, d is the precision level (d= 0.1), understood as the maximum error or distance between the estimator and the parameter that the investigator is willing to accept. N is the size of the population; that is, the number of registered businesses in the chamber of commerce and beneficiaries of the Program for the Direct Support of 2 Sn= pn*qn, 2 n= NZ∝/2 (pn*qn) 2 Nd2 + Z∝/2 (pn*qn) 2 Sn= pn*qn, 2 n= NZ∝/2 (pn*qn) 2 Nd2 + Z∝/2 (pn*qn)
- 119. Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.118 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Argiculture (PROCAMPO) 2007, which depends on the federal government, and has the objective of funding farmer. This number, for businesses, is 582, and the simple size to be calculated is n. In this way so: substituting values in the case the businesses The same exercise was carried out for the farmers and the number of surveys to be conducted was 106. The entities that offer credits, both formally and informally, were interviewed, including: Banorte, BBV, SIFIDE, savings bank. Key informers were also interviewed on the usury practices carried out in the municipal area. RESULTS AND DISCUSSION Lack of financial culture According to the 2007 agricultural census, 96% do not apply for credits or insurance to fund their agricultural activities. Within the units that apply for credits, commercial banks and government institutions do not appearasfundingsources;thisreflectsthatthesectorlacks financial services. Very high percentages of the Mexican population do not use, or are out of the formal banking circuit (Ruiz, 2004). The main funding sources for both spheresare65%unspecifiednationallyand60%statewise, whereas commercial banks have a nationwide preference rate of 9%, and 10% in the state. Most popular credits Themostcommonlyrequestedcreditsareworkingcapital loans, both at a national and a state level: 2.6% and 2.4%, respectively. Only 13 102 production units applied for fixed asset loans nationwide, and 495 in the state. Only 2.9% of the units save parts of their incomes and 2.5% form groups to apply for loans in the country.The fact that the most commonly requested credits are working capital loans indicates that the activities being financed are for the supply of seeds, sprays and salaries. It is worth pointing out that if the most commonly requested credit were, for example, a fixed asset loan, farmers would focus more on the growth of their projects or activities, since this type of loan refers to the purchase es transferir recursos de apoyo a la economía de los productoresrurales,paraelcasodenegociosesiguala582 y el tamaño de muestra a determinarse es n. Así, se tiene que entonces: sustituyendo valores para el caso de negocios tenemos que El mismo ejercicio se realizó para los productores y el número de encuestas a aplicarse resultaron 106. Las entidades que ofrecen crédito de manera formal e informal fueron entrevistadas, entre las que se encuentran: Banorte, BBV, SIFIDE, caja de ahorro. Se entrevistó también, a informantes clave sobre las prácticas de usura que se tienen en el municipio. RESULTADOS YDISCUSIÓN Falta de cultura financiera De acuerdo al censo agropecuario 2007, se tiene que 96% no contrataron créditos, tampoco seguros para financiar sus actividades agropecuarias. Dentro de las unidades que contrataron créditos, se observa que la banca comercial y las instituciones de gobierno no figuran como principales fuentes de financiamiento; esto refleja que efectivamente el sector carece de servicios financieros, el sistema bancario mexicano se caracteriza por tener un alto nivel de desbancarización; es decir, porcentajes muy altos de población que no utilizan o están fuera del circuito bancario formal (Ruiz, 2004). Las principales fuentes de financiamientoparaambosámbitos,noestánespecificadas 65% para el nacional, y 60% en el estado; mientras que la banca comercial presenta 9% de preferencia a nivel nacional, y 10% con respecto a los datos del estado. Créditos más solicitados Los créditos más solicitados son de avío, tanto a nivel nacional como estatal: 2.6% y 2.4%, respectivamente. Únicamente 13 102 unidades de producción a nivel nacional, contrataron crédito refaccionario y 495 a nivel estado. Sólo 2.9% de las unidades destinan parte de sus ingresosalahorro,y2.5%seagrupaparasolicitarapoyosde financiamientoanivelnacional.Alobservarqueelcrédito más solicitado es el de avío, nos indica que las actividades queseestánfinanciando,engeneralsonabastodesemillas, fumigantes y salarios. n= N(2)2 (0.25) Nd2 + (2)2 (0.25) n= N Nd2 + 1 582 582 n= 582(0.1)2 + 1 =6.82 = 85.33 ≈ 85. n= N(2)2 (0.25) Nd2 + (2)2 (0.25) n= N Nd2 + 1 582 582 n= 582(0.1)2 + 1 =6.82 = 85.33 ≈ 85.
- 120. Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural 119 Esimportantedesatacarquesielcréditomássolicitadofuera; porejemplo,elrefaccionariotendríamosaproductoresmás enfocados al crecimiento de sus proyectos o actividades, debido a que este tipo de crédito se refiere a la adquisición demaquinaria,inmueblesolareparacióndeinstalaciones. Alnoocurrirasítenemosquenuestrosproductoresnopasan de una primera fase, en la que se abastecen de materias primas para la producción. Falta de información y de garantías LosdatosmostradosenelCuadro1,resumenlascondiciones actualesqueenmateriadecréditosetienen,destacandoque las unidades de producción a nivel nacional no contratan crédito 95.76% y a nivel estatal 95.99%. Estos datos permitenreflexionarsobrelapocaimportanciadeestesector a solicitar y asumir créditos o de la falta de información y confianza del sector para poder accesar a ellos. of machinery, buildings or repairing facilities. Since this is not the case, farmers do not go beyond a first phase, in which they are supplied with raw materials for farming. Lack of information and guarantees The data shown in Table 1 summarizes the current credit conditions, in which 95.76% of the country´s production units,and95.99%oftheminthestate,donotapplyforloans. These data reflect the lack of importance credits have for this sector, or the lack of information and trust the sector has to access them. The percentage of businesses that have applied for loans is low(19.28%),andtheyarelocatedintownswithpopulations ofunder250inhabitants.Thepercentageof farmersthathave applied for loans is not representative, since 92.71% of the farmers surveyed have never applied for any type of credit. Cuadro 1. Disposición de crédito para la actividad agropecuaria y forestal. Table 1. Credit availability for agricultural and forestry activities. Concepto República Mexicana San Luis Potosí Total Respecto al país (%) Respecto al apartado (%) Total Respecto al país (%) Respecto al estado (%) Respecto al apartado (%) Unidades de producción 4 067 633 154 910 3.81 Contrataron crédito 146 437 3.6 5 394 3.48 Contrataron seguro 13 257 0.33 507 0.33 Contrataron crédito y seguro 12 891 0.32 313 0.2 No contrataron crédito y seguro 3 895 048 95.76 148 696 95.99 Información presentada de datos reportados en los cuadros 107, 108, 109, 111 y 112. Fuente: censo agropecuario, 2007. VIII censo agrícola, ganadero y forestal. Aguascalientes, 2009. Fuente de financiamiento Banca comercial 14 318 8.99 593 10.39 SOFOL 1 861 1.17 43 0.75 Financiera Rural 28 006 17.58 886 15.52 Unión de crédito 14 078 8.84 807 14.14 Otra fuente 103 492 64.96 3 434 60.17 FIRA 37 869 23.77 2 546 44.61 Crédito de avío Unidades de producción 104 992 71.7 3 743 65.59 Hasta 10 000 42 415 40.4 2 060 55.04 10 000 - 50 000 35 026 33.36 1 453 38.82 50 000 - 100 000 15 107 14.39 144 3.85 Más de 100 000 12 444 11.85 86 2.3
- 121. Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.120 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Questionsonthereasonstheyhaven´tappliedforaloanor requested government support show that 31.34% claimed not having such a need, whereas 68.66% claim that their main reasons are not knowing how to apply, thinking they will not get it, the amounts weren´t convenient, they consider paperwork to be excessive, and others. The above reinforces the opinion by (2009), who claims that in Mexico there is not enough information in the rural environment on the offer of government programs, due to a lack of organization, local capabilities and the initial democratization of the decisions on the destinations and the uses of public resources. Alongside this, according to Rajdeep and Craig (2008), it is believed that giving Cuadro 1. Disposición de crédito para la actividad agropecuaria y forestal (Continuación). Table 1. Credit availability for agricultural and forestry activities (Continuation). Es bajo el porcentaje de personas que han solicitado un financiamiento,19.28%»enelcasodelosnegocios«dentro de éstos, destaca el hecho de que las comunidades que tienen menos de 250 habitantes son las que han recurrido al crédito. Para los productores, no resultó ser representativo el porcentaje que ha solicitado préstamos, 92.71% de los productores encuestados nunca ha recurrido a algún tipo de crédito. La indagación sobre las razones por las que no han solicitado un préstamo o han accesado un apoyo gubernamental, muestra 31.34% manifestó no haber tenido necesidad; mientras que 68.66%, señalan Crédito refaccionario Unidades de Producción 13 102 8.22 495 8.67 Hasta 10 000 5 891 44.96 282 56.97 10 000 - 50 000 3 810 29.08 140 28.28 50 000 - 100 000 1 120 8.55 17 3.43 Más de 100 000 2 281 17.41 56 11.31 Otro tipo de crédito Unidades de Producción 34 400 21.59 1 209 21.18 Hasta 10 000 22 478 65.34 972 80.4 10 000 - 50 000 8 442 24.54 167 13.81 50 000 - 100 000 1 785 5.19 32 2.65 Más de 100 000 1 965 4.93 38 3.14 Destinan parte de los ingresos a instituciones de ahorro Unidades de producción 119 048 2.93 3 907 2.52 Banca comercial 45 244 38 1 385 35.45 Banca pública BANSEFI 4 275 3.59 115 2.94 Unión de crédito 1 680 1.41 90 2.3 Caja de ahorro 24 458 20.54 793 20.3 Otra institución 44 279 37.19 1 561 39.95 Agrupadas para apoyos Unidades de producción 100 210 2.46 3 199 2.07 Agrupadas para el financiamiento 5 663 5.65 200 6.25 Información presentada de datos reportados en los cuadros 107, 108, 109, 111 y 112. Fuente: censo agropecuario, 2007. VIII censo agrícola, ganadero y forestal. Aguascalientes, 2009. Concepto República Mexicana San Luis Potosí Total Respecto al país (%) Respecto al apartado (%) Total Respecto al país (%) Respecto al estado (%) Respecto al apartado (%)
- 122. Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural 121 como principales razones las siguientes: no saber cómo solicitarlo, pensar que no lo conseguirán, por no convenirle los montos, considerar que se realizan demasiados trámites, entre otros. Lo anterior fortalece la opinión de Herrera (2009), al decir que en México, se carece falta de información en el medio rural sobre las ofertas de los programas gubernamentales, ante la falta de organización, capacidades locales y la incipiente democratización de las decisiones sobre los destinos y usos de los recursos públicos. Si a esta situación agregamos que según Rajdeep y Craig (2008), se cree que el conceder préstamos a campesinos presupone un riesgo por no ser ellos sujetos deseables para que se les otorguen prestamos, debido a que no cuentan con la habilidad necesaria para hacer el mejor uso de los fondos prestados. El 70% de los que solicitaron préstamos está al corriente de su pago, 20% ya terminó de pagar y sólo 10% tiene problemas para hacer sus pagos porque lo aplicaron en cuestiones diferentes; es decir, no fue para realizar inversión sino para subsanar otras cuestiones (deudas anteriores, celebraciones, salud, etc.) provocado un descontrol y falta de dinero para cumplir con el pago, de acuerdo a los encuestados. Lo anterior demuestra que aunado a la falta de información, también se carece de educación financiera, cuyo propósito es enseñar a la gente conceptos sobre el dinero y cómo administrarlo cuidadosamente. Ofrece la oportunidad de aprender habilidades básicas relativas a nuestros ingresos, gastos, presupuesto, ahorros y préstamos. Cuando uno está mejor informado para tomar decisiones financieras, uno puede planificaryalcanzarlosobjetivospropuestos.Másaún,una vez que las personas adquieren las habilidades que brinda la educación financiera, dichas habilidades permanecerán con ellos por siempre (BANSEFI, 2007). Es baja la proporción de propietarios que ahorran, 32.53% de los encuestados. En todos los tamaños de localidades se observa una alta frecuencia de propietarios y productores que no ahorran; pero sus ingresos en 80 y 86%,respectivamente,sedestinanacubrirsusnecesidades básicas. El excedente de sus ingresos, en la mayoría de los casos,60%delosencuestados,lodestinanparamejorarsu vivienda y para adquirir bienes productivos, tales como: tractores, camionetas, ganado, semilla, entre otros. El que se tenga hábito por el ahorro es importante, ya que permite reservar una parte del ingreso actual que será utilizado en el futuro. loans to farmers implies a risk, since they are not desirable borrowers, because they do not have the necessary ability to use the borrowed funds properly. Out of the people who applied for loans, 70% are up to dateinthepaymentof interests,20%havefinishedpaying and only 10% have difficulties in paying because they used the money for different issues; that is, it was not to invest, butfor other matters (previous debts, celebrations, health, etc.), causing a turmoil and shortage of money to make the payment, according to the people polled. This shows that along with the lack of information, there is also a shortage of financial education, the purpose of which is to teach people concepts on money and how to use it carefully. It offers the opportunity to learn basic abilities related to income, expenses, budgets, savings and loans.When people are informed and can make better financial decisions, one can plan and reach one´s goals. Furthermore, once people acquire a financial education, such abilities will stay with them for the rest of their lives (BANSEFI, 2007). The percentage of people polled that save is low (32.53%). In towns of all sizes, there are a high proportion of owners and farmers that do not save, although 80 and 86% of their incomes, respectively, are used to satisfy their basic needs. The remainder of their incomes is used by 60% of the people polled to improve their homes and purchase goods such as tractors, trucks, cattle, seeds, and others. Saving is an important habit to acquire, since it helps set aside a part of the current income that can be used in the future. Institutions that offer credits are not at risk Among the data taken from formal institutions, the wide variety of credits stands out: working capital, fixed asset, clean, mortgage, factorage, credit cards, and other services.The most commonly applied for are nomina and car loans (for private vehicles). These types of credits are related to the use and risk of providing financial services to the poor, since they tend to opt for a consumer credit, whichleadstothedetrimentofcreditstofarmingactivities (Esquivel, 2008). Itisclearthatwhilepeoplewhoapplyforloansmustprove they have a clear credit history and have all requirements; this is enough to give them a credit. These institutions are not interested if the use of the loan will have an impact
- 123. Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.122 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 No corren riesgos las instituciones que ofrecen crédito Dentro de la información que se obtuvo de las instituciones formales, destaca que la gama de créditos que ofrecen es amplia, avío, refaccionario, simple, hipotecario, factoraje, reporto, tarjetas de crédito, entre otros servicios. Siendo el más solicitado el de nómina y autofinanciamiento (para automóviles de uso particular). Estos dos tipos de crédito tienenqueverconelconsumoyelriesgodeproveerservicios financieros a los pobres, porque ellos optan más por un créditodeconsumo,locualconducealdetrimentodelcrédito a las actividades de producción (Esquivel, 2008). Resulta claro que mientras el sujeto que solicite el crédito, demuestre tener un buen historial crediticio, y reúna todos los requisitos, es suficiente para otorgarle el crédito. A estas instituciones no les interesa si el uso del crédito tendrá un impacto de desarrollo en la zona. Ninguna de estas instituciones, brinda cursos de capacitación con la finalidad de dar seguimiento a la aplicación del crédito, y en consecuencia garantizar la recuperación del mismo. Lo que ocurre con los bancos en el municipio confirma lo que menciona Esquivel (2008), los bancos no buscan rentabilidad social sino la financiera. Fuentes más frecuentes de financiamiento Lasfuentesmásfrecuentessonaquellasquenolespidentantos requisitosparapoderaccesaralcrédito,unadeellaseslacaja deahorroquefuncionaenelmunicipio,esdecarácterinformal, yaquecarecedeuna figuralegal;sinembargo,éstafunciona desdehace9años,beneficiandoactualmentea20personas,en general mujeres. Los montos que manejan son de mil y hasta 6milpesos,losplazossonhasta16semanas,elinterésquese paga 20% sobre el monto, no existe esquema de ahorro, los fondosprovienendeunapersonaquefiguracomoel“dueño” delacaja,ylaaplicaciónnoesparaactividades productivas. Porotrolado,setienealosprestamistasyaproximadamente son10losqueoperanenelmunicipio,ysetratageneralmente de jubilados; los montos que prestan van de 10 mil a 100 mil pesos, el interés que cobran oscila entre 15 y 20% mensual y anticipado; las garantías solicitadas son, aparte de un buen aval, cualquier tipo de propiedad: tierras, vehículos, casas, ganado, entre otros. Los plazos van de 3 a 6 meses y en cantidades mayores hasta un año. Se considera que cada prestamistatienealrededorde15personascomodeudores,y queestosacudenaestetipodepréstamosencasosdealgúntipo deurgencia,yaseapropiadesuactivadeconómicaofamiliar. of development on the area. None of these institutions trains people to keep track of the use given to the credit, and consequently, to guarantee its recovery.What occurs with banks in the municipal area confirms what Esquivel (2008) claimed: banks look for financial, not social profitability. Most common sources of funding The most common sources of funding are those that need the least requirements to get access to the credit. One of them is the savings bank which operates in the municipal area, which is informal, since it lacks a legal figure. However, it has been operating for nine years, helping 20 people, generally women. The amounts they work with can go from one thousand and six thousand pesos, payments can be made in installments up to 16 weeks long and interest is 20% of the amount. There is no savings scheme, funds come from a person that acts as the “owner” of the bank, and the application is not for farming purposes. On the other hand are the moneylenders, who are around 10 in the municipal area, and mostly retirees; the amounts rejoiced go from 10 thousand to 100 thousand pesos, interest rates run between 15 and 20% per month and in advance; the guarantees are, apart from a reference, any type of properties (lands, vehicles, houses, cattle, etc). Installments can be paid in three to six months and, for larger amounts, in a year. Each moneylender has about 15 people as debtors, who rely on this type of loan in case of urgencies, whether in their economic activity or family. CONCLUSIONS Thecreditsituationisthesameatalllevels»national,state and local« since there is an important lack of financial culture, as well as a lack of information on where and how to apply for a credit adequately. The savings bank, although completely informal, has been operating for nine years, and after observing the conditions that prevail over the usury practice, we notice there is a need for the credit, but due to a lack of adequate information, people go to wherever is easiest for them, due to time, not costs.
- 124. Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural 123 CONCLUSIONES La situación que se vive en torno al crédito es el mismo en todos los niveles »nacional, estatal y local« ya que se observa una marcada falta de cultura de crédito, así como falta de información de dónde y cómo obtener un préstamo de forma adecuada. Lacajadeahorro,apesardesercompletamenteinformal,se ha mantenido por nueve años, y al observar las condiciones que imperan sobre el ejercicio de usura, nos muestra que se tiene necesidad de acceder al crédito, pero al no existir medios de información adecuados, las personas recurren a donde se les facilite, por tiempo y no por costo. Los recursos que se tienen en la localidad permiten la explotación de la cadena de valor de ovinos, siendo esta la focalización más adecuada para los recursos económicos (propiosofinanciados)delacomunidad.Sienelmunicipio de Salinas, San Luis Potosí, se articularan propuestas de financiamiento que vean al crédito como opción, y se instruyeraalosactoresenbuenmanejoyempleodelcrédito, atravésdeproyectosviablessetendríauncambiofavorable en términos de ingreso y de empleo en la zona, como ha ocurrido con esquemas que han implementado en otros lugares, como el caso del cooperativismo europeo. LITERATURACITADA Arocena, J. 1995. El desarrollo local un desafío contemporáneo. Editorial Nueva Sociedad. Caracas, Venezuela. Banco del Ahorro Nacional y Servicios Financieros (BANSEFI). 2007. Manual de capacitación. Educación Financiera. Cardero, M. E. 2008. Programas de microfinanciamiento: incidencias en las mujeres más pobres. Perfiles Latimoamericanas. 151-182 pp. Conde,B.C.2002.¿Ahorroocréditosubsidiado?Servicios financieros para pobres. Momento económico. Núm. 121. 73-92 pp. Esquivel, M. H. 2008. Situación actual del sistema de ahorro y crédito popular en México. Problemas del desarrollo. 39(152):165-191. Financiera Rural. 2009. Portafolio de promoción de productos y programas de crédito. Theresourcesfoundinthelocationhelpexploitthecattlevalue chain,whichisthemostappropriatefocalizationforfunds(self- or externally funded) in the town. If in the municipal area of Salinas,SanLuisPotosí,fundingproposalsweremadethatsee creditsasoptions,andactorsweretrainedintheproperuseand managementofcredits,throughfeasibleprojectstherewould be a favorable change in terms of incomes and employment in the area, as with schemes that have been implemented in other places, such as worth European cooperativism. Gatti,S.2003.ElorigendelosMontesdePiedad.Asociación Internacional de Entidades de Crédito Prendario, España. Revista Pignus. XIII(20). Gutiérrez, N. B. 2005. Antecedentes del microcrédito. Lecciones del pasado para las experiencias actuales. CIRIEC-España. Centro Internacional de Investigación e Información. Valencia España. RevistadeEconomíaPublica,SocialyCooperativa. 51:25-50. Harnoff, D. y T. Körting. 1998. Lending relationships in Germany empirical evidence from survey data. J. Banking and Finance. 22:1317-1353. Hemmen, A. E. 2002. Restricción del crédito bancario en economías emergentes: el caso de la PYME en México. Universidad Autonoma de Barcelona y UniversidaddeGuadalajara(México).Documentos de treball. Herrera, T. F. 2009. Apuntes sobre las instituciones y los programasdedesarrolloruralenMéxico.Delestado benefactor al estado neoliberal. Estudios Sociales. XVII(33):7-39. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 2005. Censo de población y vivienda. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). 2007. VIII Censo Agrícola, Ganadero y Forestal.Aguascalientes, 2009. Lizarraga, C. y Casas, A. 2005. Política agraria común y desarrollo rural en la unión europea ampliada. Estudios económicos de desarrollo internacional. Facultad de Economía. Santiago de Compostela, España. 5(002):27-48. Myhre,D.1998.LaspolíticasdeglobalizaciónenelMéxico rural: Iniciativas campesinas para reestructurar el sistema de crédito agrícola. Helen Blocquaux Laurent. Cuadernos de trabajo. Núm. 17. 30 p. End of the English version
- 125. Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.124 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Petersen, M. y Rajan, R. 1994. The benefits of lending relationships: evidence small Business data. J. Finance. 49:3-37. Rajdeep, S. Y. Craig, P. A. 2008. La revolución de las microfinanzas: una visión general. Boletin del CEMLA. 64-83 pp. Rentería, G. L. 2005. El microfinanciamiento: una alternativa en el combate a la pobreza extrema en Sonora. Estudios Sociales. 13(25):93-139. Ruiz, D. C. 2004. Los desbancarizados: el problema de los mercados financieros segmentados. Comercio Exterior. 54(7):556-574. Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP). 2010. URL: http//:www.apartados.hacienda.gob.mx/ casfim/index.html. Scheaffer,L.R.;Mendenhall,W. y Ott,L.1987.Elementos de muestreo. Grupo Editorial Iberoamerica. México. Székely, M. y Pardo, L. 2007. Poniendo a la pobreza de ingresos y a la desigualdad en el mapa de México. Economía Mexicana. Nueva Época. XVI(2):240-303. Taub, R. P. 1998. Making the adaptation cross cultures and societies: A reporton an attempt to clone the Grameen bank in souther Arkansas. J. Developmental Entrepreneurship. 3(1): 353-369. Vazquez, B. A. 1998. Desarrollo local. Una estrategia de creación de empleo. Editorial Pirámide. Madrid.
- 126. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 125-140 ENFOQUES DE INVESTIGACIÓN SOSTENIBLE, ECOLOGISTA Y PRODUCTIVISTA: INFLUENCIAS EN LOS CIENTÍFICOS(AS)* RESEARCH APPROACHES SUSTAINABLE, ECOLOGICALAND PRODUCTIVIST: INFLUENCES ON SCIENTISTS Luis Reyes-Muro1§ , Fernando Manzo-Ramos2 , JesúsAxayacatl Cuevas Sánchez3 y Miguel Ángel Damián Huato4 1 Dirección de Promoción y Divulgación. INIFAP. Av. Progreso 5. Colonia Santa Catarina, Delegación Coyoacán, Distrito Federal, México. C. P. 04010. 2 Programa de Estudios del Desarrollo Rural. Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco. km 36.5. Montecillo, Estado de México. C. P. 56230. Tel. y Fax. 01 595 9 520289. (fmanzo@colpos.mx). 3 Banco de Germoplasma. UniversidadAutónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco, km 38.5. Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 015959521614.(jaxayacatl@gmail.com).4 DepartamentodeAgroecologíayAmbiente.InstitutodeCiencias.BUAP.Avenida14Sur6301.CiudadUniversitaria,Puebla. C. P. 72570. (kufbilkerem@hotmail.com). § Autor para correspondencia: reyes.luis@inifap.gob.mx. * Recibido: marzo de 2010 Aceptado: enero de 2011 RESUMEN Loscientíficos(as)agropecuarios(as)estáninfluenciados(as) pordiversosfactoresparadefinirsuenfoquedeinvestigación. El objetivo de este trabajo fue identificar aspectos demográficos y profesionales, institucionales e influencias internas-externasasociadosalenfoquesostenible,ecologista o productivista de los científicos(as) en Aguascalientes, Méxicoen2008.Losenfoquesfueronsometidosaunanálisis de correlación con 44 factores de influencia. El enfoque sosteniblecorrelacionópositivamenteconlaespecialidad,la solucióndeproblemasdeinterésinstitucional,investigación en terrenos de productores e investigación en sistemas de producción y negativamente con investigación básica y biotecnología. El enfoque ecologista correlacionó positivamenteconlaopinióndelgrupointerdisciplinarioenla definicióndelproblemaainvestigar.Elenfoqueproductivista correlacionó positivamente con la especialidad, opinión del usuario y colegas en la definición del problema, estudios en terrenos de productores y en la estación experimental, trabajosporcomponentetecnológicoyconlaobjetividaddel investigador(a),ynegativamenteconladisciplinaecología.El ABSTRACT Agricultural scientists are influenced by several factors when defining the approach to their research. The aim of this paper was to identify demographic, professional and institutional aspects and internal-external influences related to the sustainable, environmental or productivist approach of scientist inAguascalientes, Mexico in 2008. The approaches underwent a correlation analysis with 44 influence factors. The sustainable approach had a positive correlation with the specialty, problem-solving with institutional interest, studies on farmers´ fields and investigation on farming systems; and a negative correlation with basic research and biotechnology. The environmental approach had a positive correlation with the opinion of the interdisciplinary group in the definition of the problem under investigation. The productivist approach had a positive correlation with specialty, the opinions of users and colleagues in defining the problem, studies on farmers´ fields and in the experimental stations, work by technological components and with the researcher´sobjectivityandanegativecorrelationwiththe
- 127. Luis Reyes-Muro et al.126 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 modeloderegresiónlogísticaparalainvestigaciónconenfoque sostenible se explica por el origen de los investigadores(as), estancias de investigación, tipo de institución, fuente de financiamiento, investigación por demanda del usuario y prioridad institucional, trabajo interdisciplinario, estudios tanto en sistemas de producción como por componente tecnológico.Elmodeloecologistaseexplicaporlasestancias de investigación, aprobación del proyecto por un comité técnico, investigación en terrenos de productores, trabajo interdisciplinario y estudios en sistemas de producción. El modelo productivista tuvo las variables explicatorias tipo de institución y trabajo en sistemas de producción. Palabras clave: desarrollo sostenible, enfoques de investigación, regresión logística, tipos de agricultura e investigadores. INTRODUCCIÓN Los científicos(as) agropecuarios(as) están expuestos(as) a una serie de influencias para orientar su investigación. En un estudio con investigadores(as) agropecuarios de los Estados Unidos de América, mediante regresión múltiple se identificó la importancia relativa de 19 fuentes de influencia en los científicos(as) para realizar investigación con enfoque productivista, sostenible y ecologista. Las variables independientes fueron: a) aspectos personales: género, edad, comunidad de origen, ocupación del padre, obtención del doctorado en el sistema universitario “Land Grant”; b) contexto de la investigación: tiempo dedicado a la investigación y prestigio institucional; c) disciplina de estudio: socioeconomía agrícola, ciencia animal, medio ambiente producción de cosechas, ciencia en alimentos, ingeniería agrícola y ciencias básicas y; d) variables de influencia: orientación hacia el cliente, probabilidad de publicación en “journals”, boletines y reportes de investigación, aprobación de sus compañeros, aprobación de colegas, ideales científicos, ventaja profesional por disponibilidad de facilidades en el estudio y utilidad de la investigación (Saltiel et al., 1994; Bereket et al., 2005). Las variables dependientes fueron los enfoques de investigación: a) productivista: sus metas son incrementar la productividad agrícola, reducir los costos de producción y mejorar la rentabilidad de la unidad de producción; b) sostenible: sus metas son incrementar la sustentabilidad de la agricultura (p. e. agricultura orgánica, agricultura de bajos environmental discipline. The logistic regression model for research with a sustainable approach can be explained by the origin of the researchers, research leaves, type of institution, and source of funding, research on demand of the user and institutional priority, interdisciplinary work, studies on farming systems and by technological components. The environmental model can be explained with research leaves, approval of projects by a technical committee, studies on farmers´ fields, interdisciplinary work and studies on farming systems. The productivist model had explicatory variables of the types of institution and work on farming systems. Key words: logistic regression, research approaches, sustainable development, types of agriculture and researchers. INTRODUCTION Agricultural scientists are exposed to a series of influences to orient their research. In a study with agricultural researchers from the United States, multiple regressions were used to identify the relative importance of 19 sources of influence on scientists when performing investigations with a productivist, sustainable and environmental. The independent variables were a) general aspects: gender, age, birthplace, father´s occupation, PhD completed in the “Land Grant” university system; b) context of the investigation: time dedicated to research and institutional prestige; c) study discipline: agriculture socioeconomics, animal science, environment, production of crops, food science, agricultural engineering and basic science and; d) influence variables: customer orientation, probability of publication in research journals, bulletins and reports, peer approval, colleague approval, scientific ideals, professional advantage due to availabilities in support for studies and use of the research (Saltiel et al., 1994; Bereket et al., 2005). The dependant variables were the approaches to research: a) productivist: its goals are to increase agricultural productivity, reduce production costs and improve the profitability of the farming unit; b) sustainable: its goals are to increase agriculture´s sustainability (e. g. organic agriculture, low-income agriculture) and to reduce the use of pesticides and fertilizers in agriculture;
- 128. Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as) 127 insumos) y reducir el uso de pesticidas y fertilizantes en la producción agrícola; y c) ecológica: mejorar la calidad del ambiente,reducirlosproblemasdecontaminaciónporlaruptura yerosióndelsuelo,efectosdelospesticidasenelecosistema. En ese estudio resultó que la investigación productivista estuvo influenciada por la orientación hacia el cliente y la utilidad de la investigación, aunque los científicos(as) involucrados(as) en agricultura sustentable, también estuvieron influenciados positivamente por estos dos factores, además de la aprobación de sus colegas (Hoban et al.,2002;Wellsetal.,2000;Maseraetal.,2004).Elenfoque ecológicofueinfluenciadopositivamenteporlaorientación hacia el cliente y la aprobación de colegas. Encuantoaladisciplinaacadémica,losinvestigadores(as)de las ciencias económicas y sociales estuvieron correlacionados(as) con el desarrollo de la comunidad rural; la ciencia animal presentó alta correlación positiva en los enfoques de investigación productivista; los científicos(as) ambientales presentaron correlación con investigación ecológica; las ciencias agropecuarias correlacionaron positivamente con los enfoques productivista, sostenible y ecológico. En general los antecedentes demográficos presentaronpocainfluenciaenlosenfoquesdeinvestigación, salvoelgénero,endondelasinvestigadoraspresentaronmayor probabilidadderealizarinvestigaciónconenfoquesostenible. Dado que en México no existe antecedente de investigación sobre las determinantes de los enfoques de investigación agropecuaria, el presente estudio tuvo como objetivo encontrarlosfactoresqueinfluyenenloscientíficos(as)para realizar investigación con enfoque sostenible, ecologista o productivista (Stockle et al., 1994; Francis et al., 2008). METODOLOGÍA Instrumento para el registro de información Después de realizar un estudio exploratorio con investigadores(as) mexicanos(as) y norteamericanos (NCSU), se diseñó un cuestionario con 94 enunciados agrupados en: a) factores que influyen a la definición del problema de investigación; b) ámbito de la investigación; c) tipo de investigación; d) tiempo para obtener resultados; e) investigación en equipo; f) actividades de los investigadores(as);g)metasdelainvestigación;h)valoresde losinvestigadores;ei)estímulosportipodeinvestigación.Se and c) environmental: to improve the quality of the environment, reduce problems cause by pollution from land rupture and erosion, effects of pesticides on the ecosystem. In that study, productivist research was found to be influenced by customer service, although the scientist involved in sustainable agriculture were also positively influenced by these two factors, as well as by the approval of their colleagues (Hoban et al., 2002; Wells et al., 2000; Masera et al., 2004). The environmental approach was positively influenced by customer orientation and the approval of colleagues. As for academic discipline, researchers of economic and social sciences were correlated with the development of rural communities; animal science had a highly positive correlation with the productivist research approach;environmentalscientistsdisplayedacorrelation with environmental research; the farming sciences had a positive correlation with the productivist, sustainable and environmental approaches. In general terms, the demographic backgrounds presented scarce influence on the research approaches, except for gender, in which female researchers presented a higher probability of carrying out investigations with a sustainable approach. Given that in Mexico there is no backgroundofresearchonthedeterminantsofapproaches to farming research, this study had the objective of finding the factors that influence scientists to carry out investigations with a sustainable, environmental or productivist approach (Stockle et al., 1994; Francis et al., 2008). METHODOLOGY Instrument to register information After an exploratory study with Mexican and American (NCSU) researchers, a questionnaire was designed with 94 statements grouped into: a) factors that influence the definition of the research problem; b) sphere of the investigation; c) type of investigation; d) time for expecting results; e) team research; f) activities of the researchers; g) research goals; h) values of researchers; and i) encouragements by type of research. Scientists polled were asked about the principles of sustainable,
- 129. Luis Reyes-Muro et al.128 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 preguntósobreelacuerdoconlosprincipiosdelaproducción sostenible, ecologista y productivista, en tres dimensiones de percepción (de acuerdo, la hace, es importante), con cuatro opciones de respuesta en una escala categórica ordinal: “nada, poco, moderadamente, mucho”, codificada para su análisis con los valores 1, 2, 3 y 4, respectivamente. Se analizó la información de 90 cuestionarios aplicados a investigadores(as) de instituciones de investigación y docenciaenAguascalientes,México(DeCaminoyMüller, 1993; Steiner et al., 2000; Hazell y Wood, 2000). Elcuestionariopermitiócaracterizarlostiposdeagricultura productivista, sostenible y ecologista y los enunciados fueron elaborados con bases teóricamente relevantes, considerando principios agroecológicos, niveles de conversión eficiencia »sustitución« rediseño de insumos, procesosyproductos,característicasdelossistemasagrarios por intensidad de uso de insumos y conceptos utilizados en estudios,sobrecaracterizacióndeenfoquesdeinvestigación. Para comprobar que los enunciados fueron seleccionados adecuadamente, se realizó un análisis de confiabilidad “intratest”, con el cual se obtuvo un coeficiente α. Se realizó análisis de correlación bivariada entre los enfoques de investigación y 44 variables de influencia, así como modelaje de regresión logística multivariada para los enfoquesdeinvestigación.Elprocedimientoparaelmodelaje logísticofuecomosigue:seestimóelcoeficientederegresión para cada una de las 44 variables independientes para saber cuáles de ellas presentaban significancia estadística. Luego, paralaseleccióndelasvariablesenlosmodelos,seutilizóel métododeStepwisebasadoenlaspruebasdeWaldyelmejor ajuste de los datos fue calculado mediante la prueba de χ2 . Característicasdemográficas,profesionalesylaborales de los científicos(as) entrevistados(as) Del total de investigadores(as) encuestados(as) la mayoría son del sexo masculino, originarios de de áreas urbanas, con edad entre 35 a 45 años, con posgrado de maestría en ciencias, dominio de otro idioma (inglés) y sin estancias de investigación en el extranjero (Beaus et al., 2002, 2003 y 2006). La profesión con mayor frecuencia fue agronomía, seguida de biología, medicina veterinaria, bioquímica, química,ecología,agroindustriaoestadística.Laespecialidad de fitotecnia fue más frecuente en los encuestados(as) y comprendelasdisciplinasdefitomejoramiento,entomología, fitopatología,parasitología,fitosanidad,controlbiológico, protección forestal, fruticultura, optimización del agua, environmental and productivist farming, in three dimensions of perception (agrees, carries it out, it is important), with four options for answering in a categorical ordinal scale: “none, little, modelately, a lot”, codified for analysis with values1, 2, 3 and 4, respectively. The information was analyzed of 90 questionnaires applied to researchers from research and teaching institutions in Aguascalientes, Mexico (De Camino and Müller, 1993; Steiner et al., 2000; Hazell and Wood, 2000). Thequestionnairehelpeddefinethetypesofproductivist, sustainable and environmental agricultures, and the statements were created on theoretically relevant bases, considering agroenvironmental principles, levels of efficiency conversion (substitution), redesign of inputs, processes and products, characteristics of agricultural systems by intensity of use of inputs and concepts used in studies on the definition of approaches to research. To verify that the statements were appropriately selected, an ‘intratest’ reliability analysis was carried out, which gave a coefficient α. Abivariate correlation analysis was carried out between the approaches to research and 44 influence variables, along with a multivariate logistic regression model for the research approaches. The procedure for the logistic model was as follows: the regression coefficient was calculated for each of the 44 independent variables to find which of them displayed a statistical significance. Then, for the selection of the variables in the models, the Stepwise model was used, based on the Wald tests and the best data adjustment was calculated with the χ2 test. Demographic, professional and work characteristics of the scientists polled Most of the scientists polled are males, originally from urban areas, aged 35 to 45, with a Master´s degree in science, proficient in a second language (English) and without a research leave abroad (Beaus et al., 2002, 2003 y 2006). The most common profession was agronomy, followed by biology, veterinary science, biochemistry, chemistry, environmental science, agroindustry or statistics. Studies in plant production was more frequent in the scientists polled and included plant breeding, entomology, phythopathology, parasitology, plant health, biological control, forest
- 130. Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as) 129 nutrición vegetal, agronegocios, agricultura orgánica, mecanización agrícola, horticultura, cultivos de temporal y nuevas opciones de cultivos. En menor proporción, se encontró la especialidad de biotecnología,queincluyeladisciplinadecultivodetejidos; tecnología de alimentos que incluyó las disciplinas de toxicología, conservación de alimentos y procesamiento de alimentos: ecología que agrupó las disciplinas florística, taxonomía, botánica, ecología ambiental, limnología, ecología de pastizales, ecología vegetal, ecosistemas desérticos y conservación de recursos naturales; zootecnia que incluyó las especialidades de reproducción animal, producción de forrajes, seroepidemiología y nutrición animal; agroclimatología, integró las disciplinas relación agua-suelo-planta-atmósfera, sistemas de información geográfica y predicción de cosechas. Respecto a la actividad profesional, sólo una décima parte de los investigadores(as) dedican todo su tiempo laboral a investigación, y el resto combinaactividadesdedocencia,capacitación,validaciónde tecnologíayadministraciónderecursosfinancieros(Sotreset al., 1992; Gliessman et al., 2000; Beaus et al., 2004). RESULTADOS Factores que influyen en la actividad científica Problemadeinvestigación.Seencontróqueexistenvarios factores que influyen en el científico(a) para seleccionar el problema de investigación. Por mayor frecuencia, los entrevistados(as)manifestaronmoderadoacuerdoenqueel problema debería ser elegido por el propio investigador(a), con opinión de colegas, de los usuarios y del grupo de investigadores(as), con atención a las prioridades institucionales, apoyados en consultas de Internet y con la opinión de la fuente de financiamiento. Sin embargo, manifestaron total acuerdo en que la investigación debería atender la seguridad alimentaria nacional y señalaron poco acuerdo en la opinión de un grupo colegiado y total desacuerdo con la opinión de un comité técnico en la definición del problema (Farrow y Winograd, 2001; Goldberger, 2001; Molnar, 2009). En general, las opiniones fueron congruentes con las actividades que realizan actualmente los entrevistados, con excepción de la baja influencia de la fuente de financiamiento y la moderada participación del comité protection, fruit production, water optimization, plant nutrition, agrobusiness, organic agriculture, agricultural mechanization, horticulture, seasonal crops and new crop options. Atalowerscalewerethespecializations of biotechnology (that includes tissue cultivation); food technology (that included toxicology, food conservation and food processing), environmental studies (that groups floristic, taxonomy, botanic, environmental ecology, limnology, grassland ecology, plant ecology, desert ecosystems and resource conservation), animal husbandry (which includes the specializations of animal breeding, forage production, seroepidemiology and animal nutrition), agroclimatology (incorporated water-soil-plant- atmosphere relation, Geographic Information Systems and harvest prediction. Regarding professional activities, only one tenth of researchers work on investigations full-time, and the rest combines it with teaching, training, technology validation or financial resource administration (Sotres et al., 1992; Gliessman et al., 2000; Beaus et al., 2004). RESULTS Factors that influence scientific activity Investigation problem. Several factors were found to exert an influence on scientists when choosing an investigationproblem.Hemostfrequentexpressionmade by scientists was that they moderately agreed with the fact that the problem must be chosen by the researcher, with the opinion of colleagues, users and the group of researchers, paying close attention to institutional priorities, based on Internet queries and with the opinion of the funding source. However, they agreed entirely that the investigation should deal with national food security and they scarcely agreed with considering the opinion of a collegiate group, and they disagreed totally with considering the opinion of a technical committee when defining a problem (Farrow and Winograd, 2001; Goldberger, 2001; Molnar, 2009). Ingeneral,opinionswerecongruentwithactivitiescarried out by interviewees, except for the little influence of the funding source and the moderate participation of the technical committee and the attention to national food
- 131. Luis Reyes-Muro et al.130 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 técnico y la atención a la seguridad alimentaria nacional. Los entrevistados percibieron que es muy importante que el investigador defina el problema, además de considerar la opinióndelgrupodeinvestigadoresyusuarios,laprioridad institucional, la opinión y apoyo de colegas y la seguridad alimentaria;asignaronimportanciamoderadaalainfluencia delfinanciadorynoprecisaronlaimportanciadelaopinión delcomitétécnicoydelgrupocolegiado(Hobanetal.,2002). Ámbito de la investigación. Es común que los usuarios(as) de la tecnología cuestionen la validez y aplicación de los resultadosdelainvestigacióncuandoéstaserealizaenparcelas pequeñas,enlaboratoriooinvernadero.Enelpresenteestudio sedetectóqueenlaactualidad,loscientíficos(as)agropecuarios frecuentemente realizan la investigación en los siguientes ámbitos:laboratorio,áreadecómputo,terrenosdeproductores y estación experimental y con menor frecuencia realizan investigación en la biblioteca; sin embargo, manifestaron acuerdo moderado en realizar investigación en la biblioteca, el laboratorio, la estación experimental y en terrenos de los productores y poco acuerdo con realizar investigación en el áreadecómputo,aunqueseñalaronqueesmuyimportantela investigaciónenellaboratorio,enterrenosdelosproductores, en estaciones experimentales y en la biblioteca, con mediana importancia a la investigación en el área de cómputo (Forté- Gardner et al., 2009; Gündoğmuş y Bayramoğlu 2005). Tipo de investigación. La investigación se puede tipificar por su escala geográfica, tipo de información generada, objetivosgeneralesyduracióndelestudio.Enlaencuestase encontró que una alta proporción de científicos(as) realiza investigación de corto plazo; con moderada frecuencia realizan desarrollo experimental, investigación aplicada, estudios de largo plazo y de amplia escala geográfica y con el objetivo de incrementar la rentabilidad; sin embargo, es menos frecuente realizar investigación para la solución de problemasambientalesylamayoríaindicóquenuncarealiza investigación básica (sobre principios o leyes). Desde otra perspectiva, los investigadores(as) están totalmente de acuerdo en realizar investigación de corto plazo, tipo práctico, para aumentar la rentabilidad, aunque manifestaronmoderadoacuerdoenrealizarinvestigaciónde ampliaescalageográfica,desarrolloexperimentalyestudios de problemas ambientales y mostraron total desacuerdo en realizarinvestigaciónbásica.Loscientíficos(as)asignaron alta importancia a la investigación de corto plazo, tipo práctico,aumentodelarentabilidad,desarrolloexperimental y la solución a problemas de tipo ambiental; mediana security. Interviewees believed that it is very important for the researcher to define the problem, to consider the opinion of the group of researchers and users, the institutional priority, and the opinion and support of colleagues and food security. They gave moderate priority to the influence of the financial backer and they did not specify the importance of the opinion of the technical committee and the collegiate group (Hoban et al., 2002). Research sphere. It is common for technology users to question the validity and the application of the investigation results when it is in small fields, in a laboratory or a greenhouse. This study found that agricultural scientists frequently perform their investigations in laboratories, computer areas, farmers´ fields and experimental stations, and less frequently in libraries. However, they expressed moderate agreement with investigating in libraries, laboratories, experimental stations and farmers´ field, and Little agreement with investigating computer areas, although they pointed out that research in labs, farmers´ fields, experimental stations and libraries is very important, and that investigating in computer areas is of a medium importance (Forté-Gardner et al., 2009; Gündoğmuş and Bayramoğlu, 2005). Type of investigation. Investigation can be categorized by its geographic scale, the type of information produced, general objectives and duration of the study. The survey showed that a high portion of scientists carries out short-term investigation; they carry out experimental development, applied research, long term and wide-scale geographical studies and studies aiming are increasing profitability, with moderate frequency. It is; however, less frequent, to carry out investigations to solve environmental problems, and the majority pointed out that they never perform basic research (on principles or laws). From another perspective, researcher agree entirely with the idea of carrying out practical, short-term profitability-increasingresearch,althoughtheyexpressed a moderate agreement with carrying out wide-scale geographical research, experimental development, and the study of environmental problems and they expressed total disagreement with basic research. Scientists gave a high importance to short-term, practical, profitability- increasing research, experimental development, and
- 132. Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as) 131 importancia a la solución de problemas ambientales y a la investigación de largo plazo y asignaron nula importancia a la investigación básica. Trabajo en equipo. La mayoría de los investigadores(as) manifestaron que trabajan frecuentemente por disciplina ocomponentetecnológico,aunquetambiénseñalaronque lo hacen en sistemas de producción y con la participación investigadores(as) de otras instituciones (Vetayasuporn, 2006). Trabajan poco en grupo interdisciplinario dentro de su institución. Un grupo importante de entrevistados(as) expresó que nunca hace equipo con investigadores(as) de otros países. La mayoría está totalmentedeacuerdoentrabajar,tantoenformaindividual como en grupo interdisciplinario dentro de su institución y están moderadamente de acuerdo en trabajar con investigadores(as) de otras instituciones y muestran total desacuerdo con el trabajo colaborativo de investigadores (as) de otros países. Se detectó cierta contradicción entro lo que se hace y se dice, ya que algunos percibieron como muy importante la investigación interdisciplinaria, interinstitucional, colaborativa con investigadores(as) de otrospaíses,aunquetambiénseñalaronquelainvestigación individual es muy importante (Valle et al., 2001). Estímulosportipodeinvestigación.Eneláreadeestudio, lamayoríadelosinvestigadores(as)encuestados(as)indican quenuncarecibenestímulosporeltipodeinvestigaciónque realizan,yaseaproductiva,rentable,ecológicaoalternativa. En orden de mayor a menor grado de acuerdo, consideran que deberían recibir estímulos por realizar investigación productiva, ecológica, rentable y alternativa. Para los científicos(as) encuestados(as) es muy importante recibir estímulosporrealizarcualquieradelostiposdeinvestigación (productiva, sea rentable, ecológica y alternativa). Valores humanos. La mayoría de investigadores(as) entrevistados(as), señalaron que su trabajo siempre se caracteriza por ser honesto y les proporciona gran autoestima, y que con frecuencia es objetivo y útil para la sociedad, aunque están moderadamente de acuerdo en la objetividad y utilidad de la investigación (Catherine, 2002). Con relación a la importancia de los valores de los investigadores(as), la mayoría señaló que tiene mucha importancia la honestidad, objetividad, autoestima en su trabajo y la utilidad de la ciencia para la sociedad. the solution of environmental problems; medium importance to the solution of environmental problems and long-term research, and gave no importance to basic research. Team work. Most scientists claim to work by subject or technological constituents, yet they also claimed that they work in farming systems and with the participation of researchers from other institutions (Vetayasuporn, 2006). They do not work much in interdisciplinary groups within their institutions. An important group of interviewees claimed never to team up with researchers from other countries. Most agree entirely with working individually and as an interdisciplinary group within their institution and agree moderately with working with researchers from other institutions and express total disagreement with working collaboratively with researchers from other countries.A certain contradiction was found between what was being said and done, since some considered interdisciplinary, interinstitutional, collaborative investigation with foreign researchers very important, although they also pointed out that individual research is very important (Valle et al., 2001). Encouragements by type of research. In the study area, most researchers polled indicate that they never receive encouragements for the type of investigations they perform, whether productive, profitable, environmental or alternative. From greater to lower degree of agreement, they consider that they should receive encouragements for productive, environmental, profitable and alternative research. For the scientists polled, it is very important to receive encouragements for any type of research (productive, profitable, environmental or alternative). Human values. Most of the scientists polled stated that their work is always honest and brings them great self-esteem, and is often objective and useful to society, although they agree moderately with the objectivity and usefulness of the investigation (Catherine, 2002). Regarding the importance of the researchers´ values, most pointed out that honesty, objectivity, self-esteem at work and usefulness of science for society are very important.
- 133. Luis Reyes-Muro et al.132 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Descripción de los enfoques de investigación EnelCuadro1semuestranloscoeficientesdeconfiabilidad α para los enunciados que caracterizan los enfoques de investigación. Enfoque sostenible. Los investigadores(as) con enfoque sostenible están de acuerdo con la aplicación de los principios agroecológicos, tales como el uso eficiente de los recursos naturales, ya que manifestaron su acuerdo en la generación de tecnología para el uso eficiente del agua e incrementar la fertilidad del suelo, además de realizar investigación con enfoque de sistemas. Minarovic y Mueller (2009) manifestaron estar de acuerdo en aplicar el Description of the investigation approaches Table1shows the reliability coefficient α for the s t a t e m e n t s t h a t d e f i n e t h e i n v e s t i g a t i o n approaches. Sustainable approach. The researchers with a sustainable approach agree with the application of agroenvironmental principles, such as the efficient use of natural resources, since they agreed with the generation of technology for an efficient water use and increasing soil fertility, as well as carrying out investigations with a systemic approach. Minarovic and Mueller (2009) agreed with the application of the second level of Cuadro 1. Coeficientes de confiabilidad α para los enfoques de investigación. Table 1. Reliability coefficient α for the investigation approaches. Enfoque de investigación X Coeficiente de confiabilidad α Productivista 3.37 0.68 Incrementar la rentabilidad 3.01 0.66 Investigación de corto plazo 3.32 0.66 Investigación por componente 3.24 0.66 Incrementar el ingreso 3.53 0.65 Incrementar el rendimiento 3.66 0.64 Reducir costos de producción 3.72 0.65 Usar Organismos Genéticamente Modificados 2.7 0.68 Eficiencia de procesos, insumos y productos 3.78 0.65 Sostenible 3.54 0.76 Investigación en sistemas de producción 2.83 0.79 Incrementar la fertilidad de suelo 3.77 0.72 Tecnología uso eficiente de agua 3.84 0.72 Mejorar los sistemas de producción 3.64 0.72 Beneficios a largo plazo 3.47 0.75 Técnicas e insumos alternativos 3.6 0.72 Mejorar el nivel de vida en el medio rural 3.79 0.74 Sustituir procesos, insumos y productos 3.44 0.73 Ecologista 3.37 0.69 Solución de problemas ambientales 2.89 0.69 Uso de insumos naturales 3.67 0.66 Producir alimentos orgánicos 3.47 0.64 Uso de relaciones ecológicas 3.71 0.66 Uso del conocimiento tradicional 3.55 0.62 Valorar la salud humana y animal 3.84 0.68 Realizar agricultura ecológica 3.17 0.65 Modificar procesos, insumos y productos 2.63 0.67
- 134. Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as) 133 segundoniveldeconversiónhacialaagriculturasostenible, queconsisteenlasustitucióndealgunosprocesos,insumos y productos. Los científicos(as) con enfoque sostenible realizan actualmentetrabajosensistemasdeproducción,sustitución de procesos e insumos para lograr beneficios a largo plazo en lugar de las ganancias anuales, generación de tecnología para el uso eficiente del agua y para incrementar la fertilidad del suelo; sin embargo, su atención es menor hacia el mejoramiento del nivel de vida en el medio rural y el uso de técnicas e insumos alternativos. Este grupo de científicos(as)percibióqueesmuyimportantelageneración detecnologíaparaelusoeficientedelagua,elmejoramiento devidaenelmediorural,elmejoramientodelossistemasde produccióncomountodo,incrementarlafertilidaddelsuelo, la obtención de beneficios a largo plazo, sustituir proceso e insumos y el uso de técnicas e insumos alternativos. Enfoque ecologista. Los investigadores(as) con enfoque ecologista estuvieron de acuerdo en varios principios agroecológicos, tales como valorar la salud humana y animal, el uso de las relaciones ecológicas como el control biológico de plagas, uso de insumos naturales en lugar de sintéticos,aprovecharelconocimientotradicional,producir alimentosconcategoríade“orgánicos”,realizaragricultura ecológica,solucióndeproblemasambientales;sinembargo, mostraron menor acuerdo en el rediseño de los sistemas de producción (tercer nivel de transición). En la práctica, éstos investigadores(as) valoran la salud humana y animal y realizan estudios para la solución de problemas ambientales; además, tratan de incorporar el conocimiento tradicional a los sistemas de producción, el uso de insumos naturales, la generación de tecnología ecológica, el rediseño de sistemas con la aplicación de relacionesecológicasylaproduccióndealimentosorgánicos (Katesetal.,2008).Seobservacongruenciaentreelgradode acuerdo,laaplicaciónylaimportanciahacialavaloraciónde lasaludhumanayanimalenlosproyectosdeinvestigación, así como en la solución de problemas ambientales, aunque tambiénpercibenlaimportanciadeutilizarelconocimiento tradicional,elusoderelacionesecológicas,elusodeinsumos naturales,laproduccióndealimentosorgánicosyelrediseño de los sistemas de producción. Enfoqueproductivista.Esteenfoquesecaracterizaenque losinvestigadores(as)estándeacuerdo,enordenjerárquico, en aplicar el primer nivel de conversión que consiste en conversion towards sustainable agriculture, which consists of the substitution of some processes, inputs and products. Scientists with a sustainable approach currently work on production systems, the substitution of processes and inputs to obtain long-term benefits instead of yearly profits, generation of technology for a more efficient use of water and increasing soil fertility. However, their attention is less regarding improving quality of life in rural areas and to the use of alternative techniques and inputs. This group of scientists considered that generating technology of a more efficient use of water is very important, as well as improving standards of living in rural areas, improving farming systems as a whole, increasing soil fertility, obtaining long-term benefits, substitutingprocessesandinputsandtheuseofalternative techniques and inputs. Environmentalist approach. Researchers with an environmentalist approach agreed in several agroenvironmental principles, such as valuing human and animal health, using environmental relations such as biological pest control, using natural inputs rather tan syntheticones,takingadvantageoftraditionalknowledge, producing “organic” foods, practice environmental agriculture, solving environmental problems. They expressed less agreement, however, with redesigning production systems (third transition level). In practice, these researchers value human and animal health, and carry out studies for the solution of environmentalproblems.Likewise,theytrytoincorporate traditional knowledge and farming systems, the use of natural inputs, the creation of environmental technology, redesigningsystemswiththeapplicationofenvironmental relations and the production of organic foods (Kates et al., 2008). There is a congruence between the level of agreement, the application and the importance of valuing human and animal health in research projects, as well as in the solution to environmental problems, although scientists also understand the importance of using traditionalknowledge,theuseofenvironmentalrelations, of natural inputs, the production of organic foods and the redesign of farming systems. Productivist approach. In this approach researchers agree, hierarchically, with the application of the first level of conversion, which consists of the efficiency of
- 135. Luis Reyes-Muro et al.134 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 la eficiencia de procesos, insumos y productos; además de conseguir los objetivos de la agricultura productivista, que son reducir los costos de producción, incrementar rendimiento,ingresoyrentabilidad,realizarinvestigaciones de corto plazo y por componente tecnológico; aunque se detectó poco acuerdo en usar organismos genéticamente modificados Leiserowitz (2005). Enlapráctica,lainvestigaciónproductivistaesdecortoplazo yporcomponentetecnológicoylosobjetivossonincrementar la rentabilidad, reducir los costos de producción, hacer uso eficientedeinsumos,incrementarelrendimientoyelingreso, conpocousodeorganismosgenéticamentemodificados.Los científicos(as) productivistas percibieron que es importante la investigación de corto plazo, incrementar la rentabilidad, realizar investigación por componente tecnológico, reducir loscostosdeproducción,laeficienciadelusodelosinsumos, incrementarelrendimientoyelingreso,conpocaimportancia para el uso de organismos genéticamente modificados. Determinantes de los enfoques de investigación En el Cuadro 2 se observa que en cualquiera de los niveles de percepción (grado de acuerdo, aplicación en el trabajo, importancia del concepto), las características personales (sexo, edad y origen) y profesionales (grado académico, dominio de un idioma adicional al español y estancias profesionales en el extranjero) no se relacionaron con el enfoquedeinvestigación.Esteresultadoessimilaralreportado enestudiosdelamismatemática.Otrasvariablesquetampoco mostraron relación con los enfoques de investigación fueron:tiempodedicadoainvestigación,especialidaddelos investigadores(as), fuente de financiamiento, consulta en Internet y honestidad de los investigadores(as). processes, inputs and products, as well as reaching the goals of productivist agriculture, namely, to increase yields, stability, incomes and profitability, to carry out short-term investigations and by technological components. However, there was little agreement with the use of genetically modified organisms Leiserowitz (2005). In practice, productivist research is performed in the short term and by technological components, and the aims areto increaseprofitability,reduceproduction costs, use inputs efficiently, and increase yields and incomes, with a scarce use of genetically modified organisms. Productivist scientists believe short-term research is very important, as well as increasing profitability, investigate by technological component, cut production costs, using inputs efficiently, increasing yields and income, and give little importance to the use of genetically modified organisms. Determinantes de los enfoques de investigación Table 2 shows that in none of the levels of perception (levelofagreement,applicationinwork,importanceofthe concept),personalcharacteristics(sex,ageandorigin)and professional characteristics (level of study, proficiency at a language other than Spanish and professional leaves abroad) was there any relation to the investigation approach. This result is similar to those reported in studies of the same topic. Other variables that did not show any relation with the investigation approaches were: time dedicated to research, specialization of researchers,fundingsources,Internetqueriesandhonesty of researchers. Cuadro 2. Análisis de correlación de variables de influencia por enfoque de investigación en tres dimensiones de percepción de los científicos(as). Table 2. Influence variable correlation analysis by investigation approach in three dimensions of perception of scientists. P= productivista; S= sostenible; E= ecologista; NS= no significativo; ∗ = significativo (p≤ 0.05); ∗∗ = altamente significativo (p≤ 0.01). Variables de influencia ¿Está de acuerdo? ¿Lo hace? ¿Es importante? P S E P S E P S E Antecedentes personales Sexo NS NS NS NS NS NS NS NS NS Edad NS NS NS NS 0.223∗ NS NS NS NS Origen NS NS NS NS NS NS NS NS NS Antecedentes profesionales Grado NS NS NS NS NS NS NS NS NS Otros idiomas NS NS NS NS NS NS NS NS NS Estancias en el extranjero NS NS NS NS 0.276 NS NS NS NS
- 136. Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as) 135 Cuadro 2.Análisis de correlación de variables de influencia por enfoque de investigación en tres dimensiones de percepción de los científicos(as) (Continuación). Table 2. Influence variable correlation analysis by investigation approach in three dimensions of perception of scientists (Continuation). Aspectos laborales UAA-Ciencias Básicas -0.31∗∗ -0.34∗∗ NS -0.68∗∗ -0.7∗ -0.49∗ -0.64∗∗ -0.65∗∗ -0.48∗∗ UAA-CienciasAgropecuarias NS NS NS 0.236∗ 0.265∗ 0.212∗ 0.275∗ 0.243∗ NS CIGA NS NS NS 0.246∗ 0.248∗ 0.313∗ 0.27∗ NS NS CEPAB NS NS NS NS NS NS NS 0.218∗ NS Tiempo investigación NS NS NS NS NS NS NS NS NS Tiempo laboral a docencia NS NS NS -0.247∗ -0.208∗ NS -0.221∗ -0.212∗ NS Especialidad Fitotecnia NS NS NS 0.233∗ 0.272∗ NS 0.242∗ 0.301∗∗ 0.27∗ Zootecnia NS NS NS NS NS NS NS NS NS Biotecnología NS 0.224∗ NS NS NS NS NS NS NS Tecnología de alimentos NS NS NS NS NS NS NS NS NS Agroclimatología NS NS NS NS NS NS NS NS NS Ecología -0.258∗∗ NS NS -0.311 NS NS -0.386∗∗ -0.214∗ NS Fuente financiera CONACYT-CONCYTEA-SIHGO NS NS NS NS NS NS NS NS NS Fundación Produce,Ags. NS NS NS NS NS NS NS NS NS COSNET- DGETA NS NS NS NS NS 0.212∗ 0.221∗ NS NS Recursos propios NS NS NS -0.32∗∗ -0.268∗ NS -0.25∗ -0.215∗ NS Factores internos/externos Usuario 0.358∗∗ 0.218∗ 0.213∗ 0.288∗ 0.292∗∗ 0.325∗∗ 0.248∗ 0.218∗ 0.274∗ Financiador NS NS NS NS NS NS NS NS NS Prioridad institucional NS 0.234∗ 0.234∗ 0.299∗ 0.405∗∗ 0.282∗ NS NS NS Autodeterminación NS 0.221∗ NS NS NS NS NS NS NS Colegas 0.298∗∗ 0.295∗∗ 0.226∗ 0.375∗∗ 0.281∗ 0.213∗ 0.311∗∗ 0.288∗∗ 0.264∗ Grupo interdisciplinario 0.253∗ NS 0.277∗∗ NS NS NS NS NS NS Grupo colegiado 0.277∗∗ 0.208∗ NS 0.238∗ 0.24∗ 0.261∗ 0.213∗ 0.227∗ 0.268∗ Comité técnico 0.226∗ 0.209∗ NS NS NS 0.235∗ 0.26∗ 0.299∗∗ 0.366∗∗ Internet NS NS NS NS NS NS NS NS NS Inv. estación experimental 0.385∗∗ 0.299∗ 0.237∗ 0.442∗∗ 0.426∗∗ 0.293∗∗ 0.414∗∗ 0.385∗∗ 0.357∗∗ Inv. terrenos del productor 0.286∗∗ 0.268∗ 0.212∗ 0.322∗∗ 0.352∗∗ 0.335∗∗ 0.484∗∗ 0.538∗∗ 0.476∗∗ Trabajoengrupointerdisciplinario 0.249∗ 0.366∗∗ 0.376∗∗ NS 0.231∗ 0.234∗ NS NS NS Sistemas de producción 0.364∗∗ 0.612∗∗ 0.331∗∗ 0.564∗∗ 0.668∗∗ 0.514∗∗ 0.59∗∗ 0.659∗∗ 0.591∗∗ Componente tecnológico 0.541∗∗ 0.311∗∗ 0.3102∗∗ 0.406∗∗ 0.345∗∗ 0.296∗∗ 0.393∗∗ 0.285∗∗ 0.38∗∗ Valores del investigador Honestidad NS NS NS NS NS NS NS NS NS Objetividad 0.333∗∗ 0.31∗∗ 0.243∗ NS NS NS 0.281∗∗ 0.211∗ NS Autoestima 0.287∗∗ 0.275∗∗ 0.307∗∗ NS NS NS 0.212∗ NS NS Estímulos por investigación Productiva NS NS 0.273∗∗ 0.222∗ NS NS 0.275∗∗ 0.219∗ 0.228∗ Rentable NS NS 0.232∗ NS NS NS 0.306∗∗ 0.259∗ 0.286∗∗ Ecológica NS NS NS NS NS NS 0.225∗ 0.232∗ 0.281∗∗ Alternativa NS NS 0.226∗ NS NS 0.22∗ 0.342∗∗ 0.29∗∗ 0.324∗∗ P= productivista; S= sostenible; E= ecologista; NS= no significativo; ∗ = significativo (p≤ 0.05); ∗∗ = altamente significativo (p≤ 0.01). Variables de influencia ¿Está de acuerdo? ¿Lo hace? ¿Es importante? P S E P S E P S E
- 137. Luis Reyes-Muro et al.136 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Por otra parte, se encontró correlación positiva entre el enfoque productivista y el trabajo por componente tecnológico y correlación negativa con la investigación básica y ecología. Esta respuesta fue consiste cuando se cuestionóelgradodeacuerdoconlosprincipios,aplicación yopinióndelaimportanciadelosprincipiosproductivistas. El enfoque sostenible correlacionó positivamente con biotecnología y la autodeterminación del problema a investigar.Enlapráctica,mayoredadynúmerodeestancias profesionales determinan mayor probabilidad de ocurrir el enfoque sostenible. Soloelenfoqueecologistacorrelacionóconlosestímulospor tipodeinvestigación.Enlapráctica,elenfoqueecologistaes másprobabledondeelinvestigadortuvoretroalimentación de un grupo colegiado, en la definición del problema y cuando el científico recibió estímulos económicos por realizar investigación alternativa. Modelaje de los enfoques de investigación Modelo de investigación con enfoque sostenible (S). Considerando la codificación binaria de las variables explicatorias (0= no y 1= si), el enfoque sostenible es más probableencientíficosdeorigenrural(origen),conestancias de investigación en otros países (Est), con influencia de la institución (Inst), fuente de financiamiento (F), opinión de usuarios (U), el trabajo interdisciplinario (TI), estudios en sistemasdeproducción(SP)einvestigaciónporcomponente tecnológico (CT) (Cuadro 3). On the other hand, there was a positive correlation between the productivist approach and work by technological components, and a negative correlation with basic research and environment. This response was consistent when inquiring about the agreement with the principles, application and the opinion of the importance of the productivist principles. The sustainable approach correlated positively with biotechnology and self-determining the problem of study. In practice, older age and more professional leaves meant a greater probability of a sustainable approach taking place. Only the environmentalist approach correlated with the encouragements for types of research. In practice, the environmentalist approach is more likely where the researcher got feedback from a collegiate group, in defining the problem and when the scientist got monetary encouragements for alternative investigations. Models of investigation approaches Sustainableapproachresearchmodel(S).Consideringthe binarycodificationofexplanatoryvariables(0=no,1=yes), thesustainableapproachismorelikelyinscientistsfromrural backgrounds(origen),withresearchleavesinothercountries (Est),influencedbyinstitutions(Inst),fundingsources(F), opinion of users (U), interdisciplinary work (TI), studies in farming systems (SP) and research by technological component (CT) (Table 3). Variable β SC Wald GL Significancia Origen -2.4054 1.2458 3.7284 1 0.0535 Estancias de investigación -3.3735 1.3955 5.8435 1 0.0156∗ Institución 10.6449 3 0.0138∗ Institución (1) 0.9501 1.6785 0.3204 1 0.5714 Institución (2) 5.469 2.0777 6.9283 1 0.0085∗∗ Institución (3) 11.4447 32.0367 0.1276 1 0.7209 Fuente de financiamiento 6.857 3 0.0766 Fuente de financiamiento (1) 5.0268 1.93 6.7841 1 0.0092∗ S= e4.66 – 2.4(Origen)–3.37(Est)+.95(Inst1)+5.47(Inst2)+11.44(Inst3)+5.02(F1)+4.75(F2)–6.51(F3)-2.65(U)-2.54(P)-1.97(TI)-1.4(SP)-2.12(CT) 1 + e4.66 – 2.4(Origen)–3.37(Est)+.95(Inst1)+5.47(Inst2)+11.44(Inst3)+5.02(F1)+4.75(F2)–6.51(F3)-2.65(U)-2.54(P)-1.97(TI)-1.4(SP)-2.12(CT) Cuadro 3. Variables en la ecuación del enfoque de investigación sostenible. Table 3. Variables in the equation of the sustainable investigation approach. ∗∗ = significancia (p= 0.01); ∗ = significancia (p= 0.05); χ2 = 3.0577; GL= grados de libertad (8); SC= suma de cuadrados; significancia= 0.9307.
- 138. Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as) 137 Modelo de investigación con enfoque ecologista (E). Existe mayor probabilidad de realizar investigación con enfoqueecologistacundoelinvestigador(a)hayarealizado estanciasenelextranjero(Est),participauncomitétécnico en la definición del problema de investigación (CT), en estudios establecidos en terrenos de productores (IP), trabajo en grupo interdisciplinario (TI) con enfoque en sistemas de producción (SP) (Cuadro 4). Modelo con enfoque productivista (P). En este tipo de investigacióninfluyendeformasignificativalainstitución y el trabajo en sistema de producción, como se muestra en la siguiente ecuación (Cuadro 5). Model of investigation with an environmentalist approach (E).There is a greater probability of carrying out an investigation with an environmentalist approach when the researcher has had a leave abroad (Est), when a technical committee participates in defining the research problem (CT), in studies in farmers´ fields (IP), when work is in an interdisciplinary group (TI) and focused on farming systems (SP) (Table 4). Model with a productivist approach (P). In this type of investigation, there is a strong influence exerted by the institution and work on farmers´ fields, as shown by the following equation (Table 5). Fuente de financiamiento (2) 4.7594 2.3931 3.9555 1 0.0467 Fuente de financiamiento (3) -6.5136 31.9854 0.0415 1 0.8386 Usuario -2.6535 1.1724 5.1225 1 0.0236∗ Prioridad institucional -2.5439 1.1582 4.8248 1 0.0281∗ Trabajo interdisciplinario -1.9768 1.1083 3.1814 1 0.0745 Trabajo en sistemas de producción -1.4087 0.9366 2.2623 1 0.1326 Trabajo por componente tecnológico -2.1231 1.1174 3.6104 1 0.0574 Constante 4.6673 1.8557 6.3258 1 0.0119∗ Cuadro 3. Variables en la ecuación del enfoque de investigación sostenible (Continuación). Table 3. Variables in the equation of the sustainable investigation approach (Continuation). ∗∗ = significancia (p= 0.01); ∗ = significancia (p= 0.05); χ2 = 3.0577; GL= grados de libertad (8); SC= suma de cuadrados; significancia= 0.9307. Variable β SC Wald GL Significancia E= e4.85-3.95(Est)-2.15(CT)-1.17(IP)-1.32(TI)-1.82(SP) 1 + e4.85-3.95(Est)-2.15(CT)-1.17(IP)-1.32(TI)-1.82(SP) Variable β SC Wald GL Significancia Estancias de investigación -0.9543 0.5673 2.8294 1 0.0926 Aprobación por comité técnico -2.1555 0.8161 6.9762 1 0.0083∗ Investigación con productores -1.1735 0.5682 4.2663 1 0.0389∗ Trabajo en grupo interdisciplinario -1.3272 0.5732 5.3618 1 0.0206∗ Trabajo en sistemas de producción -1.8272 0.5632 10.5256 1 0.0012∗∗ Constante 4.857 1.1047 19.3305 1 0∗∗ Cuadro 4. Variables en la ecuación del enfoque de investigación ecologista. Table 4. Variables in the equation of the environmentalist investigation approach. ∗∗ = significancia (p= 0.01); ∗= significancia (p= 0.05); χ2 = 2.3137; GL= grados de libertad (5); SC= suma de cuadrados; significancia= 0.9699. P = e3.4 -0.22(Inst1) + 0.81(Inst2) + 7.49(Inst3) - 2.04 (SP) 1 + e3.4 -0.22(Inst1) + 0.81(Inst2) + 7.49(Inst3) - 2.04 (SP) E= e4.85-3.95(Est)-2.15(CT)-1.17(IP)-1.32(TI)-1.82(SP) 1 + e4.85-3.95(Est)-2.15(CT)-1.17(IP)-1.32(TI)-1.82(SP) P = e3.4 -0.22(Inst1) + 0.81(Inst2) + 7.49(Inst3) - 2.04 (SP) 1 + e3.4 -0.22(Inst1) + 0.81(Inst2) + 7.49(Inst3) - 2.04 (SP)
- 139. Luis Reyes-Muro et al.138 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 DISCUSIÓN En este trabajo se detectaron los factores que están relacionados con los enfoques de investigación en forma independiente; sin embargo, al comparar los enfoques, se observaron casos en que un mismo investigador(a) puede adoptar más de un enfoque, por lo que es necesario encontrar las determinantes que influyen en sus preferencias, necesidades u obligaciones y conocer con mayor profundidad el perfil del científico que necesitan las instituciones, para realizar el tipo de investigación a fin y cumplir su misión (Lamo, 1998; MacRae, 2008; Kates et al., 2008). Se tiene referencia que en Canadá la investigación sostenible, es afectada por la falta de incentivos para los científicos interesados en realizar estudios con este enfoque, ya que los sistemas de estímulos que prevalecen en ese país para la evaluación de los científicos, restringen el desarrollo de agricultura sostenible. Para superar esta barrera, se ha sugerido premiar a quien realice proyectos de largo plazo, de múltiples autores, en lugar de aquellos estudios de autores únicos, además de estimular a los grupos de trabajo que realicen proyectos integralesconlaparticipacióndeagricultores+agentesde extensión + científicos agrícolas + científicos sociales y proyectos que cumplan con misiones departamentales, en lugar de las disciplinas independientes, así como asignar valorigualalaspublicacionesdedifusióntécnicadirigidas a productores y técnicos, tanto como el que se otorga a los artículoscientíficos.Asimismo,enloscriteriosdelsistema de premios debería incluirse el estímulo a la investigación básica sobre procesos biológicos y ecológicos para el diseño y manejo de agroecosistemas sostenibles (Hazell y Wood, 2000). DISCUSSION This study found the factors related to research approaches in an independent fashion. However, when comparing the approaches, there were cases in which one researcher can adopt more than one approach, which is why it is necessary to find the determinants that influence their preferences, needs or obligations and to have a deeper knowledge of the profile of the scientist that institutions require to carry out the adequate type of investigation and achieve their goals (Lamo, 1998; MacRae, 2008; Kates et al., 2008). As a reference, in Canada sustainable research is affected by the lack of incentives for scientists interested in carrying out studies with this approach, since the incentive systems that predominatein Canadafor theevaluationof scientistslimit the development of sustainable agriculture. In order to overcome this barrier, it has been suggested to reward people who carry our long-term projects by multiple authors, rather than projects by single authors, as well as encouragements for work groups that carry out comprehensivewiththeparticipationof farmers+extension agents+agriculturalscientists+socialscientistsandprojects that complete department missions, as well as to give equal value to technical broadcasting publications directed at farmersandtechniciansandtoscientificarticles.Likewise, the criteria of the awarding system should include an incentiveforbasicresearchonbiologicalandenvironmental processes for the design and management of sustainable agroecosystems (Hazell and Wood, 2000). Despite sustainable development having a general connotation of achieving well-being for individuals and communities, there is a contradiction between what is said anddone.Probablyoneofthemainobstaclesforcarryingout Variable β SC Wald GL Significancia Institución 9.7903 3 0.0204∗ Institución (1) -2.228 0.9652 5.328 1 0.021∗ Institución (2) 0.8146 1.3067 0.3886 1 0.533 Institución (3) 7.495 33.3698 0.0504 1 0.8223 Trabajo en sistemas de producción -2.0418 1.1997 2.8966 1 0.0888 Constante 3.4077 1.1122 9.3882 1 0.0022∗ Cuadro 5. Variables en la ecuación del enfoque de investigación productivista. Table5. Variables in the equation of the productivist investigation approach. ∗ = significancia (p= 0.05); χ2 = 0.9024; GL= grados de libertad (5); SC= suma de cuadrados; significancia= 0.9701.
- 140. Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as) 139 Pese a que el desarrollo sostenible tiene una connotación general de lograr el bienestar para los individuos y las comunidades, existe contradicción entre lo que se dice y se hace. Probablemente una de las principales barreras para realizar investigación con enfoque sostenible, es el cambio de actitud de los científicos, lo cual se constató en esta investigación. La agricultura tiene un carácter dual y contradictorio: por una parte, es una actividad social y económicanecesaria,porqueproducelosalimentosnecesarios para el sustento humano, genera empleo e ingresos; por otra parte,seleconsideracomounaactividadhumanaquedeteriora y contamina el medio cuando hace explotación intensiva de recursos naturales y aplicación irracional de agroquímicos. Estetrabajoproporcionaalgunaspautasparaidentificartipos de investigadores; sin embargo, una cuestión sigue vigente: ¿en la práctica, de qué depende que un científico(a) sea caracterizado como sostenible, ecologista o productivista? CONCLUSIONES Lascaracterísticasdemográficasyantecedentespersonales delosinvestigadores(as)notienenrelaciónconlosenfoques de investigación productivista, sostenible y ecologista; la institución,laespecialidadylafuentefinanciera,presentaron influencia moderada, mientras que los factores internos- externos influyen significativamente en tales enfoques. Los modelos generados para los enfoques de investigación, proporcionaronsuficienteevidenciaestadísticaparademostrar que la institución y el trabajo en sistemas de producción, influyen en los enfoques de investigación agropecuaria. Existe contradicción entre lo que “se dice” y “se hace” en la investigación agropecuaria, ya que los científicos están indecisos: pueden estar de acuerdo en los principios, objetivosymetasdeundeterminadoenfoquedeinvestigación y practicar otro. El modelaje logístico pone a la luz que la institución es una variable que influye determinantemente en el quehacer del científico. LITERATURACITADA Beaus, C. E. and Dunlap, R. E. 2002. Conventional versus alternativeagriculture:theparadigmaticrootsofthe debate. Rural Sociology. (55) 4:590-615. investigationswithasustainableapproachisthechangeinthe scientists´ attitudes, which was verified in this investigation. Agriculture has a dual and contradictory character: on one hand, it is a necessary social and economic activity, because it produces the food necessary for human subsistence, as well as creating jobs and income. On the other hand, it is consideredahumanactivitythatdeterioratesandpollutesthe environmentwhenintensivelyexploitingnaturalresourcesand using chemicals irrationally. This paper provides guidelines to help identify types of researchers. However, one question remains:inpractice,whatdoesascientist´sbeingcharacterized as sustainable, environmentalist or productivist depend on? CONCLUSIONS Thedemographiccharacteristicsandpersonalbackgrounds of the researchers have no relation with the productivist, sustainable or environmentalist research approaches. The institution, the specialty and the source of funding showed amoderateinfluence,whereasinternal-externalfactorshad a significant influence on these approaches. The models created for the research approaches provided sufficient statistical evidence to show that the institution and working on farmers´ fields have an influence in the approaches to agricultural research. There is a contradiction between “what is said” and “what is done” in agricultural research, since scientists are undecided:theycanagreeonprinciples,aimsandgoalsofa certainresearchapproach,andpracticeanother.Thelogistic modeling shows that the institutions a variable that has a determinant influence on the scientist´s work. Beaus,C.E.andDunlap,R.E.2003.Measuringadherenceto alternativevs.conventionalagriculturalparadigms: a proposed scale. Rural Sociology. (56)3:432-460. Beaus, C. E. and Dunlap, R. E. 2004. The alternative- conventional debate: where do agricultural faculty stand. Rural Sociology. (57) 3:363-380. Beaus,C.E.andDunlap,R.E.2006.Agriculturalparadigms and the practice of agriculture. Rural Sociology. (59) 4:620-635. End of the English version
- 141. Luis Reyes-Muro et al.140 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Bereket, Z. B. and Akbolat, D. 2005. Evaluation of conventional and conservation tillage systems for maize. J.Agron. 4(2):122-126. Catherine,H.D.2002.SustainableagricultureinWashington State. A look at baseline indicators. Washington State University. URL: http://csanr.wsu.edu/ resources/CSANR- Report-5.pdf. De Camino, V. R. y Müller, S. 1993. Sostenibilidad de la agricultura y los recursos naturales. Bases para establecer indicadores. Serie documentos de programas.Núm.38.IICA.CostaRica.158-178pp. Farrow,A.andWinograd,M.2001.Landusemodellingat the regional scale: an input to rural sustainability indicator for Central America. Agriculture, EcosystemsandEnvironment.85(2001):249-268. Forté-Gardner, O.; Young, F. L. and Carroll, M. S. 2009. Increasing the effectiveness of technology transfer forconservationcroppingsystemsthroughresearch and field design. RenewableAgriculture and Food Systems. 19(4):199-209. Francis, Ch. A.; King, J. W.; Nelson, D. W. and Lucas, L. E. 2008. Research and extension agenda for sustainable agriculture. Commentary. Am. J. AlternativeAgric. 3(2 y 3):123-125. Gliessman, S. R. 2000.Agroecology. Ecological processes in sustainable agriculture. Lewis Publishers. USA. 281 p. Goldberger,J.R.2001.Researchorientationsandsourcesof influence: agricultural scientists in the U.S. Land- Grant System. Rural Sociology. (66)1:69-92. Gündoğmuş, E. and Bayramoğlu, Z. 2005. Organic raisin production: a comparative analysis of organic and conventional smallholdings in Turkey. J. Agron. 4(3):254-261. Hazell, P. andWood, S. 2000. From science to technology adoption: the role of policy research in improving natural resource management. Agriculture, EcosystemsandEnvironment82(2000):385-393. Hoban, T.; Woodrum, E. and Czaja, R. 2002. Public oppositiontogeneticengineering.RuralSociology 57(4):476-493. Kates, R. W.; Parris, T. M. and Leiserowitz, A. A. 2008. What is sustainable development? Goals, indicators,values,andpractice.ScienceandPolicy for Sustainable Development. Environment. (47)3:8-21. Lamo,J.E.1998.Laeconomíadelasustentabilidadagraria. In: agricultura sostenible. Mundi Prensa. Madrid, España. 488 p. Leiserowitz,A.A.; Kates, R. W. and Parris, T. M. 2005. Do global attitudes and behaviors support sustainable development? Environment. (47)9:22-38. MacRae, R. J. 2008. Strategies to overcome institutional barriers to the transition from conventional to sustainable agriculture in Canada: the role of government, research institutions and agribusiness. McGill University. Canada. Thesis PhD Dissertation. 121 p. Masera,O.;Astier,M.yLópez,S.R.2004.Sustentabilidady manejoderecursosnaturales.Elmarcodeevaluación MESMIS. Mundi-Prensa. México. 137 p. Minarovic, R. E. and Mueller, J. P. 2009. North Carolina extension service professionals’ attitudes toward sustainable agriculture. J. Extension. (38)1:1-11. Molnar, J. J.; Duffy, P.A.; Cummins, K.A. andVan Santen, E. 2009. Agricultural science and agricultural countercultureparadigmsinsearchofafuture.Rural Sociology. 57(1):83-91. Saltiel, J.; Bauder, J.W. and Palakovich, S. 1994.Adoption of sustainable practices: diffusion, farm structure, and profitability. Rural Sociology. 59(2):333-347. Sotres, R. D.; Vaqueiro, H. H. y Ramírez, V. G. 1992. Regresiónlogísticaaplicada.CentrodeEstadísticay Cálculo.ColegiodePostgraduados. Investigaciones en estadística y cómputo. 11(1):1-45. Steiner,K.;Herweg,K.K.andDumansky,J.2000.Practical and cost-effective indicators and procedures for monitoring the impacts of rural development projects an land quality and sustainable land management. Agriculture, Ecosystems and Environment. 81(2000):147-154. Stockle,C.O.;Papendick,R.I.;Saxton,K.E.;Campbell,G.S. andVanEvert,F.K.1994.Aframeworkforevaluating the sustainability of agricultural production systems.Am.J.AlternativeAgric.9(1and2):45-50. Valle, L. S. M.; Gomes, de C. A. M.; Mengo, O.; Medina, M.; Maestrey, A.; Trijillo, V. y Alfaro, O. 2001. La dimensión de entorno en la construcción de la sostenibilidad institucional. Proyecto ISNAR “NuevoParadigma”.SanJosédeCostaRica.348p. Vetayasuporn, S. 2006. Effects of biological and chemical fertiliser on growth and yield of glutionous corn production. J.Agron. 5(1):1-4. Wells, T.; Chan, K.Y. and Cornish, P. S. 2000. Comparison of conventional and alternative vegetable farming systems on the properties of a yellow earth in New South Wales. Agriculture, Ecosystems and Environment. 80(2000):47-60.
- 142. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 141-153 LA PROBLEMÁTICA EN LA TAXONOMÍA DE LOS RECURSOS GENÉTICOS DE TEJOCOTE (Crataegus spp.) EN MÉXICO* THE PROBLEMS IN THE TAXONOMY OF THE GENETIC RESOURCES OF TEJOCOTE (Crataegus spp.) IN MEXICO CarlosAlberto Núñez-Colín1§ y Miguel Ángel Hernández-Martínez1 1 Campo Experimental Bajío. INIFAP. Carretera Celaya-San Miguel de Allende, km 6.5. Celaya, Guanajuato, México. A. P. 112. C. P. 38110. (hernandez.miguel@ inifap.gob.mx). § Autor para correspondencia: nunez.carlos@inifap.gob.mx. * Recibido: octubre de 2009 Aceptado: febrero de 2011 RESUMEN El género Crataegus (Rosaceae subtribu Pyrinae) es uno de los complejos taxonómicos más difíciles de tratar. Errores del pasado causan equivocaciones en la identificación de especies de este género, también existen nombres científicos que causan confusión en la determinación taxonómica. El presente trabajo tiene como objetivo describir la problemática, que existe en la taxonomía para este género y clarificar de la mejor manera la sistemática de los recursos genéticos del género Crataegus en México. Se plantea la posible identificación por zona geográfica el origen del tejocote (Crataegus spp.). El género Crataegus es complejo por sus distintos mecanismos reproductivos descritos como “el problema Crataegus”. En México, sólo existen dos tratados taxonómicos, uno a principios del siglo XX y el otro enfocado al norte y parte del centro de México, por lo que es conveniente efectuar estudios taxonómicos sobre este género para los estados de Puebla,Veracruz, Oaxaca, Guerrero, Morelos y Chiapas, donde las claves existentes soninsuficientesparalaidentificacióndelosespecímenes. Palabras clave: problema Crataegus, Rosaceae subtribu Pyrinae, sistemática. ABSTRACT The genus Crataegus (Rosaceae subtribe Pyrinae) is one of the most difficult to treat taxonomic complexes. Furthermore, past mistakes are being repeated today by publications misclassifying specimens of the genus Crataegus, just as there are scientific names that cause confusion when identifying taxonomic identities. Due to this, the present study aims to describe the problems that exist in published taxonomies of the genus, mainly in Mexico,andthustrytoclarifythebestwaytosystematizeof systematicofthegeneticresourcesofthegenusCrataegus. It also attempts to identify the geographical origin of tejocote (Crataegus spp.). The genus Crataegus presents reproductive complications known as “the Crataegus problem”. Moreover, in Mexico, only two taxonomic treatmentsinthisrespect,oneintheearlytwentiethcentury and the other only focused on the northern and part of central Mexico. A higher number of taxonomic studies on this genus are recommended, mainly for the states of Puebla, Veracruz, Oaxaca, Guerrero, Morelos, and Chiapas, where the keys are insufficient to identify them. Key words: Rosaceae subtribe Pyrinae, systematics, the Crataegus problem.
- 143. Carlos Alberto Núñez-Colín et al.142 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 INTRODUCCIÓN ElgéneroCrataeguspertenecealafamiliaRosaceaesubtribu Pyrinae, lo que formalmente constituye la subfamilia Maloideae. Está constituido aproximadamente por 140 especiesdispersasentodoelmundo,divididoen40series,de lascualesdosterceraspartesseencuentranennorteaméricay elrestoenEuropayAsia.Lataxonomíadeestegénerohasido reportada como una de las más complejas entre las plantas superiores a nivel mundial (Phipps et al., 2003). En México, el nombre más común para las especies del género Crataegus es el “tejocote”, derivado del Náhuatl “te-xocotl” que significa fruta dura y agria (Cabrera, 1992). El tejocote ha sido aprovechado desde la época prehispánica en México y está íntimamente ligado a la culturatradicionalmexicana(Leszczyñska-BorysyBorys, 2004);desdeelpuntodevistaculturalycomercial,seutiliza en las celebraciones de “todos santos” y en Navidad para la elaboración de ponches y llenado de piñatas (Borys y Leszczyñska-Borys, 1994; Núñez-Colín, 2009a) y se ha demostrado que el fruto tiene alto contenido de vitaminas, minerales y pectinas (Núñez-Colín, 2009a). En México, las colectas botánicas de los principales herbarios (MEXU= herbario nacional de México, UNAM, IEB= herbario Instituto de Ecología campus Bajío, XAL= herbario Instituto de Ecología campus Xalapa, ENCB= herbario Escuela Nacional de Ciencias Biológicas IPN, BANGEV= Banco de Germoplasma UACH, XALU= herbario Universidad Veracruzana, entre otros) y los ejemplares conservados en el banco de germoplasma ex situeinvivodetejocote(Crataegusspp.)delaUniversidad AutónomaChapingo(BGT-UACH),México,instauradoen 1981porelDr.MichalBorys(Nieto-ÁngelyBorys,1992), presentan serios problemas de identificación. Por ejemplo, Borys y Vega-Cuen (1984) reportaron que las determinaciones taxonómicas de las colectas (accesiones) del BGT-UACH, efectuadas en el herbario del Colegio de Posgraduados en CienciasAgrícolas (CP), mostraron que la mayoría de los ejemplares correspondieron a la especie C. pubescens(H.B.K.)Steud.yposiblementeaC.nelsoniEggl. en algunas accesiones originarias de Chiapas. De acuerdo con la fecha de ésta publicación, el nombre científico con el que se les identificó era correcto, pero a partir del estudio de Phipps et al. (1990) quienes descubrieron una homonimia de esta especie de México con una especie de Europa, lo que INTRODUCTION The genus Crataegus belongs to the Rosaceae family, subtribePyrinae,formerlythesubfamilyMaloideae.They are constituted of approximately 140 species worldwide, and are divided into 40 series, of which two thirds are found in North America and the rest are found in Europe and Asia. It is reported as a one of the genus with most complicated taxonomy of the higher plants around the world (Phipps et al., 2003). In Mexico, “tejocote” is the most common name for the speciesofthegenus Crataegus.Thiswordcomesfromthe Nahuatlword“te-xocotl”whichmeanshardandsourfruit. (Cabrera, 1992). The tejocote has been used since Pre- Hispanic times in Mexico and is linked to the traditional Mexican culture (Leszczyñska-Borys and Borys, 2004); from a cultural and commercial point of view, it has been used in the “all saints” and Christmas celebrations, mainly to make fruit punch and to fill piñatas (Borys and Leszczyñska-Borys, 1994; Núñez-Colín, 2009a), and it hasbeenproventocontainimportantamountsofvitamins, minerals, and pectin (Núñez-Colín, 2009a). In Mexico, the botanical collections of mainly Mexican herbaria (MEXU= Herbario Nacional de México, UNAM, IEB= Herbario Instituto de Ecología campus Bajío, XAL= Herbario Instituto de Ecología campus Xalapa, ENCB= Herbario Escuela Nacional de Ciencias Biológicas IPN, BANGEV= Banco de Germoplasma UACH, XALU= HerbarioUniversidadVeracruzana,etc.)andtheaccessions that were stored in the Germplasm Bank ex situ and in vivo of tejocote (Crataegus spp.) in the UniversidadAutónoma Chapingo (BGT-UACH), Mexico, established in 1981 by Dr.MichalBorys(Nieto-ÁngelyBorys,1992),haveserious identification problems. For example, Borys and Vega-Cuen (1984) reported that the taxonomic identities of the collections (accessions) of the BGT-UACH, which were carried out in the herbarium of the Colegio de Postgraduados herbarium, show that most of the specimens belong to species C. pubescens (H. B. K.) Steud. and possibilities of finding C. nelson Eggl. in some accessions from Chiapas. Depending on the year of publication, the scientific name used to identify these specimens was correct, but from the study by Phippset al. (1990), who found an homonymy between this Mexican species and an European one, which resulted in Phipps
- 144. La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México 143 condujo a Phipps (1997) que renombrara esta especie como C. gracilior Phipps, para ciertos ejemplares, o bien puede tratarsedeC.mexicanaDC.,porloquedebenseridentificados correctamente (Phipps, 1997; Phipps et al., 2003; Núñez- Colín,2008);porlotanto,elnombreC.pubescensdejódeser correcto para cualquier ejemplar de este género. No obstante lo anterior, la mayoría de los registros de ejemplares de herbario en México, los del BGT-UACH, los archivos electrónicos del consejo nacional del estudio y uso de la biodiversidad de México (CONABIO), así como publicaciones recientes sobre el tema, continúan considerando a la mayoría de las especies de tejocote de México como C. pubescens (H. B. K.) Steud, lo cual es un error serio de identificación. La presente revisión tiene como objetivos describir la problemática que existe en la taxonomía publicada para el género Crataegus, principalmente para México y de esta forma clarificar la sistemática de los recursos genéticos del género para su identificación por zona geográfica el origen del tejocote. El problema Crataegus Camp (1942a; 1942b) acuñó el término y definió el “Crataegus problem” y fue el primer autor que comentó algo sobre el concepto “real” de especie para el género Crataegus. Según éste autor, 75% de las especies de este género son triploides, 16% diploides y 9% tetraploides y gran cantidad de los triploides pueden ser apomícticos. De acuerdo a lo anterior, se asume que las especies, sobre todo las originarias de América, incluyen de manera relativa, pocasespeciesdiploidessexualesbásicassobrelasqueseha superpuestounapoblaciónaltamentecomplejadetriploides difícildeestudiar;queaunque florecenyproducenfruto,son realmente apomícticas asexuales. Los comparativamente pocos tetraploides pueden o no ser apomícticos. Aunque frecuentemente se describen “nuevas especies” de este género, no se han reportado intentos por parte de los taxónomos, por lo menos desde la década de los 40 hasta el día de hoy, para reconocer solamente una porción de esas especies, muchas de las cuales han sido ejemplares simpleso sólo poblacioneslocalesdeclones(Camp1942a; Núñez-Colín,2008).Sinembargo,tambiénesprobableque otros de estos clones hayan sido ecológicamente exitosos y se distribuyeron en forma similar a las de otras especies sin ser la original. Esto no significa necesariamente que (1997) renamed this species as C. gracilior Phipps, for certain specimens, or it could be identified as C. mexicana DC;duetotheabove,itmustbeproperlyidentified(Phipps, 1997; Phipps et al., 2003; Núñez-Colín, 2008). Thus, the scientific name C. pubescens ceased to be correct for any specimen in this genus. Conversely, most registers of specimens of Mexican herbaria, the registers of the BGT-UACH, the electronic files of the Mexican Council of the Study and Use of the Biodiversity (CONABIO), as well as recent published papers about this topic, still identified most Mexican specimens of tejocote as C. pubescens (H. B. K.) Steud., which is a serious identification mistake. This is why the present research aims to describe the problems that exist in published taxonomies of this genus, mainly in Mexico, and, in this way, try to clarify the systematics of the Crataegus genetic resources, for possible identification by geographical area of origin of the tejocote. The “Crataegus problem” Camp (1942a; 1942b) coined the term and defined the “Crataegus problem”; likewise, he is the first author to comment about the “real” concept of species for genus Crataegus. According to this author, 75% of the species of this genus are triploids, 16% are diploids, and 9% are tetraploids; in addition, a very large part of the triploids could be apomictic. According to the above, it is assumed thatthespecies,mainlytheAmericanones,includerelatively fewbasicsexualdiploidspeciesonwhichahighlycomplex triploid population overlaps that is difficult to study. Although they blossom and produce fruit, they are actually asexualand apomictic.The comparatively few tetraploids can or cannot be apomictic. Although it frequently described “new species” of this genus,noattemptsbytaxonomists,atleastsincethe1940’s, have been made to recognize even a portion of the species, which overload the taxonomic literature; most of them have been no more than simple specimens, or even local populations of clones (Camp 1942a; Núñez-Colín, 2008). Nevertheless, it is also likely that other specimens of these clones have been ecologically successful and distributed in comparable way to many natural species, which were not the original. This does not necessarily mean that they deservethecategoryof“new”taxonomicspecies,although
- 145. Carlos Alberto Núñez-Colín et al.144 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 ameriten la categoría de especies taxonómicas “nuevas”. Aunque, estos individuos clonales pueden permanecer biológicamente individuales en comparación a la especie original, considerándose “especies” diferentes (Camp 1942a; Phipps et al., 2003; Núñez-Colín, 2008). Aún existe controversia sobre la taxonomía del género Crataegus. Al cual se le han detectado las siguientes complicaciones reproductivas: diferentes niveles de ploidía (2x, 3x, 4x, 5x, y 6x; con x= 17) (Talent y Dickinson, 2005), agamospermia estéril masculina, hibridismo (Grant, 1989, Talent y Dickinson, 2007b), apomixis, que en el caso del género está controlada genéticamente, ésta es aposporea, o raramente diplosporea (Muniyamma y Phipps, 1979a; Talent y Dickinson, 2007a, 2007b), pseudogamia y autoincompatibilidad gametofítica, como en el caso del manzano (Malus spp.) (Phipps et al., 2003). Longley (1924) por primera vez reportó la poliploidía del género Crataegus, refiriéndose a diploides, triploides y tetraploides; después, Talent y Dickinson (2005) reportaron tambiénhexaploidesyalgunos,aunquepocos,pentaploides. Estos datos complican aún más la taxonomía del género, sobretodoparalasespeciesdeAméricadebidoalosreportes existentessobrelacomplicacióndelapoliploidíaenelsistema reproductivo del género (Muniyamma y Phipps, 1979b). Según Phipps (1984), existen numerosas especies de Crataegus diploides sexuales. Por ejemplo, la especie de Norteamérica C. punctata Jacq., presenta una variación clínica; es decir, una variación mínima y puntual; en contraste,C.monogynaJacq.,tambiénsecaracterizaporser diploidesexualynativadeEuropa,sumamentepromiscuay puedegenerarhíbridosconindividuosinclusodeotrasseries taxonómicas;entreellas,muchasespeciesdeAmérica;como resultado, varios de estos híbridos entre padres de series taxonómicasdistantespresentancaracterísticasintermedias entre los padres por lo que personas con poca experiencia en el género pueden confundirlas fácilmente con “especies nuevas” (Camp, 1942a; Phipps, 1984) También pueden existir problemas de identificación por complejos de poliploides apomícticos con variación de poblacioneslocalesparecidaspero finamenteseparadas;por ejemplo,laserieCrus-galli(Loud.)Rehder,queseencuentra distribuida desde Canadá hasta México, lo que ha causado que se describan especies diferentes para cada región en la amplia área de distribución (Phipps, 1983a; Phipps, 1984; Dickinson, 1985; Phipps, 1988; Phipps, 1997). theseclonalindividualsmayremainbiologicallysinglein comparison to the original species, because of which they are considered “different species” (Camp 1942a; Phipps et al., 2003; Núñez-Colín, 2008). Controversyonthetaxonomy of the genus Crataegus still exists, in which the follow reproductive complications have been found: different level of ploidy (2x, 3x, 4x, 5x, y 6x; with x= 17) (Talent and Dickinson, 2005), sterile male agamospermy, hybridism (Grant, 1989, Talent and Dickinson, 2007b), apomixes, which in the case of this genusisgeneticallycontrolled,andthiscanbeaposporous or rarely diplosporous (Muniyamma and Phipps, 1979a; Talent and Dickinson, 2007a, 2007b), pseudogamy and gametophytic self-incompatibility, such as apple (Malus spp.) (Phipps et al., 2003). Longley(1924)wasthefirstwhoindicatedthepolyploidy in the genus Crataegus, referring to diploid, triploid and tetraploid, followed byTalent and Dickinson (2005) who alsofoundhexaploidsandsome,thoughfew,pentaploids. These data further complicate the taxonomy of the genus, especially in the American species, due to the existing reports on the complications of polyploidy in the reproductive system of the genus (Muniyamma and Phipps, 1979b). According to Phipps (1984), there are several known Crataegusspecies that are sexual diploids. Such as the North American species C. punctata Jacq., which have a clinical variation, i.e., a minimal and punctual variation, but, on the other hand, C. monogyna Jacq., is also a sexual diploid and is native to Europe, highly promiscuous and can generate hybrids with individuals even of other taxonomic series, among which are many American species. Most of these hybrids among parents of the distant taxonomic series showed intermediate traits of both parents because people with little experience in this genus could be easily confused with “new species” (Camp 1942a; Phipps, 1984). But identification problems could exist for apomictic poliploid complexes with variation of local populations that are similar but finely separated. As an example, the series Crus-galli (Loud.) Rehder, which is distributed from Canada to Mexico. In this sense, this series has led to descriptionbytaxonomistsofdifferentspeciesforeachpart ofitsdistribution(Phipps,1983a;Phipps,1984;Dickinson, 1985; Phipps, 1988; Phipps, 1997).
- 146. La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México 145 El periodo de floración en la mayoría de las especies de Crataegus es corto; típicamente, todas las flores abren en una semana, lo que restringe la polinización (Phipps et al., 2003). Esto ocasiona que muchas de las especies no produzcansemillaaunqueexistafrutoformadoydesarrollo de endocarpio (Nieto-Ángel et al., 2009). SehareportadoqueelgéneroCrataegus,incluyenumerosas especies (se mencionan microespecies) fuertemente interrelacionadas morfológicamente, lo que hace muy difícil un tratamiento taxonómico satisfactorio (Grant, 1989). Además, Lo et al. (2007) reclasificaron el género Mespilus como parte del género Crataegus por su parecido en la secuencias de genes conservados lo que complicó aún más la taxonomía de este género. Phipps (1983b) propuso dividir el género Crataegus en secciones y series para facilitar su sistemática.Al respecto, Phipps et al. (1990) efectuaron un recuento de las especies en la subfamilia Maloideae y describieron la clasificación taxonómicadeCrataegusquesemantienecasisincambios hasta la actualidad. Sin embargo, Phipps (1997) modificó partedelataxonomíadeltejocotedelcentroynortedeMéxico y describió nuevas especies; no obstante, la clasificación de lasespeciesdeMéxico,sobretodoencuantoalasseriesalas quepertenecen,continúacambiando(Phippsetal.,2003)y se siguen incluyendo “nuevas especies” en otras partes del mundo (Dönmez, 2005; Dönmez y Dönmez, 2005; Phipps, 2006; Phipps, 2007; Phipps y O’Kennon, 2007). Taxonomía del género Crataegus en México La taxonomía de este género en México no es clara debido a que sólo existen dos tratados taxonómicos al respecto. El primerofuerealizadoaprincipiosdelsigloXXporEggleston (1909) y el más reciente, que es exclusivo del norte y parte del centro del país, fue propuesto por Phipps (1997). Eggleston (1909) describió siete especies mexicanas y una queexistetantoenMéxicocomoenGuatemala:1)Crataegus pubescens (H. B. K.) Steud.; en los estados de Veracruz e Hidalgo; 2) C. mexicana Moc. & Sessé, que correctamente debería ser referido como C. mexicana DC. debido que De Candolle fue el que puso el epíteto e hizo la descripción, y noMociñoySesséquienesfueronloscolectores(McVaugh, 2000);reportadaenlosestadosdeMéxico,Puebla,Hidalgo, Morelos,Michoacán,Guerrero,Veracruz,SanLuisPotosíy DistritoFederal;3)C.stipulosa(H.B.K.)Steud.;encontrada enGuatemalayenChiapas,México;4)C.roseiEggl.;enlos Moreover, the flowering season in most of the Crataegus species is extremely short; typically all flowers mature in one week, which complicates pollination (Phipps et al., 2003).Thiseventleadstomanyspeciesnotproducingseeds, although they produce normal fruit and endocarps (Nieto- Ángel et al., 2009). Therefore, the genus Crataegus includes numerous species (micro species) with a strong morphological relation which leads to difficulties in the successful taxonomic treatment (Grant, 1989). In addition, Lo et al. (2007) reclassified the genus Mespilus as a part of the genus Crataegus due to their similarities in conserved genes sequences, which complicate the taxonomy of this genus even further. Phipps(1983b)proposedawaytodividethegenusCrataegus in sections and series to facilitate its system. In this sense, Phipps et al. (1990) recounted all species of the Maloideae subfamily and described the taxonomical classification of Crataegus, which remains almost intact until today. However, Phipps (1997) modified part of the taxonomy of tejocote from central and northern Mexico, where he describednewspecies;nonetheless,theclassificationof the Mexican species, especially regarding the series to which theybelong,stillchange(Phippsetal.,2003),andcontinueto include“newspecies”inotherpartsof theworld(Dönmez, 2005; Dönmez and Dönmez, 2005; Phipps, 2006; Phipps, 2007; Phipps and O’Kennon, 2007). Taxonomy of the genus Crataegus in Mexico The taxonomy of this genus in Mexico is un clear, since only two taxonomical treatments in this respect exist. The first of them was made in early 20th. Century by W. W. Eggleston(1909),andthemostrecent,whichonlyincluded the northern and part of central Mexico, was proposed by J. B. Phipps (1997). Eggleston (1909) described seven Mexican species and one that grows both Mexico and Guatemala: 1) Crataegus pubescens (H. B. K.) Steud., found in the states of Veracruz andHidalgo;2)C.mexicanaMoc.&Sessé,whichiscorrectly referred to as C. mexicana DC., since De Candolle made the epithet and the description, and not Mociño and Sessé who were the collectors (McVaugh, 2000); it is found in the states of Mexico, Puebla, Hidalgo, Morelos, Michoacán, Guerrero, Veracruz, San Luis Potosí, and Federal District; 3) C. stipulosa (H. B. K.) Steud., found in Guatemala and
- 147. Carlos Alberto Núñez-Colín et al.146 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 estados de Durango y Chihuahua; 5) C. parryana Eggl.; en el estado de San Luis Potosí; 6) C. greggiana Eggl.; reportada en el estado de Coahuila; 7) C. baroussana Eggl.; reportada en el estado de Coahuila; y 8) C. nelsoni Eggl.; descrita mediante un sólo ejemplar del estado de Chiapas. Dado que muchas de las especies descritas en el tratado de Eggleston(1909)fueron nuevas, la mayoría de ejemplares de tejocote eran considerados C. pubescens (H. B. K.) Steud. Algo interesante, fue que Eggleston (1909) reconoció que C. pubescens (H. B. K.) Steud., era una especiediferenteaC.mexicanaDC.,desdeelprincipiodel siglo XX y es curioso que este hecho fue pasado por alto porlostaxónomosmexicanoshastaañosrecientes(Phipps et al., 2003; Núñez-Colín, 2008). Al parecer el trabajo de Eggleston (1909) no fue muy difundido en México, ya que Phipps (1997) desechó el nombre de C. pubescens, éste se continúa apareciendo en publicaciones importantes hasta años recientes (Borys y Leszczyñka-Borys, 2004; Borys et al., 2004.; Vivar Vera et al., 2007). LadescripcióntaxonómicadeEggleston(1909)noesclara para las especies del sur de México. Núñez-Colín (2008) describió dos especies y concluyó queno existeseguridad de que los materiales de Chiapas y Guatemala reportados por Eggleston (1909) como C. stipulosa (H. B. K.) Steud., sean la misma especie que originalmente fue descrita por Humboldt et al. (1824) con ejemplares de Ecuador como Mespilus stipulosa y que más tarde Steudel (1841) reclasificó como Crataegus stipulosa y que Phipps et al. (2003) consideraron como una sinonimia de C. mexicana DC., al revisar los ejemplares de Perú y Ecuador. Sin embargo,Egglestondescribióejemplaresconestenombre y consideró que eran de una especie diferente tanto a C. pubescens (H. B. K.) Steud., como a C. mexicana DC. y a lasotrasespeciesmexicanasdescritasensutrabajo,loque fue demostrado en parte por Núñez-Colín et al. (2008a) y Núñez-Colín(2008)yaquesedemostróquelosejemplares del sur de México no son C. mexicana DC. La otra especie reportada para el sur de México es C. nelsoni Eggl. que según Phipps et al. (1990) pertenece a la serie Mexicanae (Loud.) Rehder. y que Eggleston (1909), describió con un único material de herbario. Debido que no se han efectuado estudios taxonómicos posteriores en esta zona, la variabilidad y distribución no se conoce. Fthe Mexican state of Chiapas; 4) C. rosei Eggl., found in DurangoandChihuahua;5)C.parryanaEggl.,foundinSan Luis Potosí; 6) C. greggiana Eggl., reported in Coahuila; 7) C. baroussana Eggl., reported in Coahuila and finally; 8) C. nelson Eggl., only one specimen from Chiapas was described. Since many species described in Eggleston’s treatment (1909) were new, most of the specimens of tejocote were considered as C. pubescens (H. B. K.) Steud., one interestingpointwasthatEggleston(1909)recognizedthat C. pubescens (H. B. K.) Steud., was a different species to C. mexicana DC., since the early 20th. Century, and also interesting is that this fact was overlooked by Mexican taxonomists until recently (Phipps et al., 2003; Núñez- Colín, 2008). ApparentlyEggleston´streatment(1909)wasnotpublished in Mexico, because although Phipps (1997) rejected the name of C. pubescens, this name still used in important journals until nowadays (Borys and Leszczyñka-Borys, 2004; Borys et al., 2004; Vivar Vera et al., 2007). Certainly,Eggleston’s(1909)taxonomictreatmentwasnot clear for species from southern Mexico, where this author described two species, mainly form Chiapas. In this sense, there is no guarantee that the Chiapas and Guatemala specimens reported by Eggleston as C. stipulosa (H. B. K.) Steud., were the same species originally described by Humboldt et al. (1824) with specimens of Ecuador as MespilusstipulosaandthenreclassifiedbySteudel(1841) as Crataegus stipulosa, and which Phipps et al. (2003) considered a synonym of C. Mexicana DC., in which they revised the specimens of Peru and Ecuador. Nevertheless, Eggleston described specimens with this name and he considered that both C. pubescens (H. B. K.) Steud., C. mexicanaDC.,andotherMexicanspeciesdescribedinhis treatment were different species, and this was proven in partbyNúñez-Colínetal.(2008a)andNúñez-Colín(2008) since it is proven that southern Mexican specimens were not C. mexicana DC. The other reported species from southern Mexico was C. nelson Eggl., which, according to Phipps et al. (1990), belong to series Mexicanae (Loud.) Rehder., but Eggleston(1909)describedonlyoneherbariumspecimen. Because no recently taxonomical studies were carried out, mainly in this area, its variability, distribution, etc., were not known.
- 148. La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México 147 Phipps (1997), basado en el estudio de Eggleston (1909), reportó que en el norte de México existen 13 especies y reclasificó a la especie C. parryana Eggl., como una subespecie de C. rosei (C. rosei ssp. parryana [Eggl] Phipps);además,mencionóquelaserieMexicanae(Loud.) Rehder (C. mexicana sensu lato) está restringida a México y centroamérica, con puntos atípicos en Perú y Ecuador. Tres especies encontradas en el norte de México (C. uniflora Muench., C. greggiana Eggl. y C. tracyi Ashe ex Eggl.) también existen en el sur de Estados Unidos de América y las nueve especies restantes descritas por Phipps (1997) son endémicas de México (C. grandifolia Phipps,C.sulfureaPhipps,C.johnstoniiPhipps,C.cuprina Phipps; C. baroussana Eggl., C. serratissima Phipps, C. aurescens Phipps, C. rosei Eggl. y C. gracilior Phipps). También reportó que ninguna de las especies que presentan hojasprofundamentelobuladasenbrotescortosyhojascon venas a los senos lobulares se encuentran en México, aún cuando muchas de éstas se encuentran en el sur de Estados Unidos deAmérica. Por lo tanto, con base en los estudios de Eggleston (1909), Phipps et al. (1990), Phipps (1997), McVaugh (2000) y Phippsetal.(2003),lataxonomíamásactualdelgéneropara ejemplares mexicanos es de la siguiente manera. 1) Serie Parvifoliae (Loudon) Rehder. 1. C. uniflora Müenchhausen (Tamaulipas). 2) Serie Mexicanae (Loudon) Rehder. 2.C.mexicanaDeCandolle(EstadodeMéxico,Hidalgo, Puebla, Michoacán, Jalisco, Guanajuato y Veracruz). 3. C. stipulosa (Humboldt, Bonpland & Kunth) Steudel (Entendida como la especie descrita por Eggleston [1909] con este nombre y que podría cambiar de nombre porque esta especie es considerada como una sinonimia de C. mexicana DC) (Chiapas y probablemente en Guerrero, Oaxaca y Veracruz). 4. C. nelsoni Eggleston (Chiapas). 3) Serie Crus-galli (Loudon) Rehder. 5. C. gracilior J. B. Phipps (Hidalgo, Puebla, San Luis Potosí,Tamaulipas,Michoacán,EstadodeMéxico,Oaxaca y Veracruz). 6. C. rosei Eggleston, presenta 2 subespecies: 6A. C. rosei subesp. parryana (Tamaulipas, San Luis Potosí, Nuevo León e Hidalgo). 6B. C. rosei subesp. rosei, presenta tres variedades botánicas: 6Ba.C.roseisubesp.roseivar.rosei(Chihuahua,Coahuila, Durango, Guanajuato, Hidalgo, Nayarit, Nuevo León, On the other hand, Phipps (1997), based on Eggleston’s treatment (1909), found Mexico that there are 13 species in Northern Mexico, and also reclassified the species C. parryana Eggl., as one subspecies of C. rosei (C. roseissp. Parryana [Eggl] Phipps). He also mentioned that the series Mexicanae (Loud.) Rehder (C. mexicana sensulato) was restricted to Mexico and CentralAmerica with outlier points in Peru and Ecuador. Three species found in Northern Mexico (C. uniflora Muench., C. greggiana Eggl., and C. tracyi Ashe ex Eggl.) are also found in southern USAwhile the remaining nine species described by Phipps (1997) are endemic of Mexico (C. grandifolia Phipps, C. sulfurea Phipps, C. johnstonii Phipps, C. cuprina Phipps; C. baroussanaEggl., C. serratissima Phipps, C. aurescens Phipps, C. rosei Eggl. and C. gracilior Phipps). Phipps (1997) also mentioned that there are no species in Mexico with deeply lobed short shoots leaves and leaves with veins to the sinuses, even though several of these are found in southern USA. Therefore,basedontheworksof Eggleston(1909),Phipps et al. (1990), Phipps (1997), McVaugh (2000), and Phipps et al. (2003), the most recent taxonomy of this genus for Mexican specimens is as follows: 1) Series Parvifoliae(Loudon) Rehder. 1. C. uniflora Müenchhausen (Tamaulipas). 2) Series Mexicanae (Loudon) Rehder. 2. C. mexicana De Candolle (State of Mexico, Hidalgo, Puebla, Michoacán, Jalisco, Guanajuato, and Veracruz). 3. C. stipulosa (Humboldt, Bonpland & Kunth) Steudel (Understanding the species described by Eggleston [1909] with this name, and it will undergo a change of name because this name is considered a synonym of C. mexicana DC.) (Chiapas and probably in Guerrero, Oaxaca, and Veracruz). 4. C. nelsoni Eggleston (Chiapas). 3) Serie Crus-galli (Loudon) Rehder. 5. C. graciliorJ. B. Phipps (Hidalgo, Puebla, San Luis Potosí, Tamaulipas, Michoacán, State of Mexico, Oaxaca, and Veracruz). 6. C. rosei Eggleston, has two subspecies: 6A. C. rosei subesp. parryana (Tamaulipas, San Luis Potosí, Nuevo León, and Hidalgo). 6B. C. rosei subesp. rosei, has three botanical varieties: 6Ba. C. rosei subesp. rosei var. Rosei (Chihuahua, Coahuila, Durango, Guanajuato, Hidalgo, Nayarit, Nuevo Leon, Querétaro, San Luis Potosí, Sinaloa,
- 149. Carlos Alberto Núñez-Colín et al.148 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Querétaro, San Luis Potosí, Sinaloa y Tamaulipas). 6Bb. C. rosei subesp. rosei var. mahindae (San Luis Potosí, Nuevo León y Tamaulipas). 6Bc. C. rosei subesp. rosei var. amoena (Coahuila y Nuevo León). 4) Serie Madrenses J. B. Phipps. 7. C. tracyi Ashe ex Eggleston, presenta tres variedades botánicas: 7a. C. tracyi var. tracyi (sólo presente en Texas, EUA). 7b. C. tracyi var. coahuilensis (Coahuila). 7c. C. tracyi var. madrensis (Coahuila y Nuevo León). 8. C. aurescens J. B. Phipps (Coahuila y Nuevo León). 5) Serie Greggianae J. B. Phipps. 9. C. greggiana Eggleston, presenta dos variedades botánicas: 9a. C. greggiana var. greggiana (Coahuila, Nuevo León, Tamaulipas y Texas, EUA). 9b. C. greggiana var. pepo (Coahuila y Nuevo León). 10.C.serratissimaJ.B.Phipps(Hidalgoyprobablemente Querétaro, San Luis Potosí y Nuevo León). 11. C. sulfurea J. B. Phipps (Coahuila y Nuevo León). 12. C. grandifolia J. B. Phipps, presenta dos variedades botánicas: 12a. C. grandifolia var. grandifolia (Coahuila). 12b. C. grandifolia var. potosina (Nuevo León). 6) Serie Baroussanae J. B. Phipps. 13. C. baroussana Eggleston, presenta dos variedades botánicas: 13a. C. baroussana var. baroussana (Coahuila y Nuevo León). 13b. C. baroussana var. jamensis (Coahuila). 14. C. cuprina J. B. Phipps (Nuevo León). 15. C. johnstonii J. B. Phipps (Coahuila). Cabe mencionar que esta clasificación es parcial debido a la falta de colecta e inventario de este género en los estados de Chiapas, Veracruz, Guerrero, Morelos y Oaxaca. Recientemente, Núñez-Colín et al. (2008b) determinaron que el género Crataegus se desarrolla en tres diferentes regiones eco-climáticas. La región que abarca los estados del sur y sureste de México no presenta estudios taxonómicos y al parecer contienen especies pertenecientes principalmente a las series Mexicanae, Crus-galli y Baroussanae.Además Núñez-Colín (2009b) reportó que ésta es una de las tres áreas con mayor diversidadenMéxicoyquesonprioritariasparalacolecta de germoplasma. and Tamaulipas). 6Bb. C. rosei subesp. rosei var. Mahindae (San Luis Potosí, Nuevo León and Tamaulipas). 6Bc. C. roseisubesp. roseivar.amoena(Coahuila and Nuevo León). 4) Serie Madrenses J. B. Phipps. 7.C.tracyiAsheexEggleston,hasthreebotanicalvarieties: 7a. C. tracyi var. tracyi (found only in Texas, USA). 7b. C. tracyi var. coahuilensis (Coahuila). 7c. C. tracyi var. madrensis (Coahuila and Nuevo León). 8. C. aurescens J. B. Phipps (Coahuila and Nuevo León). 5) Serie Greggianae J. B. Phipps 9. C. greggiana Eggleston, has two botanical varieties: 9a. C. greggiana var. greggiana (Coahuila, Nuevo León, Tamaulipas, and Texas, USA). 9b. C. greggiana var. Pepo (Coahuila and Nuevo León). 10. C. serratissima J. B. Phipps (Hidalgo and probably Querétaro, San Luis Potosí and Nuevo León). 11. C. sulfúrea J. B. Phipps (Coahuila and Nuevo Leon). 12.C.grandifoliaJ.B.Phipps,hastwobotanicalvarieties: 12a. C. grandifolia var. grandifolia (Coahuila). 12b. C. grandifolia var. potosina (Nuevo León). 5) Series Baroussanae J. B. Phipps. 13.C.baroussanaEggleston,hastwobotanicalvarieties: 13a. C. baroussana var. baroussana (Coahuila and Nuevo León). 13b. C. baroussana var. jamensis (Coahuila). 14. C. cuprina J. B. Phipps (Nuevo León). 15. C. johnstonii J. B. Phipps (Coahuila). This classification is partial because the collection and inventory of this genus are missing for Chiapas, Veracruz, Guerrero, Morelos, and Oaxaca. Recently, Núñez-Colín et al. (2008b) reported that the genus Crategus developed in three different eco-climatic areas. The area which covers the south and southeast of Mexico has no taxonomical studies and apparently has species belonging mainly to the series Mexicanae, Crus-galli, and Baroussanae. Moreover, Núñez-Colín (2009b) mentioned that this is one of the most diverse areas in Mexico and is also a priority for germplasm collection. In this sense, Núñez-Colín et al. (2008a) showed that the accessions from Chiapas at the Germplasm Bank of Tejocote at the Universidad Autónoma Chapingo (BGT- UACH) were identified mainly as C. stipulosa (H. B. K.)
- 150. La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México 149 En este sentido, Núñez-Colín et al. (2008a) indicaron que las accesiones de Chiapas en el banco de germoplasma de tejocote de la Universidad Autónoma Chapingo (BGT-UACH) fueron identificadas principalmente como C. stipulosa (H. B. K.) Steud [entendida ésta como la especie propuesta por Eggleston (1909) con este nombre] y C. nelsoni Eggl.; aunque también se encontraron dos ejemplares de C. gracilior Phipps y cuatro ejemplares de Chiapas y dos de Puebla que no pudieron ser identificadas con las claves existentes (Eggleston, 1909; Phipps, 1997) ni por el Dr. J. B. Phipps de la Universidad de Western Ontario y podrían ser especies, subespecies o variedades botánicas nuevas, probablemente de las series antes mencionadas o de otras que no fueron consideradas en el presente trabajo. Además, Núñez-Colín et al. (2008a) determinó que estas especies del sur de México fueron diferentes (con 95% de confiabilidad estadística) a las del centro de México y concluyeron que se trata de acervos genéticos diferentes. Este resultado permite concluir que las accesiones de Chiapas no pueden ser identificadas como C. mexicana DC., tampoco como C. gracilior Phipps, a excepción de las cuatro accesiones de Chiapas que fueron identificadas como C. gracilior. C.mexicanaDC.yC.graciliorPhippsfueronlasprincipales especies encontradas en el centro de México, y pueden considerarse acervos genéticos diferentes a las del sur de México,probablementeporcontenervariaciónmorfológica diferencial(Núñez-Colínetal.,2008a;Núñez-Colín,2008; Núñez-Colín et al., 2009). DISCUSIÓN Paralaidentificacióndeespeciesenestudiosqueincluyan ejemplares del género Crataegus de las regiones centro y norte de México se recomienda la utilización de la clave taxonómica de Phipps (1997) como lo han hecho en recientestrabajosdeRzedowskiyCalderóndeRzedowski (2005) y Villarreal-Quintanilla y Encina-Domínguez (2005). Incluso la obra de Phipps (1997) fue reseñada por Madrigal-Sánchez (1998) en una prestigiosa revista mexicana referente al tema, por lo que los taxónomos y curadores de herbarios en México deberían y utilizar esta clave taxonómica para re-determinar los ejemplares de Crataegus del norte y centro de México. Steud. (understood as the species proposed by Eggleston [1909] with this name) and C. nelson Eggl.; although two specimens of C. gracilior Phipps were also found, along with four specimens from Chiapas and two from Puebla that cannot be identified using the current keys (Eggleston, 1909; Phipps, 1997) nor by Dr J. B. Phipps at the University of West Ontario and they could be new species,subspeciesorbotanicalvarieties,whichprobably belong to the series mentioned above, or others, which were not considered in this study. In addition, Núñez-Colín et al. (2008a) also showed that this southern Mexican species was different (with 95% of statistical reliability) to central Mexican ones, and they concluded that they are different genetic pools. This result leads the authors to conclude that the accessions from Chiapas cannot be identified as C. mexicana DC nor C. gracilior Phipps, except for the four which were identified as C. gracilior. C. mexicana DC., and C. gracilior Phipps were the main speciesfoundinaccessionsfromcentralMexicoandthese can be considered different genetic pools to the southern Mexican ones, probably since they contain different species,whichhavedifferentialmorphologicalvariations (Núñez-Colín et al., 2008a; Núñez-Colín, 2008; Núñez- Colín et al., 2009). DISCUSSION To identify species in studies that include specimens of the genus Crataegus from northern and central Mexico, it is recommended to use the taxonomic key by Phipps (1997) as in recent works by Rzedowskiand Calderón de Rzedowski (2005) and Villarreal-Quintanilla and Encina-Domínguez (2004). The treatment of Phipps (1997) was even reviewed by Madrigal-Sánchez (1998) in a prestigious Mexican journal on this topic, since the taxonomist and herbarium curators from Mexico must use this key so all Mexican herbaria could be re-identified as Crataegus specimens from northern and central Mexico. It is noted that in several times the Phipps’ key (1997) is insufficient to identify specimens from central and southern Mexico; mainly to specimens from Chiapas, Guerrero, and Veracruz, and others from Puebla, Morelos,
- 151. Carlos Alberto Núñez-Colín et al.150 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 En muchas ocasiones la clave de Phipps (1997) es insuficienteparalaidentificacióndeejemplaresdelazona centro y sur de México, sobre todo para los ejemplares de Chiapas, Guerrero y Veracruz y algunos de Puebla, Morelos y Oaxaca, por lo que en este caso se recomienda utilizar la clave de Eggleston (1909) a pesar de que ésta sea parcial y carezca de detalles como el color del fruto de las especies del sur de México, característica que Phipps (1997) considera de mucha importancia en la identificación.Alparecer,enestosestadosdelcentroysur deMéxicosepuedenencontrarespeciescomoC.stipulosa (H. B. K.) Steud., [especie que Eggleston (1909) reportó con este nombre], C. gracilior Phipps, C. mexicana DC., y C. nelsoni Eggl., todas ellas pertenecientes a las series Mexicanae y Crus-galli, aunque por datos de algunas accesiones en el BGT-UACH originarias de Chiapas y Puebla podrían ser consideradas especies, subespecies o variedadesbotánicasnuevas(Núñez-Colín,2008;Núñez- Colín et al., 2008a; Núñez-Colín et al, 2009). Además,sedeberíaderealizarunmayornúmerodecolectas y claves de identificación para ejemplares del centro y sur deMéxico,asícomoreconsiderarelcambiodenombredela especieC.stipulosa(H.B.K.)Steud.,[comolohizoPhipps con C. pubescens (H. B. K.) Steud.], debido que no se trata de ejemplares silvestres de C. mexicana DC. (Phipps et al., 2003; Núñez-Colín et al., 2008a), lo que causa confusión al identificar taxonómicamente ejemplares sobre todo del sur de México. También se debe reconocer las variantes de esta especie así como de C. nelsoni Eggl. e investigar sobre la existencia de especies no descritas para estas zonas. CONCLUSIONES Estainvestigaciónevidencialafaltadeunasistematización en este género, que por sí mismo es de difícil tratamiento taxonómico; sin embargo, la identificación podría facilitarsetomandoencuentaeláreadeorigendelejemplar, debido que este género presenta especies con distribución limitada,deestamanerasepodríadeducirsudeterminación taxonómica. Además, es conveniente evitar el uso de Crataegus pubescens (H. B. K.) Steud., para identificar al tejocote de México. Las especies mencionadas son las que están reportadas en la literatura para México; sin embargo, podrían existir especiesnodescritas,porloquesedebeefectuarunestudio and Oaxaca, because in this case it is recommendable to use Eggleston’s key (1909) even though this key is partial and does not contain details such as fruit color of the southern Mexican species, a trait that Phipps (1997) considered extremely important to identify. Apparently, in the states of central and southern Mexico species such as C. stipulosa (H. B. K.) Steud. (species that Eggleston [1909] reported with this name) could be found, along withC.gracilior Phipps, C.mexicana DC.,and C.nelsoni Eggl., all of which belong to series Mexicanae and Crus- galli, although several accessions from BGT-UACh from Chiapas and Puebla could be considered as new species, subspecies, or botanical varieties (Núñez-Colín, 2008; Núñez-Colín et al., 2008a; Núñez-Colín et al, 2009). Furthermore, more collections and identification keys could be created for specimens from central and southern Mexico. It is also worth reconsidering change in the name of species C. stipulosa (H. B. K.) Steud. (as Phipps did with C. pubescens (H. B. K.) Steud.) since it is not wild a specimenofC.mexicanaDC.(Phippsetal.,2003;Núñez- Colín et al., 2008a). This causes confusion, mostly in the taxonomic identification of specimens from southern Mexico. In addition, the varieties that could exist in this species and in C. nelsoni Eggl., must be recognized, and research carried out on whether there are any non described species exist in this area or not. CONCLUSIONS Due to the above, a well-performed systematization in this genus is still necessary, and is in itself of a difficult taxonomic treatment. However, the identification could be possible by origin of the tejocote specimen, because this genus has species with a limited distribution. In this way, it’s possible taxonomic identity could be inferred, although it is recommendable that one expert collaborate in the identification, to avoid errors in identification. Moreover, it is not recommendable to used Crataegus pubescens (H. B. K.) Steud., to identify Mexican tejocotes. The species described in this work were reported in the literature from Mexico. Nonetheless, still undescribed species could be found, since detailed taxonomic studies must be carried out to elaborate new identification keys, mainlyforspecimensfromsouthandsoutheastMexico,and
- 152. La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México 151 taxonómico más detallado para elaborar nuevas claves de identificación, sobre todo para los estados de Puebla, Veracruz, Oaxaca, Guerrero, Morelos y Chiapas; así como, hacer colectas intensivas del género para lograr mayor representatividad. LITERATURACITADA Borys, M. W. y Leszczyñska-Borys, H. 1994. Tejocote (Crataegus spp.) planta para solares, macetas e interiores. Revista Chapingo. Serie Horticultura. 1:95-107. Borys, M. W. and Leszczyñska-Borys, H. 2004. Root attributesofMexicanCrataegusspp.trees.Revista Chapingo. Serie Horticultura. 10:85-95. Borys, M.W.; Leszczyñska-Borys, H. and Galván, J. 2004. Relationsbetweenthornsandshootingofvegetative and flower buds in Crataegus pubescens (H. B. K.) Steud. Revista Chapingo. Serie Horticultura. 10:219-228. Borys, M. W. y Vega-Cuen, A. 1984. Selección de tipos de tejocote (Crataegus pubescens H. B. K.) en los estados de Chiapas, Puebla y México. Revista Chapingo. 44-45:193-199. Cabrera,L.G.1992.DiccionariodeAztequismos.Ediciones Colofón. Distrito Federal, México. 166 p. Camp, W. H. 1942a. Ecological problems and species concept in Crataegus. USA. Ecology. 23:368-369. Camp, W. H. 1942b. The Crataegus problem. Castanea. 7:51-55. Dickinson,T.A. 1985.The biology of Canadian weeds. 68. Crataegus crus-galli L. sensu lato. Can. J. Plant Sci. 65:641-654. Dömnez, A. A. 2005. A new species of Crataegus (Rosaceae) from Turkey. Bot. J. Linnean Soc. 148:245-249. Dönmez,A.A.andDönmez,E.O.2005.Crataegusturcicus (Rosaceae), a new specie from NE Turkey. Ann. Botanici Fennici. 42:61-65. Eggleston,W.W.1909.TheCrataegiofMexicoandCentral America. Bulletin of the Torrey Botanical Club. 36:501-514. Grant,V.1989.Especiaciónvegetal.TraducidoporCrabtree, E. Primera edición. Editorial LIMUSA. Distrito Federal, México. 587 p. especiallyinPuebla,Veracruz,Oaxaca,Guerrero,Morelos, andChiapas,aswellasthecreationofanintensivecollection of this genus, in order to improve representability. Humboldt,F.H.A.VonBonpland,A.J.A.G.andKunth,C. S.1824.NovageneraetspeciesplantarumLutetiae Parisiorum: sumtibus Librariae Graeco-Latino- Germanico. URL: http://www.illustratedgarden. org/mobot/rarebooks. Paris, Francia.Vol. 6. 602 p. Leszczyñska-Borys,H.andBorys,M.W.2004.Horticulture in the Mexican culture.Acta Hortic. 639:309-316. Lo, E. Y. Y.; Stefanovic, S. and Dickinson, T. A. 2007. Molecular reappraisal of relationships between Crataegus and Mespilus (Rosaceae, Pyreae)-Two genera or one? Syst. Bot. 32:596-616. Longley, A. E. 1924. Cytological studies in the genus Crataegus.Am. J. Bot. 11:295-317. Madrigal-Sánchez, X. 1998. Reseña de libro “Phipps, J. B. 1997. Monograph of northern Mexican Crataegus (Rosaceae, subfam. Maloideae). SIDA Botanical Miscellany 15”. Acta Botánica Mexicana. 43:69. McVaugh, R. 2000. Botanical results of the Sessé & Mociño expedition (1787-1803). VII. A guide to relevant scientific names of plants. Hunt Institute forBotanicalDocumentationandCarnegieMellon University. Pittsburgh. 626 p. Muniyamma,M.andPhipps,J.B.1979a.Cytologicalproof of apomixis in Crataegus (Rosaseae). Am. J. Bot. 66:149-155. Muniyamma, M. and Phipps, J. B. 1979b. Meiosis and polyploidy in Ontario species of Crataegus in relation to their systematics. Can. J. Genet. Cytol. 21:231-241. Nieto-Ángel, R. y Borys, M. W. 1992. Banco de germoplasma de tejocote (Crataegus spp.) de la república mexicana. Revista Chapingo. 77:126-130. Nieto-Ángel, R.; Pérez-Ortega, S. A.; Núñez-Colín, C. A.; Martínez-Solís, J. and González-Andrés, F. 2009. Seed and endocarp traits as marker of the biodiversity of regional sources of germoplasm of tejocote(Crataegusspp.)fromcentralandsouthern Mexico. Sci. Horti. 121:166-170. End of the English version
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- 156. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 155-160 HONGOS ASOCIADOS CON LA ENFERMEDAD “MIADA DE PERRO” EN EL CULTIVO DE CHILE* ASOCIATED FUNGUS WITH THE “DOG’S URINE” DISEASE IN CHILI PEPPER JosédeJesúsAvelar-Mejía1§ ,MarthaGalindo-Oliva1 , AlfredoLara-Herrera1 ,J.JesúsLlamas-Llamas1 ,MaximinoLuna-Flores1 , Miguel Ángel Salas-Luevano1 y Mariandrea Cabral-Enciso1 1 Unidad Académica Agronomía. Universidad Autónoma de Zacatecas. Carretera Zacatecas-Guadalajara (vía corta), km 15.5. Cieneguillas, Zacatecas. C. P. 98600. Tel. 01 492 9244147. (aguilanoir@yahoo.com), (alara204@yahoo.com.mx), (llamasjj@yahoo.com.mx), (maximinolunaflores@yahoo.vom.mx) y (masalas@uaz.edu.mx). § Autor para correspondencia: javerlarm@terra.com.mx. * Recibido: mayo de 2010 Aceptado: febrero de 2011 RESUMEN El chile (Capsicum annuum L.) es afectado por una enfermedad que en Zacatecas se conoce como “miada de perro”; es de aparición reciente y su importancia cada día es mayor debido que reduce la producción de fruto. Algunos de los síntomas son la necrosis en hojas y semillas, que hace pensar en la presencia de hongos. El objetivo de esta investigación fue conocer los hongos fitopatógenos que se encuentran asociados con plantas enfermas de junio y julio 2004 a 2006. Se colectaron hojas, tallos y semillas de plantas sanas y con síntomas de la enfermedad en siembras comerciales de Fresnillo, Calera, Villa de Cos, Villa García y Pánfilo Natera, en el estado de Zacatecas; se transfirieron a caja petri con medio de cultivo pimaricina-ampicilina- rifampicina-PCNB e himexazol (PARPH), papa dextrosa agar(PDA)yagua-agar.Losorganismosquesedesarrollaron en hojas, ramas y semillas, se identificaron utilizando claves taxonómicas. Se encontraron los hongos Alternaria solani (21% en plantas sanas y 41% en plantas enfermas), Fusariumroseum(10.2%enplantassanasy16.1%enplantas enfermas), Phytophthora capsici (0.6% en plantas sanas y 3.7% en plantas enfermas), Nigrospora spp. (0.7% y 1.7%), Aspergillus spp. (0.6% y 1.7%) y Penicillium spp. (0.2% y ABSTRACT The chili pepper (Capsicum annuum L.) is vulnerable to a disease known in the state of Zacatecas as “dog's urine”, which appeared recently and its importance increases every day, since it reduces the production of the pepper. Someofthesymptomsarethenecrosisofleavesandseeds, which leads to considering the presence of fungi.The aim of this study was to know the phytopathogenic fungi that were related to the diseased plants in June and July, from 2004 to 2006. Leaves, stems and seeds of healthy and diseased plants were gathered in commercial plantations inFresnillo,Calera,VilladeCos,VillaGarcíaandPánfilo Natera, in the state of Zacatecas; they were transferred to petri dishes viapimaricin-ampicilin-rifampin-PCNB and hymexazol (PARPH), potato dextrose agar (PDA) and water-agar culture media. The organisms that grew on leaves, stems and seeds were identifiedusing taxonomical codes. The fungi found were Alternaria solani(21%inhealthyplantsand41%indiseasedplants), Fusarium roseum (10.2% in healthy plants and 16.1% in diseased plants), Phytophthora capsici (0.6% in healthy plants and 3.7% in diseased plants), Nigrospora spp. (0.7% and 1.7%), Aspergillus spp. (0.6%y 1.7%) and
- 157. José de Jesús Avelar-Mejía et al.156 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 0.1%),respectivamente;asícomobacteriassaprófitas(2.5% en plantas enfermas). En semillas provenientes de plantas enfermasnoseobtuvieroncrecimientosfungosos43.2%de las siembras muestreadas y en semilla sana se encontraró: hongossaprófitos20%deellas,Alternariasolanien13.5%, Aspergillus spp. 20% y Fusarium spp. 3.3%. Con base en los síntomas que estos patógenos ocasionan en plantas susceptibles, se consideró que se encuentran asociados con la enfermedad “miada de perro”, pero no participan directamente en la producción de los síntomas. Palabras clave: Alternaria spp., Capsicum annuum, enfermedad, hongo, tizón. EnelestadodeZacatecas,laproduccióndechile(Capsicum annuum L.) es afectada por varios factores que limitan su rendimiento y calidad, destacando entre otros la presencia de plagas y enfermedades. Las enfermedades de mayor importanciaqueloafectanson:lamarchitez(Phytophthora capsici L.), la cenicilla (Erysiphe sp.), el ahogamiento (Phythium spp.), el tizón (Alternaria solani) y la miada de perro (MP); esta última es de aparición reciente en la región,perosuimportanciaescadadíamayorporquereduce significativamente la producción de frutos en las plantas afectadas.Elagentecausaldeestaenfermedadsedesconoce ynosetieneinformaciónsobrelamagnituddelaincidencia y severidad, la forma de transmisión y de control. Galindo et al. (2002) mencionan que es causada por virus, cuyos vectores son los pulgones y la mosquita blanca, aunque no mencionan las pruebas de patogenicidad y transmisión que se realizaron para aseverar esta situación. La enfermedad puede atacar a las plantas de chile en cualquier etapa de desarrollo; sin embargo, su presencia en Zacatecas es mayor en los meses de junio a julio, cuando el cultivo está en floración. Las plantas enfermas reducen su crecimiento, las hojas se tornan gruesas y poco flexibles, se presentan abolsamientos, mosaico y la lámina foliar se reduce, las plantas no presentan marchitez y su producción es poca o nula, la enfermedad se presenta al azar y no en manchones como lo hace la marchites; además, presenta un tizón en el borde de la hoja que es más evidente en el ápice. En el interior de los frutos, las semillas se manchan o se tornan necróticas; lo que indica la posible presencia de hongos en la producción de la MP. Antelaausenciadeestudiossobrepatógenosasociadoscon la presencia de la MP en el cultivo de chile en Zacatecas, se propuso el presente trabajo con el objetivo de conocer Penicillium spp. (0.2% and 0.1%), respectively; as well as saprophytic bacteria (2.5% in diseased plants). In seeds from diseased plants, there was no fungal growth found 43.2%oftheplantationssampledandinhealthyseedsthere weresaprophyticfungi(in20%), Alternariasolani(13.5%), Aspergillusspp.(20%)andFusariumspp.(3.3%).Basedon the symptoms these pathogens cause on vulnerable plants, theywereassumedtoberelatedtothedisease“dog'surine”, but they do not participate directly in the production of the symptoms. Key words: Alternaria spp., Capsicum annuum, blight, disease, fungus. In the state of Zacatecas, the production of chili peppers (Capsicum annuum L.) is affected by several factors that limit its yield and quality, including plagues and diseases. Themostimportantdiseasesaffectwilting(Phytophthora capsiciL.),powderymildew(Erysiphesp.),watermoulds (Phythium spp.), blight (Alternaria solani) and dog's urine (DU). The latter appeared recently in the area, but itsimportanceincreaseseverydaybecauseitsignificantly reduces the production of fruits in affected plants. The agent that causes this disease is unknown and there is no information on the magnitude of the incidence and harshness, or on the ways of transmission and control. Galindo et al. (2002) claim it is caused by a virus, and its vectors are plant louses and whiteflies, although they do not mention the pathogenicity and transmission tests they carried out to assert this situation. The disease can attack chili plants at any growth stage. However, its presence in Zacatecas is greater in the months of June and July, when the crop is in its flowering period. Theaffectedplantsreducetheirgrowth,theirleavesbecome thickandrigid,leavesdevelopblisters,mosaicsandtheleaf surface is reduced, plants do not wilt and its production is scarceornull.Thediseaseappearsrandomlyandnotinspots likewilting,andthereisblightontheedgeoftheleaf,which is most evident in the apex. Inside the fruits, seeds become stained or necrotic, indicating a possible presence of fungi in the production of DU. Duetoalackofstudiesonpathogensrelatedtothepresence of DU in chili plantations in Zacatecas, this investigation wasproposedwiththeaimof knowingthephytopathogenic fungithatwererelatedtothediseasedplants.Thehypothesis wasthatseveralgeneraofphytopathogenicfungiarerelated with the DU disease.
- 158. Hongos asociados con la enfermedad “miada de perro” en el cultivo de chile 157 los hongos fitopatógenos que se encuentran asociados con plantas afectadas por esta enfermedad. La hipótesis de trabajo fue que con la enfermedad MP, se encuentran asociados varios géneros de hongos fitopatógenos. Se colectaron muestras de hojas, ramas y frutos de plantas de chile puya sanas y con síntomas de la enfermedad MP, enlotescomercialesdelosmunicipiosdeCalera,Fresnillo, Pánfilo Natera, Villa de Cos y Villa García en Zacatecas, durante los ciclos 2004 a 2006. En cada municipio, se tomaron muestras de 30 plantas de un lote específico y en el siguiente año se hizo en otro lugar en el mismo lote y municipio, por la irregularidad del sitio de cultivo. Estas se tomaron en el momento de mayor presencia de la enfermedad, lo cual ocurrió en los meses de junio y julio. Lashojasyramascolectadasselavaronenaguacorriente,se desinfestaronenhipocloritodesodioal1%ysetrasfirieron a cajas petri con medio de cultivo PARPH (pimaricina- ampicilina-rifampicina-PCNB e himexazol), especifico paraPhytophthora(Erwinetal.,1983),PDA(papadextrosa agar)yagua-agar,estosdosúltimosdeusogeneral.Entotal se realizaron 600 siembras en medios de cultivo por año y 1 800 en total. Las semillas se obtuvieron de 60 frutos de plantassanasy60frutosdeplantasenfermas,deunaparcela en cada uno de los municipios mencionados, también se lavaron y desinfestaron con hipoclorito de sodio al 1%, durante 3 min; se eligieron 50 semillas al azar de cada municipio,estassesembraronenlosmediosdecultivoPDA y agua-agar. Los crecimientos obtenidos en hojas ramas y semillas se identificaron utilizando las claves taxonómicas (Barnett y Hunter, 1972;Waterhouse, 1968; y Both, 1971); se realizaron las pruebas bioquímicas de tinción de Gram y reacción de Koch (Kiraly et al., 1974) y se determinó la forma de las bacterias encontradas. De 1 800 siembras que se realizaron en total durante tres ciclos,en1745deellasseobtuvieroncrecimientosfungosos y sólo en 45 se detectó la presencia de bacterias. En los tres muestreos que se realizaron (uno por cada año), el hongo que más se detectó fue Alternaria solani (62%), seguido por Fusarium roseum (26.3%); el resto de patógenos asociados se encontraron en menor porcentaje, como fue el caso de Phytophthora capsici (4.3%), Nigrospora spp. (2.5%), Aspergillus spp. (2%), Penicillium spp. (0.3%) y crecimientos bacterianos (2.5%). Su presencia se detectó en muestras provenientes de plantas enfermas y en plantas sanas,aunqueenestasúltimaslosporcentajesfueronsiempre menores (Cuadro 1). Samples of leaves, branches and fruits were taken from healthy plants and plants with symptoms of DU, in commercialfieldsinthemunicipalareasofCalera,Fresnillo, Pánfilo Natera, Villa de Cos and Villa García in Zacatecas, between 2004 and 2006. In each area, samples were taken from30plantsinaspecificfield,andthefollowingyear,this was done in another place, in the same field and municipal area, due to the irregularity of the plantation. These were taken when the presence of the disease was at its highest point, which was in the months of June and July. The leaves and branches gathered were washed in running water, disinfected in 1% sodium hypochlorite and moved to petri dishes with pimaricin-ampicilin-rifampin-PCNB and hymexazol (PARPH), specifically for Phytophthora (Erwin et al., 1983), PDA(potato dextrose agar) and water- agar, the two latter being for general use. A total of 600 plantations were made in culture media per year and 1 800 in total.The seeds taken from 60 fruits from healthy plants, along with another 60 from diseased plants, from a field in each municipality area mentioned, were also washed and disinfected with a 1% sodium hypochlorite solution for 3 min;fiftyseedswerechosenatrandomfromeachmunicipal area, they were then planted in the PDA andwater-agar culturemedia.Thegrowthpresentedinleaves,branchesand seeds were identified using the taxonomical codes (Barnett and Hunter, 1972; Waterhouse, 1968; Both, 1971). The biochemicalGramstaintestandKoch’sreactiontest(Kiraly et al., 1974) were carried out, and the shape of the bacteria found was established. Out of the 1 800 plantations carried out in total during 3 cycles, in 1 745 of them, fungi were found, and in only 45, bacteria were found. In the three simple collections (one peryear),thefungusmostcommonlyfoundwasAlternaria solani (62%), followed by Fusarium roseum (26.3%); the restofthepathogenswerefoundinlowerpercentages,such as Phytophthora capsici (4.3%), Nigrospora spp. (2.5%), Aspergillusspp.(2%),Penicilliumspp.(0.3%)andbacterial growth(2.5%).Itspresencewasfoundinsamplesofdiseased and healthy plants, although in the latter, the percentages were always lower (Table 1). Fungiwerefoundinleavesandbranches,aswellasinseeds gathered,bothhealthyandwithsymptomsofDU,although inthiscase,themostcommonweresaprophyticfungi(20%) and Aspergillus spp. (20%), followed by Alternaria solani (13.5%) and Fusarium spp. (3.3%) and no fungal growth was found in 43.2% of the plantations.
- 159. José de Jesús Avelar-Mejía et al.158 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 En semillas, al igual que en hojas y ramas, se detectaron crecimientos fungosos en semilla sana y en semillas colectadas de plantas que mostraron la sintomatología de la enfermedad MP, aunque en este caso los más comunes fueron hongos saprófitos (20%) y Aspergillus spp. (20%), seguidos por Alternaria solani (13.5%) y Fusarium spp. (3.3%) y en 43.2% de las siembras realizadas no se obtuvo ningún tipo de crecimiento. Con base en los resultados obtenidos, los síntomas que presentan las plantas de chile infectadas por la enfermedad MP, no corresponden a los que normalmente producen los hongos que se encontraron asociados con esta enfermedad. Alternaria solani, que se detectó en más de la mitad del total de muestras de hojas y ramas (62%), ocasiona tizones de color oscuro que tienen como característica distintiva la presencia de anillos concéntricos; la MP presenta tizones foliaresapicalesomarginales,peronoseobservólapresencia deanillos,nilesionesoscurasyhundidasquesepresentanen los frutos o en la base del tallo de plantas atacadas por este hongo (Joly, 1964). A la fecha se desconoce si en plantas de chile, Alternaria solani no forma anillos concéntricos o presentavariantesensusintomatologíaporelefectodealgún factor biótico o abiótico; o bien que algunas de sus especies no produzcan la sintomatología típica de este patógeno. Otros hongos que se encontraron asociados con la MP, también ocasionan síntomas diferentes a los que normalmente se observaron en esta enfermedad, como es el caso de Fusarium roseum; estos hongos, en la mayoría de plantas donde se han encontrado ocasionan marchitez generalizada acompañada de amarillamiento, lo cual también se presenta en MP, pero acompañado de mosaico Based on the results, the symptoms presented by the plants infected with DU, do not correspond to those normally produced by fungi that were found to be related with this disease. Alternaria solani, found in more than half of the total of samples of leaves and branches (62%), causes dark blightswith the distinctive feature of concentric rings; DU presents apicalfoliar blights, yet no rings or dark, deep abrasions were observed in the fruits or the base of the stemofplantsattackedbythisfungus(Joly,1964).Itisstill unknown if in chili plants Alternaria solani don´t forms concentric rings or present any variants in its symptoms due to the effect of some biotic or abiotic factor; or if some of its species don´t produce the typical symptoms of this pathogen. Other fungi that were found to be related to DU also cause different symptoms to those that would normally be presented in this disease, such as Fusarium roseum; These fungi, in most plants that have displayed generalized wilting,alongwithyellowing,whichalsooccursinDU,yet accompaniedbyamosaicthatdoesnotcovertheentireleaf; nor is there rotting in the roots, which is always present in plants infected by Fusarium. Out of the plantations carried out (1 800), Phytophthora capsici was found in only 78, which is difficult to take as evidence of its possible participation in the presence of DU, due to its scarce presence, but also to the fact that the symptoms of DU do not correspond with those caused by P. capsici, which consist of a generalized wilting of the leaves, leading to their dying and sticking to the plants, making them look like they were burnt. Mummification Patógeno 2004 2005 2006 Sano Miada de perro Sano Miada de perro Sano Miada de perro Alternaria solani 18 44 30 43 16 36 Fusarium roseum 12 15.3 5 10 13.7 23 Phytophthora capsici 0 5 0 3 2 3.2 Nigrospora spp. 2.1 3.7 0 0 0 1.5 Aspergillus spp. 2 2 0 3 0 0 Penicillium spp. 0.6 0.3 0 0 0 0 Crecimiento bacteriano 0 0 0 3 0 4.4 Cuadro 1. Crecimiento de microorganismos (%) en hojas y ramas de chile sanas y con síntomas de “miada de perro”, colectadas durante junio y julio de 2004-2006. Table 1. Growth of microorganisms (%) in leaves and stems of healthy chili plants and plants with “dog's urine” symptoms, gathered during June and July 2004-2006.
- 160. Hongos asociados con la enfermedad “miada de perro” en el cultivo de chile 159 sin cubrir toda la hoja; tampoco hay pudrición de raíces, característica siempre presente en plantas infectadas por Fusarium. De las siembras realizadas (1 800), sólo en 78 se detectó a Phytophthora capsici, lo que es difícil de tomar como evidencia de su posible participación en la presencia de MP, tanto por el bajo porcentaje de su presencia, como por los síntomas de MP no corresponden a los que ocasiona P. capsici, que consisten en marchitamiento generalizado de lashojashastaquemuerenyquedanadheridasalasplantas, dando el aspecto de haber sido quemadas. También hay momificación de frutos, pudrición de raíz y presencia de lesionesoscurasenlabasedeltallo,locualnoseobservaen MP; tal vez la presencia en las muestras analizadas se debe alpatógenoque más atacaalchileenelestadodeZacatecas y este se encuentra ampliamente distribuido. Los otros géneros de hongos que fueron encontrados: Nigrospora spp. (2.5%), Aspergillus spp. (2%), y Penicillum spp. (0.3%), tienen escasas posibilidades de participar en la sintomatología que ocasiona MP. Estos hongos son conocidos como parásitos débiles y en la mayoríadeloscasossecomportancomosaprófitos;cuando afectan plantas susceptibles, los síntomas que ocasionan son diferentes a los ocasionados con MP. Al respecto, Nigrospora spp., es un hongo que en la mayoría de los casos se encuentra como saprófito y en algunas ocasiones atacando el tallo y semillas de monocotiledóneas, en especial de maíz y trigo, ocasionando manchas en el tallo oafectandolagerminacióndelassemillas(Barron,1964). En cambio, Aspergillus y Penicillium son considerados como hongos saprófitos en campo y en algunas ocasiones se pueden tornar peligrosos en almacenes donde atacan granos de varias plantas, en especial de maíz, cuando el contenido de humedad es ligeramente mayor a lo normal, ocasionando la aparición de un micelio verde o negro, seguido de pudrición del órgano afectado (Harmon y Pfleger, 1974; Diener et al., 1983). Algunas enfermedades que afectan al chile y que son ocasionadas por hongos, pueden ser transmitidas por semilla; entre ellas, la más importante es la marchitez ocasionada por P. capsici y algunas de etiología viral. AunquelassemillasquepresentansíntomasdeMPpueden presentar necrosis, manchas, arrugas o estar vanas, una vez que se colocaron en medios de cultivo, no presentaron ningún hongo de los que normalmente se consideran patógenos, encontrando que en la mayoría de las siembras of fruits, rotting of the root and dark lesions on the base of the stem is also appearing, but not in DU. The presence of these symptoms in the analyzed samples may be due to the pathogen that attacks the chili plant in the State of Zacatecas and is widely distributed. Nigrospora spp. (2.5%), Aspergillus spp. (2%), and Penicillum spp. (0.3%) were the other genera of fungi that were found, although they have scarce possibilities of participating in the symptoms caused by DU. These fungi are known as weak parasites, and in most cases they behave as saprophytes;when they affect vulnerable plants, symptoms are different to the ones caused by DU. Inregard,Nigrosporaspp.,isafungusthatismostlyfound as a saprophyte and sometimes attacks the stem and seeds of monocots, especially maize and wheat, causing spots in the stem or affecting the germination of seeds (Barron, 1964).On the other hand, Aspergillus and Penicillium are considered saprophytic fungi on the field and can become dangerous in warehouses, where they attack grains of variousplants,especiallymaize,whenhumidityisslightly above normal, causing the appearance of green or black mycelia, followed by the rotting of the affected organ (Harmon and Pfleger, 1974; Diener et al.,1983). Some diseases that affect chili plants and are caused by fungi can be transmitted via the seeds, the most important of which is wilting caused by P. capsici and some of viral etiology.AlthoughseedsdisplayDUsymptoms,theymay display necrosis, spots, wrinkles or be empty, after being placedinculturemediums,theydisplayednoneofthefungi that are normally considered pathogenous, and out of the majority of plantations (900 in total), 43.3% displayed no fungal or bacterial growth; 20% displayed saprophytic fungi and only in 37.8% were there fungal growths found, out of which there is no relation with the symptoms that cause, or are described for DU, since Alternaria solani was found in 13.5%, Aspergillus sp., 20% and Fusarium spp., 3.3%. Preliminary results indicate that six different types of fungi and a bacterial growth were found to be related to the disease “dog's urine”. The most common fungus was Alternaria solani (62%), followed by Fusarium roseum (26.3%), Phytophthora capsici (4.3%), Nigrospora spp. (2.5%), Aspergillus spp. (2%), and Penicillum spp. (0.3%). Bacterial growth was found in 2.5% of the plantations, which didn´t correspond to phytopathogenic bacteria. In seeds of diseased plants, 43.2% of plantations
- 161. José de Jesús Avelar-Mejía et al.160 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 (900 en total), 43.3% no se obtuvo ningún crecimiento fungoso o bacteriano; 20% se encontraron hongos saprófitosyúnicamente37.8%seencontraroncrecimientos fungosos, de los cuales tampoco existe relación con los síntomas que normalmente ocasionan y los descritos para MP,yaqueAlternariasolanisedetectó13.5%,Aspergillus sp., 20% y Fusarium spp., 3.3 %. Losresultadospreliminaresnosindicanqueseencontraron asociados con la enfermedad “miada de perro”, seis diferentes tipos de hongos y un crecimiento bacteriano. El hongo más común fue Alternaria solani (62%), seguido por Fusarium roseum (26.3%), Phytophthora capsici (4.3%), Nigrospora spp. (2.5%), Aspergillus spp. (2%), y Penicillum spp. (0.3%). El crecimiento bacteriano se detectó 2.5% de las siembras realizadas, el cual no correspondió a bacterias fitopatógenas. En las semillas provenientes de las plantas enfermas, no se obtuvieron crecimiento fungosos 43.2% de las siembras realizadas, hongos saprófitos 20%, Alternaria solani 13.5%, Aspergillus spp., 20% y Fusarium spp., 3.3%. Tomando como base los síntomas que ocasionan los patógenosasociadosconlaenfermedad“miadadeperro”, se concluye que se encuentran asociados con ella, pero no participan directamente en la producción de los síntomas observados. Se recomienda la identificación de especies de los patógenos asociados y aplicando los postulados de Koch, para conocer el grado de participación en la presencia de la enfermedad “miada de perro”. LITERATURACITADA Barnett, H. L. and Hunter, B. B. 1972. Illustrated genera of imperfectfungi.Mc.MillllanPublishingCompany. Fourth edition. New York. 218 p. Barron,G.L.1964.Anewgenusofthehyphomycetesfrom soil. Mycologia. 56:514-518. Both, C. 1971. The genus Fusarium. Commonwealth Mycological Institute. England. 237 p. did not display fungal growth; for saprophytic fungi, this percentage was 20%, in Alternaria solani 13.5%, Aspergillus spp., 20% and Fusarium spp., 3.3%. Based on the symptoms caused by the pathogens related to the “dog's urine”, we can conclude that they are related to the disease but do not participate directly in the production of thesymptomsobserved.Theidentificationoftheassociated pathogens is recommended, along with the application of Koch´s postulates to know the degree of participation of the presence of the “dog's urine” disease. Diener, U. L.; Asquito, R. L. and Dickens, J. W. 1983. Aflatoxins and Aspergillus flavus in corn. Ala. Agric. Exp. Stn., Auburn Univ. South. Coop. Ser. Bull. 279:1-12. Erwin, D. C.; Bartnicki, G. T. and Tsao, H. P. 1983. Phytophthora its biology, taxonomy, ecology and patology. The American Phytopathology Society. Minnesota, USA. 392 p. Galindo,G.G.;López,M.C.;Cabañas,C.B.;Pérez,T.H.y Robles,M.A.2002.Caracterizacióndeproductores de chile en elAltiplano de Zacatecas. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA)-Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP)-Zacatecas. Calera de Víctor Rosales, Zacatecas. Folleto científico. Núm. 5. 102 p. Harmon, G. E. and Pfleger, F. L. 1974. Pathogenic and infectionsitesofAspergillusspeciesinstoredseeds. Phytopathology. 64:1339-1344. Joly, P. 1964. Le genere Alternaria. Encyclo. Mycil. 33 p. Kiraly,Z.;Klement,Z.;Solymosy,F.M.andVoros,J.1974. Methods in plant pathology. Akademical Kiado. Budapest. 508 p. Waterhouse, G. M. 1968. Key to pythium. Pingsheim. Mycol. Papers. 109:1-15. End of the English version
- 162. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 161-167 EVALUACIÓN SENSORIAL DE TORTILLAS DE MAÍZ RECIÉN ELABORADAS Y EMPACADAS* SENSORY EVALUATION OF FRESHLY MADE AND PACKED MAIZE TORTILLAS María Gricelda Vázquez Carrillo1§ , Graciela Ávila Uribe2 ,Arturo Hernández Montes2 , Jorge Castillo Merino2 y OfeliaAngulo Guerrero4 1 Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Lechería, km 18.5. Chapingo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. A. P. 307 y 10. Tel. 01 595 9521500. Ext.5211. 2 Departamento de Ingeniería Agroindustrial. Universidad Autónoma Chapingo. 3 Unidad de Investigación y Desarrollo en Alimentos. Instituto Tecnológico de Veracruz. § Autora para correspondencia: gricelda-vazquez@yahoo.com. * Recibido: junio de 2010 Aceptado: febrero de 2011 RESUMEN La tortilla de maíz (Zea mays L.) es el alimento más importanteparalosmexicanos.Actualmentesecomercializan diferentes tipos; no obstante, la tortilla recién elaborada sigue en la preferencia de los consumidores. Los objetivos de esta investigación fueron definir por medio del análisis descriptivo cuantitativo, los atributos sensoriales de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas. En el laboratorio de evaluaciónsensorialdelaUniversidadAutónomaChapingo, cinco jueces entrenados evaluaron, mediante análisis descriptivo cuantitativo, tortillas recién elaboradas con una combinación de masa de nixtamal y harina nixtamalizada; tortillasdeharinademaíznixtamalizado;tortillasempacadas nacionalesyempacadasprovenientesdelosEstadosUnidos de América. Los atributos de las tortillas recién elaboradas fueron: aroma a nixtamal, astringencia, no grumosidad, con elevado pH (8.4-8.8), menor humedad (44 y 47.5%), menos brillantes (L= 76%) y tono amarillo (93.7 y 89.4o ). Las empacadas tuvieron aroma a ácido acético, no fueron astringentes, fueron grumosas, con elevada humedad (48.6 y 49%), brillantez (L= 90%) y de tono crema (95.1-94.6o ). Estos son aspectos relacionados con un pH ácido (5.3-5.8). Losatributosidentificadosenlastortillasreciénelaboradas, ABSTRACT Themaize(ZeamaysL.)tortillaisthemostimportantfoodfor Mexicans.Severaltypesarecurrentlyinthemarket,although freshly made tortillas are still what consumers prefer. The aims of this investigation were to describe the sensory attributes of freshly made and packed maize tortillas using aquantitativedescriptiveanalysis.Inthesensoryevaluation lab in the Chapingo Autonomous University five trained judges, using a quantitative descriptive analysis, evaluated tortillas freshly with a combination of nixtamal dough and nixtamalized flour; nixtamalized maize flour tortillas; Mexican packaged tortillas and packed tortillas from the UnitedStatesof America.Theattributesofthefreshlymade tortillaswere:smellofnixtamal,astringency,nolumpiness, high pH (8.4-8.8), lower moisture level (44 and 47.5%), lower glossiness (L= 76%) and a slight yellow color (93.7 and 89.4o ). Packaged tortillas had a smell of acetic acid, had noastringency,werelumpy,hadahighermoisturelevel(48.6 and 49%), glossiness (L= 90%) and were cream-colored (95.1-94.6o ). These aspects are related to an acidic pH (5.3- 5.8).Theattributesidentifiedinthefreshlymadetortillasare inherent to this food, whereas packaged tortillas displayed different sensory attributes to the traditional tortillas.
- 163. María Gricelda Vázquez Carrillo et al.162 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 son intrínsecos de este alimento, en tanto que las tortillas empacas presentaron atributos sensoriales diferentes a las tortillas tradicionales. Palabras clave: aroma a ácido acético, aroma a nixtamal, color, humedad, pH. En México se prefiere consumir la tortilla tradicional; es decir, la recién elaborada con maíz nixtamalizado debido a su olor y sabor a maíz nixtamalizado, a su color crema brillante y por ser fácil al corte y al enrollado (Ordaz y Vázquez, 1997). Por supuesto, esas características de calidad y otras como tamaño, espesor y la textura varían según las regiones (Waliszewski et al., 2002). En los años 90’s aparecieron en el mercado mexicano las tortillas empacadas, su demanda ha sido reducida. A propósito de ello, en la encuesta realizada entre consumidores de la tortilla tradicional, ocho de cada diez de ellos identificaron diferencias sensoriales entre la tortilla tradicional y la empacada, afirmando que las empacadas “no saben a maíz, más bien a papel, y son duras y quebradizas” (Lomelí, 1996). Inicialmente esas diferencias pueden ser explicadas considerando que los procesos de producción y los ingredientes son distintos en cada elaboración. La tortilla tradicional se elabora con 100% de masa fresca o bien mezclando masa fresca con harina nixtamalizada. El uso adecuado de la cal en el proceso de nixtamalización del maíz determina casi todas las cualidades deseables de la tortilla tradicional, como son el sabor astringente, el aroma a maíz nixtamalizado, color, capacidad para retener agua, flexibilidad y frescura duradera de cuatro días en promedio. La tortilla empacada es fabricada principalmente con harina nixtamalizada, gracias a que esta es fácil de transportar, almacenar, rehidratar y de incorporarleaditivosparablanquear,retenerhumedad,dar flexibilidad y mayor vida de anaquel. Estos ingredientes acumulados impactan al olor, sabor, color y textura del producto, estableciéndose las diferencias. El presente trabajo pretende identificar y cuantificar las propiedades sensoriales que resultan distintas entre los dos tiposdetortillas.Utilizandoparaelloelanálisisdescriptivo cuantitativo(quantitativedescriptiveanalysis,QDA)(Stone y Sidel, 1993) y además correlacionar estos atributos con determinaciones de humedad, pH y color. Keywords: color, moisture,pH, smellof aceticacid,smell of nixtamal. In Mexico the traditional tortilla, that is, the tortilla that is freshly made with nixtamalized maize, is preferred for consumption due to its smell and flavor of nixtamalized maize, its bright cream color and the ease with which it can be cut and rolled (Ordaz and Vázquez, 1997). Of course these characteristics of quality and of other types, such as size, thickness and texture vary with the region (Waliszewskietal.,2002).Inthe1990’s,packagedtortillas entered the Mexican market, yet their demand has been lower. Regarding this, in the survey amongst consumers of the traditional tortilla, eight out of every 10 people polled, pointed out sensory differences between traditional and packaged tortillas, stating that packaged ones “don´t taste like corn, but more like paper, and they are soft and brittle” (Lomelí, 1996). Initially, these differences could be explained considering the production processes and the ingredients are different for the production of each. The traditional tortilla is made with 100% fresh dough or by mixing fresh dough with nixtamalized flour. The appropriateuseofcalciumoxideintheprocessofthemaize nixtamalization determines most of the desirable virtue of the traditional tortillas, such as the astringent taste, the smellofnixtamalizedmaize,itscolor,itscapabilitytohold water, its flexibility and freshness that lasts an average of four days. Packaged tortillas are mainly produced with nixtamalized flour, since it is easy to transport, store, rehydrate and to include additives for whitening, holding humidity, giving flexibility and longer shelf life to the tortillas. These accumulated ingredients have an impact on the smell, flavor, color and texture of the product, and thus the differences. This investigation intends to identify and quantify the sensory properties which result between both types of tortilla using the quantitative descriptive analysis (QDA) (Stone and Sidel, 1993), and to correlate these attributes with moisture, pH and color determinations. The task was carried out in the sensory evaluation lab of the Department of Agroindustrial Engineering of the Chapingo Autonomous University (UACH) and in the maizequalitylaboftheNationalForestry,Agricultureand
- 164. Evaluación sensorial de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas 163 El trabajo se llevó a cabo en el laboratorio de evaluación sensorial del departamento de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Autónoma Chapingo (UACH) y en el laboratorio de calidad de maíz del Instituto Nacional de InvestigacionesForestales,AgrícolasyPecuarias(INIFAP). Las tortillas investigadas fueron recién elaboradas con masafresca70%yharinanixtamalizada30%(Reyes,2009 com.pers.),seconsiguieronenunatortilleríatradicionalde Texcoco,EstadodeMéxico,enestetrabajoselesidentifica como tortillas recién elaboradas con una combinación de masadenixtamalyharinanixtamalizada(TM-HN)orecién elaboradas con harina nixtamalizada (THN). Empacadas nacionales Milpa Real fabricadas según la etiqueta, con harina de maíz blanco nixtamalizado, carboximetilcelulosa, goma guar, carragenina, goma xantana, ácidos propiónico, sórbico, láctico, metabisulfito desodio,enzimas,amarillonúmero5,rojonúmero40yetil maltolcomocolorantesysal;éstassedenominarontortillas empacadas nacionales (TEN). Tortillas empacadas en el extranjero (TEE), compradas en tiendas de autoservicio en Los Angeles California, USA; elaboradas en el Rancho Cucamonga y Fresno, CA, Mc, Minville. Según la etiqueta sus ingredientes fueron maíz tratado con cal, agua, goma celulosa y ácidos propiónico, fosfórico y benzoico. Se midieron 11 atributos como la humedad para la cual se utilizó el método 14004 del AOAC (1984), el color con el colorímetro Hunter Lab, modelo 45/O-L (Voss, 1992) y el pH para el que se siguió el método 14.002 de la AOAC (1984); estos factores tienen importancia porque impactan directamente las cualidades sensoriales. En los otros ocho atributos se usaron los sentidos, ellos fueron: aroma a ácido ascético, olor a nixtamal caliente, nixtamal frío, enrollamiento, elasticidad, grumosidad, astringencia y la sequedad. Para su medición se recurrió a un panel de cinco catadores que actuaron conforme a la técnica del QDA, luego de un entrenamiento de 12 sesiones que acumuló un total de 32 h y que consistió en familiarizarlos con las cualidades a evaluar, referenciarles la cualidad a una substancia (Cuadro 1),contrastarlacualidadentredosproductosyenconstatarla consistenciadesusjuicios,mediantelaausenciadediferencia significativa en la interacción panelista-tratamiento en la técnicadecomponentesprincipales(SAS,2004).Finalmente a cada panelista se le brindaron cuatro tortillas calientes, envueltas en servilleta de algodón y colocadas de manera aleatoria, correspondientes a los tratamientos TM-HN, Livestock Research Institute (INIFAP). The investigated tortillas were freshly made with 70% fresh dough and 30% nixtamalized dough (Reyes, 2009 pers. com.), and acquired in a traditional tortilla shop in Texcoco, state of Mexico.Inthisinvestigation,theyareidentifiedasfreshly made tortillas with a combination of nixtamal dough and nixtamalized flour (TM-HN), or freshly made with nixtamalized flour (THN). According to their label, the local Milpa Real brand packaged tortillas contain nixtamalized white maize flour, carboxymethylcellulose, guar gum, carrageenan, xanthan gum, propanoic, sorbic and lactic acids, sodium metabisulfite, enzymes, yellow 5, red 40 and ethyl maltol ascolorantsandsalt;thesewerenamedMexicanPackaged Tortillas (TEN). The Tortillas Packaged Abroad (TEE), purchased in supermarkets in Los Angeles California, USA;madeintheCucamongaRanchandFresno,CA,Mc, Minville. According to the label, the ingredients are corn treated with lime, water, cellulose gum and propanoic, phosphoric and benzoic acids. Ameasurementwastakenof11attributessuchashumidity, using method 14004 of theAOAC (1984), color, using the color meter by Hunter Lab, model 45/O-L (Voss, 1992) and pH using method 14.002 of the AOAC (1984). These factors are important since they have a direct impact on the sensory qualities. For the other eight attributes, the senses were used, namely: smell of acetic acid, of hot or cold nixtamal, ease for rolling, elasticity, lumpiness, astringency and dryness. For the measurements, five tasters were found, who followed the QDAtechnique after undergoing 12 training sessions in 32 hours, which consisted in familiarizing them with the virtues to be evaluated, referring them to the consistency of a substance (Table 1), contrasting the quality of two products and verifying the consistency of their judgments, by the lack of a significant difference in the judge-treatment interaction in the main components technique (SAS, 2004). Finally, each judge was given four warm tortillas, wrapped in handkerchiefs and placed randomly, corresponding to treatments TM-HN, THN, TEN and TEE. There were three repetitions, and the data wereanalyzedunderadividedfielddesign.Thelargefield representedthejudgesandthesmallonewasthetreatments. The variance analyses were obtained, along with theTukey comparisonofaverages(p≤0.05)andPearson’scorrelation matrix (SAS, 2004).
- 165. María Gricelda Vázquez Carrillo et al.164 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 THN, TEN y TEE se obtuvieron tres repeticiones, los datos se analizaron bajo un diseño de parcelas divididas, la parcela grande correspondió a los panelistas y la pequeña a los tratamientos. Se obtuvieron los análisis de varianza, las pruebas de comparación de medias de Tukey (p≤ 0.05) y la matriz de correlaciones de Pearson (SAS, 2004). Siete de los ocho atributos sensoriales mostraron diferencia estadística significativa, entre las tortillas recién elaboradas y las empacadas y entre los cuatro tratamientos (p≤ 0.01). Los atributos de aroma a ácido acético, a nixtamal caliente y a nixtamal frío, fueron los que claramente diferenciaron a las tortillas recién elaboradas de las empacadas. En las tortillasreciénelaboradas(TM-HNyTHN)lospanelistasno percibieronelaromaaácidoacéticoyeldenixtamalentortillas calientesyfríasfuemuyintensoespecialmenteenlastortillas calientes, observando en las frías una reducción (Cuadro 1). Sevenoftheeightsensoryattributesdisplayedasignificant statistical difference between the freshly made tortillas and the packed ones and the four treatments (p≤ 0.01). The attributes of smell of acetic acid, or hot nixtamal and cold nixtamalweretheonesthatclearlydistinguishedthefreshly made tortillas from the packaged ones. In the freshly made tortillas(TM-HNandTHN),thejudgesdidnotnoticeasmell of acetic acid, and the smell of nixtamal in the hot and cold tortillas was very intense, especially in hot tortillas, with a reduction in cold ones (Table 1). Thepackagedtortillas(TENandTEE)weredistinguished by their intense smell of acetic acid, which was slightly lower than the reference value, and their reduced smell of nixtamal (hot and cold). These fluctuations give an accurateideaontheeffectoftheadequateuseoflimeinthe nixtamalizationandthelackofconservatives.Thehighest Atributo Definición Referencia Valor de referenciaε Aroma a ácido acético Olor característico del ácido acético Solución de ácido acético al 1% 12 Olor de nixtamal caliente Olor característico, del maíz nixtamalizado al concluir el cocimiento y que permanece en las tortillas Nixtamal caliente 13 Olor de nixtamal frío Olor característico del maíz sometido al tratamiento térmico-alcalino, después de 90 min de reposo. Nixtamal frío 12 Enrollamiento Facilidad con que una tortilla puede enrollarse o hacerse “taco”, sin que se rompa Tortilla de harina de trigo marca “Tía Rosa” 7 Elasticidad Grado de recuperación de un alimento, después de aplicarle una fuerza de elongación sin llegar a romperla y que al suspenderla, regresa a su estado original quedando visiblemente sin deformación Tortilla de harina de trigo marca “Tía Rosa” 8 Grumosidad Sensación de pequeños grumos al momento de la masticación Polvorón marca “Marinela” 13 Astringencia Propiedad sensorial física de sustancias como los polifenoles, en especial taninos, que al estimular las terminaciones nerviosas de la cavidad bucal provocan una sensación de dolor, enjutamiento, picor y sequedad, confundida a veces con el gusto amargo Solución de cal (Ca(OH)2 ) al 0.2 (%) 12 Sequedad Capacidad de salivar para humedecer un alimento Polvorón marca “Marinela” 12 Cuadro 1. Terminología desarrollada para el QDA, por el panel de catadores de tortillas de maíz (escala lineal no estructurada de 0-15). Table 1.Terminology developed forthe QDAby the panel of tasters of maize tortillas (non-structured linearscale of 0 to 15). ε = valor 1 corresponde la menor intensidad del atributo y 15 la mayor intensidad.
- 166. Evaluación sensorial de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas 165 Lastortillasempacadas(TENyTEE)secaracterizaronporsu intensoaromaaácidoacético,quefueligeramenteinferioral valordelareferencia,ysureducidoaromaanixtamal(caliente yfrío),estasoscilacionesdanunaideaprecisasobreelefecto del uso adecuado de cal en la nixtamalización y la ausencia deconservadores.Elenrollamientotuvosumayorvalorenel tratamientoTHN,peroestadísticamentefueigualconTM-HN yTEN,eltratamientodeTEEtuvoelmenorvalor,elloconfirma la ausencia de estabilizantes y texturizantes como declara su etiqueta,enTM-HNyTHNestacaracterísticaseatribuyeala adecuadanixtamalización(Almeida-Domínguezetal.,1997). La elasticidad de THN superó el valor de referencia, esta cualidad se asocia a la calidad de cal y cantidad de calcio fijado durante el cocimiento y el reposo en el proceso de nixtamalización (Almeida-Domínguez et al., 1997; Gutiérrez et al., 2007). La grumosidad fue superior en las tortillasempacadasymenorenlasreciénelaboradas(Cuadro 2), esto se asoció al tamaño de partícula de la harina. La astringenciafuemayorenTM-HNyestadísticamenteigual con THN, ello pudiera indicar la utilización de la misma proporción de cal en la nixtamalización, en TEN y TEE la astringencia fue mínima por la reducción en el pH. La sensacióndesequedadfuemayorenTENyTEEsiendoque su humedad fue mayor, lo cual se atribuye al menor tamaño de la partícula de la harina (Bedolla y Rooney, 1984). El menor pH correspondió a las tortillas empacadas, la causa es el uso de ácidos indispensables para que los conservadores sean más eficientes. La mayor humedad correspondió aTEE yTENN, y fue estadísticamente igual value for rolling was in treatment THN, yet it was equal in TM-HN and TEN; treatment TEE had the lowest value, which confirms the absence of stabilizers and texturizers, asthelabelclaims,inTM-HNandTHN.Thischaracteristic can be attributed to the appropriate nixtamalization (Almeida-Domínguez et al., 1997). The elasticity of THN surpassed the reference value. This characteristic can be related to the quality of the lime amount of calcium fixated during the cooking and when left to stand in the process of nixtamalization (Almeida-Domínguez etal.,1997;Gutiérrez etal.,2007). Lumpinesswasgreaterinthepackagedtortillasandlessin the freshly made ones (Table 2), which was related to the size of the flour particle.Astringency was greater in TM- HN and statistically equal in THN, which could indicate the use of the same proportion of lime in nixtamalization; in TEN and TEE, astringency was minimum, due to the reduction in pH. The sensation of dryness was greater in TEN and TEE, since its humidity was greater, which could be due to the size of the flour particles (Bedolla and Rooney, 1984). The packaged tortillas had a lower pH, due to the use of acids which are crucial for the conservatives to be more effective. The highest moisture was found in TEE and TENN, and was statistically equal in both of these treatments. Glossiness was statistically different in the four treatments, where, TEE were the glossiest and THN the least glossy (Table 3). Cuadro 2. Comparación de medias para atributos sensoriales de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas. Table 2. Comparison of averages for sensory attributes of freshly made and packed maize tortillas. Atributos Tortillas recién elaboradas Tortillas empacadas Valor máximo de referencia TM-HN‡ THN TEN TEE Aroma a ácido acético 2.9 b£ 2.9 b 9.5 a 10.3 a 12 Aroma a nixtamal caliente 10.7 a 11.1 a 4 b 3.1 c 13 Aroma a nixtamal frío 8.6 a 8.9 a 2.9 b 2.4 b 13 Enrollamiento 10.7 ab 11.5 a 10.7 ab 9.9 b 7 Elasticidad 6.7 b 9 a 7.3 b 6.8 b 7 Brumosidad 5.7 bc 4.6 c 7 ab 8 a 13 Astringencia 6.6 a 6.3 a 4.4 b 4 b 12 Sequedad 6.1 b 5.3 b 7.4 a 7.4 a 12 £ = medias con la misma letra entre tratamientos (línea) son estadísticamente iguales (Tukey0.05 );TM-HN‡ = tortillas de masa fresca y harina de maíz nixtamalizada;THN= tortillas de harina nixtamalizada; TEN= tortillas empacadas nacionales; TEE= tortillas empacadas en el extranjero.
- 167. María Gricelda Vázquez Carrillo et al.166 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 entre estos dos tratamientos. La luminosidad fue diferente estadísticamenteenloscuatrotratamientos,TEEfueronlas más brillantes y THN las más opacas (Cuadro 3). En elAnálisis de correlación, el atributo de olor a nixtamal en tortilla caliente se correlacionaron con la astringencia (r= 0.9∗∗ ), enrollamiento (r= 0.61∗ ), y pH (0.97∗∗ ). El aroma a nixtamal en frío se correlacionó positivamente con la variableastringencia(r=0.86∗∗ ).Así,lamayorconcentración decal(astringencia),valordepHyfacilidaddeenrolladofue para las tortillas recién elaboradas, por lo que aportan una mayorcantidaddecalcio(Bressanietal.,2004).Elatributo de aroma a ácido acético se correlacionó con: grumosidad (r=0.7∗∗ ),sequedad(r=0.84∗∗∗ )yhumedad(r=0.75∗∗ )yesta última a su vez con la grumosidad (r= 0.66∗∗ ). Los atributos sensoriales que caracterizaron a las tortillas recién elaboradas TM-HN y THN fueron: olor de maíz nixtamalizado, fácil enrollamiento y astringencia, sin la sensacióndegrumosidadenlaboca,nisequedadalmasticarse, estosatributossecorrelacionaronconvaloresdepHmayoresy menorvalordehumedad,luminosidadyángulodetono(Cuadro 3). Las tortillas empacadas investigadas no presentaron el olor característico a nixtamal, el aroma identificado fue ácido acético, fueron grumosas, no astringentes al paladar y secas, con reducido pH, con humedades de 49.2 y 48.6%, luminosidadde88.2y91.9%yángulodetonode95.1y94.6o . literaturacitada Almeida-Domínguez,H.D.;Suhendro,E.L.andRooney,L. W. 1997. Corn alkaline cooking properties related to grain characteristics and viscosity. J. Food Sci. 62:372-377. In the correlation analysis, the smell of nixtamal in hot tortillaswascorrelatedtoastringency(r=0.9∗ ),abilitytobe rolledup(r=0.61),andpH(0.97∗∗ ).Thesmellofnixtamalin cold tortillas was positively correlated to astringency (r= 0.86∗∗ ).In this way, the greatest concentration of lime (astringency), pH and ability to be rolled up was found in freshly made tortillas, therefore they contain larger amounts of calcium (Bressani et al., 2004). The smell of acetic acid was correlated with lumpiness (r= 0.7∗∗ ), dryness (r= 0.84∗∗∗ ) and moisture (r= 0.75∗∗ ), and the latter with lumpiness (r= 0.66∗∗ ). The sensory attributes that characterize freshly made tortillas TM-HN and THN were: smell of nixtamalized maize, easy rolling and astringency, without the feeling of lumpiness in the mouth of dryness when chewing. These attributes were correlated to higher pH values and lower humidity, glossiness and tone angle (Table 3). The packaged tortillas studied did not display the typical smell ofnixtamal.Thesmellwasofaceticacid;theywerelumpy, non-astringent and dry, with a low pH, with a humidity of 49.2 and 48.6%, glossiness of 88.2 and 91.9% and a tone angle of 95.1 and 94.6o . AssociationofOfficialAnalyticalChemists(AOAC).1984. Official methods of analysis. D. C. USA. Bedolla, S. and Rooney, L. W. 1984. Characteristics of U. S. Mexican instant maize flours for tortilla and snack preparation. Cereal Foods World. 29:732-735. Cuadro 3. Prueba de comparación de medias para pH, humedad y color de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas. Table 3. Test for the comparison of averages for pH, moisture and color of freshly made and packed tortillas. Características Tortillas recién elaboradas Tortillas empacadas TM-HN THN TEN TEE pH 8.8 a 8.4 b 5.8 c 5.3 d Humedad (%) 47.5 b 44.1 c 49.2 a 48.6 a Luminosidad (L∗ ) (%) 79.8 c 74.6 d 88.2 b 91.9 a Ángulo de tono (o) 93.7 b 89.4 c 95.1 a 94.6 ab £ = letras diferentes dentro de líneas indican diferencia estadística (Tukey, 0.05); pH= potencial de hidrogeno; TM-HN= tortillas de masa fresca combinada con harina de maíz nixtamalizada; THN= tortillas de harina nixtamalizada; TEN= tortillas empacadas nacionales; TEE= tortillas empacadas en el extranjero. End of the English version
- 168. Evaluación sensorial de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas 167 Bressani,R.;Turcio,J.C.;Colmenares,A.S.andPalacios, P. P. 2004. Effect of processing conditions on phytic acid, calcium, iron, and zinc contents of lime-cooked maize. J. Agric. Food Chem. 52:1157-1162. Gutiérrez, E.; Rojas-Molina, I.; Pons-Hernández, J. L.; Guzmán, H.; Aguas-Angel, B.; Arenas, J.; Fernández, P.; Palacios-Fonseca, A.; Herrera, G. and Rodríguez M. E. 2007. Study of calcium ion diffusion in nixtamalized quality protein maize as a function of cooking temperature. Cereal Chem. 84(2):186-194. Lomelí,E.A.1996.Elconsumidorantelacontroversiasobre la tortilla. In: la industria de la masa y la tortilla. Desarrollo y tecnología. Torres, F.; Moreno, E.; Chong, I. y Quintanilla, J. (eds). UNAM. México. 81-96 pp. Ordaz, O. J. J. y Vázquez, C. M. G. 1997. Vida de anaquel y evaluación sensorial en tortillas de maíz elaboradasconconservadoresymejoradores. Arch. Latinoamer. Nutr. 4:372-376. StatisticalAnalysisSystem(SAS).2004.SAS/STAT® User´s Guide;release9.1Editions.SASInstitute,Cary,N. C. USA. 512 p. Stone,H.andSidel,J.L.1993.Sensoryevaluationpractices. Academic Press. 216-235 pp. Voss, D. H. 1992. Relating colorimeter measurement of plantcolortotheRoyalHorticulturalSocietyColour Chart. HortScience. 27(12):1256-1260. Waliszewski, K. N.; Pardio, V. and Carreón, E. 2002. Physicochemical and sensory properties of corn tortillasmadefromnixtamalizedcornflourfortified with spent soymilk residue (okara). J. Food Sci. 67:3194-3197.
- 170. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 p. 169-174 Germinación y crecimiento de alfalfa BAJO condiciones salinas* GERMINATION AND GROWTH OF ALFALFA UNDER SALINE CONDITIONS Sara Lucía González-Romero1 , Omar Franco-Mora2 , Carlos Ramírez-Ayala1 , Héctor Manuel Ortega-Escobar1 , Adrián Raymundo Quero-Carrillo3 y Carlos Trejo-López4 1 ProgramadeHidrociencias.ColegiodePostgraduados.CarreteraMéxico-Texcoco,km36.5.Montecillo,Texcoco,México.C.P.56230.2 ProgramadeGanadería.Colegio dePostgraduados.3 ProgramadeBotánica.ColegiodePostgraduados.4 CentrodeInvestigaciónyEstudiosAvanzadosenFitomejoramiento.FacultaddeCienciaAgrícolas. UniversidadAutónoma del Estado de México.Autor para correspondencia: grsara@colpos.mx. * Recibido: abril de 2010 Aceptado: febrero de 2011 RESUMEN En México, el cultivo de la alfalfa (Medicago sativa L.) se emplea para la alimentación del ganado bovino, éste cuenta con investigaciones de respuestas a estrés salino en la etapa de germinación; sin embargo, sólo se han usado diferentes nivelesdeNaClodemanitolypolietilenglicol;porloanterior, los objetivos de esta investigación fue estudiar la respuesta a la salinidad, que se presenta en zonas áridas y semiáridas de México de la alfalfa en la etapa de germinación y evaluar su efecto sobre el crecimiento de la radícula y la parte aérea. Para cumplir lo anterior, en el laboratorio de salinidad del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas durante el 2009, las semillas se sometieron a pruebas de germinación en un diseño factorial de 11 soluciones salinas a ocho dosis (0, 2, 4, 8, 11.7, 15, 19 y 28 dS m-1 ) y tres repeticiones. Se observó que las sales NaHCO3 y sulfático-sódica influyeron más sobre la germinación; y las sales CaCl2 2H2O y sulfática registraron el mayor porcentaje de germinación; para el crecimiento de radícula la sal que más afectó fue el NaHCO3 y la salinidad sulfática; las sales CaCl2 2H2O y sulfático- clorhídrica permitieron mayor desarrollo. El crecimiento de la parte aérea fue más afectado en comparación al desarrollo de la radícula. La mezcla de sales favoreció el porcentaje de germinación, el crecimiento de radícula y parte aérea. ABSTRACT In Mexico, alfalfa (Medicago sativa L.) is used for feeding cattle and has been studied for responses to salt stress in the germination phase; however, only NaCl or mannitol and polyethylene glycols have been used in different levels. Due to this, the aims of this research were to study the response of alfalfa in the germination stage to the salinity of the arid and semiarid areas in Mexico, and to evaluate its effect on the growth of the radicle and aerial section. In order to achieve this, in the salinity lab of the Colegio de Postgraduados en CienciasAgrícolas during 2009, the seeds underwent germination tests in a factorial design of 11 saline solutions at eight doses (0, 2, 4, 8, 11.7, 15, 19 and 28 dS m-1 ) and three repetitions. It has been observed that salts NaHCO3 and sodium sulfate had a greater influence on the germination. The salt that had the greatest effect on the radicle growth was NaHCO3 and sulfate salinity, whereas CaCl2 2H2O and sulfate-hydrochloric salts enhanced growth. The growth of the aerial section was more affected than the growth of the radicle. The combination of salts had a positive effect on the germination percentage, the growth of the radicle and aerial section.
- 171. Sara Lucía González-Romero et al.170 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Palabras clave: Medicago sativa L., crecimiento de radícula, radícula, salinidad. La contaminación debido a sal soluble en los suelos, ha causado problemas durante toda la historia de la humanidad, principalmente en las regiones áridas del mundo. La recuperación de los mismos, es de gran importancia para la producción agrícola, en la práctica se emplea la siembra de plantas tolerantes a las sales; se ha considerado utilizar la etapa de germinación como un indicador de la tolerancia a la salinidad, dado que tiene una duración menor que otras etapas vegetativas, además es una etapa crucial en el ciclo de vida de las plantas. (El- Keblawy y Al-Rawai, 2006). Esta investigación se llevó a cabo en el laboratorio de salinidad del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas (CP) durante el 2009, se sometieron a pruebas de germinación semillas de alfalfa variedad CUF 101, en un diseño factorial de 11 soluciones salinas, seis sales puras: (NaCl; NaHCO3; Na2SO4; MgSO4; CaCl2 2H2O; MgCl2 6H2O); y cinco sales geoquímicas: (clorhídrica; sulfático-clorhídrica; clorhídrico-sulfática; sulfática y sulfático-sódica); a ocho dosis (0, 2, 4, 8, 11, 7, 15, 19 y 28 dS m-1 ) y tres repeticiones. La preparación de las sales geoquímicas fue mediante la metodología de Arinuskina (Sánchez et al., 2008). Por repetición se colocaron 10 semillas sobre papel filtro (Ahlstrom núm. 61,) en cajas petri de plástico, desinfestados con hipoclorito de sodio al 5.25%, con 5 ml de diferente solución y concentración salina, a temperatura no controlada, ésta osciló entre 19 +4 ºC por 15 dás en completa obscuridad. Los datos de germinación setransformaronalarcosenoantesdelanálisisestadístico, lasdiferenciassignificativassedeterminaronconlaprueba de Tukey, a un nivel de confianza de 0.05, utilizando el paquete estadístico SAS V8. El Cuadro 1, presenta que 100% de germinación de alfalfa, se registró a tres días en el MgSO4; a seis días, en el CaCl2 2H2O y MgCl2 6H2O a una CE de 2 y 4 dS m-1 , respectivamente; a nueve días en NaCl. Las semillas fueron tolerantes a altas concentraciones de MgSO4, el CaCl22H2OyMgCl2 6H2O;sinembargo,elNaClyNa2SO4 inhibieron la germinación al 100%, en las CE de 19 y 28 dS m-1 ; el NaHCO3 inhibió el brote de semillas desde la CE de 8 dS m-1 . Key words: Medicago sativa L., radicle, radicle growth, salinity. The pollution of soils with soluble salts has caused problems throughout history of humanity, and especially inthemostaridareasoftheworld.Theirrecoveryiscrucial forraisingcattle;saltresistantplantsaregrowninpractice. The germination stage has been considered for use as an indicator of tolerance to salt, since its duration is lower than other stages, as well as being a crucial stage in the life cycle of plants. (El-Keblawy and Al-Rawai, 2006). This investigation was carried out in the salinity lab of the Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas (CP) during 2009. Alfalfa seeds of the variety CUF 101 underwent germination tests, in a factorial design of 11 saline solutions; six pure salts (NaCl; NaHCO3; Na2SO4; MgSO4;CaCl22H2O;MgCl26H2O);andfivegeochemical salts: (hydrochloric; sulfate-hydrochloric; hydrochloric- sulfate; sulfate and sulfate-sodium); at 8 doses(0, 2, 4, 8, 11,7, 15, 19 and 28 dS m-1 ) and three repetitions. Geochemical salts were prepared using Arinuskina’s method (Sánchez et al., 2008). For every repetition, 10 seed were placed on filter paper (Ahlstrom num. 61,) in plastic petri dishes, disinfected with sodium chloride at 5.25%, with 5 ml of a different solution and saline concentration, at an uncontrolled temperature, which fluctuated at 19 +4 ºC for 15 days in complete darkness. The germination data were transformed to the sin arc before the statistical analysis, and the significant differences were determined using the Tukey test, at a level of confidence of 0.05, using the SAS V8 statistical package. Table 1 shows that 100% of alfalfa germination was recorded after three days in MgSO4; after six days in CaCl2 2H2O and MgCl2 6H2O, at a CE of 2 and 4 dS m-1 , respectively; after nine days in NaCl. The seeds were tolerant to high concentrations of MgSO4, CaCl2 2H2O and MgCl2 6H2O. However, NaCl and Na2SO4 inhibited the germination at 100%, in the CEs of 19 and 28 dS m-1 ; theNaHCO3 inhibited the sprouting of seed from the CE of 8 dS m-1 . In geochemical salts, 100% of germination was recorded after nine days in the lowest concentrations of all salts, except for sulfate-sodium salts, whereas high
- 172. Germinación y crecimiento de alfalfa bajo condiciones salinas 171 Enelcasodelassalesgeoquímicas,100%degerminaciónse registróanuevedíasenlasdosismásbajasdeconcentración en casi todas las sales, excepto en la salinidad sulfático- sódica, que en la salinidad sulfática las semillas toleraron altas concentraciones. Estos resultados coinciden con lo reportado por Maas (1990), quien clasifica a la alfalfa como cultivo moderadamente sensible en conductividades eléctricas entre 2 y 7.9 dS m-1 . Por su parte Esechie (1993), indica que esta variedad de estudio es sensible en la etapa de germinación (Cuadro 2). En cuanto al crecimiento el Cuadro 3, muestra que la sal con mayor desarrollo de radícula fue el CaCl2 2H2O y de parte aérea fue el MgSO4; La radícula fue inhibida en NaCl, a dos últimas CE de 19 y 28 dS m-1 ; el NaHCO3 desde CE= 8 dS m-1 y el Na2SO4 a CE de 19 dS m-1 . El crecimiento de la parte aérea fue inhibido en NaCl, desde CE= 15 dS m1 ; NaHCO3 y MgCl2 6H2O, desde CE= 8 dS m-1 ; y Na2SO4, en CE= 19 dS m-1 . concentrations were tolerated in sulfate salinity. These results agree with Maas (1990), who classifies alfalfa as a moderately sensitive crop in electrical conductivities between 2 and 7.9 dS m-1 . On the other hand Esechie (1993)pointsoutthatthisvarietyofstudyissensitiveinthe germination phase (Table 2). In terms of growth, Table 3 shows that the salt with the greatest radicle growth was CaCl2 2H2O, and MgSO4 for the aerial section. The radicle was inhibited in NaCl, two last CEs from 19 and 28 dS m-1 ; NaHCO3, from CE= 8 dS m-1 and Na2SO4 at a CE of 19 dS m-1 . The growth of the aerial section was inhibited in NaCl from CE= 15 dS m1 ; NaHCO3andMgCl2 6H2O,fromCE=8dSm-1 ;andNa2SO4, in CE= 19 dS m-1 . For the mixture of salts (Table 4), the greatest growth of the radicle and aerial section took place in the hydrochloric-sulfate salinity, and the least growth took Cuadro 1. Porcentaje de germinación absoluta de alfalfa (Medicago sativa L.) en sales puras. Table 1. Percentage of absolute germination of alfalfa (Medicago sativa L.) in pure salts. Días Días Sal Dosis 3 6 9 12§ ¶ Sal 3 6 9 12§ ¶ Testigo 0 100 100 100 100 a Testigo 100 100 100 100 a 2 90 96.7 96.7 96.7 bc 83.3 93.3 93.3 93.3 b MgCl2 . 6H2O 4 93.3 100 100 100 ab Na2SO4 80 86.7 96.7 96.7 b 8 86.7 96.7 100 100 ab 90 93.3 93.3 93.3 b 11.7 73.3 90 100 100 abc 46.7 53.3 56.7 56.7 c 15 70 86.7 90 93.3 c 10 16.7 16.7 16.7 d 19 43.3 43.3 43.3 43.3 d 0 0 0 0 e 28 3.3 3.3 3.3 3.3 e 0 0 0 0 e 2 100 100 100 100 a 96.7 100 100 100 a MgSO4 4 100 100 100 100 a CaCl2 . 2H2O 93.3 93.3 100 100 a 8 100 100 100 100 a 90 96.7 100 100 a 11.7 96.7 100 100 100 a 73.3 83.3 100 100 ab 15 96.7 100 100 100 a 76.7 90 96.7 100 ab 19 83.3 100 100 100 a 73.3 83.3 90 96.7 b 28 86.7 86.7 86.7 86.7 b 63.3 70 70 70 c 2 90 96.7 100 100 a 63.3 70.0 76.7 76.7 b NaCl 4 90 93.3 93.3 93.3 b NaHCO3 26.7 30 30 30 c 8 83.3 90 90 90 b 0 0 0 0 d 11.7 63.3 66.7 66.7 66.7 c 15 23.3 30 33.3 33.3 d ¶ =prueba de medias entre nivel de sal, considerando todos los niveles de sales; letras distintas indican diferencias significativas (Pr> F= 0.0001) dentro de la columna; § = se omitió el porcentaje de germinación del día 15 por ser igual al día 12, y los valores de CE de 11.7, 15, 19 y 28 dS m-1 de la sal NaHCO3 ; 19 y 28 dS m-1 de NaCl por ser igual a cero.
- 173. Sara Lucía González-Romero et al.172 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 Cuadro 2. Porcentaje de germinación absoluta de alfalfa (Medicago sativa L.) en sales puras geoquímicas. Table 2. Percentage of absolute germination of alfalfa (Medicago sativa L.) in pure geochemical salts. Dosis Días Días Sal 3 6 9 12§ ¶ Sal 3 6 9 12§ ¶ Testigo 0 100 100 100 100 a Testigo 100 100 100 100 a 2 66.7 76.7 100 100 b 90 96.7 100 100 ab Clorhídrica 4 73.3 83.3 83.3 83.3 c Clorhídrico 90 93.3 100 100 ab 8 40 40 46.7 46.7 d sulfática 90 93.3 96.7 100 b 11.7 23.3 26.7 26.7 26.7 de 90 93.3 96.7 96.7 b 15 16.7 16.7 23.3 26.7 de 73.3 76.7 83.3 93.3 c 19 13.3 20 23.3 23.3 de 46.7 53.3 56.7 56.7 d 28 13.3 13.3 13.3 13.3 e 40 40 46.7 46.7 d 2 76.7 80 100 100 ab 73.3 86.7 86.7 86.7 c Sulfático 4 90 90 90 90 bc Sulfática 83.3 93.3 100 100 ab clorhídrica 8 66.7 73.3 83.3 90 c 73.3 80 96.7 100 bc 11.7 63.3 70 76.7 90 c 70 76.7 93.3 100 bc 15 40 43.3 46.7 46.7 d 63.3 73.3 90 100 bc 19 33.3 36.7 36.7 36.7 d 63.3 66.7 83.3 96.7 c 28 30 33.3 33.3 33.3 d 56.7 66.7 80 96.7 c 2 80 80 80 80 c Sulfático 4 93.3 93.3 93.3 93.3 b sódica 8 33.3 40 40 40 d ¶ = prueba de medias entre nivel de sal, considerando todos los niveles de sales; letras distintas indican diferencias significativas (Pr> F= 0.0001) dentro de la columna; § = se omitió el porcentaje de germinación del día 15 por ser igual al día 12, y los valores de CE de 11.7, 15, 19 y 28 dS m-1 de la sal sulfático-sódica por ser igual a cero. Cuadro 3. Crecimiento vegetativo (mm) a 15 días de alfalfa (Medicago sativa L.) en sales puras. Table 3. Vegetative growth (mm) of alfalfa (Medicago sativa L.) after 15 days in pure salts. Sal Tratamiento Radícula ¶ Planta ¶ Sal Radícula ¶ Planta ¶ Testigo 0 29.08 a 5.89 a Testigo 29.08 a 5.89 a 2 12.56 b 2.87 a 24.83 ab 4.12 a MgCl2 . 6H2O 4 8.13 bc 1.63 ab Na2SO4 25.19 ab 3.44 a 8 5.16 cd 0 c 17.64 bc 3.06 a 11.7 3.59 cde 0 c 9.55 c 2.78 a 15 3.36 cde 0 c 1.48 c 1.56 b 19 1.96 de 0 c 0.65 c 0.2 bc 28 0.11 e 0 c 0 c 0 c 2 23.66 ab 10.52 a 40.17 a 3.51 a MgSO4 4 19.59 b 3.88 b CaCl2 . 2H2O 48.65 a 3.31 a 8 12.62 c 2.94 b 41.06 a 3.19 a 11.7 7.46 cd 2.43 b 29.55 b 2.34 ab 15 5.27 de 2.26 b 23.22 bc 1.73 ab 19 4.77 de 1.48 b 18.77 c 1.4 ab 28 2.94 e 0 c 5.79 d 0.41 b 2 21.33 b 3.38 a 15.13 b 2.19 a NaCl 4 29.8 a 3.04 a NaHCO3 3.03 c 0.18 ab 8 14.41 c 2.94 ab 0 d 0 b 11.7 13.99 c 1.42 ab 15 2.89 d 0 c ¶ = prueba de medias entre nivel de sal, considerando todos los niveles de sales; letras distintas indican diferencias significativas (Pr> F= 0.0001) dentro de la columna; § = se omitió el porcentaje de germinación del día 15 por ser igual al día 12, y los valores de las CE de 11.7, 15, 19 y 28 dS m-1 de la sal NaHCO3 ; 19 y 28 dS m-1 de NaCl por ser igual a cero.
- 174. Germinación y crecimiento de alfalfa bajo condiciones salinas 173 Para la mezcla de sales (Cuadro 4), el máximo crecimiento deradículayparteaéreaocurrióenlasalinidadclorhídrico- sulfática y la de menor crecimiento fue la sulfática. El crecimiento de la radícula se favoreció con incrementos en las sales clorhídrica, sulfático-clorhídrica y sulfática; en cambio, la parte aérea fue inhabilitada en todas las sales a su concentración máxima (CE= 28 dS m-1 ), excepto en la salinidad sulfática y fue favorecido por la salinidad clorhídrica. Ashraf et al. (1987), indicaron que la longitud del brote disminuyó como respuesta a incrementos en la concentración de NaCl, aunque algunos estudios muestran que la salinidad alta causa disminución en el rendimiento de la alfalfa, mientras la relación hoja/tallo aumenta e influyeenlacalidaddeforraje(Flowers,2004).Seobservó que la mezcla de sales fue mejor para la germinación, en comparación a las sales puras, ya que en condiciones normalesenelsueloyaguaderiego,lassalesseencuentran mezcladasynoenformaindividual(Santamaríaetal.,2004). place in the sulphate salt. Radicle growth was enhanced in the concentration of hydrochloric salts, sulfate-hydrochloric and sulfate salts.On the other hand, the aerial section became dibbled in all salts at their greatest concentration (CE= 28 dS m-1 ), except in sulfate salinities, and it was enhanced by the hydrochloric salinity. Ashraf et al. (1987), on the other hand, indicated that the length of the sprout decreased quickly as a response to the increase in the concentration of NaCl, although studies show that high salinity causes a decrease in the yield of alfalfa, whereas the leaf to stem ratio increases and influences the amount of fodder (Flowers, 2004). It was possibility to notice that the mixture of salts was better for germination, as opposed to pure salts, which is favorable, since innormal soil and irrigation water conditions, salts are mixed and not found on their own (Santamaría et al., 2004). Cuadro 4. Crecimiento vegetativo (mm) a 15 días de alfalfa (Medicago sativa L.) en sales geoquímicas. Table 4. Vegetative growth (mm) of alfalfa (Medicago sativa L.) after 15 days in geochemical salts. Sal Tratamiento Radícula ¶ Planta ¶ Sal Radícula ¶ Planta ¶ Testigo 0 25.99 ab 3.39 a Testigo 25.99 ab 3.39 a 2 2.99 d 1.93 b 28.18 a 3.91 a Clorhídrica 4 17.04 b 3.78 a Clorhídrico sulfática 24.05 b 3.55 a 8 16.93 b 2.5 b 22.15 b 2.26 ab 11.7 5.09 c 0.93 bc 12.56 c 2.92 ab 15 3.75 cd 0.56 c 10.31 d 1.29 bc 19 3.25 cd 0.37 c 2.94 e 0.42 c 28 0.85 e 0 d 1.48 e 0 d 2 23.43 ab 3.78 a 24.43 a 3.35 a Sulfático clorhídrica 4 24.08 ab 3.27 a Sulfático sódica 16.04 b 2.98 ab 8 22.21 b 3.46 a 14.35 c 1.94 bc 11.7 10.93 c 0.83 b 9.26 d 1.28 cd 15 7.33 d 0.73 b 8.9 d 0.44 de 19 7.11 de 0.73 b 6.63 d 0.95 cde 28 3.72 e 0 c 4.31 e 0 e 2 11.34 b 1.36 b Sulfática 4 22.54 a 3.04 a 8 5.55 c 0.26 bc ¶ = prueba de medias entre nivel de sal, considerando todos los niveles de sales; letras distintas indican diferencias significativas (Pr> F= 0.0001) dentro de la columna; § = se omitió el porcentaje de germinación del día 15 por ser igual al día 12 y los valores de CE de 11.7, 15, 19 y 28 dS m-1 de la sal sulfático-sódica por ser igual a cero.
- 175. Sara Lucía González-Romero et al.174 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.2 Núm.1 1 de enero - 28 de febrero, 2011 CONCLUSIONES Las sales MgSO4 y sulfática registraron los porcentajes de germinación mayores; las sales geoquímicas fueron mejor en comparación a las sales puras; las sales NaHCO3 y salinidad sulfático-sódica afectaron el brote de semillas. El crecimiento de la parte aérea fue altamente afectado por la presencia de sales, en comparación al desarrollo de la radícula, tanto en las sales puras como en las geoquímicas. La sal con mayor desarrollo de radícula fue el CaCl2 2H2O y de parte aérea fue el MgSO4; el NaHCO3 fue la sal con menor crecimiento en ambas. Para la mezcla de sales, el máximo crecimiento de radícula y parte aérea ocurrió en la salinidad clorhídrico-sulfática y la de menor crecimiento fue la sulfática. LITERATURACITADA Ashraf, M. T. McNeilly and Bradshaw, A. D. 1987. Selection and herianility of tolerance to sodium chloride in four forage species. Crop. Sci. 227:232-234. El-Keblawy, A. and Al-Rawai, A. 2006. Effects of seed maturation time and dry storage on light and temperature requirements during germination in invasive Prosopis juliflora. Flora. 201:135-143. Esechie,H.A.1993.Interactionofsalinityandtemperature on the germination of alfalfa cv CUF 101. Agronomie. 13:301-306. Flowers, T. J. 2004. Improving crop salt tolerance. J. Exp. Bot. 55:145-152. CONCLUSIONS The sulfate and MgSO4 salts presented the highest germination percentages, whereas geochemical salts were better in comparison to pure salts, and NaHCO3 sulfate-sodiumsalinitiesaffectedthesproutingoftheseeds. The growth of the aerial section was highly affected by the presence of salts, as opposed to the growth of the radicle, bothinpureandgeochemicalsalts.Thesaltwiththegreatest radiclegrowthwasCaCl2 2H2O,andMgSO4 displayedthebest growthof theaerialsection.NaHCO3 wasthesaltwiththeleast growthinbothsections.Thegreatestgrowthoftheradicleand aerialsectionforsaltmixturetookplaceinthehydrochloric- sulfate salts, and the least growth took place in sulfate salts. Maas, E. V. 1990. Crop salt tolerance In: Tanji, K. K. (ed). Agricultural salinity assessment and management. Chapt 13 ASCE Manuals and Reports on Engineering 71.American Society. Of Engineering. N.Y., USA. 262-304 pp. Sánchez,B.E.E.;Ortega,E.M.;González,H.V.;Camacho, E. M. y Kohashi, S. J. 2008. Crecimiento de plantas de papa (Solanum tuberosum L.) cv. Alpha, inducidos por diversas soluciones salinas. Interciencia. 33(9):1-9. Santamaría, C. J.; Figueroa, V. U. y Medina, M. M. C. 2004. Productividad de la alfalfa en condiciones de salinidad en el Distrito de Riego 017, Comarca Lagunera. Terra Latinoam. 22:(3)343-349. End of the English version
- 176. NSTRUCCIONES PARAAUTORES(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 fundamentaenresultadosdeinvestigaciones,enlosqueseha 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 detrabajodeautores(as);4)direccióndelosautores(as)para correspondenciaycorreoelectrónico;5)resumen;6)palabras clave;7)introducción;8)materialesymétodos;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 apartadosqueunartículocientífico,perolosincisos7al10se escribeentextoconsecutivo;esdecir,sineltítulodelapartado. Ensayo.Escritorecapitulativogeneradodelanálisisdetemas importantes y de actualidad para la comunidad científica, en donde el autor(a) expresa su opinión y establece sus conclusionessobreeltematratado;deberátenerunaextensión máximade20cuartillas(incluidoscuadrosyfiguras).Contiene los apartados 1 al 6 y 11 del artículo científico. El desarrollo del contenido del ensayo se trata en apartados de acuerdo al tema, de cuya discusión se generan conclusiones. Descripción de cultivares. Escrito hecho con la finalidad de proporcionar a la comunidad científica, el origen y las características de la nueva variedad, clon, híbrido, etc; con extensión máxima de ocho cuartillas (incluidos cuadros y figuras), contiene los apartados 1 al 6 y 11 del artículo científico. Las descripciones de cultivares es en texto consecutivo,coninformaciónrelevantesobrelaimportancia del cultivar, origen, genealogía, método de obtención, características fenotípicas y agronómicas (condiciones climáticas,tipodesuelo,resistenciaaplagas,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, utilizando13palabrascomomáximo;debeirenmayúsculas y negritas, centrado en la parte superior. Autores(as).Incluirunmáximodeseisautores,losnombres 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,lugaryañoenqueserealizólainvestigación,breve descripcióndelosmaterialesymétodosutilizados,resultados, y conclusiones; el texto se escribe en forma consecutiva. Palabras clave y key words. Se escriben después del resumenysirvenparaincluiralartículocientíficoeníndices ysistemasdeinformación.Seleccionartresocuatropalabras 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 problemaeimportanciadelainvestigación,losantecedentes bibliográficosquefundamentenlahipótesisylosobjetivos. Materiales y métodos. Incluye la descripción del sitio experimental, materiales, equipos, métodos, técnicas y diseños experimentales utilizados en la investigación.
- 177. Resultados y discusión. Presentar los resultados obtenidos en la investigación y señalar similitudes o divergencias con aquellosreportadosenotrasinvestigacionespublicadas.Enla discusiónresaltarlarelacióncausa-efectoderivadadelanálisis. Conclusiones. Redactar conclusiones derivadas de los resultados relevantes, relacionados con los objetivos e hipótesis del trabajo. Literaturacitada.Incluirpreferentementecitasbibliográficas recientes de artículos científicos de revistas reconocidas, no incluirresúmenesdecongresos,tesis,informesinternos,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, incluirlosarchivosdelasfigurasporseparadoenelprograma original donde fue creado, de tal manera que permita, de ser necesariohacermodificaciones;encasodeincluirfotografías, estas deben ser originales, escaneadas en alta resulución y enviar por separado el archivo electrónico. El título de las figuras,seescribeconmayúsculasyminúsculas,ennegritas; engráficadebarrasypastelusartexturasderellenoclaramente contrastantes;paragráficasdelíneas,usarsímbolosdiferentes. El título de los cuadros, se escribe con mayúsculas y minúsculas,ennegritas;loscuadrosnodebenexcederdeuna cuartilla,nicerrarseconlíneasverticales;sóloseaceptantres líneas horizontales, las cabezas de columnas van entre las dosprimeraslíneasylatercerasirveparaterminarelcuadro; además, deben numerarse en forma progresiva conforme se citaneneltextoycontenerlainformaciónnecesariaparaque 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. Lasreferenciasdeliteraturaaliniciooenmediodeltexto,se utilizaelapellido(s)yelañodepublicaciónentreparéntesis; 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 tienemásdedosautores(as),seescribeelprimerapellidodel autor(a) principal, seguido la abreviatura et al. y el año de la publicación; la forma de presentación en el texto es: Tovar et al. (2002) o al final del texto (Tovar et al., 2002). En el caso de organizaciones, colocar las abreviaturas o iniciales; ejemplo, FAO (2002) o (FAO, 2002). Formas de citar la literatura Artículos en publicaciones periódicas. Las citas se deben colocar en orden alfabético, si un autor(a)principalaparece en varios artículos de un mismo año, se diferencia con letras a, b, c, etc. 1) escribir completo el primer apellido con coma ylainicial(es)delosnombresdepilaconpunto.Paraseparar dos autores(as) se utiliza la conjunción <y> o su equivalente en el idioma en que está escrita la obra. Cuando son más de dos autores(as), se separan con punto y coma, entre el penúltimo y el último autor(a) se usa la conjunción <y> o su equivalente. Si es una organización, colocar el nombre completo y entre paréntesis su sigla; 2) año de publicación punto;3)títulodelartículopunto;4)paísdondeseeditapunto, nombredelarevistapuntoy5)númeroderevistayvolumen entreparéntesisdospuntos,númerodelapáginainicialyfinal del artículo, separados por un guión (i. e. 8(43):763-775). Publicaciones seriales y libros. 1) autor(es), igual que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título de la obra punto.4)siestraducción(indicarnúmerodeedicióneidioma, nombredeltraductor(a)punto;5)nombredelaeditorialpunto; 6) número de la edición punto; 7) lugar donde se publicó la obra (ciudad, estado, país) punto; 8) para folleto, serie o coleccióncolocarelnombreynúmeropuntoy9)númerototal depáginas(i.e.150p.)opáginasconsultadas(i.e.30-45pp.). Artículos, capítulos o resúmenes en obras colectivas (libros, compendios, memorias, etc). 1) autor(es), igual que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título del artículo, capítulo o memoria punto; 4) expresión latina In: 5) titulo de la obra colectiva punto; 6) editor(es), compilador(es) o coordinador(es) de la obra colectiva [se anotan igual que el autor(es) del artículo] punto, se coloca entre paréntesis la abreviatura (ed. o eds.), (comp. o comps.) o (coord. o coords.), según sea el caso punto; 7) si es traducción (igual que para publicaciones seriadas y libros); 8) número de la edición punto; 9) nombre de la editorial punto; 10) lugar donde se publicó (ciudad, estado, país)puntoy11)páginasquecomprendeelartículo,ligadas por un guión y colocar pp minúscula (i. e. 15-35 pp.). Envío de los artículos a: Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. Correo electrónico: revista-atm@yahoo.com.mx. Costo de suscripción anual $ 350.00 (6 publicaciones). Precio de venta por publicación $ 90.00 (más costo de envío).
- 178. INSTRUCTIONS FOR AUTHORS TheMexicanJournalinAgriculturalSciences(REMEXCA), offers to the investigators in agricultural sciences and compatible areas, means to publish the results of the investigations. Writings of theoretical and experimental investigation will be accepted, in the formats of scientific article,noticeofinvestigation,essayandcultivardescription. Each document shall be arbitrated and edited by a group of expertsdesignatedbythePublishingCommittee;accepting onlyoriginalandunpublishedwritingsinSpanishorEnglish and that are not offered in other journals. ThecontributionstopublishthemselvesintheREMEXCA, must be written in double-space (including tables and figures) and using “times new roman” size 11 in all the manuscript, with margins in the four flanks of 2.5 cm.All the pages must be numbered in the right inferior corner andnumberingthelinesinitiatingwith1ineachpage.The sections: abstract, introduction, materials and methods, results, discussion, conclusions, acknowledgments and mentioned literature, must be in upper case and bold left aligned. Scientific article. Original and unpublished writing which is based on researching results, in which the interaction of two or more treatments in several experiments, locations through many years to draw valid conclusions have been studied.Articlesshouldnotexceedamaximumof20pages (including tables and figures) and contain the following sections: 1) title, 2) author(s), 3) working institution of the author(s), 4) address of the author(s) for correspondence and e-mail; 5) abstract; 6) key words; 7) introduction; 8) materials and methods; 9) results and discussion; 10) conclusions and 11) cited literature. Noticeofinvestigation.Writingthatcontainstranscendental preliminary results that the author wishes to publish before concluding its investigation; its extension of eight pages (including tables and figures); it contains the same sections thatascientificarticle,butinterjections7to10arewrittenin consecutivetext;thatistosay,withoutthetitleofthesection. Essay. Generated summarized writing of the analysis of important subjects and the present time for the scientific community, where the author expresses its opinion and settles down its conclusions on the treated subject; pages musthaveamaximumextensionof20(includingtablesand figures). It contains sections 1 to 6 and 11 of the scientific article. The development of the content of the essay is questioned in sections according to the topic, through this discussion conclusions or concluding remarks should be generated. Cultivar description. Writing made in order to provide the scientific community, the origin and the characteristics of the new variety, clone, hybrid, etc; with a maximum extensions of eight pages (including tables and figures), contains sections 1 to 6 and 11 of the scientific article. The descriptions of cultivars is in consecutive text, with relevantinformationabouttheimportanceofcultivar,origin, genealogy,obtainingmethod,agronomicandphonotypical characteristics (climatic conditions, soil type, resistance to pests, diseases and yield), quality characteristics (commercial, industrial, nutritional, etc) and availability of seed. Writing format Title. It should provide a clear and precise idea of the writing, using 13 words or less, must be in capital bold letters, centered on the top. Authors. To include six authors or less, full names must be submitted (name, surname and last name). Justified, immediately underneath the title, without academic degrees andlaborpositions;attheendofeachnameitmustbeplaced numerical indices and correspondence to these shall appear, immediately below the authors; bearing, the name of the institution to which it belongs and official address of each author; including zip code, telephone number and e-mails; and indicate the author for correspondence. Abstract and resumen. Submit a summary of 250 words or less, containing the following: justification, objectives, location and year that the research was conducted, a brief description of the materials and methods, results and conclusions, the text must be written in consecutive form. Key words and palabras clave. It was written after the abstractwhichservetoincludethescientificarticleinindexes and information systems. Choose three or four words and not include words used in the title. Scientific names of species mentioned in the abstract must be register as key words and palabras clave. Introduction. Its content must be related to the specific subject and the purpose of the investigation; it indicates the issuesandimportanceoftheinvestigation,thebibliographical antecedentsthatsubstantiatethehypothesisanditsobjectives.
- 179. 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.Drawingconclusionsfromtherelevantresults 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 necessarytomakechanges,incaseofincludingphotographs, 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. Theinformationcontainedintablesmaynotbeduplicated 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 Articlesinjournals.Citationsshouldbeplacedinalphabetical order,ifaleadingauthorappearsinseveralarticlesofthesame year, it differs with letters a, b, c, etc.1) Write the surname completewithacommaandinitial(s)ofthenameswithadot. To separate two authors the “and” conjunction is used or its equivalentinthelanguagetheworkitiswrittenon.Whenmore 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 nameandtheacronyminbrackets;2)Yearofpublicationdot; 3) title of the article dot; 4) country where it was edited dot, journalnamedot and5)journalnumberandvolumenumber 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,chaptersorabstractsincollectiveworks(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: revista-atm@yahoo.com.mx. Cost of annual subscription $ 30.00 dollars (6 issues). Price per issue $ 8.00 dollars (plus shipping).
- 180. PREMIO INTERNACIONAL PARA EL DR. DANIEL DEBOUCK El científico Daniel Debouck, del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), y miembro del comité Internacional de la Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, recibió la Medalla Frank N. Meyer en Recursos Fitogenéticos,otorgadaporlaSociedadAmericanadeCienciasdelosCultivos(CSSA),comounreconocimiento a su trabajo incansable de recolección y conservación de diversos cultivos. El nombre del premio es un homenaje al explorador agrícola Frank Nicholas Meyer, quien trabajó para el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos a principios del siglo XX, y perdió su vida en las aguas de ríoYangtzedeChinamientrasseencontrabaenunamisiónderecolección.Estegalardónreconoceladedicación y el servicio a la humanidad mediante la recolección, la evaluación o la conservación de material vegetal. "Es un honor recibir este premio y espero que envíe una señal positiva a la generación más joven, porque aún quedan por estudiar muchas variantes y parientes de cultivos en el campo", dijo Debouck. Debouck está vinculado al CIAT desde 1977, y ahora lidera el Programa de Recursos Genéticos donde está el banco que conserva la mayor colección de variedades de fríjol, yuca y pastos tropicales, con más de 65 000 muestras. Desde su vinculación a este centro de investigación, cuya sede está en Palmira, Colombia, ha emprendido no menos de 29 exploraciones a 14 países de América Latina para recolectar y conservar variedades silvestres no documentadas de frijol, y es responsable de la introducción de más de 3 000 muestras nuevas al banco de semillas del CIAT. También lideró la exitosa lucha jurídica para revocar la patente de un frijol que el gobierno norteamericano le concedió a un ciudadano de ese país, que alegó "haberlo inventado". Además de sentir una pasión por el descubrimiento científico, Debouck sigue siendo motivado por la necesidad de conservar. "Muchas personas piensan que si podemos recolectar una determinada variedad hoy, la podremos recolectarmañanatambién",afirmó,"peroesonoescierto,debidoalavancedelaagriculturaydelaurbanización. Algunas especies pueden haberse tomado un millón de años o más para evolucionar, pero podrían desaparecer en una sola generación o menos". "No es sólo el aumento físico de las colecciones de plantas lo que importa", advirtió. "Lo que acompaña a este aumento son nuevos conocimientos y nuevo entendimiento. En la medida que se cierran las brechas en el banco de semillas y se aclaran las lagunas en nuestro conocimiento, se unen las piezas del rompecabezas para ayudarnos a ver el panorama general. Si queremos hacer frente al cambio climático y alimentarnos, es mejor entender ese panorama lo más pronto posible. "Eso significa que habrá más trabajo, pero estoy emocionado con las perspectivas", dijo el científico. RevistaMexicanadeCienciasAgrícolas
- 184. 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 recursosnaturales,medianteuntrabajoparticipativoycorresponsableconotrasinstitucionesyorganizaciones 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: Elinstitutosevisualizaamedianoplazocomounainstitucióndeexcelenciacientíficaytecnológica,dotadade 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. RevistaMexicanadeCienciasAgrícolas
- 185. PRODUCCIÓN Dora M. Sangerman-Jarquín DISEÑO Y COMPOSICIÓN María Otilia Lozada González y Agustín Navarro Bravo ASISTENTE EDITORIAL Doralice Pineda Gutiérrez