REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS ISSN: 2007-0934

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REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS ISSN: 2007-0934
REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
ISSN: 2007-0934
editora en jefa
Dora Ma. Sangerman-Jarquín
editor asociado
Agustín Navarro Bravo
editores correctores
Dora Ma. Sangerman-Jarquín
Agustín Navarro Bravo
comité editorial internacional
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Arístides de León. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-El Salvador C. A.
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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
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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
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
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Agustín Navarro Bravo
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Dora Ma. Sangerman-Jarquín
Agustín Navarro Bravo
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Antonio Turrent Fernández. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias-INIFAP
Jesús Axayacatl Cuevas Sánchez. Universidad Autónoma Chapingo
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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
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Delfina de Jesús Pérez López. Universidad Autónoma del Estado de México
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Tecnológicas de la Agroindustria y Agricultura Mundial de la UACH
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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
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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
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La Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas está incluida en el Índice de
Revistas Mexicanas de Investigación Científica y Tecnológica del Consejo
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Indizada en: Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe
(REDALyC), Biblioteca electrónica SciELO-México, The Essential Electronic
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Reproducción de resúmenes en: Field Crop Abstracts, Herbage Abstracts,
Horticultural Abstracts, Review of Plant Pathology, Review of Agricultural
Entomology, Soils & Fertilizers, Biological Abstracts, Chemical Abstracts,
Weed Abstracts, Agricultural Biology, Abstracts in Tropical Agriculture, Review
of Applied Entomology, Referativnyi Zhurnal, Clase, Latindex, Hela, Viniti y
CAB International.
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REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
ISSN: 2007-0934
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Dora Ma. Sangerman-Jarquín
editor asociado
Agustín Navarro Bravo
editores correctores
Dora Ma. Sangerman-Jarquín
Agustín Navarro Bravo
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
CONTENIDO
ARTÍCULOS
♦ CONTENTS
Página
♦ 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.
5-16
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.
17-28
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.
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’.
Martín Aluja, Everardo Bigurra, Andrea Birke, Patrick Greany and Roy McDonald.
29-40
41-55
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.
57-69
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.
agricultural soil use map in the State of Guanajuato.
71-84
♦ Updating the
Roberto Paredes Melesio, Andrés Mandujano Bueno, Alfredo Josué Gámez Vázquez e Hilario García Nieto.
85-96
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.
development.
97-110
♦ Use of credit: implications for a rural
Silvia Xochilt Almeraya Quintero, Benjamín Figueroa Sandoval, José María Díaz Puente, Katia Angélica Figueroa
Rodríguez y Luz María Pérez Hernández.
111-124
CONTENIDO
♦ CONTENTS
Página
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
125-140
♦ 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
141-153
♦ 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.
of freshly made and packed maize tortillas.
♦ Sensory evaluation
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.
alfalfa under saline conditions.
155-160
161-167
♦ Germination and growth of
Sara Lucía González-Romero, Omar Franco-Mora, Carlos Ramírez-Ayala, Héctor Manuel Ortega-Escobar,
Adrián Raymundo Quero-Carrillo y Carlos Trejo-López.
169-174
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 Sánchez Aspeytia2
Departamento de Fitomejoramiento. UAAAN. Buenavista, Saltillo, Coahuila. México. C. P. 25315. Tel y Fax. 01 844 4110215. ([email protected]). 2Campo Experimental
Saltillo. CIRNE-INIFAP. Boulevard Vito Alesio Robles, Núm. 2565, colonia Nazario Ortiz G., Saltillo, Coahuila. C. P. 25100. ([email protected]). §Autor
para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
La descripción varietal de los vegetales es un rasgo distintivo
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
exitosa de esquemas nacionales para certificación de semillas
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 ANTi1 (F3), AN-Td1 (R1) y AN-Td4 (Q3), las cuales fueron
generadas en el programa de mejoramiento fisiotécnico de
tomate de la Universidad Autónoma Agraria Antonio 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
descripción varietal se realizó con la guía de UPOV para tomate
(TG/44/10). Los resultados mostraron que en los descriptores
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 varieties AN-Ti1 (F3), AN-Td1 (R1) and ANTd4 (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
* Recibido: junio de 2010
Aceptado: enero de 2011
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.
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, indicating that the varieties are stable, due
to their lower genotype-environment interaction.
Palabras clave: Solanum lycopersicum L., derechos de
obtentor, descripción varietal, tomate, variedades.
Key words: Solanum lycopersicum L., plant breeder´s
rights, tomato, varieties, variety description.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
En México el tomate es una de las especies hortícolas más
importantes, está considerado como la segunda especie más
destacada por superficie sembrada y como la primera por su
valor de producción, es un cultivo importante generador de
divisas y empleos para el país, ya que es el principal producto
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).
Tomatoes are one of the most important horticultural crops
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).
La etapa inicial del mejoramiento genético de una especie
es la selección, formación y evaluación de variedades con
características deseables y la fase final para la liberación de
una variedad nueva, exige realizar la descripción varietal, en
donde se permita establecer que la variedad a liberar debe ser
distinta, homogénea y estable en relación a las variedades
que se encuentran en el mercado de semillas (UPOV, 2001).
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).
Por lo anterior, es necesario utilizar las guías técnicas para la
descripción varietal que expiden los organismos nacionales
e internacionales como el Servicio Nacional de Inspección y
Certificación de Semillas (SNICS) y la Unión Internacional
para la Protección de la Obtenciones Vegetales (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
expedición de título de obtentor ante dependencias oficiales
(SNICS, 2002; 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 New Varieties 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).
Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate
Esto permite la adjudicación y establecimiento de los
derechos de obtentor para un mejor control del comercio de
semillas, donde el atributo de calidad es básico debido que
lo determina el genotipo, además permite realizar estudios
de interés agronómico en la especie y se evita la biopiratería
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 identif ican 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
acuerdo a la forma de evaluación en caracteres cualitativos
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 (S2di) 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
S2di 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.
La UPOV (2000), asumió la responsabilidad de estandarizar
las reglas de protección. Adoptó el convenio internacional
de 1961 para la protección de nuevas variedades de plantas,
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
7
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
plant variety, distinction, uniformity and stability patterns
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, product of the application of a genetic improvement
technique, with defined characteristics and that gathers the
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 (S2di) 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 S2di 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
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
Agraria Antonio Narro (UAAAN).
the varieties created in the tomato breeding program
of the Antonio Narro Autonomous Agrarian University
(UAAAN).
MATERIALES Y MÉTODOS
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’’
Longitude West 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
altitude of 1 473 masl, 25º 31’ 53’’ Latitude North and 101º
00’ 50’’ Longitude West, a weather Bsh, and an average
temperature of 18 ºC (García, 1986); evaluations were
performed on the fields.
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, estado de Coahuila y se encuentra geográficamente
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
coordenadas 25o 21’19.22’’ latitud norte y 101o 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’’
longitud oeste, con un clima Bsh, temperatura promedio de
18 ºC (García, 1986); las evaluaciones fueron realizadas
bajo condiciones de campo.
Germoplasma utilizado
Se utilizaron variedades mejoradas de tomate AN-Ti1 (F3),
AN-Td1 (R1) y AN-Td4 (Q3) generadas en el programa
de mejoramiento fisiotécnico de la UAAAN, los cuales
presentan características sobresalientes de tipo fenológicas,
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
a 50 t ha-1, contenido de vitamina C entre 19 a 20 mg en 100 g
de fruto; R1 es de hábito determinado ideal para campo, tipo
bola con peso promedio de fruto de 120 g y rendimiento en
campo de 48-52 t ha-1, contenido de vitamina C de 20 mg en
100 g de fruto; y Q3 de hábito determinado ideal para campo,
tipo bola con peso promedio de fruto de 100 g y rendimiento
en campo de 47 a 53 t ha-1, contenido de vitamina C de 19 a
21 mg en 100 g de fruto.
MATERIALS AND METHODS
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
Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate
En fotosíntesis los valores están de 12 a 15 µmol de CO2
m-2 s-1 lo cual muestran eficiencia fotosintética para las
condiciones del noreste mexicano. Las líneas se encuentran
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.
El experimento se estableció en campo con el transplante de
las variedades el día 30 de julio de 2005 para la localidad del
rancho La Jaroza en Paila, Coahuila, el experimento constó
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
riego por goteo. Para la segunda localidad en Buenavista, el
27 de agosto de 2005 se realizó el transplante en camas de
siembra de 28 m de largo y 90 cm de ancho. Se realizaron las
prácticas de manejo en el cultivo, riegos, podas, fertilización,
control de malezas, tutorado de plantas y la aplicación
preventiva de pesticidas para disminuir la incidencia de
plagas y enfermedades.
Para la localidad de Rancho Nuevo, el transplante se realizó
el 16 de marzo de 2006, en siete surcos de 200 m de largo por
0.9 m de ancho a una distancia entre plantas de 30 cm. La
primera poda se efectuó a los 20 días después del trasplante,
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
programa de mejoramiento de la UAAAN y dos variedades
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
9
of endogamy of 99.21%, which makes them homozygotic
for several characteristics (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 27 th., 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, weed control, plant tutoring
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
block design was used on the locations, where factor L were
locations (3), factor V were varieties (5), of which three were
created in the UAAAN breeding program and two were
used as tests, in which each sampled plant was considered a
repetition. The characteristics of 20 plants chosen at random
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
Antonio Flores Naveda et al.
10 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
la interacción del i-ésimo variedad en la k-ésima localidad;
εijk= efecto del error experimental; k= 1, 2, 3 … localidades;
i= 1, 2, 3, 4, 5 …variedades.
Para los descriptores de tipo cualitativo en planta se realizaron
de acuerdo con las directrices TG/44/10, para la ejecución
del examen de la distinción, la homogeneidad y la estabilidad
para el cultivo de tomate (UPOV, 1991) en las tres localidades
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, desviación estándar, valores máximos y mínimos.
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 Y DISCUSIÓN
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
presentaron del tipo intermedia, para el descriptor fasciación
de la flor (D17) y pubescencia del estilo (D18) se mostraron
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 testigo Toro
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
for AN-Ti1 (F3) and AN-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
Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate
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
casos hasta ocho lóculos por fruto evaluado. Para el carácter
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)
y AN-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
encontraron diferencias estadísticas en el descriptor anchura
de folíolos (D8) en todas sus fuentes de variación, indicando
con esto que las variedades se comportan estables debido
a su menor interacción genotipo ambiente mostrada en los
tres ambientes evaluados.
11
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) inf luence 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
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
LOC
REP∗LOC
VAR
LOC∗VAR
Error
CV
X
GL
2
57
4
8
228
NDI (D3)
25.08∗∗
2.32
1323.46∗∗
3.04
2.03
17.22
8.27
LE1/4INF (D5)
19501.81∗∗
56.68
1297.2∗∗
546.68∗∗
39.37
18.34
34.2
LF (D7)
8944.74∗∗
16.65
146.1∗∗
39.56∗∗
10.08
10.94
29.02
AF (D8)
8105.71∗∗
29.35
32.37
37.22
20.35
17.18
26.25
LCA (D21)
0.12∗∗
0.02
19.36∗∗
0.36∗∗
0.02
16.15
0.99
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).
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)
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).
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), para el descriptor D8 el genotipo Río Grande,
y para la longitud de la capa de abscisión (D21) el genotipo
AN-Ti1(F3).
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
established in the 1991 UPOV agreement (UPOV, 2000) in
the Mexican seed laws (SAGARPA-SNICS; 2007). That
is, the varieties have not been commercially exploited.
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
Río Grande
Toro
AN-Ti1 (F3)
AN-Td1 (R1)
AN-Td4 (Q3)
DMS
NDI (D3)
X
S
9.3 B
1.4
11 A
1.2
0C
0
9.7 B
2
11.2 A
1.5
0.5
LE1/4INF (D5)
X
S
34.9 B
6.1
30.9 C
5.5
39.4 A
6.9
37.6 A
5.3
28.1 D
5.2
2.2
LF (D7)
X
S
28.5 B
2
30.2 A
3.7
27.3 C
3.3
27.8 BC
2.5
31 A
3.4
1.1
AF (D8)
X
27.2 A
26.5 AB
26 AB
26.1 AB
25.2 B
1.6
S
4.4
4
4.4
4.2
3.8
LCA (D21)
X
S
0D
0
1.1 C
0.1
1.4 A
0.2
1.2 B
0.1
1.1 C
0.1
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).
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.
Las variedades evaluadas se consideran diferentes como lo
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),
sección transversal en el fruto (D26), depresión del fruto en
la zona peduncular (D27), tamaño de la cicatriz peduncular
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 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),
layer of abscission of the peduncle (D20), longitudinal shape
of the fruit (D24), embedment of the fruit in the peduncular
area (D25), cross section of the fruit (D26), depression of
the fruit in the peduncular area (D27), size of the peduncular
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, as well as for purposes of protection of a variety.
The stability analysis (Table 4) showed that the environmental
indices for D3 had a better response for the location of La
Jaroza in Paila, which was of 0.4833, for the D5 all genotypes
behaved in a stable manner, since the location of la Jaroza
showed the best environmental index (9.8), D7 showed a
favorable response for the location of Rancho Nuevo, with an
environmental index of 6.1167, for D8, the favorable response
to the environmental index was shown by Rancho Nuevo with
a value of 5.5 and for D21 the varieties displayed stability,
Análisis de la homogeneidad, distinción y estabilidad de tres variedades sobresalientes de tomate
13
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.
Descriptor
Río Grande
Nivel
(%)
D9 hoja:
Bippinada
división del
limbo
D20
Ausente
pedúnculo:
capa de
abscisión
D24 fruto
Cilíndrica
forma en
sección
longitudinal
D25 fruto:
Ausente o
acostillado
muy débil
en la zona
peduncular
D26 fruto:
No redonda
sección
transversal
D27 fruto:
Media
depresión
peduncular
D28 fruto:
Media
tamaño de
la cicatriz
peduncular
D29 fruto:
Muy
tamaño de
pequeña
la cicatriz
pistilar
D30 fruto:
Puntiaguda
forma del
extremo
distal
D33 fruto:
Sólo dos
número de
lóculos
Media
D41 fruto:
duración
de la
conservación
Toro
Nivel
(%)
AN-Ti1 (F3)
Nivel
(%)
AN-Td1 (R1)
Nivel
(%)
AN-Td4 (Q3)
Nivel
(%)
100
Pinnada
100
Bippinada
100
Bippinada
100
Bippinada
100
100
Presente
100
Presente
100
Presente
100
Presente
100
100
Rectangular
100
100
Débil
100
Medio
100
Medio
100
Fuerte
100
100
No redonda
100
Redonda
100
Redonda
100
Redonda
100
100
Media
100
Fuerte
100
Fuerte
100
Fuerte
100
100
Media
100
Media
100
Grande
100
Grande
100
100
Pequeña
100
Media
100
Grande
100
Grande
100
100
Plana a
puntiaguda
100
Hundida a
plana
100
Plana
100
Plana
100
100
Tres o
cuatro
100
Más que
seis
100
Más que seis
100
Cuatro,
cinco o seis
100
100
Media
100
Media
100
Media
100
Larga
100
Ligeramente 100 Ligeramente 100 Ligeramente
aplanada
aplanada
aplanada
100
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
D5 todos los genotipos se comportaron estables, mostrando
para este descriptor el mejor índice ambiental la localidad
de la Jaroza (9.8), el D7 mostró una respuesta favorable para
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
variedad a través de diferentes localidades de prueba; por lo
tanto, es necesario desarrollar cultivares que interaccionen
positivamente con el medio ambiente.
except for Rio Grande, that lacked this characteristic. The
differences between environments can frequently change the
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), ANTd1 (R1) and AN-Td4 (Q3), the values of the regression
coefficient (bi) are 1.15, 0.92 and 1.11 respectively; they
are therefore considered stable and agree with Eberhart and
Russell (1966), who consider that a genotype is stable if bi
is equal to values of 1. For the deviation regressions (S2di)
the five variables evaluated in the descriptor of length from
the abscission zone to the calyx (D21), presented values
of 0.06 to -0.01 (Table 4). The practical stability reliant on
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.
Descriptor
NDI
LE1/4INF
LF
AF
LCA
Variedad
Río Grande
Toro
AN-Ti1 (F3)
AN-Td1 (R1)
AN-Td4 (Q3)
Río Grande
Toro
AN-Ti1 (F3)
AN-Td1 (R1)
AN-Td4 (Q3)
Río Grande
Toro
AN-Ti1 (F3)
AN-Td1 (R1)
AN-Td4 (Q3)
Río Grande
Toro
AN-Ti1 (F3)
AN-Td1 (R1)
AN-Td4 (Q3)
Río Grande
Toro
AN-Ti1 (F3)
AN-Td1 (R1)
AN-Td4 (Q3)
Media
9.3
11
0.01
9.7
11.2
34.9
30.9
39.4
37.6
28.1
28.5
30.2
27.3
27.8
31
27.2
26.5
26
26.1
25.2
0.01
1.1
1.4
1.2
1.1
bi
0.55
1.99
0
1.19
1.27
1.2
0.62
1.15
0.92
1.11
0.96
1.14
0.87
0.88
1.16
1.06
1.06
1
0.97
0.9
0
0.93
3.98
0.96
-0.86
S2di
-2
-2
-2
-2
-1.9
-35.3
31.8
11
-35.7
-37.8
-9.8
-9.9
-9.7
-9.9
-9
-19.4
-19.4
-19.3
-20.3
-11.3
-0.02
0
0.06
-0.02
-0.01
Ambiente
La Jaroza
Buenavista
Rancho Nuevo
IA
0.4833
-0.5167
0.0333
La Jaroza
Buenavista
Rancho Nuevo
9.8
-15.99
6.19
La Jaroza
Buenavista
Rancho Nuevo
4.7767
-10.8933
6.1167
La Jaroza
Buenavista
Rancho Nuevo
4.89
-10.39
5.5
La Jaroza
Buenavista
Rancho Nuevo
-0.0363
0.0007
0.0357
bi= coeficientes de regresión; S2di = 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).
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) las variedades AN-Ti1 (F3), AN-Td1(R1)
y AN-Td4 (Q3) los valores del coeficiente de regresión (bi) son
de 1.15, 0.92 y 1.11 respectivamente; por lo tanto, se consideran
estables y se coincide con Eberhart y Russell (1966) en donde
se considera que un genotipo es estable, si bi es igual a valores
de uno. Para las desviaciones de regresión (S2di) las cinco
variedades evaluadas en el descriptor longitud desde la zona
de abscisión hasta el cáliz (D21), presentaron valores de 0.06 a
-0.01 (Cuadro 4). La estabilidad practica en función de bi y S2di
en los caracteres cuantitativos para los tres ambientes, ubica a
AN-Td1 (R1), AN-Td4 (Q3) y Toro como variedades estables.
bi and S2di in the quantitative characteristics for the three
environments, places AN-Td1 (R1), AN-Td4 (Q3) and
Toro as stable varieties.
La variedad testigo Río Grande presento una respuesta
mejor en ambientes desfavorables y consistencia de acuerdo
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
en los cinco caracteres cuantitativos evaluados (Cuadro 5).
CONCLUSIONS
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).
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.
Cuadro 5. Clasificación de variedades de tomate con base en el análisis de estabilidad de caracteres cuantitativos según Eberhart
y Russel (1966), en tres localidades durante 2005 y 2006.
Table5. Classification of tomato varieties based on the analysis of the stability of quantitative characteristics according to Eberhart
and Russel (1966) in three locations in 2005 and 2006.
Variables
Río Grande
cuantitativas
NDI
Respuesta mejor
en ambientes
desfavorables y
consistencia
LE1/4INF
Variedad estable
LF
Variedad estable
AF
Variedad estable
LCA
Respuesta mejor
en ambientes
desfavorables y
consistencia
Parámetros de estabilidad de variedades
Toro
AN-Ti1 (F3)
AN-Td1 (R1)
Variedad estable Respuesta mejor
Variedad estable
en ambientes
desfavorables y
consistencia.
Variedad estable Variedad estable
Variedad estable
Variedad estable Variedad estable
Variedad estable
Variedad estable Variedad estable
Variedad estable
Variedad estable Buena respuesta en
Variedad estable
todos los ambientes e
inconsistencia
AN-Td4 (Q3)
Variedad estable
Variedad estable
Variedad estable
Variedad estable
Variedad estable
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).
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
diversos niveles de caracterización en base a los resultados
de las tres localidades de estudio.
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.
End of the English version
16 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Con el análisis de estabilidad se observó el comportamiento
de AN-Td1 (R1) y AN-Td4 (Q3) como variedades estables en
los caracteres cuantitativos evaluados en los tres ambientes.
RECOMENDACIONES
Las variedades de tomate de la UAAAN deberán ser sujetas
a valoración para su inscripción en el catálogo de variedades
de plantas, dado que se cumple con lo estipulado por el
SNICS de ser distintas, uniformes y estables con respecto a
las variedades testigo.
LITERATURA CITADA
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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 LobatoSánchez4
Conjunto SEDAGRO. INIFAP. Metepec, Estado de México. C. P. 52140. Tel. 01 722 2320089. 2Campo Experimental General Terán. INIFAP. Carretera MontemorelosChina, km 31. Colonia Ex-Hacienda las Anacuas, General Terán, Nuevo León, C. P. 67413. Tel. 01 826 2670260. ([email protected]). 3Campo Experimental
Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México, C. P. 56250. Tel. 01 595 9212637. ([email protected]
gob.mx). 4Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac 8532. Colonia Progreso. Jiutepec, Morelos. C. P. 62550. Tel. 01 777 3293600. ([email protected]
imta.mx). §Autor para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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
Unidos y América central. Esta enfermedad ha sido asociada
con el psilido de la papa Bactericera cockerelli Sulc. Con el
objetivo de dilucidar las causas de esta enfermedad, en 2007
se llevó a cabo un muestreo en 11 lotes comerciales de papa
localizados en un transecto altitudinal entre 2 600 y 3 500 m
en la región productora de papa de Toluca. La población de
B. cockerelli fue determinada mediante muestreos semanales
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
determinó el porcentaje de tubérculos con brotación anormal
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
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 purpletip decreased with height. In heights above 3 200 masl,
* Recibido: julio de 2010
Aceptado: enero de 2011
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
tubérculos con brotación anormal fue positivo a Candidatus
Liberibacter psyllaurous y sólo 3.5% a fitoplasmas. Estos
resultados indican que Candidatus Liberibacter psyllaurous
está asociada con los síntomas de la punta morada de la papa
en la región de Toluca.
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.
Palabras clave: Solanum tuberosum, manchado interno de
los tuberculos, psilido de la papa.
Key words: Solanum tuberosum, internal stained of the
tubers, potato psilid.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
Los síntomas de la enfermedad conocida como punta morada
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,
abultamiento del tallo en los lugares de inserción de las hojas,
formación de tubérculos aéreos y las hojas superiores tienden
a adquirir una coloración morada en algunas variedades. Los
tubérculos provenientes de plantas con síntomas de PMP
desarrollan un pardeamiento interno y generalmente no
brotan, o si lo hacen, sus brotes son muy delgados o ahilados.
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 Central America (Munyaneza et al.,
2007; Munyaneza et al., 2008; Secor et al., 2009). The
symptoms of PMP include 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
tubers from plants with PMP symptoms acquire an internal
browning and generally do not sprout, or if they do, the
sprouts are very thin or threadlike.
El manchado interno de los tubérculos en forma de estrías
se intensifica después de freír los tubérculos, este patrón de
coloración es lo que ha conducido a que la enfermedad se
denomine “Zebra Chip” en los Estados Unidos de América.
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
Liberibacter psyllaurous (Hansen et al., 2008) y Candidatus
Liberibacter solanacearum (Liefting et al., 2008).
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
(Almeyda et al., 1999; Cadena et al., 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).
El uso de técnicas moleculares para el estudio de fitoplasmas
ha permitido distinguir siete diferentes tipos de fitoplasmas
asociados con la PMP en Estados Unidos de América,
Japón y Malasia (Okuda et al., 1997). En México se ha
detectado la presencia de al menos dos tipos de fitoplasmas
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
Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa
relacionados con la PMP (Almeyda et al., 1999; Leyva et al.,
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
plantas por el psilido de la papa Bactericera cockerelli Sulc.
(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, en aquel tiempo se creyó que el agente causal de la
enfermedad era un fitoplasma transmitido por chicharritas;
sin embargo, también se observaron en las mismas regiones
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
cuando se consideró como una plaga en los cultivos de tomate
(Solanum lycopersicum) y chile (Capsicum spp.) (Garzón et
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
monitorearon las poblaciones de B. cockerelli (Rubio et al.,
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.
En 2008 se publicó un estudio en donde se demuestra que B.
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 de América (Hansen et al., 2008).
19
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
Research Institute (INIFAP) in the Metepec Experimental
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
(Solanum lycopersicum) and chili pepper (Capsicum spp.)
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
being monitored (Rubio et al., 2006). The study showed that
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. A paper was published in 2008 showing that B.
cockerelli is the vector for bacteria of the genus Candidatus
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
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
reportados previamente por Secor et al. (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 16rRNA de 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, Secor et al. (2009) y Crosslin y Munyaneza (2009)
corroboraron que B. cockerelli es transmisor de Candidatus
Liberibacter y que además el patógeno puede ser transmitido
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
síntomas de la PMP. Estos investigadores reportan la detección
de fitoplasmas de un nuevo subgrupo (16Sr-III-M) en plantas
y tubérculos que presentaban los síntomas de la PMP en un lote
de papa en Montana. Liefting et al. (2009b) realizaron análisis
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
de papa en Nueva Zelanda. Estos resultados demuestran que
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)
sean los mismos. Las muestras de papa en que se ha detectado
la presencia de Candidatus Liberibacter provienen de la
Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.
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
solanacearum and of Candidatus Liberibacter psyllaurous
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
transmitted by grafting. In contrast to the studies that have
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
Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa
región productora de papa de Saltillo, Coahuila (Munyaneza
et al., 2009c; Secor et al., 2009), pero se desconoce si éste
patógeno está presente en otras regiones de México. El presente
estudio tiene como objetivo aportar evidencias sobre el agente
causal de los síntomas de la PMP en la región productora de
papa de Toluca, México y determinar su asociación con el
psilido de la papa (Bactericera cockerelli Sulc.) como vector.
MATERIALES Y MÉTODOS
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
base de datos ERIC III (IMTA, 2005), en la cual se disponía de
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.
21
potato farming area in Toluca, Mexico, and to determine
its relation with the potato psyllid (Bactericera cockerelli
Sulc.) as a vector.
MATERIALS AND METHODS
In 2007, insects were monitored and tubers sampled in 11
commercial potato batches and in 2008, the sprouts and
stains were evaluated in tubers harvested the previous year.
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.
The agricultural handling of each batch was in accordance
to the criteria of each farmer. In general, all farmers
sprayed fungicides and insecticides every one to two
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.
Comunidad
Municipio
Altitud (m)
Longitud (W)
Raíces I
Raíces II
Loma Alta
La Puerta I
La Puerta II
Peñuela I
Peñuela II
Peñuela III
Tejalpa
Metepec I
Metepec II
Zinacantepec
Zinacantepec
Zinacantepec
Zinacantepec
Zinacantepec
Zinacantepec
Zinacantepec
Zinacantepec
Zinacantepec
Metepec
Metepec
3 456
3 424
3 426
3 336
3 238
3 193
3 177
3 004
2 854
2 610
2 609
99o 47’ 53.74’’
99o 49’1.30’’
99o 48’ 54.44’’
99o 48’ 32.39’’
99o 48’ 30.01’’
99o 50’ 17.55’’
99o 50’ 24.97’’
99o 51’ 26.86’’
99o 45’ 47.40’’
99o 35’ 27.82’’
99o35’ 27.72’’
El manejo agronómico de cada lote se hizo de acuerdo al
criterio de cada agricultor, en general, todos los agricultores
aplicaron fungicidas e insecticidas, con una periodicidad que
varió de una a dos semanas dependiendo de las condiciones
Latitud (N)
Variedades
19o 9’ 59.78’’ Alpha y Malinche
19o 9’ 8.08’’
Alpha
19o 10’ 49.77’’
R15
19o 11’ 16.58’’
Tollocan y R15
19o 11’ 33.41’’
Gigant
19o 9 22.67’’
Alpha
19o 9’ 22.14’’
Gigant
19o 9’ 41.48’’
Malinche
o
19 15’ 18.22’’ Gigant y Malinche
19o 14’ 35.39’’ Malinche y Zafiro
19o 14’ 37.21’’
Alpha
Temperatura
media anual (°C)
7.78
7.98
7.97
8.53
9.14
9.41
9.51
10.59
11.52
13.03
13.03
weeks, depending on the weather conditions, the greatest
intensity being in the lower parts and in the rainiest season.
Water supply in nine lots depended entirely on the rainfall
and in two of them (Peñuelas I and Tejalpa), the potato
22 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
climáticas, siendo la mayor intensidad de aplicaciones en las
partes bajas y en la época de mayor frecuencia de lluvia. El
abastecimiento de agua en nueve lotes dependió únicamente
de la precipitación y en dos de ellos (Peñuelas I y Tejalpa) el
cultivo de papa se auxilió con riego por gravedad; en estos
dos últimos lotes la siembra se hizo en marzo y los otros entre
mayo y junio, al inicio del periodo de lluvias. La precipitación
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.
Al final del ciclo vegetativo se sumaron todos los promedios
semanales de cada sitio y este dato representó la población
de adultos de B. cockerelli en cada área de muestreo. En cada
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
papa y los datos sobre el tipo de brotación de los tubérculos,
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, pero dentro del área en donde se tenían las trampas, 200
tubérculos de tamaño medio (8 cm de diámetro), los cuales se
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. Los tubérculos que presentaron brotación anormal
(ahilados y sin brotes) se partieron y se contaron los que
presentaban pardeamiento interno. Por último, se tomó una
muestra de 10 tubérculos con brotación anormal de cada sitio
y en cada uno de ellos se analizó la presencia de fitoplasmas
y Candidatus Liberibacter psyllaurous. Se escogieron los
tubérculos para el análisis de los dos patógenos debido a que
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
Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.
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
the analysis of pathogens obtained in each variety were taken
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
internal browning were counted. Finally, samples were taken
from 10 tubers with abnormal sprouting in each site, and
in each one, the presence of phytoplasms and Candidatus
Liberibacter psyllaurous was tested for. Tubers were chosen
for the analyses of both pathogens since they display internal
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
two types related to the PMP reported previously in Mexico
(Almeyda et al., 1999; Leyva et al., 2002).
The program used in the PCRs to find phytoplasm was the one
reported by Almeyda et al. (2008), which consisted of two
sets of initiators. In the first amplification cycle, pair P1/P7
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 por Almeyda et al. (2001). Los fitoplasmas que
se analizaron fueron los dos tipos asociados con la PMP
que han sido reportados previamente en México (Almeyda
et al., 1999; Leyva et al., 2002).
was used: (5´-AAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGATT3´/5´-CGTCCTTCATCGGCTCTT-3´), and in the second
amplification cycle, the pair of initiators R16mF2/R16mR1
was used: (5´-CATGCAAGTCGAACGGA-3´/5´CTTAACCCCAATCATCGA).
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
el par P1/P7: (5´-AAGAGTTTGATCCTGGCTCAGGATT3´/5´-CGTCCTTCATCGGCTCTT-3´) y en el segundo
ciclo de amplificaciones se utilizó el par de iniciadores
R16mF2/R16mR1: (5´-CATGCAAGTCGAACGGA-3´/5´CTTAACCCCAATCATCGA).
To search for Candidatus Liberibacter psyllaurous, the
pair of indicators used was Lp16S-Fragmento 1F/Lp16SFragmento1R: (5´-CTGATCATGGCTCAGAACGA-3/5´CGGCGAAAGAGCTTTACAAC-3´). These were designed
on the sequence of the ribosomal gene 16S and amplify a
fragment of approximately 400 base pairs (Hansen et al., 2008).
En la detección de Candidatus Liberibacter psyllaurous se
utilizaron el par de iniciadores Lp16S-Fragmento 1F/Lp16SFragmento 1R: (5´-CTGATCATGGCTCAGAACGA-3/5´CGGCGAAAGAGCTTTACAAC-3´), estos iniciadores
fueron diseñados sobre la secuencia del gen ribosomal 16S
y amplifican un fragmento de un tamaño aproximado de 400
pares de bases (Hansen et al., 2008).
Los datos del número de insectos adultos atrapados durante
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, se analizaron estadísticamente con una prueba de “t”
comparando los tubérculos con distintos tipos de brotación.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
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.
The data on the number of adult insects trapped during the
crop´s plant cycle, the altitude of each site and the percentage
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
Candidatus Liberibacter, along with the percentage of tubers
with internal browning, were an analyzed statistically with
a “t” test, comparing tubers with different types of sprouts.
RESULTS AND 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
reduction in the insect population as the altitude rises to 3 200
m; at greater altitudes, the presence of the potato psyllid was
negligible. These results can be explained by the fact that this
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.
Based on the temperature recorded during the crop´s growth
cycle, it was estimated that in the warmest site (Metepec),
there should be 1.8 generations, and in he coldest site (roots)
the insect´s life cycle should not be completed. When
monitoring adult insects and nymphs in an earlier study
(Rubio et al., 2006), a rapid increase of the nymph population
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
of each site revealed that only sites above 3 400 masl (Loma
Alta, Raíces I and Raíces II) were free of them. Results of
Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.
24 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
the regional monitoring of the adult insects and the absence
of nymphs in higher places indicate that the mobilization of
adults is constant, but they prefer to settle in warmer parts.
80
Figure 2 indicates that the percentage of tubers with abnormal
sprouts increases as the population of B. cockerelli grows; the
latter depends directly on the altitude, and it is therefore also
expected to be a wide relation between abnormal sprouting
and altitude, as observed in Figure 3.
y= 1 427-0.85x+1.26x2
R2= 0.87
40
20
0
2 400
2 600
2 800
3 000
3 200
3 400
3 600
Altitud (m)
Figura 1. Relación entre altitud y población de insectos
adultos de Bactericera cockerelli.
Figure 1. Relation between altitude and adult Bactericera
cockerelli insect populations.
Con base en la temperatura registrada durante el periodo de
desarrollo del cultivo, se calculó que en el sitio más caliente
(Metepec) se deberían tener 1.8 generaciones y en el sitio
más frío (raíces) no se debería completar el ciclo del insecto.
En el monitoreo de insectos adultos y de ninfas realizado
previamente en otro estudio (Rubio et al., 2006), se observó
un rápido incremento de la población de ninfas, el cual no
correspondió al aumento de una sola generación inicial, lo
que sugiere que existe una constante inmigración de adultos
de B. cockerelli.
Las observaciones sobre la presencia de ninfas en las plantas
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, indica que la movilización de los adultos es constante,
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.
El análisis integral de estas tres figuras nos indica que el psilido
de la papa está implicado en la aparición de los síntomas
de brotación anormal de los tubérculos. En los primeros
Tubérculos con brotes anormales (cantidad)
60
100
80
y= 319 - 0.09x
R2= 0.85
60
40
20
0
2 400
2 600
2 800
3 000
3 200
3 400
3 600
Altitud (m)
Figura 2. Relación entre la altitud y la brotación anormal
de los tubérculos.
Figure 2. Relation between altitude and abnormal sprouting
of the tubers.
100
Tubérculos con brotes anormales (%)
Insectos adultos por trampa (cantidad)
100
80
60
y= 11.57+2.15x - 0.015x2
R2= 0.85
40
20
0
0
20
40
60
80
100
Insectos adultos por trampa (cantidad)
Figura 3. Relación entre la población de insectos adultos
de B. cockerelli y la brotación anormal de los
tubérculos.
Figure 3. Relation between the population of adult B. cockerelli
insects and the abnormal sprouting of the tubers.
Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa
estudios sobre B. cockerelli, se pensaba que las ninfas del
insecto inyectaban una toxina al alimentarse en el floema de
las plantas, que esto provocaba el amarillamiento de las hojas
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.
En un estudio reciente, Venkatesan et al. (2010) observaron
que B. cockerelli por sí sola, sin portar Candidatus
Liberibacter, puede causar los síntomas de la PMP en la parte
aérea de la planta, pero no en los tubérculos y solamente que
el psilido de la papa sea portador de la bacteria entonces
aparece el manchado interno en los tubérculos. Los mismos
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
para Candidatus Liberibacter a partir de tubérculos enfermos
fueron positivos en 54.1% de los tubérculos con brote fino,
y 55% de los que no brotaron.
25
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.
cockerelli on its own, not carrying Candidatus Liberibacter,
can cause the symptoms of PMP in 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. The same researchers point out that the mechanism
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
tubers without sprouts (Table 2) and the molecular analyses
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.
Tipo de brote
Sin brote
Brote fino
Tubérculos
manchados (%)
58 a∗
36 b
Tubérculos con Candidatus
Liberibacter (%)
55 a
51.4 a
= Letras diferentes indican diferencia estadística significativa de acuerdo a una prueba de t (p= 0.05).
Tubérculos con
fitoplasmas (%)
2a
5a
∗
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
por fitoplasmas (Maramorosch, 1998; Almeyda et al., 1999;
Cadena et al., 2003). Sin embargo, en nuestro estudio se
encontró que sólo 2% y 5% de los tubérculos sin brotes
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. Results agree with those from studies in other countries,
where B. cockerelli has been observed to be a vector of
Candidatus Liberibacter, and that this bacteria is widely related
to the ‘Zebra Chip’ symptom (Hansen et al., 2008; Liefting et
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;
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,
Liefting et al. (2009b) reportaron un caso de infección mixta
de Candidatus Liberibacter solanacearum y Candidatus
Phytoplasma australiense en lotes comerciales de papa en
Nueva Zelanda con síntomas de PMP. En estudios recientes,
las técnicas de microscopía electrónica han permitido
observar, en los elementos cribosos del floema de plantas
de papa con los síntomas de “Zebra Chip”, microorganismos
parecidos a bacterias (denominados BLOs por sus siglas
en inglés), los cuales han sido denominados Candidatus
Liberibacter solanacearum (Secor et al., 2009).
Es importante señalar que también los fitoplasmas causantes
de los síntomas de la punta morada de la papa, se localizan
principalmente en el floema (Maramorosch, 1998), por lo
que es de esperarse que los síntomas provocados por ambos
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, debido que los dos afectan su sistema vascular.
Actualmente se desconoce si los fitoplasmas solos pueden
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
papa de la región de Toluca, Estado de México. Sin embargo,
existen evidencias moleculares que indican que Candidatus
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). Éstos investigadores reportaron que en 11 muestras
de tubérculos con manchado interno colectadas en Saltillo,
Oswaldo Ángel Rubio-Covarrubias et al.
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
infection in commercial potato batches in New Zealand, 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
microorganisms have been named Candidatus Liberibacter
solanacearum (Secor et al., 2009).
It is worth pointing out that also phytoplasms that cause PMP
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
affect the vascular system. There is currently no knowledge
on whether phytoplasms can, on their own, cause the
internal staining of tubers, although it has been proven that
Candidatus Liberibacter is related to this symptom (Hansen
et al., 2008; Liefting et al., 2008; Crosslin and Bester, 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
11 samples of tubers with internal stains gathered in Saltillo,
Coahuila, 63.7% gave positive for Candidatus Liberibacter.
Relación entre Bactericera cockerelli y presencia de Candidatus Liberibacter psyllaurous en lotes comerciales de papa
Coahuila, el 63.7% fue positivo a Candidatus Liberibacter.
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
iniciadores OA2/OI2c, también fue idéntica al 16S rDNA de
Candidatus Liberibacter psyllaurous reportado por Hansen
et al. (2008). Estos resultados nos sugieren que el complejo
de síntomas conocido como PMP en México y “Zebra Chip”
en Estados Unidos de América 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.
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27
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 amplif ied 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
The results of this study carried out in the potato-producing
area of Toluca, showed that there is a wide relation between
the symptoms of the tuber (abnormal sprouting and internal
browning), caused by the disease known as potato purpletip, and the population of the psyllid Bactericera cockerelli
and the presence of the bacteria Candidatus Liberibacter
psyllaurous.
End of the English version
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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 Salinas1§, Jorge Alberto Acosta Gallegos2, Oscar Hugo Tosquy Valle1, Rafael Atanasio Salinas Pérez3, Bertha María
Sánchez García2, Rigoberto Rosales Serna4, Carlos González Rivas5, Tomás Moreno Gallegos6, Bernardo Villar Sánchez7, Héctor
Manuel Cortinas Escobar8 y Román Zandate Hernández9
Campo Experimental Cotaxtla. INIFAP. Carretera Veracruz-Córdoba, km 34. Medellín de Bravo, Veracruz, México. A. P. 429. C. P. 91700. 2Campo Experimental Bajío.
INIFAP. 3Campo Experimental Valle del Fuerte. INIFAP. 4Campo Experimental Valle de Guadiana. INIFAP. 5Campo Experimental Santiago Ixcuintla. INIFAP. 6Campo
Experimental Sur de Sinaloa. 7Campo Experimental Centro de Chiapas. INIFAP. 8Campo Experimental Río Bravo. INIFAP. 9Campo Experimental Calera. INIFAP. §Autor
para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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
variedades de frijol negro, raza mesoamericana, en diferentes
ambientes de México (uno en Chiapas, tres en Veracruz, uno en
Puebla, uno en el Estado de México, dos en Guanajuato, uno en
Tamaulipas, dos en Durango, uno en Zacatecas, uno en Nayarit
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
altamente significativas (p< 0.01) entre ambientes, genotipos
y la interacción de ambos factores. Los ambientes explicaron
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 fivemeter long furrows, separated by 0.76 m. During the trials,
diverse agricultural characteristics were determined,
including yield. With the yield data, a combined analysis
was performed (environments-genotypes) and the stability
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%)
* Recibido: mayo de 2010
Aceptado: febrero de 2011
Ernesto López Salinas et al.
30 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
en mayor proporción la varianza (59%), en comparación con
la interacción ambiente∗genotipo (23%) y genotipo (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.
further, in comparison to the environment ∗ genotype
(23%) interaction and genotype (7%). The highest yields
were obtained in Mazatlán, Sinaloa and Durango, 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.
Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., adaptabilidad,
genotipos, selección.
Key words: Phaseolus vulgaris L., adaptability, genotypes,
selection.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
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
aprovechar las oportunidades de mercado, en varios estados
del norte de México (Guanajuato, Zacatecas y Durango) se
produce frijol de grano negro, principalmente brillante, de
tamaño intermedio, mientras que Nayarit, Oaxaca, Veracruz
y Chiapas producen variedades de grano opaco, pequeño,
tipo tropical (SAGARPA, 2008).
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
preferred by consumers (Castellanos et al., 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).
Considerando la importancia que tiene la producción de
frijol de este tipo de grano en el país, el programa de frijol del
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, 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
Negro Tropical para el sureste de México, las cuales poseen
características agronómicas sobresalientes, alto rendimiento
y calidad comercial de grano (Rosales et al., 2004).
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).
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
mejoramiento genético del frijol en el INIFAP (Acosta et al.,
2004). La evaluación de líneas y variedades en diferentes
ambientes de producción ha permitido identificar genotipos
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
Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México
31
con estas características, los cuales ofrecen ventajas
agronómicas y productivas con respecto a las variedades en
uso. Por su parte, los estudios de adaptabilidad y estabilidad
del rendimiento son importantes para determinar la respuesta
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; Finlay y Wilkinson, 1963; Eberhart y Russell,
1966), componentes de varianza (Plaisted y Peterson,
1959; Plaisted, 1960) y la descomposición de la interacción
genotipo-ambiente (IGA) total en una componente para cada
genotipo (Wricke, 1962; Shukla, 1972). El análisis de efectos
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); este método requiere de pocas repeticiones, su
efectividad se incrementa con el tamaño del ensayo y pueden
evaluarse un gran número de genotipos sin perder precisión,
ni incrementarse el costo de los experimentos (Crossa et al.,
1990; Gauch y Furnas, 1991).
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 (Plaisted and Peterson, 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
increasing the cost of the experiments (Crossa et al., 1990;
Gauch and 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
estados del país, con la finalidad de identificar los de mayor
rendimiento de grano y determinar su adaptabilidad en
diferentes ambientes de producción.
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.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localidades de prueba
El ensayo se estableció en 15 localidades del país; en el ciclo
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 otoñoinvierno 2008-2009. En condiciones de humedad residual en
San Andrés Tuxtla y Medellín de Bravo, 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.
MATERIALS AND 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
recommendations for the plantation of beans in each area.
Ernesto López Salinas et al.
32 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Germoplasma estudiado
Germplasm studied
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
Jamapa Plus del Campo Experimental Cotaxtla en Veracruz;
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
Campo Experimental Valle del Fuerte en Sinaloa y Frijozac
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).
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).
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, el virus del mosaico común. La cosecha de los
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.
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-meter long furrows, with a 0.76 m separation; 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.
Análisis de datos
Data analysis
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
análisis de varianza y los parámetros de estabilidad se utilizó
A combined analysis was carried out (environmentsgenotypes) 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
Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México
33
el programa de computo SAS (SAS, 1999) y en el desarrollo
del análisis AMMI se siguieron las recomendaciones de
Vargas y Crossa (2000).
parameters, the SAS computer program (SAS, 1999) was
used, and during the AMMI analysis, recommendations by
Vargas and Crossa (2000) were followed.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
RESULTS AND DISCUSSION
Análisis combinado
Combined analysis
Con la información de rendimiento, se detectaron
diferencias altamente significativas (p< 0.01), entre
ambientes, genotipos y en la interacción de ambos factores,
lo que indica que las localidades de prueba y los genotipos
evaluados difieren en su potencial de producción, y algunos
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%.
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%.
Los genotipos explicaron 7% de la varianza observada. Esto
se debe en gran parte, que los ambientes de prueba presentan
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
raza mesoamericana (Singh et al., 1991), los cuales presentan
fenotipo similar y algunas amplias adaptaciones, ésta en parte
debida a su neutralidad al fotoperiodo (White y Laing, 1989);
sin embargo, su resistencia a estreses abióticos y bióticos son
diferentes porque fueron seleccionados en distintas regiones.
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.
En las localidades de Mazatlán, Sinaloa, y Durango,
Durango, se obtuvieron los mayores rendimientos promedio,
debido principalmente que en la primera localidad, el
frijol se cultivó en condiciones de riego y en la segunda se
condujo bajo temporal, pero hubo condiciones adecuadas de
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 (Cuadro 1), debido principalmente a la presencia de
cepas necróticas del virus del mosaico común (BCMNV)
(r= -0.57), que causan la enfermedad conocida comúnmente
como raíz negra, que provocó alta mortandad de plantas en
la mayoría de los genotipos (Morales, 1979). La excepción
fueron las líneas Jamapa Cora, que mostraron 100% de virus
de mosaico común, pero no raíz negra; reacción similar a la
observada en Celaya.
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.
Ernesto López Salinas et al.
34 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
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
1b
Papaloapan 1.9
Negro
1.3
Tropical
Negro
1
Medellín
Negro
1.5
Tacaná
Negro
1.4
INIFAP
NG 99279 1.3
Jamapa
1
Plus
Jamapa L1 1.3
Jamapa L2 1.1
Jamapa L3 1.1
Negro
1.5
Pacífico
Guanajuato 1.3
Negro
0.9
Citlali
Negro
0.8
8025
Frijozac
1.2
San Miguel 1.4
X
1.3
Localidades de prueba
X
2 ef
0.7
3 cde
2.4
4 cd
2.1
5 bc
1.1
6 ef
1.1
7 cde
1.5
8 de
1.3
9f
0.4
10 a
2
11 a
2.3
12 cd
1
13 ef
0.8
14 ef
0.5
1.4 a
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
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
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
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
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
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
0.8
0.8
0.9
0.4
0.3
0.5
1.2
1.1
1.3
1
0.8
0.8
0.7
0.8
1.1
1.7
1.8
1.7
0.6
0.8
0.8
0.6
0.6
0.6
1.8
2
2
1.6
1.6
1.6
0.5
1
1.2
0.8
0.5
0.6
0.5
0.6
0.5
1 bc
1 bc
1.1 b
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
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
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
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
0.6
0.8
0.7
0.5
1.2
0.9
0.8
0.6
1
1.2
1.8
1.1
0.7
0.8
0.7
1
1
0.9
1.1
0.8
0.8
1.3
0.5
0.5
1.7
2.5
1.9
2.7
0.9
1.7
1.1
0.9
1
0.7
0.7
0.7
1.1
0.5
0.7
1.1 b
1 bc
1
1= San Andrés Tuxtla, Veracruz; 2= Medellín, Veracruz; 3= Orizaba, Veracruz; 4= Puebla; 5= Ocampo, Guanajuato; 6= Celaya, Guanajuato; 7= Santiago Ixcuintla, 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.
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).
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),
which is why it was eliminated and planted in the soil. 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).
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
Gene I exists in the germplasm of the Mesoamerican
breed, and was widely used in the breeding program of
the Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT),
where improved germplasm was introduced to Mexico.
Consequently, most varieties of opaque black beans
Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México
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
presencia de cepas del BCMNV, insensibles a temperatura,
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
superior al del resto de los materiales. Otros genotipos que
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
tolerancia de enfermedades en los genotipos anteriores. 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.
Análisis AMMI
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
suma de cuadrados (Cuadro 2). Como era de esperarse, los
ambientes mostraron mayor dispersión que los genotipos,
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
alto potencial de rendimiento con un promedio de 1.3 t ha-1
(Figura 1 y Cuadro 3). Lo anterior obedeció principalmente
a que no hubo condiciones de estrés para el cultivo, ya
que además de la humedad residual contó con (310 mm
35
released in the last decade (López et al., 2007a) and some of
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
vascular necrosis, and consequently, the death of the infected
plants. This can be prevented in new cultivars, incorporating
a series of recessive genes that give resistance to the BCMNV
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
the materials. Other genotypes with high yields were variety
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
the case of the lines Jamapa Cora, Negro Citlali and Frijozac
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) and highest yield potential, with an average
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
temperature during its growth was optimum (22 to 24°C). In
Ocozocuautla, Chiapas, there was also a reduced interaction
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.
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
causes angular leaf spot (Phaoisariopsis griseola), since the
crop had good humidity conditions during its growth (564 mm
Cuadro 2. Resultados de la suma de cuadrados en términos AMMI.
Table 2. Results of the sum of squares in AMMI terms.
Fuente
GLAMMI
SCAMMI
CMAMMI
27
25
23
21
19
17
9
7
5
3
1
669
20.5
19.4
17
5.9
3.4
2.8
0.6
0.3
0.2
0
0
41.6
R2= 0.84
0.76∗
0.78∗
0.74∗
0.28∗
0.18∗
0.16∗
0.07
0.04
0.04
0
0
0.06
CP1
CP2
CP3
CP4
CP5
CP6
CP7
CP8
CP9
CP10
CP11
Error
CV (%) = 25.3
Explicación de la varianza (%)
Individual
Acumulada
27.7
27.7
26.3
53.9
23
76.9
8
84.9
4.6
89.5
3.8
93.3
0.9
99.3
0.4
99.7
0.3
99.9
0
100
0
100
∗
= 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.
1.5
Santiago Ixcuintla, Nayarit
1
0.5
Medellín, Veracruz
Ocozocuautla, Chiapas
0
0
-0.5
Guasave, Sinaloa
0.5
Mazatlán, Sinaloa
Tochtepec, Puebla
CEBAJ
San Andrés Tuxtla, Veracruz
Río Bravo, Tamaulipas
Orizaba, Veracruz
Calera, Zacatecas
1
Ocampo, Guanajuato
1.5
2
Madero, Durango
Durango, Durango
-1.5
Rendimiento (kg ha-1)
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.
Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México
37
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
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
LIN
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
AMB
Nombre
Negro Papaloapan
Jamapa Cora 3
Negro Pacífico
Negro Guanajuato
Negro Citlali
Negro 8025
Frijozac
Negro San Miguel
Negro Tropical
Negro Medellín
Negro Tacaná
Negro INIFAP
NG 99279
Jamapa Plus
Jamapa Cora1
Jamapa Cora 2
San Andrés Tuxtla, Veracruz
Mazatlán, Sinaloa
Durango, Durango
Río Bravo, Tamaulipas
Ocozocuautla, Chiapas
Madero, Durango
Medellín, Veracruz
Orizaba, Veracruz
Tochtepec, Puebla
Ocampo, Guanajuato
Celaya, Guanajuato
Santiago Ixcuintla, Nayarit
Calera, Zacatecas
Guasave, Sinaloa
X
Rendimiento (t ha-1)
1.4
1.1
1
0.9
0.8
0.9
1.1
1
1
1
0.9
0.8
0.9
1
1
1
1.3
1.9
1.7
1
0.7
0.7
0.7
0.9
1
1.1
0.7
0.9
0.8
0.5
1
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
ambiente de evaluación y por una fuerte presión por el hongo
causante de la mancha angular (Phaoisariopsis griseola),
ya que el cultivo tuvo buenas condiciones de humedad
durante su desarrollo (564 mm de precipitación pluvial). En
Santiago Ixcuintla, Nayarit y Durango, Durango se observó
la interacción más alta entre el ambiente y los genotipos
evaluados (CP1= 0.97030 y -0.89726, respectivamente)
CP1
0.08125
0.51217
-0.47968
-0.21243
0.00238
-0.22684
-0.53471
0.36751
-0.51699
0.30354
-0.14361
0.44817
-0.34316
-0.24454
0.47836
0.50859
0.02385
0.24087
-0.89726
-0.06021
0.00815
-0.48457
0.29146
-0.06825
0.17605
-0.11814
0.18819
0.9703
-0.21386
-0.05659
CP2
0.28452
0.43088
0.02542
-0.20239
-0.31986
-0.16233
0.54463
-0.67139
0.23902
0.08019
-0.37374
-0.57641
-0.05546
-0.1866
0.44091
0.50260
-0.22354
-0.36138
0.8679
-0.21355
-0.17024
-0.02634
-0.1626
-0.41634
0.37961
-0.52317
0.02971
0.75436
-0.02148
0.08706
CP3
1.21382
-0.15771
0.02478
0.07699
-0.49931
-0.0371
-0.44087
-0.03367
0.09066
0.06116
0.01045
0.05113
0.00217
0.04247
-0.12514
-0.27983
0.28397
-0.1785
0.11756
-0.26996
-0.1425
-0.38992
-0.24216
1.04622
0.50863
-0.15954
-0.06629
-0.03956
0.02779
-0.49575
of rain). Santiago Ixcuintla, Nayarit and Durango, 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
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.
En la Figura 2 y Cuadro 3, se observa que la variedad Negro
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.
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.
0.6
Jamapa Cora 2
Negro INIFAP
0.4
Valores CP1
Jamapa Cora 1
Negro San Miguel
Negro Medellín
0.2
0
Jamapa Cora 3
Negro Papaloapan
Negro Citlali
0
0.5
-0.2
-0.4
Negro Tacaná
Negro Guanajuato
Negro 8025
NG 99279
1
1.5
Jamapa Plus
Negro Pacífico
Negro Tropical
-0.6
Frijozac
Rendimiento (t ha-1)
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.
En la búsqueda de genotipos con amplia adaptabilidad, 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.
Results indicate that because Negro Papaloapan is a variety with
a high productive capacity and stability in its grain yield, it can
be validated in the different producing bean areas of the country,
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
drought and its adaptation to acidic soils (López et al., 2007b).
Estabilidad de rendimiento en genotipos mesoamericanos de frijol de grano negro en México
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.
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39
CONCLUSIONS
The effect of the trial locations turned out significantly
higher than the effect of genotypes and interaction. This
indicates that cultural habits such as irrigation, 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.
End of the English version
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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’
Martín Aluja1§, Everardo Bigurra1, Andrea Birke1, Patrick Greany2 and Roy McDonald3
Instituto de Ecología. A. C. Xalapa, Veracruz, México. A. P. 63. C. P. 91000. 2Formerly, USDA - ARS Center for Medical, Agricultural & Veterinary Entomology. 1700
SW 23rd. Gainesville, Florida 32608, USA Retired. 3Formerly, U. S. Horticultural Research Laboratory, ARS, USDA, 2120 Camden Road, Orlando Florida 32803, USA
Retired. §Corresponding author: [email protected]
1
ABSTRACT
RESUMEN
The demonstrate the effectiveness of gibberellic acid (GA3)
in delaying fruit senescence in ‘Ruby Red’ grapefruit
and ‘Valencia’ oranges under sub-optimal orchard
management conditions in tropical Veracruz, 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. A significant decrease in orange
drop during the late harvest season in GA3 treated trees,
resulted in a harvest period that could be extended by up
Los datos demuestran la efectividad del ácido giberélico (AG3)
para retrasar la senescencia del fruto en toronja ‘Ruby Red’
y naranja ‘Valencia’, aún bajo condiciones sub-óptimas de
manejo en la región tropical de Veracruz, México. En toronja,
experimentamos con una o dos aplicaciones de tres dosis de
AG3 (15, 20 y 40 mg L-1) con o sin surfactante (Silwet® L77) a
0.035, 0.05 ó 0.1%. En el caso de la naranja, experimentamos
con una o dos aplicaciones de tres dosis de AG3 (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 de AG3
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, principalmente en el caso de hojas con inactividad
fotosintética. Una aplicación de AG 3 a 15 mg L-1 con
surfactante (0.05%), incrementó significativamente el peso
de la naranja y la toronja, resultando a su vez en un incremento
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
fruta de la naranja durante la última temporada de cosecha en
* Recibido: agosto de 2010
Aceptado: febrero de 2011
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 of fruit harvested late in the
season is up to eight times the value of fruit harvested when
the market is saturated.
Keywords: Citrus, economic benef it, harvest delay,
increase of fruit weight.
INTRODUCTION
Citrus growers in Veracruz, Mexico, the largest citrus
producing region of the country and one of the largest in the
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 postharvest 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).
Previous studies have also shown that GA3 can reduce citrus
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,
Ceratitis capitata (Wiedemann) (Rössler and Greany, 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.
los árboles tratados con AG3, la cosecha podría extenderse por
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
Los citricultores de Veracruz, México (la región productora
de cítricos más grande del país y una de las más grandes
del mundo), intentan con frecuencia retener la fruta en el
árbol el mayor tiempo posible para obtener mejores precios,
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) (OrtízMoreno, 2009). Es por ello que, los productos agrícolas que
retarden la senescencia del fruto y al mismo tiempo reduzcan
la susceptibilidad de estos al ataque de moscas de la fruta, son
de enorme interés para los productores (Aluja, 1994; 1999).
Los reguladores de crecimiento vegetal, incluyendo el ácido
gibérelico (AG3) y el ácido 2,4-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
usado para extender la vida en anaquel después de la cosecha
(El-Otmani y Coggins, 1991; El-Otmani et al., 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
retrasada y la cáscara de cítricos permanece más firme y verde
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
la susceptibilidad de cítricos al ataque de la mosca del Caribe,
Anastrepha suspensa (Loew) (Greany et al., 1987; 1991;
1994; McDonald et al., 1988) y a la mosca del Mediterráneo,
Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications
In Mexico, no prior use of plant growth regulators to
reduce fruit drop, or delay the harvest period of oranges and
grapefruit, has been formally documented. Based on the
above, and given the demonstrated potential of GA3 to delay
fruit senescence in other parts of the world, we decided to
determine the efficiency of this approach in citrus groves in
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
rind has become senescent, and ripening fruit becomes highly
susceptible to bacterial, fungal and fruit fly attack causing
dramatic increases in fruit drop. Rössler and Greany (1990)
have shown that GA3 can also enhance citrus natural resistance
(toxic citrus oils remain concentrated for several weeks) and
fruit senescence is delayed. If GA3 in Mexico shows to be as
effective as in Florida, growers could be benefited by an extended
harvest period, and concomitant access to higher prices.
Here, we report the results of a three-year study (19921995), conducted to determine the effect of GA3 on specific
physical characteristics of 'Ruby Red' grapefruit (Citrus
paradisi MacFadyen) and 'Valencia' orange (Citrus sinensis
L. Osbeck) trees. For oranges, we also evaluated the optimal
dose rates for GA3 and surfactant applications that could
reduce fruit drop and extend the harvest period.
MATERIALS AND METHODS
In both grapefruit and oranges we assessed the effect of GA3
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
the harvest period. This could not be evaluated in grapefruit
due to high fruit drop caused by increased fruit fly attack
towards the end of the season (Birke et al., 2006).
Study sites. Experiments were conducted in two commercial
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
43
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
de frutos, o para prolongar la cosecha de naranjas y toronjas.
Basado en lo anterior, y considerando el uso potencial, ha
demostrado que AG3 reduce la senescencia del fruto en otras
partes del mundo, por ello decidimos determinar la eficacia
de este producto en huertos citrícolas de Veracruz, México.
Veracruz, cuenta con la mayor superficie sembrada de
cítricos del país (200 000 ha), y es una de la regiones citrícolas
más grandes del mundo, si se considera la producción de
limón y mandarina; además de los diversos cultivares de
naranja y toronja (SAGARPA, 2009).
La producción citrícola en Veracruz se concentra en un periodo
corto, durante el cual, debido a la sobreoferta, los precios son
bajos. A finales 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 el AG3 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, reportamos los resultados de un estudio realizado por
un periodo de tres años (1992-1995), llevado a cabo para
determinar el efecto del AG3 sobre características específicas
de frutos en árboles de toronja 'Ruby Red' (Citrus paradisi
MacFadyen) y naranja 'Valencia' (Citrus sinensis L. Osbeck).
Para naranjas, también evaluamos la aplicación de distintas
dosis de AG3 y surfactante, que pudiesen reducir la caída de
frutos y extender el periodo de cosecha.
MATERIALES Y MÉTODOS
Evaluamos, tanto para toronjas como para naranjas el efecto
de AG3 sobre la resistencia del epicarpio a la punción de una
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
four and five months from the middle of March to the middle
of July. The mean annual rainfall is 1 600 mm and the average
temperature is 22 °C (INEGI, 1984).
Application of GA3 and surfactant in the grapefruit and
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 (dimethyl polysiloxane modified with alkylene
oxide) (Osi Specialties, Inc., Danbury, CT).
‘Ruby Red’ grapefruit orchard. Experiments were carried
out from 1992 to 1995 using a random block design. 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
were always treated before colour break, on 03 August (first
application) and 03 September (second application) in 1992,
on 05 August in 1993, and on 09 August 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
efecto potencial del AG3 en la reducción de la caída de fruto
y la extensión del periodo de cosecha. Lo anterior, no pudo
evaluarse en toronjas, debido a los altos niveles de caída de
fruto provocados por el ataque de moscas de la fruta a finales
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’), localizados en la Congregación de Cañadas, 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
mediados de julio. La precipitación media anual es de 1 600
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
humectable ProGibb® Plus 2X (Abbott Laboratories, North
Chicago, IL). El surfactante organosiliconado fue Silwet®
L-77 (dimetil polisiloxano modificado con óxido alcaleno)
(Osi Specialties, Inc., Danbury, CT).
Huerto de toronja ‘Ruby Red’. Los experimentos se
llevaron a cabo de 1992 a 1995 usando un diseño en bloques
al azar. Durante la temporada 1992-1993, se trataron 15
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’.
Grapefruit
1992-1993
Absolute control (water)
20 mg L-1 GA3 (2 applications)∗
20 mg L-1 GA3
20 mg L-1 GA3 + 0.1% L-77 (2 applications)∗
20 mg L-1 GA3 + 0.1% L-77
40 mg L-1 GA3 + 0.1% L-77
1993-1994
Absolute control (water)
15 mg 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
= treatment repeated one month later on grapefruit and 45 days later on orange trees.
∗
Oranges
1992-1993
Absolute control (water)
10 mg L-1 GA3
20 mg L-1 GA3 (2 applications)∗
20 mg L-1 GA3
10 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77
20 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77
1993-1994
Absolute control (water)
15mg L-1 GA3 + 0.05% L-77
Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications
‘Valencia’ orange orchard. A random block design was
used in the experimental plot. Experiments were conducted
during two seasons. During the 1992-1993 seasons, 80 trees
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
(JACTO AteSa S. A. Torreón, Mexico) (at 36 s L-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).
Evaluation of peel firmness and fruit colour. 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 (4 equatorial punctures per fruit) connected to a force
gauge (Accuforce gauge III, model AF3010CE, Ametek,
Mansfield & Green Division, Largo, FL) on a motorized test
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,
45
árboles, cinco réplicas cada una con tres árboles. Durante
la siguiente temporada (1993-94), se utilizaron 162 árboles
por tratamiento comprendiendo nueve réplicas de 18 árboles
cada una. Para la temporada 1994-95, se usaron 30 árboles
por tratamiento comprendiendo cinco réplicas de seis árboles
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 199495 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 utilizándose el equipo antes descrito.
La fruta fue tratada antes del proceso de maduración
fisiológico (antes que cambiara de color). Las aplicaciones
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
bloques al azar. Los experimentos se llevaron a cabo durante
dos temporadas. Durante la temporada1992-93, se usaron 80
árboles por tratamiento que comprendían cinco réplicas de 16
árboles cada una. Para 1993-94, se usaron un total de 440 árboles
por tratamiento divididos en cuatro réplicas de 110 árboles cada
una. El AG3 fue aplicado en 1992-93 con una bomba aspersora
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. El primer año (1992), se aplicó AG3 en dos ocasiones,
en octubre 15 y noviembre 30, mientras que en 1993, el
producto fue aplicado una sola vez, el 19 de octubre (Cuadro 1).
Evaluación de la firmeza y coloración del epicarpio. Las
toronjas fueron muestreadas mensualmente durante los tres
años. Durante 1992-1993 de noviembre a febrero (N= 75 por
tratamiento) y se muestrearon cinco frutos por árbol. Para la
temporada 1993-1994 de octubre a enero, se muestrearon cuatro
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.
Las naranjas fueron muestreadas mensualmente de diciembre
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
muestreados al azar de diciembre a mayo. La fruta muestreada
de las parcelas experimentales fue transportada a los
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
month after the final GA3 application. Two wooden squares
(50 cm2) were randomly thrown underneath the canopy of
20 orange trees per treatment and the total number of fallen
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
orchard during the 1993-1994 season and were transported
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 of fruit drop. Orange drop was quantified
by counting and removing fallen fruits beneath tree canopies
each month. During 1992-1993, we assessed fruit drop
regularly from December through March. After March,
fruit drop was counted daily until a 13 fruit per tree “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).
Martín Aluja et al.
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 f irmeza del epicarpio fue determinada usando un
penetrómetro que presentaba una aguja metálica plana de 1
mm de diámetro conectada a un medidor de fuerza (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,
la caída de hojas fue medida mediante el conteo mensual de
hojas en dos canastas plásticas (15∗20 cm) que previamente
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
determinó durante la temporada 1992-93, un mes después de
la última aplicación de AG3. Para ello, se lanzó al azar bajo
la copa de los árboles dos bastidores de madera (50 cm2), se
utilizaron 20 árboles de naranja por tratamiento y se registró
el número total de hojas dentro del bastidor.
Determinación de peso del fruto. Para determinar si el AG3
tuvo efecto en el incremento en peso del fruto, se muestrearon
grupos de 14 toronjas de 41 árboles por tratamiento (N= 41
grupos de fruta por tratamiento), y grupos de tres naranjas
por árbol de 48 árboles seleccionados al azar por tratamiento
(N= 48 grupos de fruta por tratamiento) durante la temporada
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).
Cuantificación de la caída de frutos. La caída de naranjas
fue cuantificada mensualmente, para ello se contó y retiró
la fruta bajo la copa de los árboles. Durante 1992-1993,
evaluamos la caída de frutos de diciembre a marzo. 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
el árbol estaban altamente infestados con larvas de A. ludens
y por lo tanto tendían a caer prematuramente. Los niveles
poblacionales de moscas de la fruta fueron muy altos durante
ese año (Birke et al., 2006).
Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications
RESULTS
Various GA3 and surfactant doses proved to be effective in
maintaining fruit firmness and delaying fruit color change in
both ‘Valencia’oranges and ‘Ruby Red’grapefruit. However,
GA3 treatments with surfactant also increased leaf drop within
weeks of application. Importantly, a dose of 15 mg L-1 GA3 and
surfactant significantly increased fruit weight in both oranges
and grapefruit. Finally, and in the case of oranges, GA3 in
combination with a surfactant significantly diminished fruit
drop late in the harvest season for a period of up to six weeks.
GA3 effect on peel firmness and peel coloration. GA3
significantly delayed peel fruit softness and skin coloration
(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< 0.0001 treatment; 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
also dose-dependent, (two-way ANOVA, F3, 1681= 618.73, p<
0.0001 months; F5, 1681= 99.23, p< 0.0001 treatment; F15, 1681=
14.67, p< 0.0001 months∗treatment), fruit treated with two
applications of 20 mg L-1 + 0.1% L77 maintained greenness
for a longer period than fruit treated with other doses.
1992 - 1993
Absolute control
A
A)A
AA
A
Peel
Peelfirmness
firmness(mean
(mean±±SE)
SE)in
inNewtons
Newtons
Peel firmness (mean ± SE) (N)
Peel firmness
firmness (mean
(mean ±± SE)
SE) in
in Newtons
Newtons
Peel
A
S E)
8
( m
Ne wt o n s
Ne wt o n s
7
i n
±
S E)
e a n
f i r m
n e s
4
Nov
P e e l
S E)
i n
( m
e a n
n e s
f i r m
P e e l
P e e l
20mg·l
mg LGA3
GA(2x)
20
3 (2x)
4
3
2
P e e l
1
c o lo r a
t io n (m e a n
0
A
AA A
AA)
A
88 8 888
8
8
8
888 88
77 7 777
7
7
7
777 77
6 6 666
6
6
6
66
666 6
55 5 555
5
5
5
555 55
Ne wt o n s
S E)
i n
n e s
( m
e a n
f i r m
n e s
4 4 444
4
November
Nov
Nov
Dec
Nov
Nov
Nov
Nov
P e e l
December
Dec
Dec
Jan
Dec
Dec
Dec
Dec
January
Jan
Jan
Feb
Jan
Jan
Jan
Jan
February
Feb
Feb
Feb
Feb
Feb
Feb
4
Oct
S E)
±
P e e l
Nov
S E)
±
44
4
444 4
8
8 8 88
8
7
7 7 77
7
66 6 666
6
6
6 6 66
6
55 5 555
5
5
5 5 55
5
4 4 444
4
33 3 333
3
4
3
4 4 44
4
3 3 333
3
22 2 222
2
11 1 111
1
2
2 2 22
2
1
1 1 111
1
00 0 000
0
0
S E)
±
c o lo r a
t io n (m e a n
c o o
l r a
t o
i n m
( e a Pn e e l
P e e l
c o o
l r ta io n m
( e a n
November
Nov
Nov
Dec
Nov
Nov
Nov
Nov
December
Dec
Dec
Jan
Dec
Dec
Dec
Dec
January
Jan
Jan
Feb
Jan
Jan
Jan
Jan
February
Feb
Feb
Feb
Feb
Feb
Feb
- 1993
1995
1994
1995
1994
--- 1995
1994
-- 1995
1994
1995
1994
-1992
1995
1994
1995
Absolute
control
control
Absolute
control
Absolute
control
Absolute
control
Absolute
controlAbsolute
Absolute
control
Absolute
control
Absolute
control
-1
-1
-1
-1-1GA3+0.035%
--1
1mg·l
1515
mg·l
GA3+0.035%
L77
(1x)
15
GA3+0.035%
L77
(1x)
15
L77
(1x)
15
mg·l
L77
(1x)
-GA3+0.035%
1
15
L77
(1x)
15
mg·l
GA3+0.035%
L77
(1x)
GA3 (1x)
GA
+0.035%
L77L77
(1x)
15mg·l
mg-1LGA3+0.035%
mg·l
GA3+0.035%
L77
(1x)
15
mg·l
GA3+0.035%
(1x)
3mg·l
-1
-1
-1
-1-1GA3+0.05%
1mg·l
1515
mg·l
GA3+0.05%
L77
(1x)
15
GA3+0.05%
L77
(1x)
15
mg·l
L77
(1x)
15
mg·l
L77
(1x)
-GA3+0.05%
1
15
L77
(1x)
153--1
mg·l
GA3+0.05%
L77
(1x)
GA3 (1x)
GA
+0.05%
L77L77
(1x)
15mg·l
mg-1LGA3+0.05%
mg·l
GA3+0.05%
L77
(1x)
15
mg·l
GA3+0.05%
(1x)
October
November
December
January
Oct
Oct
Nov
Dec
Jan
Nov
Dec
Jan
Nov
Dec
Jan
Oct
Nov
Dec
Jan
Oct
Nov
Dec
Jan
Oct
Nov
Dec
Jan
Oct
Nov
Dec
Jan
B
BB B
BB)
B
B
88 8 888
8
77 7 777
7
Peel coloration
coloration (mean
(mean ±± SE)
SE)
Peel
5
Peel coloration (mean ± SE)
6
El AG3 con surfactante probó ser altamente efectivo para
mantener la firmeza del fruto y retrasar el cambio de color del
epicarpio, tanto para naranjas ‘Valencia’ como para toronjas
99 9
mgGA3+0.1%
L GA3+0.1%
L77 (1x) 9 9 99
4040
mg·l
L 77 (1x)
BB
B)BB
B
B
Peelcoloration
coloration (mean
(mean ±±SE)
Peel
SE)
7
±
A
-1 -1
-1
-1
-1
-1
--1
1 GA3
--1
1GA
--1
1
-(2x)
1 -GA3+0.1%
- 1(1x)
-1
mg·l
GA3+0.1%
L77
(2x)
mg·l
GA3
(1x)
GA3
(1x)
20
mg·l
GA3+0.1%
L77
(2x)
20
mg·l
20
mg·l
GA3+0.1%
L77
(2x)
GA3
(1x)
2020
mg·l
L77
(2x)
20
mg·l
-GA3
1 GA3
1 GA3+0.1%
20
mg·l
(1x)
20 mg·l- 1 GA3 (1x)20
20
mg·l
GA3+0.1%
L77
2020
mg
L
GA
20
mg
L
L77
(1x)
20
mg·l
GA3+0.1%
L77
(2x)
20
mg·l
GA3
(1x)
mg·l
mg·l
L77
(2x)
20
mg·l
GA3+0.1%
L77
(2x)
mg·l
(1x)
3 (1x)
3+0.1%
B
8
S E)
RESULTADOS
1994 - 1995
-1
±
±
( m
5
f i r m
i n
±
6
e a n
Análisis estadístico. Con excepción de los datos de hojas
y frutos caídos, todos los resultados fueron convertidos a
rangos (Zar, 1999) y sometidos a análisis de varianza de dos
vías (ANDEVA) (SAS, 1998). Las comparaciones posthoc
se hicieron mediante pruebas de Scheffe (p< 0.05).
99 92099mg·l-1 GA3 (2x) 20
9LL77
-1
-1
-1
-1
-1 GA3
-1
-1GA3
-1GA3+0.1%
9
-1
-1
-1
-1
-1
-1
20
mg·l
GA3
(2x)
40
mg·l
L
77
mg·l
GA3
(2x)
40
mg·l
GA3+0.1%
(1x)
2020
mg·l
GA3
mg·l
GA3+0.1%
(1x)
-1
-1
40
mg·l
GA3+0.1%
L40
77
(1x)
20
mg·l
(2x)
40
mg·l
LL
77
(1x)
20
mg·l
GA3
(2x)
40
mg·l
GA3+0.1%
77(1x)
(1x)
mg·l
(2x)
mg·l
GA3+0.1%
L77
77
(1x)
9
Ne wt o n s
Determinación del periodo óptimo de cosecha de naranja.
El efecto del AG3 sobre la extensión de la cosecha de naranja
fue evaluado durante la temporada 1992-1993, en una parcela
experimental cuya fruta no fue cosechada, con el fin de
determinar si el tratamiento con AG3 permitiría retener la fruta
en los árboles más allá del periodo convencional de cosecha en la
región. El umbral de cosecha fue fijado por productores locales,
en 13 frutos caídos por árbol, a partir del 31 de marzo (i.e., toda
la fruta que queda en el árbol es usualmente cosechada en esa
fecha). Los productores consideraban que más de 13 frutos caídos
por árbol resultaba en pérdidas económicas (Bigurra, 1995).
1992
--- 1993
1992
1992
1993
1992
1993
1992
--- 1993
1993
1992
- 1993
1992
1993
-1
-1
-1GA
-1
Absolute
control
20
mg·l
-1
L77
(1x)
Absolute
control
20
mg·l
-1
GA3+0.1%
L77
(1x)
Absolute
control
mg·l
GA3+0.1%
L77
(1x)
20
mg·l
-1 GA3+0.1%
L77
(1x)
Absolute
control
20
mg
LGA3+0.1%
L77
(1x)
Absolute
control
20
mg·l
GA3+0.1%
L77
(1x)
Absolute
control
20
mg·l
GA3+0.1%
L77
(1x)
Absolute
control
20
mg·l
-1
L77
(1x)
3+0.1%
Absolute
control
20
mg·l
GA3+0.1%
L77
(1x)
47
Oct
0 0 000
0
October
November
December
Oct
Nov
Dec
Oct
Nov
Dec
Nov
Dec
Jan
Nov
Oct
Nov
Dec
Oct
Nov
Dec
Oct
Nov
Dec
Oct
Nov
Dec
Time
of
year
Time
of
year
of
year
Time of year Time
Time
of
year
Time
of
year
Time
of
year
January
Jan
Jan
Jan
Jan
Jan
Jan
Time
of year
Time
of year
Figure 1. Doses of GA 3 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.
Martín Aluja et al.
48 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Control fruit senesced faster than GA3-treated fruit. In the 19941995 season, peel firmness also differed significantly (twoway ANOVA, F3, 228= 124.33, p< 0.0001 months; F2, 228= 26.16,
p< 0.0001 treatment; F6, 173= 1.58, p< 0.154 months∗treatment).
Fruit coloration during this year was also significantly
different between months and treatments (two-way ANOVA,
F3, 228= 82.82, p< 0.0001 months; F2, 228= 34.12, p< 0.0001
treatment; F6, 228= 2.43, p= 0.027 months∗treatment); all treated
fruit was greener than control fruit.
‘Ruby Red’. Sin embargo, la aplicación conjunta de AG3 con
surfactante causó un incremento significativo en la caída de
hojas pocas semanas después de la aplicación. La dosis de 15
mg L-1 AG3 y surfactante incrementó significativamente el
peso del fruto, esto se observó tanta para toronjas como para
naranjas. Finalmente, en el caso de las naranjas, el AG3 en
combinación con surfactante disminuyó significativamente
la caída de frutos al final de la temporada, la extensión de la
cosecha se prolongó por un periodo de hasta seis semanas.
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
significant differences between treatments (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< 0.0001 months;
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)
(Figure 2). Dependent effects on peel firmness and color were
detected in relation to GA3, surfactant concentrations.
Efecto del AG3 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= 0.0038 mes∗tratamiento). La fruta tratada
con AG3 y surfactante fue más firme que aquella tratada
solamente con AG3, mientras que la fruta control fue la menos
firme. El efecto sobre la coloración del epicarpio dependió de
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
aplicaciones de 20 mg L-1 + 0.1% L77 mantuvo su verdor por
un periodo más prolongado que aquella tratada con otras dosis.
19921992
- 1993
- 1993
1992
-- 1993
1992
1993
1992
- 1993
Peel firmness
firmness (mean
(mean ±± SE)
SE) in
in Newtons
Newtons
Peel
Peel firmness (mean ± SE) in Newtons
Peel
firmness
(mean
± SE)
in Newtons
Peel
firmness
(mean
± SE)
(N)
A
9
8
7
6
A
AA)
A
-1
-1
-1GA3+.05%
10 mg·l
GA3+.05%
(1x)
20) mg·l
GA3
(2x)
10
L-1mg·l
GA
+L77
0.05%
(1x
20
L-1-1-1(2x)
GA3(2x)
(2x)
10-1mg
mg·l
GA3+.05%
L77L77
(1x)
20-1mg·l
GA3
10
L77
(1x)
20
mg·l
GA3
10
mg·l
L77
(1x)
20-1mg
mg·l
GA3
(2x)
3 GA3+.05%
999
8
88
8
8
888
7
77
7
7
777
6
66
Dec
December
March
DecDec
Jan Jan
Feb Feb
Mar
Dec JanJanuary
Jan FebFebruary
Feb MarMar
Mar
6
6
B
Peel
coloration(mean
(mean
± SE)
Peel coloration
± SE)
88
77
6
66
5
55
4
44
3
33
2
Peel coloration
coloration (mean
(mean ±± SE)
SE)
Peel
B)
2
1
1
Absolute
control
Absolute
control
Absolute
control
Absolute
control
Absolute
control
-1GA3+0.05%
-1
-1GA3+0.05%
mg·l
L77
(1x)
GA
(1x)
GA
L77(1x)
(1x)
15 mg
15L-1mg·l
L77 (1x)
15
L77
15-1mg·l
mg·l
GA3+0.05%
L77
(1x)
3GA3+0.05%
3+0.05%
10 10 10
10
10
9
7
3
A
11 11 11
11
11
9
88
4
GA3
(1x)
GA3(1x)
(1x)
20
mg
L (1x)
20 mg·l
GA3
20
GA3
20-1mg·l
mg·l
GA3
(1x)
20 mg·l
GA3+0.1%
L773+0.1%
(2x)
20
mg
L-1-1-1GA3+0.1%
GA
L77(2x)
(2x)
20-1mg·l
GA3+0.1%
L77 (2x)
20
L77
20-1mg·l
mg·l
GA3+0.1%
L77
(2x)
99
7
5
19941994
- 1995
- 1995
1994
--1992
1995
1994
1995
- 1993
-1
-1
-1
9
8
6
20
-1(1x)
-1
-1(1x)
10 mg·l
GA3
10
L-1mg·l
GA
(1x) (1x)
10-1mg
mg·l
GA3
10
10
mg·l
GA3
(1x)
3GA3
10 10
10 10
10
B
Peel coloration (mean ± SE)
control
Absolute
control
Absolute
control
Absolute
control
Absolute
control
A) A
A
A Absolute
11 11
11 11
11
mg·l-1
B
B
B
666
Dec DecDecember
Jan Jan January
Feb Feb February
Mar
Apr Apr Apr
May
March
AprilMayMay
May
Dec
Jan
Feb
Dec
Jan
Feb Mar Mar
Mar
Apr
May
B
B
BB)
10 10 10
10
9 9
99
8 8
88
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
22
2
2
11
Dec
December
January
Dec Dec
Jan Jan
Dec Jan
Jan
1
1
Feb
February
March
Feb Feb
Mar Mar
Feb Mar
Mar
77
666
555
44
33
22
11
1
Dec Dec
Jan JanJanuary
Feb FebFebruary
Mar Mar March
Apr Apr Apr
May
December
AprilMayMay
May
Dec
Jan
Feb
Mar
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Time of year
Time
of Time
year
Time
of year
of
Time
of year
year
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.
Figura 2. Dosis de plicación de AG3 y surfactante sobre la firmeza del epicarpio (A) y coloración (B) de naranja ‘Valencia’ durante
1992-1993 y 1993-1994. 1x o 2x= 1 ó 2 aplicaciones de los productos.
Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications
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
control trees. For oranges (Figure 3B) leaf drop also increased
in trees treated with GA3 and surfactant (two-way ANOVA,
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).
Number (mean ± SE) of fallen leaves
120
120
120
120
120
100
100
100
100
100
80
80
80
80
60
60
60
60
40
40
40
40
20
20
20
20
0
0
00
0
Grapefruit
A)
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< 0.0001 tratamiento; F6, 173= 1.58, p< 0.154
mes∗tratamiento). La coloración del fruto ese año también
fue diferente entre meses y tratamientos (ANDEVA, de dos
vías, F3, 228= 82.82, p< 0.0001 mes; 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.
ABSOLUTE CONTROL
ABSOLUTE
ABSOLUTE CONTROL
CONTROL
140
Absolute
ABSOLUTE
15 ppm-1 control
GA3CONTROL
+ 0.035% L77 (1x)
15
mg
L
GA
0.035%
L77
(1x)
3+ +
15
ppm
GA3
0.035%
L77
(1x)
15 ppm GA3 + 0.035% L77 (1x) 120
15mg
ppm
GA3
0.035%
L77(1x)
(1x)
15
L-1 GA
0.05%
L77L77
(1x)
3++
0.05%
15
15 ppm
ppm GA3
GA3 ++ 0.05%
0.05% L77
L77 (1x)
(1x)
15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x) 100
b
b
49
Orange
B)
a
10
L-1 GA
(1x)(1x)
3 + 0.05% L77
10mg
ppm
GA3+0.05%
L77
(1x)(1x)
20
L-1 GA
3 + 0.05% L77
20mg
ppm
GA3+0.05%
L77
a
20
L-1 GA
3 (2x)
20mg
ppm
GA3
(2x)
20
L-1 GA
3 (1x)
20mg
ppm
GA3
(1x)
10
L-1 GA
3 (1x)
10mg
ppm
GA3
(1x)
Absolute
control
ABSOLUTE
CONTROL
80
80
60
60
a
a
OCT
October
OCT
OCT
OCT
a
a
NOV
November
NOV
NOV
NOV
a
a
40
40
a
20
20
b
b
b
b
b
b
b
b
b
0
DIC
December
DIC
DIC
DIC
b
Time of year
November
NOV
December
DIC
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).
Figura 3. Dosis de AG3 y surfactante sobre la caída de hojas en toronjos ‘Ruby Red’ (A) y naranjos ‘Valencia’ (B), un mes después
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).
GA3 effect on fruit weight. From a grower’s perspective, a
highly positive effect of GA3 and surfactant applications was
a significant increase in grapefruit weight during the 1993-94
seasons (two-way ANOVA, F3, 320= 50.4, p< 0.0001 months;
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
1.87 t ha-1. Treated orange (same dose as above) also weighed
significantly more than untreated ones (two-way ANOVA,
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
reduced in treated trees at the end of the harvest season, when
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< 0.0001 mes; F1, 1716= 250.31, p< 0.0001 tratamiento; F5, 1716=
9.44, p< 0.0067 mes∗tratamiento) como para la coloración del
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
dependientes sobre firmeza del epicarpio y color en relación a la
concentración de AG3 con surfactante y aplicaciones repetidas.
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-way ANOVA, F3, 1896=
39.6, p< 0.0001 months; F5, 1896= 11.13, p< 0.0001 treatment;
F15, 1896= 1.63, p=0.06 months∗treatment) (Figure 5A).
9
9
99
8
8
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
Weight of 3 fruits in kg (mean ± SE)
10
10
11
ABSOLUTE
CONTROL
ABSOLUTE CONTROL
Absolute
control
ABSOLUTE
CONTROL
GA3 +15
0.05%
L77
(1x)
15
L-1GA3
15mg
ppm
0.05%
L77
(1x)
ppm
GA3
+
0.05%
L77
(1x)
15 ppm GA3 + 0.05% L77 (1x)
88
77
66
a
ab
a
bc
bc
cd
cd
d
55
44
33
22
11
00
OCT
OCT
NOV
OCTNOV
October
Orange
B)
Grapefruit
Weight of 14 fruits in kg (mean ± SE)
A)
10
10
Efecto de AG3 sobre la caída de hojas. Durante los tres años
de estudio, todos los tratamientos con AG3 en combinación
con surfactante causaron en toronja, poco después de
DEC
NOVDEC
November
JAN
DECJAN
December
0.8
0.8
b
a
ab a
a
ab
b
ab
a
a
MAR
March
APR
April
a ab
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
00
DEC
JAN
FEB
December
January
February
JAN
January
MAY
May
Time of year
Figure 4. Effect of 15 mg L-1 GA3 and 0.05% Silwet L-77 on ‘Ruby Red’ (A) and ‘Valencia’ orange (B) weight during the 1993-1994.
Columns headed by the same letter are not statistically differentA(scheffe posthoc test, α > 0.05).
ppm sobre
GA3 (1x)el peso de toronja ‘Ruby Red’ (A) y naranja ‘Valencia’ (B) durante
Figura 4. Efecto de 15 mg L-1 de AG3 y 0.05% Silwet10
L-77
10 ppm GA3+.05% L77 (1x)
1993-1994. Las columnas con la misma letra
no son significativamente distintas (pruebas de Scheffe, α > 0.05).
20 ppm GA3 (1x)
10
L-1 GA3+.05%
GA3 + 0.05% L77
L77 (1x)
10mg
ppm
(1x)
20 ppm GA3+.05% L77 (1x)
B)
20 ppm GA3 (2x)
ABSOLUTE CONTROL
ppm
GA3
+ 0.05% L77 (1x)
66 2020mg
L-1 GA
3 + 0.05% L77 (1x)
20
L-1 GA3+.05%
GA3 + 0.05% L77 (1x)
20mg
ppm
(1x)
55 1010mg
ppm
GA3
0.05%
L77
(1x)
L-1 GA
0.05%
L77
(1x)
3 ++
ABSOLUTE
CONTROL
Absolute
control
L-1 GA
44 2020mg
3 (2x)
ppm
GA3
(2x)
DEC
14
12
10
8
A
10
L-1 GA3
GA3 (1x)
10mg
ppm
(1x)
20
L-1 GA3
GA3 (1x)
20mg
ppm
(1x)
10
L-1 GA3
GA3 (2x)
20mg
ppm
(2x)
Treatment
MEAN (+SE) ORANGES DROPPED
Number (mean ± SE) of oranges dropped
A)
6
4
ppm
GA3
(1x)
L-1 GA
3 (1x)
33 2020mg
L-1 GA
ppm
GA3
(1x)
3 (1x)
22 1010mg
2
0
B
Controlcontrol
11 Absolute
December
DEC
January
JAN
February
FEB
Time of year
March
MAR
April
11
APRIL
April 15
APRIL
15
April 30
APRIL
30
May
MAY15
15
Harvest extension
HARVEST
EXTENSION
TIME OF YEAR
Figure 5. A) Five GA3 doses and surfactant
applications on ‘Valencia’ orange fruit drop in 1992-1993. B) effect of same five different
GA3 and surfactant doses in an experimental plot in which fruit were not harvested to determine if GA3 treatments
would
to retain fruit past the conventional harvest period in the region. 1x or 2x= 1 or 2 applications.
JAN
FEBallow trees
MAR
Figura 5. A) Cinco dosis de AG3 y surfactante sobre la caída de frutos de naranjas ‘Valencia’ en 1992-1993. B) efecto de tratamiento
TIME OF con
YEAR
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.
GA3 effect on orange harvest delay. Results obtained during
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
su aplicación, un incremento significativo en la caída de hojas
(Figura 3A) (ANDEVA, de dos vías F2, 81= 108.92, p< 0.0001
mes; F2, 81= 19.42, p< 0.0001 tratamiento; F4, 81= 24.19, p<
0.0001 mes∗tratamiento). Para naranjas (Figura 3B) la caída
de hojas se incrementó únicamente en árboles tratados con
Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications
with a surfactant allowed the grower to harvest fruit up to
six weeks later than control trees and 15 days later than trees
treated with GA3 alone (without surfactant). Treatments that
retained fruit on the tree for the longest time were 10 mg L-1
GA3 plus 0.05% L-77 (1 application) and 20 mg L-1 GA3 plus
0.05% L-77 (1 application) (Figure 5B).
DISCUSSION
An economic perspective on the results of the application
of AG3 in citric orchards in the State of Veracruz.
Believe that results have important practical implications
in terms of orchard management and economics. First, GA3
applications significantly increased the average weight of
fruit. On average, weight increased 34 g and 29 g per fruit,
for oranges and grapefruit, respectively. We highlight the fact
that the weight increase alone can be potentially important in
terms of economic gains. Considering a mean average yield
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
potential 85 tons yield increase, which represents thousands
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
that significantly more GA3-treated fruit maintained market
quality (i. e., heavier, tougher skin and better coloration) after
the peak harvesting period was over, opens up a possibility
for the Veracruz orange growers to extend the harvest season
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
surfactant Silwet L-77 appeared to enhance the effectiveness
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
51
AG3 en combinación con surfactante (ANDEVA, de dos
vías, F1, 228= 113.48, p< 0.0001 mes; F5, 228= 22.98, p< 0.0001
tratamiento; F5, 228= 35.65, p< 0.0001 mes∗tratamiento).
Efecto de AG3 sobre el incremento en peso del fruto. 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, de dos vías, F3, 320= 50.4, p< 0.0001 mes;
F1, 320= 31.376, p< 0.0001 tratamiento; 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
en comparación con la fruta sin tratar (ANDEVA, de dos vías,
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)
(Figura 4B). En promedio, el peso de la naranja se incrementó
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;
F 5, 1896= 11.13, p< 0.0001 tratamiento; F 15, 1896= 1.63,
p= 0.06 mes∗tratamiento) (Fig. 5A).
Efecto de AG3 sobre la extensión de la cosecha de naranja.
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
frutos caídos bajo la copa de árboles después de marzo 31). Los
tratamientos deAG3 en combinación con surfactante permitieron
al productor extender la cosecha hasta por seis semanas en
comparación con el control y 15 días más en comparación con
los árboles únicamente tratados con AG3 (sin surfactante). Los
tratamientos que retuvieron la fruta en el árbol por más tiempo
fueron 10 mg L-1 AG3 + 0.05% L-77 (1 aplicación) y 20 mg L-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. Creemos que los resultados tienen implicaciones
prácticas en términos económicos y de manejo de huertos.
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
compared with untreated plots (7 t ha-1) represents an average
increase of 17% in overall yield. In our opinion, such a scenario
would render the GA3 applications highly profitable.
In addition to the above, GA3 (applied with or without a
surfactant) is not toxic and does not harm beneficial insects
(Greany et al., 1994). Furthermore, GA3 has been proven to
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
the GA3 is much less effective, had that the females manage
to evade the toxic barrier of the fruit being deposited their
less egg far from the same (Birke et al., 2006).
Effect of GA3 on fruit characteristics and leaf drop. This
study confirms the usefulness of GA3 in helping sustain
early season properties (e. g., peel firmness) of both ‘Ruby
Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges. The effect of GA3 on
peel firmness and peel coloration was most apparent when
GA3 was applied in conjunction with a surfactant. Treating
grapefruit with two applications of 20 mg L-1 GA3 and 0.1%
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’grapefruit peel softening and colour change
(Greany et al., 1987; McDonald et al., 1987).
Although GA 3 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.
For oranges, leaf drop accelerated one month after treatments
in both control and trees treated with 20 mg L-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
the case of grapefruit, treatments of 15 mg L-1 GA3 + 0.035%
L-77 and 15 mg L-1 GA3 + 0.05% L-77 presented the highest
leaf drop compared to control trees.
Martín Aluja et al.
En primer lugar, las aplicaciones de AG3 incrementaron
significativamente el peso promedio del fruto. En promedio
el peso aumentó 34 g y 29 g por fruta para naranjas y toronjas,
respectivamente. Subrayamos el hecho que el incremento
de peso, por sí solo, puede ser potencialmente importante
en términos de ganancia económica; si consideramos un
rendimiento promedio de 50 000 naranjas ha-1 para un pequeño
productor con capital limitado (Aluja et al., 1996), 34 g
por fruta implicaría un incremento total aproximadamente
1.7 t ha-1, lo cual representa un beneficio potencial que no debe
soslayarse. Considerando un tamaño promedio de 50 ha por
huerto de cítricos, existe el potencial para un incremento en
rendimiento de 85 toneladas, que representa miles de dólares
de acuerdo a los precios vigentes. Es importante subrayar que
el incremento significativo en peso puede lograrse con la dosis
baja (15 mg L-1 + 0.05% L-77 de AG3).
Otro efecto positivo del tratamiento con AG3 y surfactante fue
la reducción en la caída de naranjas, particularmente al final de
la época de cosecha (Figura 5A). Este efecto, además del hecho
de que significativamente más fruta tratada con AG3 mantuvo
la calidad exigida por el mercado (i. e., mayor peso, fruto más
firme y mejor coloración) después del pico de la temporada de
cosecha, permitiría que los productores de naranja ‘Valencia’
del estado de Veracruz extiendan la cosecha hasta el mes de
mayo. Las dosis más efectivas fueron 10 mg L-1 AG3 + 0.05%
L77 (1 aplicación) y 20 mg L-1AG3 + 0.05% L-77 (1 aplicación).
En ambos casos, el surfactante Silwet L-77 incrementó la
efectividad de los tratamientos con AG3 (Figura 5B).
De acuerdo con un estudio económico realizado por nuestro
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
incrementan hasta en ocho veces al final de la temporada (mayo
a agosto). Por ejemplo, una ganancia adicional de $190 dólares
ha1, podría obtenerse si la fruta fuese ofertada al mercado
nacional en mayo. Esto, aunado al hecho de que los rendimientos
se incrementan hasta en 8.5 t ha-1 para fruta tratada comparada
con bloques sin tratar (7 t ha-1), representa un incremento
promedio del 17%. En nuestra opinión, este escenario
convertiría las aplicaciones de AG3 en altamente redituables.
Aunado a lo anterior, el AG3 (aplicado con o sin surfactante)
no es tóxico y no daña a insectos benéficos (Greany et al.,
1994) e incluso, el AG3 ha probado ser un método efectivo
para controlar moscas de la fruta (A. suspensa) cuando las
poblaciones son muy bajas (Greany et al., 1994). En el caso
de la mosca mexicana de la fruta, A. ludens, el efecto del AG3
Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications
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. Citrus trees in Veracruz are, for the most part, under
severe nutrient, water balance and climatic stress. Applying a
plant growth regulator to these types of trees with the goal of
maximizing productivity, could backfire in the long run, 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.
The results are encouraging as they open up the possibility of
combining GA3 treatments with applications of the synthetic
host marking pheromone of Anastrepha ludens (Aluja et al.,
2009). The synergy of these two biorational management
mechanisms will undoubtedly foster the development
of more environmentally-friendly fruit fly management
schemes, particularly for economically important fruit flies
(Aluja and Mangan, 2008).
CONCLUSIONS
The GA3 application in conjunction with a surfactant
delayed citrus senescence, increased fruit weight and
extended the harvest period, all of which are likely to result
in economic benefits for citrus growers. Further studies
testing other surfactants are necessary to reduce secondary
effects such as defoliation.
53
es mucho menos efectivo, debido que las hembras logran
evadir la barrera tóxica del fruto depositando sus huevecillos
lejos de la misma (Birke et al., 2006).
Efecto de AG3 sobre características del fruto y caída de la
hoja. Este estudio confirma la utilidad del AG3 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 de AG3 y 0.1%
Silwet L-77 produjeron la toronja más firme y verde, mientras
que una sola aplicación de 20 mg L-1 AG3 y 0.05% Silwet L-77
produjo las naranjas más firmes y verdes (Figura 1 y 2). El
efecto observado dependiente de la dosis, coincide con otros
reportes que indican que elAG3 en combinación con diferentes
concentraciones de Silwet L-77 retrasa el reblandecimiento
del epicarpio y el cambio de color de toronjas ‘Marsh’(Greany
et al., 1987; McDonald et al., 1987).
Aunque el AG3 retrasó la senescencia, también incrementó
la caída de hojas. Coggins et al. (1965) quienes evaluaron
varios cultivares de cítricos en California, 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 de AG3.
Para naranjas la caída de hojas se aceleró un mes después
de los tratamientos tanto en árboles control como en árboles
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 de AG3 con
surfactante provocaron mayor caída de hojas, en comparación
con árboles control durante el mes de noviembre (Figura 3B).
En el caso de la toronja los tratamientos con 15 mg L-1 de AG3
+ 0.035% L-77 y 15 mg L-1 de AG3 + 0.05% L-77 presentó la
mayor caída de hojas en comparación con el control.
Con base en los resultados obtenidos, queda claro que aún es
necesario establecer qué dosis de surfactante es la adecuada.
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
generar una defoliación rápida del árbol con los consiguientes
Martín Aluja et al.
54 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
ACKNOWLEDGMENTS
The Bigurra-Armida family allowed us to work in their citrus
grove. A. Zuñiga, I. Jácome, M. López, J. Piñero, A. Vázquez,
E. Piedra, O. Díaz, C. Ruiz and A. 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
anonymous reviewers provided valuable comments on earlier
drafts. N. Righini, A. Anzurez-Dadda and S. Tamez-Cruz
format the manuscript and the figures. USDA-ARS (Specific
Cooperative Agreement No. 58-661563-006), ABBOTT
Laboratories, Fondo de Estudios e Investigaciones Ricardo J.
Zevada, and the Mexican Campaña Nacional Contra Moscas
de la Fruta provided financial support.
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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
si el clima local y el microclima de la huerta también influyen
en la caída de hojas observada en este estudio.
Basado en lo anterior, la lección aprendida lleva implícito el
hecho que la transferencia de tecnología novedosa a huertos
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,
desbalance hídrico y estrés climático. Aplicar un regulador
de crecimiento a este tipo de árboles con el propósito de
maximizar la productividad, podría provocar una masiva
caída de hojas, hecho que como se mencionó anteriormente,
podría resultar contraproducente en el largo plazo. Por
lo tanto, consideramos que el AG3 en combinación con
surfactante debe ser aplicado a las dosis más bajas posibles
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
Delaying senescence of ‘Ruby Red’ grapefruit and ‘Valencia’ oranges by gibberellic acid applications
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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*
METHODOLOGICAL ANALYSIS OF THE SPATIAL DISTRIBUTION OF
RAINFALL AND THE AVERAGE DAILY STIMATION
Mauro Íñiguez Covarrubias1, Waldo Ojeda Bustamante1§, Carlos Díaz Delgado2, Khalidou Mamadou Bâ2 y Roberto Mercado
Escalante1
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac 8532. Colonia Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C. P. 62550. Fax. 01 777 3194220. ([email protected]
imta.mx), ([email protected]), ([email protected]). 2Universidad Autónoma del Estado de México. Cerro de Coatepec s/n. Toluca, México. Fax. 52 722
2965550. ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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
importante en estudios de las ciencias del agua. La metodología
propuesta requiere de la construcción de un variograma,
elaborado por un ajuste de datos experimentales de un campo
de tormenta, que sirva como base para generar la distribución
espacial de la lluvia con la aplicación del método geoestadístico
del “krigeado”. Esto permite determinar la precipitación media
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
y β del variograma ajustado a un modelo esférico. Para validar
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
de Aguascalientes y Zacatecas. Los resultados muestran una
relación única de la lluvia media diaria con la distribución
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
* Recibido: abril de 2010
Aceptado: febrero de 2011
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: promedio aritmético, polígonos de Thiessen,
método de isoyetas y método de krigeado lineal.
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.
Palabras clave: krigeado, polígonos de Thiessen,
precipitación media, variograma.
Key words: average rainfall, Kriging, Thiessen diagrams,
variogram.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
La estimación de los recursos hídricos de una cuenca, que
incluye sus áreas de agricultura de riego y temporal, demanda
conocer la distribución espacial de la precipitación. Es difícil
obtener dicha representación cuantitativa de la precipitación,
insumo básico de los modelos relación lluvia-escurrimiento,
ya que es un fenómeno intermitente con alta variabilidad
espacial y temporal, usualmente dicha variable se estima
sólo en algunos puntos de monitoreo de una cuenca a través
de una red de pluviómetros (Mirás-Avalos et al., 2007).
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).
La interpolación espacial de la lluvia se ha estudiado
con diferentes enfoques dependiendo de la aplicación,
información disponible y precisión requerida. El principio
básico de la mayoría de los métodos es transformar
los valores puntuales de la precipitación, a través de
ponderadores espaciales, para representar la distribución de
la precipitación sobre una superficie (Damant et al., 1983).
Los métodos más usados para estimar el promedio espacial
de la precipitación a partir de datos observados en estaciones
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, generando una distribución espacial no uniforme
pero asumiendo una variación lineal entre estaciones. Una
de las limitaciones del método de Thiessen está en que la
ponderación es fija, independientemente de la variabilidad
temporal y espacial de la tormenta. Aunque el método de
las isoyetas mejora esta limitación al generar isoyetas para
cada tormenta, es tedioso por la planimetría requerida para
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
aplicación de la variación espacial de la lluvia diaria usando los
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
Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria
polígonos de Thiessen para simular la relación lluvia-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
otras aplicaciones, como herramienta de interpolación para
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). El uso de métodos geoestadísticos,
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
una herramienta muy útil, ya que el error de la estimación no
depende directamente de los datos sino del patrón espacial
de los datos y de la semivarianza del variograma generado
(Burrough y McDonnell, 1998).
59
an application of the spatial variation of daily rainfall
using the Thiessen diagrams to simulate the rainvolume 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).
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
parámetros son ajustados con datos experimentales. Existen
varios modelos teóricos que pueden generarse para ajustar
variogramas de variables. Aunque se han reportado diversos
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.
A variogram is a mathematical model that defines the
spatial dependence of the variable under study with
spatial interpolation purposes (Goovaerts, 2000), and its
parameters are adjusted with experimental data. There are
several theoretical models that can be created to adjust
variable variograms. Although there have been diverse
studies to define the hydrological variables spatially using
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.
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.
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.
Mauro Íñiguez Covarrubias et al.
60 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIALS AND METHODS
La aplicación se realizó para la cuenca del río Juchipila,
considerado conjuntamente con el río Calvillo y afluentes
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 km 2,
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).
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; it normally rains in the entire basin few days a year.
The information on daily rainfall, which is the basis for this
study, comes from 63 different weather stations (Figure 1).
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
eliminaron los días que no presentaron lluvias en la cuenca,
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
la cuenca estudiada que corresponden a los días 111 y 149.
Con los datos de la lluvia ERIC III de las 63 estaciones
(Cuadro 1), se construyó el variograma experimental para
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
n
2520000
2500000
Latitud (unidades, UTM)
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.
2540000
2480000
Zacatecas
2460000
2440000
Jalisco
Aguascalientes
2420000
2400000
Jalisco
2380000
680000
660000
700000
720000
740000
Longitud (unidades, UTM)
760000
780000
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.
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.
Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria
61
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).
Número Estación Latitud (UTM)
Aguascalientes
1
1003
735586
2
1005
771919
3
1007
773702
4
1009
737504
5
1010
754436
6
1011
740805
7
1012
727444
8
1014
775322
9
1017
764912
10
1018
765099
11
1019
768195
12
1021
766150
13
1023
737703
14
1027
761430
15
1030
779005
16
1074
763790
17
1078
724216
18
1080
756350
19
1083
781731
20
1089
760879
21
1090
775769
22
1091
735832
23
1095
753071
Jalisco
24
14003
687447
25
14026
668172
26
14101
750630
27
14127
751371
28
14135
682490
29
14145
750801
30
14153
660085
31
14318
699425
32
14331
667175
33
14347
680682
Longitud (UTM) Número Estación
Zacatecas
2421290
34
32002
2413010
35
32003
2429660
36
32013
2431290
37
32017
2470330
38
32019
2418050
39
32025
2412310
40
32026
2455170
41
32029
2460530
42
32032
2449460
43
32039
2449510
44
32042
2448370
45
32047
2418000
46
32051
2421700
47
32057
2422000
48
32070
2404010
49
32073
2421130
50
32086
2416070
51
32097
2443100
52
32099
2454930
53
32105
2429700
54
32106
2404680
55
32111
2427100
56
32113
57
32119
2470490
58
32120
2442580
59
32121
2384960
60
32124
2403810
61
32126
2453820
62
32136
2373890
63
32138
2425890
2419690
2439250
2431650
la cuenca; paso seguido, se seleccionó una dirección angular
θ que presenta el mayor gradiente pluviométrico, así como
la selección de la distancia o lag, h para lo cual se calcula la
semivarianza (∗) para valores de h, 2h, 3h, ..., nh, de acuerdo
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.
Latitud (UTM)
Longitud (UTM)
710350
737890
716799
701351
670770
708901
707573
693823
670723
722930
724616
754303
774753
673695
658544
716293
749503
736335
728214
729908
669544
710110
667610
728330
762380
754676
675592
772340
661705
721806
2528380
2539860
2434320
2430790
2392780
2406520
2506190
2379790
2397210
2364620
2465440
2540130
2487300
2409420
2372730
2470860
2520110
2370350
2500940
2384660
2505720
2393250
2494620
2493190
2488190
2517980
2424940
2507200
2469090
2445460
The study was performed in the period between 1949 and 1984.
The latter was chosen since there was complete information on
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, 105 events were analyzed, out of which only two
Mauro Íñiguez Covarrubias et al.
62 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Σ
nh
[z(xi)-z(xi)]2
|xi - xj|= |h|
1)
La interpolación entre los puntos del variograma
experimental, no garantiza la existencia tampoco unicidad
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.
(111 and 149). With rain data from ERIC III of the 63 stations
(Table 1), the experimental variogram was created for both
events, using the software Geopack (USDA/ARS, 1990).
Obtaining the variogram
As it starts off methodological describe the steps, presented to
detail by Samper and Carrera (1990), for the construction of
variogram, it fits of the model, validation and its application.
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.
ã(h) = á
|h|> β
h ≤â
2)
h >â
3



Donde, el parámetro α es el rango y define la distancia
h a la cual el valor del semivariograma es estacionario
y en consecuencia ref leja 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
permanece fijo, y se le conoce como meseta y representa la
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).
1
2N(h)
Σ
nh
[z(xi)-z(xi)]2
1)
|xi - xj|= |h|
The interpolation between the points of the experimental
variogram does not guarantee the existence or the uniqueness
of the solution of the Kriging system; therefore a model of
adjustment to the experimental variogram must be proposed
(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
parameters β and α, which were used to interpolate the storm
fields by Kriging. The spherical model has a linear behavior
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.
 h h 3 3
3 |h| |h|

3
ã(h) =αá 
− - 
|h| ≤ β
γ(h)=
 3
 22â β 2â 3 2β


|h|> β
γ(h)=
ã(h) =αá
3




3 h h
ã(h) = á 
−
 2 â 2â 3

|h| ≤ β
γ∗ (h)=
ã(h) = á
h >â
 h h 3 3
3 |h| |h|

3
ã(h) =αá 
− - 
γ(h)=
 3
 22â β 2â 3 2β


γ(h)=
ã(h) =αá

3 h h
ã(h) = á 
−
 2 â 2â 3

1
γ ∗ (h)=
2N(h)
h ≤â
2)
h >â
Where parameterαis the range and defines the distance
h at which the value of the semivariogram is stable, it
consequently reflects the spatial dependence and is known
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
maximum variability between pairs of nearby observations.
h >â
h ≤â
h ≤â
Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria
63
of the variable in the basin
ã  ã ... 1ã1n  To
ë11 model
ã spatial

 ã...
 ã distribution
  ë the
 the1 adjustment
 1  1 of the data observed to the spherical
 113  1n
  after
ã2 23  ã 2n... 1
ã 2n  ë12   ë 2  ã 2  ã 2 
 ã...
 ...
.  estimating
...
. .  ...... ......  model
.   and
.  .  the adjustment parameters and β, a
= 
was created to enable interpolation
⋅ = interphase


 ⋅  computer
. .  ...... 3)......  ...
.   .  .  . 
 ...
interphase is based on the solution to
ë n  ã n This
ën n3  0... 10  using
ë1n   Kriging.
 ãn 
 ã...
n
2
the
method
of
Kriging

 ...
  ì0   ì  1  1  (equation 3), for each of the points of
1 11

 previously
mesh
 11  1... 01  the

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
4)
conditionally defined as positive, the matrix of the system
Donde: γij= γ(xi-xj) y γi= γ(xi-x)
will always be regular, therefore the solution will always
Resolviendo el sistema matricial (ecuación 3) se
exist (Sampler and Carrera, 1990).
determinan los parámetros λi, donde Σi λi=1 , permiten
ã13  ã ... 1ã1n  ë11 
0  γãë0  ã 12  ã...
0 0 γ12ã12 γ13 ã13... ...
estimar el valor de la precipitación Z*(x0) al resolverse
γ1n ã11n γ11

  
   1121  13  1  1n
la ecuación 5.
ã2 23  ã 2n... 1
ã 2n  ë12 
...
γ2n ã12n γã2121  γãë20212  ã023  ã...
γã2121 0 0 γ23 ã 2...
3
n
... ...

 . . . . . .... ...
. .  ...... ......  ...
... . . ...
.  . ..  .  ...
3)  ⋅  . ⋅

. ... ... ... . =⋅ .  = 
. .
Z*(x0)= λi z(xi)
5)
. .  ...... ......  ...
. 
.   ..  .  ...
γ . γ . γ .... ...0 1... γ...
i=1
γëën
n
n1
n2
n3
ë
...
0
1
ã
ë
ë
ë
...
0
1
ë
ë
ë
...
0
1
 n1
  n 
 n1   n2n1n  n3n2  n n3 
n
2
n
3
Para el método de krigeado se propone una interpolación
 1... 01  ì0 
 1  ...
  11
 11 1 1 1 1... ...1 01  µ0
1
1
ì
1
1



  
   
esférica, sin sesgo y de error cuadrático medio mínimo
expresado por las expresiones 6 y 7.
4)
Where: γij= γ(xi-xj) yγi= γ(xi-x)
E [z* (x0) - z(x0)]= 0
6)
By solving the matrix system (equation 3) the parameters λi
E {[z* (x0) - z(x0)]2} mínima 7)
are determined, where Σi λi=1, helps calculate rainfall Z∗(x0)
when solving equation 5.
Una vez caracterizado el campo de tormenta de la
n
distribución espacial de la lluvia sobre la cuenca, se calcula
*
Z (x0)= λi z(xi)
5)
i=1
la precipitación media con la ecuación 8. Para ello se generó
otra aplicación computacional “lluvia-promedio”:
For the Kriging method, a spheric interpolation is proposed,
pj*aj
without any bias and a minimum average quadratic error
j=1
PMDi= A
8)
expressed by expressions 6 and 7.
ã1312
ã023
.
=
.
ë n3n2
1
 ã012

 ã021
 .

 .
 ë n1n2

 1
ã1...
1  1ë  ëã  ã
1
n ãë
  1n 1  1  1  1
ã1...2n ãë12n 2 1ë 2  ëã 2  ã 2
...
...  ....  ....  .  .
 ⋅  ⋅  = ⋅ =  =
...
... ....  ....  .  .


1...
0  ë0
1n 1ë n ãënn  ã n
0
...
1  1
0ì  0ì   ì1  1
ãã13 ã...
ã12 13 ãã...
 0
1
n1
3
 12
...
ã 23 ãã...
 ãã21023 0
2
n2
3
 . ..
...
. . ...
.
...

...
. . ...
.
...
 . ..
ë0...
 ëëën1n2n3 ëë...
n
2n
n
3
3

...1 1...
1
 111 1
 ã
 1
 ã 2
 .

 .
 ã n

 1









ã1...
1  1ë 
1
n ãë
  1n 1  1 
ã1...2n ãë12n 2 1ë 2 
...
...  ....  .... 
 ⋅  ⋅  = ⋅
...
... ....  .... 


1...
0  ë0
1n 1ë n ã
0
...
1  1
0ì  0ì  
ãã13 ã...
ã12 13 ãã...
 0
1
n1
3
 12
...
ã 23 ãã...
 ãã21023 0
2
n2
3
 . ..
...
. . ...
.
...

...
. . ...
.
...
 . ..
ë0...
 ëëën1n2n3 ëë...
n
2n
n
3
3

...1 1...
1
 111 1
Σ
 ã012

 ã021
 .

 .
 ë n1n2

 1
...
γ1n
...
γ2n
...
...
...
...
...0
 0

 ã 21
 .

 .
 ë n1

 1
ã11n γ 1
0  γãë0 
 1   1121 
ã12n γã2121  γãë20212 
...
... . . ...
.  . .. 
... . =⋅ . 
... ...
.
..
10 γën1  γëën 


 n1
1
n 
n
3
n
2n



...
1
0
µ
1
ì1 
1 ... 1  0
1  1
γ12ã12 γ13 ã13...
0 0 γ23 ã 2...
3
. . . ....
.
. ...
.
.
γn2ë γn3 ë ...
 0

 ã 21
 .

 .
 ë n1

 1
0 0

γã2121
 ..
.
γ .
 ën1n1
 11

Σ
Σ
T
Donde: PMD i= 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
y el porcentaje de superficie que ocupa respecto al área total.
Para cada evento se determina la distribución espacial de la
lluvia con el método de interpolación por krigeado.
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:
Σj=1p *a
j
PMDi= A
T
j
8)
Where: PMD i= 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).
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
muestra y se considera en esta investigación como criterio de
calidad del ajuste. La varianza se determina por la ecuación 9.
2
n
2 Σ1=n (xi-xei)
Se=
n-2
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 Y DISCUSIÓN
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 (Figura 2) tiene una plataforma definida, 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 (ecuación 10) y potencial (ecuación 11), donde
α y β son parámetros de ajuste.
ã(h) = á
3
|h|


2â β

3 h h
ã(h) = á 
−
 2 â 2â 3

3



 h
3
h
ã(h) =αá 1-exp(−
γ(h)=
3
2 â

ã(h) = á
γ(h)= α |h|β
h ≤â
h >â
10)
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
interest had be me discretized in cells or quadratic elements.
For this exercise cells were selected, measuring 6 km per
side. The lines or divisions of the basin were considered with
external and internal basins. This subdivision wade made by
hand. In this way, in each partial element, the variable and
the percentage of the surface occupied in respect to the total
area were defined. For each event, the spatial distribution of
rain is determined using the interpolation method by Kriging.
A parameter 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.
2
n
2 Σ1=n (xi-xei)
Se=
n-2
9)
2
Where: S e= variance; x i= 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 using the error calculation e= xi-xei of the events, to finally
calculate the variance of the errors with equation 9.
Finally, the average rainfall on the basin was calculated
using conventional techniques, such as arithmetic method,
the Thiessen diagrams and the isohyet method (graphic),
in order to compare them with the method of Kriging.
RESULTS AND 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
and β= 25 892. It is observed that the experimental variogram
(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.
h >â
h ≤â
Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria
30
65
Variograma experimental
Esférico
Exponencial
Potencia
25
γ(h)
20
15
10
5
0
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
(m)
Figura 2. Variograma experimental y modelos de ajuste.
Figure 2. Experimental variogram and adjustment models.
Cuadro 2. Valores del variograma experimental y ajustado.
Table 2. Valores del variogram experimental y ajustado.
Variograma experimental
Modelo de ajuste variograma
Esférico
Exponencial
Potencial
h (m)
0
3 105
13 420
24 469
γ(h)
0
1.29
10.28
15.67
γ(h)
0
2.38
9.89
16.18
γ(h)
0
3.75
11.72
15.82
γ(h)
0
11.07
14.77
16.62
36 382
47 715
59 541
71 466
83 004
95 490
20.94
23.89
15.26
16.21
22.23
18.02
19.28
19.35
19.35
19.35
19.35
19.35
17.82
18.68
19.08
19.25
19.33
19.37
17.97
18.95
19.8
20.52
21.14
21.73
ã(h) = á
h >â
3



 h
3
3
|h|


2â β

3 h h
ã(h) = á 
−
 2 â 2â 3

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.
h
ã(h) =αá 1-exp(−
γ(h)=
3
2 â

ã(h) = á
γ(h)= α |h|β
h ≤â
h >â
10)
11)
h ≤â
Análisis en la estimación de campos de tormenta con
modelo esférico
Table 2 presents the values of the experimental variogram,
for the three models studied (day 111).
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
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.
Mauro Íñiguez Covarrubias et al.
66 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
considerando β= 37 663 constante; el valor de la lluvia
media con este análisis no varió. Lo anterior significa
que el valor de lluvia media, no es función de la variación de
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.
2540000
n
2520000
Latitud (unidades, UTM)
2500000
2440000
Zacatecas
Jalisco
2420000
2400000
Jalisco
2380000
680000
660000
700000
720000
740000
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, which varied with values of ± 5 and considering
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).
2480000
2460000
Analysis of the calculation of storm fields with a spherical
model
760000
780000
Longitud (unidades, UTM)
Figura 3. Caracterización del campo de tormenta en mm
para el día 111.
Figure 3. Characterization the storm field in mm for day 111.
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 conventional methods: arithmetical average, Thiessen
diagrams, isohyet method and linear Kriging method.
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.
β (m)
Día (111)
Día (149)
15 000
1.09
1.917
20 000
0.92
1.748
25 000
0.8
1.7
27 000
0.747
1.721
Con los pares de valores β y lluvia media, para ambos eventos
analizados se obtiene la función de variación. Los valores de la
función se graficaron (Figura 4), y se observa que hay un valor
mínimo que resulta ser el valor que hace óptima la relación. Se
observa en la Figura 4 que al aumentar β partiendo del valor
óptimo, aumenta el valor de la precipitación media hasta llegar
30 000
0.677
1.804
35 000
0.6
1.952
40 000
0.652
2.129
45 000
0.795
2.268
55 000
0.892
2.303
Comparing the results obtained by applying all five methods
(Table 4), it was found that the average rainfall determined
with the proposed methodology was the lowest, and when
taking it as the reference, it turned out that the value determined
by the linear Kriging lineal is higher than 41%; the value
determined by the isohyet method is 19.5% higher; that for
Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria
al valor determinado de lluvia media por el krigeado lineal, lo
cual indica la influencia de la distancia del umbral del modelo;
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).
Promedio de la lluvia (mm)
2.5
67
the Thiessen diagrams 39%; and the arithmetic method 8%.
These values are for the first event analyzed; a similar tendency
was presented for the second event. In regard to the result of
the isohyet (graph) and linear Kriging methods, it should be
equal, since the isohyets are the same; hence the difference in
Día 111
Día 149
2
1.5
1
0.5
0
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
β (m)
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).
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:
promedio aritmético, polígonos de Thiessen, método de 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 de Thiessen
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 estimation of the average is due to the error related to
the manual representation of the average isohyet, as in the
practice (Figure 5).
Cuadro 4. Precipitación media en mm por cinco métodos.
Table 4. Average rainfall in mm using five methods.
Método
Precipitación media
(mm)
Día(149)
Día(111)
Polígonos de Thiessen
Método de las isoyetas gráfico
Método krigeado lineal
Método krigeado esférico
X
0.834
1.117
0.852
0.601
0.65
1.797
2.45
2.1
1.7
1.68
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
Mauro Íñiguez Covarrubias et al.
68 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
2540000
determined by the storm field using a linear Kriging (Table
5), and for the other methods it is not applicable, due to
the reasons mentioned above.
n
2520000
Cuadro 5. Varianza del error (mm2) por evento y modelo.
Table 5. Error variance (mm2) per event and model.
Latitud (unidades, UTM)
2500000
Evento
2480000
2440000
Día(111)
Día(149)
Zacatecas
2460000
Modelo krigeado
esférico
7.9
37.84
Modelo krigeado
lineal
8.2
39.47
Jalisco
Aguascalientes
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.
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
minimum values of the average rainfall over the basin (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.
Análisis de la varianza
CONCLUSIONS
2420000
2400000
Jalisco
2380000
680000
660000
700000
720000
740000
760000
780000
Longitud (unidades, UTM)
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
parámetros del modelo esférico. Se observa que la varianza
del error del campo de tormenta, determinado por el método
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
The storm field ascribable to the Juchipila river basin,
represented by the spherical model has the variogram among
those known as geometric anisotropy, since with the variation
of α average rainfall does not change; and for different values
of parameter α, range β does not change. Therefore, a storm
field can be represented with a spherical variogram, so there is a
single relation of such a field with the average rainfall of a basin,
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
distribution of rainfall, the method suggested be used, since
a basin can be defined using a storm field, more commonly
known as a rain distribution pattern.
End of the English version
Análisis metodológico de la distribución espacial de la precipitación y la estimación media diaria
manejo hídrico de una cuenca para cuantificar volúmenes
precipitados con mayor certidumbre. Los resultados
indican que los métodos tradicionales sobreestiman el valor
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
El campo de tormenta atribuible a la cuenca del río Juchipila,
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.
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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
Campo Experimental Cotaxtla. INIFAP. Carretera Veracruz-Córdoba, km 34. Veracruz, México. A. P. 429. C. P. 91700.Tel. 01 285 5960108. ([email protected]
gob.mx), ([email protected]). 2Campo 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. ([email protected]), ([email protected]). 3Campo experimental Iguala.
INIFAP. Carretera Iguala-Tuxpan, km 2. Iguala, Guerrero. C. P. 40000. Tel. 01 733 3321056. ([email protected]). 4Campo Experimental Huimanguillo. INIFAP.
Carretera Huimanguillo-Cardenas, km 1. Huimanguillo, Tabasco. C. P. 86400. Tel. 01 917 3750397. ([email protected]). §Autor para correspondencia: sierra.
[email protected], [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
Durante 2005 a 2008 se evaluaron, validaron y caracterizaron
híbridos de maíz con alta calidad proteínica, con los objetivos
de conocer su rendimiento, características agronómicas y
propiedades nutricionales e industriales. En 2005 se evaluaron
híbridos en las localidades de Cotaxtla, Tlalixcoyan e Ignacio
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
a la enfermedad del “achaparramiento”. En el ciclo primavera
verano 2006 se establecieron seis parcelas de validación en las
localidades de Cotaxtla, Mata de Agua, Tlalixcoyan, Ignacio
de la Llave, Martínez de la Torre y Rodríguez Clara, en el
estado de Veracruz. Los lotes fueron establecidos bajo diseño
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) y para la interacción G∗L, en las variables
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
* Recibido: septiembre de 2010
Aceptado: enero de 2011
Mauro Sierra Macías et al.
72 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
rendimiento de grano, días a floración masculina y femenina,
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.
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
with the traditional method for dough and tortillas. 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.
Palabras clave: Zea mays L., calidad de proteína,
harinización, nixtamalización, nutrición.
Key words: Zea mays L., flourization, nixtamalization,
nutrition, protein quality.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
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
buena productividad y 100 mil hectáreas son sembradas bajo
condiciones de riego, (Sierra et al., 2004). En esta superficie
se recomienda la siembra de híbridos, ya que estos expresan
al máximo su potencial genético bajo condiciones de clima,
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
la adaptabilidad de los genotipos, porque permite conocer la
respuesta a los diferentes ambientes, definidos por el clima,
suelo y manejo agronómico.
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.
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
de aptitud combinatoria general (ACG) y específica (ACE),
su comportamiento per se, su adaptación y producción de
semilla (González et al., 1990; Vasal et al., 1994; Vasal y
Córdova 1996; Espinosa et al., 1998; Ramírez et al., 1998).
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).
H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México
En México 31 millones de personas manifiestan algún grado
de desnutrición y 18 millones sufren desnutrición severa
(Espinosa et al., 2006; Chávez y Chávez, 2004), siendo el
sureste mexicano donde se concentra la mayor parte de esta
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
se traduce en bajo nivel nutritivo de la dieta basada en maíz,
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
necesario cubrir con importaciones que van de 5 a 7 millones
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 (SIAPSAGARPA, 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,
expresado en su versión homocigótica recesiva con mayor
contenido de lisina y triptófano, aminoácidos esenciales
en la alimentación (Mertz et al., 1964). Sin embargo, al
alto valor nutritivo se ligaban caracteres indeseables como
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
73
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
alternatives are to either increase the level of consumption
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-flourtortilla 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.
These genetic modifiers affect varieties, lines and hybrids
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.
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
agronómicas y mejor rendimiento con respecto a los testigos,
factores que representan una alternativa favorable para
incrementar los rendimientos de maíz y mejorar la nutrición
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
virtud de que posee mayor contenido de lisina y triptófano que
el maíz normal. Éste híbrido está formado por las líneas LT158,
LT159 y LT160, las dos primeras que en su origen fueron
líneas normales mismas que fueron convertidas al carácter de
alta calidad de proteína, forman la cruza simple que participa
como progenitor hembra, la cual por sus características
agronómicas, sanidad, alto rendimiento y estabilidad se puede
emplear en el Trópico Húmedo de México.
La línea macho LT160 cuenta con ocho autofecundaciones,
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
proveniente del CIMMYT; LT159 es una línea endogámica
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
derived from CIMMYT’s population 21; LT159 is another
similar endogamous line derived from CIMMYT’s
population 43. These parental lines have advantages with
regards to maintenance and commercial production by
companies and groups of producers, making its use among
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-1133300609 (SNICS, 2002).
H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México
registrado e inscrito por el INIFAP en el catálogo de
variedades factibles de certificación (CVC), ahora catálogo
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
lisina y triptófano, en endospermo, grano entero y tortillas,
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%. El color se midió en grano entero y en tortilla, usando el
colorímetro Mini Scan XE plus (Hunter Lab, modelo 45/0-L),
que descompone el color en tres variables: L* que representa
la luminosidad y cuyos valores van del 100, que corresponde
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= arctan a/b), que es un valor angular, el cual indica
el cuadrante correspondiente al color de la muestra en un
sistema cartesiano, donde el eje X corresponde a los valores
de a y el eje Y a los de b, donde 0°= color rojo-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.
75
In 2007 the following white grain hybrids were valuated
industrial and nutritional quality: H-564C, HQ-1, HQ-3 and
the yellow grain variety V-556AC, maize genotypes with
high quality proteins, in which physical, 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
Association of Cereal Chemists AACC (1998), Association
of Official Analytical Chemists AOAC (1984), and those
described in the Mexican regulations for maize used for
nixtamalization, NMX-034(1) (2002) as well as those stated
by Salinas and Vázquez (2006).
The evaluation of the quality of nixtamalized flour consisted
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
values of 100 (White) to 0 (black); scale a* registers positive
values when red tones are present and negative values in the
presence of green tones. Variable b* grades colors yellow
(+) to blue (-). Variables a* and b* were used to calculate the
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
axis represents values of a and the Y axis, values of b, where
0°= color red-purple; 90°= yellow; 180°= green; and
270°= blue (McGuire, 1992).
The final evaluation consisted in quantifying the percentage
of corneal endosperm, which had to be equal to or greater than
48%. The evaluation of hybrids was carried out by duplicates
(two samples per repetition). Therefore, the values presented
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,
Am and Af, which, according to the classification by Köppen
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, el registro ante el SNICS y la liberación oficial.
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
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.
Año
2001-2004
2004-2005
2005-2006
2006-2007
2007-2008
2009
Descripción de la actividad
Derivación de líneas de maíz con alta calidad de proteína
Formación y evaluación de híbridos trilineales de maíz con alta calidad de proteína
Producción de semilla de híbridos sobresalientes
Validación de híbridos sobresalientes en seis localidades del estado de Veracruz y del sureste de México en
terrenos de productores
Caracterización de híbridos sobresalientes de maíz y de sus progenitores
Determinación de la calidad industrial y nutricional
Registro ante el SNICS y liberación oficial del H-564C
Adaptación y rendimiento
H-564C se adapta a la región tropical del sureste de México en
altitudes de 0 a 1 200 msnm en climas Aw0, Aw1, Aw2, Am y
Af que de acuerdo con la clasificación de Köppen modificada
por García (1981), corresponde a los climas cálido húmedo y
subhúmedo. Particularmente, en evaluaciones durante 2005
bajo presión natural de la enfermedad del “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% al 0.05 de probabilidad, en relación con el testigo H-520
(Reyes, 1990). En la localidad de Cotaxtla, 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.
as corn stunt in Tlalixcoyan and Ignacio de la Llave,
Veracruz, (Table 2), H-564C yielded an average of
5.91 t ha-1 in three environments, significantly higher by 15%
to the 0.05 probability, than the control H-520 (Reyes, 1990).
In Cotaxtla, Veracruz, where the presence of the disease was
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; Vasal et al., 1994), which would help improve
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.
Cuadro 2. Rendimiento experimental del híbrido H-564C, en comparación con genotipos comerciales y experimentales de maíz
en Veracruz. Pimavera-verano, 2005.
Table 2. Experimental yield of the hybrid H-564C, in comparison to commercial and experimental genotypes of maize in Veracruz.
Spring-Summer, 2005.
Híbrido
H-564C
HQ3
HQ1
H-520
H-519C
X
DMS0.05
CV (%)
CME
Cotaxtla
7.49∗
7.18∗
7.47
7
5.66
6.69
1.26
11.42
0.58
Rendimiento grano (t ha-1)
Talixcoyan
Ignacio de la Llave
∗
5.11
5.13∗
4.71∗
5.74∗
∗
5.29
4.32
3.71
4.67∗
2.98
2.13
4.52
4.26
0.81
1.11
10.84
13.71
0.24
0.45
= significancia estadística (p= 0.05); DMS= diferencia mínima significativa; CME= cuadrado medio del error.
*
X
5.91∗
5.88∗
5.69∗
5.13
3.59
5.15
0.6
12.58
0.42
Porcentaje relativo
115
115
111
100
70
H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México
Las ventajas de rendimiento y características agronómicas
de estos híbridos, representa una alternativa en la producción
de maíz por los agricultores maiceros del estado de Veracruz,
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
(Sierra et al., 2007), se encontró que H-564C al igual que los
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.
77
Tolerance to corn stunt
In relation to damage by corn stunt in the plant and ear, and
considering the symptomatology which includes reddishyellow coloring in leaves in one third of the plants, 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
found that H-564C, as well as the experimental hybrids HQ3
and HQ1 and H-520, presented percentages of plants and
ears with significantly lower degrees of corn stunt and less
severe damage, in relation to control H-519C, the first maize
hybrid with high protein quality generated for the Mexican
tropics (Table 3). Particularly, H-564C presented 10.99% 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-564C registered average yields of 5.42 t ha-1, statistically
similar to H-520 (5.38 t ha-1), a normal maize hybrid released
more recently and 24% more than the synthetic variety VS536 (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 springsummer cycle of 2006, under rainy conditions, 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
H-564C
HQ3
HQ1
H-520
H-519C
X
DMS0.05
DMS0.01
CV (%)
CME
Plantas con achaparramiento (%)
10.99∗
10.71∗
13.8∗∗
15.5∗∗
31.14
21.67
6.57
8.69
17.01
13.59
Severidad del dañoa/
1.67∗
1.89∗
2.56∗∗
2.22∗
4.89
2.97
0.81
1.07
29.16
0.75
Mazorcas con achaparramiento (%)
7.36∗
12.79∗
11.16∗
18.27∗
36.93
21.83
12.18
16.11
25.09
1.17
= 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.
1/
Mauro Sierra Macías et al.
78 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
La validación a través de seis parcelas conducidas en 2006
(Cuadro 4), el H-564C registró rendimientos medios de
5.42 t ha-1, estadísticamente similar a H-520 (5.38 t ha1
), 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.
respectively, 56 days to male flowering and 57 to female
flowering; physiological ripeness is reached in 90 to 100 days
and harvest can be performed after 120 days. It is tolerant to
lodging, with a good aspect and plant and ear health, excellent
ear coverage, with 14 rows, white grain and a semi-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.
Cuadro 4. Rendimiento de grano (t ha-1) del híbrido H-564C en parcelas de validación del estado de Veracruz. 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.
Genotipo
H-564C
H-520
HQ3
HQ1
VS-536
X
CV (%)
DMS0.05
DMS0.01
CME
∗, ∗∗
Ignacio de
la Llave
6.65∗∗
5.49∗∗
5.8∗∗
5.73∗∗
5.06∗∗
5.21
13.97
1.68
2.44
0.52
Tlalixcoyan
Cotaxtla
5.18∗
4.5∗
5.2∗
4.98∗
3.64∗∗
4.23
16.38
1.57
2.25
0.48
7.74∗
7.33∗
7.78∗
7.31∗
6.58∗
7.02
8.55
1.36
1.95
0.36
Mata de
Agua
5.82∗∗
7.52∗
5.71∗
5.2∗∗
4.58
5.15
13.73
1.62
2.32
0.5
Martínez de
la Torre
4.98∗
4.15∗
4.02∗
3.82∗∗
4.15
3.91
10.85
1.01
1.46
0.18
Rodríguez
Clara
2.15
3.3∗
2.26
3.3∗
2.23
2.74
15.05
0.93
1.34
0.17
= significancia de los tratamientos con p= 0.05 y p= 0.01 respectivamente; DMS= diferencia mínima significativa.
Características agronómicas
En cuanto a sus características agronómicas, durante el ciclo
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,
la menor severidad y los porcentajes más bajos de mazorcas
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.
X
5.42
5.38∗
5.13∗
5.06∗
4.37
4.73
12.68
0.49
0.66
0.36
Porcentaje
relativo (%)
124
123
117
116
100
H-564C displayed the lowest percentages for plants with
symptoms, the least severity and the lowest percentages of ears
with stunt damage (Table 5 and Figure 1). This suggests that it
is adaptable and can be used for commercial maize production.
Cuadro 5. Características agronómicas del híbrido de maíz
H-564C, H-520 y VS-536 en Veracruz. Primaveraverano, 2006.
Table 5. Agricultural characteristics of maize hybrids
H-564C, H-520 and VS-536 in Veracruz. SpringSummer, 2006.
Característica
Altura de planta (cm)
Altura de mazorca
Días a floración
Aspecto de planta1/
Sanidad de planta1/
Mazorcas podridas (%)
Aspecto de mazorca1/
Sanidad de mazorca1/
Cobertura de mazorca (%)
H-564C
229
110
57
1.88
1.96
4.19
1.5
1.5
97.2
= escala 1 a 5, donde: 1= mejor y 5= peor.
1/
H-520
233
111
56
1.75
1.88
5.72
1.8
1.9
97.39
VS-536
234
118
55
2.46
2.58
6.38
2.35
2.45
93.2
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
transformación a tortilla se perdió 27%, de este aminoácido,
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).
H-564C
Figura 1. Aspecto de planta del híbrido H-564C.
Figure 1. Aspect of the hybrid H-564C plant.
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.
Genotipo
Aceite (%)
H-564C
4.23
HQ-1
4.41∗
HQ-3
4.28
V-556AC
4.23
DMS0.05
0.12
Maíz con alta calidad de proteína
Maíz normal (testigo)
Lisina (%)
Endospermo
0.233
0.23
0.262∗
0.248
0.006
0.289
0.21
Triptófano (%)
Grano entero
0.352∗
0.31
0.294
0.334
0.008
0.414
0.252
Endospermo
0.066
0.071∗
0.076∗
0.066
0.0057
0.072
0.045
Grano entero
0.086
0.075
0.104∗
0.081
0.0126
0.0989
0.055
Tortillas
0.058
0.068
0.076
0.081∗
0.0059
0.903
0.05
= significancia de los tratamientos con p= 0.05; DMS= diferencia mínima significativa.
∗
Calidad nixtamalera
Content of lysine and tryptophan
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% de humedad en nixtamal y 3% de sólidos desprendidos.
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) para los maíces destinados a la elaboración de tortillas
(Cuadro 7 y 8).
From a nutritional point of view, high quality protein maize
contain more lysine and tryptophan in the endosperm than
the normal control, and displays values very similar to those
reported by literature on high-protein quality maize. 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).
Mauro Sierra Macías et al.
80 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
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.
Genotipo
Peso 100 granos (g) Peso hectolitrico kg hL-1 IF (%) Textura
Reflectancia
GE Harina
Color Hue (o)
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
2.45
1.12
7
2
1.1
0.24
> 74
< 40
> 55
DMS
NMX/034(2002)
φ
> 77
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.
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.
Humedad (%)
Fuerza (gF)
Color Hue (o)
H-564C
HQ-1
Nixtamal
47
46.9
Tortillas
43.4∗
43.9∗
Sólidos
(%)
3
3.6∗
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
NMX034(2002)
36-42
Genotipo
RTF
∗
1.55
1.51
2h
470.5∗
465.3∗
24 h
717.7∗
480.1
2h
91.3
90.6
24 h
91.4∗
91.7∗
0.9
<5
DMS= diferencia mínima significativa; RTF= rendimiento de tortilla fría; gF= gramo fuerza; (o)= tono de la coloración en el Hunter Lab; ∗= significancia de los tratamientos
con p= 0.05.
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, since it has white grains (85% reflectance rate)
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).
H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México
81
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-1of
processed maize).
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.
Hybrid H-564C complies with the specif ications 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).
Producción de semilla
Seed production
Para la producción de semilla con híbrido H-564C, se deben
establecer lotes aislados de desespigamiento, en los cuales
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.
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.
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).
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).
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.
Genealogía
LT158∗LT159
LT158
LT159
LT160
Rendimiento
de semilla (t ha-1) 2006A
5.36
SD
SD
2.32
SD= sin dato; A= ciclo otoño-invierno, B= ciclo primavera-verano.
Rendimiento
de semilla (t ha-1) 2006B
7.41
1.1
2.1
2.3
Rendimiento
de semilla (t ha-1) 2009A
5.59
2.16
2.07
1.26
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-564C y sus progenitores, debe producirse en lotes aislados,
separados de otros terrenos sembrados con maíz al menos 200
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
certificada deberá hacerse en una relación hembra: macho 4:2,
o bien 2:1, para lograr una buena polinización. En la formación
de la cruza simple hembra debe usarse como hembra la línea
LT158 y como macho la LT159, en una relación hembra:
macho de 4:2 o bien 2:1, las espigas de los progenitores hembra
deberán ser eliminadas antes de la emisión de polen.
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.
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
estos materiales puede ser producida en primavera-verano u
otoño-invierno. Sin embargo, la siembra de otoño-invierno
permite un mejor control de humedad en el suelo y humedad
relativa, pero sobretodo la oportunidad de cosecha, secado
y comercialización durante el ciclo primavera-verano.
Con relación a la fertilización, se recomienda aplicar 20%
adicional del nitrógeno recomendado para la producción de
grano y 30 unidades de potasio.
The increase in basic seed can be carried out in isolated
pollination batches in a surface of at least 1 000 m 2,
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 autumnwinter. 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.
CONCLUSIONES
CONCLUSIONS
El híbrido H-564C registró rendimiento competitivo, buena
cobertura de mazorca, así como aspecto y sanidad de planta y
mazorca, y tolerancia a la enfermedad del achaparramiento,
elementos que permiten recomendarlo para su siembra
comercial.
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.
El híbrido H-564C presenta características idóneas para
satisfacer la demanda de la industria de la masa y la tortilla, ya
que cumplen con las especificaciones de la norma mexicana
para maíces destinados al proceso de nixtamalización.
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.
El híbrido H-564C puede ser procesado exitosamente por
la industria de harina nixtamalizada, ya que desprende gran
parte de su pericarpio después de la nixtamalización.
Hybrid H-564C can be successfully processed by the
nixtamalized flour industry, since it releases a large
portion of its pericarp after nixtamalization.
H-564C, híbrido de maíz con alta calidad de proteína para el trópico húmedo de México
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.
83
The new maize hybrid has high quality protein, it is a
viable alternative for increasing yields, improve nutrition
and producing commercial-quality tortillas.
End of the English version
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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
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.
([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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
realizó recorrido en campo para solventar dudas. Se clasificó
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
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
* Recibido: marzo de 2010
Aceptado: enero de 2011
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
agrícola con 39% del total estatal (242 000 ha) y concentra el
mayor porcentaje de superficie bajo la modalidad de riego.
El bombeo de pozos profundos es la actividad más empleada
para el riego (26% de la superficie).
Palabras clave: Guanajuato, ortofoto digital, riego, Sistema
de Información Geográfica, suelo agrícola.
INTRODUCCIÓN
En el estado de Guanajuato las actividades agrícolas se
efectúan en 1.2 millones de hectáreas de las cuales poco más
de 430 mil (36%) se cultivan bajo condiciones de riego. El
sector agropecuario aporta el 6.6% del PIB en el estado (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
y futuras de alimentos y materias primas. Entre las acciones
que actualmente se aplican con el apoyo de los tres niveles de
gobierno, destacan los relacionados con mejorar la eficiencia
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).
La actividad agrícola utiliza más de 80% del agua disponible.
Las fuentes de agua en Guanajuato son diversas: precipitación
pluvial, superficiales (lagos, ríos, presas, pequeños cuerpos
de agua) y alternativas (agua tratada), (Ortega, 2008).
El ordenamiento del territorio se define como el conocimiento
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
the largest farming surface, with 39% of the state total (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
government are related to improving the efficiency of water
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).
Farming activities require over 80% of the available water.
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 def ined 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
Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato
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, para facilitar el procedimiento de fotointerpretación
(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, representa los rasgos de tipo línea y área). Es decir,
se deben aprovechar por una parte el nivel de acercamiento,
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
importancia de trabajar con parámetros oficiales manejados
por INEGI, porque esta institución se especializa en la
87
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
economic activities performed within the territory, with the
presence of specific land coverage (François et al., 2008).
According to this, the characteristics of digital orthophotos
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
Information Systems (GIS) currently help combine digital
imagery with vectorial and tabular information, to help the
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
the orthophotos to digitize the data in greater detail, must be
taken advantage of, along with the possibility of representing
data in greater scales to be able to place vectorial information
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
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
de las herramientas más empleadas para colectar, almacenar,
editar, analizar y desplegar información del mundo real
para un sin número de propósitos. A través de estos se
puede manejar información geográfica (mapas e imágenes)
y no geográfica (atributos) provenientes de varias fuentes
(Rosete y Bocco, 2003), al combinarse hacen más rápido el
estudio de cualquier fenómeno y provee resultados con un
alto nivel de precisión; sin embargo, el manejo de diferentes
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
algunos casos obsoletos o con alto grado de incertidumbre;
lo anterior, provoca la acumulación de errores de exactitud
y etiquetado.
Considerando lo anterior el uso de un mapa base como
referencia para actualizar la información del estado, permite
reducir errores y lograr concordancia entre la información
compartida entre unidades productoras. El presente estudio
tuvo como objetivo actualizar la carta de uso del suelo
agrícola; así como clasificarla de acuerdo a la fuente de agua
utilizada para su regadío.
MATERIALES Y MÉTODOS
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 uso del suelo
agrícola y la fuente de agua.
countless purposes. Using them, one can handle geographic
(maps and images) and non-geographic information
(features) from various sources (Rosete and Bocco, 2003).
When combined, they speed up the study of any phenomenon
and produces highly accurate results. Nevertheless, handling
different sources of information implies problems related to
information quality and compatibility, since the information
is frequently generated from diversity of work, projections
and data source, occasionally obsolete or with a high degree
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.
MATERIALS AND 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 to create digital
geographic data, using digital images; its use can help
create a set of processes that this activity implies (INEGI,
2004). The areas considered difficult to interpret in satellite
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
geographically between 19º 55’ 16” and 21º 50’ 16” Latitude
North and 99º 39’ 52” and 102º 07’ 17” Longitude West. Its
46 municipal areas are arranged into five Rural Development
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).
Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato
89
Área de estudio
Procedure
El estado de Guanajuato cuenta con una extensión territorial
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).
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.
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
software de cartografía y análisis de información geográfica
Autodesk Map 5.0, complementado con la aplicación de
extracción Vectorial. Durante el proceso de digitalización,
se identificaron, cotejaron y corrigieron las áreas con uso del
suelo en actividades agrícolas y se excluyeron superficies
sujetas a inundación, abandonadas, cuerpos de agua, de uso
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
difíciles de interpretar debido a la baja calidad de la imagen
en las ortofotos; particularmente, en las áreas con vegetación
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) utilizado para este proyecto.
Esto permitió el uso de las imágenes para precisar el uso del
suelo en estas áreas.
En las regiones donde no fue posible determinar con
precisión las áreas agrícolas y de exclusión por medio de las
imágenes, se etiquetaron y ubicaron mediante coordenadas
geográficas para su posterior revisión en campo.
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.
Field verification was carried out in the 46 municipal areas
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
Consultores en Proyectos y Proveedores Agroindustriales
S. A. de C. V. (COPPASA). They were chosen considering
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.
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
función de los accesos y las vías de comunicación existentes, se
contó con el apoyo de 12 técnicos, coordinados por la empresa
Consultores en Proyectos y Proveedores Agroindustriales S.
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
escala 1:15 000 en los que se señalaron los sitos por verificar;
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
verificación se obtuvieron mapas impresos con el uso actual
del suelo clasificado en función de la fuente de agua y las
bitácoras de campo a nivel municipal. Así que, se eliminaron
errores derivados de la digitalización y mejoró la calidad de
los resultados.
Una vez finalizada la verif icación, se integraron los
resultados de campo a la digitalización realizada usando
como base las ortofotos. Esta actividad permitió corroborar
trazos para aumentar, eliminar y clasificar de acuerdo a la
fuente de agua.
Una vez digitalizadas las correcciones, se crearon capas de
información para cada clase de fuente de agua; y se elaboraron
los mapas preliminares para cada municipio. Posteriormente,
las capas de información se exportaron al formato shape para
integrarlos en tres niveles de desagregación: estatal, distrital y
municipal, por medio de la aplicación ArcView 3.3. 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 Y DISCUSIÓN
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.
Once the corrections were digitized, layers of information
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.
RESULTS AND 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
surface of the State. In comparison to figures from studies
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
Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato
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 (Unidad de Desarrollo Agrícola CEPAL, 2005).
La degradación de tierras es otra causa importante en el
abandono de tierras, debido a los bajos rendimientos y
producción de las parcelas, el costo elevado de los insumos
de producción (semilla, fertilizante, agroquímicos, etc).
En general, las tierras abandonadas comprenden zonas con
agricultura de temporal. Esta actividad se realiza en las partes
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
agricultura de temporal, en donde la media de la superficie
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
alrededor de 20 000 ha. Éstas en su mayoría son superficies
cultivadas para autoconsumo.
91
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).
The reduction of the farming surface recorded in the studies
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 Desarrollo Agrícola 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
were included. There areas are known as ‘enlames’ and are
used to grow mostly lentils and wheat in the winter. Even
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% de la superficie agrícola de la entidad con 28 600 ha bajo
riego. El 36% restante, corresponde a los distritos 002, 003 y 004
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.
Agricultura de riego (ha)
Municipio-DDR
Total estatal
DDR 001
Allende
Dolores Hidalgo
Ocampo
San Diego de la Unión
San Felipe
DDR 002
Atarjea
Doctor Mora
San José Iturbide
San Luis de la Paz
Santa Catarina
Tierra Blanca
Victoria
Xichú
DDR 003
Guanajuato
León
Manuel Doblado
Purísima del Rincón
Romita
San Francisco del Rincón
Silao
DDR 004
Apaseo el Alto
Apaseo el Grande
Celaya
Comonfort
Coroneo
Jerécuaro
Juventino Rosas
Tarimoro
SD= sin dato
Bombeo
Gravedad
Rebombeo
265 294.9
46 327.23
5 550.77
26 901.36
SD
3 940.08
9 935.02
20 876.15
SD
4 289.7
5 536.93
10 683.67
SD
SD
365.85
SD
42 512.55
386.89
10 952.66
5 391.67
4 421.13
6 125.12
7 537.13
7 697.95
39 125.86
4 098.49
9 479.55
10 565.22
2 943.6
149.38
1 340.89
6 912.33
3 636.4
143 155.6
9 752.16
3 340.32
556.8
56.81
244.02
5 554.21
423.84
SD
SD
1.03
91.23
SD
SD
331.58
SD
12 792.27
67.32
940.23
4 666.42
3 115.08
2 261.6
1 252.84
488.78
13 219.63
51.11
9.46
8 747.5
1 226.56
453.4
2 599.3
122.13
10.17
24 616.5
2 620.06
0.24
123.5
2 496.32
SD
SD
194.63
SD
SD
SD
SD
SD
9.33
SD
185.3
183.4
153.83
SD
SD
SD
SD
SD
29.57
3 314.07
674.61
SD
0.08
688.2
SD
SD
SD
1 951.19
Agua
residual
3 782.92
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
2 592.5
SD
1 853.77
SD
SD
SD
628.29
110.44
939.09
SD
SD
939.09
SD
SD
SD
SD
SD
Temporal
(ha)
Enlame
(ha)
Total
(ha)
579 927.1
19 259.18
32 833.48
35 186.58
34 633.57
26 440.37
63 365.18
54 675.84
564.18
7 064.62
13 312.83
26 850.74
569.29
1 067.21
3 255.72
1 991.25
97 298.07
9 624.60
19 297.23
14 793.34
3 830.54
18 504.99
12 439.93
18 807.44
85 258.5
12 883.63
10 393.27
6 680.57
9 218.82
2 918.75
23 896.04
12 706.8
6 560.62
2 780.61
23.43
23.43
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
927.98
SD
SD
131.31
SD
796.67
SD
SD
954.83
31.81
72.69
SD
SD
10.97
578.02
261.34
SD
1 019 557.71
251 182.06
41 748.24
62 768.24
37 186.7
30 624.47
78 854.41
76 170.46
564.18
11 354.32
18 850.79
37 625.64
569.29
1 076.54
3 953.15
2 176.55
156 306.77
10 232.64
33 043.89
24 982.74
11 366.75
27 688.38
21 858.19
27 134.18
142 811.97
17 739.65
19 954.97
26 932.45
14 077.17
3 532.5
28 414.25
20 002.6
12 158.38
Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato
93
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).
Agricultura de riego (ha)
Municipio-DDR
DDR 005
Abasolo
Acámbaro
Cortazar
Cuerámaro
Huanímaro
Irapuato
Jaral del Progreso
Moroleón
Pénjamo
Pueblo Nuevo
Salamanca
Salvatierra
Santiago Maravatío
Tarandacuao
Uriangato
Valle de Santiago
Villagrán
Yuriria
SD= sin dato
Bombeo
Gravedad
Rebombeo
116 453.2
14 854.42
10 820.03
5 042.22
3 748.92
2 649.84
14 914.19
70.51
9.9
25 317.35
106 967.7
7 969.79
7 764.62
3 585.51
3 014.02
2 739.89
13 695.27
9 453.87
SD
4 801.46
18 304.34
924.54
SD
SD
SD
243.94
21.79
SD
SD
14 632.19
0.67
3 652.83
8 497.14 22 235.34
1 403.54 13 904.68
0.03
1 696.88
2 465.2
3.99
136.53
SD
14 822.02 9 999.47
3 945.20 1 941.61
7 755.45
508.53
31.95
0.79
100.72
SD
SD
SD
2 348.41
SD
SD
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
extensión y distribución en el Estado, predominantemente
en laderas. Las pocas áreas de enlames se localizaron en
los municipios de Jerécuaro, Apaseo el Alto y Comonfort
pertenecientes al DDR-004 (Figura 1).
Agua
residual
251.33
62.86
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
120.19
SD
68.28
SD
Temporal
(ha)
Enlame
(ha)
Total
(ha)
150 235.5
13 562.99
15 189.06
6 388.81
4 888.38
2 880.57
17 254.8
1 327.34
1 931.36
26 833.05
874.37
SD
SD
0.11
SD
SD
616.96
SD
SD
97.99
393 086.45
37 374.6
33 773.71
15 016.64
11 651.32
8 514.25
46 503
10 851.72
1 941.26
71 682.05
346.66
9 722.62
9 894.34
797
4 397.43
2 125.17
17 991.46
3 657.79
11 046.69
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
SD
159.32
4 032.11
40 455.88
25 303.28
2 493.91
6 866.63
2 381.89
45 161.36
9 612.88
19 469.99
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,
Roberto Paredes Melesio et al.
94 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
180000
200000
220000
240000
260000
280000
300000
320000
340000
360000
380000
400000
420000
Simbología
Temporal
Bombeo de pozo
Gravedad
Rebombeo
Agua residual
Enlame
Otros usos
440000
579 927.13 ha.
265 294.94 ha.
143 155.66 ha.
24 616.49 ha.
3 782.90 ha.
2 780.62 ha.
2 043 363.84 ha.
2400000 2380000 2360000 2340000 2320000 2300000 2280000 2260000 2240000 2220000
2220000 2240000 2260000 2280000 2300000 2320000 2340000 2360000 2380000 2400000
160000
Límite municipal
160000
180000
200000
220000
240000
260000
280000
300000
320000
340000
360000
380000
400000
420000
440000
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
agricultura de temporal. El resto se riega mediante bombeo
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%
a change in water source for the crop in 3% of seasonal
farming, distributing 1% for well pumping, 1% for gravity
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 DDR001, 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.
In this district, the use of pumping from wells is continually
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.
Actualización del mapa de uso del suelo agrícola en el estado de Guanajuato
para gravedad y 1% para enlames. Lo anterior posiblemente
como respuesta al nivel de detalle manejado y a los recorridos
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
bombeo de pozo. En este distrito la utilización del bombeo
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
garantice el ahorro del vital líquido. Ocasionando que baje
cada vez más el nivel del manto freático.
CONCLUSIONES
Mediante la integración de ortofotos digitales, mapa base,
herramientas SIG y recorridos de campo es posible identificar
y cuantificar las áreas con uso agrícola; sin embargo, la
precisión y confiabilidad de sus resultados forman parte de un
proceso gradual que se ve sujeto a la calidad de los insumos,
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.
95
CONCLUSIONS
By integrating digital orthophotos, base maps, GIS tools and
field observations, it is possible to identify and quantify the
areas used for farming, although the precision and reliability
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
gives a details digitization of the area studied and minimizes
the inclusion of non-farming areas. The surface in the State
of Guanajuato used for farming dropped by 155 004 ha (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.
The updated map of soil use contributes to decision-making.
It acts as input for generating actions in the sustainable use of
natural resources such as water and soil, it provides accurate
knowledge on land use, the dynamic of change and its causes.
End of the English version
La carta actualizada de uso del suelo contribuye a la toma
de decisiones. Sirve de insumo para generar acciones en el
aprovechamiento sustentable de los recursos naturales como
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 FOMIXCONACYT y a la Secretaría de Desarrollo Agropecuario del
estado de Guanajuato por el financiamiento otorgado para la
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.
96 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
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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 MartínezVillegas2
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. ([email protected]). 2Posgrado en Botánica. Colegio de Postgraduados. Tel. 01 595 9520200. Ext. 1313 y 1318. ([email protected]), ([email protected]),
([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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, relaciones hídricas e intercambio
de gases de plantas de pimiento morrón (Capsicum annuum
L.) Cannon F1. El experimento se estableció en 2009, en el
Campus Montecillo del Colegio de Postgraduados en Ciencias
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% y el otro ≥30% con ciclos de alternancia; y
3) testigo, con sistema radical completo, y humedad residual
del sustrato ≥80%. La fertilización se realizó a través del
sistema de riego por goteo, con solución nutritiva de Steiner
(1984) a un potencial osmótico de -0.046 MPa. Durante el
periodo experimental, se midieron variables relacionadas con
el crecimiento, rendimiento, relaciones hídricas, 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-
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
F 1. 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%
and the other ≥30% with alternance cycles; and 3) 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
* Recibido: agosto de 2010
Aceptado: febrero de 2011
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.
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.
Palabras clave: Capsicum annuum L., eficiencia en el uso
del agua, intercambio de gases, relaciones hídricas, sistema
de raíz dividida.
Key words: Capsicum annuum L., gas exchange, split root
system, water efficiency, water relations.
INTRODUCTION
INTRODUCCIÓN
El 85% del agua dulce del mundo (186.7 millones de m ) se
usa en el riego de tierras agrícolas (Van Schilfgaarde, 1994).
Siendo la agricultura el mayor usuario de agua, la escasez
y mala distribución de este recurso es un factor que limita
la producción mundial (Postel, 1998) y como consecuencia
existen grandes áreas terrestres sujetas a periodos de sequía,
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
y Aboudrare, 2004).
3
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).
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
la caída del potencial hídrico, pero que engloba una serie de
ajustes fisiológicos y metabólicos colaterales que incluyen,
entre otros, la disminución de la fotosíntesis y alteraciones en
el transporte y distribución de fotosintatos, hechos que tienen
trascendencia significativa en el funcionamiento normal de
la planta (Hanson y Hitz, 1982; Bohnert et al., 1995).
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).
Las raíces reconocen cambios pequeños de humedad en el
suelo, los que activan una serie de señales químicas (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
son procesos fundamentales para regular la pérdida de agua
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
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
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).
irrigation techniques, it is possible to manipulate stomatic
conductance and improve the efficiency of water use
(Loveys et al., 2000).
A través de varias investigaciones se ha encontrado que el
déficit hídrico regulado (DHR) y el secado parcial de la raíz
(SPR), son dos técnicas de riego que permiten un ahorro
significativo de agua. El DHR involucra aplicar menos agua
al cultivo que la evapotranspiración (ET). En contraste, el
SPR consiste en que la mitad del sistema radical (SR) sea
regada, mientras que simultáneamente el riego es suspendido
en la otra mitad del sistema hasta cierto nivel de abatimiento
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.
In the course of several investigations it has been found
that the regulated water deficit (DHR) and the partial
drying of the root (SPR), are two irrigation techniques that
help save water significantly. DHR involves applying less
water to the crop than evapotranspiration (ET). In contrast,
SPR consists of irrigating half of the radicle system (SR),
while suspending irrigation on the other half of the system
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.
Al optimizar el sistema, el comportamiento estomático, el
estado hídrico del vástago y el crecimiento foliar pueden ser
regulados reflejando finalmente un incremento significativo
en la eficiencia en el uso del agua (EUA) (Davies et al., 2002).
Se estima que el SPR podría mantener el rendimiento similar
a plantas bien regadas (Loveys et al., 2000). Basado en que el
potencial hídrico de plantas bajo SPR se equilibre con la parte
de la rizósfera que se encuentra en el suelo húmedo (Hsiao,
1990) y por lo tanto, sea similar a plantas con riego completo.
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.
El SPR ha sido utilizada por muchos investigadores en el
mundo, con resultados positivos en diversos cultivares; por
ejemplo, en peral, esta técnica mejoró tanto la EUA como el
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
problemas relacionados con SPR en tomate, es el desarrollo
de pudrición apical del fruto (Adams y Ho, 1992; Obreza et
al., 1996). Estos mismos autores llegaron a la conclusión que
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.
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
the fruit (Adams and Ho, 1992; Obreza et al., 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).
Based on this, it is evident that no tall cultivations respond
in similar ways to the partial root drying, which is why this
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.
Juan Antonio Chamú-Baranda et al.
100 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIALS AND METHODS
El experimento se llevó a cabo en condiciones de hidroponia
e invernadero, ubicado en el Campus Montecillo del Colegio
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.
The experiment was carried out conditions of hydroponics
and in a greenhouse located in the Montecillo Campus of 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.
Material vegetal
Plant material
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
tratamientos el 01 de octubre de 2009 y final del experimento
el 15 de noviembre del mismo año.
Sweet pepper (Capsicum annuum L.) plants were used
Cannon F1, of undetermined growth, grafted on April 28th.
2008; rejuvenating trim: May 27th. 2009; start of treatments:
October 1st. 2009; end of experiment: November 15th. 2009.
Manejo del experimento
During the transplant of the treatments with SPR, the root
was split longitudinally into two equal parts using a singlebladed scalpel, from the top of the neck of the root to its
apex. Each section of the root was then transplanted in two
plastic bags measuring 25∗30 cm, one for each section
of the root. This helped us manage different humidity
conditions between compartments.
Durante el trasplante para los tratamientos con SPR, la raíz
se dividió longitudinalmente en dos partes iguales con una
navaja de un sólo filo, desde arriba del cuello de la raíz hasta
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
condiciones de humedad distintas entre los compartimentos.
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
a una altura de 60 cm aproximadamente y se dirigieron a tres
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),
las plantas fueron sostenidas con hilo rafia atada a alambres
colocados en la parte superior y a lo largo de la hilera de
plantas. Desde la antesis de las primeras flores, las plantas se
movieron para favorecer la polinización aproximadamente
a las 13 h de cada día. La prevención y control de plagas y
enfermedades se realizó aplicando aspersiones de productos
químicos disponibles en el mercado.
Management of the experiment
A group of plants kept its complete radicle system, and were
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
volcanic rock (tezontle) of 18 L with 90% of its granulometry
≥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.
Plants were trimmed at an approximate height of 60 cm and
were aimed at three shoots, where old leaves were trimmed,
along with axillary leaf buds every eight days to keep them
in optimal conditions.
At the beginning of the first fruit settlement (July 27th. 2009),
plants were held with ramie yarn, tied to wires on the top and
along the row of plants. From the anthesis of the first flowers,
the plants were moved to favor pollination at approximately
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
Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero
El riego se realizó por goteo a cada planta, mediante dos
emisores colocado sobre cada uno de los dos compartimentos
con raíz en las plantas bajo SPR, y dos emisores en las plantas
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.
Contenido de humedad y aplicación de los tratamientos
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.). En este sistema el contenido de agua se
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), mediante los valores de calibración realizada
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
parte de la raíz (suelo) que se dejó secar y así sucesivamente
durante el desarrollo del cultivo (Stoll et al., 2000).
Este fue el caso durante el proceso de esta investigación para
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
alternaron y así sucesivamente. Para poder mantener el nivel
de 30% HAR a la mitad del sistema radical de las plantas, se
estimó diariamente el contenido de humedad del sustrato de
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,
mientras que para el lado con 80% de HAR los riegos fueron
101
complete root systems (control); emitters were placed bear
the stem, with a use of 4 and 8 L h-1 for plants under SPR and
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
During the experimental period, the substrate water content
was measured (eight plants per treatment), using a time
reflectometer (Field Scout TDR 300 probe, model 6430FS,
Spectrum® Technologies, Inc.). In this system, the water
content derives indirectly from the measurement of time
taken for an energy pulse of electromagnetic energy to travel
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
root system, while the other half is exposed to a previously
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).
This was the case during the research process for treatment
SPR80-30, in which, for 15 day periods, half of the radicle
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.
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, durante el periodo experimental, sus raíces crecieron
a un nivel de HAR 80% (Figura 1b) para ello, los riegos se
aplicaron diariamente al sustrato.
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
80
80
60
60
HAR (%)
100
HAR (%)
100
40
20
0
20
SPR80
SPR30
0
5
10
15
20
25
30
35
SPR 80-80
Testigo (80)
40
40
45
Días después de iniciado los tratamientos
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Días después de iniciado los tratamientos
Figura 1. Humedad aprovechable residual (HAR) en el sustrato, a) crecimiento de raíces de las plantas bajo SPR80-30 alternado
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.
Tratamientos y diseño experimental
Se establecieron tres tratamientos de HAR (Figura 2) en el
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
lado comenzara a secarse y así sucesivamente; y 3) testigo
80% con el sistema radical completo, donde se permitió
que la HAR del sustrato llegara hasta 80% y entonces se
le aplicó riego.
Los niveles de HAR fijados fueron obtenidos de la relación
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.
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.
The fixed levels of HAR were calculated from the relation
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 (Ψ leaf ), was
determined in the youngest and most expanded leaves
of four plants per treatment, using a Scholander (Soil
Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero
103
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
drop of sap was observed, indicating the pressure balance.
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.
80%
80%
80%
30%
80%
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%).
Relaciones hídricas
El potencial de agua total de la hoja (Ψhoja), se determinó en la
hoja más joven y completamente expandida de cuatro plantas
por tratamiento, con una bomba de presión tipo Scholander
(Soil Moisture Equipment Corp., Santa Bárbara, California,
USA). Para ello la hoja se separó de la planta e inmediatamente
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) en mmol m-2 s-1; se midieron en 2.5 cm2 de
área foliar en la hoja más joven y completamente expandida
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). Las lecturas se tomaron cuando
Gas exchange
The CO2 assimilation rate (A) in μmol m-2 s-1, stomatic
conductance (g s ) 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
At 46 DDIT, four plants per treatment were cut from the neck
of the root and separated into different organs (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
their firmness was established (kg f), along with the content
104 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Juan Antonio Chamú-Baranda et al.
el flujo de CO2 era estable en 360 ppm dentro de la cámara de
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.
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.
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
su área foliar con un integrador de área foliar (LI-COR, Inc.
Lincoln, Nebraska USA, Modelo LI-3100) expresándose en
m2 por planta. 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.
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:
EUA= gram of dry matter of fruit or total per plant
gram of water evapotranspired
Calidad del fruto
Statistical analysis
La cosecha de los frutos se realizó a la madurez fisiológica
seleccionándose cinco frutos por tratamiento y se determinó
su firmeza (kg f), contenido de sólidos solubles (ºBrix) y
pH, a los 46 DDIT. La firmeza de cada fruto se determinó
en dos sitios opuestos de la parte media de cada fruto, con un
penetrómetro equipado con un puntal cónico de 0.8 mm de
diámetro con escala de 0.1 hasta 32% de fuerza. Los sólidos
solubles totales se determinaron con un refractómetro
digital, marca ATAGO, con escala de 0 hasta 32%, siguiendo
la metodología propuesta por la AOAC (1990). Para la
determinación del pH, se trituraron 10 g de pulpa con 50 mL
de agua destilada, se filtró para eliminar los restos de tejido
vegetal, y en una alícuota de 20 mL se determinó el pH con
un potenciómetro.
A variance analysis was performed on the evaluated
variables according to the complete random design, using
the GLM procedure of the SAS 8.2 statistical package (SAS,
1998) and Tukey´s test for the comparison of averages Tukey,
with a significance level of 5%.
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.
EUA= gramo de materia seca de fruto o total por planta
gramo de agua evapotranspirada
RESULTS AND DISCUSSION
At the end of the experiment (46 DDIT), the evapotranspired
volume (L) per plant was 22% signif icantly 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
potential of the leaf (Ψleaf), dropped significantly by 22 and
Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero
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) y prueba de comparación de medias Tukey,
con un nivel de significancia de 5%.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Al final del experimento (46 DDIT), el volumen
evapotranspirado (L) por planta fue 22% significativamente
menor (p≤ 0.05) y 20% significativamente superior (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.
105
20% respectively, in comparison to plants under SRP8080 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
phenomenon could be due to two types of water demand: 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
et al. (1994), who observed that cloudy days hide episodes
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 SPR8080, SPR80-30 and control, respectively at 46 DDIT
during the readings, where it is clear that the Ψ leaf
decreased in treatments SPR80-30 and control, due to
the highly significant increase in the HAR. It would be
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.
Variables
Volumen evapotranspirado (L pl-1)
Relaciones hídricas (Ψa, MPa)
Intercambio de gases
Conductancia estomática
(mmol m-2 s-1)
Tasa de fijación de CO2
(μmol m-2 s-1)
Transpiración (mmol m-2 s-1)
Área foliar por planta (m2)
Materia fresca (g pl-1)
Raíz
Tallo
Hoja
Fruto
Total
Materia seca (g pl-1) de:
Raíz
Tallo
Hoja
Fruto
Total
80-80
99.13 a
-0.74 ± 0.03 a
Tratamientos
80-30
64.57 b
-0.90 ± 0.04 b
124 ± 6.73 b
205 19.91 a
191 ± 22.1 ab
∗
7.1 ± 0.36 b
8.6 ± 0.59 a
8.5 ± 0.51 ab
∗
3.2 ± 0.11 b
0.275 ± 0.04 a
4.5 0.31 a
0.241 ± 0.03 a
4.5 ± 0.26 a
0.294 ± 0.03 a
∗
NS
146 ± 26.4 a
235 ± 21.8 a
153 ± 18.1 a
1518 ± 149.5 a
2051 ± 149.1 a
151 ± 10.4 a
197 ± 16.7 a
140 ± 21.6 a
1553 ± 193.3 a
2042 ± 237.1 a
146 ± 23.5 a
227 ± 12 a
173 ± 18.8 a
1788 ± 133.4 a
2333 ± 164.7 a
NS
NS
NS
NS
NS
20 ± 4 a
53 ± 7.7 a
27 ± 3.1 a
97 ± 12.1 a
197 ± 13.3 a
20 ± 2.5 a
44 ± 3.7 a
24 3 a
106 ± 13.5 a
193 ± 21.7 a
22 ± 2.3 a
52 ± 1.8 a
29 ± 3 a
109 ± 8.98 a
211 ± 14.1 a
NS
NS
NS
NS
NS
80
82.57 ab
-0.89 ± 0.05 b
Significancia
∗
∗
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.
Juan Antonio Chamú-Baranda et al.
106 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
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).
80-80
Tratamientos
80-30
80
0.92 ± 0.04 a
4.9 ± 0.09 a
8.2 ± 0.22 a
1.01 ± 0.04 a
4.8 ± 0.15 a
7.8 ± 0.25 a
0.90 ± 0.03 a
4.9 ± 0.19 a
7.0 ± 0.19 b
NS
NS
0.00098 ± 0.0001 a
0.00164 0.0002 a
0.00132 ± 0.0001 a
NS
0.00198 ± 0.0001 a
0.00298 0.0003 a
0.00255 ± 0.0002 a
NS
Variables
Calidad del fruto
Firmeza (kg f)
pH
SST (ºBrix)
EUA de materia seca de fruto por
planta
EUA de materia seca total por
planta
Significancia
∗∗
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.
Intercambio de gases y relaciones hídricas
En respuesta a la menor cantidad de agua aplicada por planta
en los tratamientos SPR80-30 y testigo, el potencial de agua
total de la hoja (Ψhoja), disminuyó significativamente en 22 y
20% respectivamente, comparado a las plantas bajo SRP8080 a 46 DDIT (Cuadro 1), consistente con los resultados
encontrados en chile (Capsicum sp.) (Dorji et al., 2005) y en
tomate (Zegbe et al., 2006), a 117, 141 y 161 días después de
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,
en parte, debido a la radiación solar existente como reportado
por Behboudian et al. (1994), quienes observaron que los días
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 ±41.4 y 557 ±17, para los tratamientos SPR8080, SPR80-30 y testigo, respectivamente a 46 DDIT durante
la toma de las lecturas, donde claramente se nota que la
disminución del Ψhoja en los tratamientos SPR80-30 y testigo, se
debe al aumento altamente significativo de la HAR. Resultaría
difícil que este comportamiento de disminución del Ψhoja, se
tuviese bajo condiciones controladas de luz como han reportado
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 (Cuadro 1). En consecuencia, la tasa transpiratoria
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 CO 2 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 inΨ leaf until it crosses a certain
threshold. For this experiment, this reduction did not cross
the critical threshold for Ψleaf (< -1MPa) which would, in
theory, induce the closure of the stomata (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).
Respuesta del pimiento morrón al secado parcial de la raíz en hidroponia e invernadero
Como podemos observar en forma general los estomas no
son sensibles a los cambios en el Ψhoja hasta que exceda un
cierto umbral, para el presente experimento, esta reducción
no rebasó el umbral crítico del Ψ hoja (< -1 MPa) que
teóricamente induciría el cierre estomático (Duniway, 1971).
La amplia evidencia muestra que el cierre del estoma se debe
por las señales hormonales (ABA) que viaja desde las raíces
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 de ABA en la planta
proveniente de las raíces bajo estrés hídrico, es de suponerse
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
La inhibición del crecimiento de la hoja es una de las respuestas
más tempranas de la planta al estrés hídrico disminuyendo las
pérdidas de agua de la misma (Shulze, 1986; Chaves et al.,
2002). El área foliar por planta (m2) tuvo una reducción no
significativa de 18 y 7% en plantas bajo SPR80-30 y SPR8080, respectivamente, comparado al testigo. Otros autores
(Davies et al., 2000; López et al., 2008) reportaron resultados
similares a los encontrados en la presente investigación.
La distribución de la materia fresca y seca entre la raíz, 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
por planta. A pesar de ello, la materia seca total del fruto por
planta fue similar al testigo. Esto indica que el movimiento
del agua en el fruto, puede haber disminuido con el desarrollo
progresivo del déficit hídrico sin afectar la translocación de
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
Foliar area 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; Chaves et al., 2002). The foliar area per plant
(m2) has a non-significant reduction of 18 and 7% in plants
under SPR80-30 and SPR80-80, respectively, in comparison
to the control. Other authors (Davies et al., 2000; López et al.,
2008) reported similar results to those obtained in this study.
The distribution of the fresh and dry matter between the root,
stem, leaf and fruit was similar between treatments (Table
1). However, under SPR80-80 and SPR80-30, the fresh yield
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
translocation of the dry matter in the fruit (Dorji et al., 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).
Materia seca planta (%)
y la de asimilación de CO2 se incrementaron. Observándose
un aumento en la conductancia estomática de 65 y 54% en los
tratamientos SPR80-30 y testigo, respectivamente comparado
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).
107
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
F
49,2
H
13,7
T
26,9
R
54,9
51,3
12,0
13,7
22,7
24,6
10,2
10,4
10,4
SPR80-80
SPR80-30
Testigo (80)
Tratamientos
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).
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
testigo y SPR80-80, que recibieron mayor cantidad de agua
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
el presente estudio, aún cuando las plantas bajo SPR80-30
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).
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, although plants under SPR80-30 received less water,
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
results were obtained in tomatoes (Stikic et al., 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 (Table 1). However, the EUA of the dry matter of fruits
fell under SPR80-30, was 24 and 67% higher than the control
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).
Eficiencia en el uso del agua
CONCLUSION
El efecto de los tratamientos tuvo un efecto no significativo
en la EUA (Cuadro 1). Sin embargo, la EUA de materia seca
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).
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,
without altering the growth and yield of sweet pepper plants
significantly in conditions of hydroponic and in greenhouse.
CONCLUSION
LITERATURA CITADA
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
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End of the English version
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USO DEL CRÉDITO: IMPLICACIONES PARA EL DESARROLLO RURAL*
USE OF CREDIT: IMPLICATIONS FOR A RURAL DEVELOPMENT
Silvia Xochilt Almeraya Quintero1§, Benjamín Figueroa Sandoval2, José María Díaz Puente1 Katia Angélica Figueroa
Rodríguez3 y Luz María Pérez Hernandez1
Departamento de Planificación y Gestión de Proyectos de Desarrollo Rural. Universidad Politécnica de Madrid. Madrid, España. Tel. 01 595 9520200. Ext. 1205 y 1120.
([email protected]), [email protected] 2Campus San Luis Potosí. Colegio de Postgraduados. Iturbide 73. Salinas de Hidalgo, San Luis Potosí, México. C. P. 78600.
Tel. 01 595 9520200. Ext. 6415. ([email protected]s.mx). 3Campus Córdoba. Colegio de Postgraduados. Carretera Federal Córdoba-Veracruz, km 348. Congregación Manuel
León Amatlán de los Reyes, Veracruz, México. A. P. 143. C. P. 94500. Tel. 01 272 7166000. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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
internacional se han generado diversos modelos que permiten
el acercamiento de financiamiento al sector. El objetivo de la
presente investigación es entender cuáles son los principales
problemas que enfrentan los productores al solicitar un
crédito, averiguar si ven al crédito como una fuente de
financiamiento y realizar recomendaciones que permitan
ayudar a mejorar dicha situación. En el municipio de Salinas,
San Luis Potosí, México, es una zona con características que
pueden facilitar la generación de proyectos productivos, si
se contara con un esquema de financiamiento. Durante el
2008, se aplicaron 186 encuestas y se analizaron estadísticas
nacionales. Los resultados mostraron que no hay cultura
financiera, los productores no tienen información necesaria,
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. Las conclusiones señalan que la situación actual
en el municipio respecto al crédito, es la misma que en
cualquier nivel, por tanto es importante articular modelos de
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
that help people in this sector gain more access to funding.
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
* Recibido: junio de 2010
Aceptado: enero de 2011
112 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.
financiamiento, que consideren al crédito como motor para el
desarrollo, permitiendo así la generación de oportunidades
de empleo y autoempleo.
that consider credits as an engine for development, thus
allowing the creation of job opportunities and selfemployment.
Palabras clave: crédito, desarrollo rural, marginación.
Key words: credit, marginalization, rural development.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
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.
Rural areas have serious limitations that prevent them
from growing, some of which are pointed out by Lizarraga
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.
De acuerdo con Vázquez (1998), el desarrollo local consiste
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
implica producir procesos de acumulación de capacidades
políticas, económicas, culturales y administrativas a nivel
local. El desarrollo de estas dinámicas debe ser llevada a
cabo por los actores locales en un ambiente de permanente
negociación (Arocena, 1995). Si a lo anterior le agregamos
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, cualquiera que posea crédito, ciertamente estará
mejor equipado para aprovechar ventajosamente sus
capacidades (Rentería, 2005).
According to Vázquez (1998), local development consists
of an economic growth process and structural change,
which leads to an improvement in the population´s quality
of life. Boosting local development dynamics implies
producing processes for the accumulation of political,
economic, cultural and administrative capabilities locally.
The development of these dynamics must be carried out by
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).
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
así la vulnerabilidad de los hogares. También se destaca que
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.
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
Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural
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. Con presencia en más de 35 países, con atención
a 9 millones de clientes aproximadamente en todo el mundo.
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
cooperativo entre agricultores, esa iniciativa ha llevado a la
institución a ser una organización importante en el medio.
Otro caso exitoso es el Banco Grammen creado por
Muhammand Yunus 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
éste hacerles salir de la pobreza. En la actualidad es un banco
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).
El modelo de financiamiento del Banco Grameen sólo otorga
créditos a grupos. Según Taub (1998) la manera en que el
financiamiento grupal asegura el cumplimiento del contrato,
es porque existe cohesión social, ya que los individuos
conviven en una misma comunidad.
Algunos especialistas como Conde (2002) plantean que
desde la creación del Banco Grameen, se ha demostrado que
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
al real no es un crédito, se hablaría en todo caso de un reparto
de dinero en forma de renta, ya que se benefician más causas
que proyectos (Esquivel, 2008).
113
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, who traditionally had the control on credits
(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 to Taub (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
114 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.
El objetivo principal fue analizar el contexto crediticio, 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
búsqueda del progreso o desarrollo de la región, y proponer
mecanismos que permitan promover la obtención más
efectiva de los recursos, suficientes y oportunos, generando
así oportunidades de empleo y autoempleo, para que en
consecuencia se mejoren las condiciones de vida.
effectiveness when it comes to obtaining sufficient
and timely resources, thus creating job opportunities
and self-employment, to consequently improve living
conditions.
Contexto mexicano
Los problemas para acceder a los créditos bancarios en
México, no sólo los tienen los pequeños productores, ya que
de acuerdo a Hemmen (2002), el financiamiento bancario
de las empresas está muy relacionado a su tamaño; es decir,
cuanto más grande sea la empresa mayor es la participación
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
de crédito y además, se comprometían recursos estatales en
una innovación institucional que dejase fuera a la burocracia.
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
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.
Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural
las siguientes instituciones: 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) 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.
El SACP está integrado por federaciones y confederaciones
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.
Dentro del sector de intermediarios financieros no bancarios,
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.
Los tipos de créditos que ofrecen las diferentes instituciones
mencionadas, por lo general son los mismos. Para este
análisis utilizaremos las definiciones de la Financiera Rural
(2009): habilitación y avío, tiene el propósito de financiar las
necesidades de capital de trabajo de individuos y empresas,
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,
unidades de transporte, ganado, construcción o adaptación
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.
115
The SACP is composed of federations and confederations
of credit entities that include savings and credit
cooperatives, funding societies, cooperative funds,
employee savings funds and saving and loan trustee ships.
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
of individuals and companies, such as payments of salaries
and wages, purchase of incomes and fertilizers, vaccines,
etc. Fixed-assets loans are credits for the purchase of
machinery and equipment, transportation units, 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
Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.
116 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se realizó con la elaboración y aplicación
de encuestas, dirigidas a productores y negocios establecidos
en las comunidades del municipio de Salinas de Hidalgo,
San Luis Potosí, México, (Figura 1). Los niveles de pobreza
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
tanto realizar esta investigación dentro del estado se justifica,
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
calidad de vida; es decir, incrementar las fuentes de empleo,
tener acceso a educación y servicios médicos, entre otros.
El municipio posee una superficie de 1 745 km 2 que
corresponde 2.88% de la superficie estatal. (plan municipal
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, en 2007 de acuerdo al censo agropecuario 2007, se
registraron 22 046 cabezas de ganado ovino.
Datos de SIAP (2008), señalan que la producción de ganado
ovino en pie fue 1 114 t con valor de producción de 24 749
miles de pesos. Se considera que la región debe aprovechar
sus recursos naturales a través de la articulación de proyectos
productivos, que sean rentables y en los ovinos se encuentra
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, y que serían parte de los proyectos productivos que se
proponen activar en la región, tales como: la lana, 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
de alimentos, el turismo, manejo de residuos, etc. Por tanto,
realizar un análisis del uso del crédito en el municipio,
permite conocer qué tanto, los actores han tomado en cuenta
y que manejo se ha dado al crédito con respecto a los recursos
locales que se tienen en la zona.
a high poverty rate, but also, as we are about to see, the
municipal area has certain local resources that suggest that
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.
Santo Domingo
Salinas de Hidalgo
Villa de Ramos
San Luis Potosí
Nuevo León
Tamaulipas
Veracruz
Hidalgo
República Mexicana
Figura 1. Localización de la zona de estudio.
Figure 1. Location of the study area.
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
to the amount of scrubland, which is adequate for livestock.
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
Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural
La investigación de campo consistió en la aplicación de
encuestas, se hizo especial énfasis a la forma en que financian
sus actividades los productores y negocios establecidos en 12
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.
La muestra se calculó con muestreo simple aleatorio (MSA).
Se utilizó una ecuación para un muestreo simple aleatorio de
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
2
poblaciones grandes, así se tiene que Sn= pn*qn,la cual es
una medida de la variabilidad que indica que cuando este
producto es máximo, la varianza también lo es. Donde qn se
define como la proporción de los que no pertenecen al grupo
de interés; por lo tanto, pn + qn= 1 y qn= (1-pn). El valor pn∗qn,
cuando pn= 0.5 y qn= 0.5, es 0.25; es decir, pn∗qn= 0.25. Dada
la ecuación que determina el tamaño de muestra.
2
n=
NZ∝/2 (pn*qn)
2
Nd2 + Z∝/2
(pn*qn)
Para una confiabilidad del 95%, su valor correspondiente
en la distribución normal estándar es de Z∝/2= 1.96 ≈ 2. Por
otra parte, d es el nivel de precisión (d= 0.1), entendiéndose
ésta como el máximo error o alejamiento entre el estimador
y el parámetro que el investigador está dispuesto a aceptar.
N es el tamaño de la población; es decir, número de negocios
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
117
credits in Salinas helps understand to what point local
actors have considered and handled credits in regard to local
resources available in the area.
The f ield 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
commercial activities and therefore they also have elements
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.
Filed information was also gathered for a better appreciation
of the nationwide situation regarding credits.
The sample was calculated using simple random sampling
(MSA). An equation was used for an MSA of 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;
2
therefore Sn= pn*qn, 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.
2
n=
NZ∝/2 (pn*qn)
2
Nd2 + Z∝/2
(pn*qn)
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
118 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.
es transferir recursos de apoyo a la economía de los
productores rurales, para el caso de negocios es igual a 582
y el tamaño de muestra a determinarse es n. Así, se tiene
N
(0.25)
que n= NdN(2)
entonces: n= Nd + 1 sustituyendo
+ (2) (0.25)
v alores para el caso de neg ocios tenemos que
582
n= 582(0.1)
= 582 = 85.33 ≈ 85. El mismo ejercicio se
+ 1 6.82
realizó para los productores y el número de encuestas a
aplicarse resultaron 106.
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
(0.25)
size to be calculated is n. In this way n= NdN(2)
so:
+ (2) (0.25)
n= NdN+ 1 substituting values in the case the businesses
582
n= 582(0.1)
= 582 = 85.33 ≈ 85. The same exercise was
+ 1 6.82
carried out for the farmers and the number of surveys to be
conducted was 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.
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.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
RESULTS AND DISCUSSION
Falta de cultura financiera
Lack of financial culture
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
financiamiento para ambos ámbitos, no están especificadas
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.
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
appear as funding sources; this reflects that the sector lacks
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
spheres are 65% unspecified nationally and 60% state wise,
whereas commercial banks have a nationwide preference
rate of 9%, and 10% in the state.
2
2
2
2
2
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
ingresos al ahorro, y 2.5% se agrupa para solicitar apoyos de
financiamiento a nivel nacional. Al observar que el crédito
más solicitado es el de avío, nos indica que las actividades
que se están financiando, en general son abasto de semillas,
fumigantes y salarios.
2
2
2
2
2
Most popular credits
The most commonly requested credits are working capital
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
Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural
119
Es importante desatacar que si el crédito más solicitado fuera;
por ejemplo, el refaccionario tendríamos a productores más
enfocados al crecimiento de sus proyectos o actividades,
debido a que este tipo de crédito se refiere a la adquisición
de maquinaria, inmuebles o la reparación de instalaciones.
Al no ocurrir así tenemos que nuestros productores no pasan
de una primera fase, en la que se abastecen de materias
primas para la producción.
Falta de información y de garantías
Los datos mostrados en el Cuadro 1, resumen las condiciones
actuales que en materia de crédito se tienen, destacando que
las unidades de producción a nivel nacional no contratan
crédito 95.76% y a nivel estatal 95.99%. Estos datos
permiten reflexionar sobre la poca importancia de este sector
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, and 95.99% of them in the state, do not apply for loans.
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%), and they are located in towns with populations
of under 250 in habitants. The percentage of farmers that have
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.
República Mexicana
Concepto
Total
Unidades de producción 4 067 633
Contrataron crédito
146 437
Contrataron seguro
13 257
Contrataron crédito y
12 891
seguro
No contrataron crédito
3 895 048
y seguro
Fuente de financiamiento
Banca comercial
14 318
Respecto
al país (%)
San Luis Potosí
Respecto al
apartado (%)
Total
Respecto
al país (%)
Respecto al Respecto al
estado (%) apartado (%)
3.6
0.33
154 910
5 394
507
3.81
0.32
313
0.2
95.76
148 696
95.99
3.48
0.33
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
FIRA
Crédito de avío
Unidades de producción
Hasta 10 000
10 000 - 50 000
50 000 - 100 000
Más de 100 000
103 492
37 869
64.96
23.77
3 434
2 546
60.17
44.61
40.4
33.36
14.39
11.85
3 743
2 060
1 453
144
86
104 992
42 415
35 026
15 107
12 444
71.7
65.59
55.04
38.82
3.85
2.3
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.
Silvia Xochilt Almeraya Quintero et al.
120 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Cuadro 1. Disposición de crédito para la actividad agropecuaria y forestal (Continuación).
Table 1. Credit availability for agricultural and forestry activities (Continuation).
Concepto
República Mexicana
Respecto
Total
al país (%)
San Luis Potosí
Respecto al
Respecto
Total
apartado (%)
al país (%)
Crédito refaccionario
Unidades de
13 102
8.22
Producción
Hasta 10 000
5 891
44.96
10 000 - 50 000
3 810
29.08
50 000 - 100 000
1 120
8.55
Más de 100 000
2 281
17.41
Otro tipo de crédito
Unidades de
34 400
21.59
Producción
Hasta 10 000
22 478
65.34
10 000 - 50 000
8 442
24.54
50 000 - 100 000
1 785
5.19
Más de 100 000
1 965
4.93
Destinan parte de los ingresos a instituciones de ahorro
Unidades de producción 119 048
2.93
Banca comercial
45 244
38
Banca pública
4 275
3.59
BANSEFI
Unión de crédito
1 680
1.41
Caja de ahorro
24 458
20.54
Otra institución
44 279
37.19
Agrupadas para apoyos
Unidades de producción
Agrupadas para el
financiamiento
100 210
2.46
5 663
495
8.67
282
140
17
56
1 209
56.97
28.28
3.43
11.31
21.18
972
167
32
38
3 907
1 385
80.4
13.81
2.65
3.14
2.52
35.45
115
2.94
90
793
1 561
2.3
20.3
39.95
3 199
5.65
Respecto al Respecto al
estado (%) apartado (%)
200
2.07
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.
Es bajo el porcentaje de personas que han solicitado un
financiamiento, 19.28% »en el caso de los negocios« 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
Questions on the reasons they haven´t applied for a loan or
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
Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural
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
planificar y alcanzar los objetivos propuestos. Más aún, 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, se destinan a cubrir sus necesidades
básicas. El excedente de sus ingresos, en la mayoría de los
casos, 60% de los encuestados, lo destinan para mejorar su
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.
121
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
date in the payment of interests, 20% have finished paying
and only 10% have difficulties in paying because they
used the money for different issues; that is, it was not to
invest, but for 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,
which leads to the detriment of credits to farming activities
(Esquivel, 2008).
It is clear that while people who apply for loans must prove
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
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
tienen que ver con el consumo y el riesgo de proveer servicios
financieros a los pobres, porque ellos optan más por un
crédito de consumo, lo cual conduce al detrimento del crédito
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
Las fuentes más frecuentes son aquellas que no les piden tantos
requisitos para poder accesar al crédito, una de ellas es la caja
de ahorro que funciona en el municipio, es de carácter informal,
ya que carece de una figura legal; sin embargo, ésta funciona
desde hace 9 años, beneficiando actualmente a 20 personas, en
general mujeres. Los montos que manejan son de mil y hasta
6 mil pesos, los plazos son hasta 16 semanas, el interés que se
paga 20% sobre el monto, no existe esquema de ahorro, los
fondos provienen de una persona que figura como el “dueño”
de la caja, y la aplicación no es para actividades productivas.
Por otro lado, se tiene a los prestamistas y aproximadamente
son 10 los que operan en el municipio, y se trata generalmente
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
prestamista tiene alrededor de 15 personas como deudores, y
que estos acuden a este tipo de préstamos en casos de algún tipo
de urgencia, ya sea propia de su activad económica o familiar.
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
The credit situation is the same at all levels »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.
Uso del crédito: implicaciones para el desarrollo rural
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.
La caja de ahorro, a pesar de ser completamente informal, 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
(propios o financiados) de la comunidad. Si en el municipio
de Salinas, San Luis Potosí, se articularan propuestas
de financiamiento que vean al crédito como opción, y se
instruyera a los actores en buen manejo y empleo del crédito,
a través de proyectos viables se tendría un cambio favorable
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.
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productos y programas de crédito.
123
The resources found in the location help exploit the cattle value
chain, which is the most appropriate focalization for funds (selfor externally funded) in the town. If in the municipal area of
Salinas, San Luis Potosí, funding proposals were made that see
credits as options, and actors were trained in the proper use and
management of credits, through feasible projects there would
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.
End of the English version
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ENFOQUES DE INVESTIGACIÓN SOSTENIBLE, ECOLOGISTA Y PRODUCTIVISTA:
INFLUENCIAS EN LOS CIENTÍFICOS(AS)*
RESEARCH APPROACHES SUSTAINABLE, ECOLOGICAL AND PRODUCTIVIST:
INFLUENCES ON SCIENTISTS
Luis Reyes-Muro1§, Fernando Manzo-Ramos2, Jesús Axayacatl Cuevas Sánchez3 y Miguel Ángel Damián Huato4
Dirección de Promoción y Divulgación. INIFAP. Av. Progreso 5. Colonia Santa Catarina, Delegación Coyoacán, Distrito Federal, México. C. P. 04010. 2Programa 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.
([email protected]). 3Banco de Germoplasma. Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco, km 38.5. Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel.
01 595 9521614. ([email protected]). 4Departamento de Agroecología y Ambiente. Instituto de Ciencias. BUAP. Avenida 14 Sur 6301. Ciudad Universitaria, Puebla.
C. P. 72570. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
Los científicos(as) agropecuarios(as) están influenciados(as)
por diversos factores para definir su enfoque de investigación.
El objetivo de este trabajo fue identificar aspectos
demográficos y profesionales, institucionales e influencias
internas-externas asociados al enfoque sostenible, ecologista
o productivista de los científicos(as) en Aguascalientes,
México en 2008. Los enfoques fueron sometidos a un análisis
de correlación con 44 factores de influencia. El enfoque
sostenible correlacionó positivamente con la especialidad, la
solución de problemas de interés institucional, investigación
en terrenos de productores e investigación en sistemas
de producción y negativamente con investigación básica
y biotecnología. El enfoque ecologista correlacionó
positivamente con la opinión del grupo interdisciplinario en la
definición del problema a investigar. El enfoque productivista
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,
trabajos por componente tecnológico y con la objetividad del
investigador(a), y negativamente con la disciplina ecología. El
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 in Aguascalientes, 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´s objectivity and a negative correlation with the
* Recibido: marzo de 2010
Aceptado: enero de 2011
126 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Luis Reyes-Muro et al.
modelo de regresión logística para la investigación con enfoque
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. El modelo ecologista se explica por las estancias
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.
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.
Palabras clave: desarrollo sostenible, enfoques de
investigación, regresión logística, tipos de agricultura e
investigadores.
Key words: logistic regression, research approaches,
sustainable development, types of agriculture and
researchers.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
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).
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).
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
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;
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, reducir los problemas de contaminación por la ruptura
y erosión del suelo, efectos de los pesticidas en el ecosistema.
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.
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; Wells et al., 2000; Masera et al., 2004). El enfoque
ecológico fue influenciado positivamente por la orientación
hacia el cliente y la aprobación de colegas.
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.
En cuanto a la disciplina académica, los investigadores(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
presentaron poca influencia en los enfoques de investigación,
salvo el género, en donde las investigadoras presentaron mayor
probabilidad de realizar investigación con enfoque sostenible.
Dado que en México no existe antecedente de investigación
sobre las determinantes de los enfoques de investigación
agropecuaria, el presente estudio tuvo como objetivo
encontrar los factores que influyen en los científicos(as) para
realizar investigación con enfoque sostenible, ecologista
o productivista (Stockle et al., 1994; Francis et al., 2008).
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; environmental scientists displayed a correlation
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
background of research on the determinants of approaches
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).
METODOLOGÍA
METHODOLOGY
Instrumento para el registro de información
Instrument to register information
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) metas de la investigación; h) valores de
los investigadores; e i) estímulos por tipo de investigación. Se
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,
128 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Luis Reyes-Muro et al.
preguntó sobre el acuerdo con los principios de la producción
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
docencia en Aguascalientes, México (De Camino y Müller,
1993; Steiner et al., 2000; Hazell y Wood, 2000).
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).
El cuestionario permitió caracterizar los tipos de agricultura
productivista, sostenible y ecologista y los enunciados
fueron elaborados con bases teóricamente relevantes,
considerando principios agroecológicos, niveles de
conversión eficiencia »sustitución« rediseño de insumos,
procesos y productos, características de los sistemas agrarios
por intensidad de uso de insumos y conceptos utilizados en
estudios, sobre caracterización de enfoques de investigación.
Para comprobar que los enunciados fueron seleccionados
adecuadamente, se realizó un análisis de confiabilidad
“intratest”, con el cual se obtuvo un coeficiente α.
The questionnaire helped define the types of productivist,
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.
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
enfoques de investigación. El procedimiento para el modelaje
logístico fue como sigue: se estimó el coeficiente de regresión
para cada una de las 44 variables independientes para saber
cuáles de ellas presentaban significancia estadística. Luego,
para la selección de las variables en los modelos, se utilizó el
método de Stepwise basado en las pruebas de Wald y el mejor
ajuste de los datos fue calculado mediante la prueba de χ2.
A bivariate 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.
Características demográficas, profesionales y laborales
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, agroindustria o estadística. La especialidad
de fitotecnia fue más frecuente en los encuestados(as) y
comprende las disciplinas de fitomejoramiento, entomología,
fitopatología, parasitología, fitosanidad, control biológico,
protección forestal, fruticultura, optimización del agua,
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
Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as)
nutrición vegetal, agronegocios, agricultura orgánica,
mecanización agrícola, horticultura, cultivos de temporal
y nuevas opciones de cultivos.
129
protection, fruit production, water optimization, plant
nutrition, agrobusiness, organic agriculture, agricultural
mechanization, horticulture, seasonal crops and new
crop options.
En menor proporción, se encontró la especialidad de
biotecnología, que incluye la disciplina de cultivo de tejidos;
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
combina actividades de docencia, capacitación, validación de
tecnología y administración de recursos financieros (Sotres et
al., 1992; Gliessman et al., 2000; Beaus et al., 2004).
At a lower scale were the specializations 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-plantatmosphere 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).
RESULTADOS
RESULTS
Factores que influyen en la actividad científica
Factors that influence scientific activity
Problema de investigación. Se encontró que existen varios
factores que influyen en el científico(a) para seleccionar
el problema de investigación. Por mayor frecuencia, los
entrevistados(as) manifestaron moderado acuerdo en que el
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).
Investigation problem. Several factors were found
to exert an influence on scientists when choosing an
investigation problem. He most frequent expression made
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).
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
In general, opinions were congruent with activities carried
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
130 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Luis Reyes-Muro et al.
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
opinión del grupo de investigadores y usuarios, la prioridad
institucional, la opinión y apoyo de colegas y la seguridad
alimentaria; asignaron importancia moderada a la influencia
del financiador y no precisaron la importancia de la opinión
del comité técnico y del grupo colegiado (Hoban et al., 2002).
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).
Ámbito de la investigación. Es común que los usuarios(as)
de la tecnología cuestionen la validez y aplicación de los
resultados de la investigación cuando ésta se realiza en parcelas
pequeñas, en laboratorio o invernadero. En el presente estudio
se detectó que en la actualidad, los científicos(as) agropecuarios
frecuentemente realizan la investigación en los siguientes
ámbitos: laboratorio, área de cómputo, terrenos de productores
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
área de cómputo, aunque señalaron que es muy importante la
investigación en el laboratorio, en terrenos de los productores,
en estaciones experimentales y en la biblioteca, con mediana
importancia a la investigación en el área de cómputo (FortéGardner et al., 2009; Gündoğmuş y Bayramoğlu 2005).
Tipo de investigación. La investigación se puede tipificar
por su escala geográfica, tipo de información generada,
objetivos generales y duración del estudio. En la encuesta se
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
problemas ambientales y la mayoría indicó que nunca realiza
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
manifestaron moderado acuerdo en realizar investigación de
amplia escala geográfica, desarrollo experimental y estudios
de problemas ambientales y mostraron total desacuerdo en
realizar investigación básica. Los científicos(as) asignaron
alta importancia a la investigación de corto plazo, tipo
práctico, aumento de la rentabilidad, desarrollo experimental
y la solución a problemas de tipo ambiental; mediana
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-increasing research, although they expressed
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, profitabilityincreasing research, experimental development, and
Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as)
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
o componente tecnológico, aunque también señalaron que
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
totalmente de acuerdo en trabajar, tanto en forma individual
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
otros países, aunque también señalaron que la investigación
individual es muy importante (Valle et al., 2001).
Estímulos por tipo de investigación. En el área de estudio,
la mayoría de los investigadores(as) encuestados(as) indican
que nunca reciben estímulos por el tipo de investigación que
realizan, ya sea productiva, rentable, ecológica o alternativa.
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
estímulos por realizar cualquiera de los tipos de investigación
(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.
131
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.
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
Description of the investigation approaches
En el Cuadro 1 se muestran los coeficientes de confiabilidad
α para los enunciados que caracterizan los enfoques de
investigación.
Table1shows the reliability coefficient α for the
statements that define the investigation
approaches.
Cuadro 1. Coeficientes de confiabilidad α para los enfoques de investigación.
Table 1. Reliability coefficient α for the investigation approaches.
Enfoque de investigación
Productivista
Incrementar la rentabilidad
Investigación de corto plazo
Investigación por componente
Incrementar el ingreso
Incrementar el rendimiento
Reducir costos de producción
Usar Organismos Genéticamente Modificados
Eficiencia de procesos, insumos y productos
Sostenible
Investigación en sistemas de producción
Incrementar la fertilidad de suelo
Tecnología uso eficiente de agua
Mejorar los sistemas de producción
Beneficios a largo plazo
Técnicas e insumos alternativos
Mejorar el nivel de vida en el medio rural
Sustituir procesos, insumos y productos
Ecologista
Solución de problemas ambientales
Uso de insumos naturales
Producir alimentos orgánicos
Uso de relaciones ecológicas
Uso del conocimiento tradicional
Valorar la salud humana y animal
Realizar agricultura ecológica
Modificar procesos, insumos y productos
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
X
Coeficiente de confiabilidad α
3.37
3.01
3.32
3.24
3.53
3.66
3.72
2.7
3.78
3.54
2.83
3.77
3.84
3.64
3.47
3.6
3.79
3.44
3.37
2.89
3.67
3.47
3.71
3.55
3.84
3.17
2.63
0.68
0.66
0.66
0.66
0.65
0.64
0.65
0.68
0.65
0.76
0.79
0.72
0.72
0.72
0.75
0.72
0.74
0.73
0.69
0.69
0.66
0.64
0.66
0.62
0.68
0.65
0.67
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
Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as)
133
segundo nivel de conversión hacia la agricultura sostenible,
que consiste en la sustitución de algunos procesos, insumos
y productos.
conversion towards sustainable agriculture, which
consists of the substitution of some processes, inputs
and products.
Los científicos(as) con enfoque sostenible realizan
actualmente trabajos en sistemas de producción, 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) percibió que es muy importante la generación
de tecnología para el uso eficiente del agua, el mejoramiento
de vida en el medio rural, el mejoramiento de los sistemas de
producción como un todo, incrementar la fertilidad del suelo,
la obtención de beneficios a largo plazo, sustituir proceso e
insumos y el uso de técnicas e insumos alternativos.
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,
substituting processes and inputs and the use of alternative
techniques and inputs.
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, aprovechar el conocimiento tradicional, producir
alimentos con categoría de “orgánicos”, realizar agricultura
ecológica, solución de problemas ambientales; sin embargo,
mostraron menor acuerdo en el rediseño de los sistemas de
producción (tercer nivel de transición).
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, taking advantage of traditional knowledge,
producing “organic” foods, practice environmental
agriculture, solving environmental problems. They
expressed less agreement, however, with redesigning
production systems (third transition level).
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
relaciones ecológicas y la producción de alimentos orgánicos
(Kates et al., 2008). Se observa congruencia entre el grado de
acuerdo, la aplicación y la importancia hacia la valoración de
la salud humana y animal en los proyectos de investigación,
así como en la solución de problemas ambientales, aunque
también perciben la importancia de utilizar el conocimiento
tradicional, el uso de relaciones ecológicas, el uso de insumos
naturales, la producción de alimentos orgánicos y el rediseño
de los sistemas de producción.
In practice, these researchers value human and
animal health, and carry out studies for the solution of
environmental problems. Likewise, they try to incorporate
traditional knowledge and farming systems, the use of
natural inputs, the creation of environmental technology,
redesigning systems with the application of environmental
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
traditional knowledge, the use of environmental relations,
of natural inputs, the production of organic foods and the
redesign of farming systems.
Enfoque productivista. Este enfoque se caracteriza en que
los investigadores(as) están de acuerdo, en orden jerárquico,
en aplicar el primer nivel de conversión que consiste en
Productivist approach. In this approach researchers
agree, hierarchically, with the application of the first
level of conversion, which consists of the efficiency of
134 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Luis Reyes-Muro et al.
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, ingreso y rentabilidad, realizar investigaciones
de corto plazo y por componente tecnológico; aunque se
detectó poco acuerdo en usar organismos genéticamente
modificados Leiserowitz (2005).
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).
En la práctica, la investigación productivista es de corto plazo
y por componente tecnológico y los objetivos son incrementar
la rentabilidad, reducir los costos de producción, hacer uso
eficiente de insumos, incrementar el rendimiento y el ingreso,
con poco uso de organismos genéticamente modificados. Los
científicos(as) productivistas percibieron que es importante
la investigación de corto plazo, incrementar la rentabilidad,
realizar investigación por componente tecnológico, reducir
los costos de producción, la eficiencia del uso de los insumos,
incrementar el rendimiento y el ingreso, con poca importancia
para el uso de organismos genéticamente modificados.
Determinantes de los enfoques de investigación
In practice, productivist research is performed in the
short term and by technological components, and the
aims are to increase profitability, reduce production 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.
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
enfoque de investigación. Este resultado es similar al reportado
en estudios de la misma temática. Otras variables que tampoco
mostraron relación con los enfoques de investigación
fueron: tiempo dedicado a investigación, especialidad de los
investigadores(as), fuente de financiamiento, consulta en
Internet y honestidad de los investigadores(as).
Table 2 shows that in none of the levels of perception
(level of agreement, application in work, importance of the
concept), personal characteristics (sex, age and origin) 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, funding sources, Internet queries and honesty
of researchers.
Determinantes de los enfoques de investigación
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.
Variables de influencia
Antecedentes personales
Sexo
Edad
Origen
Antecedentes profesionales
Grado
Otros idiomas
Estancias en el extranjero
¿Está de acuerdo?
P
S
E
¿Lo hace?
P
S
E
¿Es importante?
P
S
E
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.223∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.276
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
P= productivista; S= sostenible; E= ecologista; NS= no significativo; ∗= significativo (p≤ 0.05); ∗∗= altamente significativo (p≤ 0.01).
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).
Variables de influencia
Aspectos laborales
UAA-Ciencias Básicas
UAA-Ciencias Agropecuarias
CIGA
CEPAB
Tiempo investigación
Tiempo laboral a docencia
Especialidad
Fitotecnia
Zootecnia
Biotecnología
Tecnología de alimentos
Agroclimatología
Ecología
Fuente financiera
CONACYT-CONCYTEA-SIHGO
Fundación Produce, Ags.
COSNET- DGETA
Recursos propios
Factores internos/externos
Usuario
Financiador
Prioridad institucional
Autodeterminación
Colegas
Grupo interdisciplinario
Grupo colegiado
Comité técnico
Internet
Inv. estación experimental
Inv. terrenos del productor
Trabajo en grupo interdisciplinario
Sistemas de producción
Componente tecnológico
Valores del investigador
Honestidad
Objetividad
Autoestima
Estímulos por investigación
Productiva
Rentable
Ecológica
Alternativa
¿Está de acuerdo?
P
S
E
¿Lo hace?
P
S
E
¿Es importante?
P
S
E
-0.34∗∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
-0.68∗∗ -0.7∗
-0.49∗ -0.64∗∗ -0.65∗∗ -0.48∗∗
∗
∗
0.236 0.265 0.212∗ 0.275∗ 0.243∗
NS
NS
NS
0.246∗ 0.248∗ 0.313∗ 0.27∗
∗
NS
NS
NS
NS
NS
0.218
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
-0.221∗ -0.212∗
NS
-0.247∗ -0.208∗
NS
NS
NS
NS
NS
0.224∗
NS
NS
NS
NS
-0.258∗∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.233∗
NS
NS
NS
NS
-0.311
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.212∗
NS
-0.32∗∗ -0.268∗
NS
NS
0.221∗
-0.25∗
NS
NS
NS
-0.215∗
NS
NS
NS
NS
0.288∗
NS
0.299∗
NS
0.375∗∗
NS
0.238∗
NS
NS
0.442∗∗
0.322∗∗
NS
0.564∗∗
0.406∗∗
0.292∗∗
NS
0.405∗∗
NS
0.281∗
NS
0.24∗
NS
NS
0.426∗∗
0.352∗∗
0.231∗
0.668∗∗
0.345∗∗
0.325∗∗
NS
0.282∗
NS
0.213∗
NS
0.261∗
0.235∗
NS
0.293∗∗
0.335∗∗
0.234∗
0.514∗∗
0.296∗∗
0.248∗
NS
NS
NS
0.311∗∗
NS
0.213∗
0.26∗
NS
0.414∗∗
0.484∗∗
NS
0.59∗∗
0.393∗∗
0.218∗
NS
NS
NS
0.288∗∗
NS
0.227∗
0.299∗∗
NS
0.385∗∗
0.538∗∗
NS
0.659∗∗
0.285∗∗
0.274∗
NS
NS
NS
0.264∗
NS
0.268∗
0.366∗∗
NS
0.357∗∗
0.476∗∗
NS
0.591∗∗
0.38∗∗
NS
NS
NS
-0.31∗∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.272∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.242∗ 0.301∗∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
-0.386∗∗ -0.214∗
0.27∗
NS
NS
NS
NS
NS
0.358∗∗
NS
NS
NS
0.298∗∗
0.253∗
0.277∗∗
0.226∗
NS
0.385∗∗
0.286∗∗
0.249∗
0.364∗∗
0.541∗∗
0.218∗ 0.213∗
NS
NS
0.234∗ 0.234∗
0.221∗
NS
∗∗
0.295
0.226∗
NS
0.277∗∗
∗
0.208
NS
0.209∗
NS
NS
NS
0.299∗ 0.237∗
0.268∗ 0.212∗
0.366∗∗ 0.376∗∗
0.612∗∗ 0.331∗∗
0.311∗∗ 0.3102∗∗
NS
0.333∗∗
0.287∗∗
NS
0.31∗∗
0.275∗∗
NS
0.243∗
0.307∗∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.281∗∗
0.212∗
NS
0.211∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.273∗∗
0.232∗
NS
0.226∗
0.222∗
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
0.22∗
0.275∗∗
0.306∗∗
0.225∗
0.342∗∗
0.219∗ 0.228∗
0.259∗ 0.286∗∗
0.232∗ 0.281∗∗
0.29∗∗ 0.324∗∗
P= productivista; S= sostenible; E= ecologista; NS= no significativo; ∗= significativo (p≤ 0.05); ∗∗= altamente significativo (p≤ 0.01).
136 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Luis Reyes-Muro et al.
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
cuestionó el grado de acuerdo con los principios, aplicación
y opinión de la importancia de los principios productivistas.
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.
El enfoque sostenible correlacionó positivamente con
biotecnología y la autodeterminación del problema a
investigar. En la práctica, mayor edad y número de estancias
profesionales determinan mayor probabilidad de ocurrir el
enfoque sostenible.
Solo el enfoque ecologista correlacionó con los estímulos por
tipo de investigación. En la práctica, el enfoque ecologista es
más probable donde el investigador tuvo retroalimentación
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
probable en científicos de origen rural (origen), con estancias
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
sistemas de producción (SP) e investigación por componente
tecnológico (CT) (Cuadro 3).
S=
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
Sustainable approach research model (S). Considering the
binary codification of explanatory variables (0= no, 1= yes),
the sustainable approach is more likely in scientistsfrom rural
backgrounds (origen), with research leaves in other countries
(Est), influenced by institutions (Inst), funding sources (F),
opinion of users (U), interdisciplinary work (TI), studies
in farming systems (SP) and research by technological
component (CT) (Table 3).
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.
Variable
Origen
Estancias de investigación
Institución
Institución (1)
Institución (2)
Institución (3)
Fuente de financiamiento
Fuente de financiamiento (1)
β
-2.4054
-3.3735
SC
1.2458
1.3955
0.9501
5.469
11.4447
1.6785
2.0777
32.0367
5.0268
1.93
Wald
3.7284
5.8435
10.6449
0.3204
6.9283
0.1276
6.857
6.7841
GL
1
1
3
1
1
1
3
1
= significancia (p= 0.01); ∗= significancia (p= 0.05); χ2= 3.0577; GL= grados de libertad (8); SC= suma de cuadrados; significancia= 0.9307.
∗∗
Significancia
0.0535
0.0156∗
0.0138∗
0.5714
0.0085∗∗
0.7209
0.0766
0.0092∗
Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as)
137
Cuadro 3. Variables en la ecuación del enfoque de investigación sostenible (Continuación).
Table 3. Variables in the equation of the sustainable investigation approach (Continuation).
Variable
Fuente de financiamiento (2)
Fuente de financiamiento (3)
Usuario
Prioridad institucional
Trabajo interdisciplinario
Trabajo en sistemas de producción
Trabajo por componente tecnológico
Constante
β
4.7594
-6.5136
-2.6535
-2.5439
-1.9768
-1.4087
-2.1231
4.6673
SC
2.3931
31.9854
1.1724
1.1582
1.1083
0.9366
1.1174
1.8557
Wald
3.9555
0.0415
5.1225
4.8248
3.1814
2.2623
3.6104
6.3258
GL
1
1
1
1
1
1
1
1
= significancia (p= 0.01); ∗= significancia (p= 0.05); χ2= 3.0577; GL= grados de libertad (8); SC= suma de cuadrados; significancia= 0.9307.
∗∗
Modelo de investigación con enfoque ecologista (E).
Existe mayor probabilidad de realizar investigación con
enfoque ecologista cundo el investigador(a) haya realizado
estancias en el extranjero (Est), participa un comité técnico
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).
E=
e4.85-3.95(Est)-2.15(CT)-1.17(IP)-1.32(TI)-1.82(SP)
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).
E=
1+e
4.85-3.95(Est)-2.15(CT)-1.17(IP)-1.32(TI)-1.82(SP)
Significancia
0.0467
0.8386
0.0236∗
0.0281∗
0.0745
0.1326
0.0574
0.0119∗
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)
Cuadro 4. Variables en la ecuación del enfoque de investigación ecologista.
Table 4. Variables in the equation of the environmentalist investigation approach.
Variable
Estancias de investigación
Aprobación por comité técnico
β
-0.9543
-2.1555
SC
0.5673
0.8161
Wald
2.8294
6.9762
GL
1
1
Significancia
0.0926
0.0083∗
Investigación con productores
Trabajo en grupo interdisciplinario
Trabajo en sistemas de producción
Constante
-1.1735
-1.3272
-1.8272
4.857
0.5682
0.5732
0.5632
1.1047
4.2663
5.3618
10.5256
19.3305
1
1
1
1
0.0389∗
0.0206∗
0.0012∗∗
0∗∗
= significancia (p= 0.01); ∗= significancia (p= 0.05); χ2 = 2.3137; GL= grados de libertad (5); SC= suma de cuadrados; significancia= 0.9699.
∗∗
Modelo con enfoque productivista (P). En este tipo de
investigación influyen de forma significativa la institución
y el trabajo en sistema de producción, como se muestra en
la siguiente ecuación (Cuadro 5).
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)
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).
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)
Luis Reyes-Muro et al.
138 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Cuadro 5. Variables en la ecuación del enfoque de investigación productivista.
Table5. Variables in the equation of the productivist investigation approach.
Variable
Institución
Institución (1)
Institución (2)
Institución (3)
Trabajo en sistemas de producción
Constante
β
SC
-2.228
0.8146
7.495
-2.0418
3.4077
0.9652
1.3067
33.3698
1.1997
1.1122
Wald
9.7903
5.328
0.3886
0.0504
2.8966
9.3882
= significancia (p= 0.05); χ2 = 0.9024; GL= grados de libertad (5); SC= suma de cuadrados; significancia= 0.9701.
∗
GL
3
1
1
1
1
1
Significancia
0.0204∗
0.021∗
0.533
0.8223
0.0888
0.0022∗
DISCUSIÓN
DISCUSSION
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.
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
predominate in Canada for the evaluation of scientists limit
the development of sustainable agriculture.
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
integrales con la participación de agricultores + agentes de
extensión + científicos agrícolas + científicos sociales y
proyectos que cumplan con misiones departamentales, en
lugar de las disciplinas independientes, así como asignar
valor igual a las publicaciones de difusión técnica dirigidas
a productores y técnicos, tanto como el que se otorga a los
artículos científicos. Asimismo, en los criterios del sistema
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).
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
comprehensive with the participation of farmers + extension
agents + agricultural scientists + social scientists and projects
that complete department missions, as well as to give equal
value to technical broadcasting publications directed at
farmers and technicians and to scientific articles. Likewise,
the criteria of the awarding system should include an
incentive for basic research on biological and environmental
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
and done. Probably one of the main obstacles for carrying out
Enfoques de investigación sostenible, ecologista y productivista: influencias en los científicos(as)
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
económica necesaria, porque produce los alimentos necesarios
para el sustento humano, genera empleo e ingresos; por otra
parte, se le considera como una actividad humana que deteriora
y contamina el medio cuando hace explotación intensiva de
recursos naturales y aplicación irracional de agroquímicos.
Este trabajo proporciona algunas pautas para identificar tipos
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
Las características demográficas y antecedentes personales
de los investigadores(as) no tienen relación con los enfoques
de investigación productivista, sostenible y ecologista; la
institución, la especialidad y la fuente financiera, presentaron
influencia moderada, mientras que los factores internosexternos influyen significativamente en tales enfoques.
Los modelos generados para los enfoques de investigación,
proporcionaron suficiente evidencia estadística para demostrar
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,
objetivos y metas de un determinado enfoque de investigación
y practicar otro. El modelaje logístico pone a la luz que la
institución es una variable que influye determinantemente
en el quehacer del científico.
LITERATURA CITADA
Beaus, C. E. and Dunlap, R. E. 2002. Conventional versus
alternative agriculture: the paradigmatic roots of the
debate. Rural Sociology. (55) 4:590-615.
139
investigations with a sustainable approach is the change in the
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
considered a human activity that deteriorates and pollutes the
environment when intensively exploiting natural resources and
using chemicals irrationally. This paper provides guidelines
to help identify types of researchers. However, one question
remains: in practice, what does a scientist´s being characterized
as sustainable, environmentalist or productivist depend on?
CONCLUSIONS
The demographic characteristics and personal backgrounds
of the researchers have no relation with the productivist,
sustainable or environmentalist research approaches. The
institution, the specialty and the source of funding showed
a moderate influence, whereas internal-external factors had
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: they can agree on principles, aims and goals of a
certain research approach, and practice another. The logistic
modeling shows that the institutions a variable that has a
determinant influence on the scientist´s work.
End of the English version
Beaus, C .E. and Dunlap, R. E. 2003. Measuring adherence to
alternative vs. conventional agricultural paradigms:
a proposed scale. Rural Sociology. (56)3:432-460.
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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
Carlos Alberto Núñez-Colín1§ y Miguel Ángel Hernández-Martínez1
Campo Experimental Bajío. INIFAP. Carretera Celaya-San Miguel de Allende, km 6.5. Celaya, Guanajuato, México. A. P. 112. C. P. 38110. ([email protected]
inifap.gob.mx). §Autor para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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
son insuficientes para la identificación de los especímenes.
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, and thus try to clarify the best way to systematize of
systematic of the genetic resources of the genus Crataegus.
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
treatments in this respect, one in the early twentieth century
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.
Palabras clave: problema Crataegus, Rosaceae subtribu
Pyrinae, sistemática.
Key words: Rosaceae subtribe Pyrinae, systematics, the
Crataegus problem.
* Recibido: octubre de 2009
Aceptado: febrero de 2011
Carlos Alberto Núñez-Colín et al.
142 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
El género Crataegus pertenece a la familia Rosaceae subtribu
Pyrinae, lo que formalmente constituye la subfamilia
Maloideae. Está constituido aproximadamente por 140
especies dispersas en todo el mundo, dividido en 40 series, de
las cuales dos terceras partes se encuentran en norteamérica y
el resto en Europa y Asia. La taxonomía de este género ha sido
reportada como una de las más complejas entre las plantas
superiores a nivel mundial (Phipps et al., 2003).
The genus Crataegus belongs to the Rosaceae family,
subtribe Pyrinae, formerly the subfamily Maloideae. 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).
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
cultura tradicional mexicana (Leszczyñska-Borys y Borys,
2004); desde el punto de vista cultural y comercial, se utiliza
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).
In Mexico, “tejocote” is the most common name for the
species of the genus Crataegus. This word comes from the
Nahuatl word “te-xocotl” which means hard and sour fruit.
(Cabrera, 1992). The tejocote has been used since PreHispanic 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
has been proven to contain important amounts of vitamins,
minerals, and pectin (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
situ e in vivo de tejocote (Crataegus spp.) de la Universidad
Autónoma Chapingo (BGT-UACH), México, instaurado en
1981 por el Dr. Michal Borys (Nieto-Ángel y Borys, 1992),
presentan serios problemas de identificación.
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=
Herbario Universidad Veracruzana, etc.) and the accessions
that were stored in the Germplasm Bank ex situ and in vivo
of tejocote (Crataegus spp.) in the Universidad Autónoma
Chapingo (BGT-UACH), Mexico, established in 1981 by
Dr. Michal Borys (Nieto-Ángel y Borys, 1992), have serious
identification problems.
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 Ciencias Agrícolas (CP), mostraron que la
mayoría de los ejemplares correspondieron a la especie C.
pubescens (H. B. K.) Steud. y posiblemente a C. nelsoni Eggl.
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
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 Phipps et al.
(1990), who found an homonymy between this Mexican
species and an European one, which resulted in Phipps
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
tratarse de C. mexicana DC., por lo que deben ser identificados
correctamente (Phipps, 1997; Phipps et al., 2003; NúñezColín, 2008); por lo tanto, el nombre C. pubescens dejó de ser
correcto para cualquier ejemplar de este género.
(1997) renamed this species as C. gracilior Phipps, for
certain specimens, or it could be identified as C. mexicana
DC; due to the above, it must be properly identified (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.
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.
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.
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 def inió 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,
pocas especies diploides sexuales básicas sobre las que se ha
superpuesto una población altamente compleja de triploides
difícil de estudiar; que aunque florecen y producen fruto, 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
simples o sólo poblaciones locales de clones (Camp 1942a;
Núñez-Colín, 2008). Sin embargo, también es probable que
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
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
that the species, mainly the American ones, include relatively
few basic sexual diploid species on which a highly complex
triploid population overlaps that is difficult to study.
Although they blossom and produce fruit, they are actually
asexual and apomictic. The comparatively few tetraploids
can or cannot be apomictic.
Although it frequently described “new species” of this
genus, no attempts by taxonomists, at least since the 1940’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
deserve the category of “new” taxonomic species, although
144 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Carlos Alberto Núñez-Colín et al.
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).
these clonal individuals may remain biologically single in
comparison to the original species, because of which they
are considered “different species” (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).
Controversy on the taxonomy 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
genus is genetically controlled, and this can be aposporous
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) por primera vez reportó la poliploidía
del género Crataegus, refiriéndose a diploides, triploides y
tetraploides; después, Talent y Dickinson (2005) reportaron
también hexaploides y algunos, aunque pocos, pentaploides.
Estos datos complican aún más la taxonomía del género,
sobre todo para las especies de América debido a los reportes
existentes sobre la complicación de la poliploidía en el sistema
reproductivo del género (Muniyamma y Phipps, 1979b).
Longley (1924) was the first who indicated the polyploidy
in the genus Crataegus, referring to diploid, triploid and
tetraploid, followed by Talent and Dickinson (2005) who
also found hexaploids and some, though few, 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).
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. monogyna Jacq., también se caracteriza por ser
diploide sexual y nativa de Europa, sumamente promiscua y
puede generar híbridos con individuos incluso de otras series
taxonómicas; entre ellas, muchas especies de América; como
resultado, varios de estos híbridos entre padres de series
taxonómicas distantes presentan características intermedias
entre los padres por lo que personas con poca experiencia
en el género pueden confundirlas fácilmente con “especies
nuevas” (Camp, 1942a; Phipps, 1984)
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).
También pueden existir problemas de identificación por
complejos de poliploides apomícticos con variación de
poblaciones locales parecidas pero finamente separadas; por
ejemplo, la serie Crus-galli (Loud.) Rehder, que se encuentra
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).
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
description by taxonomists of different species for each part
of its distribution (Phipps, 1983a; Phipps, 1984; Dickinson,
1985; Phipps, 1988; Phipps, 1997).
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
produzcan semilla aunque exista fruto formado y desarrollo
de endocarpio (Nieto-Ángel et al., 2009).
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). This event leads to many species not producing seeds,
although they produce normal fruit and endocarps (NietoÁngel et al., 2009).
Se ha reportado que el género Crataegus, incluye numerosas
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.
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) 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
taxonómica de Crataegus que se mantiene casi sin cambios
hasta la actualidad. Sin embargo, Phipps (1997) modificó
parte de la taxonomía del tejocote del centro y norte de México
y describió nuevas especies; no obstante, la clasificación de
las especies de México, sobre todo en cuanto a las series a las
que pertenecen, continúa cambiando (Phipps et al., 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).
Phipps (1983b) proposed away to divide the genus Crataegus
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
described new species; nonetheless, the classification of the
Mexican species, especially regarding the series to which
they belong, still change (Phipps et al., 2003), and continue to
include “new species” in other parts of the world (Dönmez,
2005; Dönmez and Dönmez, 2005; Phipps, 2006; Phipps,
2007; Phipps and O’Kennon, 2007).
Taxonomía del género Crataegus en México
Taxonomy of the genus Crataegus in Mexico
La taxonomía de este género en México no es clara debido
a que sólo existen dos tratados taxonómicos al respecto. El
primero fue realizado a principios del siglo XX por Eggleston
(1909) y el más reciente, que es exclusivo del norte y parte
del centro del país, fue propuesto por Phipps (1997).
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), and the most recent, which only included
the northern and part of central Mexico, was proposed by
J. B. Phipps (1997).
Eggleston (1909) describió siete especies mexicanas y una
que existe tanto en México como en Guatemala: 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
no Mociño y Sessé quienes fueron los colectores (McVaugh,
2000); reportada en los estados de México, Puebla, Hidalgo,
Morelos, Michoacán, Guerrero, Veracruz, San Luis Potosí y
Distrito Federal; 3) C. stipulosa (H. B. K.) Steud.; encontrada
en Guatemala y en Chiapas, México; 4) C. rosei Eggl.; en los
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
and Hidalgo; 2) C. mexicana Moc. &Sessé, which is correctly
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
146 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Carlos Alberto Núñez-Colín et al.
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.
Fthe Mexican state of Chiapas; 4) C. rosei Eggl., found in
Durango and Chihuahua; 5) C. parryana Eggl., found in San
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.
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
especie diferente a C. mexicana DC., desde el principio del
siglo XX y es curioso que este hecho fue pasado por alto
por los taxónomos mexicanos hasta años recientes (Phipps
et al., 2003; Núñez-Colín, 2008).
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
interesting point was that Eggleston (1909) recognized that
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; NúñezColín, 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).
Apparently Eggleston´s treatment (1909) was not published
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).
La descripción taxonómica de Eggleston (1909) no es clara
para las especies del sur de México. Núñez-Colín (2008)
describió dos especies y concluyó que no existe seguridad
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, Eggleston describió ejemplares con este nombre
y consideró que eran de una especie diferente tanto a C.
pubescens (H. B. K.) Steud., como a C. mexicana DC. y a
las otras especies mexicanas descritas en su trabajo, lo que
fue demostrado en parte por Núñez-Colín et al. (2008a) y
Núñez-Colín (2008) ya que se demostró que los ejemplares
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.
Certainly, Eggleston’s (1909) taxonomic treatment was not
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
Mespilus stipulosa and then reclassified by Steudel (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.
mexicana DC., and other Mexican species described in his
treatment were different species, and this was proven in
part by Núñez-Colín et al. (2008a) and Núñez-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) described only one herbarium specimen.
Because no recently taxonomical studies were carried
out, mainly in this area, its variability, distribution, etc.,
were not known.
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, mencionó que la serie Mexicanae (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. sulfurea Phipps, C. johnstonii Phipps, 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
hojas profundamente lobuladas en brotes cortos y hojas con
venas a los senos lobulares se encuentran en México, aún
cuando muchas de éstas se encuentran en el sur de Estados
Unidos de América.
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 Central America
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 USA while 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.
Por lo tanto, con base en los estudios de Eggleston (1909),
Phipps et al. (1990), Phipps (1997), McVaugh (2000) y
Phipps et al. (2003), la taxonomía más actual del género para
ejemplares mexicanos es de la siguiente manera.
Therefore, based on the works of 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) Serie Parvifoliae (Loudon) Rehder.
1. C. uniflora Müenchhausen (Tamaulipas).
2) Serie Mexicanae (Loudon) Rehder.
2. C. mexicana De Candolle (Estado de México, 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, Estado de México, 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. rosei subesp. rosei var. rosei (Chihuahua, Coahuila,
Durango, Guanajuato, Hidalgo, Nayarit, Nuevo León,
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,
148 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Carlos Alberto Núñez-Colín et al.
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. serratissima J. B. Phipps (Hidalgo y probablemente
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).
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. tracyi Ashe ex Eggleston, has three botanical varieties:
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. grandifolia J. B. Phipps, has two botanical varieties:
12a. C. grandifolia var. grandifolia (Coahuila).
12b. C. grandifolia var. potosina (Nuevo León).
5) Series Baroussanae J. B. Phipps.
13. C. baroussana Eggleston, has two botanical varieties:
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).
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.
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.
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
diversidad en México y que son prioritarias para la colecta
de germoplasma.
This classification is partial because the collection and
inventory of this genus are missing for Chiapas, Veracruz,
Guerrero, Morelos, and Oaxaca.
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 (BGTUACH) were identified mainly as C. stipulosa (H. B. K.)
La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México
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. mexicana DC. y C. gracilior Phipps fueron las principales
especies encontradas en el centro de México, y pueden
considerarse acervos genéticos diferentes a las del sur de
México, probablemente por contener variación morfológica
diferencial (Núñez-Colín et al., 2008a; Núñez-Colín, 2008;
Núñez-Colín et al., 2009).
DISCUSIÓN
Para la identificación de especies en estudios que incluyan
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
recientes trabajos de Rzedowski y Calderón de Rzedowski
(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.
149
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, subspecies or botanical varieties, which probably
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
species found in accessions from central Mexico and these
can be considered different genetic pools to the southern
Mexican ones, probably since they contain different
species, which have differential morphological variations
(Núñez-Colín et al., 2008a; Núñez-Colín, 2008; NúñezColín 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,
150 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Carlos Alberto Núñez-Colín et al.
En muchas ocasiones la clave de Phipps (1997) es
insuficiente para la identificación de ejemplares de la zona
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. Al parecer, en estos estados del centro y sur
de México se pueden encontrar especies como C. 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
variedades botánicas nuevas (Núñez-Colín, 2008; NúñezColín et al., 2008a; Núñez-Colín et al, 2009).
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
with C. gracilior Phipps, C. mexicana DC., and C. nelsoni
Eggl., all of which belong to series Mexicanae and Crusgalli, 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).
Además, se debería de realizar un mayor número de colectas
y claves de identificación para ejemplares del centro y sur
de México, así como reconsiderar el cambio de nombre de la
especie C. stipulosa (H. B. K.) Steud., [como lo hizo Phipps
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
Esta investigación evidencia la falta de una sistematización
en este género, que por sí mismo es de difícil tratamiento
taxonómico; sin embargo, la identif icación podría
facilitarse tomando en cuenta el área de origen del ejemplar,
debido que este género presenta especies con distribución
limitada, de esta manera se podría deducir su determinación
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
especies no descritas, por lo que se debe efectuar un estudio
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
specimen of C. mexicana DC. (Phipps et al., 2003; NúñezColín 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,
mainly for specimens from south and southeast Mexico, and
151
La problemática en la taxonomía de los recursos genéticos de tejocote (Crataegus spp.) en México
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.
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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-Mejía1§, Martha Galindo-Oliva1, Alfredo Lara-Herrera1, J. Jesús Llamas-Llamas1, Maximino Luna-Flores1,
Miguel Ángel Salas-Luevano1 y Mariandrea Cabral-Enciso1
Unidad Académica Agronomía. Universidad Autónoma de Zacatecas. Carretera Zacatecas-Guadalajara (vía corta), km 15.5. Cieneguillas, Zacatecas. C. P. 98600. Tel.
01 492 9244147. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]) y ([email protected]).
§
Autor para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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-ampicilinarifampicina-PCNB e himexazol (PARPH), papa dextrosa
agar (PDA) y agua-agar. Los organismos que se desarrollaron
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),
Fusarium roseum (10.2% en plantas sanas y 16.1% en plantas
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
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.
Some of the symptoms are the necrosis of leaves and seeds,
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
in Fresnillo, Calera, Villa de Cos, Villa García and Pánfilo
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% in healthy plants and 41% in diseased plants),
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
* Recibido: mayo de 2010
Aceptado: febrero de 2011
156 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
José de Jesús Avelar-Mejía et al.
0.1%), respectivamente; así como bacterias saprófitas (2.5%
en plantas enfermas). En semillas provenientes de plantas
enfermas no se obtuvieron crecimientos fungosos 43.2% de
las siembras muestreadas y en semilla sana se encontraró:
hongos saprófitos 20% de ellas, Alternaria solani en 13.5%,
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.
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% of the plantations sampled and in healthy seeds there
were saprophytic fungi (in 20%), Alternaria solani (13.5%),
Aspergillus spp. (20%) and Fusarium spp. (3.3%). Based on
the symptoms these pathogens cause on vulnerable plants,
they were assumed to be related to the disease “dog's urine”,
but they do not participate directly in the production of the
symptoms.
Palabras clave: Alternaria spp., Capsicum annuum,
enfermedad, hongo, tizón.
Key words: Alternaria spp., Capsicum annuum, blight,
disease, fungus.
En el estado de Zacatecas, la producción de chile (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
importancia que lo afectan son: la marchitez (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, pero su importancia es cada día mayor porque reduce
significativamente la producción de frutos en las plantas
afectadas. El agente causal de esta enfermedad se desconoce
y no se tiene información sobre la magnitud de la incidencia
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.
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.
The most important diseases affect wilting (Phytophthora
capsici L.), powdery mildew (Erysiphe sp.), water moulds
(Phythium spp.), blight (Alternaria solani) and dog's
urine (DU). The latter appeared recently in the area, but
its importance increases every day because it significantly
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.
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.
Ante la ausencia de estudios sobre patógenos asociados con
la presencia de la MP en el cultivo de chile en Zacatecas,
se propuso el presente trabajo con el objetivo de conocer
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.
The affected plants reduce their growth, their leaves become
thick and rigid, leaves develop blisters, mosaicsand the leaf
surface is reduced, plants do not wilt and its production is
scarce or null. The disease appears randomly and not in spots
like wilting, and there is blight on the edge of the leaf, 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.
Due to a lack of studies on pathogens related to the presence
of DU in chili plantations in Zacatecas, this investigation
was proposed with the aim of knowing the phytopathogenic
fungi that were related to the diseased plants. The hypothesis
was that several genera of phytopathogenic fungi are related
with the DU disease.
Hongos asociados con la enfermedad “miada de perro” en el cultivo de chile
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,
en lotes comerciales de los municipios de Calera, 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.
Las hojas y ramas colectadas se lavaron en agua corriente, se
desinfestaron en hipoclorito de sodio al 1% y se trasfirieron
a cajas petri con medio de cultivo PARPH (pimaricinaampicilina-rifampicina-PCNB e himexazol), especifico
para Phytophthora (Erwin et al., 1983), PDA (papa dextrosa
agar) y agua-agar, estos dos últimos de uso general. En total
se realizaron 600 siembras en medios de cultivo por año y
1 800 en total. Las semillas se obtuvieron de 60 frutos de
plantas sanas y 60 frutos de plantas enfermas, de una parcela
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, estas se sembraron en los medios de cultivo PDA
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, en 1 745 de ellas se obtuvieron crecimientos fungosos
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, aunque en estas últimas los porcentajes fueron siempre
menores (Cuadro 1).
157
Samples of leaves, branches and fruits were taken from
healthy plants and plants with symptoms of DU, in
commercial fields in the municipal areas of Calera, Fresnillo,
Pánfilo Natera, Villa de Cos and Villa García in Zacatecas,
between 2004 and 2006. In each area, samples were taken
from 30 plants in a specific field, and the following year, 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 wateragar, 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; fifty seeds were chosen at random from each municipal
area, they were then planted in the PDA andwater-agar
culture media. The growth presented in leaves, branches and
seeds were identified using the taxonomical codes (Barnett
and Hunter, 1972; Waterhouse, 1968; Both, 1971). The
biochemical Gram stain test and Koch’s reaction test (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
per year), the fungus most commonly found was Alternaria
solani (62%), followed by Fusarium roseum (26.3%); the
rest of the pathogens were found in lower percentages, such
as Phytophthora capsici (4.3%), Nigrospora spp. (2.5%),
Aspergillus spp. (2%), Penicillium spp. (0.3%) and bacterial
growth (2.5%). Its presence was found in samples of diseased
and healthy plants, although in the latter, the percentages
were always lower (Table 1).
Fungi were found in leaves and branches, as well as in seeds
gathered, both healthy and with symptoms of DU, although
in this case, the most common were saprophytic fungi (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.
José de Jesús Avelar-Mejía et al.
158 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
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.
Patógeno
Alternaria solani
Fusarium roseum
Phytophthora capsici
Nigrospora spp.
Aspergillus spp.
Penicillium spp.
Crecimiento bacteriano
2004
Sano
18
12
0
2.1
2
0.6
0
Miada de perro
44
15.3
5
3.7
2
0.3
0
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
foliares apicales o marginales, pero no se observó la presencia
de anillos, ni lesiones oscuras y hundidas que se presentan en
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
presenta variantes en su sintomatología por el efecto de algún
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
2005
Sano
30
5
0
0
0
0
0
2006
Miada de perro Sano
43
16
10
13.7
3
2
0
0
3
0
0
0
3
0
Miada de perro
36
23
3.2
1.5
0
0
4.4
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
stem of plants attacked by this fungus (Joly, 1964). It is still
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, along with yellowing, which also occurs in DU, yet
accompanied by a mosaic that does not cover the entire leaf;
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
Hongos asociados con la enfermedad “miada de perro” en el cultivo de chile
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
las hojas hasta que mueren y quedan adheridas a las plantas,
dando el aspecto de haber sido quemadas. También hay
momificación de frutos, pudrición de raíz y presencia de
lesiones oscuras en la base del tallo, lo cual no se observa en
MP; tal vez la presencia en las muestras analizadas se debe
al patógeno que más ataca al chile en el estado de Zacatecas
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
mayoría de los casos se comportan como saprófitos; 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
o afectando la germinación de las semillas (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.
Aunque las semillas que presentan síntomas de MP pueden
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
159
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.
In regard, Nigrospora spp., is a fungus that is mostly found
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
various plants, especially maize, when humidity is slightly
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. Although seeds display DU symptoms, they may
display necrosis, spots, wrinkles or be empty, after being
placed in culture mediums, they displayed none of the fungi
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
160 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
José de Jesús Avelar-Mejía et al.
(900 en total), 43.3% no se obtuvo ningún crecimiento
fungoso o bacteriano; 20% se encontraron hongos
saprófitos y únicamente 37.8% se encontraron crecimientos
fungosos, de los cuales tampoco existe relación con los
síntomas que normalmente ocasionan y los descritos para
MP, ya que Alternaria solani se detectó 13.5%, Aspergillus
sp., 20% y Fusarium spp., 3.3 %.
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
the symptoms observed. The identification of the associated
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.
Los resultados preliminares nos indican que se encontraron
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
patógenos asociados con la enfermedad “miada de perro”,
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”.
LITERATURA CITADA
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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 Ofelia Angulo
Guerrero4
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. 2Departamento de Ingeniería Agroindustrial. Universidad Autónoma Chapingo. 3Unidad de Investigación y Desarrollo en Alimentos. Instituto
Tecnológico de Veracruz. §Autora para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
La tortilla de maíz (Zea mays L.) es el alimento más
importante para los mexicanos. Actualmente se comercializan
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
evaluación sensorial de la Universidad Autónoma Chapingo,
cinco jueces entrenados evaluaron, mediante análisis
descriptivo cuantitativo, tortillas recién elaboradas con una
combinación de masa de nixtamal y harina nixtamalizada;
tortillas de harina de maíz nixtamalizado; tortillas empacadas
nacionales y empacadas provenientes de los Estados Unidos
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).
Los atributos identificados en las tortillas recién elaboradas,
The maize (Zea mays L.) tortilla is the most important food for
Mexicans. Several types are currently in the market, 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
a quantitative descriptive analysis. In the sensory evaluation
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
United States of America. The attributes of the freshly made
tortillas were: smell of nixtamal, astringency, no lumpiness,
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
no astringency, were lumpy, had a higher moisture level (48.6
and 49%), glossiness (L= 90%) and were cream-colored
(95.1-94.6o). These aspects are related to an acidic pH (5.35.8). The attributes identified in the freshly made tortillas are
inherent to this food, whereas packaged tortillas displayed
different sensory attributes to the traditional tortillas.
* Recibido: junio de 2010
Aceptado: febrero de 2011
162 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
María Gricelda Vázquez Carrillo et al.
son intrínsecos de este alimento, en tanto que las tortillas
empacas presentaron atributos sensoriales diferentes a las
tortillas tradicionales.
Key words: color, moisture, pH, smell of acetic acid, smell
of nixtamal.
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
incorporarle aditivos para blanquear, retener humedad, 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
tipos de tortillas. Utilizando para ello el análisis descriptivo
cuantitativo (quantitative descriptive analysis, QDA) (Stone
y Sidel, 1993) y además correlacionar estos atributos con
determinaciones de humedad, pH y color.
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
(Waliszewski et al., 2002). In the 1990’s, packaged tortillas
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
appropriate use of calcium oxide in the process of the maize
nixtamalization determines most of the desirable virtue
of the traditional tortillas, such as the astringent taste, the
smell of nixtamalized maize, its color, its capability to hold
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
maize quality lab of the National Forestry, Agriculture and
Evaluación sensorial de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas
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
Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).
Las tortillas investigadas fueron recién elaboradas con
masa fresca 70% y harina nixtamalizada 30% (Reyes, 2009
com. pers.), se consiguieron en una tortillería tradicional de
Texcoco, Estado de México, en este trabajo se les identifica
como tortillas recién elaboradas con una combinación de
masa de nixtamal y harina nixtamalizada (TM-HN) o recién
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
de sodio, enzimas, amarillo número 5, rojo número 40 y etil
maltol como colorantes y sal; éstas se denominaron tortillas
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), contrastar la cualidad entre dos productos y en constatar la
consistencia de sus juicios, mediante la ausencia de diferencia
significativa en la interacción panelista-tratamiento en la
técnica de componentes principales (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,
163
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. In this investigation, they are identified as freshly
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
as colorants and salt; these were named Mexican Packaged
Tortillas (TEN). The Tortillas Packaged Abroad (TEE),
purchased in supermarkets in Los Angeles California,
USA; made in the Cucamonga Ranch and Fresno, CA, Mc,
Minville. According to the label, the ingredients are corn
treated with lime, water, cellulose gum and propanoic,
phosphoric and benzoic acids.
A measurement was taken of 11 attributes such as humidity,
using method 14004 of the AOAC (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 QDA technique 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
were analyzed under a divided field design. The large field
represented the judges and the small one was the treatments.
The variance analyses were obtained, along with the Tukey
comparison of averages (p≤ 0.05) and Pearson’s correlation
matrix (SAS, 2004).
164 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
María Gricelda Vázquez Carrillo et al.
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).
Seven of the eight sensory attributes displayed a significant
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
nixtamal were the ones that clearly distinguished the freshly
made tortillas from the packaged ones. In the freshly made
tortillas (TM-HN and THN), the judges did not notice a smell
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).
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
tortillas recién elaboradas (TM-HN y THN) los panelistas no
percibieron el aroma a ácido acético y el de nixtamal en tortillas
calientes y frías fue muy intenso especialmente en las tortillas
calientes, observando en las frías una reducción (Cuadro 1).
The packaged tortillas (TEN and TEE) were distinguished
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
accurate idea on the effect of the adequate use of lime in the
nixtamalization and the lack of conservatives. The highest
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 for the QDA by the panel of tasters of maize tortillas (non-structured linear scale of 0 to 15).
Atributo
Aroma a ácido acético
Definición
Olor característico del ácido acético
Olor de nixtamal
caliente
Olor característico, del maíz nixtamalizado al
concluir el cocimiento y que permanece en las
tortillas
Olor característico del maíz sometido al
tratamiento térmico-alcalino, después de 90
min de reposo.
Facilidad con que una tortilla puede
enrollarse o hacerse “taco”, sin que se rompa
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
Sensación de pequeños grumos al momento
de la masticación
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
Capacidad de salivar para humedecer un
alimento
Olor de nixtamal frío
Enrollamiento
Elasticidad
Grumosidad
Astringencia
Sequedad
= valor 1 corresponde la menor intensidad del atributo y 15 la mayor intensidad.
ε
Referencia
Solución de ácido
acético al 1%
Nixtamal caliente
Valor de referenciaε
12
13
Nixtamal frío
12
Tortilla de harina de
trigo marca “Tía Rosa”
Tortilla de harina de
trigo marca “Tía Rosa”
7
Polvorón marca
“Marinela”
Solución de cal
(Ca(OH)2) al 0.2 (%)
13
Polvorón marca
“Marinela”
12
8
12
Evaluación sensorial de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas
Las tortillas empacadas (TEN y TEE) se caracterizaron por su
intenso aroma a ácido acético, que fue ligeramente inferior al
valor de la referencia, y su reducido aroma a nixtamal (caliente
y frío), estas oscilaciones dan una idea precisa sobre el efecto
del uso adecuado de cal en la nixtamalización y la ausencia
de conservadores. El enrollamiento tuvo su mayor valor en el
tratamiento THN, pero estadísticamente fue igual con TM-HN
y TEN, el tratamiento de TEE tuvo el menor valor, ello confirma
la ausencia de estabilizantes y texturizantes como declara su
etiqueta, en TM-HN y THN esta característica se atribuye a la
adecuada nixtamalización (Almeida-Domínguez et al., 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
tortillas empacadas y menor en las recién elaboradas (Cuadro
2), esto se asoció al tamaño de partícula de la harina. La
astringencia fue mayor en TM-HN y estadísticamente igual
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
sensación de sequedad fue mayor en TEN y TEE siendo que
su humedad fue mayor, lo cual se atribuye al menor tamaño
de la partícula de la harina (Bedolla y Rooney, 1984).
165
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,
as the label claims, in TM-HN and THN. This characteristic
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 et al., 1997; Gutiérrez et al., 2007).
Lumpiness was greater in the packaged tortillas and less in
the freshly made ones (Table 2), which was related to the
size of the flour particle. Astringency was greater in TMHN 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
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
Aroma a ácido acético
Aroma a nixtamal caliente
Aroma a nixtamal frío
Enrollamiento
Elasticidad
Brumosidad
Astringencia
Sequedad
Tortillas recién elaboradas
TM-HN‡
THN
£
2.9 b
2.9 b
10.7 a
11.1 a
8.6 a
8.9 a
10.7 ab
11.5 a
6.7 b
9a
5.7 bc
4.6 c
6.6 a
6.3 a
6.1 b
5.3 b
Tortillas empacadas
TEN
TEE
9.5 a
10.3 a
4b
3.1 c
2.9 b
2.4 b
10.7 ab
9.9 b
7.3 b
6.8 b
7 ab
8a
4.4 b
4b
7.4 a
7.4 a
Valor máximo de referencia
12
13
13
7
7
13
12
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.
£
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 a TEE y TENN, y fue estadísticamente igual
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).
166 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
María Gricelda Vázquez Carrillo et al.
entre estos dos tratamientos. La luminosidad fue diferente
estadísticamente en los cuatro tratamientos, TEE fueron las
más brillantes y THN las más opacas (Cuadro 3).
In the correlation analysis, the smell of nixtamal in hot
tortillas was correlated to astringency (r= 0.9∗), ability to be
rolled up (r= 0.61), and pH (0.97∗∗). The smell of nixtamal in
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
pH
Humedad (%)
Luminosidad (L∗) (%)
Ángulo de tono (o)
Tortillas recién elaboradas
TM-HN
THN
8.8 a
8.4 b
47.5 b
44.1 c
79.8 c
74.6 d
93.7 b
89.4 c
Tortillas empacadas
TEN
5.8 c
49.2 a
88.2 b
95.1 a
TEE
5.3 d
48.6 a
91.9 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.
£
En el Análisis 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
variable astringencia (r= 0.86∗∗). Así, la mayor concentración
de cal (astringencia), valor de pH y facilidad de enrollado fue
para las tortillas recién elaboradas, por lo que aportan una
mayor cantidad de calcio (Bressani et al., 2004). El atributo
de aroma a ácido acético se correlacionó con: grumosidad
(r= 0.7∗∗), sequedad (r= 0.84∗∗∗) y humedad (r= 0.75∗∗) y esta
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
sensación de grumosidad en la boca, ni sequedad al masticarse,
estos atributos se correlacionaron con valores de pH mayores y
menor valor de humedad, luminosidad y ángulo de tono (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%,
luminosidad de 88.2 y 91.9% y ángulo de tono de 95.1 y 94.6o.
literatura citada
Almeida-Domínguez, H. D.; Suhendro, E. L. and Rooney, L.
W. 1997. Corn alkaline cooking properties related
to grain characteristics and viscosity. J. Food Sci.
62:372-377.
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
of nixtamal. The smell was of acetic acid; they were lumpy,
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.
End of the English version
Association of Official Analytical Chemists (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.
Evaluación sensorial de tortillas de maíz recién elaboradas y empacadas
Bressani, R.; Turcio, J. C.; Colmenares, A. S. and Palacios,
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. El consumidor ante la controversia sobre
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.
167
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anaquel y evaluación sensorial en tortillas de maíz
elaboradas con conservadores y mejoradores. Arch.
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Guide; release 9.1 Editions. SAS Institute, Cary, N.
C. USA. 512 p.
Stone, H. and Sidel, J. L. 1993. Sensory evaluation practices.
Academic Press. 216-235 pp.
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plant color to the Royal Horticultural Society Colour
Chart. HortScience. 27(12):1256-1260.
Waliszewski, K. N.; Pardio, V. and Carreón, E. 2002.
Physicochemical and sensory properties of corn
tortillas made from nixtamalized corn flour fortified
with spent soymilk residue (okara). J. Food Sci.
67:3194-3197.
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
Programa de Hidrociencias. Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km 36.5. Montecillo, Texcoco, México. C. P. 56230. 2Programa de Ganadería. Colegio
de Postgraduados. 3Programa de Botánica. Colegio de Postgraduados. 4Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Fitomejoramiento. Facultad de Ciencia Agrícolas.
Universidad Autónoma del Estado de México. Autor para correspondencia: [email protected]
1
RESUMEN
ABSTRACT
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
niveles de NaCl o de manitol y polietilenglicol; por lo anterior,
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 sulfáticoclorhídrica 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.
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 Ciencias Agrícolas 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 CaCl 2 2H 2O 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.
* Recibido: abril de 2010
Aceptado: febrero de 2011
170 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
Sara Lucía González-Romero et al.
Palabras clave: Medicago sativa L., crecimiento de
radícula, radícula, salinidad.
Key words: Medicago sativa L., radicle, radicle growth,
salinity.
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. (ElKeblawy y Al-Rawai, 2006).
The pollution of soils with soluble salts has caused
problems throughout history of humanity, and especially
in the most arid areas of the world. Their recovery is crucial
for raising cattle; salt resistant plants are grown in practice.
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).
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
se transformaron al arco seno antes del análisis estadístico,
las diferencias significativas se determinaron con la prueba
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
CaCl2 2H2O y MgCl2 6H2O; sin embargo, el NaCl y Na2SO4
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.
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; CaCl2 2H2O; MgCl2 6H2O); and five geochemical
salts: (hydrochloric; sulfate-hydrochloric; hydrochloricsulfate; 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
Germinación y crecimiento de alfalfa bajo condiciones salinas
171
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.
Sal
Testigo
MgCl2.6H2O
MgSO4
NaCl
Dosis
0
2
4
8
11.7
15
19
28
2
4
8
11.7
15
19
28
2
4
8
11.7
15
3
100
90
93.3
86.7
73.3
70
43.3
3.3
100
100
100
96.7
96.7
83.3
86.7
90
90
83.3
63.3
23.3
Días
6
100
96.7
100
96.7
90
86.7
43.3
3.3
100
100
100
100
100
100
86.7
96.7
93.3
90
66.7
30
9
100
96.7
100
100
100
90
43.3
3.3
100
100
100
100
100
100
86.7
100
93.3
90
66.7
33.3
12
100
96.7
100
100
100
93.3
43.3
3.3
100
100
100
100
100
100
86.7
100
93.3
90
66.7
33.3
§
¶
a
bc
ab
ab
abc
c
d
e
a
a
a
a
a
a
b
a
b
b
c
d
Sal
Testigo
Na2SO4
CaCl2.2H2O
NaHCO3
3
100
83.3
80
90
46.7
10
0
0
96.7
93.3
90
73.3
76.7
73.3
63.3
63.3
26.7
0
Días
6
100
93.3
86.7
93.3
53.3
16.7
0
0
100
93.3
96.7
83.3
90
83.3
70
70.0
30
0
9
100
93.3
96.7
93.3
56.7
16.7
0
0
100
100
100
100
96.7
90
70
76.7
30
0
12§
100
93.3
96.7
93.3
56.7
16.7
0
0
100
100
100
100
100
96.7
70
76.7
30
0
¶
a
b
b
b
c
d
e
e
a
a
a
ab
ab
b
c
b
c
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.
¶
§
En el caso de las sales geoquímicas, 100% de germinación se
registró a nueve días en las dosis más bajas de concentración
en casi todas las sales, excepto en la salinidad sulfáticosódica, 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) points out that this variety of study is sensitive in the
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;
NaHCO3 and MgCl2 6H2O, from CE= 8 dS m-1; and Na2SO4,
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
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.
Sal
Testigo
Clorhídrica
Sulfático
clorhídrica
¶
Sulfático
sódica
Dosis
0
2
4
8
11.7
15
19
28
2
4
8
11.7
15
19
28
2
4
8
3
100
66.7
73.3
40
23.3
16.7
13.3
13.3
76.7
90
66.7
63.3
40
33.3
30
80
93.3
33.3
6
100
76.7
83.3
40
26.7
16.7
20
13.3
80
90
73.3
70
43.3
36.7
33.3
80
93.3
40
Días
9
100
100
83.3
46.7
26.7
23.3
23.3
13.3
100
90
83.3
76.7
46.7
36.7
33.3
80
93.3
40
12§
100
100
83.3
46.7
26.7
26.7
23.3
13.3
100
90
90
90
46.7
36.7
33.3
80
93.3
40
Sal
Testigo
¶
a
b
c
d
de
de
de
e
ab
bc
c
c
d
d
d
c
b
d
Clorhídrico
sulfática
Sulfática
3
100
90
90
90
90
73.3
46.7
40
73.3
83.3
73.3
70
63.3
63.3
56.7
6
100
96.7
93.3
93.3
93.3
76.7
53.3
40
86.7
93.3
80
76.7
73.3
66.7
66.7
Días
9
100
100
100
96.7
96.7
83.3
56.7
46.7
86.7
100
96.7
93.3
90
83.3
80
12§
100
100
100
100
96.7
93.3
56.7
46.7
86.7
100
100
100
100
96.7
96.7
¶
a
ab
ab
b
b
c
d
d
c
ab
bc
bc
bc
c
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 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
Testigo
MgCl2.6H2O
MgSO4
NaCl
Tratamiento
0
2
4
8
11.7
15
19
28
2
4
8
11.7
15
19
28
2
4
8
11.7
15
Radícula
29.08
12.56
8.13
5.16
3.59
3.36
1.96
0.11
23.66
19.59
12.62
7.46
5.27
4.77
2.94
21.33
29.8
14.41
13.99
2.89
¶
a
b
bc
cd
cde
cde
de
e
ab
b
c
cd
de
de
e
b
a
c
c
d
Planta
5.89
2.87
1.63
0
0
0
0
0
10.52
3.88
2.94
2.43
2.26
1.48
0
3.38
3.04
2.94
1.42
0
¶
a
a
ab
c
c
c
c
c
a
b
b
b
b
b
c
a
a
ab
ab
c
Sal
Testigo
Na2SO4
CaCl2.2H2O
NaHCO3
Radícula
29.08
24.83
25.19
17.64
9.55
1.48
0.65
0
40.17
48.65
41.06
29.55
23.22
18.77
5.79
15.13
3.03
0
¶
a
ab
ab
bc
c
c
c
c
a
a
a
b
bc
c
d
b
c
d
Planta
5.89
4.12
3.44
3.06
2.78
1.56
0.2
0
3.51
3.31
3.19
2.34
1.73
1.4
0.41
2.19
0.18
0
¶
a
a
a
a
a
b
bc
c
a
a
a
ab
ab
ab
b
a
ab
b
= 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.
¶
§
Germinación y crecimiento de alfalfa bajo condiciones salinas
173
Para la mezcla de sales (Cuadro 4), el máximo crecimiento
de radícula y parte aérea ocurrió en la salinidad clorhídricosulfática 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
influye en la calidad de forraje (Flowers, 2004). Se observó
que la mezcla de sales fue mejor para la germinación,
en comparación a las sales puras, ya que en condiciones
normales en el suelo y agua de riego, las sales se encuentran
mezcladas y no en forma individual (Santamaría et al., 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
2
25.99
2.99
ab
d
3.39
1.93
a
b
Testigo
25.99
28.18
ab
a
3.39
3.91
a
a
Clorhídrica
4
17.04
b
3.78
a
24.05
b
3.55
a
8
11.7
15
19
28
2
16.93
5.09
3.75
3.25
0.85
23.43
b
c
cd
cd
e
ab
2.5
0.93
0.56
0.37
0
3.78
b
bc
c
c
d
a
Clorhídrico
sulfática
22.15
12.56
10.31
2.94
1.48
24.43
b
c
d
e
e
a
2.26
2.92
1.29
0.42
0
3.35
ab
ab
bc
c
d
a
4
24.08
ab
3.27
a
16.04
b
2.98
ab
8
11.7
15
19
28
2
4
8
22.21
10.93
7.33
7.11
3.72
11.34
22.54
5.55
b
c
d
de
e
b
a
c
3.46
0.83
0.73
0.73
0
1.36
3.04
0.26
a
b
b
b
c
b
a
bc
Sulfático
sódica
14.35
9.26
8.9
6.63
4.31
c
d
d
d
e
1.94
1.28
0.44
0.95
0
bc
cd
de
cde
e
Sulfático
clorhídrica
Sulfática
= 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.
¶
§
Sara Lucía González-Romero et al.
174 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol. 2 Núm. 1 1 de enero - 28 de febrero, 2011
CONCLUSIONES
CONCLUSIONS
Las sales MgSO4 y sulfática registraron los porcentajes
de germinación mayores; las sales geoquímicas fueron
mejor en comparación a las sales puras; las sales NaHCO 3
y salinidad sulfático-sódica afectaron el brote de
semillas.
The sulfate and MgSO 4 salts presented the highest
germination percentages, whereas geochemical salts
were better in comparison to pure salts, and NaHCO 3
sulfate-sodium salinities affected the sprouting of the seeds.
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.
The growth of the aerial section was highly affected by the
presence of salts, as opposed to the growth of the radicle,
both in pure and geochemical salts. The salt with the greatest
radicle growth was CaCl2 2H2O, and MgSO4 displayed the best
growth of the aerial section. NaHCO3 was the salt with the least
growth in both sections. The greatest growth of the radicle and
aerial section for salt mixture took place in the hydrochloricsulfate salts, and the least growth took place in sulfate salts.
End of the English version
LITERATURA CITADA
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. Interaction of salinity and temperature
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.
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.
NSTRUCCIONES PARA AUTORES(AS)
La Revista Mexicana en Ciencias Agrícolas (REMEXCA),
ofrece a los investigadores(as) en ciencias agrícolas y
áreas afines, un medio para publicar los resultados de las
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expertos(as) designados por el Comité Editorial; sólo se
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que no estén propuestos en otras revistas.
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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,
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deberán escribirse en mayúsculas y negritas alineadas a la
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Artículo científico. Escrito original e inédito que se
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válidas. Los artículos deberán tener una extensión máxima
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siguientes apartados: 1) título; 2) autores(as); 3) institución
de trabajo de autores(as); 4) dirección de los autores(as) para
correspondencia y correo electrónico; 5) resumen; 6) palabras
clave; 7) introducción; 8) materiales y métodos; 9) resultados
y discusión; 10) conclusiones y 11) literatura citada.
Descripción de cultivares. Escrito hecho con la finalidad
de proporcionar a la comunidad científica, el origen y las
características de la nueva variedad, clon, híbrido, etc; con
extensión máxima de ocho cuartillas (incluidos cuadros
y figuras), contiene los apartados 1 al 6 y 11 del artículo
científico. Las descripciones de cultivares es en texto
consecutivo, con información relevante sobre la importancia
del cultivar, origen, genealogía, método de obtención,
características fenotípicas y agronómicas (condiciones
climáticas, tipo de suelo, resistencia a plagas, enfermedades
y rendimiento), características de calidad (comercial,
industrial, nutrimental, etc) y disponibilidad de la semilla.
Formato del escrito
Título. Debe aportar una idea clara y precisa del escrito,
utilizando 13 palabras como máximo; debe ir en mayúsculas
y negritas, centrado en la parte superior.
Autores(as). Incluir un máximo de seis autores, los nombres
deberán presentarse completos (nombres y dos apellidos).
Justificados inmediatamente debajo del título, sin grados
académicos y sin cargos laborales; al final de cada nombre
se colocará índices numéricos y se hará referencia a estos,
inmediatamente debajo de los autores(as); en donde, llevará
el nombre de la institución al que pertenece y domicilio
oficial de cada autor(a); incluyendo código postal, número
telefónico y correos electrónicos; e indicar el autor(a) para
correspondencia.
Resumen y abstract. Presentar una síntesis de 250 palabras
como máximo, que contenga lo siguiente: justificación,
objetivos, lugar y año en que se realizó la investigación, breve
descripción de los materiales y métodos utilizados, resultados,
y conclusiones; el texto se escribe en forma consecutiva.
Nota de investigación. Escrito que contiene resultados
preliminares y transcendentes que el autor(a) desea publicar
antes de concluir su investigación; su extensión es de ocho
cuartillas (incluidos cuadros y figuras); contiene los mismos
apartados que un artículo científico, pero los incisos 7 al 10 se
escribe en texto consecutivo; es decir, sin el título del apartado.
Palabras clave y key words. Se escriben después del
resumen y sirven para incluir al artículo científico en índices
y sistemas de información. Seleccionar tres o cuatro palabras
y no incluir palabras utilizadas en el título. Los nombres
científicos de las especies mencionadas en el resumen,
deberán colocarse como palabras clave y key words.
Ensayo. Escrito recapitulativo generado del análisis de temas
importantes y de actualidad para la comunidad científica,
en donde el autor(a) expresa su opinión y establece sus
conclusiones sobre el tema tratado; deberá tener una extensión
máxima de 20 cuartillas (incluidos cuadros y figuras). Contiene
los apartados 1 al 6 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.
Introducción. Su contenido debe estar relacionado con el
tema específico y el propósito de la investigación; señala el
problema e importancia de la investigación, los antecedentes
bibliográficos que fundamenten la hipótesis y los objetivos.
Materiales y métodos. Incluye la descripción del sitio
experimental, materiales, equipos, métodos, técnicas y
diseños experimentales utilizados en la investigación.
Resultados y discusión. Presentar los resultados obtenidos
en la investigación y señalar similitudes o divergencias con
aquellos reportados en otras investigaciones publicadas. En la
discusión resaltar la relación causa-efecto derivada del análisis.
Conclusiones. Redactar conclusiones derivadas de los
resultados relevantes, relacionados con los objetivos e
hipótesis del trabajo.
Literatura citada. Incluir preferentemente citas bibliográficas
recientes de artículos científicos de revistas reconocidas, no
incluir resúmenes de congresos, tesis, informes internos, página
web, etc. Todas las citas mencionadas en el texto deberán
aparecer en la literatura citada.
Observaciones generales
En el documento original, las figuras y los cuadros deberán
utilizar unidades del Sistema Internacional (SI). Además,
incluir los archivos de las figuras por separado en el programa
original donde fue creado, de tal manera que permita, de ser
necesario hacer modificaciones; en caso de incluir fotografías,
estas deben ser originales, escaneadas en alta resulución y
enviar por separado el archivo electrónico. El título de las
figuras, se escribe con mayúsculas y minúsculas, en negritas;
en gráfica de barras y pastel usar texturas de relleno claramente
contrastantes; para gráficas de líneas, usar símbolos diferentes.
El título de los cuadros, se escribe con mayúsculas y
minúsculas, en negritas; los cuadros no deben exceder de una
cuartilla, ni cerrarse con líneas verticales; sólo se aceptan tres
líneas horizontales, las cabezas de columnas van entre las
dos primeras líneas y la tercera sirve para terminar el cuadro;
además, deben numerarse en forma progresiva conforme se
citan en el texto y contener la información necesaria para que
sean fáciles de interpretar. La información contenida en los
cuadros no debe duplicarse en las figuras y viceversa, y en
ambos casos incluir comparaciones estadísticas.
Las referencias de literatura al inicio o en medio del texto, se
utiliza el apellido(s) y el año de publicación entre paréntesis;
por ejemplo, Winter (2002) o Lindsay y Cox (2001) si son
dos autores(as). Si la cita es al final del texto, colocar entre
paréntesis el apellido(s) coma y el año; ejemplo: (Winter,
2002) o (Lindsay y Cox, 2001). Si la publicación que se cita
tiene más de dos autores(as), se escribe el primer apellido del
autor(a) principal, seguido la abreviatura et al. y el año de la
publicación; la forma de presentación en el texto es: Tovar
et al. (2002) o al final del texto (Tovar et al., 2002). En el
caso de organizaciones, colocar las abreviaturas o iniciales;
ejemplo, FAO (2002) o (FAO, 2002).
Formas de citar la literatura
Artículos en publicaciones periódicas. Las citas se deben
colocar en orden alfabético, si un autor(a) principal aparece
en varios artículos de un mismo año, se diferencia con letras
a, b, c, etc. 1) escribir completo el primer apellido con coma
y la inicial(es) de los nombres de pila con punto. Para separar
dos autores(as) se utiliza la conjunción <y> o su equivalente
en el idioma en que está escrita la obra. Cuando son más
de dos autores(as), se separan con punto y coma, entre el
penúltimo y el último autor(a) se usa la conjunción <y> o
su equivalente. Si es una organización, colocar el nombre
completo y entre paréntesis su sigla; 2) año de publicación
punto; 3) título del artículo punto; 4) país donde se edita punto,
nombre de la revista punto y 5) número de revista y volumen
entre paréntesis dos puntos, número de la página inicial y final
del artículo, separados por un guión (i. e. 8(43):763-775).
Publicaciones seriales y libros. 1) autor(es), igual que para
artículos; 2) año de publicación punto; 3) título de la obra
punto. 4) si es traducción (indicar número de edición e idioma,
nombre del traductor(a) punto; 5) nombre de la editorial punto;
6) número de la edición punto; 7) lugar donde se publicó
la obra (ciudad, estado, país) punto; 8) para folleto, serie o
colección colocar el nombre y número punto y 9) número total
de páginas (i. e. 150 p.) o páginas consultadas (i. e. 30-45 pp.).
Artículos, capítulos o resúmenes en obras colectivas
(libros, compendios, memorias, etc). 1) autor(es), igual
que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título
del artículo, capítulo o memoria punto; 4) expresión
latina In: 5) titulo de la obra colectiva punto; 6) editor(es),
compilador(es) o coordinador(es) de la obra colectiva
[se anotan igual que el autor(es) del artículo] punto, se
coloca entre paréntesis la abreviatura (ed. o eds.), (comp.
o comps.) o (coord. o coords.), según sea el caso punto;
7) si es traducción (igual que para publicaciones seriadas
y libros); 8) número de la edición punto; 9) nombre de la
editorial punto; 10) lugar donde se publicó (ciudad, estado,
país) punto y 11) páginas que comprende el artículo, ligadas
por un guión y colocar pp minúscula (i. e. 15-35 pp.).
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8) materials and methods; 9) results and discussion; 10)
conclusions and 11) cited literature.
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article. The development of the content of the essay is
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discussion conclusions or concluding remarks should be
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of the new variety, clone, hybrid, etc; with a maximum
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genealogy, obtaining method, agronomic and phonotypical
characteristics (climatic conditions, soil type, resistance
to pests, diseases and yield), quality characteristics
(commercial, industrial, nutritional, etc) and availability
of seed.
Writing format
Title. It should provide a clear and precise idea of the
writing, using 13 words or less, must be in capital bold
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or less, containing the following: justification, objectives,
location and year that the research was conducted, a brief
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conclusions, the text must be written in consecutive form.
Key words and palabras clave. It was written after the
abstract which serve to include the scientific article in indexes
and information systems. Choose three or four words and
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Introduction. Its content must be related to the specific
subject and the purpose of the investigation; it indicates the
issues and importance of the investigation, the bibliographical
antecedents that substantiate the hypothesis and its objectives.
Materials and methods. It includes the description of
the experimental site, materials, equipment, methods,
techniques and experimental designs used in research.
Results and discussion. To present/display the results
obtained in the investigation and indicate similarities
or divergences with those reported in other published
investigations. In the discussion it must be emphasize the
relation cause-effect derived from the analysis.
Conclusions. Drawing conclusions from the relevant results
relating to the objectives and working hypotheses.
Cited literature. Preferably include recent citations of
scientific papers in recognized journals, do not include
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etc. All citations mentioned in the text should appear in
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General observations
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these should be originals, scanner in resolution high and
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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,
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the head of columns are between the first two lines and
the third serves to complete the table; moreover, must be
numbered progressively according to the cited text and
contain the information needed to be easy to understand.
The information contained in tables may not be duplicated
in the figures and vice versa, and in both cases include
statistical comparisons.
Literature references at the beginning or middle of the text
use the surname(s) and year of publication in brackets, for
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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
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author, followed by “et al.” and year of publication.
Literature citation
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year, it differs with letters a, b, c, etc.1) Write the surname
complete with a comma and initial(s) of the names with a dot.
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equivalent in the language the work it is written on. When more
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the penultimate and the last author a “and” conjunction it is
used or it’s equivalent. If it is an organization, put the full
name and the acronym in brackets; 2) Year of publication dot;
3) title of the article dot; 4) country where it was edited dot,
journal name dot and 5) journal number and volume number
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of the article, separated by a hyphen (ie 8 (43) :763-775).
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translator dot; 5) publisher name dot; 6) number of edition
dot; 7) place where the work was published (city, state,
country) dot; 8) for pamphlet, series or collection to place
the name and number dot and 9) total number of pages (i.
e. 150 p.) or various pages (i. e. 30-45 pp.).
Articles, chapters or abstracts in collective works (books,
abstracts, reports, etc). 1) author(s), just as for articles;
2) year of publication dot; 3) title of the article, chapter
or memory dot; 4) Latin expression In two dots; 5) title
of the collective work dot; 6) publisher(s), compiler(s)
or coordinating(s) of the collective work [written just
like the author(s) of the article] dot, at the end of this,
the abbreviation is placed between parenthesis (ed. or
eds.), (comp. or comps.) or (cord. or cords.), according
to is the case dot; 7) if it is a translation (just as for serial
publications and books); 8) number of the edition dot;
9) publisher name dot; 10) place where it was published
(city, state, country) and 11) pages that includes the article,
placed by a hyphen and lowercase pp (i. e. 15-35 pp.).
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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, otorgada por la Sociedad Americana de Ciencias de los Cultivos (CSSA), como un reconocimiento
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
río Yangtze de China mientras se encontraba en una misión de recolección. Este galardón reconoce la dedicación
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
recolectar mañana también", afirmó, "pero eso no es cierto, debido al avance de la agricultura y de la urbanización.
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.
Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas
Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas
Mandato:
A través de la generación de conocimientos científicos y de innovación tecnológica agropecuaria y forestal
como respuesta a las demandas y necesidades de las cadenas agroindustriales y de los diferentes tipo de
productores, contribuir al desarrollo rural sustentable mejorando la competitividad y manteniendo la base de
recursos naturales, mediante un trabajo participativo y corresponsable con otras instituciones y organizaciones
públicas y privadas asociadas al campo mexicano.
Misión:
Generar conocimientos científicos e innovaciones tecnológicas y promover su trasferencia, considerando
un enfoque que integre desde el productor primario hasta el consumidor final, para contribuir al desarrollo
productivo, competitivo y sustentable del sector forestal, agrícola y pecuario en beneficio de la sociedad.
Visión:
El instituto se visualiza a mediano plazo como una institución de excelencia científica y tecnológica, dotada de
personal altamente capacitado y motivado; con infraestructura, herramientas de vanguardia y administración
moderna y autónoma; con liderazgo y reconocimiento nacional e internacional por su alta capacidad de
respuesta a las demandas de conocimientos, innovaciones tecnológicas, servicios y formación de recursos
humanos en beneficio del sector forestal, agrícola y pecuario, así como de la sociedad en general.
Retos:
Aportar tecnologías al campo para:
● Mejorar la productividad y rentabilidad
● Dar valor agregado a la producción
● Contribuir al desarrollo sostenible
Atiende a todo el país a través de:
8 Centros de Investigación Regional (CIR'S)
5 Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria (CENID'S)
38 Campos Experimentales (CE)
Dirección física:
Progreso 5, Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, Distrito Federal, México. C. P. 04010
Para más información visite: http://www.inifap.gob.mx/otros-sitios/revistas-cientificas.htm.
PRODUCCIÓN
Dora M. Sangerman-Jarquín
DISEÑO Y COMPOSICIÓN
María Otilia Lozada González
y
Agustín Navarro Bravo
ASISTENTE EDITORIAL
Doralice Pineda Gutiérrez

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