Ciencia y Tecnología Agropecuaria

Reproductive indicators in bovine cohorts that drink treated water that comes from oil production as the only source in different dilutions with deep-well water

Resumen En el presente artículo se estudió el efecto del consumo de agua tratada proveniente de la producción del petróleo sobre indicadores reproductivos de la hembra bovina de doble propósito. Este se desarrolló en el municipio de Villavicencio, departamento del Meta, Colombia. Los animales seleccionados fueron 24 vacas F1, Cebú × Holstein Friesian, distribuidos al azar en cuatro tratamientos, cada uno con disposición permanente de toro reproductor previamente probado y que consumieron agua a voluntad de producción tratada utilizada bajo condiciones de pastoreo, así: 1) 100 % de agua de producción tratada, 2) mezcla de 50 % de agua de producción tratada y 50 % de agua de pozo profundo (PP), 3) mezcla de 25 % de agua de producción tratada y 75 % de agua PP, y 4) 100 % de agua PP (control). Las variables evaluadas en cada animal fueron las siguientes: la edad al primer parto (EPP), la edad a la primera concepción (EPC), el intervalo entre parto (IEP), el intervalo parto concepción (IPC), número de terneros/vaca año o tasa de natalidad. El análisis estadístico comprendió prueba de normalidad, Shapiro-Wilk, análisis de varianza de una vía y prueba de Kruskall-Wallis; además, se empleó el software SPSS-22. Los resultados encontrados indicaron para EPC y EPP entre tratamientos medias que oscilaron 20,8 y 25,1 meses y 30,2 a 34,5 meses, respectivamente, sin diferencias significativas (p > 0,05). Las variables IEP, IPC y tasas de natalidad estuvieron entre 339 a 466 días, 57 a 184 días, y 0,78 a 1,08, respectivamente. No se encontraron diferencias entre los animales que consumieron y no consumieron agua de producción tratada.

Abstract The effect of consuming treated water from oil production on the reproductive indicators of dualpurpose bovine females was assessed. The study was carried out at the municipality of Villavicencio, department of Meta, Colombia. Twenty-four F1 Cebu x Holstein Friesian cows were selected and randomly distributed in four treatments, each treatment with the permanent disposition of a previously tested reproductive bull. The selected groups consumed water at will of treated production under grazing conditions, as follows: 1. 100 % treated production water, 2. mixture of 50 % of treated production water and 50 % of deep-well water (DWW), 3. mixture of 25 % of treated production water and 75 % of DWW, and 4. 100 % of DWW (Control). The variables evaluated in each animal were: age at first birth (AFB), age at first conception (AFC), interval between births (IBB), birthconception interval (BCI), and the number of calves/cow per year or birth rate. The statistical analysis included Shapiro-Wilk and normality tests, one-way analysis of variance, and the Kruskal-Wallis test, employing the SPSS-22 software to carry out the analyses. The results found indicated for AFB and AFC between treatments, means that ranged from 20.8 and 25.1 months and 30.2 to 34.5 months, respectively, without significant differences (p > 0.05). The variables IBB, BCI, and birth rates showed means between 339 to 466 days, 57 to 184 days, and 0.78 to 1.08, respectively. No significant differences were found between the animals that consumed and did not consume treated production water.

Characterization of fruit, seed and fiber of Gossypium raimondii Ulbrich, a wild cotton ecotype

Resumen En el Perú hay dos especies endémicas de algodón, Gossypium barbadense L. y G. raimondii Ulbrich, que han sido utilizadas desde las culturas preincas. Actualmente, en el Perú se busca reevaluar y rescatar estas especies en vista de una mayor demanda del mercado, que busca evitar el uso de colorantes artificiales. El presente estudio se llevó a cabo con el propósito de contribuir al conocimiento de la carac- terización del fruto, semilla y fibra de un ecotipo de G. raimondii, conocido como “algodón silvestre”. Para ello, se utilizó material vegetal del Distrito de San Benito, Provincia de Contumazá, Departa- mento de Cajamarca. La fase experimental se llevó a cabo en el Laboratorio de Genética y Biología Molecular de la Universidad Nacional de Trujillo, que consistió en las mediciones de la longitud y del ancho de frutos, semillas y fibras, así como el número de lóculos y semillas. Se consideró un análisis estadístico del tipo descriptivo con 60 repeticiones por cada componente. El fruto tuvo una longitud promedio de 2,14 cm y 1,46 cm de ancho, con cuatro lóculos. Las semillas tuvieron una longitud pro- medio de 5,74 mm y un ancho de 3,25 mm, con un promedio de 23,6 semillas por fruto. En promedio, la fibra tuvo 11,95 mm de largo y 7,34 µm de ancho. La caracterización del fruto, la semilla y la fibra del algodón silvestre, G. raimondii, permite dife- renciarlo del algodón pardo, G. barbadense, y del ecotipo algodón verde (G. raimondii). Se recomienda continuar con estudios moleculares que permitan dilucidar el grado de emparentamiento de estas especies y ecotipos.

Abstract In Peru, there are two endemic cotton species, namely G. barbadense L. and G. raimondii Ulbrich, which have been used since pre-Inca cultures. Currently, in Peru, the reevaluation and rescue of these species and their ecotypes are being carried out given a higher market demand, which seeks to avoid the use of artificial dyes. The current study was carried out, aiming at contributing to the characterization of the fruit, seed, and fiber of an ecotype of G. raimondii known as “wild cotton.” Plant mate- rial from the district of San Benito, province of Contumazá, and department of Cajamarca was used. The experimental phase was carried out in the Laboratory of Genetics and Molecular Biology of Universidad Nacional de Trujillo, consisting of length and width measurements of cotton fruits, seeds, and fiber, as well as the number of locules and seeds per fruit. A statistical analysis of the descriptive type with 60 repetitions was considered for each component. The fruit had an average length of 2.14 cm and a width of 1.46 cm, with four locules. Seeds had an average length of 5.74 mm and a width of 3.25 mm, with an average of 23.6 seeds per fruit. On average, the fiber was 11.95 mm long and 7.34 µm wide. The characterization of the fruit, seed, and fiber of the “wild cotton” ecotype (G. raimondii) allows differentiating it from the "brown cotton" (G. barbadense) and the "green cotton" ecotype (G. raimondii). We recommend carrying out molecular studies that will help clarify the degree of relatedness of these species and ecotypes.

Genetic evaluations in cattle using the single-step genomic best linear unbiased predictor

Resumen Las evaluaciones genéticas convencionales han estado enmarcadas en la estimación de valores genéticos a partir de los sistemas de ecuaciones de modelos mixtos que consideran efectos aleatorios y fijos simultáneamente. En los últimos anos, el desarrollo de tecnologías de secuenciación del genoma ha permitido obtener información genómica que puede ser incluida en las evaluaciones genéticas para incrementar las confiabilidades y el progreso genético, así como para disminuir el intervalo generacional. El mejor predictor lineal insesgado en una etapa es una metodología que incluye información genómica, reemplazando la matriz de parentesco por una matriz que combina el parentesco por pedigrí y el parentesco genómico de una población genotipada, permitiendo la estimación de valores genéticos para animales no genotipados. El objetivo de este artículo de revisión fue la descripción de la metodología y sus recientes avances, así como conocer algunas de las estrategias que podrían ser llevadas a cabo cuando el número de animales genotipados es bajo.

Abstract Conventional genetic evaluations have been framed on estimated breeding values from equation systems of mixed models that consider simultaneously random and fixed effects. Recently, the development in genome sequencing technologies has allowed obtaining genomic information to include in genetic evaluations in order to increase the accuracy and genetic progress, and decrease the generation interval. The single-step best linear unbiased predictor is a methodology developed in the last years and accepts including genomic information replacing the genomic relationship matrix by a matrix that combines relationship by pedigree, and the genomic relationship of a genotyped population, allowing the estimation of breeding values for non-genotyped animals. The aim of this review article was to describe the methodology and its recent progress, as well as to know some of the strategies that could be used when the number of genotyped animals is low.

Techniques applied in agricultural research to quantify nitrogen fixation: a systematic review

Resumen La economía del nitrógeno es un tema que viene creciendo a nivel mundial, especialmente en la actividad agrícola cuando por mal manejo de la fertilización ocurren pérdidas por lixiviación que contribuyen a la eutrofización del agua, lo que incrementa la población de algas y, como efecto, reduce la disponibilidad de oxígeno, acelerando el proceso de desnitrificación en el que se produce N2O, conocido por su efecto en el calentamiento global. Igualmente, parte del fertilizante es emitido a la atmósfera por volatización. Esto ha impulsado la creación de técnicas que permiten cuantificar el nitrógeno utilizado por las plantas y el fijado en el suelo a través de microrganismos para hacer más eficiente el empleo del nitrógeno en los sistemas agrícolas. Sin embargo, dentro de las mayores limitantes se encuentra su sensibilidad, especificidad, costo y tecnología que se requiere para aplicarlas. Esto ha conducido a la innovación de procedimientos y a la creación de técnicas que tienen una tasa de error muy bajo. El objetivo de este trabajo fue realizar la descripción de las principales técnicas utilizadas para cuantificar la fijación del nitrógeno con énfasis en los antecedentes, procedimientos, expresiones matemáticas que se usan, y escenarios futuros. La información se describe a partir del análisis de ensayos disponibles en la base de datos Scopus. Este trabajo consolida las técnicas que continúan vigentes para cuantificar el nitrógeno y facilita entender su uso a través del tiempo con modelos de predicción, así como su importancia, ventajas y desventajas.

Abstract Nitrogen economy is a subject that is growing in popularity at the global level, especially in relation to the agricultural activity, due to nutrient leaching caused by fertilization, as it contributes to the eutrophication of water. As a result, the population of algae increases, and thus, oxygen availability is reduced by accelerating the denitrification process in which N2O is produced, known mostly for its effect on global warming. Likewise, part of the fertilizer is emitted into the atmosphere by volatilization. This has led to the creation of techniques that allow quantifying the nitrogen used by plants and the one that is fixated in the soil through micro-organisms to make more efficient the use of nitrogen in agricultural systems. However, the most significant limitations are their sensitivity, specificity, cost, and the technology that is required to apply them. This has also led to the innovation of procedures and the creation of techniques that have a very low error rate. The aim of this work was to describe the main techniques used to quantify nitrogen fixation with emphasis on the background, procedures, mathematical expressions that are used and future scenarios. The information is described from the analysis of available trials included in the Scopus database. This work consolidates the techniques that continue to be used to quantify nitrogen and facilitates their use over time with prediction models, as well as their importance, advantages, and disadvantages.

Knowledge and practical use of pesticides in Cuba

Resumen El uso no autorizado de plaguicidas, como la aplicación en momentos inadecuados o en cultivos no registrados, es un riesgo potencial para el medio ambiente y la salud humana. El objetivo de este estudio fue evaluar el nivel de conocimiento y concientización entre los agricultores sobre el uso, riesgo y peligros asociados con la exposición a plaguicidas en la región agrícola de Sancti Spíritus, Cuba. Para el desarrollo del objetivo se encuestaron 124 campesinos de la provincia. Los resultados fueron analizados a partir de un análisis descriptivo inicial y luego a través de un análisis de asociación mediante la prueba Chi-Cuadrado y Correlaciones de Spearman, empleando el paquete estadístico SPSS versión 20.0. Los resultados mostraron que solo el 28,3 % de los agricultores había recibido capacitación específica en plaguicidas. La experiencia personal es el principal impulsor de las decisiones sobre qué plaguicidas usar y cómo utilizarlo. El 35,8 % de los agricultores almacenó plaguicidas en recipientes sin marcar, como botellas de refrescos. Los contenedores vacíos se almacenan para ser incinerados (31,7 %) o reutilizados (42,6 %) para plaguicidas, agua o gasolina. Alrededor del 90 % de los agricultores no utiliza equipos de protección personal. El estudio concluye que la falta de conocimiento, el no uso de equipo de protección personal, la incapacidad para entender las etiquetas y la baja percepción de riesgos son las principales causas de la exposición a los plaguicidas y el riesgo para la salud de los trabajadores y residentes cercanos, así como de los daños al medio ambiente.

Abstract The unauthorized use of pesticides applied at inappropriate times and/or in unregistered crops is a potential risk to the environment and also to human health. The aim of this study was to assess the level of knowledge and awareness of farmers on the use, risk, and hazards associated with the exposure to pesticides in the agricultural region of Sancti Spíritus, Cuba. To comply with the objective, 124 farmers of this province were surveyed. The results were analyzed initially through a descriptive analysis and then, performing an association analysis using the Chi-Square test and Spearman´s correlations, employing the statistical package SPSS version 20.0. The results showed that only 28.3 % of the farmers had received specific training on pesticides. Personal experience was the main driver for decisions about which pesticides to use and how it would be applied. About 35.8 % of the farmers stored pesticides in unmarked containers, such as soft drink bottles. The empty containers are stored to be incinerated (31.7 %) or reused (42.6 %) for pesticides, water, or fuel. Around 90 % of the farmers surveyed do not use personal protective equipment. The study concludes that the lack of knowledge and use of personal protective equipment, the inability to understand the labels and also the low risk-perception are the main causes of exposure to pesticides and the health risk for workers and nearby residents, as well as the damages caused to the environment.

Rooting media and application of auxins in the production of strawberry seedlings

Resumen La producción de plántulas de fresa con cepellón es una tecnología de propagación poco difundida con la que se pueden obtener plantas vigorosas, sanas y productivas. La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de tres sustratos y la aplicación de auxinas en la propagación de plántulas de fresa. El experimento se realizó en condiciones de malla sombra, estableciendo estolones primarios de fresa cultivar Chandler en recipientes de polies tireno con alveolos de 118 mL; se colocó un estolón por recipiente. Los tratamientos consistieron en la evaluación de tres tipos de sustratos: perlita, pumita, turba y agua con y sin aplicación de AIB. Se realizaron tres muestreos destructivos a los 42, 58 y 72 días t después del establecimiento. Se utilizó un diseño completamente al azar con tres repeticiones, cada una de las cuales consistió en diez plantas, en arreglo factorial. Las variables evaluadas fueron las siguientes: porcentaje de mortandad, altura de planta, diámetro de corona, número de hojas, área foliar, peso fresco y seco del vástago y raíz, calidad del cepellón. Se determinó que el tipo de sustrato influye en el creci- miento de raíz y dosel vegetal, siendo en el sustrato pumita en el que se obtuvieron plántulas de mayor calidad. En general, la aplicación exógena de la auxina no favoreció el desarrollo de las plántulas durante el periodo evaluado.

Abstract The production of strawberry with root ball is a somewhat spread propagation technology with which vigorous, healthy, and productive plants can be obtained. The purpose of this research was to evaluate the effect of three rooting media and the application of auxins in strawberry seedling propagation. The experiment was carried out under mesh shade conditions, establishing primary stolons of the Chandler strawberry cultivar in polystyrene foam containers with alveolus of 118 mL, and one stolon per container. The treatments comprised three types of substrates: perlite, pumice and peat, and water with and without the application of indol- 3-butyric acid (IBA). Three destructive samplings were carried out at 42, 58, and 72 days after stolon establishment. The experimental design was com- pletely randomized with three replicates, each comprising ten plants in a factorial arrangement. The variables assessed were the following: mortality rate, plant height, crown diameter, number of lea- ves, leaf area, fresh and dry weight of stem and root, and root quality. The results showed that the type of substrate affects root growth and plant canopy, being pumice the substrate in which higher-quality seedlings were obtained. In general, the exogenous application of auxin did not favor the development of seedlings during the evaluated period.

Insecticides and agricultural pest control: the magnitude of its use in crops in some provinces of Ecuador

Resumen En el control de plagas agrícolas, los insecticidas representan la principal alternativa disponible. Para analizar la magnitud de su uso, se realizaron 539 entrevistas a agricultores en los siguientes cultivos: Cucurbitaceae: melón, Cucumis melo, y sandía, Citrullus lanatus; Fabaceae: frijol, Phaseolus vulgaris; Solanaceae: papa, Solanum tuberosum, pimiento, Capsicum annuum, y tomate, Solanum lycopersicum, ubicados en las provincias Chimborazo, El Oro, Guayas, Loja y Santa Elena, en Ecuador. Se recabó información sobre plagas importantes, tipo de manejo y si resultaba plaguicida químico, y se consignaba nombre genérico, ingrediente activo, toxicidad aguda, dosificación aplicada, frecuencia de aspersiones, periodos de carencia y mezclas de productos. El total de los entrevistados manifestó utilizar mezclas de insecticidas, generalmente elevando las dosifi- caciones recomendadas sin tomar en cuenta los periodos de carencia. Además, señalaron realizar 2,6, 1,1, 0,5, 2,0 y 2,8 aspersiones semanales en promedio para cucurbitáceas (melón y sandía), frijol, papa, pimiento y tomate, respectivamente. Las plagas principales mencionadas fueron áfidos (Hemiptera: Aphididae) en cucurbitáceas y pimiento; Liriomyza spp. en frijol (Diptera: Agromyzidae), Premnotrypes vorax (Coleoptera: Curculionidae) en papa y Prodiplosis longifila (Diptera: Cecidomyiidae) en tomate. Aproximadamente el 80 % de los insecti- cidas utilizados pertenecen a las Clase I y II. Los resultados indicaron altas frecuencias de aspersiones, dosificaciones elevadas y alta toxicidad para verte- brados en los insecticidas usados. Dado el impacto de los insecticidas, es necesario estudiar los desequi- librios en los agroecosistemas, efectos en la salud y el ambiente, así como validar alternativas ecológicas y socioeconómicamente más racionales.

Abstract In agricultural pest control, insecticides represent the main available alternative. To analyze the magnitude of its use, 539 interviews to farmers were carried out considering the following crops: Cucurbitaceae: melon, Cucumis melo, and watermelon, Citrullus lanatus; Fabaceae: common bean, Phaseolus vulgaris; Solanaceae: potato, Solanum tuberosum, pepper, Capsicum annuum and tomato, Solanum lycopersicum, located in the provinces of Chimborazo, El Oro, Guayas, Loja and Santa Elena. Information was requested on important pests and type of manage- ment; if chemical pesticides were used, the following information was registered: Generic name, the active ingredient, acute toxicity, dosage, spraying frequency, waiting periods, and product mixture. All interviewed farmers expressed the use of insec- ticide mixtures, raising the recommended dosages without considering the waiting periods of each product. Additionally, farmers reported 2.6, 1.1, 0.5, 2.0, and 2.8 weekly aspersions for cucurbits (melon and watermelon), common bean, potato, pepper, and tomato, respectively. The main pests mentioned were: aphids (Hemiptera: Aphididae) in cucurbits and pepper, Liriomyza spp. (Diptera: Agromyzidae) in common bean, Premnotrypes vorax (Coleoptera: Curculionidae) in potato and Prodiplosis longifila (Diptera: Cecidomyiidae) in tomato. Approximately 80 % of the insecticides used belong to Class I and II. The results indicated high spraying frequencies, high dosages and high toxicity for vertebrates with the insecticides used by farmers. Given the impact of insecticides, it is necessary to study imbalances in agroecosystems, effects on health, and also on the environment, as well as to validate more rational ecological and socio-economic alternatives.

Electrical impedance spectroscopy applied to quality control in the food industry

Resumen La espectroscopia de impedancia eléctrica (EIE) es una técnica que permite analizar las propiedades eléctricas de materiales, incluso biológicos, al inducir señales eléctricas alternas a diferentes frecuencias y medir las señales de respuesta. Se ha utilizado para determinar la madurez en frutos, identificar adulteraciones en productos cárnicos y lácteos, determinar propiedades físico-químicas en todo tipo de matrices alimentarias, incluso para cuantificar microorganismos presentes en alimentos y en superficies de trabajo. Esta técnica es segura, no invasiva, rápida, portátil, de bajo costo y fácil de usar, lo que la convierte en un método con un gran potencial para ser usado en la industria de alimentos, con el fin de monitorear y controlar los procesos de calidad. La presente revisión sistemática recopila información científica publicada entre el 2012 y el 2018, que describe el uso de EIE implementada en el control de calidad de alimentos. Se realizo una búsqueda en las bases de datos ScienceDirect y Springer, así como a través del buscador Google Académico mediante la estrategia Spectroscopy electrical impedance AND Foods. Con base en una serie de filtros y una búsqueda manual, se encontraron 52 artículos y cuatro tesis relacionadas con la temática. Asimismo, se encontró que la mayoría de los estudios se centran en la evaluación de calidad de productos cárnicos y pesqueros, así como en la caracterización de los cambios generados durante los procesos térmicos y maduración de frutas.

Abstract Electrical impedance spectroscopy (EIS) is a technique used to analyze the electrical properties of diverse materials, including the biological, inducing, and measuring alternating electrical signals at different frequencies. Impedance measurements are employed to establish ripeness in fruits, identify adulterations in meat and dairy products, determine physicochemical properties in all types of food matrices, and even to quantify microorganisms present in food and on work surfaces. This technique is safe, non-invasive, fast, portable, inexpensive and easy to use, which makes it a method with great potential to be used in the food industry to monitor and control quality processes. This systematic review compiles scientific information published between the years 2012 and 2018 that describes the use of EIS applied to food quality control. Searches were made through the databases ScienceDirect and Springer as well as using the search engine Google Scholar, through the strategy: Spectroscopy electrical impedance AND Foods. After using a series of filters and a manual search, 52 articles and four theses related to the topic were found. The systematic review showed that most of the studies focus on the quality assessment of meat and fishery products, as well as on the characterization of the changes generated during the thermal processes and fruit ripening.