Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas

Editorial

Assessment of the health status of citrus propagation material against hop stunt viroid through biological and molecular diagnosis

ABSTRACT Hop stunt viroid (HSVd) is the causal agent of citrus cachexia, which can lead to significant crop losses. As part of a preventive management strategy, it is essential to use healthy plants from a certification program. This study aimed to evaluate the healthiness of 17 citrus cultivars against HSVd using both biological and molecular diagnostics. For biological diagnosis, Etrog citron (Citrus medica L.) clone Arizona 861 S1 was used as an indicator plant, incorporating negative and positive controls for HSVd infection. For molecular diagnosis, reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) technique was employed with specific primers for viroid detection. Results indicated that six months after inoculation, the positive control exhibited symptoms associated with viroid infection, such as necrosis in the petiole and stem, leaf epinasty, and necrosis in the midvein. In contrast, both the negative control and evaluated citrus cultivars showed no symptoms. These findings were supported by molecular analysis, which allowed the amplification of a viroid genome region only in the positive control. Both biological and molecular diagnosis confirmed the absence of HSVd in the citrus varieties assessed. This study will allow the evaluation of the citrus plant collections used in the foundation category as a source of buds for plant multiplication of registered and certified seeds for citrus propagation nurseries in Colombia.

RESUMEN El viroide del enanismo del lúpulo (HSVd) es el agente causal de la cachexia de los cítricos, que puede provocar pérdidas significativas en el cultivo. Como parte de una estrategia de manejo preventivo, es indispensable utilizar plantas sanas provenientes de un programa de certificación. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la sanidad de 17 cultivares de cítricos frente a HSVd, utilizando diagnósticos biológico y molecular. Para el diagnóstico biológico, se empleó como planta indicadora cidro Etrog (Citrus medica L.) clon Arizona 861 S1, incluyendo controles negativos y positivos para la infección por HSVd. Para el diagnóstico molecular se utilizó la técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa con Transcriptasa Inversa (RT-PCR) con cebadores específicos para la detección del viroide. Los resultados indicaron que seis meses después de la inoculación, el control positivo mostró síntomas asociados con la infección por el viroide, como necrosis en el peciolo y tallo, epinastia foliar y necrosis en vena media. Por el contrario, tanto el control negativo como los cultivares de cítricos evaluados no presentaron síntomas. Estos resultados fueron corroborados por el análisis molecular, que permitieron amplificar una región del genoma del viroide, únicamente en el control positivo. Ambos diagnósticos biológico y molecular confirmaron la ausencia de HSVd en las variedades de cítricos evaluadas. Este estudio permitirá la evaluación de las colecciones de plantas de cítricos utilizadas en la categoría fundación como fuente de yemas para la multiplicación de semilla registrada y certificadapara los viveros productores de material de propagación de cítricos en Colombia.

Determining thermal time and base temperature during the reproductive phase of the Japanese plum in the tropical Andes

ABSTRACT Climate factors affect the phenological behavior of Japanese plum (Prunus salicina Lindl.) cultivation in tropical elevation. Thermal time is more precise than chronological time for the cultivation labor program and for the estimation of crop phenological events. The objective of this study was to determine the base temperature (Tb) and thermal time for the development of the 'Horvin' plum fruit, estimating the Tb for the reproductive phenological phase of the plum. Twenty trees, consisting of ten trees per row at two different elevations of 2,195 and 2,567 m a.s.l. (meters above sea level), in the municipality of Nuevo Colon (Colombia), were marked by locality. The appearance of each phenological stage was recorded from floral bud to harvest, estimating Tb with the minimum coefficient method of variation in function of growing degree day (GDD). The results show Tb for the phenological stages floral-anthesis at 2.84°C; anthesis-fruits set at 3.05°C, and fruit set-harvest at 1.76°C. Therefore, this variety should be grown where there is a minimum temperature of 3.05°C during the reproductive phase. In addition, the results show that an average of 1,243.17 and 1,172.12 GDD is required to go from fruit set to fruit harvest at elevations 2,195 and 2,567 m a.s.l., respectively.

RESUMEN Los factores climáticos afectan el comportamiento fenológico del cultivo de ciruelo japonés (Prunus salicina Lindl.) en la altitud tropical. El tiempo térmico es más preciso que el tiempo cronológico para la programación de labores culturales y para la estimación de eventos fenológicos del cultivo. El objetivo de este estudio fue determinar la temperatura base (Tb) y el tiempo térmico para el desarrollo del fruto de ciruela 'Horvin', estimando la Tb para la fase fenológica reproductiva de la ciruela. Fueron marcados veinte árboles por localidad, compuesto por diez árboles por surco, en dos elevaciones diferentes de 2.195 y 2.567 msnm (metros sobre el nivel del mar), en el municipio de Nuevo Colón (Colombia). La aparición de cada estado fenológico se registró desde el botón floral hasta la cosecha, estimándose la Tb con el método de coeficiente mínimo de variación en función de los grados día de crecimiento (GDC). Los resultados muestran Tb para los estados fenológicos botón floral-antesis con 2,84°C; antesis-cuajado de fruto 3,05°C y 1,76°C cuajado de fruto-cosecha. Por lo tanto, esta variedad debe cultivarse donde haya una temperatura mínima de 3,05°C durante la fase reproductiva. Además, los resultados revelan que se requiere un promedio de 1.243,17 y 1.172,12 GDC, para pasar del cuajado a la cosecha del fruto en las elevaciones 2.195 y 2.567 msnm, respectivamente.

Genotype-by-environment interaction of Solanum quitoense (Lam.) using the AMMI model

ABSTRACT Research on genetic improvement for the cultivation of lulo (Solanum quitoense Lam.) in Colombia is limited. Specifically, research related to genotype-by-environment interaction (GEI) and stability in agronomic traits is scarce. This study aimed to identify superior genotypes by evaluating GEI and the stability of fruit weight (FW), ascorbic acid (AA), and yield among 10 half-sib families (HSF). Four trials were established at San Pedro de Cartago, Arboleda, Tangua and La Union of the department of Nariño (Colombia), using the randomized complete block design with four repetitions. To analyze GEI, the additive main effects and multiplicative interaction (AMMI) model and some AMMI stability parameters were used. In Tangua, HSF7 and the control exhibited specific adaptation with yields of 12.82 and 13.41 t ha-1, respectively, and FW greater than 100 g. In Arboleda, HSF29 obtained the highest yield (16.14 t ha-1) with an FW of 100.53 g. HSF4, HSF28 and HSF49 reached yields above 9.0 t ha-1 and a FW greater than 100 g, indicating their stability and suitability for any of the environments evaluated. HSF25 in AA and HSF29 in yield presented specific adaptation in Arboleda. Stable families across environments with good yield were HSF4, HSF28, and HSF49, with HSF4 and HSF28 showing higher values in two of the three traits, and HSF49 excelling in all three variables. These families can be used in plant breeding programs as parents or distributed to farmers as improved varieties.

RESUMEN La investigación sobre mejoramiento genético para el cultivo de lulo (Solanum quitoense Lam.) en Colombia es limitada. Especificamente, la investigación relacionada con la interacción genotipo-ambiente (IGA) y la estabilidad en caracteres agronómicos es escasa. Este estudio tuvo como objetivo identificar genotipos sobresalientes mediante la evaluación de la IGA y la estabilidad del peso del fruto (PF), ácido ascórbico (AA) y rendimiento de 10 familias de medio hermanos (FMH). Se establecieron cuatro ensayos en San Pedro de Cartago, Arboleda, Tangua y La Unión del departamento de Nariño (Colombia), utilizando el diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Para analizar el IGA se utilizó el modelo aditivo de efectos principales e interacción multiplicativa (AMMI) y algunos parámetros de estabilidad AMMI. En Tangua, FMH7 y el control presentaron adaptación específica con rendimientos de 12,82 y 13,41 t ha-1, respectivamente y PF mayor a 100 g. En Arboleda, la FMH29 obtuvo el mayor rendimiento (16,14 t ha-1) con un PF de 100,53 g. FMH4, FMH28 y FMH49 alcanzaron rendimientos superiores a 9,0 t ha-1 y un PF mayor a 100 g, lo que indica su estabilidad e idoneidad para cualquiera de los ambientes evaluados. FMH25 en AA y FMH29 en rendimiento presentaron adaptación específica en Arboleda. Las familias estables en ambientes con buen rendimiento fueron FMH4, FMH28 y FMH49, donde FMH4 y FMH28 mostraron valores superiores en dos de los tres caracteres, y FMH49 destacó en las tres variables. Estas familias pueden utilizarse en programas de fitomejoramiento como parentales o entregarse a los agricultores como variedades mejoradas.

Precision agriculture in avocado production: Mapping the landscape of scientific and technological developments

ABSTRACT The integration of cutting-edge precision agriculture technologies into avocado production is a promising strategy to boost productivity and profitability in this thriving industry. While previous reviews have explored the application of emerging technologies in avocado cultivation, there is a gap in the analysis of patent production. This research aims to bridge that gap by identifying trends in both scientific and technological innovations related to precision agriculture in avocado. Through a bibliometric analysis using data from Scopus and Lens.org, this study reveals that scientific production is primarily concentrated in industrialized countries, with limited research output from major avocado-producing nations. The focus of research has been on remote sensing and image processing techniques. In terms of technological development, innovations in agricultural data capture, collection, and processing, as well as components for agricultural machinery, have been the most prevalent. Market-available technologies are designed to predict crop yields and assess the impact of abiotic factors such as temperature, humidity, and precipitation. By adopting these precision agriculture tools, avocado farmers can make data-driven decisions to optimize resource use, improve crop health, and ultimately enhance overall farm performance.

RESUMEN La integración de tecnologías de agricultura de precisión de vanguardia en la producción de aguacate es una estrategia prometedora para impulsar la productividad y la rentabilidad en esta próspera industria. Si bien revisiones anteriores han explorado la aplicación de tecnologías emergentes en el cultivo de aguacate, existe un vacío en el análisis de la producción de patentes. Esta investigación tiene como objetivo cerrar esa brecha identificando tendencias en innovaciones científicas y tecnológicas relacionadas con la agricultura de precisión en el aguacate. A través de un análisis bibliométrico utilizando datos de Scopus y Lens.org, este estudio revela que la producción científica se concentra principalmente en los países industrializados, con una producción de investigación limitada de las principales naciones productoras de aguacate. La investigación se ha centrado en las técnicas de teledetección y procesamiento de imágenes. En términos de desarrollo tecnológico, las innovaciones en captura, recolección y procesamiento de datos agrícolas, así como en componentes para maquinaria agrícola, han sido las más predominantes. Las tecnologías disponibles en el mercado están diseñadas para predecir el rendimiento de los cultivos y evaluar el impacto de factores abióticos como la temperatura, la humedad y las precipitaciones. Al adoptar estas herramientas de agricultura de precisión, los productores de aguacate pueden tomar decisiones basadas en datos para optimizar el uso de recursos, mejorar la salud de los cultivos y, en última instancia, mejorar el rendimiento general de la finca.

Excess of zinc reduces the growth of bulb onion plants (Allium cepa L.)

ABSTRACT While zinc (Zn) is an essential element for plant metabolism, anthropic activities and poor agricultural practices as well as frequent use of pesticides and fertilizers rich in this element can cause toxic levels of Zn to plants. A study was done under greenhouse conditions in Tunja, Colombia in which bulb onion seedlings (Allium cepa L.) were exposed to 0 (control), 20, 40, and 80 mg L-1 of Zn in mixture with a nutrient solution containing macro and micronutrients. The excess Zn in the solution had a rather drastic effect on the accumulation of dry weight and reduced the absolute growth rate, the specific leaf area, the water uptake, the water use efficiency, the leaf area, the length of all roots per plant, and on the contrary, increased the content of total soluble solids in the juice of the bulb. Thus, most growth-related variables were negatively affected from 20 mg L-1 and up of Zn in solution. In addition, the toxic effect of Zn is more drastic on plants growing in nutrient solution compared to those growing in soil. The experiment lasted until 54 days after transplanting, which was the limit for plant survival, especially at higher concentrations of Zn, so it can be inferred that these plants have low tolerance to high Zn contents in the substrate.

RESUMEN A pesar de que el zinc (Zn) es un elemento esencial para el metabolismo de las plantas, las actividades antrópicas y las malas prácticas agrícolas, así como también, el uso frecuente de plaguicidas y fertilizantes ricos en este elemento pueden causar que niveles tóxicos de Zn estén disponibles para las plantas. Se realizó en Tunja, Colombia, un trabajo en invernadero en el que plántulas de cebolla de bulbo (Allium cepa L.) se expusieron a 0 (control), 20, 40, y 80 mg L-1 de Zn en solución nutritiva. El exceso de Zn en la solución tuvo un efecto bastante drástico sobre la acumulación de peso seco, también redujo los valores de la tasa absoluta de crecimiento, del área foliar especifica, del consumo de agua, de la eficiencia en el uso del agua, del área foliar, de la longitud de raíces y, por el contrario, incrementó el contenido de solidos solubles totales en el zumo del bulbo. De este modo, la mayoría de las variables relacionadas con el crecimiento fueron afectadas negativamente a partir de 20 mg L-1 de Zn en la solución. Además, el efecto tóxico del Zn es más drástico cuando las plantas crecen en solución nutritiva en comparación a cuando crecen en suelo. Por otro lado, el experimento duró solo hasta 54 días después del trasplante, dado que fue el momento máximo que pudieron soportar las plantas, especialmente aquellas que se expusieron a contenidos de Zn más elevados, con lo que se puede inferir que estas plantas tienen baja tolerancia a contenidos elevados de Zn en el sustrato.

Critical period of weed competition in cowpea

ABSTRACT Weed competition is one of the factors that limit cowpea production in the world, causing losses of up to 90% of grain yield and quality. Knowledge of the critical period of weed competition (CPC) is important to prevent significant losses of grain and resources in the production process. The objective was to determine the critical period of weed competition in the cultivation of cowpea beans, Missouri cultivar, in two sowing seasons: dry (2022B) and rainy (2023A) of warm dry Colombian Caribbean. The randomized complete block design was used with eight treatments and four repetitions. The first four treatments corresponded to manual control of weeds in the intervals 0-10, 0-20, 0-30 and 0-50 days after emergence (DAE), the second four treatments corresponded to the crop-weed coexistence, in the same intervals. Cowpea grain yield, dry mass, cover and weed community composition were evaluated. The critical period of competition of weeds in the cowpea crop for the dry and rainy seasons was 14-33 and 14-29 days after emergence, respectively. The reduction in grain yield was 65.2% in the dry season and 80.46% in the rainy season. Rottboellia cochinchinensis had the highest occurrence rate with 30.3% and a density of 90 individuals per m2; which is important for the agronomic management of the crop in the humid Caribbean subregion.

RESUMEN La competencia con arvenses es uno de los factores que limitan la producción del fríjol caupí en el mundo, causando pérdidas de hasta 90% del rendimiento y calidad de grano. El conocimiento del periodo crítico de competencia de las arvenses es importante para prevenir pérdidas significativas de grano y recursos en el proceso productivo. El objetivo fue determinar el periodo crítico de competencia de las arvenses en el cultivo de fríjol caupí, cultivar Missouri, en dos estaciones de siembra: seco (2022B) y lluvioso (2023A) del Caribe colombiano cálido y seco. Se utilizó el diseño bloques completos aleatorizados con ocho tratamientos y cuatro repeticiones. Los primeros cuatro tratamientos correspondieron al control manual de arvenses en los intervalos 0-10, 0-20, 0-30 y 0-50 días después de la emergencia (DDE), los segundos cuatro tratamientos correspondieron a la coexistencia cultivo-arvense, en los mismos intervalos. Se evaluó el rendimiento de grano del caupí, y masa seca, cobertura y composición de la comunidad de arvenses. El periodo crítico de competencia de las arvenses en el cultivo de fríjol caupí para la estación seca y lluviosa fue de 14-33 y 14-29 DDE. La reducción del rendimiento de grano fue de 65,2% en la estación seca y de 80,46%, en la estación lluviosa. Rottboellia cochinchinensis, fue la de mayor índice de ocurrencia con 30,3% y densidad de 90 individuos por m2; lo cual es importante para el manejo agronómico del cultivo en la subregión Caribe húmedo.

Breaking of dormancy in hawthorn yam (Dioscorea rotundata[Poir.]) by applying plant growth regulators

ABSTRACT Dormancy in hawthorn yam (Dioscorea rotundata[Poir.]) tubers poses challenges during storage and field planting due to prolonged dormancy periods, leading to fungal attacks and reduced sowing density. This study aimed to explore the efficacy of plant growth regulators (PGRs) in inducing early sprouting in commercial hawthorn yam tubers to mitigate these issues. Tubers were divided into apical, middle, and basal sections, treated with various PGRs, and sown in sterile substrate. Thiourea at 1.0 g L-1 emerged as the most effective treatment, promoting the highest percentage of sprouting across all observation periods. Thiourea at 2.0 g L-1 proved efficient for apical and middle sections, while mepiquat chloride at 2.0 mL L-1 stimulated sprouting in the basal part. These findings demonstrate the potential of PGRs in inducing early sprouting and enhancing germination uniformity in hawthorn yam tubers, offering practical implications for improved crop management.

RESUMEN La dormancia en los tubérculos de ñame espino (Dioscorea rotundata[Poir.]) presenta retos durante el almacenamiento y la siembra en campo debido a períodos prolongados de dormancia, lo que conduce a ataques fúngicos y una densidad de siembra reducida. Este estudio tuvo como objetivo explorar la eficacia de los reguladores de crecimiento vegetal (RCV) en inducir la brotación temprana en tubérculos comerciales de ñame espino para mitigar estos problemas. Los tubérculos se dividieron en secciones apicales, medias y basales, se trataron con diversos RCV y se sembraron en sustrato estéril. La tiourea a 1,0 g L-1 se destacó como el tratamiento más efectivo, promoviendo el mayor porcentaje de brotación en todos los períodos de observación. La tiourea a 2,0 g L-1 demostró ser eficaz para las secciones apicales y medias, mientras que el cloruro de mepiquat a 2,0 mL L-1 estimuló la brotación en la parte basal. Estos hallazgos demuestran el potencial de los RCV en inducir la brotación temprana y mejorar la uniformidad de la germinación en los tubérculos de ñame espino, ofreciendo implicaciones prácticas para una mejor gestión de los cultivos.

Micropropagation and phytopathology of calla lily (Zantedeschia spp.)

ABSTRACT Calla lily (Zantedeschia spp.) is an herbaceous flowering plant that belongs to the Araceae family, with worldwide distribution. Native to the swampy or mountainous regions of South Africa, it is valued as an ornamental plant due to its extraordinary spathe and decorative leaves. However, its production has decreased due to the presence of diseases. In vitro culture of plant cells and tissues has been successfully applied to precisely diagnose and control diseases to produce disease-free plants. This study analyzes information from in vitro techniques applied to this crop, highlighting phytopathological aspects. It considers the different stages of in vitro culture and the process of obtaining and propagating healthy or pathogen-free plants. In vitro culture has proven to be an effective tool for rapid clonal propagation and multiplication of Zantedeschia spp. Sanitary management before the in vitro culture is recommended.

RESUMEN La cala lily (Zantedeschia spp.) es una planta herbácea con flores que pertenece a la familia Araceae, con distribución mundial. Originaria de las regiones pantanosas o montañosas de Sudáfrica, es valorada como planta ornamental por su extraordinaria espata y hojas decorativas. Sin embargo, su producción ha disminuido por la presencia de enfermedades. El cultivo in vitro de células y tejidos vegetales se ha aplicado con éxito para diagnósticar y controlar enfermedades con precisión y producir plantas libres de enfermedades. Este estudio analiza información de las técnicas in vitro aplicadas a este cultivo, destacando aspectos fitopatológicos. Considera las diferentes etapas del cultivo in vitro y el proceso de obtención y propagación de plantas sanas o libre de patógenos. El cultivo in vitro ha demostrado ser una herramienta eficaz para la rápida propagación clonal y multiplicación de Zantedeschia spp. Se recomienda manejo sanitario antes del cultivo in vitro.

Determination of Aloysia citriodora (Palau) phenology and the associated arthropods

ABSTRACT Lemon verbena, Aloysia citriodora (Palau) has been widely used in traditional medicine, cosmetics, and the food industry. In Colombia the foliage is marketed fresh but there is no information regarding the plant phenology, nor on the insects associated, therefore the management practices are still empirical, and sometimes does not comply with the national regulations for the commercialization of medicinal plants. In this study it was determined that it takes 32 weeks from planting to flower senescence completing its phenological cycle; likewise, an associated arthropofauna of 50 families with different feeding habits were found, suggesting that the species offers different ecosystem services. The information obtained could contribute to establish more effective management plans for arthropods, and to improve quality of materials with medicinal purposes.

RESUMEN El cidrón, Aloysia citriodora (Palau) ha sido ampliamente utilizada en la medicina tradicional, la cosmética y la industria alimentaria. En Colombia el follaje se comercializa fresco, pero no se cuenta con información sobre la fenología de la planta, ni sobre los insectos asociados, por lo que las prácticas de manejo son aún empíricas, y en ocasiones no cumplen con las normas nacionales para la comercialización de plantas medicinales. En este estudio se determinó que la planta tarda 32 semanas desde la siembra hasta la senescencia de la flor completando su ciclo fenológico; así mismo, se encontró una artrofauna asociada de 50 familias con diferentes hábitos alimentarios, lo que sugiere que la especie ofrece diferentes servicios ecosistémicos. La información obtenida podría contribuir a establecer planes de manejo más efectivos para los artrópodos y a mejorar la calidad de los materiales con fines medicinales.

Acaricidal and larvicidal activity of Piper marginatum and Piper tuberculatum essential oils from Ecuador

ABSTRACT Piper marginatum and Piper tuberculatum are species used for their insecticidal properties by local indigenous people in eastern Ecuador. This study aimed to determine the acaricidal and larvicidal activity of the essential oil of these species. The essential oils were obtained by hydrodistillation. The acaricidal activity was evaluated with the contact toxicity method against larvae of the tick Rhipicephalus microplus. Larvicidal activity was evaluated against Aedes aegypti mosquito larvae following WHO recommended guidelines. The essential oils of P. marginatum and P. tuberculatum showed an acaricidal potential with LC50 of 0.90 and 0.73 µL mL-1,respectively. In addition, excellent larvicidal activity was obtained with LC50 of 11.87 µL mL-1 (P. marginatum) and 8.42 µL mL-1 (P. tuberculatum) at 48 hours of evaluation. This is the first report of the acaricidal activity of P. marginatum and P. tuberculatum essential oils against R. microplus tick larvae. The results indicate that essential oils could serve as a natural alternative for controlling these pests, with ethnobotanical applications as a lice and tick repellent.

Piper marginatum y Piper tuberculatum son especies utilizadas por sus propiedades insecticidas por indígenas locales del este de Ecuador. Este estudio tuvo como objetivo determinar la actividad acaricida y larvicida del aceite esencial de estas especies. Los aceites esenciales se obtuvieron por hidrodestilación. La actividad acaricida se evaluó con el método de toxicidad por contacto frente a larvas de la garrapata Rhipicephalus microplus. Se evaluó la actividad larvicida contra larvas del mosquito Aedes aegypti siguiendo los lineamientos recomendados por la OMS. Los aceites esenciales de P. marginatum y P. tuberculatum mostraron un potencial acaricida con CL50 de 0.90 y 0.73 µL mL-1,respectivamente. Además, se obtuvo una excelente actividad larvicida con CL50 de 11.87 µL mL-1 (P. marginatum) y 8.42 µL mL-1 (P. tuberculatum) a las 48 horas de evaluación. Este es el primer reporte de la actividad acaricida de los aceites esenciales de P. marginatum y P. tuberculatum frente a las larvas de la garrapata R. microplus. Los resultados indican que los aceites esenciales podrían servir como una alternativa natural para el control de estas plagas, con aplicaciones etnobotánicas como repelente de piojos y garrapatas.

Protection of soybean by orange peel extract and its nanocapsules against ethyl methanesulfonate damages

ABSTRACT Citrus fruits are one of the most important sources of phenolic substances, known as antioxidants and protector agents against ethyl methanesulfonate (EMS). Orange peels were used to extract bioactive compounds such as phenols and measure their concentrations, in addition to evaluate antioxidant activity of the extracts. Soybean plant was used to study the effect of several concentrations (0.01, 0.1 and 1%) of orange peel water extract as protector material to which EMS (0.7%) was added, as well as nanoencapsulated extract at 0.1%. Several parameters were measured to evaluate the effect of these concentrations on soybean as germination rate, plant height, number of leaves, leaves characteristics, total number of flowers after 40 days from germination, number of pods per plant, number of seeds per plant, number of seeds per pod and weight of 100 seeds. The results showed that 1% of orange peel water extract had the highest protective effect, however no positive effect was detected when it was used without EMS. Using 0.01% of orange peels extract was indeed advantageous for plant growth. On the other hand, pectin-calcium nanoencapsulated extract at 0.1% showed better effectiveness when compared to non-encapsulated extract at the same concentration. These results revealed that using plant extracts could be a promising approach to protect plants from harmful substances existing in some mediums (tissue culture) and environments.

RESUMEN Los cítricos son una de las fuentes más importantes de sustancias fenólicas, conocidas como antioxidantes y agentes protectores frente al metanosulfonato de etilo (EMS). Se utilizaron cáscaras de naranja para extraer compuestos bioactivos como los fenoles, de los cuales se midieron sus concentraciones, además de evaluar la actividad antioxidante de los extractos. Se utilizó planta de soja para estudiar el efecto de varias concentraciones (0,01; 0,1; 1%) de extracto acuoso de cáscara de naranja como material protector al que se le añadió EMS (0,7%), así como extracto nanoencapsulado al 0,1%. Se midieron varios parámetros para evaluar el efecto de estas concentraciones en la soja (tasa de germinación, altura de la planta, número de hojas, características de las hojas, número total de flores después de 40 días desde la germinación, número de vainas por planta, número de semillas por planta, número de semillas por vaina, peso de 100 semillas). Los resultados mostraron que el 1% de extracto acuoso de cáscara de naranja tuvo el mayor efecto protector; sin embargo, no se mostró ningún efecto positivo cuando se usó sin EMS; el uso de 0,01% de extracto de cáscara de naranja fue realmente ventajoso para el crecimiento de las plantas. Por otro lado, el extracto nanoencapsulado de pectina-calcio al 0,1% mostró mejor efectividad en comparación con el extracto no encapsulado a la misma concentración. Estos resultados revelaron que el uso de extractos de plantas podría ser un enfoque prometedor para proteger las plantas de sustancias nocivas existentes en algunos medios (cultivo de tejidos) y entornos.

Photosynthetic capacity, phenology, yield and chemical composition of seeds of three cultivars of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.)

ABSTRACT Quinoa is an Andean grain recognized for its high nutritional value and its ability to tolerate extreme environmental conditions. Most publications on this species have focused on agronomic or agroindustrial aspects, leaving uncertainties about the relationship between biological yield and compositional characteristics of the grain. Therefore, the objective of this study was to analyze the biological performance and agroindustrial properties of the seeds of three quinoa cultivars widely used in Colombia. A completely randomized design was used with the Pasankalla, Soraca and Titicaca cultivars. In the first phase, the physiological behavior of the plants under controlled conditions was evaluated. In the second phase, seed production and some compositional characteristics were determined in the laboratory. In general, the three cultivars showed significant diversity and differences in morphological, physiological and biochemical traits. The Titicaca cultivar presented the earliest maturity, taking 115.6 days to reach harvest, while Soraca was the cultivar with the highest production, achieving 321 g of seeds per plant. Regarding the characteristics of the grain, the Soraca and Pasankalla cultivars had the highest protein content, with values of 14.33 and 13.76%, respectively.

RESUMEN La quinua es un grano andino reconocido por su alto valor nutricional y su capacidad para tolerar condiciones ambientales extremas. La mayoría de las publicaciones sobre esta especie se han centrado en aspectos agronómicos o agroindustriales, dejando incertidumbres sobre la relación entre el rendimiento biológico y las características composicionales del grano. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue analizar el desempeño biológico y las propiedades agroindustriales de las semillas de tres cultivares de quinua ampliamente utilizados en Colombia. Se utilizó un diseño completamente al azar con los cultivares Pasankalla, Soracá y Titicaca. En la primera fase se evaluó el comportamiento fisiológico de las plantas en condiciones controladas. En la segunda fase se determinó en laboratorio la producción de semillas y algunas características composicionales. En general, los tres cultivares mostraron diversidad y diferencias significativas en rasgos morfológicos, fisiológicos y bioquímicos. El cultivar Titicaca presentó la madurez más temprana, tardando 115,6 días en alcanzar a cosecha, mientras que Soracá fue el cultivar con mayor producción, logrando 321 g de semillas por planta. En cuanto a las características del grano, los cultivares Soracá y Pasankalla presentaron el mayor contenido de proteína, con valores de 14,33 y 13,76%, respectivamente.

Combined application of humic substances and PGPR inoculated and co-inoculated in plants of Phaseolus lunatus (L.) and Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit

ABSTRACT The objective of this research was to evaluate the effect of inoculation and co-inoculation of rhizobia and Azospirillum brasilense combined with humic substances (HS) in growth promotion of Phaseolus lunatus (lima bean) and Leucaena leucocephala (leucaena). For this, experiments in a greenhouse with the cultivation of each plant species were carried out. A randomized complete block experimental design with five repetitions was followed. Plant seeds were sown and then inoculated with rhizobia and co-inoculated with A. brasilense. Subsequently, HS were added at the dose recommended by the manufacturer. In the experiments with both plants, control treatments with the addition of nitrogen (N) with or without HS were used. After 45 days, the shoot dry mass (SDM), root dry mass (RDM), shoot-accumulated N (Nac) and relative efficiency index (REI) were determined. In addition, the mass of dry nodules (MDN) in the lima bean plants and the number of nodules (NN) in leucaena plants were determined. The results showed that in the lima bean and leucaena plants there was a greater increase in SDM, RDM and Nac in treatments that received HS and co-inoculation with rhizobia and A. brasilense than in treatments that were inoculated only with rhizobia and HS and in treatments that received N and HS compared to addition of N and isolated inoculation of rhizobia. The combined application of HS and rhizobia in co-inoculation with A. brasilense had a greater effect on the increase of MDN in lima bean and NN in leucaena, than in treatments where only rhizobia with HS were added. These results indicate the existence of potential interaction of the use of HS with the co-inoculation of rhizobia and A. brasilense, showing promise for the production of sustainable agricultural crops.

RESUMEN El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la inoculación y co-inoculación de rizobios y Azospirillum brasilense combinados con sustancias húmicas (SH) en la promoción del crecimiento de Phaseolus lunatus (frijol lima) y Leucaena leucocephala (leucaena). Para ello se realizaron experimentos en invernadero con el cultivo de cada especie vegetal. Se siguió un diseño experimental de bloques completos al azar con cinco repeticiones. Se sembraron las semillas de plantas y luego se inocularon con rizobios y se coinocularon con A. brasilense. Posteriormente se agregaron SH con la dosis recomendada por el fabricante. En los experimentos con ambas plantas se utilizaron tratamientos control con adición de nitrógeno (N) con o sin SH. Después de 45 días, se determinó la masa seca de la parte aérea (MSPA), la masa seca de la raíz (MSR), el N acumulado en la parte aérea (Nac) y el índice de eficiencia relativa (IER). Además, se determinó la masa de nódulos secos (MNS) y en las plantas de leucaena el número de nódulos (NN). Los resultados mostraron que en las plantas de frijol lima y leucaena hubo un mayor aumento de MSPA, MSR y Nac en los tratamientos que recibieron SH y co-inoculación con rizobios y A. brasilense que en los tratamientos que fueron inoculados solo con rizobios y SH, y en tratamientos que recibieron N y SH en comparación con la adición de N y la inoculación aislada de rizobios. La aplicación combinada de SH y rizobios en co-inoculación con A. brasilense tuvo un mayor efecto en el aumento de MNS en frijol lima y NN en leucaena, seguido de los tratamientos donde solo se agregaron rizobios con SH. Estos resultados indican la existencia de una interacción potencial del uso de SH con la co-inoculación de rizobios y A. brasilense, lo que resulta prometedor para la producción de cultivos agrícolas sostenibles.

Determining of variables influencing soil organic carbon content of PNR-Cortadera paramo (Colombia) via remote sensing

ABSTRACT The soil organic carbon (SOC) content under climate change scenarios is essential, especially in areas of difficult access such as the high-altitude Tropical paramos. This study aimed to correlate the digital elevation model (DEM) derivatives, spectral indices from Sentinel-1 and Sentinel-2, and WorldClim data with in situ SOC content in the PNR-Cortadera paramo (Boyaca, Colombia). Based on 169 soil samples collected at two depths (0-15 and 15-30 cm) organic carbon was determined using the Walkley-Black method. SOC contents ranged from 25 to 200 t HA-1 at 0-15 cm and from 33 to 466 t ha-1 at 15-30 cm. Altitude, temperature, NDVI, TWI0-15 cm, MRVBF, LS factor0-15 cm and VH band polarization showed the highest correlations and the lowest variance inflation factor. The highest SOC contents are located in the central and southern area of the paramo due to the higher altitude, greater precipitation and presence of vegetation cover.

RESUMEN El contenido de carbono orgánico (COS) del suelo bajo escenarios de cambio climático es esencial, especialmente en áreas de difícil acceso como los páramos tropicales de gran altitud. Este estudio tuvo como objetivo correlacionar los derivados del modelo de elevación digital (DEM), los índices espectrales Sentinel-1 y Sentinel-2 y los datos de WorldClim con el contenido de COS in situ en el páramo PNR-Cortadera (Boyacá, Colombia). A partir de 169 muestras de suelo recolectadas a dos profundidades (0-15 y 15-30 cm), se determinó el carbono orgánico mediante el método de Walkley-Black. Los contenidos de COS a 0-15 cm de profundidad variaron entre 25 a 200 t ha-1 y 33 a 466 t ha-1 a 15-30 cm. La altitud, la temperatura, el NDVI, el TWI0-15 cm, el MRVBF, el factor LS0-15 cm y la polarización de la banda VH mostraron las mejores correlaciones y el menor factor de inflación de la varianza. Los mayores contenidos de COS se ubican en la zona central y sur del páramo debido a la mayor altitud, precipitación y presencia de cobertura vegetal.