Revista de Ciencias Agrícolas

Research article

ABSTRACT Phosphoric rock is the main source of phosphorus used in fertilizers. In most cases, it is applied alone or mixed with other nutrients in water; however, its low solubility means that it is not used efficiently, causing excess phosphorus to be wasted. As a result, it generates economic expenses to the farmer, or causing problems of eutrophication in water sources. In this article, different mixtures of solubilizing fungi with coffee pulp stillage were studied to improve phosphates’ solubility in phosphate rock. Despite that in different studies is clear the fungi’s role in P solubilization, its application on soils is still made without any additional treatment. Phosphoric rock samples were obtained from the municipality of Aipe (Huila) and were treated for 6 weeks with coffee pulp stillage (Coffea arabica) and inoculums of Aspergillus niger and Penicillium sp, pH and temperature controlled. The fungus species were obtained from environmental media on PDA culture, then it was isolated and identified on MEA culture according to standard morphologic identification methods. Aspergillus niger showed greater mycelial growth in the stillage and a higher concentration of phosphates dissolved in the aqueous phase (72 ( 31 M) compared to Penicillium sp. The mixture of the two fungi in the treatments allowed to obtain the highest percentage of phosphates (17.8% of the phosphate soluble in H2SO4 40% v / v).

RESUMEN La roca fosfórica es la principal fuente de fósforo usada en los fertilizantes. En la mayoría de los casos, se aplica sola o mezclada con otros nutrientes en agua; sin embargo, su baja solubilidad no permite su total aprovechamiento, haciendo que el exceso de fósforo se desaproveche, genere gastos económicos para al agricultor o produzca problemas de eutrofización en fuentes de agua. En este artículo se estudiaron diferentes mezclas de hongos solubilizadores (MSP) con vinaza de pulpa de café para mejorar la solubilidad de los fosfatos de la roca fosfórica, ya que a pesar de que en diferentes estudios se ha evidenciado su rol en la solubilización de P, su aplicación en suelos se sigue haciendo sin ningún tratamiento adicional. Las muestras de roca fosfórica fueron obtenidas del municipio de Aipe (Huila) y se trataron durante seis semanas con vinazas de pulpa de café (Coffea arábiga L.) e inóculos de Aspergillus niger y Penicillium sp, pH y temperatura controlados. Los hongos fueron obtenidos en Agar Papa Dextrosa (PDA), y aislados e identificados en Agar Extracto de Malta (MEA) de acuerdo con métodos estándar de identificación morfológica. El Aspergillus niger mostró mayor crecimiento micelial en las vinazas y obtuvo una mayor concentración de fosfatos disueltos en fase acuosa (72 ( 31 M) en comparación con Penicillium sp. La mezcla de los dos hongos en los tratamientos permitió obtener el mayor porcentaje de fosfatos (17,8% del fosfato soluble en H2SO4 40%v/v).

Biofertilizer potential of digestates from small-scale biogas plants in the Cuban context

ABSTRACT The residual sludge from anaerobic digestion known as digestate has been used as a valuable biofertilizer, but the effect of the substrate, the configuration of the reactor and the operating parameter changes the quality and amounts of nutrients in it. Therefore, it is necessary to know its potential characteristic of fertilizer to apply it correctly in crops of national interest. The aim of this work was to characterize the digestate generated from three biodigester technologies (fixed dome, floating drum and tubular) and three substrates: swine manure, cow manure, and co-digestion of swine and cow manure obtained in the province of Sancti Spíritus, Cuba, in terms of nutrient and matter content. For this purpose, stratified statistical sampling was carried out to ensure representative samples and descriptive statistical techniques were used to process the analyses. The digestate was divided into liquid and solid fractions according to the dry matter content (15%). The content of organic matter and ash represented around 50% for both fractions, which enhances its value as a soil conditioner. The nutrient content of both fractions showed good fertilizing properties, having a nutrient ratio (NH4 +:PO4 3-:K+:SO4 2-:Mg2+:Ca2+) in the liquid (0.002:0.80:0.10:1.00:0.89:0.93) and solid (0.0003:0.96:0.002:1.00:0.52:0.50) fractions, that would contribute to the return nutrients to the soil. The quality of the liquid fraction as irrigation water was assessed as good, according to the relationship between the concentration of the nutrients (Ca, Mg, Na and K) and hardness. Further research is needed on the appropriate dosage for the different crops, and its contribution to sustainable agriculture in the Cuban context.

RESUMEN El lodo residual de la digestión anaerobia conocido como digestato ha sido utilizado como un valioso biofertilizante, pero el efecto del sustrato, la configuración del reactor y los parámetros operacionales cambian la calidad y las cantidades de nutrientes en él. Por lo tanto, es necesario conocer su característica potencial de fertilizante para aplicarlo correctamente en cultivos de interés nacional. El objetivo de este trabajo fue caracterizar el digestato generado a partir de tres tecnologías de biodigestores (campana fija, campana flotante y tubular) y tres sustratos (estiércol: cerdo, vaca y codigestión de ambos) obtenidos en la provincia de Sancti Spíritus, Cuba, en términos de nutrientes y contenido de materia. Para ello, fue realizado un muestreo estadístico estratificado para asegurar muestras representativas y se usaron técnicas de estadística descriptiva para procesar los análisis. El digestato se dividió en fracciones líquidas y sólidas de acuerdo al contenido de materia seca (15%). El contenido de materia orgánica y cenizas representó alrededor del 50% en ambas fracciones, lo que mejora su valor como acondicionador del suelo. El contenido de nutrientes mostró buenas propiedades fertilizantes, con una relación de nutrientes (NH4 +:PO4 3-:K+:SO4 2-:Mg2+:Ca2+) en las fracciones líquidas (0.002: 0.80: 0.10: 1.00: 0.89: 0.93) y sólidas (0.0003: 0.96: 0.002: 1.00: 0.52: 0.50), que contribuirían al retorno de nutrientes al suelo. La calidad de la fracción líquida como agua de riego se evaluó como buena, de acuerdo con la relación entre la concentración de los nutrientes (Ca, Mg, Na y K) y la dureza. Futuras investigaciones evaluaran la dosis adecuada de digestato para los diferentes cultivos y su contribución a la agricultura sostenible en el contexto cubano.

Quality parameters of pink pepper seeds as sustainability indicators

ABSTRACT The poor management and marketing of rose pepper (Schinus terebinthifolia Raddi) in São Pedro D'Aldeia - RJ called the local governments’ attention to adopt measures that favor the value chain, increase income, train rural producers, and launch the first Simplified Forest Management Plan. All of this, to authorize the sustainable management of this species. This study aimed to evaluate the quality parameters of pink pepper as sustainability indicators. The following was measured: the moisture content, purity, uniformity in the sieve, and the weight of one thousand seeds in samples obtained from three different batches. The germination test was only carried out for samples from lot 3. The results showed that the high moisture content of the seeds (22.99%) has a negative effect on their quality, facilitating the action of spoilage organisms. The degree of purity was satisfactory (97.1%). The seeds from lot 1 were larger and more uniform than the seeds from lots 2 and 3. Only lot 1 presented the weight of seeds compatible with that required by MAPA. The germination rate was 72%, which did not vary between seeds of different sizes. The settlement’s extractive activity is moving towards sustainability, which can be improved by incorporating good seed collection, processing and storage practices.

RESUMEN El inadecuado manejo y la comercialización de la pimienta-rosa (Schinus terebinthifolia Raddi) en São Pedro D'Aldeia - RJ, llamó la atención de los gobiernos locales sobre la adopción de medidas que favorezcan la organización de la cadena de valor; generación de ingreso; capacitación de productores rurales y la elaboración del primer Plan de Manejo Forestal Simplificado para autorizar el manejo sustentable de la especie. Este estudio tuvo como objetivo evaluar los parámetros de calidad de la pimienta-rosa como indicadores de sostenibilidad. Para ello se determinó: el contenido de humedad, pureza, uniformidad en tamiz y peso de mil semillas en muestras obtenidas de tres lotes diferentes. La prueba de germinación solo se realizó para muestras del lote 3. Los resultados mostraron que el alto contenido de humedad de las semillas (22,99%) tiene un efecto negativo en su calidad, facilitando la acción de organismos deterioradores. El grado de pureza fue satisfactorio (97,1%). Las semillas del lote 1 fueron más grandes y uniformes en comparación con las semillas de los lotes 2 y 3. Solo el lote 1 presentó un peso de semillas compatibles con lo requerido por MAPA. La tasa de germinación fue del 72%, la cual no varió entre semillas de diferentes tamaños. La actividad extractivita en el asentamiento avanza hacia la sostenibilidad, la cual se puede mejorar mediante la incorporación de buenas prácticas de recolección, procesamiento y almacenamiento de semillas.

Physicochemical properties and acceptability of three formulations containing fava bean, quinoa and corn flour extrudates

ABSTRACT Andean grains, widely distributed in the high areas of the Andean Highlands, can help to reduce malnutrition owing to their high content of protein and balance of essential amino acids. Recently, their consumption has changed as they are increasingly used for instant food mixtures. However, a better design and formulation are necessary to maintain Andean grains’ nutritional value and characteristics. In this study, we evaluated the physicochemical properties and acceptability of three formulations containing extruded corn (Zea mays L.), fava bean (Vicia faba L.), and quinoa (Chenopodium quinoa Willd) flours. Grain samples were collected from Choclococha, Acobamba, Huancavelica, Peru, and extruded at 95°C. Subsequently, three flour formulations were prepared. The formulation comprising 30% fava bean flour, 58% quinoa flour, and 12% corn flour consisted of 18.64% protein, 4.87% fat, 8.4% humidity, 2.99% ash, and 62.44% carbohydrates. This formulation with the highest quinoa flour content presented the highest acceptability in terms of color odor and flavor, and the highest protein content and digestibility (72.6%) of all analyzed formulations. Thermal analysis and pasting testing indicated that the formulation with the highest acceptability did not contain native starch; moreover, the proteins in this formulation were denatured.

RESUMEN Los granos andinos se encuentran ampliamente distribuidos en las zonas altas de la cordillera de los andes y pueden ayudar a enfrentar la desnutrición debido a su alto contenido de proteínas y a su balance de aminoácidos. Actualmente, el consumo de estos granos ha cambiado y se ha incrementado el uso en forma de mezclas alimenticias instantáneas. Sin embargo, un buen diseño y formulación son necesarios con el fin de mantener su valor nutricional y características sensoriales de los granos andinos. En este estudio, se evaluó las propiedades fisicoquímicas aceptabilidad de tres formulaciones alimenticias a base de harinas extruidas de maíz (Zea mays L.), haba (Vicia faba L.) y quinua (Chenopodium quinoa Willd). Los granos fueron recolectados del centro poblado de Choclococha, Acobamba, Huancavelica, Perú y fueron extruidas a 95°C. Posteriormente, tres formulaciones fueron preparadas. La mejor formulación (30% de harina de haba, 58% de harina de quinua y 12% de harina de maíz) presentó un contenido de proteínas de 18,64%; grasa de 4,87%; humedad de 8,4%; cenizas de 2,99%; carbohidratos de 62,44%. Esta formulación con el más alto contenido en quinua mostró la mayor aceptabilidad en relación al color, olor y sabor, además un alto contenido de proteína y digestibilidad (72,6%). El análisis térmico y la prueba pasting indicaron que la formulación con la mayor aceptabilidad no mostró la presencia de almidón nativo, así mismo, las proteínas de esta formulación fueron desnaturalizadas.

Low-temperature applied to rice seed storage: an efficient protection method against fungal contamination

ABSTRACT Low-temperatures have long been thought to enhance seed health during storage. Here, we tested the effect of low-temperature on the mycoflora associated with rice seeds. Seeds of the IRGA 423 and 424 cultivars were stored in refrigeration (8 and -50°C) or at room temperature (25 ± 10°C). Following storage (1, 45, and 90 days) was investigated the fungi associated with the seeds. We found that low-temperature stored seeds had a lower fungal load than the seeds at room temperature for both cultivars. After 90 days of storage, there is a decrease in its incidence rate average of more than 85% in the lower temperature (-50°C). All mycroflora was eliminated at 90 days except for Fusarium sp. The Trichoderma sp. was detected only in IRGA 423 seeds, whereas all other fungi were detected in the treatments in both cultivars. Only Bipolaris sp. was observed in seed-to-seedlings transmission analyses, in both cultivars, at 8°C, and was not detected at -50°C. Based on our results, we recommend low-temperature storage (at -50ºC) of rice seeds.

RESUMEN Las bajas temperaturas han sido pensadas para mejorar la calidad de las semillas durante el almacenamiento desde hace mucho tiempo. Nosotros hicimos un test sobre el efecto que tienen las bajas temperaturas en la micoflora asociada con las semillas de arroz. Las semillas de los cultivos IRGA 423 y 424 se almacenaron en refrigeración (8 y -50°C), o en temperatura ambiente (25 ± 10°C). Con el seguimiento del almacenamiento (1, 45 y 90 días), se investigó el hongo asociado con las semillas. Encontramos que, para ambos cultivos, las semillas almacenadas a bajas temperaturas presentaron más baja carga de hongos que las almacenadas en temperatura ambiente. Después de 90 días, en almacenamiento a baja temperatura hay una disminución en el promedio de su tasa de incidencia de más del 85% (-50°C). Toda la micoflora fue eliminada después de 9º días exceptuando por Fusarium sp. La Trichoderma sp. Se detectó únicamente en las semillas del IRGA 423, mientras que todos los demás hongos se detectaron en los tratamientos de ambos cultivos. Sólo se observó Bipolaris sp. en los análisis de transmisión entre semillas en ambos cultivos, a 8ºC, y no se detectó a -50ºC. Basándonos en nuestros resultados, recomendamos el almacenamiento a baja temperatura (a -50ºC) de las semillas de arroz.

Evaluation of pre-germination treatments in Carapa guianensis AUBL.

germination of native forest species of the Tropical wet forest is essential for ecosystem regeneration and conservation, which have been affected by the exploitation of wood and non-wood forest products. Carapa guianensis Aulb. (Meliaceae) has been exploited due to the high quality of its wood and seeds. Particularly, the latter is a source of a medicinal oil of high value to the pharmaceutical industry. The indiscriminate use of this species has reduced its population size; therefore, scientific knowledge of its sexual propagation in nurseries is vital. This research aimed to evaluate seed germination of C. guianensis under different pre-germination treatments and substrates at the Centro de Investigación El Mira of AGROSAVIA. Pre-germination assays were conducted in a split-plot design with a random distribution of four repetitions. The cumulative germination percentage (CGP) and mean germination time (t 50 ) were calculated and analyzed through an ANOVA, and Tukey’s multiple comparison test using InfoStat V.2016. Significant differences for CGP among treatments (p<0.0001) and interactions (p<0.0096) were found. The highest germination percentage (61%) was achieved in S1+T4; however, the T 50 did not show significant differences (p=0.24). This research demonstrates that the highest germination percentage is achieved through a scarification treatment with imbibition in sand substrate under the agroclimatic conditions of Tumaco.

Resumen El estudio de la germinación de especies forestales nativas del bosque húmedo tropical es fundamental en la regeneración y conservación de este ecosistema, el cual se ha visto afectado por la explotación de los productos maderables y no maderables. En este sentido Carapa guianensis Aulb. (Meliaceae), ha sido aprovechada por su madera de alta calidad y semillas; de donde se obtiene aceite medicinal de alto valor para la industria farmacéutica. El uso indiscriminado ha disminuido su población, por cuanto generar conocimiento científico sobre su propagación sexual en vivero es de vital importancia. La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la germinación de semillas de C. guianensis bajo diferentes tratamientos pre-germinativos y sustratos en el C.I El Mira de AGROSAVIA. Las pruebas pre-germinativas se realizaron mediante un diseño de parcelas divididas con cuatro repeticiones distribuidas al azar. Para el procesamiento de la información se calculó el porcentaje de germinación acumulada (PGA) y tiempo medio de germinación (t50). Los resultados se analizaron a través del ANOVA y de pruebas de comparación de Tukey mediante el programa estadístico InfoStat V.2016. Se obtuvieron diferencias significativas en PGA para los tratamientos (p<0.0001) y las interacciones (p<0.0096); en S1+T4, se alcanzó el mayor porcentaje de germinación (61%). T50 no presentó diferencias significativas (p=0.24). La investigación demostró que, bajo las condiciones agroclimáticas del municipio de Tumaco, el tratamiento escarificación con imbibición en el sustrato arena proporcionó el mayor valor en la germinación.

Simultaneous selection indices for yield and stability in sugarcane

ABSTRACT In Venezuela, sugarcane is grown in distinct environments, including soil categories and cultural practices. This research aimed to identify high-yield and stable sugarcane (Saccharum spp., hybrid) genotypes using selection indices. The experimental material consisted of sixteen genotypes and two commercial varieties as control. The genotypes were evaluated in five locations and by two harvest cycles. The yield in Ton Pol per hectare (TPH) was subjected to an analysis of variance according to the AMMI model. Methodologies of adaptability, stability, and indices that combine both stability and yield were determined. It was possible to distinguish the indices in three groups in the biplot. The superiority index (Pi), geometric adaptability index (GEI), and reliability index (Ii) were located in group 1 (G1). This group coincided in classifying genotypes CR87-339, C323-68, and V98-76 as the most stable and the best yield. The second group (G2) consisted of Kang's rank-sum (RS), Stability index (I), Sustainability index (SI), and geometric adaptability index (GDI) and located the genotypes CR87-339 and C323-68 as the most desired. The third group (G3) was constituted by the Ecovalence statistics (W), Shukla’s unbiased stability variance (σ2 i) and the AMMI value (ASV) and classified the genotypes CP87-1762, V90-6 and CP 92-1641 as the best. The indices that best discriminated the genotypes and most associated with yield were PI, GAI and Ii.

RESUMEN En Venezuela, la caña de azúcar es cultivada en disímiles ambientes, incluyendo tipos de suelos y prácticas culturales. El objetivo de este trabajo fue identificar genotipos de caña de azúcar (Saccharum spp., híbrido) estables y de altos rendimientos usando índices de selección. El material experimental consistió de dieciséis genotipos experimentales y dos testigos comerciales. Los genotipos fueron evaluados en cinco localidades y dos ciclos de cosecha. Los datos de rendimiento en Tonelaje de Pol por hectárea (TPH) fueron analizados mediante el modelo AMMI. Metodologías de adaptabilidad, estabilidad e índices que combinan tanto estabilidad y rendimiento fueron determinadas. En el biplot se logró distinguir los índices en tres grupos. En el grupo G1 se ubicaron los índices de superioridad (Pi), adaptabilidad geométrica (GAI) y confiabilidad (Ii). Este grupo coincidió en clasificar a los genotipos CR87-339, C323-68 y V98-76 como los más estables y de mejor rendimiento. El segundo grupo (G2) estuvo conformado por los Índices de estabilidad (I), suma de rangos (RS), sostenibilidad (IS) y estabilidad genotípica (GDI) y ubicaron a los genotipos CR87-339 y C323-68 como los más promisorios. El tercer grupo (G3) fue constituido por los estadísticos Ecovalencia (W), Varianza estabilizante de Shukla (σ2 i) y el valor de AMMI (ASV) y clasificaron a los genotipos CP88-1762, V90-6 y CP92-1641 como los mejores. Los índices que mejor discriminaron y estuvieron más asociados al rendimiento fueron PI, GAI e Ii.

Environmental offering and coffee cup quality (Coffea arabica L.) Var. Castillo in southern Colombia

ABSTRACT The determinant factors of coffee cup quality are highly variable and depend on their interaction with coffee production and benefit. This study aimed to analyze soil and climatic factors and their association with the cup quality of Castillo coffee variety of three to five years of age from production units in ecotypes 220A and 221A of the Department of Nariño. The study farms were located in three different altitudinal ranges: ≤1500 m, between 1501 and 1700 m, and >1700 m. Soil, climate, and coffee cup quality variables were analyzed through principal component analysis and cluster analysis. A low level of association was found between climatic and soil nutritional factors and coffee cup quality. Soil Mn, Fe, and Cu contents showed the highest association levels with cup quality, indicated by an average score of 80.89. The highest values of photosynthetically active radiation -PAR- and thermal amplitude were found in La Unión - Nariño, and these variables were associated with the group that obtained the highest cup quality score (82.58). Cup quality was not associated with elevation since the highest scores (85.5 and 82.33) were obtained from production units located at ≤1500 m.a.s.l. and >1700 m.a.s.l, respectively.

RESUMEN Los factores determinantes de la calidad de taza de café son muy variables y dependen de la interacción de los relacionados con su producción y beneficio. El presente trabajo se orientó al análisis de los factores de suelo y clima y su relación con la calidad de taza de café variedad Castillo de tres a cinco años de edad en unidades productivas de los ecotopos 220A y 221A del departamento de Nariño. Las fincas de estudio se ubicaron en tres diferentes rangos altitudinales: ≤1500m, entre 1501 y 1700 my >1700m. Las variables de suelo, clima y calidad de taza se sometieron a los Análisis de Componentes Principales y Agrupamiento. Se detectó un bajo nivel de asociación de los factores contenidos nutricionales del suelo y climáticos con la calidad de taza. Los contenidos de Mn, Fe y Cu en el suelo fueron los que mostraron un mayor nivel de asociación con la calidad de taza con un promedio de 80,89. En el municipio de La Unión se presentaron los mayores valores de radiación fotosintéticamente activa-RFA y amplitud térmica los cuales estuvieron relacionados con el grupo que se caracterizó por tener altos puntajes de calidad de taza (82,58). Los puntajes de calidad de taza no presentaron una tendencia a asociarse con la altitud; es así como los mayores puntajes (85,5 y 82,33) se encontraron en unidades productivas ubicadas a ≤1500 msnm y >1700 msnm respectivamente.