Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín

Regulación a la investigación en biodiversidad: Problemas para la microbiología agrícola

Phytophagous insects in tamarind crop with emphasis on those causing fruit damage in the nearby Western of Antioquia

ABSTRACT The tamarind is an important fruit for small producers of the nearby Western of Antioquia because it is offered in various presentations to tourists who visit the region. However, there are some quality problems related to the presence of insects that generate difficulties in its commercialization. The objective of this study was to determine the phytophagous insects in this tree, with emphasis on insects that cause the greatest fruit damage; in five farms of Santa Fe de Antioquia and Sopetran. The insects associated to each organ of six trees per farm were collected, each of their damage was described and they were identified as detailed as possible. Three phytophagous insects causing the greatest fruit damage were prioritized, determining their infestation percentage (IP). Therefore, a scale of damage was designed and 30 fruits per tree were evaluated. Eleven phytophagous insects associated to tamarind crop were found, five of them affecting the fruit: Caryedon serratus, two Phycitinae moths, Sitophilus linearis and Hypothenemus obscurus. Five new pest registers for tamarind in Colombia were reported: H. obscurus, Toxoptera aurantii, Trigona sp., Ectomyelois ceratoniae and, Acromyrmex octospinosus. The average IP value for C. serratus, the Phycitinae moths and, S. linearis were 19.5%, 8%, and, 2.5%, respectively. The first two affect the pulp and S. linearis affects the seed. The most frequent damaged (43% - 52%) was grade 1 while the lowest percentages (0% - 4%) corresponded to grades 4 and 5.

RESUMEN El tamarindo es un fruto importante para los pequeños productores del Occidente cercano Antioqueño, en cuanto a que se ofrece en diversas presentaciones a los turistas que visitan esta región. Sin embargo, algunos problemas de calidad, relacionados con la presencia de insectos en este fruto generan dificultades para su comercialización. El objetivo de este trabajo fue determinar los insectos fitófagos de los árboles de tamarindo, con énfasis en los que causan mayor daño al fruto. En cinco fincas de Santa Fe de Antioquia y Sopetrán, se recolectaron los insectos asociados a cada órgano, de seis árboles por finca, se describió su daño y se identificaron hasta el nivel más detallado posible. Tres insectos causantes del mayor daño en el fruto tuvieron prioridad, determinándose su porcentaje de infestación (PI). Para ello, se diseñó una escala de daño y se evaluaron 30 frutos por árbol. Se encontraron once insectos fitófagos asociados al tamarindo, de los cuales cinco registros son nuevos para el tamarindo en Colombia: H. obscurus, Toxoptera aurantii, Trigona sp., Ectomyelois ceratoniae y Acromyrmex octospinosus. Cinco insectos atacan al fruto: Caryedon serratus, dos polillas Phycitinae, Sitophilus linearis e Hypothenemus obscurus. El PI promedio para C. serratus, las dos polillas Phycitinae y S. linearis fue de 19,5%, 8% y 2,5%, respectivamente. Los tres primeros afectan la pulpa y S. linearis ataca a la semilla. El daño más frecuente (43% - 52%) fue de grado 1 y los grados 4 y 5 se presentaron en menores porcentajes (0% - 4%).

Antifungal activity of extracts, essential oil and constituents from Petroselinum crispum against Colletotrichum acutatum

ABSTRACT The effect of extracts, essential oil, and their major constituents from parsley (Petroselinum crispum (Mill.) Fuss.) against the phytopathogenic fungus Collectotrichum acutatum was evaluated by the poisoned agar method. Results showed that all extracts, along with the essential oil, significantly inhibit the radial growth of C. acutatum at concentrations higher than 100 μg mL-1. The higher activity was found for the essential oil followed by the n-hexane extract. Analysis by gas chromatography with mass spectroscopy (GC-MS) of n-hexane extract and the essential oil of P. crispum showed that the major components correspond to the phenylpropanoids myristicin and parsley-apiole. Both compounds were isolated by conventional chromatographic techniques and their structures elucidated by spectroscopic methods. Myristicin and parsley-apiole displayed a significant inhibitory effect against C. acutatum. The highest fungistatic activity was found to parsley-apiole with IC50 value of 40 μg mL-1. In conclusion, parsley may be a good source of antifungal compounds to control C. acutatum.

RESUMEN Se evaluó el efecto de extractos, el aceite esencial y los componentes principales del perejil (Petroselinum crispum (Mill.) Fuss.) contra el hongo fitopatógeno Collectotrichum acutatum mediante el método del agar envenenado. Los resultados mostraron que todos los extractos, junto con el aceite esencial, inhibieron significativamente el crecimiento radial de C. acutatum en concentraciones superiores a 100 μg mL-1. La mayor actividad se encontró para el aceite esencial, seguido por el extracto de n-hexano. El análisis por cromatografía de gases con espectroscopia de masas (CG-EM) del extracto de n-hexano y el aceite esencial de P. crispum mostró que los componentes principales corresponden a los fenilpropanoides miristicina y parsley-apiol. Ambos compuestos fueron aislaron por técnicas cromatográficas convencionales y sus estructuras elucidadas por métodos espectroscópicos. La miristicina y el parsley-apiol mostraron un efecto inhibidor significativo contra C. acutatum. La actividad fungistática más alta se encontró para parsley-apiol con un valor CI50 de 40 μg mL-1. En conclusión, el perejil puede ser una buena fuente de compuestos antimicóticos para controlar el C. acutatum.

Common bean ( Phaseolus vulgaris L.) yield response to chemical and biological fertilization in different localities of Colombia

ABSTRACT The research was carried out in 2015 in five bean producing locations in Colombia. The objective was to evaluate the effect of different treatments of chemical and biological fertilization on the yield of climbing and bush beans. According to the results obtained, in Antioquia, it is possible to replace the chemical fertilization by biological fertilization in the climbing bean Corpoica LAS-106 and the bush bean Citará. In Cundinamarca, similar situation was presented with "Cargamanto Rojo". In Santander, it was found that the combination of mycorrhizae (AMF) and Rhizobium improves the performance of the bush bean ICA-Rovirense (2839.5 t ha-1) and ICA-Radical-J1J1 (1955.7 t ha-1), with respect to national average yield (1.2 t ha-1). The use of biofertilizers (mycorrhizal fungi and Rhizobium) improved the yields in the bean crop, with the materials used (climbing and bush) and in the localities studied. There is an additive effect in the applications of the biofertilizers evaluated, since it is a higher yield in the bean crop when these were applied individually combined.

RESUMEN La investigación se realizó en 2015 en cinco localidades productoras de frijol en Colombia. El objetivo fue evaluar el efecto de diferentes tratamientos de fertilización química y biológica sobre el rendimiento de frijoles volubles y arbustivos. De acuerdo con los resultados obtenidos, en Antioquia, es posible reemplazar la fertilización química por fertilización biológica en el frijol voluble Corpoica LAS-106 y el arbustivo Citará. En Cundinamarca, similar situación se presentó con el frijol "Cargamanto Rojo". En Santander, se encontró que la combinación de micorrizas (AMF) y Rhizobium mejora el rendimiento de los fríjoles arbustivos ICA-Rovirense (2839,5 t ha-1) e ICA- Radical-J1J1 (1955,7 t ha-1), con respecto al rendimiento promedio nacional (1,2 t ha-1). El uso de biofertilizantes (hongos formadores de micorriza y Rhizobium) mejoró los rendimientos en el cultivo del frijol, con los materiales utilizados (volubles y arbustivos) y en las localidades estudiadas. Existe un efecto aditivo en las aplicaciones de los biofertilizantes evaluados, ya que se observó un mayor rendimiento en el cultivo de frijol cuando estos se aplicaron combinados que individualmente.

Determination of predominant soluble salts in soils of the irrigation district Alto Chicamocha of Boyacá

ABSTRACT In Boyacá, the Alto Chicamocha irrigation and drainage district (DRACH, by its initials in Spanish) is the department's main agricultural production unit, covering an area of 8016.78 ha and due to the natural conditions and the management that has been given to the high basin of the Chicamocha River, salinization has been recognized as a limiting factor. Therefore, we sought to determine the predominant soluble salts in the soils that comprise the DRACH. Based on the chemical soil analysis information of 301 samples, obtained from studies conducted by GISSAT-UPTC and Corpoica, E.C, pH, anions and cations present in the soil were determined. For the spatial analysis of the variables studied, the ArcGis 10.3 software was used. Thirty-one water samples were collected in wells of the phreatimetric network to carry out the chemical characterization of the water. It was found that 48.01% of the soils of the district were non-saline, 22.93% slightly saline, 14.74% moderately saline and saline 14.33%. The main soluble salts in the soil were Na2SO4, Ca2SO4, NaCl2 and CaCl2, which are related to the lacustrine origin and the presence of thermal springs in the region. The areas with greater problem of salinization occur in the municipalities of Tibasosa, Patrocinio, Ucaca, Las Vueltas; in Santa Rosa de Viterbo in the village of Salitre; in Duitama in the villages Cebadero and Higueras with E.C. greater than 2 dS m-1.

RESUMEN El distrito de riego y drenaje del Alto Chicamocha (DRACH por sus siglas en español), es la principal unidad de producción agropecuaria del departamento de Boyacá, Colombia, abarca un área de 8016,78 hectáreas y debido a las condiciones naturales y al manejo que se le ha venido dando a la cuenca alta del Río Chicamocha, la salinización ha sido reconocida como limitante. Por lo anterior se buscó determinar las sales solubles predominantes en los suelos que comprenden el DRACH. Con base en la información de análisis químicos de suelos de 301 muestras, obtenidas de estudios realizados por el GISSAT-UPTC y Corpoica, se determinó C.E, pH, aniones y cationes presentes en el suelo. Para el análisis espacial de las variables estudiadas se usó el sofware ArcGis 10.3. Se colectaron 31 muestras de agua en pozos de la red freatimétrica para realizar la caracterización química del agua. Se encontró que el 48,01% de los suelos del distrito eran no salinos, el 22,93 % ligeramente salino, el 14,74% moderadamente salino y salinos el 14,33%. Las principales sales solubles en el suelo fueron el Na2SO4, Ca2SO4, NaCl2 y CaCl2, las cuales están relacionadas con el origen lacustre y la presencia de termales en la región. Las zonas con mayor riesgo de salinización se presentan en los municipios de Tibasosa, veredas Patrocinio, Ucaca, las Vueltas; en Santa Rosa de Viterbo en la vereda Salitre; en Duitama en las veredas Cebadero e Higueras con C.E. mayores a 2,00 dS m-1.

Comparison of soil use in the infiltration of rainwater: pasture and forest

ABSTRACT The lowlands of the forests of Itajaí/SC, Brazil were extensively and predominantly fragmented into urban settlements, port facilities, and rice plantations. In addition to climate change events and existing environmental conditions, the region is susceptible to flooding. Consequently, this study aims to analyse the hydrologic functioning of the lowland forests in the infiltration of rainwater in Itajaí. A map of land use and occupation was created using the Geographic Information System - GIS, and crossed with the soil maps of the city. Two areas with the same soil classifications were selected; a pasture area and a forest area. In August and October, these areas were sampled and classified according to the following criteria: grain size, moisture, permeability, and organic matter content of the soils. The infiltration rate of the soils in the sample units was tested using the double ring infiltrometer. Analysis of variance (ANOVA) was used to verify the correlation between the obtained values. The average values for the samples obtained in areas without vegetation were 3.45 cm h-1 and 3.60 cm h-1 in August and October, respectively. In the area with forest vegetation, the average values were 19.05 cm h-1 and 8.70 cm h-1 for the samples obtained in August and October, respectively. Although the soil conditions were the same, this study found significant differences in the water infiltration rates in the soil surface between the forest areas and the areas without vegetation. The forest vegetation denotes its potential role in the infiltration of rainwater in the floodplain of area.

RESUMEN Los bosques de Itajaí/SC, Brazil han sido intensamente fragmentados en la llanura, reflejando en el predominio de asentamientos urbanos, estructuras portuarias y cultivos de arroz. Al sumarse los eventos provenientes del cambio climático a las condiciones ambientales existentes, la región se torna susceptible a las inundaciones. De esta forma, este trabajo tiene como objetivo analizar la función hídrica de los bosques de llanura en la infiltración del agua de las lluvias en Itajaí. Se utilizó el Sistema de Información Geográfica para la elaboración de un mapa de uso y ocupación del suelo y se comparó con el mapa de suelos del municipio. De estos análisis fueron seleccionadas dos áreas en la llanura en la misma clase de suelos, una con pastoreo y una cubierta por bosque. En los meses de agosto y octubre, estas áreas se muestrearon y clasificaron acorde a los siguientes criterios: granulometría, humedad, conductividad hidráulica y contenido de materia orgánica de los suelos. También en estas unidades de muestra se realizó el ensayo de velocidad de infiltración básica (VIB) mediante el método de anillos concéntricos. Se utilizó el análisis de varianza (ANOVA) para verificar el efecto entre las variables obtenidas. Los valores medios obtenidos de VIB para área de pastoreo fueron 3,45 cm h-1 y 3,60 cm h-1 para los meses de agosto y octubre, respectivamente. En el área con vegetación se obtuvieron valores medios de 19,05 cm h-1 y 8,70 cm h-1 para los meses de agosto y octubre, respectivamente. En este trabajo fue posible verificar que hay diferencias significativas en la infiltración de agua, en la parte superficial del suelo, entre las coberturas con bosque y con pastoreo, donde las condiciones edáficas son iguales. La vegetación forestal denota su papel potencial en la infiltración de agua de lluvia en la planicie de inundación del área.

Effects of land-use change on Nitisols properties in a tropical climate

ABSTRACT Land use change, especially conversion of native forests to cultivated land, exerts an impact on the physical, chemical and hydrophysical soils properties. To quantify and better understand responses, this study was aimed at evaluating the influence of different tropical soil management systems reflected in some physic, chemical and hydro-physical properties. Nine Nitisol profiles were evaluated and grouped in three categories: (I) native forest (Benchmark > 30 years); (II) soils formerly cultivated then turned to pasture (Conservation > 10 years); and (III) soils under continuous cultivation (Agrogenic > 50 years). The analyzed variables were organic matter, bulk density, soil particle density, porosity, field capacity, texture and structural index. Results determine that the action of traditional farming techniques in tropical environments produces excessive soil degradation. Organic matter content and the structural index showed a linear relationship with high degree of dependence (R2=0.99). Bulk density average for (I) and (II) profile were lower (P<0.05) than the bulk density values for (III). In the regression analyses the bulk density increased, the field capacity decreased, and the tendency for profile (I) and (II) were of a linear type. While the profile for (III) was of a polynomial type with (R2=0.83), being able to be influenced by the higher values of bulk density, greater soil compaction, lower structural index, organic matter and porosity in correspondence with the other profiles.

RESUMEN El cambio en el uso de la tierra, especialmente la conversión de bosques nativos en tierras cultivadas ejerce un impacto sobre las propiedades físicas, químicas e hidrofísicas de los suelos. El objetivo de este estudio fue evaluar la influencia de diferentes sistemas de manejo de un suelo tropical reflejado en algunas de sus propiedades físicas, químicas e hidrofísicas. Se evaluaron nueve perfiles de un suelo Nitisol agrupado en tres categorías: (I) bosque nativo (Referencia > 30 años); (II) suelos anteriormente cultivados y luego convertidos en pastizales (Conservados > 10 años); y (III) suelos bajo cultivo continuado (Agrogénicos > 50 años). Las variables analizadas fueron materia orgánica, densidad aparente, densidad real, porosidad, capacidad de campo, textura e índice estructural. Los resultados determinaron que la acción de las técnicas agrícolas tradicionales en ambientes tropicales produce una excesiva degradación de las propiedades del suelo. El contenido de materia orgánica e índice estructural muestran una relación lineal con un alto grado de dependencia (R2=0,99). La densidad aparente promedio para los perfiles (I) y (II) fue menor (P<0,05) que los valores de densidad aparente del perfil (III). En los análisis de regresión a medida que aumenta la densidad aparente disminuye la capacidad de campo y la tendencia observada para (I) y (II) es lineal, mientras que para (III) es polinómica con (R2=0,83), pudiendo estar influenciado por los valores más altos de la densidad aparente, mayor compactación, menor índice estructural, materia orgánica y porosidad en correspondencia con los otros perfiles.

Bioclimatic analysis of three buildings for wet processing of coffee in Colombia

ABSTRACT This study aimed to perform a bioclimatic comparison of wet processing facilities of coffee in Colombia, with three typical types of Colombian coffee region, through computer simulation, specifically evaluating the effect of heat and steam generated by mechanical drying machines, and natural ventilation area on the temperature and relative humidity within these facilities. The effect of the natural ventilation area was observed, indicating that the greater the natural ventilation area, the lower the temperature and relative humidity, i.e. it was observed that typology b behaved better bioclimatically than typology a. The indoor environment of type a (stepped type), had a greater biological risk of proliferation of fungi and bacteria, with an average temperature of 27.5 °C, and average internal relative humidity of 70.6%. In type c, as its mechanical drying machine protrudes from the building, and expel the vapor and heat produced in the drying process to the external environment, showed the best bioclimate conditions for parchment coffee, with an average temperature of 23.5 °C and average internal relative humidity of 65.5% most of the time.

RESUMEN Este estudio tuvo como objetivo llevar a cabo una comparación bioclimática de instalaciones de beneficio húmedo en Colombia, con tres tipologías típicas de la zona cafetera colombiana, a través de simulación computacional, específicamente evaluando los efectos del calor y vapor generados por el secado mecánico, y el área de ventilación natural sobre la temperatura y la humedad relativa en estas instalaciones. Se observó el efecto del área de ventilación natural, a mayor área de ventilación natural, menor temperatura y humedad relativa, es decir, se observó que la tipología b se comportó mejor bioclimáticamente que la tipología a. El ambiente interno de la tipología a (tipología escalonada), tuvo un mayor riesgo biológico de proliferación de hongos y bacterias, con una temperatura promedio de 27,5 °C, y una humedad relativa interna promedio de 70,6%. En el tipo c, como su secadora mecánica sobresale del edificio, y expulsa el vapor y el calor producidos en el proceso de secado al ambiente externo, mostró las mejores condiciones bioclimáticas para el café pergamino, con una temperatura promedio de 23,5 °C y una humedad relativa interna promedio del 65,5% la mayor parte del tiempo.

Effect of drying methods on physical and chemical properties of Ilex guayusa leaves

ABSTRACT The influence of air-drying (AD), convection oven (CO) and solar drying (SOD) on the physical and chemical properties of Ilex guayusa leaves is discussed. Total ash (%), acid-insoluble ash (%), water-soluble ash (%), residual moisture (%) and caffeine content (%) were estimated. Additionally, alkaloids, flavonoids, reducing sugars, saponins, steroids, quinones, fats, phenols and tannins detection of dry leaves extracts were assessed. The results revealed that parameters of physical analysis were not affected by the drying techniques. The highest amount of secondary metabolites in ethanol and aqueous extracts were detected. In general, convection oven dried leaves showed the highest caffeine content (3.71%) and the lowest drying time (13 h) compared to other drying methods. The results revealed a fast method to dry Ilex guayusa leaves and indicate that this species possess a variety of bioactive compounds beneficial for health. Our results revealed an effective quick method to dry Ilex guayusa leaves without altering the content of beneficial bioactive components.

RESUMEN En este trabajo se discute la influencia del secado al aire (AD), el horno de convección (CO) y el secado solar (SOD) sobre las propiedades físicas y químicas de las hojas de Ilex guayusa. Se estimaron las cenizas totales (%), las cenizas insolubles en ácido (%), las cenizas solubles en agua (%), la humedad residual (%) y el contenido de cafeína (%). Además, se analizó la presencia los alcaloides, flavonoides, azúcares reductores, saponinas, esteroides, quinonas, grasas, fenoles y taninos en extractos de hojas secas. Los resultados revelaron que los parámetros del análisis físico no se vieron afectados por las técnicas de secado. La mayor cantidad de metabolitos secundarios se detectó en el extracto etanólico y acuoso. En general, las hojas secadas al horno de convección mostraron el mayor contenido de cafeína (3,71%) y el menor tiempo de secado (13 h) en comparación con los otros métodos de secado empleados. Los resultados obtenidos revelaron un método rápido para secar hojas de Ilex guayusa sin alterar el contenido de componentes bioactivos beneficiosos para la salud, estudios que no han sido reportados.

Satisfaction among dairy farm owners after certification on good management practices

ABSTRACT The adoption of good management practices (GMP) in dairy farming implies changes that generate satisfaction for the personnel involved in the milk production process. The objective of this study was to assess the level of satisfaction obtained among GMP-certified producers. A total of 37 farm owners in northern Antioquia were surveyed. Data were analyzed using factor analysis and structural equations. A "General satisfaction" variable was analyzed using recursive partitioning and regression trees. Producers were satisfied with the GMP certification, mostly with the changes achieved in working conditions, interrelationships and staff training. The GMP satisfy owners by generating positive changes in the working conditions of the personnel, providing permanent training, and improving their image to other farmers and milk-buying companies.

RESUMEN La adopción de buenas prácticas ganaderas (BPG) en producción de leche implica cambios generadores de satisfacción al personal involucrado en el proceso productivo. Con el objetivo de evidenciar la satisfacción de productores certificados, se encuestaron 37 propietarios de predios lecheros del norte antioqueño, los datos fueron analizados mediante análisis factorial y ecuaciones estructurales. La variable "satisfacción general" se analizó mediante partición recursiva y árboles de regresión. Los productores están satisfechos con la certificación principalmente con los cambios en las condiciones laborales, las interrelaciones y la capacitación del personal. Las BPG satisfacen a los propietarios de sistemas lecheros, al generar cambios en las condiciones laborales del personal, propiciar capacitación permanente y mejorar su imagen ante productores y empresas compradoras de leche.

Pysicochemical properties and application of edible coatings in strawberry Fragaria x Ananassa ) preservation

ABSTRACT The strawberry is one of the most economically important fruit in the Ecuadorian Highlands. Diseases are the main cause of post-harvest losses, causing damage to color, firmness and fruit quality. The main objective of this work was to evaluate the effect of three edible coatings based on gelatin, pectin and beeswax in the post-harvest conservation of the strawberry variety “Oso Grande” from the Chambo canton, Chimborazo province, Ecuador. The process was developed by using a completely random design with factorial arrangement: at room temperature and cooling First, the fruit was selected considering the degree of maturation, size, shape, health of the fruit, and uniform color. Next, it was separated into four groups, washed, and sanitized. Finally, the edible coatings based on gelatin, pectin and beeswax, all enriched with clove essential oil, were applied. The presented physical-chemical changes were evaluated in the two study temperatures. With the obtained results, it could be verified that the use of edible coatings affected statistically in the physical-chemical characteristics of the strawberry. The gelatin coating is the one with the best results, with a lower weight loss of 5.26%, firmness 9.92 N, soluble solids 7.49%, pH 3.69, acidity 0.73% and a shelf life of 5 days. The cost of production for obtaining the gelatin coating was the most economical with a price of $11.10/kg USD. The results show the efficiency of the edible coatings and the storage temperature in the extension of the shelf life of the strawberry.

RESUMEN La fresa es una de las frutas económicamente más importante en la sierra ecuatoriana. Las enfermedades son las principales causas de pérdidas postcosecha, generando daños en el color, la firmeza y calidad del fruto. El principal objetivo de este trabajo corresponde a la evaluación del efecto de tres recubrimientos comestibles a base de gelatina, pectina y cera de abeja, en la conservación postcosecha de la fresa variedad Oso Grande proveniente del cantón Chambo provincia de Chimborazo-Ecuador. El proceso se llevó a cabo utilizando un diseño completamente al azar con arreglo factorial: a temperatura ambiente y de refrigeración. Los frutos fueron seleccionados en función del grado de maduración, tamaño, forma, sanidad de las frutas, y color uniforme; posteriormente se separó en cuatro grupos; se lavaron, desinfectaron y finalmente se aplicó el recubrimiento comestible a base de gelatina, pectina y cera de abeja, todos ellos enriquecidos con aceite esencial de clavo de olor. Se evaluaron los cambios físico-químicos presentados a las dos temperaturas de estudio. Con los resultados obtenidos se pudo comprobar que el empleo de recubrimientos comestibles afectó estadísticamente en las características físico-químicas de la fresa; siendo el recubrimiento de gelatina el que presenta los mejores resultados, con una menor pérdida de peso 5,26%, firmeza 9,92 N, sólidos solubles 7,49%, pH 3,69, acidez 0,73% y una vida de anaquel de 5 días. El costo de producción para la obtención del recubrimiento de gelatina fue el más económico con un precio de $11,10/kg USD. Los resultados obtenidos demuestran la eficacia de los recubrimientos comestibles y la temperatura de almacenamiento en la prolongación de la vida de anaquel de la fresa.