vol. 4 núm. 6 - inifap

comité editorial internacional

Agustín Giménez Furest. INIA-UruguayAixa Ofelia Rivero-Guerra. Centro Europeo de Estadística Aplicada. España

Alan Anderson. Universite Laval-Quebec. CanadáÁlvaro Rincón-Castillo. Corporación Colombiana de Investigación. Colombia

Arístides de León. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. El Salvador C. A.Bernardo Mora Brenes. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Costa Rica

Carlos J. Bécquer. Ministerio de Agricultura. CubaCarmen de Blas Beorlegui. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. España

César Azurdia. Universidad de San Carlos. GuatemalaCharles Francis. University of Nebraska. EE. UU.

Daniel Debouk. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto RicoDavid E. Williams. Biodiversity International. Italia

Elizabeth L. Villagra. Universidad Nacional de Tucumán. ArgentinaElvira González de Mejía. University of Illinois. EE. UU.

Héctor Huerto Viscarra. ACUEDI-PerúHugh Pritchard. The Royal Botanic Gardens, Kew & Wakehurst Place. Reino Unido

Ignacio de los Ríos Carmenado. Universidad Politécnica de Madrid. EspañaJames Beaver. Universidad de Puerto Rico. Puerto RicoJames D. Kelly. University State of Michigan. EE. UU.

Javier Romero Cano. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. España José Sangerman-Jarquín. University of Yale. EE. UU.

Juan R. Cuadrado-Roura. Universidad de Alcalá de Henares. España Ma. Asunción Martin Lau. Real Sociedad Geográfica-Madrid. EspañaMa. Luisa Peinado-Gracia. Universidad de Alcalá de Henares. España

María Margarita Hernández Espinosa. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. CubaMarina Basualdo. UNCPBA. Argentina

Moisés Blanco Navarro. Universidad Nacional Agraria. NicaraguaRaymond Jongschaap. Wageningen University & Research. Holanda

Silvia I. Rondon. University of Oregon. EE. UU.Steve Beebe. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto Rico

Valeria Gianelli. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. ArgentinaVic Kalnins. University of Toronto. Canadá

editores correctoresDora Ma. Sangerman-Jarquín

Agustín Navarro Bravo

editora en jefaDora Ma. Sangerman-Jarquín

editor asociadoAgustín Navarro Bravo

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Vol. 4, Núm. 6, 14 de agosto - 27 de septiembre 2013. Es una publicación sesquimensual editada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Progreso No. 5. Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, D. F., México. C. P. 04010. www.inifap.gob.mx. Distribuida por el Campo Experimental Valle de México. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Teléfono y fax: 01 595 9212681. Editora responsable: Dora Ma. Sangerman-Jarquín. Reserva de derecho al uso exclusivo: 04-2010-012512440200-102. ISSN: 2007-0934. Certificado de Licitud de Título y Contenido: 15790. Ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Domicilio de impresión: Imagen Digital. Prolongación 2 de marzo, Núm. 22. Texcoco, Estado de México. C. P. 56190. ([email protected]). La presente publicación se terminó de imprimir en septiembre de 2013, su tiraje constó de 1 000 ejemplares.

REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

ISSN: 2007-0934

comité editorial nacional

Alfonso Larqué Saavedra. Centro de Investigación Científica de YucatánAlejandra Covarrubias Robles. Instituto de Biotecnología de la UNAM

Alejandra Mora Avilés. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y PecuariasAntonia Gutiérrez Mora. CIATD

Andrés González Huerta. Universidad Autónoma del Estado de MéxicoAntonieta Barrón López. Facultad de Economía de la UNAM

Antonio Turrent Fernández. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y PecuariasAurelio León Merino. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasBram Govaerts. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo

Daniel Claudio Martínez Carrera. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus PueblaDelfina de Jesús Pérez López. Universidad Autónoma del Estado de México

Demetrio Fernández Reynoso. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasErnesto Moreno Martínez. Unidad de Granos y Semillas de la UNAM

Esperanza Martínez Romero. Centro Nacional de Fijación de Nitrógeno de la UNAMEugenio Guzmán Soria. Instituto Tecnológico de Celaya

Froylán Rincón Sánchez. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Guadalupe Xoconostle Cázares. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN

Ignacio Islas Flores. Centro de Investigación Científica de Yucatán Jesús Axayacatl Cuevas Sánchez. Universidad Autónoma Chapingo

Jesús Salvador Ruíz Carvajal. Universidad de Baja California-Campus EnsenadaJosé F. Cervantes Mayagoitia. Universidad Autónoma Metropolitana-XochimilcoJune Simpson Williamson. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN

Leobardo Jiménez Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias AgrícolasOctavio Paredes López. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN

Rita Schwentesius de Rindermann. Centro de Investigaciones Económicas, Sociales y Tecnológicas de la Agroindustria y Agricultura Mundial de la UACH

editores correctores

Dora Ma. Sangerman-JarquínAgustín Navarro Bravo




ISSN: 2007-0934

La Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas es una publicación del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Tiene como objetivo difundir los resultados originales derivados de las investigaciones realizadas por el propio Instituto y por otros centros de investigación y enseñanza agrícola de la república mexicana y otros países. Se distribuye mediante canje, en el ámbito nacional e internacional. Los artículos de la revista se pueden reproducir total o parcialmente, siempre que se otorguen los créditos correspondientes. Los experimentos realizados puede obligar a los autores(as) a referirse a nombres comerciales de algunos productos químicos. Este hecho no implica recomendación de los productos citados; tampoco significa, en modo alguno, respaldo publicitario.

La Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas está incluida en el Índice de Revistas Mexicanas de Investigación Científica y Tecnológica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).

Indizada en: Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe (REDALyC), Biblioteca electrónica SciELO-México, The Essential Electronic Agricultural Library (TEEAL-EE. UU.), Scopus, Dialnet, Agrindex, Bibliography of Agriculture, Agrinter y Periódica.

Reproducción de resúmenes en: Field Crop Abstracts, Herbage Abstracts, Horticultural Abstracts, Review of Plant Pathology, Review of Agricultural Entomology, Soils & Fertilizers, Biological Abstracts, Chemical Abstracts, Weed Abstracts, Agricultural Biology, Abstracts in Tropical Agriculture, Review of Applied Entomology, Referativnyi Zhurnal, Clase, Latindex, Hela, Viniti y CAB International.

Portada: cuajilote (Parmentiera aculeata).

árbitros de este número

Amalio Santacruz Varela. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Brenda I. Trejo Téllez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Eusebio Martínez Moreno. Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

Francisco Higinio Ruíz Espinoza. Universidad Autónoma de Baja California Sur

Francisco Javier Morales Flores. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Guillermo Fuentes Dávila. INIFAP

Irán Alia Tejacal. Universidad Autónoma del Estado de Morelos

Jesús Gaudencio Aquino Martínez. Instituto de Investigación y Capacitación Agropecuaria, Acuícola y Forestal del Estado de México

José Alfredo Carrera Valtierra. Universidad Autónoma Chapingo

Luis Manuel Arias Reyes. Centro de Investigación y Estudios Avanzados Unidad Mérida

Leobardo Jiménez Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Luz Evelia Padilla Bernal. Universidad Autónoma de Zacatecas

Margarita Díaz Valasis. INIFAP

Marco Antonio Cruz Portillo. Universidad Autónoma de Tlaxcala

María Teresa Colinas León. Universidad Autónoma Chapingo

Oliverio Hernández Romero. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Ramón Jarquín Gálvez. Universidad Autónoma de San Luis Potosí

Ricardo David Valdez Cepeda. Universidad Autónoma Chapingo

Roberto Benech Arnold. Universidad de Buenos Aires, Argentina

Roberto Soto Ortiz. Universidad Autónoma de Baja California

Rufino Vivar Miranda. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

Salvador Valle Guadarrama. Universidad Autónoma Chapingo

editores correctores

Dora Ma. Sangerman-JarquínAgustín Navarro Bravo


ISSN: 2007-0934



ARTÍCULOS ♦ ARTICLES

Identificación de razas mexicanas de maíz adaptadas a condiciones deficientes de humedad mediante datos biogeográficos. ♦ Identification of Mexican maize races adapted to moisture deficient conditions using biogeographical data.José Ariel Ruiz Corral, José de Jesús Sánchez González, Juan Manuel Hernández Casillas, Martha C. Willcox, Gabriela Ramírez Ojeda, José Luis Ramírez Díaz y Diego Raymundo González Eguiarte.

Temperatura y precipitación de los sitios de colecta de variedades nativas de frijol ayocote (Phaseolus coccineus L.). ♦ Temperature and precipitation from collections site of native varieties of runner bean (Phaseolus coccineus L.).Ma. Luisa Patricia Vargas Vázquez, José Socorro Muruaga Martínez y Alfredo Pérez Guerrero.

Propuesta para evaluar el proceso de adopción de las innovaciones tecnológicas. ♦ Proposal to evaluate the process of adoption of technological innovations.Blanca Isabel Sánchez Toledano, Jorge A. Zegbe Domínguez y Agustín F. Rumayor Rodríguez.

Germinación y características de plántulas de variedades de albahaca (Ocimum basilicum L.) sometidas a estrés salino. ♦ Germination and seedling traits of basil varieties (Ocimum basilicum L.) under salt stress.Juan José Reyes-Pérez, Bernardo Murillo-Amador, Alejandra Nieto-Garibay, Enrique Troyo-Diéguez, Inés María Reynaldo-Escobar y Edgar Omar Rueda-Puente.

Rendimiento de papa con fuentes de fertilización mineral en un Andosol del Estado de México. ♦ Potato yield with mineral fertilizer on Andosol soils in the State of Mexico.José Luis Morales Hernández, Juvencio Hernández Martínez y Samuel Rebollar Rebollar.

Caracterización morfológica de una muestra etnográfica de maíz (Zea mays L.) raza bolita de Oaxaca. ♦ Morphological characterization of an ethnographic sample of maize (Zea mays L.) ball race of Oaxaca.Araceli Ramírez Jaspeado, Gabino García de los Santos, Aquiles Carballo Carballo, Fernando Castillo González, José Antonio Serratos y Jorge Cadena Iñiguez.

Cambios fisicoquímicos poscosecha en tres cultivares de pepino con y sin película plástica. ♦ Postharvest Physicochemical changes in three cucumber cultivars with and without plastic film.Delia Moreno Velázquez, Wendy Cruz Romero, Erika García Lara, Armando Ibañez Martínez, Juan Manuel Barrios Díaz y Benjamín Barrios Díaz.

Identificación de poblaciones sobresalientes de haba colectadas en el Estado de México. ♦ Identification of outstanding faba bean populations collected in the State of Mexico.Neri Orozco Colin, Delfina de Jesús Pérez López, Andrés González Huerta, Omar Franco Mora, Francisco Gutiérrez Rodríguez, Martin Rubí Arriaga, Álvaro Castañeda Vildózola y Artemio Balbuena Melgarejo.

Diseño, fabricación y evaluación del prototipo de simulación de esfuerzos dinámicos en durazno (Prunus persica). ♦ Design, fabrication and evaluation of a simulation prototype of dynamic stress on peach (Prunus persica).María Guadalupe Victoria-Escamilla, Sergio Humberto Chávez Franco, Yareli Yazmín Mendoza Rodríguez, Jorge Nery Molina Gómez y Dora María Sangerman-Jarquín.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

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NOTAS DE INVESTIGACIÓN ♦ INVESTIGATION NOTES

Escarificación química de semilla de papaya. ♦ Chemical scarification of papaya seed.Jorge Arturo Romero Rodríguez, José Apolinar Mejía Contreras, Aquiles Carballo Carballo, Alfredo López Jiménez, José Antonio Rangel Lucio y Catarino Ávila Reséndiz.

Caracterización de micro y pequeñas empresas agropecuarias de la región Altos de Chiapas. ♦ Characterization of micro and small agricultural enterprises from the Altos region of Chiapas.Efraín Espinosa Méndez, José Luís García Cué, Mercedes Aurelia Jiménez Velázquez, Tomás Martínez Saldaña, José Luis Pimentel Equíhua y Julio Sánchez Escudero.

DESCRIPCIÓN DE CULTIVAR ♦ DESCRIPTION OF CULTIVAR

Morelos A-08: cultivar de arroz de grano aromático para el estado de Morelos. ♦ Morelos A-08: rice variety of aromatic grain for the state of Morelos.Jorge Salcedo Aceves y Edwin Javier Barrios Gómez.

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CONTENIDO ♦ CONTENTS

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Identificación de razas mexicanas de maíz adaptadas a condiciones deficientes de humedad mediante datos biogeográficos*

Identification of Mexican maize races adapted to moisture deficient conditions using biogeographical data

José Ariel Ruiz Corral1, José de Jesús Sánchez González2, Juan Manuel Hernández Casillas3, Martha C. Willcox4, Gabriela Ramírez Ojeda1, José Luis Ramírez Díaz1 y Diego Raymundo González Eguiarte2

1Campo Experimental Centro-Altos de Jalisco- INIFAP. Carretera libre Tepatitlán-Lagos de Moreno, km 8. 47600 Tepatitlán, Jalisco, México, Tel: 33-36413575. Ext. 114. 2Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad de Guadalajara. Carretera Guadalajara-Nogales, km 15.5 Zapopan, Jalisco. México. Tel. 33-37771150. Ext. 33190. 3Campo Experimental Valle de México, INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km. 13.5, 56230 Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. Tel. 59-59212698. 4CIMMYT. A. P. 6-641, 06600 México, D. F. Tel. 59-58042004. Ext. 1251. §Autor para correspondencia. [email protected].

* Recibido: enero de 2013

Aceptado: junio de 2013

Resumen

Se trabajó con una base de datos de accesiones recientes de 54 razas de maíz de México, cuyos datos pasaporte se extrajeron de la Unidad de Recursos Genéticos del Banco de Germoplasma del INIFAP. A partir de las coordenadas geográficas de las accesiones, se hizo una caracterización por sitios de accesión, de las condiciones de disponibilidad de humedad del período mayo-octubre para el desarrollo del maíz, con base en el sistema de información ambiental del INIFAP y el sistema IDRISI Andes. Con estos datos se realizó un análisis estadístico que incluyó análisis de varianza y un análisis de taxonomía numérica (análisis cluster) con la opción de correlación de momento producto entre razas. Adicionalmente se realizó un análisis de accesiones por raza para identificar las accesiones que desarrollan bajo ambientes con deficiencia de humedad. Se seleccionaron las accesiones con adaptación a un ambiente con índice de humedad (IH) (precipitación/evapotranspiración potencial) mayo-octubre inferior a 0.5. Los resultados mostraron la identificación de cinco grupos raciales, de los cuales uno de ellos se destacó por su adaptación a un IH entre 0.39 y 0.53. Este grupo incluyó las razas Chapalote, Dulcillo del Noroeste, Tuxpeño Norteño, Cónico Norteño, Tablilla

Abstract

We worked with a database of recent accessions of 54 races of maize from Mexico, whose passport details were extracted from the Genetic Resource Unit from INIFAP´s Germplasm Bank. From the geographical coordinates of the accessions, was made an accession characterization by site, conditions of moisture availability for the period from May to October for the development of maize, based on the environmental information system from INIFAP and the IDRISI Andes system. With these data, a statistical analysis was made that included an analysis of variance and analysis of numerical taxonomy (cluster analysis) with the product moment correlation between races. Additionally was performed an accessions analysis by race to identify the accessions that developed under moisture-deficient environments. Accessions were selected with adaptation to an environment with humidity index (IH) (precipitation / potential evapotranspiration) from May to October less than 0.5. The results showed the identification of five racial groups, of which one of them stood out for its adaptation to an HI between 0.39 and 0.53. This group included Chapalote, Dulcillo Northwest, Tuxpeño Norteño, Conical Norteño, Tablilla of Ocho and

José Ariel Ruiz Corral et al.830 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

de Ocho y Gordo. El análisis de accesiones reportó la presencia de maíz en un total de 677 sitios con condiciones de semiaridez en la temporada mayo-octubre. Las 677 accesiones representan a 24 razas. Éstos resultados permiten concluir que en México existen recursos genéticos, relacionados con las razas de maíz, los cuales podrían ser de utilidad en los programas de mejoramiento genético de maíz enfocados a la adaptación a estrés por sequía.

Palabras clave: adaptación a sequía, cambio climático, razas de maíz, recursos genéticos.

Introducción

La presencia del cambio climático se ha manifestado de forma más evidente desde la última década del Siglo XX (Zarazúa, 2011), período durante el cual comenzaron a intensificarse fenómenos meteorológicos adversos para la agricultura, tales como la sequía. Esta situación ha incrementado la vulnerabilidad de los cultivos en México, entre ellos el maíz, el cual es el de mayor importancia económica (SIAP, 2010). En México, para la década de 2051-2060, se espera que la temperatura media mayo-octubre se incremente en promedio 1.9, 1.9, 2.0, 1.9 y 1.8 °C en las zonas maiceras tropicales, subtropicales, transicionales de altura, valles altos y valles muy altos, respectivamente, lo cual incrementará la evapotranspiración potencial (ETP) 5.5, 5.9, 6.1, 6.8, y 7.5%. Paralelamente se espera que la precipitación en estas regiones disminuya en promedio 4.4, 3.8, 4.1, 4.5 y 4.4%.

Éstos valores se traducirán en un balance hídrico menos favorable para el cultivo del maíz, en las diferentes regiones productoras (Ruiz et al., 2011a). En la actualidad, la escasez de agua para cultivos constituye una de las principales preocupaciones y retos para los tomadores de decisiones del sector productivo; el problema es complejo y requiere abordarse desde diferentes ángulos. Una de las alternativas que podrían coadyuvar para lograr sistemas agrícolas sostenibles bajo este contexto hídrico adverso, es la utilización de genotipos de plantas adaptables a condiciones de humedad deficiente (Márquez et al., 2009). De acuerdo con diversas investigaciones, se sabe que con frecuencia las razas de maíz poseen una mejor adaptación específica a ciertas condiciones locales que las variedades mejoradas (Smith et al., 2001). Estas diferencias se acentúan en ambientes desfavorables, por lo que es de esperarse que las razas de maíz (Ruiz et al., 2008) así como sus parientes

Gordo races. Accessions analysis reported the presence of maize in a total of 677 sites with semi-arid conditions in the May-October season. The 677 accessions represent 24 races. These results suggest that in Mexico there are genetic resources, related to the races of maize, which could be useful in breeding programs aimed to maize adaptation to drought stress.

Key words: drought adaptation, climate change, maize races, genetic resources.

Introduction

The presence of climate change has manifested itself more clearly in the last decade of the twentieth century (Zarazúa, 2011), period in which began to intensify adverse weather conditions for agriculture, such as drought. This situation has increased the vulnerability of crops in Mexico, including maize, which is the most economically important (SIAP, 2010). In Mexico, for the decade of 2051-2060, is expected that the average temperature from May to October is going to increase on average 1.9, 1.9, 2.0, 1.9 and 1.8 °C in the tropical, subtropical, transitional high, high valleys and very high valleys, maize growing areas respectively, which will increase the potential evapotranspiration (ETP) 5.5, 5.9, 6.1, 6.8, and 7.5%. Also on these regions precipitation is expected to decrease on average 4.4, 3.8, 4.1, 4.5 and 4.4%.

These values will result in a less favorable water balance for maize cultivation in different regions (Ruiz et al., 2011a). At present, crop water scarcity is one of the key concerns and challenges for decision makers in the manufacturing sector; the problem is complex and is necessary to approach it from different angles. One alternative that could contribute to achieve sustainable agricultural systems under this adverse water context is the use of plant genotypes adapted to low moisture conditions (Marquez et al., 2009). According to several studies, often known maize races posses a better specific adaptation to certain local conditions than improved varieties (Smith et al., 2001). These differences are accentuated in unfavorable environments, so it is expected that the maize races maize (Ruiz et al., 2008) and their wild relatives (Sánchez et al., 2011) provide genetic diversity related to adaptation to environmental conditions, including drought (Ruiz et al., 2011b). Especially in centers of origin and crop diversity, as

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silvestres (Sánchez et al., 2011) aporten diversidad genética relacionada con adaptación a condiciones de estrés ambiental, incluyendo condiciones de sequía (Ruiz et al., 2011b). Especialmente en centros de origen y diversidad de los cultivos, como lo es México para el maíz, se cree que las razas conservadas in situ son más rústicas y tolerarán y se adaptarán mejor al cambio climático (Mercer y Perales, 2010).

El maíz se ha expandido geográficamente, cultivándose bajo un amplio rango de condiciones agroclimáticas (Ruiz et al., 2008) y sometiéndose a un proceso de selección natural. Debido a una estructura genómica única y al proceso de selección humana continua, el maíz es una de las especies más plásticas en términos de su adaptación ambiental, capaz de desarrollarse a altas y bajas altitudes, y en climas tropicales, subtropicales y templados (Hayano et al., 2009). La variabilidad genética del maíz ha sido explotada para producir cultivares de maíz tolerantes a sequía para el trópico seco de Indonesia, Kenya, México y Colombia (Pingali et al., 2001). De acuerdo con lo anterior, el objetivo de la presente investigación fue identificar razas y accesiones mexicanas de maíz con adaptación a condiciones deficientes de humedad, mediante un análisis de datos biogeográficos.

Materiales y métodos

Bases de datos

Se utilizaron los datos de pasaporte de 6 600 accesiones colectadas entre 2007 y 2009 y reportadas en la base de datos generada por los proyectos CONABIO-INIFAP FZ001, FZ002, FZ003, FZ016 y FZ023 (INIFAP, 2011); dichas accesiones están clasificadas en 54 razas mexicanas de maíz. La razón de utilizar esta base de datos es debido a que las accesiones referidas representan a las variedades de maíz sembradas en la actualidad por los productores de México y a que se dispone de semilla en el Banco de Germoplasma del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Para cada accesión se recuperó la información de coordenadas geográficas y altitud del sitio de colecta, además de la base de datos completa incluida en el Banco de Germoplasma de Maíz del INIFAP. En el Cuadro 1 se muestra el total de accesiones por raza consideradas en el presente estudio.

is Mexico for maize, it is believed that the races preserved in situ are more rustic that tolerate and will adapt better to climate change (Mercer and Perales, 2010).

Maize has expanded geographically, being cultivated under a wide range of agro climatic conditions (Ruiz et al., 2008) and undergoing a process of natural selection. Due to a unique genomic structure and to continuous human selection process, maize is one of the most plastic species in terms of environmental adaptation, able to grow at high and low altitudes, in tropical, subtropical and temperate climates (Hayano et al., 2009). Genetic variability of maize has been exploited to produce cultivars of maize tolerant to drought for the dry tropics of Indonesia, Kenya, Mexico and Colombia (Pingali et al., 2001). Accordingly, the objective of this study was to identify races and Mexican corn accessions with adaptation to moisture deficient conditions by analyzing biogeographical data.

Materials and methods

Databases

Data passport from 6 600 accessions collected between 2007 and 2009 and reported in the database generated by the projects CONABIO-INIFAPFZ001, FZ002, FZ003, FZ016 and FZ023 (INIFAP, 2011) was used; these accessions are classified into 54 Mexican maize races. The reason for using this database is because the accessions referred represent corn varieties currently planted by the producers of Mexico and that there is availability of it at the Germplasm Bank from the National Institute of Research for Forestry, Agriculture and Livestock (INIFAP). For each accession was recovered the information from geographic coordinates and altitude of the collection site, in addition to the complete database included in the Maize Germplasm Bank from INIFAP. Table 1 shows the total number of accessions by race considered in this study.

Climate characterization from the accession sites

From the geographical coordinates of the collection sites was generated a vector and a raster file, through which and making use of the GIS module from the IDRISI Andes system (Eastman, 2006), was extracted timely


Caracterización climática de los sitios de accesión

A partir de las coordenadas geográficas de los sitios de colecta se generó un archivo vectorial y un archivo raster, mediante los cuales y haciendo uso del módulo GIS analysis del sistema IDRISI Andes (Eastman, 2006), se extrajo información puntual por accesión, relacionada con las siguientes variables: precipitación anual (Pa), precipitación estacional (Pe), considerando para ello el período mayo-octubre, precipitación del mes de julio (P7), precipitación del mes de agosto (P8), precipitación del mes de septiembre (P9), evapotranspiración potencial anual (ETPa), evapotranspiración potencial estacional (ETPe), evapotranspiración potencial de julio (ETP7), evapotranspiración potencial de agosto (ETP8), evapotranspiración potencial de septiembre (ETP9), índice de humedad anual (IHa)= Pa/ETPa, índice de humedad estacional (IHe)= Pe/ETPe, índice humedad de julio (IH7)= P7/ETP7, índice de humedad de agosto (IH8)= P8/ETP8, e índice de humedad de septiembre (IH9)= P9/ETP9. Para extraer la información de todas estas variables se utilizó el sistema de información ambiental (SIA) del INIFAP, el cual contiene información de todos estos parámetros en formato raster. La información que integra el SIA proviene de datos climáticos diarios de la serie 1961-2003, correspondiente a la Red de Estaciones Meteorológicas de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA).

information by accession related to the following variables: annual precipitation (Pa), seasonal rainfall (Pe), taking into consideration the period from May to October, July precipitation (P7), August precipitation (P8), September precipitation (P9 ), annual potential evapotranspiration (ETPa), seasonal potential evapotranspiration (ETPe), July evapotranspiration (ETP7) August evapotranspiration (ETP8) September evapotranspiration (ETP9) annual humidity index (IH)= Pa/ETPa, seasonal humidity index (IHe)= Pe/ETPe, July humidity index (IH7)= P7/ETP7, August humidity index (IH8)= P8/ETP8, and September humidity index (IH9)= P9/ETP9. To extract the information of all these variables was used the environmental information system (SIA) from INIFAP; this contains information of all these parameters in raster format. The information that SIA integrates comes from daily weather data series from 1961-2003, corresponding to the network of meteorological stations of the National Water Commission (CONAGUA).

Statistical analysis

It was considered as unit of analysis the races. Analyses of variance were conducted to estimate the importance of variation between races and within races for environmental variables, since, if the variation between races is

Raza Accesiones Raza Accesiones Raza AccesionesAncho 239 Cristalino de Chihuahua 66 Pepitilla 163Apachito 43 Cubano Amarillo 12 Purépecha 54Arrocillo 103 Ratón 271Azul 52 Dulcillo del Noroeste 4 Reventador 55Blando de Sonora 12 Dzit Bacal 22 Serrano de Jalisco 6Bofo 6 Elotero de Sinaloa 76 Tablilla de Ocho 10Bolita 72 Elotes Cónicos 375 Tabloncillo 290Cacahuacintle 46 Elotes Occidentales 328 Tabloncillo Perla 32Celaya 287 Gordo 38 Tamaulipas 60Chalqueño 250 Maíz amarillo de Tierra Caliente 6 Tehua 36Chapalote 10 Maíz Dulce 25 Tepecintle 99Chiquito 7 Maíz Prieto de Tierra Caliente 26 Tsiri-Charápiti 30Comiteco 151 Mushito de Michoacán 67 Tuxpeño 1088Complejo Cónico 34 Nal-Tel 17 Tuxpeño Norteño 73Conejo 68 Nal-Tel de Altura 5 Vandeño 254Cónico 620 Olotillo 367 Zamorano Amarillo 16Cónico Norteño 511 Olotón 83 Zapalote Chico 8Coscomatepec 79 Onaveño 38 Zapalote Grande 37

Palomero Toluqueño 12

Cuadro 1.Número de accesiones por raza. Table 1. Number of accessions by race.


Análisis estadístico

Se consideró como unidad de análisis a las razas. Se realizaron análisis de varianza para estimar la importancia de la variación entre razas y la variación dentro de razas para las variables ambientales; ya que si la variación entre razas es considerablemente mayor que la variación dentro de razas, entonces es posible llevar a cabo análisis de taxonomía numérica tomando como unidad los promedios de razas, para ello se utilizó el módulo SAS proc GLM del sistema estadístico SAS (SAS Institute, 1999).

Para determinar las relaciones entre razas a partir de 10 variables derivadas de la caracterización agroclimática de los sitios de colecta, se calculó la distancia euclidiana con datos estandarizados a media cero y varianza uno y el agrupamiento se hizo con el método promedio de grupo. Para estimar el número óptimo de grupos, se usó el método de validación de Wishart (2006) contenido en el programa Clustan Graphics V8, utilizando 1 000 repeticiones. El método compara el agrupamiento obtenido con los datos originales, con los agrupamientos generados por permutación aleatoria de dichos datos; la distribución e intervalos de confianza obtenidos por permutación se comparan con el dendrograma generado con los datos de interés bajo la hipótesis de que dichos datos se distribuyen aleatoriamente, en otras palabras, no tienen estructura.

Adicionalmente se realizó un análisis de accesiones por raza para identificar las accesiones que desarrollan bajo ambientes con deficiencia de humedad. En primer término se realizó una selección de accesiones que se cultivan bajo condiciones de temporal, eliminando las accesiones que reciben riego de auxilio o que se cultivan con humedad residual; la información se obtuvo de la Unidad de Recursos Genéticos del Banco de Germoplasma de INIFAP, ubicado en el Campo Experimental Valle de México del INIFAP. Una vez depurada la base de datos, se obtuvieron las accesiones que desarrollan bajo un índice de humedad mayo-octubre menor que 0.5 (considerado como el límite superior de la condición semiárida por la UNEP; UNEP, 1992), identificándolas por raza y entidad federativa. Con el sistema ArcGis (ESRI, 2006) se elaboró un mapa nacional de distribución de accesiones. Por último, con el sistema Excel de Microsoft se calcularon los valores mínimos de lluvia e índice de humedad mayo-octubre promedios bajo los cuales desarrolla cada raza de maíz.

considerably greater than the variation within races, then it is possible to perform an analysis of numerical taxonomy, taking as unit the averages of races, for it was used the SAS proc GLM module from the SAS statistical system (SAS Institute, 1999).

To determine the relationships between races from 10 variables derived from agro climatic characterization of the collection sites, was calculated the Euclidean distance with standardized data to zero mean and unit variance and clustering was made with the group average method. To estimate the optimal number of groups, we used the validation method of Wishart (2006) contained in the Graphics Clustan V8 program, using 1 000 replications. The method compares the obtained clustering with the original data, with the clusters generated by random permutation of the data, the distribution and confidence intervals obtained by permutation are compared with the dendrogram generated with the data of interest under the hypothesis that these data are randomly distributed, in other words, have no structure.

Additionally was performed an accessions analysis by race to identify accessions that developed under moisture-deficient environments. First there was a selection of accessions that are planted under rainfed conditions, eliminating the accessions receiving supplemental irrigation or planted with residual moisture; the information was obtained from the Genetic Resources Unit of the Germplasm Bank from INIFAP, located in the experimental site Valley of Mexico from INIFAP. Once treated the database, were obtained the accessions that developed under a humidity index less than 0.5 from May to October (considered the upper limit of the semi-arid conditions by UNEP, UNEP, 1992), identifying them by race and state. With the ArcGIS system (ESRI, 2006) wwas developed a national distribution map of accessions. Finally, with the Microsoft Excel system were calculated the minimum values of precipitation and humidity index averages from May to October under which each maize race grows.

Characterization of racial groups

A characterization of precipitation and humidity index of racial groups was made, obtained from cluster analysis. From this racial characterization, groups were typified by moisture availability conditions, using semiarid, sub


Caracterización de grupos raciales

Se hizo una caracterización de precipitación e índice de humedad de los grupos raciales obtenidos del análisis de agrupamiento. A partir de esta caracterización se tipificaron los grupos raciales por condiciones de humedad disponible para el maíz, utilizando las designaciones semiárido, subhúmedo-seco y subúmedo-húmedo, cuando de acuerdo con la UNEP (1992) el valor promedio grupal de IH mayo-octubre se ubicó entre 0.21 y 0.50, 0.5 y 0.65, y entre 0.65 y 1.0, respectivamente. Además se describieron como ambientes húmedo, húmedo-muy húmedo y muy húmedo, cuando el valor promedio de IH estacional fue de 1.0 a 1.25, 1.25 a 1.5 y >1.5, respectivamente.

Resultados y discusión

Análisis racial

Los resultados obtenidos del análisis de variación entre razas se describen en el Cuadro 2. Ahí se puede ver que el valor de la prueba de F es altamente significativo para todas las variables analizadas, lo cual señala que existen diferencias reales entre los ambientes hídricos en que desarrollan las razas de maíz; por tanto, al diferir las razas en condiciones de humedad es muy posible difieran también en cuanto a los genes relacionados con adaptación ambiental (Linhart y Grant, 1996).

En la Figura 1 se puede ver el resultado del análisis de agrupamiento realizado para las 54 razas bajo estudio. El procedimiento de validación de Clustan Graphics (Wishart,

humid-dry and sub humid-wet designations, according to UNEP (1992) the average value of HI from May to October was between 0.21 and 0.50, 0.5 and 0.65, and between 0.65 and 1, respectively. Also described as humid environments, wet-very wet and very wet, when the seasonal average value of HI was 1.0 to 1.25, 1.25 to 1.5 and> 1.5, respectively.

Result and discussion

Racial analysis

The results obtained from the analysis of variation between races are described in Table 2. It shows that the value of F test is highly significant for all the variables analyzed, which indicates that there are real differences between the water environments in which maize races grow, therefore, when races differ in moisture conditions is likely to differ also in terms of the genes related to environmental adaptation (Linhart and Grant, 1996).

In Figure 1 can be seen the result of the cluster analysis performed for the 54 races under study. The validation procedure from Clustan Graphics (Wishart, 2006), was based on 1 000 random replications of the original data, found the optimal number of groups and divided the races of maize into five groups, which could be identified with the features

that are described below, according to agro climatic average values from May to October of the races that compose each division (Table 3).

Variable Promedio Coeficiente de variación Valor-F†

Precipitación anual (mm) 1013.60 46.60 95.45**Precipitación estacional (mm) 866.65 42.34 99.80**Precipitación mes de julio (mm) 182.34 35.66 55.80**Precipitación mes de agosto (mm) 181.93 37.81 69.76**Precipitación mes de septiembre (mm) 188.73 49.67 111.72**Índice de humedad anual 0.63 48.30 82.54**Índice de humedad estacional 1.00 44.26 90.66**Índice de humedad mes de julio 1.17 38.32 49.56**Índice de humedad mes de agosto 1.65 36.79 49.46**Índice de humedad mes de septiembre 1.41 49.99 96.17**

Cuadro 2. Valores de media aritmética, coeficiente de variación y F, para la variación entre razas, con relación a diez variables agroclimáticas.

Table 2. Arithmetic mean values, variation coefficient and F, for the variation between races, related to ten agro-climatic variables.

†Valor de Prueba de F de hipótesis nula o no variación entre razas. **Significancia de p<0.01.


2006), se basó en 1 000 repeticiones aleatorias de los datos originales, encontró el número óptimo de grupos y dividió las razas de maíz en cinco grupos, los cuales podrían ser identificados con las características que se describen a continuación, de acuerdo con los valores agroclimáticos promedio mayo-octubre de las razas que componen cada división (Cuadro 3).

Grupo 1: adaptación a temporal húmedo

El IH mayo-octubre de las razas que componen este grupo es alrededor de 1, señalando que desarrollan en un ambiente favorable en condiciones de humedad. Sin embargo, en algunas razas se puede apreciar (Cuadro 3) que el IH estacional es inferior a 1, aun cuando los valor de IH de julio a septiembre esté por arriba o cercano a este valor, lo que señala la presencia de déficit de humedad muy probablemente al inicio o al finalizar el ciclo de producción, pero sobre todo al término de éste. Se advierte la formación de diversos subgrupos, pero más evidentemente la presencia

Group 2: adaptation to wet-very wet conditions

For the average value of HIe (between 1.25 and 1.50) the races of this group are classified as adaptation to wet- very wet conditions. It is composed of races Comiteco Olotillo, Tuxpeño Vandeño, Zapalote, Chico and Palomero Toluqueño that are grown under a range of precipitation

of 913-1 214 mm. The July-September quarter shows abundant rainfall, so there is no moisture deficit during the maturation cycle of maize (Table 3).

Group 1: adaptation to humid conditions

The HI from May to October of the races that compose this group is about 1, indicating that develop in a favorable environment in humid conditions. However, in some breeds can be seen (Table 3) that the seasonal HI is less than 1, even if the value of HI from July to September is above or close to this value, which indicates the presence of moisture deficit

Figura 1. Dendrograma de 54 razas de maíz, basado en 10 variables agroclimáticas.Figure 1. Dendrogram of 54 races of maize, based on 10 agro-climatic variables.

AnchoSerrano_de_JaliscoMushito_de_MichoacánConejoMaíz_Amar_Tierra_CalienteMaíz_Prieto_Tie_CalienteTamaulipasElotero_de_SinaloaTabloncillo_PerlaTabloncilloPepitillaTsiri_CharápitiBofoBlando_de_SonoraElotes OccidentalesZamorano_AmarilloReventadorComitecoOlotilloTuxpeñoVandeñoZapalote_ChicoPalomero_ToluqueñoPurépechaApachitoAzulCritalino_de_ChihuahuaCelayaOnaveñoMaíz_DulceBolitaChalqueñoElotes_CónicosCónicoRatónCacahuacintliNal_Tel_de_AlturaDzit_BacalNal_TelChapaloteDulcillo_del_NoroesteGordoTablilla_de_OchoCónico_NorteñoTuxpeño_NorteñoArrocilloCoscomatepecComplejo_CónicoCubano_AmarilloOlotónTepecintleZapalote_GrandeChiquitoTehua

Distancia Euclidiana 0.000 0.087 0.174 0.261 0.349 0.436 0.523 0.610


de dos subgrupos, el primero integrado por las razas Ancho, Serrano de Jalisco, Mushito de Michoacán, Conejo, Maíz Amarillo de Tierra Caliente, Maíz Prieto de Tierra Caliente, Tamaulipas, Elotero de Sinaloa, Tabloncillo Perla, Tabloncillo, Pepitilla, Tsiri Charapiti y Bofo, las cuales desarrollan con una precipitación acumulada mayo-octubre entre 788 y 962 mm, con un trimestre julio-septiembre sin déficit de humedad y un IHe superior o muy cercano a 1 (Cuadro 3). El segundo subgrupo lo integran las razas Blando de Sonora, Elotes Occidentales, Zamorano Amarillo y Reventador, con una precipitación mayo-octubre entre 649 y 812 mm y un IHe por debajo de 1, sobresaliendo la raza Blando de Sonora con los valores más bajos, que denotan probable adaptación a sequía.

most likely at the beginning or at the end of the production cycle, but especially at the end of it. Note the formation of various subgroups, but more clearly the presence of two subgroups, the first composed of races Ancho, Serrano from Jalisco, Mushito from Michoacán, Conejo, Maíz Amarillo from Tierra Caliente, Maíz Prieto from Tierra Caliente, Tamaulipas, Elotero from Sinaloa, Tabloncillo Perla, Tabloncillo, Pepitilla, Tsiri Charapiti and Bofo, which develop with accumulated rainfall from May to October between 788 and 962 mm, with July-September quarter without moisture deficit and IHe higher or very close to 1 (Table 3). The second subgroup is composed of races Blando from Sonora, Elotes Occidentales, Zamorano Amarillo and Reventador with May-October rainfall

Grupo racial Precipitación Índice de humedad (P/ETP)

Razas Jul. Ago. Sept. May-Oct Jul. Ago. Sept. May-Oct.1 Ancho 200 197 184 899 1.32 1.81 1.40 1.05

Serrano de Jalisco 208 196 188 899 1.42 1.84 1.48 1.08Mushito de Michoacán 207 184 168 844 1.42 1.77 1.32 1.00

Conejo 219 209 207 962 1.35 1.77 1.47 1.05Maíz Amarillo de T. Caliente 228 203 183 904 1.33 1.67 1.24 0.92

Maíz Prieto de T. Caliente 230 209 185 918 1.41 1.80 1.30 0.98Tamaulipas 232 213 192 934 1.41 1.82 1.34 0.98

Elotero de Sinaloa 214 216 204 886 1.28 1.85 1.43 0.96Tabloncillo Perla 206 215 197 837 1.24 1.86 1.39 0.91

Tabloncillo 222 215 171 789 1.27 1.87 1.18 0.82Pepitilla 221 214 195 972 1.47 1.97 1.49 1.14

TsiriCharápiti 231 210 181 909 1.61 2.05 1.43 1.09Bofo 244 207 140 805 1.40 1.79 0.95 0.82

Blando de Sonora 205 199 131 649 1.12 1.78 0.88 0.66Elotes Occidentales 192 180 159 804 1.21 1.58 1.15 0.89Zamorano Amarillo 197 182 141 757 1.32 1.72 1.07 0.87

Reventador 181 196 195 812 1.10 1.66 1.37 0.89Promedio 213.9 202.6 177.7 857.5 1.33 1.80 1.29 0.95

2 Comiteco 185 218 272 1185 1.24 1.90 2.05 1.42Olotillo 219 221 278 1166 1.37 1.90 2.02 1.32Tuxpeño 205 213 258 1098 1.25 1.80 1.84 1.22Vandeño 208 223 238 1060 1.27 1.86 1.67 1.16

Zapalote Chico 222 241 284 1213 1.30 1.86 1.89 1.28Palomero Toluqueño 163 160 218 913 1.27 1.72 1.98 1.28

Promedio 200.5 212.5 257.8 1106.0 1.28 1.84 1.91 1.28

Cuadro 3. Valores promedio por raza y grupo racial, de parámetros agroclimáticos del período mayo-octubre.Table 3. Average values by race and racial groups, of agro climatic parameters of the period from May-October.


between 649 and 812 mm and a IHe below 1, excelling the race Blando from Sonora with the lowest values, denoting probable drought adaptation.

Group 3: adaptation to sub humid-humid conditions

Develop under conditions of drought stress at some time in the production cycle (IHe values less than 1), except for races Cacahuacintle and Nal-Tel of Height, which are adapted to environments with IHe above 1. Five subgroups

Grupo 2: adaptación a temporal húmedo-muy húmedo

Por el valor promedio de IHe (entre 1.25 y 1.50), las razas de este grupo se clasifican como de adaptación a temporal húmedo-muy húmedo. Está integrado por las razas Comiteco, Olotillo, Tuxpeño, Vandeño, Zapalote Chico y Palomero Toluqueño, que se producen bajo un rango de Pe de 913 a 1214 mm. El trimestre julio-septiembre presenta precipitaciones abundantes, por lo que no existe déficit de humedad durante el ciclo de madurez del maíz (Cuadro 3).

Cuadro 3. Valores promedio por raza y grupo racial, de parámetros agroclimáticos del período mayo-octubre (Continuación).Cuadro 3. Valores promedio por raza y grupo racial, de parámetros agroclimáticos del período mayo-octubre (Continuation).

3 Apachito 170 149 103 542 1.06 1.59 0.80 0.64Azul 158 142 102 506 0.95 1.50 0.78 0.58

Cristalino de Chihuahua 154 139 96 486 0.93 1.47 0.73 0.56Celaya 148 139 124 618 0.96 1.31 0.95 0.72

Onaveño 166 161 139 633 0.93 1.37 0.95 0.66Maíz Dulce 180 163 123 665 1.17 1.53 0.92 0.76

Bolita 160 155 159 740 1.04 1.43 1.23 0.87Chalqueño 158 153 141 733 1.13 1.52 1.15 0.93

Elotes Cónicos 164 157 150 761 1.18 1.57 1.24 0.97Cónico 144 138 136 696 1.05 1.39 1.15 0.90Ratón 132 132 149 651 0.78 1.16 1.06 0.71

Cacahuacintle 165 159 156 792 1.25 1.68 1.37 1.07Nal-tel de altura 160 148 165 777 1.26 1.59 1.49 1.08

Dzit-Bacal 170 186 217 959 0.92 1.39 1.36 0.95Nal-Tel 163 177 213 940 0.87 1.33 1.35 0.94

Promedio 159.6 153.1 144.9 699.9 1.03 1.46 1.10 0.824 Chapalote 140 132 68 409 0.69 1.19 0.43 0.39

Dulcillo del Noroeste 153 131 65 410 0.76 1.20 0.41 0.39Gordo 137 125 88 437 0.79 1.30 0.66 0.49

Tablilla de Ocho 142 135 98 496 0.82 1.25 0.71 0.53Cónico Norteño 114 109 88 436 0.69 1.04 0.65 0.49

Tuxpeño Norteño 101 105 103 459 0.57 0.94 0.73 0.49 Promedio 131.2 122.9 85.2 441.2 0.72 1.15 0.60 0.46

5 Arrocillo 225 225 282 1202 1.71 2.38 2.51 1.65Coscomatepec 242 232 264 1204 1.80 2.38 2.26 1.61

Complejo Cónico 227 275 330 1420 1.51 2.40 2.51 1.71Cubano Amarillo 226 264 327 1464 1.48 2.24 2.39 1.70

Olotón 220 256 296 1307 1.52 2.33 2.34 1.62Tepecintle 227 250 295 1254 1.41 2.07 2.08 1.39

Zapalote Grande 219 247 308 1339 1.33 1.99 2.13 1.46Chiquito 207 250 345 1472 1.36 2.15 2.54 1.73

Tehua 230 272 351 1496 1.53 2.39 2.70 1.81Promedio 224.9 252.3 310.9 1350.8 1.52 2.26 2.38 1.63

Purépecha 252 236 208 1026 1.77 2.31 1.66 1.24

Grupo racial Precipitación Índice de humedad (P/ETP)

Razas Jul. Ago. Sept. May-Oct Jul. Ago. Sept. May-Oct.


Grupo 3: adaptación a temporal subhúmedo-húmedo

Desarrollan bajo condiciones de estrés por sequía en algún período del ciclo de producción (valores de IHe menores que 1), con excepción de las razas Cacahuacintle y Nal-Tel de Altura, las cuales se adaptan a ambientes con un IHe por arriba de 1. Se aprecian cinco subgrupos, uno integrado por estas dos razas, con Pe entre 777 y 793 mm, pero que es suficiente para mantener un IH por arriba de 1 durante el trimestre julio-septiembre, debido a que estas razas están adaptadas a ambientes de altura, donde la demanda evapotranspirativa es menor. Otro subgrupo lo integran las razas Bolita, Chalqueño, Elotes Cónicos, Cónico y Ratón, con una Pe de 650 a 761 mm y un IHe de 0.71 a 0.97, sin problemas por déficit de humedad (IH>1) en el trimestre julio-septiembre, con excepción de la raza Ratón con déficit en julio.

Un tercer subgrupo lo forman las razas Dzit Bacal y Nal-Tel, con una Pe de 940 a 959 mm, pero con un IH de julio y un IHe inferiores a 1, debido a altos valores de temperatura y evapotranspiración en las regiones en que desarrollan (Ruiz et al., 2011b). Un cuarto subgrupo lo integran Celaya, Onaveño y Maíz Dulce, con una Pe de 617 a 666 mm y un IHe de 0.66 a 0.76, señalando que se adaptan a un déficit hídrico al final del ciclo de madurez, ya que los niveles de IH en el trimestre julio-septiembre se mantienen cercanos o superiores a 1.

Por último un quinto subgrupo lo componen las razas Apachito, Azul y Cristalino de Chihuahua, con una Pe más baja que la del resto de los subgrupos, esto es 486 a 542 mm, que combinada con las condiciones de temperatura y evapotranspiración de los sitios de accesión de estas razas, se traduce en un IHe de 0.56 a 0.64; del trimestre julio-septiembre, el mes de septiembre es el que más manifiesta la presencia de déficit de humedad, con un IH por debajo de 0.81, lo cual señala que estas razas presentan los mayores problemas de sequía al final del ciclo de madurez. Del grupo 3, se puede concluir que las razas que manifiestan más claramente una adaptación a déficit hídrico son Apachito, Azul, Cristalino de Chihuahua y Ratón.

Grupo 4: adaptación a temporal semiárido

Este grupo lo integran las razas Chapalote, Dulcillo del Noroeste, Gordo, Tablilla de Ocho, Cónico Norteño y Tuxpeño Norteño, que se adaptan a los ambientes con el

are appreciated, one composed by these two races, with a Pe between 777 and 793 mm, but it is sufficient to maintain an IH above 1 during the July-September quarter, because these races are adapted to environments of height, where evapotranspiration demand is lower. Another subgroup is composed races Bolita, Chalqueño, Elotes Conicos, Conicos and Raton, with a Pe of 650-761 mm and an IHe from 0.71 to 0.97 without problems of moisture deficit (IH> 1) in the July-September quarter, except for the Raton race with deficit in July.

A third subgroup is composed by races Dzit Bacal and Nal-Tel, with a Pe of 940-959 mm, but with a July IH and IHe below 1, due to high temperature and evapotranspiration in regions which develop (Ruiz et al., 2011b). A fourth subgroup is composed by Celaya, Onaveño and Maíz Dulce with a Pe of 617-666 mm and an IHe from 0.66 to 0.76, indicating that adapt to water deficit at the end of the cycle of maturity, since the levels of IH in the July-September quarter remain close to or above 1.

Finally a fifth subgroup is compose by races Apachito, Azul and Cristalino from Chihuahua with a lower Pe than the rest of the subgroups, that is 486-542 mm, which combined with the conditions of temperature and evapotranspiration from the sites of accession, resulting in an IHe from 0.56 to, 0.64; from July-September quarter, the month of September is the one that manifest the presence of moisture deficit with an IH below 0.81, indicating that these races present higher problems of drought at the end of the maturity cycle. From group 3, concludes that the races that clearly manifested an adaptation to water deficit are Apachito Azul, Cristalino from Chihuahua and Raton.

Group 4: adaptation to semiarid conditions

This group is composed by races Chapalote, Dulcillo from Noroeste, Gordo, Tablilla of Eight, Conico Norteño and Tuxpeño Norteño, that adapt to environments with higher moisture deficit. This is a precipitation cycle from 409 to 496 mm, which translates to an IHe less than 0.5 in five of six races. During the July-September quarter is not completely cover the water demand, which indicates that corn develops under drought problems. Water deficit is greater in July and September, which surely has an impact on the yield of these races (Table 3). Therefore, all races of this group could provide genes for resistance or tolerance to drought (Linhart and Grant, 1996).


mayor déficit de humedad. Esto es una precipitación del ciclo de 409 a 496 mm, lo que se traduce en un IHe menor que 0.5 en cinco de seis razas. Durante el trimestre julio-septiembre no se cubre por completo la demanda hídrica, lo cual señala que el maíz desarrolla bajo problemas de sequía. El déficit hídrico es mayor en julio y septiembre, lo cual seguramente tiene un impacto sobre el rendimiento de estas razas (Cuadro 3). Por lo anterior, todas las razas de este grupo podrían aportar genes de resistencia o tolerancia a sequía (Linhart y Grant, 1996).

Grupo 5: adaptación a temporal muy húmedo

Está integrado por las razas Arrocillo, Coscomatepec, Complejo Cónico, Cubano Amarillo, Olotón, Tepecintle, Zapalote Grande, Chiquito y Tehua. Los ambientes en que desarrollan estas razas se caracterizan por no presentar estrés hídrico, con precipitación promedio mayo-octubre de 1 200 a 1 500 mm. El IH estacional se ubica por arriba o alrededor de 1.5. Durante el mes de julio el IH se mantiene por arriba de 1.3, y en agosto y septiembre por arriba de 2. La raza Purépecha no se clasificó en ninguno de estos cinco grupos, lo cual pudo deberse a las particularidades de los ambientes hídricos en que se desarrolla esta raza, las cuales en todo caso no están relacionadas con adaptación a déficit hídrico (Cuadro 3). En la Figura 1 se aprecia que Purépecha se ubicó entre los grupos 2 y 3.

Análisis de accesiones

En la Figura 2 se muestra la distribución espacial de las accesiones con una adaptación a un índice de humedad mayo-octubre inferior a 0.5. En dicha figura se aprecia que las accesiones se distribuyen fundamentalmente en la mitad norte del país, lo cual está en correspondencia con la predominancia de áreas agrícolas con climas semiáridos y áridos en esa región (Medina et al., 1998; Ruiz et al., 2011a). En total están representadas 24 razas con al menos una accesión con adaptación a ambientes semiáridos (UNEP, 1992). Ésta es ventaja, ya que significa que se tienen maíces con adaptación a sequía y diversidad morfológica e isoenzimática (Sánchez et al., 2000).

En la Figura 3 se muestra el valor más extremo de IH mayo-octubre en el que desarrolla cada una de las 54 razas estudiadas. En este último filtro, se puede deducir cual sería el nivel máximo de rusticidad o resistencia a condiciones de deficiencia de humedad por parte de cada raza. De ésta forma se puede deducir que las razas de temporal muy húmedo

Group 5: adaptation to very wet conditions

Is composed by races Arrocillo, Coscomatepec, Complejo Cónico, Amarillo Cubano, Oloton, Tepecintle, Zapalote Grande, Chiquito and Tehua. The environments in which these maize races develop are characterized by not presenting water stress, with an average rainfall from May to October of 1 200 to 1 500 mm. The seasonal IH is located above or around 1.5. During July, the IH is maintained above 1.3 and in August and September over 2. The Purepecha race does not classify in any of these five groups, which could be due to the peculiarities of water environments in which it develops this race, which in any case are not related to adaptation to water deficit (Table 3). Figure 1 shows that Purepecha was among groups 2 and 3.

Accessions analysis

Figure 2 shows the spatial distribution of the accessions with an adaptation to a humidity index from May to October lower to 0.5. This figure points out that the accessions are distributed mainly in the northern half of the country, which corresponds with the predominance of agricultural areas with semi-arid and arid climates in that region (Medina et al., 1998, Ruiz et al., 2011a). A total of 24 races are represented with at least one accession with adaptation to semi arid environments (UNEP, 1992). This is an advantage, since it means that there is maize with drought adaptation and morphological diversity and isozyme (Sánchez et al., 2000).

Figura 2. Accesiones de maíz con adaptación a IH mayo-octubre inferior a 0.5.

Figure 2. Maize Accessions with adaptation to IH May to October less than 0.5.


como Arrocillo y Zapalote Grande llegan a adaptarse a un ciclo de temporal con IH incluso entre 0.6 y 0.8, esto es que actualmente aún las razas de ambiente húmedo y muy húmedo ya están siendo sometidas a estrés hídrico, lo que podría ser de utilidad para escenarios climáticos con déficit hídrico que está generando el cambio climático aún en zonas que se consideran de temporal eficiente (Zarazúa, 2011; Ruiz et al., 2011a).

La gran diversidad climática y formas de cultivo de las regiones agrícolas, la selección por muchos grupos humanos durante varios milenios, el f lujo genético y la deriva genética han creado muchos patrones en la distribución de las razas de maíz que existen en la actualidad en México. Los resultados de este trabajo indican que la heterogeneidad ambiental y los procesos de selección por parte de los grupos indígenas durante milenios, son los factores de mayor importancia que han moldeado los patrones de diversidad observados en las razas de maíz de México. Los grupos humanos han creado ambientes más propicios para el maíz con base en manejo de suelos, la eliminación de todo tipo de malezas, fertilización, control de insectos y control de humedad, dando lugar a una expansión considerable en el rango de adaptación de las diferentes razas y variedades; en varios casos en condiciones consideradas no aptas para el crecimiento del maíz.

Con base en la diversidad ambiental, de grupos humanos y en las evidencias arqueológicas, es claro que México representa un centro muy importante de diversidad genética de maíz. Los aspectos anteriores pueden explicar la importancia de algunas razas mexicanas y algunas variedades de maíz sobresalientes en los programas de mejoramiento en todo el mundo durante las últimas décadas, con buenos resultados en la mejora de la calidad del grano, arquitectura de la planta, la adaptabilidad y el rendimiento y su estabilidad (Timothy et al., 1988; Ruiz et al., 2002).

Conclusiones

La clasificación de las razas mexicanas de maíz mediante taxonomía numérica aplicada con variables descriptivas de las condiciones de humedad de los sitios de colecta de maíces nativos, revela que existen grupos diferenciados de razas con relación a adaptación a déficit hídrico durante el ciclo de temporal. Un grupo integrado por las razas Chapalote, Dulcillo del Noroeste, Tuxpeño Norteño, Cónico Norteño, Tablilla de Ocho y Gordo se identificó como el de mayor

Figure 3 shows the most extreme value of IH from May to October in which develops each of the 54 races studied. In the latter filter, it can be figured out which would be the maximum level of hardiness or resistance to moisture deficiency conditions by each race. In this way it can be deduced that the wet races like Arrocillo and Zapalote Grande become to adapt a cycle with an IH between 0.6 and 0.8, this is because currently Wet and Very Wet races are being subjected to water stress, which could be useful for climate scenarios with water deficit that is generating climate change even in areas that are considered efficient (Zarazúa, 2011, Ruiz et al., 2011a).

The wide diversity of climates and cultivation forms from the agricultural regions, the selection for many human groups over several millennia, gene flow and genetic drift have created many patterns in the distribution of maize races that exist today in Mexico. The results of

Figura 3. Valor mínimo de índice de humedad mayo-octubre, para el cultivo de 54 razas de maíz.

Figure 3. Minimum value of humidity index from May to October, for the cultivation of 54 races of maize.

Índice de humedad (P/ETP) mayo-octubre

Raz

as

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6

Zapalote GrandeZapalote Chico

Zamorano AmarilloVandeño

Tuxpeño NorteñoTuxpeño

Tsiri CharápitiTepecintle

TehuaTamaulipas

Tabloncillo PerlaTabloncillo

Tablilla de OchoSerrano de Jalisco

ReventadorRatón

PurépechaPepitilla

Palomero ToluqueñoOnaveño

OlotónOlotillo

Nal_Tel_de_AlturaNal_Tel

Mushito_de_MichoacánMaíz Prieto Tierra Caliente

Maíz DulceMaíz Amarillo de Tierra Caliente

GordoElotes Occidentales

Elotes CónicosElotero de Sinaloa

Dzit BacalDulcillo del Noroeste

Cubano AmarilloCritalino de Chihuahua

CoscomatepecCónico Norteño

CónicoConejo

Complejo CónicoComitecoChiquito

ChapaloteChalqueño

CelayaCacahuacintli

BolitaBofo

Blando de SonoraAzul

ArrocilloApachito

Ancho


adaptación a un temporal más seco, incluso con condiciones de semiaridez (IHe entre 0.21 y 0.5). Sin embargo, en total se identificaron 678 accesiones con adaptación a un ambiente semiárido durante el período primavera-verano. Éstas accesiones corresponden a 24 razas, por lo que además de adaptación a déficit hídrico, estas razas aportan diversidad genética en la integración de posibles poblaciones para mejoramiento genético. Aun cuando es conveniente complementar los resultados obtenidos, con investigaciones adicionales que incluyan accesiones de las razas que no fueron incluidas en este trabajo, se puede concluir que en nuestro país existen recursos genéticos de maíz adaptadas a condiciones de sequía y que pueden contribuir a la generación de variedades adaptables a condiciones hídricas menos favorables por la presencia del cambio climático.

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this study indicate that environmental heterogeneity and selection processes by indigenous groups for millennia, are the major factors that have shaped diversity patterns observed in the races of maize in Mexico. Human groups have created environments more appropriate for maize based on soil management, eliminating all types of weeds, fertilization, insect control and humidity control, leading to a significant expansion in the range of adaptation of the different races and varieties and in many cases in conditions considered unsuitable for the growth of maize.

Based on the environmental diversity of human groups and on archaeological evidence, it is clear that Mexico represents a very important center of genetic diversity of maize. The above aspects can explain the importance of some Mexican races and some outstanding varieties of maize in the breeding programs worldwide during the last decades, with good results in improving grain quality, plant architecture, adaptability, yield and stability (Timothy et al., 1988, Ruiz et al., 2002).

Conclusions

Classifying Mexican maize races by numerical taxonomy with descriptive variables of moisture conditions of collection sites of landraces, reveals that there are distinct groups of races in relation to adaptation, to water deficit during the cycle. A group composed of Chapalote, Dulcillo Noroeste, Tuxpeño Norteño, Conico Norteño, Tablilla of Eight and Gordo were identified with the higher adaptation to drier, even with semi-arid conditions (IHe between 0.21 and 0.5). However, in total we identified 678 accessions with adaptation to a semi-arid environment during the spring-summer period. These accessions correspond to 24 races, so well adapted to water deficit; these races provide genetic diversity in the integration of possible breeding populations. While it is desirable to complement the results obtained, with additional research involving races accessions that were not included in this study, we can conclude that in our country there are genetic resources adapted to drought conditions that may contribute to the generation of varieties adaptable to water conditions less favorable for the presence of climate change.

End of the English version


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Temperatura y precipitación de los sitios de colecta de variedades nativas de frijol ayocote (Phaseolus coccineus L.)*

Temperature and precipitation from collections site of native varieties of runner bean (Phaseolus coccineus L.)

Ma. Luisa Patricia Vargas Vázquez1§, José Socorro Muruaga Martínez1 y Alfredo Pérez Guerrero2

1Campo Experimental Valle de México- INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco km 13.5, Coatlinchán, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 921-26-57. Ext. 176. ([email protected]). 2Colegio de Postgraduados, carretera México-Texcoco, km. 36.5. Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 595 95 2 02 00. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: enero de 2013


Resumen

La conservación y regeneración de semilla de la colección de frijol ayocote del banco de germoplasma del INIFAP requiere conocer el clima de los sitios de domesticación de la especie. En 2010, en el Campo Experimental Valle de México, se registraron los datos de pasaporte, localidad, estado, altitud, coordenadas geográficas, precipitación, y temperatura mínima y máxima media anual de dichos sitios. Para ello se utilizaron datos y mapas de García y CONABIO (1998) escala 1:1000000; el “software” SIG ARC-INFO, versión 8.0 y el “hardware” SPARCstation, SUN OS, versión 5.5.1 del laboratorio de Sistemas de Información Geográfica del instituto. Las 798 accesiones de la colección se domesticaron en 140 sitios de 13 estados del territorio nacional, 80% en altitudes de 1 500 a 2 500 msnm precipitación de 500 a 1 000 mm anuales. El amplio rango de temperatura mínima y temperatura máxima separó los sitios en: muy fríos, de -5 a 1 °C en la noche y de 21 a 31 °C en el día; fríos de 3 a 5 °C en la noche y de 25 a 33 °C en el día; y semifríos de 6 a 9 °C en la noche y de 25 a 37 °C en el día. La distribución de variedades criollas de la especie se concentra sobre todo en zonas altas y húmedas del territorio nacional, aunque también se adapta a zonas semiáridas con poca precipitación y muy cálidas.

Abstract

The conservation and regeneration of seed collection of runner bean of the germplasm bank from INIFAP requires knowing the weather sites of domestication of the species. In 2010, at the Experimental Station of Valle de Mexico, were registered the passport data, locality, state, altitude, geographical coordinates, precipitation, minimum and maximum temperature and annual average of such sites. For this data and maps from Garcia and CONABIO were used (1998) 1:1 000 000 scale, the "software" GIS ARC-INFO, version 8.0 and the "hardware" SPARCstation, SUN OS, Version 5.5.1 from the Laboratory of Geographic Information Systems from INIFAP. The 798 accessions in the collection were domesticated in 140 sites in 13 states of the country, 80% at altitudes from 1 500 to 2 500 masl, precipitation from 500 to 1 000 mm annually. The wide range of minimum and maximum temperature separated sites into: very cold, -5 to -1 °C at night and 21 to 31 °C during the day, cold 3 to 5 °C at night and 25 to 33 °C during the day, and semi cold 6 to 9 °C at night and 25 to 37 °C in the day. The distribution of native varieties of the species are concentrated in high and humid areas of the country, but also adapted to semi-arid with little rainfall and very warm.

Ma. Luisa Patricia Vargas Vázquez et al.844 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Palabras clave: Phaseolus spp., bancos de germoplasma, biogeografía.

Introducción

La colección de frijol ayocote Phaseolus coccineus L. del banco de germoplasma del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), consta de 798 accesiones colectadas principalmente de la zona central del territorio mexicano en la década de los años 60 del siglo XX. En la actualidad es necesario conocer el clima de los sitios de domesticación de la especie para complementar sus datos de pasaporte y facilitar la regeneración de la semilla resguardada.

Éste trabajo registra la ocurrencia de precipitación y temperaturas mínima media anual y máxima media anual en dichos sitios. La diversidad de climas en el territorio mexicano se debe a: su situación geográfica dentro de la zona de transición entre las áreas templadas y tropicales del planeta, al dominio de diversos sistemas de viento, su gran extensión en latitud, su situación entre dos grandes océanos, pero sobre todo por su gran variación en altitud que originan contrastes climáticos notables en distancias cortas debido a que las grandes sierras actúan como barreras climáticas que modifican la cantidad de lluvia y temperaturas, lo cual origina que dentro de una misma región puedan encontrarse distintos grados de humedad y temperatura (Vidal, 2005). La Sierra Madre Occidental establece un puente de clima húmedo entre las zonas tropical y templada el cual junto con el puente climático de la vertiente del golfo, constituyen dos pasos esenciales para la difusión de las especies vegetales así como para los contactos entre civilizaciones (Bataillon, 1993).

El frijol ayocote como se le nombra en el centro de México del mex. Ayecotli, frijol mucho más grueso que el común (Santamaría, 2005) recibe otros nombres como frijolillo en Hidalgo (probablemente forma silvestre), frijol de risa y yexixima en Tlaxcala, frijolón en Querétaro, frijol cubinche en San Luís Potosí, shut chenek en Chiapas, shashan en Veracruz y kumat en Guatemala (Debouck, 2000). Está ampliamente distribuido en el Valle de México, entre 2 300 y 3 000 m de altitud en sitios con pastizal, matorral o bosque de pino y encino (Rzedowski y Rzedowski 2001).

Key words: Phaseolus spp. , germplasm bank, biogeography.

Introduction

The collection of runner bean Phaseolus coccineus L. from the germplasm bank of the National Institute for Forestry, Agriculture and Livestock (INIFAP), consists of 798 accessions collected mainly from the central area of Mexico in the early 60s of the twentieth century. At present it is necessary to know the climate of the sites of domestication of the species to complement their passport data and facilitate the regeneration of seed.

This work records the occurrence of precipitation and annual average minimum temperatures and maximum annual average on such sites. The diversity of climates in the Mexican territory is due to: its geographical location within the transition zone between temperate and tropical areas of the planet, to the domain of various wind systems, its extension in latitude, its location between two major oceans , but above all for their great variation in altitude that cause significant climatic contrasts over short distances because the big mountains act as weather barriers that modify the amount of rainfall and temperature, which causes that within the same region can be different degrees of humidity and temperature (Vidal, 2005). The Sierra Madre Occidental establishes a bridge of the humid climate between tropical and temperate zones, which together with the climate bridge of the gulf side, are two essential steps for the dissemination of plant species as well as contacts between civilizations (Bataillon, 1993).

The runner bean as they are named in the center of Mexico's from mex. Ayecotli, beans much thicker than ordinary (Santamaría, 2005) receives other names like frijolillo in Hidalgo (probably the wild), laughter bean and yexixima bean in Tlaxcala, frijolon in Querétaro, cubinche bean in San Luis Potosí, shut Chenek in Chiapas, shashan in Veracruz and Kumat in Guatemala (Debouck, 2000). It is widely distributed in the Valley of Mexico, between 2 300 and 3 000 m of altitude in grassland, scrub or pine-oak forest sites (Rzedowski and Rzedowski 2001).

In the 90s, Debouck (1994) indicates that the runner bean was domesticated in the highlands of Mexico and then indicates that the wild runner bean grows in places from

Temperatura y precipitación de los sitios de colecta de variedades nativas de frijol ayocote (Phaseolus coccineus L.) 845

En la década de los 90, Debouck (1994) señala que el frijol ayocote fue domesticado en las zonas altas y húmedas de México y después indica que el frijol ayocote silvestre crece en sitios desde 1 400 a 2 800 msnm en bosques húmedos de altura desde Chihuahua, México hasta Panamá, y que al igual que P. polyanthus soporta precipitaciones mayores que otras especies desde 400 hasta 2 600 mm al año siempre y cuando el suelo tenga buen drenaje (Debouck, 1997).

La forma cultivada de P. coccineus con frecuencia es anual, pero puede sobrevivir muchos años en el campo debido a su engrosada raíz carnosa o bien en lugares donde se favorezca su crecimiento. Estos cultivares son altamente variados con semillas de muchos colores y patrones de moteado, en tanto que las formas silvestres de una sola localidad es menos variable (Debouck, 2000).

La gama de temperaturas en que crecen las plantas varía según la especie, las plantas árticas y alpinas prosperan en un ambiente de temperatura de 0 a 10 °C; las especies de la zona templada crecen entre 5 y 45 °C, mientras que las tropicales están adaptadas a una variación de temperatura de 10 a 45 °C. Además, las raíces tienen una temperatura óptima para el crecimiento más baja que la parte aérea o vástago de la planta (Miller, 1967) y como la temperatura del suelo es diferente de la del aire, las plantas deben tener diferentes temperaturas cardinales (mínima, máxima y óptima) para raíces y vástagos. Además, existe una inducción de las bajas temperaturas a órganos de almacenamiento subterráneos como tubérculos y bulbos, por ejemplo en papa la formación de tubérculos ocurre cuando la temperatura de la noche baja de 20 °C (Salisbury y Ross, 1985).

Las plantas de frijol ayocote pueden tener un ciclo anual o perenne, y es muy posible que la perennidad esté dada por su raíz carnosa, y a cual no debe ser considerada como un tubérculo. En la actualidad no existen estudios que señalen cuál es el factor que impulsa el desarrollo o formación de la raíz carnosa en la planta de ayocote, y tampoco se ha diferenciado material basándose en dicho carácter. En cuanto a la perennidad del ayocote, Hernández, et al. (1979) señalan que como planta anual se siembra en monocultivo o intercalado con maíz. Las plantas que se intercalan con maíz pueden ser de guías cortas (en climas sub-húmedos con lluvias en el verano y con heladas durante el invierno), o plantas trepadoras que maduran mucho después que el maíz (en climas calientes y subhúmedos con lluvias en el verano y en áreas libres de heladas). Como planta perenne

1 400 to 2 800 masl in rainforests of heights from Chihuahua, Mexico to Panamá, and that same as P. polyanthus supports higher precipitations than other species from 400 to 2 600 mm per year as long as the soil has a good drainage (Debouck, 1997).

The cultivated form of P. coccineus is often annual, but can survive for many years in the field due to their thickened fleshy root or in places where it promotes growth. These cultivars are highly varied with seeds of many colors and mottled patterns; while wild forms of one location is less variable (Debouck, 2000).

The temperature range in which plants grow varies by species, arctic and alpine plants thrive in an ambient temperature of 0 to 10 °C; species of the temperate zone grow between 5 and 45 °C, while tropical are adapted to a temperature variation of 10 to 45 °C. Besides, the roots have an optimal temperature for growth lower than the aerial or stem part of the plant (Miller, 1967) and as the soil temperature is different from that of air, the plants must have different cardinal temperatures (minimum, maximum and optimum) for roots and stem. In addition, there is an induction of low temperature to underground storage organs such as tubers and bulbs, for example in potato the tuber formation occurs when the temperature at night is below 20 °C (Salisbury and Ross, 1985).

Runner bean plants can be annual or perennial cycle, and it is possible that the continuity is given by its fleshy root, and which should not be considered as a tuber. At present there are no studies indicating what is the factor that drives the development or fleshy root formation in runner bean plant and neither has not been differentiated material based on such trait. As for the durability of runner bean, Hernández et al. (1979) point out that as an annual plant is cultivated in monoculture or intercropped with maize. Plants that are intercropped with corn can be short guides (in sub-humid climates with rains in the summer and frost in winter), or vine plants that mature much later than maize (in hot and sub humid climates with rainfall in summer and frost free areas). As a perennial plant the first year is planted with maize and the second as a monoculture, or again associated with maize or fruit trees.

Miranda (1978) noted that temperature is one of the ecological factors that have limited the dispersal of populations of P. coccineus. Recent studies in runner bean of the physiographic sub province of Carso Huasteco show


se siembra el primer año asociado con maíz y el segundo como monocultivo, o de nuevo asociado con maíz o con árboles frutales.

Miranda (1978) señaló que la temperatura es uno de los factores ecológicos que ha limitado la dispersión de las poblaciones de P. coccineus. Estudios recientes de los ayocotes de la subprovincia fisiográfica Carso Huasteco muestran el efecto de la temperatura de su sitio de origen en la fenología de la planta. Las plantas que al cultivarse en Chapingo a inicios de julio, tuvieron ciclo corto (100-100 días), fueron colectadas en sitios muy fríos donde la temperatura mínima media anual puede bajar hasta -2 °C, y los más tardíos (110-120 días) en sitios donde la temperatura mínima media anual sube de 2 a 4 °C (Vargas et al., 2011).

Cada especie tiene en su ciclo de vida una temperatura mínima debajo de la cual no crece, una temperatura óptima en la cual crece a su tasa máxima, y una temperatura máxima por encima de la cual no crecerá e incluso morirá. La planta de frijol común puede soportar temperaturas extremas entre 5 y 40 °C (Masaya y White, 1991). Como en el frijol ayocote no se conocen estos datos y solo se ha indicado que es una especie adaptada a climas templados, a continuación se pretende hacer una clasificación de sitios de colecta de 798 variedades nativas de acuerdo a la ocurrencia de temperatura mínima y máxima en dichos ambientes. Se utiliza la temperatura mínima media anual y la máxima media anual sin puntualizar los meses o estaciones del año debido a la diversidad de ambientes que a su vez origina un gran número datos a analizar. Así solo hacemos el primer acercamiento al conocimiento de la temperatura ambiental en los sitios donde campesinos de al menos 10 generaciones anteriores a la nuestra, han mejorado los ayocotes por selección empírica.


Se determinó la localidad y municipio, estado o entidad federativa, altitud, precipitación total anual, temperatura mínima media anual y temperatura máxima media anual de los sitios de colecta de 978 accesiones de la forma cultivada de frijol ayocote (variedades nativas). Para ello se utilizaron datos y mapas de García, y CONABIO (1998) escala 1:1000000; el “software” SIG ARC-INFO, versión 8.0 y el “hardware” SPARCstation, SUN OS, versión 5.5.1 del laboratorio de Sistemas de Información Geográfica del INIFAP.

the effect of temperature of its origin site in plant phenology. Plants grown in Chapingo at early July, had short cycle (100-100 days), were collected in very cold regions where the average annual minimum temperature can drop to -2 °C, and the late (110-120 days) in areas where the annual mean minimum temperature rises from 2 to 4 °C (Vargas et al., 2011).

Each species has in its life cycle a minimum temperature below which does not grow, an optimum temperature at which it grows to its maximum rate, and a maximum temperature above which will not grow and even die. The common bean plant can withstand extreme temperatures between 5 and 40 °C (Masaya and White, 1991). This data is not known in runner bean and has been only indicated that this specie is adapted to temperate climates, below is intended to classify 798 collection sites of landraces according to the occurrence of minimum and maximum temperature in such environments. It uses the annual mean minimum temperature and maximum annual mean without specifying the months or seasons of the year due to the diversity of environments that in turn originates a large number of data to be analyzed. Thus only makes the first approach to.


It was determined the locality and municipality, state or federal entity, altitude, annual precipitation, annual mean minimum temperature and annual mean maximum temperature from the collection sites of 978 accessions of the cultivated form of runner bean (landraces varieties). For this data and maps from García and CONABIO were used (1998) 1:1 000 000 scale, the "software" GIS ARC-INFO, version 8.0 and the "hardware" SPARCstation, SUN OS, Version 5.5.1 of the Laboratory of Geographic Information Systems from INIFAP.

Altitude ranges were established with amplitude of 500 m and precipitation with and amplitude of 500 mm. Accessions were classified by groups according to the occurrence of minimum and maximum annual mean temperature from the collection sites and counted the number of accessions within each group. Correlation analyses were made of the altitude, rainfall, minimum temperature and annual mean maximum temperature from the collection sites with the statistical package SAS (1989).


Se establecieron rangos de altitud con amplitud de 500 m, y de precipitación con amplitud de 500 mm. Se clasificaron por grupos las accesiones de acuerdo a la ocurrencia de temperatura mínima y máxima media anual de los sitios de colecta y se contó el número de accesiones dentro de cada grupo. Se hicieron análisis de correlación de la altitud, precipitación, temperatura mínima y temperatura máxima media anual de los sitios de colecta con el paquete estadístico SAS (1989).

Resultados

Las 798 accesiones fueron colectadas en 140 sitios de 12 estados del territorio nacional: Puebla 65, Tlaxcala 17, México 17, Veracruz 12, Oaxaca 8, Querétaro 5, Chiapas 5, Guanajuato 4, San Luís Potosí 2, Hidalgo 2, Michoacán 2, y Aguascalientes 1.

En general, los resultados concuerdan con Debouck (antes citado) quien señala que el ayocote fue domesticado en las zonas altas y húmedas de México. De los 140 sitios, la mayoría, 80% tienen altitudes de entre 1 500 y 2 500 msnm, y se cultivan en sitios con una precipitación anual que va desde 300 hasta 4 500 mm lo cual señala la amplia adaptación de la especie a diversos ambientes de humedad (Figuras 1 y 2). La correlación entre la precipitación y la altura sobre el nivel del mar de los sitios de colecta fue de -0.47 que indica tendencia a mayor humedad en los sitios bajos.

Asimismo, en un año la temperatura mínima (nocturna) en dichos sitios va desde -5 hasta 9 °C; y la temperatura máxima (diurna) va desde 21 hasta 37 °C. Estudios anteriores han señalado que P. coccineus podría considerarse una especie tolerante tanto a condiciones frías como cálidas, lo que podría explicar su capacidad de distribución en casi todos los tipos climáticos del país (López- Soto, et al., 2005).

La correlación entre altitud y temperatura mínima media anual fue de -0.66; y de altitud con temperatura máxima media anual de -0.43. Por lo que en estos sitios, la disminución de temperatura no se debe sólo a una mayor altitud. Sino también, aunque en menor media, a la latitud y topografía de dichos sitios.

Dada la amplitud de los rangos de temperatura mínima y máxima que ocurre en un año, inferimos la posible existencia de plasticidad fenológica en las plantas de esta colección como respuesta a la temperatura.

Results

The 798 accessions were collected at 140 sites in 12 states of the country: 65 Puebla, Tlaxcala 17, Mexico 17, Veracruz 12, Oaxaca 8, Querétaro 5, Chiapas 5, Guanajuato 4, San Luis Potosí 2, Hidalgo 2, Michoacán 2 and Aguascalientes 1.

In general, the results agree with Debouck (cited above) who notes that the runner bean was domesticated in the highlands and humid areas of Mexico. Of the 140 sites, the majority, 80% have altitudes between 1 500 and 2 500 masl, and are grown in areas with an annual rainfall ranging from 300 to 4 500 mm which indicates the wide adaptation of the species to diverse environments moisture (Figures 1 and 2). The correlation between rainfall and the height above sea level of the collecting sites was -0.47 indicating tendency to higher moisture in the lower sites.

Figura 1. Altitud de 140 sitios de colecta de 798 accesiones de frijol ayocote.

Figure 1. Altitude of 140 collection sites from 798 runner bean accessions.

Altura sobre el nivel del mar500-1000 1000-1500 1500-2000 2000-2500 2500-3000

Núm

ero

de ac

cesi

ones

400

350

300

250

200

150

100

50

0

Figura 2. Precipitación anual de 140 sitios de colecta de 798 accesiones de frijol ayocote.

Figure 2. Annual precipitation of 140 collection sites from 798 runner bean accessions.

Precipitación anual en mm

Núm

ero

de ac

cesi

ones

500450400350300250200150100500 200-500 500-1000 1000-1500 1500-2000 2000-2500 3000-4500

Serie 1


Para facilitar la comprensión de las características climáticas de los 140 sitios donde ha evolucionado y domesticado el frijol ayocote de la colección, éstos sitios se clasificaron de acuerdo a la ocurrencia de temperatura mínima o de la noche en tres grupos: muy fríos, de 1 a -5 °C; fríos, de 1 a 5 °C; y semifríos, de 5 a 9 °C (Figura 3). Los cuales a su vez se subdividieron en cuatro, dos y tres subgrupos respectivamente. Así los muy fríos de subdividieron en sitios con una temperatura mínima de -5, -3, -1 y 1 °C; los fríos en 3 y 5 °C, y los semifríos en 6, 7 y 9 °C (Figura 4).

Also, in one year the minimum temperature (night) at these sites ranges from -5 to 9 °C, and the maximum temperature (day) ranges from 21 to 37 °C. Previous studies have indicated that P. coccineus could be considered a tolerant species both cold and warm conditions, which could explain its distribution capacity in nearly every country's climatic types (López-Soto et al., 2005).

The correlation between altitude and annual mean minimum temperature was -0.66 and altitude with annual mean maximum temperature of -0.43. So in these sites, the temperature decrease is due not only to a higher altitude; but also, to a lesser mean, to latitude and topography of such sites.

Given the amplitude of the range of minimum and maximum temperature that occurs in a year, was inferred the possible existence of phenological plasticity in plants of this collection in response to temperature.

To facilitate the comprehension of climatic characteristics of the 140 sites where it has evolved and domesticated runner bean from the collection, these sites were classified according to the occurrence of minimum temperature or night into three groups: very cold, from 1 to -5 °C, cold, from 1 to 5 °C, and semi cold, from 5 to 9 °C (Figure 3). Of which in turn were sub divided into four, two and three sub-groups respectively. So the very cold were subdivided

Figura 4. Clasificación de 140 sitios de colecta de frijol ayocote por su temperatura mínima media anual y máxima media anual. Figure 4. Classification of 140 collection sites of runner beans by its minimum annual mean and maximum annual mean temperature.

Figura 3. Temperatura mínima media anual y máxima media anual de sitios de colecta de 798 variedades nativas de frijol ayocote en México.

Figure 3. Annual mean minimum temperature and maximum mean from 798 collection sites of runner bean landraces in Mexico.

Temperatura mínima °C

Tem

pera

tura

máx

ima °

C

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

40

35

30

25

20

15

10

Muy fríaFríaSemifría

-5,1 21,31

3,5 25,33

6,9 25,37

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Semifría Fría Muy fría


Sitios muy fríos. Más de la mitad de los sitios (567) tienen temperatura mínima o de la noche de -5 a 1 °C y temperatura máxima o del día de 21 hasta 31 °C. Dentro de este rango se distinguen cuatro subgrupos: 10 accesiones de sitios con -5°; 98 accesiones de sitios con -3°; 298 accesiones de sitios con -1 °C; y 161 accesiones de sitios con 1 °C. Éstas son muy bajas temperaturas incluso para especies de zonas templadas. No obstante, la adaptación genética a las temperaturas mas frías asociadas a grandes altitudes mejora la resistencia a heladas y el daño por heladas puede minimizarse si la exposición al frío es lenta y gradual, pero la exposición repentina a temperaturas cercanas a cero grados ciertamente producirán daño (Taiz y Zeiger, 1991). En el ayocote el consumo de sus semillas tiernas permite expandir el cultivo hacia altitudes mayores porque la raíz carnosa produce un segundo crecimiento después de heladas ligeras (Debouck, 1997).

La amplia distribución de temperatura diurna permitió separar las accesiones en tres grupos: 16 con temperatura semicálida (21 °C); 284 cálida (23 y 25 °C); y 267 muy cálida (de 27 a 31 °C). Aunque en la mayoría de éstos sitios la temperatura mínima baja a menos de 0 grados, la máxima llega a ser cálida e incluso muy cálida (Figura 2). Las diferencias entre temperatura del día y la noche fueron de 22 hasta 32 °C. La ocurrencia de lluvia en estos sitios muy fríos varió de 200 hasta 2 500 mm de precipitación anual. Éstos sitos se localizan en 86 localidades de 12 estados del centro del territorio mexicano (Cuadro 1).

Sitios fríos. 150 accesiones vienen de sitios con temperatura nocturna fría (de 1 hasta 5 °C) y de éstas se formaron tres subgrupos: 10 accesiones de sitios con 1 °C; 36 accesiones de sitios con 3 °C; y 104 accesiones de sitios con 5 °C.

La temperatura diurna separó las accesiones como sigue: 148 vienen de sitios con temperatura diurna muy cálida (de 27 a 33 °C) y sólo dos de sitios con temperatura diurna cálida (25 °C). Las diferencias de temperatura entre el día y la noche en este grupo fueron de 20 hasta 28 grados. La ocurrencia de lluvia en estos sitios varió de 550 hasta 4 250 mm de precipitación al año. Los sitios con mayor precipitación anual fueron La Cortadura, Zoquiapan y Cuetzalan, Puebla de clima semicálido subhúmedo con lluvias todo el año.

into sites with a minimum temperature of -5, -3, -1 and 1 °C; the cold in 3 to 5 °C, and the semi cold in 6, 7 and 9 °C (Figure 4).

Very cold sites. More than half of the sites (567) have a minimum temperature or overnight at -5 to -1 °C and maximum temperature or day from 21 to 31 °C. Within this range there are four subgroups: 10 accessions of sites with -5°; 98 accessions of sites with -3°; 298 accessions of sites with -1 °C, and 161 accessions of sites with 1 °C. These are very low temperatures even for temperate species. However, genetic adaptation to colder temperatures at high altitudes improves resistance to freezing and frost damage can be minimized if the exposure to cold is slow and gradual, but sudden exposure to temperatures close to zero degrees certainly will produce damage (Taiz and Zeiger, 1991). In runner beans the consumption of its tender seeds allows to expand the cultivation towards higher altitudes because the fleshy root produces a second growth after light frosts (Debouck, 1997).

The wide distribution of diurnal temperature allowed separating the accessions into three groups: 16 with semi warm temperature (21 °C); 284 warm (23 to 25 °C) and 267 very warm (27-31 °C). Although most of these sites the minimum temperature falls below 0 degrees, the maximum becomes warm and even very warm (Figure 2). Temperature differences between day and night were 22 to 32 °C. The occurrence of rain on these very cold sites ranged from 200 to 2 500 mm of annual precipitation. These sites are located in 86 locations of 12 states of central Mexico (Table 1).

Cold sites. 150 accessions come from sites with cool night temperatures (from 1 to 5 °C) and from these three subgroups were formed: 10 sites accessions with 1 °C; 36 sites accessions with 3 °C, and 104 site accessions with 5 °C.

The daytime temperature separated the accessions as follows: 148 come from sites with very warm daytime temperatures (27 to 33 °C) and only two sites with warm daytime temperatures (25 °C). The temperature differences between day and night in this group were 20 to 28 degrees. The occurrence of rain at these sites ranged from 550 to 4 250 mm of precipitation per year. The highest annual rainfall sites were La Cortadura, Zoquiapan and Cuetzalán, Puebla with semi warm sub humid climate with precipitation all year.


Precipitación en mm al año

Frecuenciaaccesiones

Localidad o Municipio Estado

De 200 a 500 35 Zacapoaxtla, TehuacanMoctezuma, CharcasSan Luís

PueblaSan Luís PotosíGuanajuato

De 500 a 1 000 331 Aguascalientes Los Reyes, Cuautitlán, Huehuetoca, La Purificación, Tultepec, Zumpango, Jilotepec, Toluca, Cuautitlan, YanhuitlanLa Dieta Tepeaca, Cholula, Cd. Serdán, Xanacatlán, Xautla, San Isidro, Acajete, San Diego, Tepatlaxco, Zacapoaxtla, Huejotzingo, Puebla, Amozoc, Tlaltenango, San Matías, Cuazayotla, Cuichayatla , Esperanza, Palmar, San MateoLa Griega, Tlatlauquitepec, Teteles, San Juan del MilagroSan Matías, San Damián, Villa Alta, San Cosme, Xalostoc, Ixtenco, San Jorge, San Juan Totolac, El Carmen, Zacatelco, Tlaxcala, San Matías, Cocoyotla, NanacamilpaDolores, Huichapan, Perote

AguascalientesMéxicoOaxacaMichoacánPuebla

Querétaro

Tlaxcala

GuanajuatoHidalgoVeracruz

De 1 000 a 1 500 64 San Juan ChamelaSan José Villa de Allende, Villa GuerreroAtlautla, Xayacatlan, Zacatlán, Xochiapulco, Zacapoaxtla Toxtlacuaya, Altotonga, Jalapa

ChiapasMéxicoPueblaVeracruz

De 1 500 a 2 000 109 Zacapoaxtla, San Salvador Chachapa, San Isidro Toltepec, Teziutlan, Xochiapulco, Atempan, Tlatlauquitepec, Las LomasJalacingoTenejapaTlatlauquitepec, San Isidro Toltepec, Teteles

Puebla

VeracruzChiapasPuebla

De 2 000 a 2 500 28 Plan de Gpe. Tlaltoqui, Zacapoaxtla, Nauzontla, Acayotitlan Puebla

Cuadro 1. Localidades o municipios de sitos de colecta de frijol ayocote muy fríos (temperatura mínima media anual de 1 hasta -5 °C) y amplio rango de ocurrencia de precipitación.

Table 1. Towns and municipalities of collection sites very cold of runner bean (annual mean minimum temperature from 1 to -5 °C) and wide range of precipitation occurrence.


Semi cold sites. Only 78 accessions come from semi cold sites with night temperature of 5 to 9 °C and day temperature between 25 and 37 °C. These were divided into four subgroups, three accessions of sites with 5 °C, 41 accessions of sites with 6 °C, 33 accessions of sites with 7 °C, and an accession of site with 9 °C.

Most of these sites (70 accessions) have very warm daytime temperatures between 27 and 37 °C, and only 8 accessions come from warm places with daytime temperature of 25 °C. As in cold places, the temperature differences between day and night were 20 to 28 degrees.

Sitios semifríos. Sólo 78 accesiones vienen de sitios semifríos con temperatura de la noche de 5 a 9 °C y temperatura del día entre 25 y 37 °C. Éstas se dividieron en cuatro subgrupos: tres accesiones de sitios con 5 °C, 41 accesiones de sitios con 6 °C, 33 accesiones de sitios con 7 °C, y una accesión de un sitio con 9 °C.

La mayoría de estos sitios (70 accesiones) tienen una temperatura diurna muy cálida de entre 27 y 37 °C, y sólo 8 accesiones vienen de sitios cálidos con temperatura diurna de 25 °C. Al igual que en los sitios fríos, las diferencias de temperatura entre el día y la noche fueron de 20 a 28 grados.

Precipitación en mm al año Frecuencia accesiones Localidad y Municipio EstadoDe 500 a 1 000 106 Cuilapan de Guerero, San Juan Chilateca,

Ocotlan, Huajapan, Oaxaca,Zapotitlan, Xautla, Tepeaca, AtlixcoZumpango, Jilotepec, ComitanAcultzingo

Oaxaca

PueblaMéxicoChiapasVeracruz

DE 1 000 a 1 500 11 Tepoxtepec Tenancingo, La Mesa

MéxicoMichoacán

De 1 500 a 2 000 8 Cd. Mendoza VeracruzDe 2 000 a 2 500 15 Nauzontla, Buena Vista, Ahuacatlan,

Puebla, Cd. Serdan, Tequila Veracruz

De 3 000 a 3 500 5 La Cortadura (Viene de Zoquiapan) PueblaDe 4 000 a 4 500 5 Cuetzalan Puebla

Cuadro 2. Localidades o municipios de sitos de colecta de frijol ayocote fríos (temperatura mínima media anual de 1 hasta 5 °C y muy amplio rango de ocurrencia de precipitación.

Table 2. Towns and municipalities from collection sites of cold runner beans (minimum annual mean temperature from 1 to 5 °C) and very wide range of precipitation.

Precipitación en mm al año Frecuencia accesiones Localidad o Municipio Estado< 500 3 Ajalapan PueblaDe 500 a 1 000 30 Acatlan, Cuazayotla,

Tlatonqui, Plan de Guadalupe, San Lucas El Grande, Matamoros, y Acteopan

Puebla

De 1 000 a 1 500 32 Gutiérrez Zamora, Las Vigas, JalapaTemascaltepec

VeracruzMéxico

De 2 000 a 2 500 10 Artalapa, SolistiahuacanSanta María La Asunción

ChiapasOaxaca

Cuadro 3. Localidades o municipios de sitos de colecta de frijol ayocote semifríos (temperatura mínima media anual de 5 hasta 9 °C) y amplio rango de ocurrencia de precipitación.

Table 3. Towns and municipalities from collection sites of semi cold runner beans (minimum annual mean temperature 5-9 °C) and wide range of precipitation.


Conclusiones

La distribución de variedades criollas de frijol ayocote colectadas en el centro-sur del territorio mexicano permitió agrupar los sitios de domesticación de acuerdo a la ocurrencia de temperatura y precipitación.

La domesticación se llevó a cabo principalmente en zonas altas, frías y húmedas, aunque también existen algunos materiales desarrollados en zonas bajas, cálidas y con poca precipitación.

La clasificación aquí presentada permitirá en futuros estudios dilucidar: 1) la respuesta fenológica de la planta a la temperatura ambiente; 2) la relación entre los tipos de hábito de crecimiento del ayocote y el clima de su lugar de origen; y 3) la relación entre la temperatura de la noche y el desarrollo de la raíz carnosa de la planta, ya que se infiere que las variedades que tienden a la perennidad son aquellas de raíz carnosa domesticada en sitios muy fríos y que dicha raíz es una estrategia evolutiva de la planta para sobrevivir en un ambiente adverso.

Agradecimientos

La autora principal y coautores agradecen el financiamiento para este trabajo por parte del Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas- Sistema Nacional de Recursos Genéticos para la Alimentación y la Agricultura y del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias.

Literatura citada

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Conclusions

The distribution of landraces varieties of runner beans collected in the south-central Mexican territory allowed domestication sites to be grouped according to temperature and precipitation occurrence.

Domestication took place mainly at high altitudes, cold and wet zones, although there are some materials developed in lowlands, warm with little precipitation.

The classification presented here in future studies will elucidate: 1) plant phenological response to temperature, 2) relationship between types of growth habit from runner beans and climate of their place of origin, and 3) the relationship between temperature at night and fleshy root development of the plant, since is inferred that the varieties that tend to perennial are those fleshy roots domesticated in very cold sites and that such root is a plant evolutionary strategy to survive in an adverse environment.

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Propuesta para evaluar el proceso de adopción de las innovaciones tecnológicas*

Proposal to evaluate the process of adoption of technological innovations

Blanca Isabel Sánchez Toledano1§, Jorge A. Zegbe Domínguez1 y Agustín F. Rumayor Rodríguez1

1Campo Experimental Zacatecas. INIFAP. Carretera Zacatecas-Fresnillo, km 24.5. A. P. 18 Calera de V. R., Zacatecas. 98500. Tel. (478) 9-85-01-98 y 9-85-01-99. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: diciembre de 2012


Resumen

Es de importancia para las instituciones involucradas en el desarrollo del sector agropecuario conocer el grado de adopción y la velocidad con que las innovaciones tecnológicas son aceptadas por los usuarios. Es decir, cómo una novedad o innovación tecnológica deja de ser experimental y se transforma en una práctica de uso común en el sector social. Las variables de respuesta y el número de observaciones que integran las muestras bajo estudio proporcionan información valiosa por la diversidad de temas que pueden ser estudiados. Sin embargo, las variables de respuesta investigadas normalmente son expresadas en diferentes escalas cualitativas. En consecuencia, la información es analizada inapropiadamente o ésta es presentada descriptivamente. Por lo tanto, el objetivo de esta propuesta es presentar el uso de técnicas estadísticas para analizar y evaluar el proceso de adopción de innovaciones tecnológicas. La metodología que se propone incluye escalas cualitativas para analizarse con técnicas multivariadas como prueba de normalidad multivariada, análisis por componentes principales, aglomerados y correlación canónica. El uso de estas herramientas estadísticas se ejemplificó con un estudio de adopción tecnológica realizada con productores de cebada.

Palabras clave: análisis multivariado, diseño de encuesta productores de cebada.

Abstract

It is of importance to the institutions involved in the development of the livestock sector to know the extent of adoption and speed with which technological innovations are accepted by users. I.e., how a novelty or technological innovation is no longer experimental and is transformed into a practice commonly used in the social sector. Response variables and the number of observations that integrate the samples under study provide valuable information for the diversity of topics that can be studied. However, the investigated response variables are normally expressed at different qualitative scales. Therefore the information is analyzed inappropriately or it is presented descriptively. Therefore, the aim of this proposal is to present the use of statistical techniques to analyze and evaluate the process of adoption of technological innovations. The proposed methodology includes qualitative scales to be analyzed with multivariate techniques such as the multivariate normality test, principal component analysis, clusters and canonical correlation. The use of these statistical tools exemplified by a study of technology adoption made with barley producers.

Key words: multivariate analysis, survey design to barley producers.

Blanca Isabel Sánchez Toledano et al.856 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Introducción

Es de importancia para las instituciones involucradas en el desarrollo del sector agropecuario conocer el grado de adopción y la velocidad con que las innovaciones tecnológicas son adoptadas por los usuarios. Es decir, cómo una innovación tecnológica deja de ser experimental y se transforma en una práctica de uso común en el sector social.

La adopción de una innovación tecnológica se define como el proceso por el cual el productor agropecuario sustituye una práctica de uso común por otra novedosa; esto implica un proceso de aprendizaje y cambio del sistema de producción (Seré et al., 1990). Por ejemplo, una práctica nueva o innovación tecnológica puede ser el desarrollo de un herbicida más económico y eficaz en el control de malas hierbas; otras podrían ser la generación de semilla mejoradas, una nueva raza de ganado, prácticas de prevención de incendios para el bosque, un ajuste en la fecha y densidad de siembra, maquinaria agrícola nueva, el cambio en la forma de siembra o de cosecha de un producto, entre otros (Seré et al., 1990). También, una innovación tecnológica puede estar integrada por diferentes componentes tecnológicos, los cuales pueden ser fácilmente distinguidos por los usuarios (Hernández y Porras, 2006).

No obstante que el desarrollo de una tecnología es largo, una vez terminada, ésta enfrenta siempre la posibilidad de ser o no aceptada por el usuario potencial (i. e. por el agricultor, en este caso). Por lo tanto, conocer las razones que provocan uno u otro evento es útil para las instituciones dedicadas a la investigación agropecuaria y para otros organismos encargados de la difusión de la tecnología. Esto último facilita la búsqueda de estrategias que permitan incrementar la probabilidad de que las innovaciones tecnológicas sean adoptadas en el menor tiempo posible; pero además conocer el impacto de éstas en un sistema de producción en particular.

Al respecto, la FAO (1988) sugiere que la generación y adopción de las nuevas tecnologías deben realizarse paralelamente con el productor, tomando en consideración la propia idiosincrasia del productor, su cultura, sus intereses y las condiciones agroecológicas y económicas en la que éste se desarrolla. Estos aspectos representan, en la mayoría de los casos, una seria condición que limita la adopción de una tecnología. El análisis de encuestas a través

Introduction

It is of importance to the institutions involved in the development of the agricultural sector to know the extent of adoption and speed with which technological innovations are adopted by users. I.e., how a technological innovation is no longer experimental and is transformed into a practice commonly used in the social sector.

The adoption of a technological innovation is defined as the process by which the producer replaces a practice commonly used by another novelty; this involves a process of learning and change in the production system (Sere et al., 1990). For example, a new practice or technological innovation may be the development of a more economical and effective herbicide to control weeds; others could be improvement of seed generation, a new breed of cattle, forest fire prevention practices, an adjustment in planting date and plant density, new agricultural machinery, the change in the form of planting or harvesting of a product, among others (Sere et al., 1990). Also, a technological innovation can be integrated by different technological components, which can be easily distinguished by the users (Hernández and Porras, 2006).

Although the development of a technology is long, once completed, it always faces the possibility of being or not accepted by the potential user (i.e., by the farmer, in this case). Therefore, to know the reasons that cause either event is useful for institutions dedicated to agricultural research and for other agencies responsible for technology diffusion. This latter facilitates the search of strategies to increase the probability that technological innovations are adopted as quickly as possible, but also to know their impact on a particular production system.

In this regard, FAO (1988) suggests that the generation and adoption of new technologies should occur in parallel with the producer, taking into account the idiosyncrasies of the producer, their culture, their interests and agro ecological and economic conditions in which develops. These aspects represent, in most cases, a serious condition that limits the adoption of a technology. The survey analysis by multivariate methods provides a clear and logical explanation of how much a particular factor contributes to the adoption decision (CIMMYT, 1993). The objective of this proposal is to present the use of statistical techniques to analyze and evaluate the process of adoption

Propuesta para evaluar el proceso de adopción de las innovaciones tecnológicas 857

de métodos multivariados proporciona una explicación clara y lógica de cuánto contribuye un determinado factor a la decisión sobre adopción (CIMMYT, 1993). El objetivo de esta propuesta es presentar el uso de técnicas estadísticas para analizar y evaluar el proceso de adopción de innovaciones tecnológicas. Esta metodología incluye escalas cualitativas para analizarse a través de técnicas multivariadas como análisis multivariadamente normal, aglomerados, componentes principales y correlación canónica. Estas técnicas, se ejemplifican con encuestas a productores de cebada como un caso de estudio.

Caso de estudio

Con el fin de ilustrar la propuesta metodológica se usó un trabajo en donde se estudió la adopción del sistema de siembra en surcos doble hilera con productores de cebada de temporal en el estado de Zacatecas. El objetivo de esa investigación fue evaluar el grado de adopción de la tecnología siembra en surcos a doble hilera y pileteo, caracterizar a los usuarios de la tecnología e identificar los factores asociados a la adopción de esta tecnología en el estado de Zacatecas. La encuesta se aplicó a una muestra de 135 productores a finales de 2009 y principios de 2010 a productores de cebada en los municipios de Sombrerete, Miguel Auza, Sain Alto, Morelos, Calera, Ojocaliente, Pánuco, Pinos y Fresnillo en el estado de Zacatecas. El método de muestreo fue aleatorio simple.

Diseño de encuestas

Existen varios tipos de estudios que pueden realizarse para evaluar la adopción de tecnologías, sin embargo, en esta investigación se describe el diseño y análisis de una encuesta formal. Las encuestas formales generan información cualitativa discreta útil para quienes toman las decisiones, y con ellas se pueden explotar mejor aspectos complejos que son necesarios para comprender la variabilidad de la adopción entre los productores. Sin embargo, aún cuando los errores del muestreo aleatorio son minimizados a través de encuestas formales, los errores no muéstrales son frecuentes. Éstos son debidos al empleo de términos inadecuados al hacer las preguntas, falta de secuencia lógica en la presentación de éstas, preguntas fuera de contexto o innecesarias, ineficacia del encuestador al hacer la pregunta y la selección de un momento inoportuno para la aplicación de la encuesta (INEC, 2001). Por lo tanto, la aplicación de un encuesta piloto, minimiza esta fuente de errores (Malhotra, 2008).

of technological innovations. This methodology includes qualitative scales to be analyzed through multivariate techniques as regular multivariate analysis, clusters, principal components and canonical correlation. These techniques are exemplified by barley producer’s surveys as a case study.

Case study

In order to illustrate the proposed methodology was used a work where we studied the adoption of twin row planting system, with barley producers under rainfed conditions in the state of Zacatecas. The objective of this research was to evaluate the degree of adoption twin row and row diking, characterize technology users and identify factors associated with the adoption of this technology in the state of Zacatecas. The survey was applied to a sample of 135 producers in late 2009 and early 2010 to barley producers in the municipalities of Sombrerete, Miguel Auza, Sain Alto, Morelos, Calera, Ojocaliente, Panuco, Pinos and Fresnillo in the state of Zacatecas. The sampling method was simple random.

Survey design

There are several types of studies that can be performed to assess the adoption of technology; however, this research describes the design and analysis of a formal survey. Formal surveys generate discrete qualitative information, useful for decision makers and with them can best exploit complex aspects that are necessary to understand the variability of adoption among farmers. However, even when random sampling errors are minimized through formal surveys, error samplings are frequent. These are due to the employment of inappropriate terms when asking the questions, lack of logical sequence in the presentation of these, questions out of context or unnecessary, inefficiency of pollster when asking the questions and the selection of an inopportune time for the implementation of the survey (INEC, 2001). Therefore, the application of a pilot survey minimizes this source of errors (Malhotra, 2008).

Qualitative indicators of the survey

On the cover of the survey was collected information referring to the folio, producer's name, municipality and community, date, geographical coordinates or other variables that allows identification of the producer. Later were included five indicators that gave response to the


objectives and hypotheses focused on technology adoption. The indicators were: a) process of innovation adoption; b) factors affecting the adoption process; c) impacts (economic, social or environmental) raised by the producer with the adoption; d) other factors in the adoption of innovation; and e) restrictions for the adoption of innovation. The division of a survey in various parts is a convenient practice.

Scale and measurement

It was used a discontinuous finite ordinal scale (1-5) as follows: 1= complete disagreement, null, very low, 2= disagree, low, little, 3= indistinct, regular, average, 4= agree, well, high, a lot, and 5 = totally agree, very good, very high. Also, the use of different scales, in the survey does not limit the analysis process, since these can be standardized before analysis (Fernández, 2004). However, the statements of the different questions are posed as statements rather than questions (Sánchez et al., 2012). In all cases, the answers are formulated such way that the informants respond nimbly to classify the situation in relation to the degree of adoption of a practice or input in a simple enough manner. This reduces the margin of error in the answers.

Statistical analyzes

Social research provided substantial information for the diversity of topics focused on them as well as the large number of observations that integrate the samples (Poza, 2008). The mathematical technique that allows the simultaneous analysis of two or more variables, data reduction, factorization of social phenomena, classification and the ordering of investigated units, is the multivariate analysis (INEI, 2002). Each multivariate technique has different purposes and its application depends on the objectives and hypotheses to be tested.

Analysis of multivariate normality

In the statistical analysis, one of the fundamental assumptions is that a random variable is normally distributed (Park, 2008). When violates the assumption of normality, the interpretation and inference on this variable may not be valid or reliable (Shapiro and Wilk, 1965). However, to test the normality of a variable (univariate analysis) is relatively easy and there are several ways to correct the

Indicadores cualitativos de la encuesta

En la carátula de la encuesta se recolectó información referente al folio, nombre del productor, municipio y comunidad, fecha, coordenadas geográficas u otra variable que permita identificar al productor informante. Posteriormente se incluyeron cinco indicadores que dieron respuesta a los objetivos e hipótesis enfocados a la adopción de tecnologías. Los indicadores fueron: a) el proceso de adopción de la innovación; b) factores que afectan el proceso de adopción; c) impactos (económicos, sociales o ambientales) percibidos por el productor con la adopción; d) otros factores en la adopción de la innovación; y e) restricciones para la adopción de la innovación. La división de una encuesta en varias partes es una práctica conveniente.

Escala y medición

Se usó una escala discontinua ordinal finita (1-5) como se indica: 1= total desacuerdo, nula, muy bajo, muy poca; 2= desacuerdo, bajo, poco; 3= indistinto, regular, medio; 4= acuerdo, bueno, alto, mucho, y 5= total acuerdo, muy bueno, muy alto. También, el uso de escalas diferentes, en la encuesta, no limita el proceso de análisis, debido a que éstas se pueden estandarizar antes de analizarse (Fernández, 2004). Sin embargo, los enunciados de las diferentes preguntas se plantean como aseveraciones, en vez de cuestionamientos (Sánchez et al., 2012). En todos los casos, las respuestas se formulan de forma tal que, los informantes respondan ágilmente para clasificar la situación en relación al grado de adopción de una práctica o insumo de una manera suficientemente sencilla. Esto reduce el margen de error en las respuestas.

Análisis estadísticos

Las investigaciones sociales proporcionan cuantiosa información por la diversidad de temas enfocados en ellas así como por el gran número de observaciones que integran las muestras (Poza, 2008). La técnica matemática que permite el análisis simultáneo de dos o más variables, la reducción de los datos, la descomposición en factores del fenómeno social, la clasificación y el ordenamiento de las unidades investigadas, es el análisis multivariado (INEI, 2002).Cada técnica multivariada tiene distintos fines y su aplicación depende de los objetivos e hipótesis a probar.


lack of normality through appropriate transformations to a particular variable (Steel et al., 1997). In contrast, multivariate normality implies univariate in the sense that a group of individual variables are normal, if the combination of these is also normal. That is, if a group of variables follows a normal multivariate distribution, then each of the variables has a regular univariate distribution (Hair et al., 1998). Therefore, to test multivariate normality turns more difficult to execute. To illustrate this first part, was applied a survey to barley producers where, randomly selected the following variables: time of knowing the planting system of twin row (V1), knowledge of the planter for the twin row system (V2), time to know the planter (V3), knowledge of the amount of seed recommended for the system (V4), time of knowing the recommended amount of seed (V5) and knowledge of the dammer diker (V6), respectively. For this group of variables, the null hypothesis was proposed that the six variables considered multivariate are not significantly different from a normal distribution.

According to Park (2008), univariate normality test for each of the six variables included in this example, was rejected according to the statistic Kolmogorov-Smirnov (D) with p= 0.01. This last result was consistent when the normality of these variables was considered collectively. Consequently, the data for these variables were transformed (normalized) to the square root of the original value plus 0.5 (Steel et al., 1997). With this transformation, was not rejected the null hypothesis with p= 0.089. That is, the six variables, now transformed and considered collectively are not significantly different to a normal distribution, and therefore, the transformed data can be analyzed collectively (Hair et al., 1998).

Principal component analysis

Principal component analysis (PCA) is a multivariate technique of synthesis information or reduction of the number of original variables involved in a study, preferably two or three explaining the total variation in the information without concern for a specific cluster of observations (Cruz et al., 1994). PCA maximizes the variation between the original variables, identifies trends in a set of data and eliminates redundancy in univariate analysis when multicollinearity is involved in the information (Iezzoni and Pritts, 1991). The new variables generated, uncorrelated with each other are called principal components. These latter will explain most of the total variance in the data (Broschat, 1979).

Análisis de normalidad multivariada

En el análisis de datos estadísticos, una de las asunciones fundamentales es que una variable aleatoria se distribuye normalmente (Park, 2008). Cuando se viola el supuesto de normalidad, la interpretación e inferencia sobre esta variable puede no ser válida ni fiable (Shapiro y Wilk, 1965). Sin embargo, probar la normalidad de una variable (análisis univariado) es relativamente fácil y existen varias formas de corregir la falta de normalidad a través de transformaciones apropiadas a una variable en particular (Steel et al., 1997). En contraste, la normalidad multivariada implica en el sentido univariado, que un grupo de variables individuales son normales, si la combinación de éstas es también normal. Es decir, si un grupo de variables sigue una distribución multivariadamente normal, entonces cada una de las variables tiene una distribución univariadamente normal (Hair et al., 1998). Por lo tanto, probar una normalidad multivariada resulta más difícil de ejecutar. Para ejemplificar esta primera parte, se utilizó una encuesta a productores de cebada de donde, al azar, se seleccionaron las siguientes variables: tiempo de conocer el sistema siembra en surcos doble hilera (V1), conocimiento de la sembradora para el sistema en surcos doble hilera (V2), tiempo de conocer la sembradora (V3), conocimiento de la cantidad de semilla recomendada para el sistema (V4), tiempo de conocer la cantidad de semilla recomendada (V5) y conocimiento de la pileteadora (V6), respectivamente. Para ese grupo de variables, la hipótesis nula se planteó que las seis variables consideradas multivariadamente no son significativamente diferentes de una distribución normal.

De acuerdo con Park (2008), la prueba de normalidad univariada para cada una de las seis variables incluidas en este ejemplo, fue rechazada según el estadístico de Kolmogorov-Smirnov (D) con p= 0.01. Este último resultado fue consistente cuando la normalidad de estas variables fue considerada colectivamente. Consecuentemente, los datos de estas variables fueron trasformados (normalizados) a la raíz cuadrada del valor original más 0.5 (Steel et al., 1997). Con esta transformación, no se rechazó la hipótesis nula con p= 0.089. Es decir, que las seis variables ahora transformadas y consideradas colectivamente no son significativamente diferentes a una distribución normal, y por lo tanto, los datos transformados pueden ser analizados colectivamente (Hair et al., 1998).


Análisis por componentes principales

El análisis de componentes principales (ACP) es una técnica multivariada de síntesis de información o reducción del número de variables originales involucradas en un estudio, preferiblemente dos o tres que expliquen el total de la variación en la información sin preocuparse por un agrupamiento específico de las observaciones (Cruz et al., 1994). El ACP maximiza la variación entre las variables originales, identifica tendencias en un grupo de datos y elimina redundancia en un análisis univariado cuando se involucra multicolinealidad en la información (Iezzoni y Pritts, 1991). Las nuevas variables generadas, no correlacionadas entre sí se denominan componentes principales. Estos últimos explicarán la mayor cantidad de la de la varianza total en los datos (Broschat, 1979).

Aplicación e interpretación

a) Matriz de correlación. El primer paso del ACP es ejecutar un análisis de correlación lineal simple entre todos los pares de variables de respuesta originales estandarizadas. Se seleccionaron las variables de la encuesta a productores de cebada que nos interesaban para el análisis, las cuales incluyeron el conocer, probar, adaptar, recomendar y adoptar. Para ejemplificarlo, se presenta la salida de las mismas seis variables cuya normalidad multivariada se probó en la sección anterior. En este caso se encontró una correlación de regular a buena entre las variables V1 y V3, V2 y V4, y V4 y V6. Las tres asociaciones indican una tendencia positiva (Cuadro 1). Por tanto, el análisis individual de estas variables se considera redundante, ya que las conclusiones serían similares para las variables. Mientras que las variables 5 y 6 presentaron una asociación regular pero negativa, es decir que mientras una de la variable incrementa su demisión, la otra la disminuye. Al efectuar el ACP, se espera que las variables con alta correlación sean incluidas en el mismo componente principal (CP).

b) Definición de componentes principales relevantes. Con base en la matiz de correlación, las variables originales son trasformadas a factores o componentes principales (CPs) las cuales son combinaciones lineales de las variables estandarizadas no correlacionadas (ortogonales). Preferiblemente en los dos o tres CPs se busca que todas las variables estandarizadas expliquen la mayor cantidad de la varianza del grupo de datos. Generalmente se incluyen aquellas CPs que tienen un valor raíz igual o mayor a 1. En el ejemplo, se indica que el primer CP aporta 44% de la

Application and interpretation

a) Correlation Matrix. The first step of PCA is to execute a simple linear correlation analysis between all pairs of standardized original response variables. Variables were selected from the survey to barley producers that interested us for analysis, which included knowledge, testing, adaptation, recommend and adopt. To illustrate, is presented the output of the same six variables whose multivariate normality was tested in the previous section. In this case was found a good correlation of regular to good between V1 and V3, V2 and V4, V4 and V6 variables. The three associations indicate a positive trend (Table 1). Therefore, the individual analysis of these variables is considered redundant, since the findings would be similar for the variables. While variables 5 and 6 showed regular association but negative, i.e. while one variable increases resignation the other decreases. By applying the PCA is expected that variables highly correlated are included in the same principal component (PC).

b) Definition of relevant principal components. Based on the correlation matrix, the original variables are to factors or to principal components (PCs), which are linear combinations of uncorrelated standardized variables (orthogonal). Preferably the two or three CPs is intended that all standardized variables explain the largest amount of variance of the data set. CPs generally includes those that have a root value equal or greater than 1. In the example, indicates that the first CP contributes 44% of the variance (proportion or percentage of the variance) and includes almost three CPs with a total variance of 87% (Table 2).

Variables de respuestaV1 V2 V3 V4 V5 V6

V1 1.00 -0.10 0.65 -0.09 0.14 -0.12V2 1.00 -0.22 0.87 -0.32 0.51V3 1.00 -0.18 -0.03 0.22V4 1.00 -0.29 0.60V5 1.00 -.57V6 1.00

Cuadro 1. Matriz de correlación entre variables de respuesta para medir la adopción de una innovación tecnológica.

Table 1. Correlation matrix between response variables to measure the adoption of a technological innovation.

Tiempo de conocer el sistema siembra en surcos doble hilera= (V1); conocimiento de la sembradora para el sistema en surcos doble hilera= (V2); tiempo de conocer la sembradora= (V3); conocimiento de la cantidad de semilla recomendada para el sistema= (V4); tiempo de conocer la cantidad de semilla recomendada= (V5); y conocimiento de la pileteadora= (V6).


c) Definition of relevant variables within each CP. Once defined that the first three CPs are the most important, it is necessary to locate each one of the original standardized variables within the CP. For this, root vectors are analyzed within each of the linear combinations of standardized variables and determining those of greater weight (Table 2).

Thus, the principal component 1 (PC 1) can be defined by the following equation:

CP1= -0.18(V1) + 0.53(V2) - 0.13(V3) + 0.54(V4) - 0.38(V5) + 0.48(V6)

In the first PC, the root vectors with higher value and positive, were associated with variables 2, 4 and 6; therefore, this multivariate was designated as "knowledge and technology assessment of twin row system", to abbreviate it as knowledge and technology assessment, and included the variables that had to do with knowledge and planting system assessment and individual technology components except row diking. The first PC explained 44% of the total variation.

In the second PC, the higher positive values were obtained by variables 1 and 3, were given the name of "knowledge, experimentation, adoption and economic result of the dammer diker", abbreviated as adoption and use of row diking, and included the variables that involved having information about this technology component and the

varianza (proporción o porcentaje de la varianza) e incluye casi tres CPs con una varianza total acumulada de 87% (Cuadro 2).

c) Definición de las variables relevantes dentro de cada CP. Una vez que se ha definido que los tres primeros CPs son los más importantes, es necesario ubicar cada una de las variables originales estandarizadas dentro del CP. Para esto se analiza los vectores raíz dentro de cada una de las combinaciones lineales de variables estandarizadas y determinar aquellas de mayor peso (Cuadro 2).

Así, el componente principal 1 (CP 1) se puede definir con la siguiente ecuación:

CP1= -0.18(V1) + 0.53(V2) - 0.13(V3) + 0.54(V4) - 0.38(V5) + 0.48(V6)

En el primer CP, los vectores raíz con mayor peso y positivos estuvieron asociados con las variables 2, 4 y 6; por lo tanto, esta multivariable fue designada como “conocimiento y evaluación de la tecnología de siembra en surcos doble hilera”, para abreviarla conocimiento y evaluación de la tecnología, e incluyó las variables que tuvieron que ver con el conocimiento y evaluación del sistema de siembra y los componentes tecnológicos individuales, excepto el pileteo. Este primer CP explicó 44% de la variación total.

En el segundo CP, los mayores pesos positivos fueron obtenidos por las variables 1 y 3, se le asignó el nombre de “conocimiento, experimentación, adopción y resultado económico de la pileteadora”, abreviada como adopción y uso del pileteo, e incluyó las variables que implicaron tener información sobre este componente tecnológico y el proceso de evaluación por el productor. Este segundo CP explicó 27% de la variación total. Los dos CPs explicaron 71% variación total; mientras que el CP·3 sólo contribuyó con 16% de la variación total y su valor raíz fue menor que 1. Por lo tanto, se usaron los dos primeros CPs para la interpretación gráfica con la cual se pudo diferenciar cuatro grupos de productores (Figura 1).

Análisis por aglomerados

El análisis por aglomerados (AA) es una técnica de análisis exploratorio de datos para resolver problemas de clasificación. El objetivo de esta herramienta consiste en ordenar objetos (personas, cosas, animales, plantas,

Vectores raízVariables CP 1 CP 2 CP 3V1* -0.18 0.62 0.39V2 0.53 -0.006 0.41V3 -0.13 0.71 -0.09V4 0.54 0.02 0.41V5 -0.38 -0.15 0.65V6 0.48 0.28 -.28Valores raíz 2.66 1.66 0.96Varianza explicada (%) 44 27 16

Cuadro 2. Vectores raíz o coeficientes para la combinación de variables que integran los componentes principales del 1 al 3.

Table 2. Root vectors or coefficients for the combination of variables that integrate the principal components 1 to 3.

*V1= tiempo de conocer el sistema siembra en surcos doble hilera; V2= conocimiento de la sembradora para el sistema en surcos doble hilera; V3= tiempo de conocer la sembradora; V4= conocimiento de la cantidad de semilla recomendada para el sistema; V5= tiempo de conocer la cantidad de semilla recomendada; V6= conocimiento de la pileteadora.


variables, etc.) en grupos (aglomerados) de forma que el grado de asociación (similitud) entre miembros del mismo aglomerado sea mayor que el grado de similitud entre miembros de otros aglomerados (Hair et al., 1998; Rencher, 2002). Es decir, cada aglomerado describe un conjunto de miembros con características similares, sin indicar en qué característica (s) son similares.

El AA es un método que permite descubrir asociaciones y estructuras en los datos que no son evidentes a priori pero que pueden ser útiles una vez que se han encontrado. Los resultados de un AA pueden contribuir a la definición formal de un esquema de clasificación tal como una taxonomía para un conjunto de objetos, sugerir modelos estadísticos para describir poblaciones, asignar nuevos individuos a las clases para diagnóstico e identificación, entre otros.

Se pueden encontrar dos tipos fundamentales de métodos de clasificación: jerárquicos y no jerárquicos (Rencher, 2002). En los primeros, la clasificación resultante tiene un número creciente de clases anidadas; mientras que en el segundo las clases no son anidadas. Los métodos pueden dividirse en aglomerativos y divisivos. En los primeros se parte de tantas clases como objetos tengan que clasificarse y en pasos sucesivos se obtiene clases de objetos similares. En el segundo se parte de una clase única formada por todos los objetos que se van dividiendo en clases sucesivamente. En este documento se describe fundamentalmente el método jerárquico aglomerativo.

En forma general, se anotan los pasos requeridos para una clasificación jerárquica de la siguiente manera:

a) decidir qué datos se colectarán en el aa para cada uno de los casos. Generalmente, se toma un número grande de variables todas del mismo tipo (continuas, categóricas, etc.) o dos variables como mínimo, ya que es difícil procesar distintas escalas; b) elegir una medida de la distancia entre los objetos a clasificar, que serán los aglomerados o clases iníciales. Para ello, existen multitud de métodos como son: ward, averange, vecino más próximo, vinculación inter-grupos, entre otros; c) identificar qué aglomerados u objetos son más similares; d) unir aglomerados en un nuevo aglomerado que tenga al menos 2 objetos, de forma que el número de aglomerados irá decreciendo; e) calcular la distancia entre un nuevo aglomerado y el resto; y f) repetir desde el paso tres hasta que todos los objetos formen un solo aglomerado.

evaluation process for the producer. This second PC explained 27% of the total variation. The two CPs l explained 71% of total variation; while the PC·3 only contributed 16% of the total variation and its root value was less than 1. Therefore, the first two CPs were used for graph interpretation, from which were able to differentiate four groups of producers (Figure 1).

Cluster analysis

Cluster analysis (CA) is a technique for exploratory data analysis to solve classification problems. The purpose of this tool consists to arrange objects (persons, objects, animals, plants, variables, etc.) into groups (clusters), so that the association degree (similarity) between members of the same cluster is higher than the degree of similarity between members of other clusters (Hair et al., 1998; Rencher, 2002). That is, each cluster describes a set of members with similar characteristics, without indicating what characteristics are similar.

CA is a method that allows discovering associations and structures in data that are not obvious a priori, but may be useful once found. The results of CA can contribute to the formal definition of a classification scheme such as taxonomy for a set of objects, suggesting statistical models to describe populations, assign new individuals to diagnostic classes and identification, among others.

Figura 1. Agrupación de productores adoptantes de la tecnología por las variables conocimiento y evaluación de la tecnología, y adopción y uso del pileteo.

Figure 1. Producers group adopters of technology by variables of knowledge and technology, assessment and adoption and use of row diking.

Adopción y uso del pileteo

Con

ocim

ient

ol y

eval

uaci

ón d

e la t

ecno

logí

a

8

6

4

2

0

-2

-4

-6

-8

-10

-12-10 -8 - 6 -4 -2 0 2 4 6

IV I

III II

Alto conocimiento con uso de pileteoAlto conocimiento sin uso de pileteoBajo conocimiento con uso de pileteoBajo conocimiento sin uso de pileteo


There can be found two fundamental methods of classification: hierarchical and non-hierarchical (Rencher, 2002). In the hierarchical, the resulting classification has an increasing number of nested classes; whereas in the non-hierarchical class are not nested. The methods can be divided into cluster and divisive. In the cluster, it starts from many classes as objects have to be classified and in successive steps are obtained similar object classes. The divisive starts from a unique class formed of all objects to be divided into classes on. This paper mainly describes the hierarchical clustering method.

In general, the steps required are entered for a hierarchical classification as follows:

a) Decide what data will be collected in the CA for each of the cases. Generally, a large number of variables, all of the same type are taken (continuous, categorical, etc.) or two variables at a minimum, as it is difficult to process different scales; b) choose a measure of the distance between the objects to be classified, that will be the clusters or initial class. For this, there are many methods, such as: ward, average, nearest neighbor, link between-groups, among others; c) identifying which clusters or objects are alike; d) cluster attach into a new cluster having at least 2 items so that the number of clusters will decrease; e) to calculate the distance between a new cluster and the rest; and f) repeating from step three until all objects form a single cluster.

To measure similarity between two objects, different methods are used; one of the most used is the Euclidean distance. The Euclidean distance is the interval between two points in a Euclidean space, which is deduced from the Pythagorean Theorem.

Para medir la similitud entre dos objetos, se usan diferentes métodos, uno de los más usados es la distancia euclidiana. La distancia euclidiana es el intervalo entre dos puntos en un espacio euclidiano, la cual se deduce a partir del teorema de Pitágoras.


El resultado del Sistema de Análisis Estadístico (SAS) incluye dos aspectos: la historia del aglomerado y el número de aglomerados que se formaron con una base de datos. Estos dos aspectos se ejemplifican con el estudio de adopción para el sistema de siembra en surcos doble hilera con productores de cebada de temporal en el estado de Zacatecas.

a) Historia del conglomerado. En el programa SAS usando la declaración PROC CLUSTER, al inicio de la salida del resultado se obtiene el historial del aglomerado. A través de éste se puede llevar a cabo el seguimiento en la formación de aglomerados de productores de cebada encuestados en el proceso de adopción de la tecnología del sistema de siembra en surcos doble hilera.

b) Definición de aglomerados relevantes. La representación gráfica del agrupamiento se hace a través de un dendograma (Figura 2). En el eje de la X se anotan todos los sujetos (productores); mientras que en el eje de Y, se anota la distancia promedio entre productores. Si en el dendograma se coloca una línea horizontal paralelo al eje de X, será posible definir el número de aglomerados, los productores incluidos en cada aglomerado e identificar las variables que hicieron diferentes a los grupos. El primer criterio integra tres aglomerados y el segundo integra ocho grupos de productores, de acuerdo con la altura a la que se dibuja la línea horizontal (Figura 2).

Figura 2. Dendograma para productores usuarios y no usuarios de la tecnología de siembra en surcos doble hilera con pileteo para cebada maltera en el estado de Zacatecas, México.

Figure 2. Dendogram for users and non-users producers of the twin bed technology with row diking for malting barley in the state of Zacatecas, Mexico.

Dis

tanc

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Análisis de Cluster cebada

Nombre de la observación o conglomerado

1.50

1.25

1

0.75

0.50

0.25

0

A BC

12 34 56 7 8

OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOBB BBBBBBBBBB BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB 12 17 84 77 88 11 34 17 22 32 5 134 13 4 4 4 16 48 19 1 1 89 11 55 24 6 3 58 797 1 1 2 1 2 2 3 5 8 1 19 1 3 6 7 3 486 1 12 11 1 15 1 3 66 5 7 8 9 9 16 1 17 586 78 12 11 34 54 156 7 56 11 19 19 19 19 1 12 11 19 11 3 16 15 76 02 86 22 4 39 17 96 82 95 4 90 79 0 302 35 200 207 41 429 68 11 25 25 4 11 70 42 78 109 0 04 3 3 0 1 9 1 56 7 8 8 30 1 0 8 2 2 37 5 4 1 278 13 0 3 6 0 2 15 63 1 0 1 2 42 9 08 35 0 16 13 16 2 33 23 39 6 6 2 55 0 35 1 34 50 7 8 0 4 44 0 96 7 1 7 2 89 11 2 83 2


Con este análisis se pueden definir dos grandes grupos de productores, los adoptantes (aglomerado A) y los no adoptantes (aglomerado B) de la innovación tecnológica, además de un grupo atípico (aglomerado C) (Figura 2). Otra alternativa podría ser declarando ocho grupos de productores, cinco dentro de los adoptantes y otros tres grupos en los no adoptantes. La decisión sobre el número óptimo de aglomerados es subjetiva, especialmente cuando se incrementa el número de objetos. En este sentido, la experiencia del investigador es clave para definir los aglomerados o grupos de objetos relevantes.

Correlación canónica

El análisis de correlación canónica (ACC) es un método de análisis multivariante desarrollado por Hotelling (1936). El objetivo de ACC es buscar las asociaciones y relaciones que puede haber entre dos grupos de variables y la validez de las mismas (Rencher, 1992). A diferencia de la correlación múltiple, el ACC estandariza las variables originales y luego correlaciona variables de dos grupos de variables (Rencher, 1988; Manly, 1986). Es decir, el ACC examina la relación lineal entre un grupo de variables, X, y un grupo de variables Y. La técnica consiste en encontrar una combinación lineal de las variables X, conocida ahora como variable V (V1=b1X1+b2X2+...+bpXp) y otra combinación lineal de las variables Y, conocida como variable U (U1=a1Y1+a2Y2+...+aqYq), de tal manera que la correlación entre U y V sea máxima (Hardoon et al., 2003).

Después, podría ser necesario encontrar otras dos combinaciones lineales para cada grupo de variable V2 y U2, que tenga correlación máxima, pero menor a la primera, y así sucesivamente se encuentran un conjunto de combinaciones lineales para cada grupo de variables que presenten correlación entre las diferentes Us y Vs (Vicario et al., 1989). Estas combinaciones lineales se denominan variables canónicas, y las correlaciones entre los correspondientes pares de variables canónicas se denominan correlaciones canónicas (Hair et al., 1998).

Después se interpretan las cargas canónicas para determinar la importancia de cada variable en cada función canónica. Las cargas canónicas reflejan la varianza que la variable observada comparte con el valor teórico canónico. Este análisis resulta similar al de componentes principales, en donde de acuerdo con el autovalor (valor raíz), se seleccionan aquellas variables con mayor peso dentro de cada variable canónica y se le asigna un nombre genérico.


The result of the Statistical Analysis System (SAS) includes two aspects: the history of the cluster and the number of clusters that were formed with a database. These two aspects are exemplified by the study of adoption for twin bed planting system with barley producers under rainfed conditions in the state of Zacatecas.

a) Cluster history. In SAS using the PROC CLUSTER statement at the beginning of the output result is obtained the history of the cluster. Through this, it can be carry out the monitoring in the formation of clusters of surveyed barley producers in the process of technology adoption for the twin bed planting system.

b) Defining relevant clusters. The graphical representation of the cluster is done through a dendrogram (Figure 2). On the X axis are noted all subjects (producers), while in the Y axis, note the average distance between producers. If in the dendrogram is placed a horizontal line parallel to the X axis, will be possible to define the number of clusters, the producers included in each cluster and identify the variables that made different the groups. The first criterion integrates three clusters and the second integrates eight groups of producers, according to the height at which the horizontal line is drawn (Figure 2).

With this analysis can be defined two groups of producers, adopters (Cluster A) and non-adopters (cluster B) of technological innovation, plus an atypical group (cluster C) (Figure 2). Another alternative could be declaring eight groups of producers, five in the adopters and other three in the non-adopters groups. The decision on the optimal number of clusters is subjective, especially when the number of objects increases. In this sense, the experience of the researcher is key defining the clusters or groups of relevant objects.

Canonical correlation

The canonical correlation analysis (CCA) is a multivariate analysis method developed by Hotelling (1936). The objective of a CCA is to find the associations and relations that can exist between two groups of variables and their validity (Rencher, 1992). Unlike the multiple correlations, CCA standardizes the original variables and then correlates variables of two group variables (Rencher, 1988; Manly, 1986). That is, CCA examines the linear relationship between a set of X variables, and a group of Y variables. The



El procedimiento e interpretación del ACC se ejemplifica con datos recabados en un estudio de adopción de innovaciones tecnológicas en cebada con productores de Zacatecas (Sánchez y Rumayor, 2011). El primer grupo incluyó diez variables (V13, V14,…, V22) que describieron los componentes de adopción tecnológica. Éstas fueron designadas como variables “X” .En el segundo grupo de datos se consideraron seis variables que definieron los beneficios económicos percibidos por los productores al adoptar la innovación (V7,…,V12). Éstas se designaron como variables “Y”. A través del ACC, las variables “X” y “Y” se convertirán en variables “V” y “U”, respectivamente (Hardoon et al., 2003).

a) Correlación dentro de variables X y Y. Las variables originales (no estandarizadas) de adopción tecnológica (X) mostraron una asociación positiva de regular a buena (r= 0.51 – r= 0.87) entre ellas, excepto por el bajo coeficiente de correlación entre las variables V7 con V14 (r= 0.21), V9 con V14 (r= 0.35), V10 con V14 (r= 0.27), V11 con V12 (r= 0.37), V11 con V14 (r= 0.15), V14 con V15 (r= 0.32) y V14 con V16 (r= 0.42). En contraste, la asociación entre variables originales de beneficios económicos (Y), en términos generales, fue positiva y buena (r= 0.63 – r= 0.91).

b) Correlación entre variables X y Y. La asociación entre variables de adopción tecnológica y beneficios económicos mostraron una correlación de regular a moderadamente alta y positiva, excepto por la correlación entre las variables V14 y V18, V14 con V20 y V22, y V12 y V21, cuyos coeficientes fueron moderadamente bajos y positivos (Cuadro 3).

technique consists in finding a linear combination of the X variables, now known as the variable V (V1 = b1X1 + b2x2 + ... + bpXp) and other linear combination of the Y variables, known as variable U (U1 = a1Y1 + a2Y2+… + aqYq), so that the correlation between U and V is a maximum (Hardoon et al., 2003).

Then, it may be necessary to find two other linear combinations for each group of V2 and U2, having maximum correlation, but less than the first, and so on are found a set of linear combinations for each set of variables presenting correlation between the different Us and Vs (Vicario et al., 1989). These linear combinations are called canonical variables, and correlations between corresponding pairs of canonical variables are called canonical correlations (Hair et al., 1998).

Afterwards the canonical loadings are interpreted to determine the importance of each variable in each canonical function. Canonical loading reflect the variance that the observed variable shares with the canonical theoretical value. This analysis is similar to principal components, where according to the eigenvalue (root value), are selected those variables with higher weight within each canonical variable and assigned a generic name.


The procedure and interpretation of CCA is exemplified with data collected in a study of adoption of technological innovations in barley producers from Zacatecas (Sanchez and Rumayor, 2011). The first group included ten variables (V13, V14, ..., V22) which described the components of technological adoption. These variables were designated as

Adopción Beneficios económicos (Y)Tecnológica (X) V17 V18 V19 V20 V21 V22V7 0.67 0.64 0.66 0.62 0.53 0.59V8 0.51 0.64 0.71 0.68 0.57 0.74V9 0.78 0.85 0.87 0.87 0.72 0.90V10 0.60 0.74 0.67 0.78 0.71 0.75V11 0.74 0.66 0.71 0.61 0.56 0.73V12 0.48 0.60 0.66 0.60 0.43 0.63V13 0.78 0.76 0.77 0.73 0.50 0.78V14 0.16 0.34 0.47 0.38 0.40 0.43V15 0.84 0.70 0.82 0.71 0.57 0.69V16 0.63 0.68 0.74 0.68 0.48 0.75

Cuadro 3. Coeficientes de correlación entre variables originales de adopción tecnológica y beneficios económicos. Table 3. Correlation coefficients between original variables of technological adoption and economic benefits.


c) Correlación canónica y prueba de hipótesis. Los dos primeros pares de correlaciones canónicas generaron coeficientes de correlación altos y positivos. Aún cuando ambos fueron significativos (p= 0.0001), el primero explicó, en términos de regresión, 94% de la variación de las variables de beneficios económicos con respecto a las variables de adopción tecnológica (Cuadro 4). Esto último fue apoyado por el valor propio que para ambos pares de correlaciones canónicas fueron 79% y 13%, respectivamente.

Correlación canónica. Con base en los coeficientes de correlación canónica estandarizados (CCCE), la primera variable canónica de adopción tecnológica (adopción 1) estuvo positivamente dominada por las variables V7 (CCCE= 0.50) y V9 (CCCE= 0.82), lo cual se confirmó con sus correspondientes coeficientes de correlación (r) entre las variables originales y su variable canónica estandarizada (r= 0.68 y r= 0.96 para V7 y V9, respectivamente). En contraste, la primera variable canónica de beneficios económicos (beneficios económicos 1) fue dominada por la variable V22 (CCCE= 0.50), lo cual fue confirmando con un alto y positivo valor de correlación (r= 0.96). Finalmente, la Figura 3 muestra que la adopción tecnológica influye positivamente en beneficios económicos. Los puntos que se observan en el lado izquierdo de la gráfica son productores con baja adopción de tecnología, y por lo tanto, con bajos beneficios económicos; mientras que lo opuesto se observa en el lado derecho de la Figura 3.

Conclusiones

El protocolo propuesto puede seguirlo cualquier investigador con interés en llevar a cabo estudios de adopción. La aplicación de este tipo de análisis depende de los objetivos

"X". In the second set of data were considered six variables that defined the economic benefits received by producers to adopt the innovation (V7, ..., V12). These variables were designated as "Y". Through CCA, the "X" and "Y" variables will become "V" and "U" respectively (Hardoon et al., 2003).

a) Correlation within variables X and Y. The original variables (not standardized) of technology adoption (X) showed a positive association of fair to good (r= 0.51 - r= 0.87) between them, except for the low coefficient of correlation between the variables V7 with V14 (r= 0.21 ), V9 with V14 (r= 0.35), V10 with V14 (r= 0.27), V11 with V12 (r= 0.37), V11 with V14 (r= 0.15), V14 with V15 (r= 0.32) and V14 with V16 (r= .42). In contrast, the association between the original variables and economic benefits (Y), overall, were positive and good (r= 0.63 - r= 0.91).

b) Correlation between variables X and Y. The association between variables of technological adoption and economic benefits showed a correlation of regular to moderately high and positive, except for the correlation between variables V14 and V18, V14 with V20 and V22, and V12 and V21, whose coefficients were moderately low and positive (Table 3).

c) Canonical correlation and hypothesis testing. The first two pairs of canonical correlations generated high and positive correlation coefficients. Although both were significant (p= 0.0001), the first explained, in terms of regression, 94% of the variation in economic benefits variables regarding technology adoption variables (Table 4). The latter was supported by the eigenvalue that for both pairs of canonical correlations were 79% and 13%, respectively.

a) Canonical correlation. Based on the standardized canonical correlation coeff icients (SCCC), the f irst canonical variable of technological adoption (adoption 1) was positively dominated by variables V7 (SCCC= 0.50) and V9 (SCCC= 0.82), which was confirmed with its corresponding correlation coefficients (r) between the original variables and standardized canonical variable (r= 0.68 and r= 0.96 for V7 and V9, respectively). In contrast, the first canonical variable of economic benefits (economic benefits 1) was dominated by the variable V22 (SCCC= 0.50), which was confirmed with a high and positive correlation (r = .96). Finally, Figure 3 shows that the technology adoption positively influences economic benefits. The dots observed on the left side of the graph are producers with low technology adoption and therefore low economic benefit; whereas the opposite is observed on the right side of Figure 3.

Variablescanónica

r r2 gl Fc Significación

1 0.97 0.94 60 19.41 0.0012 0.86 0.74 45 9.47 0001

Cuadro 4. Correlación canónica (r), regresión canónica (r2), grados de libertad (gl) y F calculada (Fc) y significación asociada a los dos primeros pares de variables canónicas.

Table 4. Canonical correlation (r), canonical regression (r2), degrees of freedom (df) and F calculated (Fc) and significance associated with the first two pairs of canonical variables.


Conclusions

The proposed protocol can be followed by any researcher interested in conducting studies of adoption. The application of this type of analysis depends on the objectives and hypotheses on a particular research. Also, the use of multivariate techniques will depend on technological innovation, scale used, class diversity among variables and the judgment of the researcher.

It is expected that the proposed methodology, the researchers dedicated to this area of research, will have a strategy for the survey design, definition of a scale and statistical analysis techniques in addition to the univariate.

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e hipótesis plateados en una investigación en particular. También, el uso de las técnicas multivariadas dependerá de la innovación tecnológica, escala utilizada, de la diversidad de clases entre variables y el juicio del investigador.

Se espera que con la metodología propuesta, los investigadores dedicados a esta área de investigación, dispongan de una estrategia para el diseño de encuestas, definición de una escala y técnicas de análisis estadísticas adicionales a las univariadas.

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Ben

efic

ios e

conó

mic

os 1

4

3

2

1

0

-1-1 0 1 2 3 4

Adopción tecnológica 1

Figura 3. Variables canónicas adopción tecnológica 1 y beneficios económicos 1 generadas de un estudio de adopción de innovaciones tecnológicas para cebada de productores de Zacatecas (Sánchez y Rumayor, 2011)

Figure 3. Canonical variables for technological adoption 1 and economic benefits generated from a study of adoption of technological innovations for barley producers from Zacatecas (Sánchez and Rumayor, 2011).


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Germinación y características de plántulas de variedades de albahaca (Ocimum basilicum L.) sometidas a estrés salino*

Germination and seedling traits of basil varieties (Ocimum basilicum L.) under salt stress

Juan José Reyes-Pérez1, Bernardo Murillo-Amador1§, Alejandra Nieto-Garibay1, Enrique Troyo-Diéguez1, Inés María Reynaldo-Escobar2 y Edgar Omar Rueda-Puente3

1Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste S. C, Domicilio fiscal: Instituto Politécnico Nacional # 195, Colonia: Playa Palo de Santa Rita Sur, La Paz, Baja California Sur, México. C. P. 23096. Tel. +52-612-123-84-84. Ext. 3440. Directo: 123-84-40. Fax. +52-612-123-85-25. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, Mayabeque, Cuba. Gaveta Postal No. 1, San José de las Lajas. C. P. 32700. Tel. +53 47 863867. ([email protected]). 3 Universidad de Sonora, Carretera Bahía de Kino, km. 21. Apdo. Postal 305. Hermosillo, Sonora, México. ([email protected]). §Autor de correspondencia: [email protected].


Aceptado: mayo de 2013

Resumen

La albahaca (Ocimum basilicum L.) es una especie que presenta variabilidad en la tolerancia a distintos tipos de estrés abiótico y se considera una planta sensible a la salinidad en las etapas iniciales de su crecimiento. El objetivo del presente estudio fue determinar el efecto de la salinidad en la germinación de albahaca. Veinte variedades se sometieron a tres concentraciones de NaCl (0, 50 y 100 mM) en un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones. El trabajo se desarrolló en cámara de germinación. Las variables que se midieron fueron tasa y porcentaje de germinación, longitud de radícula, altura de plántula, biomasa fresca y seca de radícula y parte aérea. Los resultados evidenciaron que las variedades Sweet Dani, Red Rubin, Genovese Italian, Mrs Burns, Cinnamon, Emily y Dolly tuvieron una mejor respuesta en las variables germinación, tasa de germinación, longitud de radícula, altura de plántula, biomasa fresca y seca de radícula y parte aérea. Se discute la respuesta diferencial entre las variedades al someterlas a diferentes niveles de NaCl.

Palabras claves: agricultura en zonas áridas, biomasa, NaCl, tasa de germinación.

Abstract

Basil (Ocimum basilicum L.) is a species that has variability in tolerance to different abiotic stress and is considered a sensitive plant to salinity in the early stages of its growth. The objective of this study was to determine the effect of salinity on basil germination. Twenty varieties were subjected to three NaCl concentrations (0, 50 and 100 mM) in a completely randomized design with four replications. The study was developed in a germination chamber. The variables measured were rate and percentage of germination, radicle length, seedling height, fresh and dry biomass of radicle and shoot. The results showed that Sweet Dani, Red Rubin, Genovese Italian, Mrs Burns, Cinnamon, Emily and Dolly varieties had a better response in germination, germination rate, radicle length, seedling height, fresh and dry biomass radicle and shoot variables. It is discussed the differential response between varieties when subjected to different levels of NaCl.

Key words: agriculture in arid zones, biomass, NaCl, germination rate.

Juan José Reyes-Pérez et al.870 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Introducción

Uno de los principales problemas a los que se enfrenta la agricultura prácticamente en todo el mundo es la salinidad (Chen et al., 2008) ya que ésta afecta las funciones de la planta (Hoque et al., 2008). En las regiones áridas y semiáridas, la salinidad es considerada como principal factor ambiental limitante de la productividad vegetal (Tester, 2003). La salinidad reduce la absorción de agua y disminuye el crecimiento (Munns, 2002). Las concentraciones mayores de sales en la solución externa de las células provoca sequía osmótica, toxicidad por absorción excesiva de Na y Cl, así como un desbalance nutrimental (Trinchant et al., 2004; Karimi et al., 2005). La tolerancia a la salinidad es incompatible con variables cuantitativas, como tasa grande de crecimiento o producción de biomasa, por lo que han realizado investigaciones en las que se evalúan variedades en condiciones salinas (Grieve et al., 1999).

La agricultura científica inició en el decenio de 1950 con estudios sobre la tolerancia de las plantas a la salinidad (Ayers et al., 1952; Bernstein y Hayward, 1958; Mehta y Desai, 1959); por lo que, existe interés para trabajar en el tema (Pessarakli, 1999). Especies de trigos tolerantes a la salinidad se han cultivado con la finalidad de recuperar suelos salinos (González et al., 2002); cianobacterias fijadoras de nitrógeno tolerantes a salinidad, se utilizan para recuperar y mejorar suelos salinos (Apte y Thomas, 1997); asimismo, especies perennes se adaptan con propósitos de rehabilitación de suelos salinos (De Villiers et al., 1997).

Por su parte Lombardo y Saladino (1997) evaluaron el efecto de la salinidad en la germinación de hortalizas (Cichorium endivia L., Chicorium intybus L., Daucus carota L. y Petroselinum crispum L.), de forrajes (Trifolium alexandrinum L., Vicia sativa L., Medicago sativa L., Hedysarum coronarium L. y Lens culinaris L.) y encontraron que conforme la conductividad eléctrica se incrementó, la germinación disminuyó. Mientras que Said-Alah et al. (2010) estudiaron el efecto de la salinidad en el contenido de aceites esenciales en albahaca, pero no determinaron tolerancia o sensibilidad en las variedades.

La sustitución o reemplazo de cultivos sensibles a la salinidad con cultivos tolerantes es una estrategia para enfrentar a la salinidad (Shannon, 1996). Sin embargo, la diferencia a la tolerancia a la salinidad entre especies de plantas en el crecimiento, es de suma importancia para la investigación

Introduction

One of the main problems facing agriculture around the world is salinity (Chen et al., 2008) as it affects the functions of the plant (Hoque et al., 2008). In arid and semi-arid regions, salinity is considered as the main environmental factor limiting plant productivity (Tester, 2003). Salinity reduces water absorption and growth (Munns, 2002). Higher concentrations of salts in the external solution of the cells causes osmotic drought, toxicity by excessive absorption of Na and Cl, and a nutrient imbalance (Trinchant et al., 2004; Karimi et al., 2005). Tolerance to salinity is incompatible with quantitative variables such as growth rate and biomass production, for which has been done research to evaluate varieties under saline conditions (Grieve et al., 1999).

Scientific agriculture began in the 1950s with studies on plant tolerance to salinity (Ayers et al., 1952, Bernstein and Hayward, 1958; Mehta and Desai, 1959); thus, there is an interest to work in the subject (Pessarakli, 1999). Wheat species, tolerant to salt have been grown for the purpose of recovering saline soils (González et al., 2002); nitrogen-fixing cyanobacteria tolerant to salinity are used to recover and improve saline soils (Apte and Thomas, 1997); also perennial species adapt in order to rehab saline soils (De Villiers et al., 1997).

Meanwhile Lombardo and Saladin (1997) evaluated the effect of salinity on germination of vegetables (Cichorium endivia L., Cichorium intybus L., Daucus carota L. and Petroselinum crispum L.), fodder (Trifolium alexandrinum L., Vicia sativa L., Medicago sativa L., Hedysarum coronarium L. and Lens culinaris L.) and found that as the electrical conductivity increased, germination decreased. While Said-Allah et al. (2010) studied the effect of salinity on the content of essential oils in basil, but did not determine tolerance or sensitivity in varieties.

Substitution or replacement of sensitive crops to salinity with tolerant crops is a strategy to face salinity (Shannon, 1996). However, the difference in salinity tolerance among plant species in growth, is very important for research and which is not fully understood (Pessarakli, 1999), thus identify species tolerant or moderately tolerant salinity is a necessity.

Germinación y características de plántulas de variedades de albahaca (Ocimum basilicum L.) sometidas a estrés salino 871

y la cual no está del todo entendida (Pessarakli, 1999), por lo que identificar especies tolerantes o moderadamente tolerantes a la salinidad es una necesidad.

Las plantas aromáticas como la albahaca son económicamente importantes en el mundo, por la demanda en los mercados. La albahaca es una planta cuyo aceite se utiliza en alimentos, perfumería e industria médica. Por lo tanto, es una fuente de compuestos de aroma, con actividades biológicas y propiedades antioxidantes (Lee et al., 2005). En México, la albahaca se cultiva en regiones con clima cálido, semicálido, seco, semiseco y templado; se realiza junto con otras especies aromáticas y hortalizas y se vende en centros comerciales como planta fresca.

El cultivo de albahaca orgánica es económicamente rentable y Baja California Sur es el principal Estado del país exportador a Estados Unidos de América y a otros países (Bermúdez, 2005). El objetivo del presente estudio fue determinar el efecto del estrés salino en la germinación y crecimiento de plántulas de variedades de albahaca para establecer posibles diferencias que permitan considerarlo como criterio en la selección de material genético tolerante y sensible al estrés salino.


El experimento se realizó en el laboratorio de Fisiotecnia Vegetal del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, México. Se utilizaron 20 variedades: Sweet Dani, Lemon, Sweet Genovese, Siam Queen, Red Rubin, Thai, Dark Opal, Spicy Glove, Licorice, Cinnamon, Mrs Buns, Purple Ruffles, Lettuce Leaf, Italian Large Leaf, Genovese, Dolly, Emily, Genovese Italian, Dolce Vita Blend y Napoletano. Todas las variedades se adquirieron en el extranjero (EE.UU) y no se cuenta con información sobre la tolerancia o sensibilidad a la salinidad. Previamente se realizó una prueba de germinación sin incluir los tratamientos de NaCl (ISTA, 1999). El experimento se estableció en un diseño completamente al azar con arreglo factorial considerando las variedades como factor A y los tratamientos salinos como factor B, con cuatro repeticiones de 30 semillas cada una. Los tratamientos salinos fueron 0, 50, y 100 mM de NaCl. Cajas Petri de 150 x 15 mm con lámina de papel de filtro se utilizaron como sustrato. Posteriormente 25 mL de solución salina se aplicaron a cada caja Petri, correspondiente a cada tratamiento; para el tratamiento control se utilizó agua

Aromatic herbs such as basil are economically important in the world, by its demand in the market Basil is a plant whose oil is used in foods, perfumes and medical industry. Therefore, a source of aroma compounds with antioxidant properties and biological activities (Lee et al., 2005). In Mexico, basil is grown in regions with warm, semi dry, dry and mild climate; is grown along other aromatic spices and vegetables and sold in malls as fresh plant.

The organic basil crop is economically profitable and Baja California Sur is the main exporter to the United States of America and other countries (Bermúdez, 2005). The objective of this study was to determine the effect of salt stress on germination and seedling growth in basil varieties to establish possible differences allowing consider as a criterion in the selection of genetic material tolerant and sensitive to salt stress.


The experiment was conducted in the laboratory of Vegetal Physiology in the Biological Research Center of the Northwest, Mexico. 20 varieties were used: Sweet Dani, Lemon, Sweet Genovese, Siam Queen, Red Rubin, Thai, Dark Opal, Spicy Glove, Licorice, Cinnamon, Mrs Buns, Purple Ruffles, Lettuce Leaf, Italian Large Leaf, Genovese, Dolly, Emily, Genovese Italian, Dolce Vita Blend and Napoletano. All varieties were acquired abroad (U.S.) and there is no information on the tolerance or sensitivity to salinity. Previously was performed a germination test excluding NaCl treatments (ISTA, 1999). The experiment was established in a completely randomized design with factorial arrangement considering varieties as factor A and saline treatments as factor B with four replicates of 30 seeds each. Saline treatments were 0, 50, and 100 mM NaCl. Petri dish of 150 x 15 mm with a sheet of filter paper was used as substrate. Subsequently 25 mL of saline solution were applied to each Petri dish corresponding to each treatment; for the control treatment was used distilled water. The Petri dishes with the seeds inside were incubated in a germination chamber (Lumistell, IES-OS model, series 1408-88-01) at a temperature of 25 ± 1 °C, 80% humidity and 12 h of continuous light.

Germination was recorded daily and the final percentage was determined at day seven. Germination rate was calculated with the equation of Maguire (1962): M = n1/t1


destilada. Las cajas Petri con las semillas dentro, se incubaron en una cámara de germinación (Lumistell, modelo IES-OS, serie 1408-88-01) a una temperatura de 25±1 °C, 80% de humedad y 12 h de luz continua.

La germinación se registró diariamente y el porcentaje final se determinó a los siete días. La tasa de germinación se calculó con la ecuación de Maguire (1962): M= n1/t1 + n2/t2 +…n30/t7; donde n1, n2,… n30 son el número de semillas germinadas en los tiempos t1, t2,… t7 (hasta los siete días). Las semillas germinadas se mantuvieron por 14 días y se seleccionaron al azar 10 plántulas por repetición. A cada plántula se le midió longitud de radícula y de parte aérea, peso fresco y seco de radícula y de parte aérea, utilizando una balanza analítica (Mettler Toledo, modelo AG204).

Los tejidos vegetales se colocaron en bolsas de papel y se introdujeron en una estufa de secado (Shel-Lab, modelo FX-5, serie-1000203) a una temperatura de 80 °C durante 72 h hasta peso constante. Análisis de varianza y comparaciones múltiples de medias (Scheffe, p= 0.05) se realizaron con el programa Statistica v. 10.0 para Windows (StatSoft, Inc., 2011). El porcentaje de germinación se transformó mediante la fórmula Arc sen √x (Little y Hills, 1989; Steel y Torrie, 1995).


Tasa y porcentaje de germinación. Considerando sólo el factor de interacción de variedades*salinidad para porcentaje (F38,180=3.7, p≤ 0.000001) y tasa de germinación (F38,180= 7.04; p≤ 0.000001), se observa en el Cuadro 1 que las variedades exhibieron valores mayores de porcentaje y tasa de germinación en la concentración de 0 mM de NaCl y valores menores en 50 y 100 mM de NaCl. Los resultados indican una reducción en porcentaje y tasa de germinación a partir de la concentración de 50 mM NaCl, como lo reportan Camejo y Torres (2001) quienes encontraron que conforme se incrementan la salinidad a partir de 50 hasta 100 mM de NaCl, la tasa y el porcentaje de germinación de tomate se reduce.

Los resultados del presente estudio coinciden con Jones (1986) quien reportó que la tolerancia a la salinidad en la etapa de germinación es una habilidad de las semillas para tolerar sales solubles que disminuyen el potencial hídrico, por lo que las semillas deben generar suficiente potencial osmótico para mejorar el estatus hídrico de los embriones y permitir su crecimiento. En éste estudio, el retraso en la

+ n2/t2 + ...n30/t7; where n1, n2 ... n30 are the number of seeds germinated at times t1, t2, t7 ... (to seven days). The germinated seeds were kept 14 days and randomly selected 10 seedlings per replicate. Each seedling was measured radicle length and shoot, fresh and dry weight of radicle and shoot, using an analytical balance (Mettler Toledo, model AG204).

Plant tissues were placed in paper bags and placed in a drying oven (Shel-Lab, model FX-5, series-1000203) at a temperature of 80 °C for 72 h to constant weight. Analysis of variance and multiple comparisons of means (Scheffe, p= 0.05) were made with the program Statistica v. 10.0 for Windows (StatSoft, Inc., 2011). The germination percentage was transformed using the formula arcsin √ x (Little and Hills, 1989; Steel and Torrie, 1995).

Results and discussion

Rate and percentage of germination. Considering only the interaction factor of varieties * salinity for percentage (F38,180= 3.7, p≤ 0.000001) and germination rate (F38,180= 7.04, p≤ 0.000001), in Table 1 note that the varieties exhibited higher values of percentage and germination rate at concentration 0 mM of NaCl and lower values in 50 and 100 mM NaCl. The results indicate a decrease in percentage and germination rate from the concentration of 50 mM NaCl, as reported by Camejo and Torres (2001) who found that as the salinity increases from 50 to 100 mM NaCl, the rate and germination percentage of tomato is reduced.

The results of this study match with Jones (1986) who reported that tolerance to salinity at germination stage is an ability of seeds to tolerate soluble salts that lower water potential, so seeds must generate enough osmotic potential to improve water status of embryos and allow its growth. In this study, the delay in germination rate is possibly due to the decreased absorption of water or a toxic effect of the ions, which affect enzymatic and hormone levels.

It is also known that NaCl causes physical and chemical changes in the seeds that retard or reduce germination (Chartzoulakis and Loupassaki 1997). Is appreciable that the salinity gradient had a significant effect on the response variables, where each variety showed a particularly trend,


tasa de germinación se debe posiblemente a la disminución en la absorción de agua o a un efecto tóxico de los iones, los cuales afectan los niveles enzimático y hormonal.

También se sabe que el NaCl provoca cambios físico-químicos en las semillas que retardan o disminuyen la germinación (Chartzoulakis y Loupassaki, 1997). Es apreciable que el gradiente de salinidad tuvo un efecto significativo en las variables de respuesta, donde cada variedad mostró una tendencia particular, ya que la tolerancia a la salinidad es una característica heredable, que se usa como criterio para seleccionar poblaciones tolerantes a salinidad (Kaya et al., 2008).

En condiciones naturales las semillas y plántulas jóvenes se enfrentan a salinidades mayores, porque la germinación ocurre en la superficie del suelo donde se acumulan sales solubles como resultado de la evaporación y elevación capilar (Almansouri et al., 2001). En el presente estudio fue relevante determinar el porcentaje de germinación como indicador de tolerancia a estrés salino, ya que con éste es posible estimar la respuesta potencial de las semillas en ambientes salinos (Dantas et al., 2005).

since salt tolerance is a heritable trait, that is used as a criterion for selecting populations tolerant to salinity (Kaya et al., 2008).

Under natural conditions the seeds and young seedlings face higher salinity because germination occurs in the soil surface where soluble salt accumulates as a result of evaporation and capillary rise (Almansouri et al., 2001). In the present study was important to determine the germination percentage as an indicator of tolerance to salt stress; since it is possible to estimate the potential response of seeds in saline environments (Dantas et al., 2005).

The inhibitory phenomenon of germination percentage can be attributed to osmotic stress or toxicity caused by an excess of NaCl (Flowers et al., 2010). This phenomenon has been demonstrated in studies that evaluated the effect of osmotic potential in water uptake and germination of alfalfa seeds, finding that seeds absorb water slowly and accumulates NaCl from a NaCl solution as the osmotic potential of the solution concentration decreases.

Variedades Germinación (%) Tasa de emergencia0 mM NaCl

50 mM NaCl

100 mM NaCl

0 mM NaCl 50 mM NaCl 100 mM NaCl

Sweet Dani 100a 100a 100a 27.3a 26abcd 20.9abcdefghijk

Lemon 100a 85ab 73.3ab 24.9abcdef 19.6abcdefghijkl 12.1ghijkl

Sweet Genovese 76.6ab 79.1ab 75ab 13.9cdefghijkl 14bcdefghijkl 11.8ghijkl

Siam Queen 90.8ab 87.5ab 68.3ab 17.7abcdefghijkl 14bcdefghijkl 9.2kl

Red Rubin 96.6ab 100a 100a 27.2a 21.7abcdefghijk 20abcdefghijk

Thai 100a 96.6ab 96.6ab 26.5abc 24abcdefg 17.5abcdefghijkl

Dark Opal 98.3a 83.3ab 60.8ab 22.6abcdefghi 14.5bcdefghijkl 9.5kl

Spicy Glove 95.8ab 100a 95ab 21abcdefghijk 19.7abcdefghijkl 12.2ghijkl

Licorice 58.3ab 76.6ab 63.3ab 15.5abcdefghijkl 20.4abcdefghijk 18.3abcdefghijkl

Cinnamon 100a 100a 83.3ab 23.8abcdefg 22.8abcdefgh 14.5bcdefghijkl

Mrs Burns 80.8ab 77.5ab 80ab 21.2abcdefghijk 17.6abcdefghijkl 14.9abcdefghijkl

Purple Ruffles 69.1ab 66.6ab 63.3ab 9.9jkl 10ijkl 9.3kl

Lettuce Leaf 72.5ab 69.1ab 80.8ab 15abcdefghijkl 11.5ghijkl 11.1hijkl

Italian Large Leaf 88.3ab 83.3ab 86.6ab 22.3abcdefghij 23.6abcdefgh 22.3abcdefghij

Genovese 78.3ab 74.1ab 82.5ab 11.5ghijkl 13.6defghijkl 12.1ghijkl

Dolly 83.3ab 86.6ab 82.5ab 12.1ghijkl 13efghijkl 12.3fghijkl

Emily 76.6ab 74.1ab 80.8ab 11.5ghijkl 11.1hijkl 12ghijkl

Genovese Italian 85ab 89.1ab 92.5ab 25.2abcde 26.6ab 26.2abcd

Dolce Vita Blend 69.1ab 62.5ab 74.1ab 16.8abcdefghijkl 15.2abcdefghijkl 16.1abcdefghijkl

Napoletano 54.1ab 54.1ab 50.8b 12.7efghijkl 9.5kl 7.3ll

Cuadro 1. Respuesta de la interacción de los factores variedad*salinidad en la tasa y el porcentaje de germinación de variedades de albahaca sometidas a estrés salino.

Table 1. Interaction response of variety*salinity factors on rate and germination percentage of basil varieties subjected to salt stress.

Medias con letras distintas en una misma columna difieren estadísticamente (Scheffe, p= 0.05).


El fenómeno inhibitorio del porcentaje de germinación puede atribuirse al estrés osmótico o a la toxicidad provocada por exceso de NaCl (Flowers et al., 2010). Este fenómeno se ha evidenciado en estudios donde evaluaron el efecto del potencial osmótico en la absorción de agua y germinación de semillas de alfalfa, encontrándose que las semillas absorben agua lentamente y acumulan NaCl a partir de una solución de NaCl conforme el potencial osmótico de la solución disminuye su concentración.

El efecto físico-químico del NaCl redujo la emergencia que se asocia a su concentración (Flowers et al., 2010). Sin embargo, no es claro si los componentes del estrés salino tienen efectos similares en las propiedades fisiológicas asociadas con germinación y si es igual en todos los genotipos (Almansouri et al., 2001). La salinidad reduce y retarda la germinación (González et al., 2011). Influye de manera deletérea disminuyendo el potencial osmótico de la solución del suelo para retardar la absorción de agua (Khan y Ungar, 1991) y la toxicidad al embrión (Murillo-Amador et al., 2002). En especies de hortalizas al incrementar la presión osmótica de -0.33 hasta -0.86 MPa, la germinación se redujo 50% (Colla et al., 2010).

También coinciden con los resultados obtenidos por Flowers et al. (2010) quienes trabajaron con garbanzo sometido a estrés salino. La germinación fue mayor en un potencial de agua de -0.03 MPa. Al respecto Kaya et al. (2008) evaluaron el NaCl en garbanzo y encontraron diferencias entre variedades. Las sales afectan las funciones de la membrana y la pared celular (Mahdavi y Modarres, 2007), ya que el NaCl afecta la permeabilidad de las membranas plasmáticas e incrementa el influjo de iones externos y el eflujo de solutos citosólicos (Allen et al., 1995). El NaCl también causa endurecimiento de la pared celular y un aumento en la conductividad hídrica de la membrana plasmática, afectando el potencial del citosol y la extensibilidad celular, disminuyendo la germinación y el crecimiento de las plántulas. La reducción de la germinación en condición salina también se debe a que la latencia se incrementa en las semillas (Mahdavi y Modarres, 2007).

Variables morfométricas

En el Cuadro 2 se muestran las diferencias estadísticas significativas entre la interacción variedad*salinidad para longitud de radícula (F=38,2340= 43.9; p= 0.00000) y altura de plántula (F=38,2340= 22.8; p= 0.00000) y el Cuadro 3 para la biomasa fresca (F38,180= 12.3, p= 0.00000) y seca de radícula (F38,180= 3.2; p= 0.00000); biomasa fresca (F38,180= 4.2, p= 0.00000) y seca de parte aérea (F38,180= 9.9, p= 0.00000). Las variedades mostraron valores mayores de longitud de radícula

The physical-chemical effect of NaCl reduced the emergency which is associated with its concentration (Flowers et al., 2010). However, it is unclear if the components of salt stress have similar effects on the physiological properties associated with germination and if it is the same for all genotypes (Almansouri et al., 2001). Salinity reduces and slows down germination (González et al., 2011). It influences in a poisonous way, decreasing the osmotic potential of the solution from the soil to delay water absorption (Khan and Ungar, 1991) and toxicity to the embryo (Murillo-Amador et al., 2002). In species of vegetables by increasing the osmotic pressure from -0.33 to -0.86 MPa, germination was reduced 50% (Colla et al., 2010).

Also consistent with the results obtained by Flowers et al. (2010) who worked with chickpea subjected to salt stress. Germination was greater in a water potential of -0.03 MPa. About, Kaya et al. (2008) evaluated NaCl in chickpea and found differences between varieties. Salt affects the functions of the membrane and cell wall (Mahdavi and Modarres, 2007), as the NaCl affects the permeability of plasma membranes and increases the external ion flux and flux of cytosolic solutes (Allen et al. 1995). NaCl also causes the hardening of the cell wall and an increase in water conductivity of the plasma membrane, affecting the potential of cytosol and cell extensibility, reducing germination and seedling growth. The reduction of germination under saline conditions is also because latency is increased in the seeds (and Modarres Mahdavi, 2007).

Morphometric variables

Table 2 shows the statistically significant differences between the interaction variety * salinity for radicle length (F=38.2340 = 43.9; p= 0.00000) and seedling height (F= 38.2340= 22.8; p= 0.00000) and Table 3 for fresh biomass (F38,180= 12.3, p= 0.00000) and dry biomass of radicle (F38, 180 = 3.2, p= 0.00000); fresh biomass (F38,180= 4.2, p= 0.00000) and dry shoots (F38,180= 9.9, p= 0.00000). The varieties showed higher values of radicle length (Table 2) in 0 mM and lower values at 50 and 100 mM, results that match those mentioned by Abrisqueta et al. (1991) who found that with increasing salinity from 50 to 100 mM, radicle length was reduced; this is attributed to the growth restriction due to low water potential and to the interference of salt ions with nutrition or to the toxicity of accumulated ions, that lead to cell death (Cuartero and Fernández- Múñoz, 1999).


(Cuadro 2) en 0 mM y valores menores en 50 y 100 mM, resultados que coinciden con los señalados por Abrisqueta et al. (1991) quienes encontraron que conforme se incrementa la salinidad a partir de 50 y 100 mM, se reduje la longitud de radícula, esto se atribuye a la restricción en el crecimiento, debido al potencial bajo de agua y a la interferencia de los iones salinos con la nutrición o a la toxicidad de iones acumulados que conducen a la muerte celular (Cuartero y Fernández-Muñoz, 1999).

En biomasa fresca y seca de radícula (Cuadro 3), se observa una tendencia de incremento a partir de 50 y 100 mM, para disminuir en 0 mM. Los resultados corroboran que biomasa fresca y seca de radícula se incrementó a partir de 50 mM, como lo reportó Cramer et al. (1988) al estudiar el efecto de la salinidad en maíz. Otro estudio atribuye este efecto al impacto de la salinidad en el crecimiento, al efecto del estrés osmótico en la zona radical y esto trae consigo la reducción de peso del vástago, que coincide con la reducción de área foliar y biomasa de planta (Urrestarazu, 2004). La respuesta en características morfológicas de raíz de albahaca, muestra que el estrés salino conduce a cambios en crecimiento y en consecuencia en morfología, así como en la fisiología de

In fresh and dry biomass of radicle (Table 3), note a trend of increase from 50 to 100 mM, to reduce in 0 mM. The results corroborate that fresh and dry biomass of radicle increased from 50 mM, as reported by Cramer et al. (1988) by studying the effect of salinity on corn. Another study attributed this effect to the impact of salinity on growth, to the effect of osmotic stress in the root zone, and this brings a weight reduction of the stem, which coincides with

a reduction of leaf area and plant biomass (Urrestarazu, 2004). The response in morphological traits of root in basil, shows that salt stress leads to changes in growth and morphology, thus in the physiology of this organ, which will result in changes on water absorption and ions in the production of signals (hormones) communicating information to the aerial part.

In physiological and metabolism terms, root as an absorption organ, is important in response to short and long term to salt stress. Here is synthesized abscisic acid (ABA) one of the stress signals, capable of producing physiological changes (hydraulic conductivity) and distance (stomatal

Longitud de radícula (cm) Altura de plántula (cm)Variedades 0 mM NaCl 50 mM NaCl 100 mM NaCl 0 mM NaCl 50 mM NaCl 100 mM NaClSweet Dani 3.50cdefg 2.23ijklmnño 1.49mnñopqrstuvw 1.52cdefghijkl 2.00ab 1.19jklmnñopq

Lemon 3.44cdefgh 3.14defghij 1.59lmnñopqrstuvw 1.41defghijklmnño 1,80abcdef 1.05mnñopqrs

Sweet Genovese 2.49fghijklmn 1.52nñopqrstuvw 1.06pqrstuvw 1.49cdefghijklmn 1.76abcdefg 1.03ñopqrst

Siam Queen 2.15ijklmnñopq 1.76klmnñopqrstu 1.27opqrstuvw 1.55cdefghij 1.31ghijklmnñop 1.00opqrst

Red Rubin 2.16ijklmnñop 1.96klmnñopqrstu 1.74 klmnñopqrstu 1.50cdefghijklm 2.05ab 1.20ijklmnñopq

Thai 3.08defghij 2.08ijklmnñopqr 1.36ñopqrstuvw 1.44defghijklmnño 1.85abcde 1.09klmnñopqrs

Dark Opal 1.94klmnñopqrst 1.70klmnñopqrstu 0.92tuvw 1.48defghijklmnñ 1.76abcdefg 1.07lmnñopqr

Spicy Glove 1.61lmnñopqrstuv 1.61lmnñopqrstuv 0.97stuvw 1.55cdefghij 1.36fghijklmnño 1.04nñopqrs

Licorice 3.99bcd 2.67fghijkl 1.09pqrstuvw 1.47defghijklmnñ 2.17a 0.87pqrstu

Cinnamon 2.25ijklmnño 2.04jklmnñopqrs 2.08ijklmnñopqrs 1.70bcdefgh 1.70bcdefgh 1.27hijklmnñop

Mrs Burns 5.44a 4.63ab 2.58fghijklm 1.52cdefghijkl 1.86abcd 1.33ghijklmnño

Purple Ruffles 2.79efghijk 2.32ijklmnño 1.45nñopqrstuvw 1.22ijklmnñopq 1.53cdefghijk 0.61stu

Lettuce Leaf 4.30bc 3.17defghi 0.98stuvw 1.49defghij 1.64bcdefghij 0.65stu

Italian Large Leaf 3.80bcde 2.58fghijklm 0.49w 1.40efghijklmnño 1.32ghijklmnñop 0.45u

Genovese 3.94bcd 2.35hijklmnño 1.05qrstuvw 1.38fghijklmnño 1.35fghijklmnño 0.78qrstu

Dolly 4.39abc 2.43ghijklmnñ 0.71uvw 1.04nñopqrs 1.21ijklmnñopq 0.49u

Emily 3.79bcde 2.45fghijklmnñ 0.82uvw 1.35fghijklmnño 1.46defghijklmnñ 0.50u

Genovese Italian 3.80bcde 2.65fghijkl 0.58vw 1.29hijklmnñop 1.40fghijklmnño 0.47u

Dolce Vita Blend 4.50abc 3.07defghij 1.07pqrstuvw 1.46defghijklmnñ 1.94abc 0.72rstu

Napoletano 3.55bcdef 2.23ijklmnño 0.71uvw 1.43defghijklmnño 1.65bcdeefghi 0.58tu

Cuadro 2. Respuesta de la interacción de los factores variedad*salinidad en la longitud de la radícula y altura de la plántula de variedades de albahaca sometidas a estrés salino.

Table 2. Interaction response of variety * salinity factors on radicle length and seedling height of basil varieties subjected to salt stress.

Medias con letras distintas en una misma columna difieren estadísticamente (Scheffe p= 0.05).


este órgano, lo que turnará en cambios en la absorción de agua e iones en la producción de señales (hormonas) que comunican información a la parte aérea.

En términos fisiológicos y de metabolismo, la raíz como órgano de adsorción, tiene importancia en la respuesta a corto y largo plazo al estrés salino. Aquí se sintetiza ácido abscísico (ABA) una de las señales de estrés, capaz de producir cambios fisiológicos (conductividad hidráulica) y a distancia (cierre estomático) (Hartung et al., 2002), por lo que las características anatómicas y morfológicas de la raíz tienen efecto en la capacidad de adaptación a la salinidad (Maggio et al., 2001). La relación salinidad y crecimiento de raíz resulta compleja, ya que factores como la composición iónica de las sales, la relación Na: Ca, afectan la respuesta del crecimiento de raíz e incrementan su biomasa (Snapp y Shennan, 1992).

Las variedades de albahaca mostraron respuesta diferencial para altura de plántula (Cuadro 2), observándose valores mayores en 0 mM y menores en 50 y 100 mM. Estos resultados

closure) (Hartung et al., 2002), so that the anatomical and morphological traits of the root have an effect on the adaptability to the salinity (Maggio et al., 2001). The

relationship between salinity and root growth is complex, since factors such as the ionic composition of salts, Na: Ca relation affects the response of root growth and increase its biomass (Snapp and Shennan, 1992).

Basil varieties showed differential response to seedling height (Table 2), with values higher in 0 mM and lower at 50 and 100 mM. These results coincide with those of Wahome (2003) which states that plants respond to salt stress by decreasing the growth rate, height, size and number of leaves, suggesting that salt tolerance is determined by the height, which is attributed to reduce water access and decreases growth, causing cellular damage through leave transpiration, so it inhibits growth (Munns et al., 2006). Statistical differences for fresh and dry biomass of shoots (Table 3) showed higher values in 50 and 100 mM and lower values in 0 mM.

Cuadro 3. Respuesta de la interacción de los factores variedad*salinidad en variables morfométricas de variedades de albahaca sometidas a estrés salino.

Table 3. Interaction response of variety * salinity factors on morphometric variables of basil varieties subjected to salt stress.

Biomasa fresca de radícula (mg)

Biomasa seca deradícula (mg)

Biomasa fresca parte aérea (mg)

Biomasa seca parte aérea (mg)

NaCl NaCl NaCl NaClVariedades 0 50 100 0 50 100 0 50 100 0 50 100Sweet Dani 0.020cd 0.021cd 0.015cd 0.002a 0.001a 0.001a 0.15ab 0.21ab 0.16ab 0.005b 0.007b 0.008b

Lemon 0.027cd 0.021cd 0.023cd 0.001a 0.001a 0.001a 0.11ab 0.11ab 0.09ab 0.005b 0.005b 0.005b

Sweet Genovese 0.18a 0.033bcd 0.029cd 0.001a 0.001a 0.001a 0.18ab 0.17ab 0.13ab 0.006b 0.007b 0.007b

Siam Queen 0.009d 0.013d 0.013d 0.001a 0.001a 0.003a 0.10ab 0.09ab 0.09ab 0.013b 0.005b 0.004b

Red Rubin 0.020cd 0.021cd 0.029cd 0.001a 0.001a 0.001a 0.11ab 0.14ab 0.13ab 0.004b 0.005b 0.006b

Thai 0.015cd 0.024cd 0.031bcd 0.001a 0.001a 0.001a 0.13ab 0.16ab 0.14ab 0.005b 0.006b 0.006b

Dark Opal 0.019cd 0.021cd 0.014d 0.004a 0.001a 0.002a 0.10ab 0.10ab 0.10ab 0.004b 0.004b 0.005b

Spicy Glove 0.024cd 0.032bcd 0.033bcd 0.001a 0.001a 0.001a 0.08ab 0.11ab 0.08ab 0.003b 0.003b 0.003b

Licorice 0.035bcd 0.055bcd 0.026cd 0.003a 0.002a 0.002a 0.09ab 0.22ab 0.21ab 0.006b 0.008b 0.009b

Cinnamon 0.013d 0.018cd 0.018cd 0.002a 0.001a 0.001a 0.05b 0.08ab 0.09ab 0.002b 0.004b 0.004b

Mrs Burns 0.043bcd 0.053bcd 0.055bcd 0.001a 0.002a 0.004a 0.11ab 0.18ab 0.21ab 0.005b 0.007b 0.008b

Purple Ruffles 0.039bcd 0.041bcd 0.030bcd 0.001a 0.001a 0.003a 0.10ab 0.15ab 0.21ab 0.005b 0.006b 0.006b

Lettuce Leaf 0.044bcd 0.081bcd 0,029cd 0.003a 0.004a 0.007a 0.14ab 0.27ab 0.24ab 0.007b 0.011b 0.008b

Italian Large Leaf 0.049bcd 0.050bcd 0.014d 0.003a 0.003a 0.001a 0.11ab 0.16ab 0.17ab 0.006b 0.007b 0.009b

Genovese 0.047bcd 0.067bcd 0.034bcd 0.003a 0.003a 0.002a 0.10ab 0.16ab 0.21ab 0.006b 0.008b 0.011b

Dolly 0.040bcd 0.077bcd 0.028cd 0.004a 0.004a 0.002a 0.11ab 0.29ab 0.32ab 0.007b 0.009b 0.012b

Emily 0.12ab 0.10abc 0.033bcd 0.011a 0.009a 0.003a 0.11ab 0.18ab 0.20ab 0.006b 0.008b 0.010b

Genovese Italian 0.033bcd 0.060bcd 0.072bcd 0.010a 0.004a 0.001a 0.09ab 0.35a 0.21ab 0.006b 0.009b 0.14a

Dolce Vita Blend 0.048bcd 0.071bcd 0.055bcd 0.003a 0.004a 0.006a 0.13ab 0.29ab 0.24ab 0.007b 0.013b 0.008b

Napoletano 0.044bcd 0.045bcd 0.020cd 0.003a 0.002a 0.002a 0.12ab 0.23ab 0.24ab 0.007b 0.010b 0.011b

Medias con letras distintas en una misma columna difieren estadísticamente (Scheffe, p=0.05).


coinciden con los de Wahome (2003) que señala que las plantas responden al estrés salino al disminuir la tasa de crecimiento, la altura, el tamaño y número de hojas, sugiriendo que la tolerancia a salinidad está determinada por la altura, que se atribuye a que la salinidad reduce el acceso de agua y disminuye el crecimiento, causando daños celulares a través de la transpiración en hojas, por lo que se inhibe el crecimiento (Munns et al., 2006). Las diferencias estadísticas para biomasa fresca y seca de parte aérea (Cuadro 3) mostró para las variedades valores mayores en 50 y 100 mM y valores inferiores en 0 mM.

La variedad Genovese Italian mostró valor mayor en biomasa seca de parte aérea y el resto de variedades tuvieron respuesta similar en las concentraciones salinas. Éste incremento en los valores de biomasa seca a concentraciones moderadas y relativamente elevadas es posible que se deba a un incremento en la síntesis de solutos orgánicos (azúcares, prolinas, aminoácidos) para contrarrestar los efectos osmóticos de la salinidad en esta etapa del desarrollo, lo que pudiera estar asociado con la presencia de mecanismos de tolerancia a la salinidad en las variedades. Se reporta que las plantas para ajustarse osmóticamente e incrementar su potencial osmótico interno en condiciones de salinidad (Balibrea, 1996) utilizan una porción de sus fotosintatos.

Por su parte Gupta y Sharma (1990) encontraron que las plantas de tomate tratadas con niveles de 50 mM de NaCl, presentaron un crecimiento de biomasa similar o superior al control, en correspondencia con un incremento en el contenido de azúcares reductores totales y de prolina en tallo y raíz. Los resultados de la interacción variedad*salinidad en características morfométricas de albahaca, mostraron similitud con otro estudio, donde se asevera que la salinidad disminuye el crecimiento y desarrollo de plantas, especialmente glicófitas, mediante la inducción de mal funcionamiento de procesos fisiológicos (Shannon et al., 1994), además la exposición de las plantas al NaCl, afecta el transporte de iones y agua (Lauchli y Epstein, 1990). La salinidad afecta a las plantas en la germinación, emergencia y desarrollo vegetativo, así como disminuyó el crecimiento (Ebert et al., 1999).

Los resultados del presente estudio coinciden con los de Mohammad et al. (1998) quienes determinaron que el tomate en estrés salino, reduce la tasa de expansión de la superficie foliar, disminuye la biomasa seca, la altura, el número de hojas, la longitud de raíz y el área radicular. Por su parte, Meloni et al. (2001) reportan que en algodón el incremento de NaCl disminuye el crecimiento de raíz, parte aérea y biomasa foliar, pero incrementa la relación raíz/tallo. El presente

The Italian Genovese variety showed higher value for dry biomass of shoot and the other varieties had similar response in salt concentrations. This increase in the values of dry biomass at moderate concentrations and relatively high may be due to an increase in the synthesis of organic solutes (sugars, proline, amino acids) to counter the osmotic effects of salinity in this stage of development, that might be associated with the presence of mechanisms of salinity tolerance in varieties. It is reported that plants to adjust osmotically and increase their internal osmotic potential under salinity conditions (Balibrea, 1996) use a portion of their photosynthate.

Meanwhile Gupta and Sharma (1990) found that tomato plants treated with levels of 50 mM NaCl, showed similar growth in biomass or superior to the control, in correspondence with an increase in the content of reducing sugars and proline in stem and root. The results of the interaction variety * salinity in morphometric traits of basil, showed similarity with another study, which asserts that salinity reduces plant growth and development, especially glycophytes, through inducing malfunction of the physiological processes (Shannon et al., 1994), besides the exposure of plants to NaCl, affects ions and water transport (Lauchli and Epstein, 1990). Salinity affects plants on germination, emergence and vegetative development, thus decreased growth (Ebert et al., 1999).

The results of this study match with those of Mohammad et al. (1998) who determined that tomato under salt stress, reduces the rate of leaf area expansion, decreases dry biomass, height, leaf number, root length and radicle area. Meanwhile, Meloni et al. (2001) reported that increasing NaCl in cotton decreases root growth, shoot and leaf biomass, but increases root / stem relation. This study is consistent with that reported by Villafañe (1997) who mentioned that salts affect the growth of shoot and root development by restricting water absorption by decreasing osmotic potential.

This is because stressed plants modify leaf morphology and accumulate Na and Cl ions, suggesting the absence of exclusion mechanisms of these ions. Meanwhile Farhatulah and Raziuddin (2002) found that the fresh weight and seedling height decrease with increasing NaCl content. The decreasing of dry weight of shoot does not depend on the reduction of leaf number, that occurs at electric conductivities higher than 6 dS-1 (Cruz and Cuartero, 1990) but a reduction in leaf area is reduced proportionally more than the dry weight of stem.


estudio coincide con lo reportado por Villafañe (1997) quien mencionó que las sales afectan el crecimiento de parte aérea y el desarrollo de raíces, al restringir la absorción de agua con la disminución del potencial osmótico.

Esto debido a que las plantas estresadas modifican la morfología de las hojas y acumulan iones de Na y Cl, sugiriendo ausencia de mecanismos de exclusión de estos iones. Por su parte Farhatulah y Raziuddin (2002) encontraron que el peso fresco y altura de plántula disminuyen conforme el contenido de NaCl aumenta. La disminución del peso seco de parte aérea no depende de la reducción del número de hojas, que ocurre en conductividades eléctricas mayores a 6 dSm-1 (Cruz y Cuartero, 1990) pero una reducción del área foliar se reduce proporcionalmente más que el peso seco de tallo.

Conclusiones

Se observó una respuesta diferencial de las variables morfométricas entre variedades en condiciones de estrés salino, destacándose las variedades Sweet Dani, Red Rubin, Genovese Italian, Mrs Burns, Cinnamon, Emily y Dolly como las de mejor respuesta en las variables germinación, tasa de germinación, longitud de la radícula, altura de plántula, biomasa fresca y seca de radícula y parte aérea.

Se determinó que existe una respuesta diferencial entre las variedades de albahaca al someterlas a diferentes niveles de salinidad en la etapa de germinación, dado que para todas las variables morfométricas medidas en esta etapa, se encontraron diferencias significativas entre la interacción variedades* salinidad.

Agradecimientos

El autor principal agradece al Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR), y al Programa de Agricultura en Zonas Áridas, que lograron la aprobación del proyecto “Innovación Tecnológica de Sistemas de Producción y Comercialización de Especies Aromáticas y Cultivos Élite en Agricultura Orgánica protegida con Energías Alternativas de Bajo Costo”, financiado por SAGARPA-CONACYT. Al personal técnico del laboratorio de Fisiotecnia Vegetal, Carmen Mercado Guido y Lidia Hirales.

Conclusions

There was a differential response in morphometric variables between varieties under salt stress conditions, highlighting the Dani Sweet, Red Rubin, Genovese Italian, Mrs. Burns, Cinnamon, Emily and Dolly varieties as the best response in germination, germination rate, radicle length, seedling height, fresh and dry biomass of radicle and shoot variables.

It was determined that there is a differential response between varieties of basil when subjected to different levels of salinity in the germination stage, since for all morphometric variables measured in this stage, significant differences were found between varieties* salinity interaction.

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Rendimiento de papa con fuentes de fertilización mineral en un Andosol del Estado de México*

Potato yield with mineral fertilizer on Andosol soils in the State of Mexico

José Luis Morales Hernández1, Juvencio Hernández Martínez1 y Samuel Rebollar Rebollar1

1Centro Universitario UAEM-Temascaltepec. Carretera Toluca /Tejupilco, km 67.5. Tel y fax (01726) 2665209. ([email protected]; [email protected]). §Autor para correspondencia: joselui2001@hotmailcom.

* Recibido: octubre de 2012


Resumen

El experimento se realizó en un suelo Andosol en la comunidad de la Peñuela del municipio de Zinacantepec, Estado de México en 2009, con los objetivos de: a) evaluar el rendimiento de tubérculo de papa (Solanum tuberosum L.) cultivar Fianna, en respuesta a niveles de nitrógeno, fósforo y potasio, con fuentes comerciales de fertilizante; y b) estimar óptimos económicos de capital limitado e ilimitado. Los niveles de nutrientes que se sometieron a evaluación fueron: 150, 200, 250, 300, 350 kg ha-1de N; 00, 200, 250, 300, 350, 400, 450 kg ha-1de P205; y 00, 70, 140, 210 kg ha-1 de K20. Se diseñaron 18 tratamientos, los cuales se evaluaron en un diseño experimental de bloques al azar, con cuatro repeticiones, se verificaron las repuestas a N, P205 y K20 con el método gráfico de Turrent. Los resultados indican mejor capacidad de rendimiento en los tratamientos cuatro (34.3 t ha-1, 300-350-70 kg ha-1 N, P2O5, K2O) y siete (33.7 t ha-1: 150-250-70 kg ha-1 N, P2O5, K2O), ambos diferentes estadísticamente del resto de tratamientos (α< 0.05), con un coeficiente de variación 25.9%. El óptimo económico de capital ilimitado se ubicó en el tratamiento cuatro (300-350-70 kg ha-1 de N, P2O5 y K2O), con un mayor ingreso neto. El óptimo económico, para capital limitado, se localizó en el tratamiento siete. Se concluye que existe respuesta en rendimiento relacionado con dosis óptimas por el uso de difosfato de amonio, fosfonitrato y cloruro de potasio en la región de estudio.

Abstract

The experiment was conducted in an Andosol soil in the community of Peñuela, municipality of Zinacantepec, State of Mexico in 2009, with the objectives: a) evaluate the yield of potato tubers (Solanum tuberosum L.) cultivar Fianna, in response of nitrogen, phosphorus and potassium levels, with commercial fertilizer and b) estimate optimum economic levels for limited and unlimited capital. Nutrient levels subjected for evaluation were: 150, 200, 250, 300, 350 kg ha-1 of N, 00, 200, 250, 300, 350, 400, 450 kg ha-1 of P205, and 00, 70, 140, 210 kg ha-1 of K20. 18 treatments were designed, which were evaluated in an experimental design of randomized blocks, with four replications; responses to N, P205 and K20 were verified with the Turrent graphical method. The results indicate better yield capability in treatments four (34.3 t ha-1, 300-350-70 kg ha-1 N, P2O5, K2O) and seven (33.7 t ha-1: 150-250-70 kg ha-1 N, P2O5, K2O), both statistically different from the other treatments (α< 0.05), with a variation coefficient of 25.9%. The optimum economic of unlimited capital was located in treatment four (300-350-70 kg ha-1 of N, P2O5 and K2O), with a higher net income. The optimum economic for limited capital, was located in treatment seven. It is conclude that there is a yield response associated with optimal doses by the use of ammonium diphosphate, phosphonitrate and potassium chloride in the study region.

José Luis Morales Hernández et al.882 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Palabras clave: Andosol, óptimo económico, capital ilimitado, fertilización con N, P, y K.

Introducción

La fertilización del cultivo de la papa es una práctica fundamental en los valles altos de México, ya que, permite mantener e incrementar de manera importante el rendimiento y la calidad de los tubérculos en las variedades utilizadas. La fertilización generalmente representa alrededor de 20% de los costos totales de producción.

En el municipio de Zinacantepec, en el Estado de México, el cultivo de la papa se siembra en aproximadamente 1 600 ha, con un rendimiento promedio de 18 t ha-1. Ésta productividad se puede incrementar con el uso de variedades mejoradas y con prácticas que optimicen la aplicación de nitrógeno, fósforo y potasio, ya que el productor utiliza dosis de fertilización no equilibradas en estos nutrientes.

Así, los efectos de la fertilización en la productividad, se pueden evaluar, estudiar y optimizar con diferentes metodologías; De acuerdo con Sifuentes et al. (2009) la necesidad de fertilizar al cultivo de la papa se basa en el estudio de los requerimientos nutrimentales que permitan estimar las dosis requeridas por el cultivo. Una metodología muy utilizada en México Turrent (1981), Cochram y Cox (2004) permite interpretar las respuestas de fertilizantes y otros factores de manera flexible, en forma matemática y de manera gráfica. De manera complementaria el método discreto Volke (1982), permite evaluar óptimos económicos de capital limitado e ilimitado.

Por otra parte, los suelos de la región central del Estado de México son derivados de cenizas volcánicas, los cuales se caracterizan por su capacidad de reaccionar rápidamente con grandes cantidades de fósforo, en particular en condiciones ácidas Egawa (1980) y en consecuencia, la disponibilidad del fósforo de los fertilizantes fosfatados solubles para las plantas es fuertemente reducida, llegando a sólo alrededor de 10% del P aplicado al suelo, por lo que la papa obtiene una respuesta positiva a la aplicación de fósforo Bertsch (2003) en este tipo se suelos (Holford, 1977).

En el caso de la papa el coeficiente de eficiencia de los fertilizantes nitrogenados Hong Li et al. (2006) es 65%. De los fosforados Syers (2008) es de 50 a 90% y de los potásicos

Key words: Andosol, optimum economic, unlimited capital, fertilization with N, P, and K.

Introduction

The fertilization of potato crop is a fundamental practice in the high valleys of Mexico, since it allows maintaining and increasing significantly the yield and quality of tubers in the varieties. Fertilization usually represents about 20% of total production costs.

In the municipality of Zinacantepec, State of Mexico, the potato crop is planted in about 1 600 ha with an average yield of 18 t ha-1. This productivity can be increased with the use of improved varieties and practices to optimize the application of nitrogen, phosphorus and potassium, since the producer uses unbalanced doses of fertilization of these nutrients.

Thus, fertilization effects on productivity can be evaluated, study and optimized with different methodologies; According to Sifuentes et al. (2009) the need to fertilize the potato crop is based on the study of the nutritional requirements to estimate the doses required by the crop. A methodology widely used in Mexico Turrent (1981), Cochran and Cox (2004) allows to interpret the responses of fertilizers and other factors in a flexible, mathematically and graphically manner. In a complementary manner the discreet method Volke (1982) allows to evaluate optimum economic for limited and unlimited capital.

Furthermore, soils in the central region of the State of Mexico are derived from volcanic ash, which are characterized by their capacity to react quickly with large amounts of phosphorus, in particular under acidic conditions Egawa (1980) and consequently the availability of phosphorus from soluble phosphate fertilizers for plants is greatly reduced, reaching only about 10% of P applied to the soil, so potato gets a positive response to the application of phosphorus Bertsch (2003) in this type soils (Holford, 1977).

In the case of potatoes the coefficient of efficiency of nitrogen fertilizers Hong Li et al. (2006) is 65%. Of phosphate Syers (2008) is 50 to 90% and the potassium is in function of limestone and clay content Oltra et al. (2002), these elements, give importance to the determination of optimal doses of nitrogen and phosphate fertilization.

Rendimiento de papa con fuentes de fertilización mineral en un Andosol del Estado de México 883

es función de caliza y del contenido de arcilla Oltra et al. (2002), estos elementos, dan en consecuencia importancia a la determinación de dosis optimas de fertilización nitrogenada y fosfórica.

En este contexto, es importante determinar el nivel de utilización de los fertilizantes aplicados en esta hortaliza en un suelo Andosol, por lo que se plantearon los objetivos siguientes: determinar la respuesta agronómica en rendimiento que presenta el cultivo de papa a diferentes niveles de nitrógeno, fósforo y potasio con diferentes fuentes comerciales de fertilizante; y determinar el tratamiento óptimo económico de capital limitado e ilimitado para riego, en el municipio de Zinacantepec, Estado de México. La hipótesis es que existirá una respuesta mayor en rendimiento de tubérculo por la aplicación de nitrógeno y fósforo en suelos Andosoles y que esta se asociará con los niveles óptimos económicos.


La Peñuela se ubica en las faldas del volcán Xinantécatl, en su ladera sur-poniente, pertenece al municipio de Zinacantepec, Estado de México Franco, et al. (2004). Esta localidad presenta las coordenadas geográficas 19° 08’ 54.93” latitud norte y 99° 49’ 08.88” longitud oeste, con altitud de 2 890 m. El municipio, según la clasificación climática de Köppen modificada por García (1981), presenta clima templado subhúmedo, temperatura en el verano de hasta 28 ºC y en invierno hasta -5 ºC.

Las características de las variables edáficas son: suelo franco arenoso, densidad g/cm3 0-30 cm con 0.94 y 30-60 cm con 0.79, pH (0-30) 5.74 y (30-60 cm) 5.97, materia orgánica 5.04 a 5.54, nitrógeno 0.21 a 0.23%, fósforo en ppm 3.09 a 3.25 (bajo), potasio en ppm 13.12 a 14.28 bajo, calcio ppm 11.52 bajo, magnesio ppm 100 a 105 medio (UAEM, 2009).

Diseño de tratamientos y diseño experimental

Se condujo un experimento de marzo a agosto de 2009, bajo condiciones de riego, en La Peñuela, municipio de Zinacantepec, Estado de México en suelo Andosol, los factores controlables estudiados de la producción fueron: a) la variedad Fianna y b) los niveles de nutrientes: 150, 200, 250, 300, 350 kg ha-1 N; 00, 200, 250, 300, 350, 400, 450 kg ha-1 P205; y 00, 70, 140, 210 kg ha-1 de K20 en base a productos comerciales de fertilizante.

In this context it is important to determine the level of use of fertilizer applied in this vegetable in Andosol soil, so the following objectives were raised: determine the agronomic response in the actual yield of potato crop at different levels of nitrogen, phosphorus and potassium with different commercial fertilizer; and determine the optimum economic treatment for limited and unlimited capital for irrigation, in the municipality of Zinacantepec, State of Mexico. The hypothesis is that there will be a higher response in tuber yield by the application of nitrogen and phosphorus in Andosol soils and that this will be associated with optimum economic levels.


The Peñuela is located on the slopes of the volcano Xinantecatl, in its south-west side, belongs to the municipality of Zinacantepec, State of Mexico Franco, et al. (2004). This locality has the geographical coordinates 19 °08 '54.93" North and 99° 49'08.88" West with altitude of 2 890 m. The municipality, according to the Koppen climate classification modified by García (1981), presents a humid temperate climate, summer temperatures up to 28 ºC and in winter to -5 °C.

The characteristics of the soil variables are: sandy loam, density g/cm3 0-30 cm with 0.94 and 30-60 cm with 0.79, pH (0-30) 5.74 and (30-60 cm) 5.97, organic matter 5.04 to 5.54, nitrogen 0.21 to 0.23%, phosphorus in ppm 3.09 to 3.25(low), potassium in ppm 13.12 to 14.28 (low), calcium in ppm 11.52 (low), magnesium ppm 100-105 (medium) (UAEM, 2009).

Design of treatments and experimental design

An experiment was conducted from March to August 2009, under irrigated conditions in the Peñuela municipality of Zinacantepec, State of Mexico in Andosol soil; the studied controllable factors of production were: a) the Fianna variety b) nutrients levels: 150, 200, 250, 300, 350 kg ha-1 N, 00, 200, 250, 300, 350, 400, 450 kg ha-1 P205, and 00, 70, 140, 210 kg ha-1 K20 based on commercial fertilizers.

The experimental design was a randomized block with four replications, the first four treatments were generated with factorial design methodology 22 Cochran and Cox (2004), the following six treatments (T5-T10) were controls for P, K,


the following eight treatments, 11 to 18, based on factorial extensions 22; were applied commercial sources of fertilizer, which were distributed in the following manner:

Treatments commercial sources.

The variety Fianna, is newly introduced in the municipality of Zinacantepec, by the National Institute for Forestry, Agriculture and Livestock (INIFAP), intermediate cycle (120-125 days) of white cuticle, resistant to late blight.

The experimental design orientation was located from east to west. The size of the experimental plot consisted of three rows, 5 m long and 0.90 m width between rows (13.5 m2); the useful experimental plot considered the central rows (4.5 m2). The distance between plants was 0.2 m for a total of 55 000 plants per hectare.

Experimental development

Irrigation. Was applied a preplant irrigation, during the month of February. After planting, was applied a supplemental irrigation for germination and again 20 days after, in the vegetative stage, subsequently in the tuber formation, irrigation was rainfed.

Land preparation was done in February 2009 the seeds were treated with Captan, in doses of 1 g L. Previous to planting the seed-tuber was applied the 18fertilizer treatments. Planting took place on March 1, 2009; the first weeding was done at 17 days after emergence.

Two preventive applications of methyl parathion were applied against the attack of paratrioza (Bactericera cockerelli), at 2 L ha in 200 L of water. For preventive and corrective control on late blight (Phytophthora infestans (Mont) de Bary) was used ridomil bravo ph and mancozeb

El diseño experimental fue un bloque al azar, con cuatro repeticiones, los primeros cuatro tratamientos se generaron con la metodología de diseños factoriales 22 Cochram y Cox (2004), los siguientes seis tratamientos (T5-T10) fueron testigos para P, K, los ocho tratamientos siguientes, 11 a 18, se basan en extensiones del factorial 22, se aplicaron fuentes comerciales de fertilizante, mismas que se distribuyeron de la siguiente manera:

Tratamientos fuentes comerciales.

La variedad Fianna, es de reciente introducción en el municipio de Zinacantepec, por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), de ciclo intermedio (120 a 125 días) de cutícula blanca, resistente al tizón tardío.

La orientación del diseño experimental se ubicó de oriente a poniente. El tamaño de la parcela experimental consistió de tres surcos de 5 m de largo y 0.90 m de ancho entre surcos (13.5 m2); la parcela experimental útil consideró el surco central (4.5 m2). La distancia entre plantas aplicada fue de 0.2 m entre planta para un total de 55 000 plantas por hectárea.

Desarrollo experimental

Riegos. Se aplicó un riego de presiembra, durante el mes de febrero. Después de la siembra, se dio un riego de auxilio para la germinación de la planta y 20 días después nuevamente se rego en la fase vegetativa de crecimiento de la planta, posteriormente se cerró el ciclo del cultivo en su fase de formación de tubérculo con agua del temporal.

La preparación del terreno se realizó en el mes de febrero de 2009, la semilla, se trató con Captan, en dosis de 1 g L. Previo al depositó de la semilla-tubérculo se efectuó la aplicación de los 18 tratamientos de fertilización. La siembra se efectuó el 1 de marzo de 2009, la primera escarda se realizó a los 17 días de la emergencia.

1-10 Difosfato de amonio (18-46-00% NPK); fosfonitrato (33% N) y cloruro de potasio (60% K.15-18

11 Urea (46%), superfosfato de calcio triple (46% P), cloruro de potasio (60% K20).

12 Urea (46 %), superfosfato de calcio simple (20.5 P), cloruro de potasio.

13 Triple 16-16-16.14 Sulfato de amonio (20.5% N), superfosfato de

calcio simple (20.5% P), cloruro potasio.

1-10 Ammonium diphosphate (NPK 18-46-00%); phosphonitrate (33%N) and potassium chloride (60% K.

15-18

11 Urea (46%), calcium triple superphosphate (46% P), potassium chloride (60% K20).

12 Urea (46%), simple calcium superphosphate (20.5 P), potassium chloride.

13 Triple 16-16-16.14 Ammonium sulfate (20.5% N), single calcium

superphosphate (20.5% P), potassium chloride.


Se realizaron dos aplicaciones preventivas de parathión metílico contra el ataque de paratrioza (Bactericera cockerelli), a razón de 2 L ha en 200 L de agua. Para el control preventivo y correctivo de tizón tardio (Phytophthora infestans (Mont) de Bary) se utilizó ridomil bravo ph y mancozeb en dosis de 1 kg ha-1 en 200 L de agua. El corte de follaje se realizó con hoz, el 27 de julio. La cosecha fue a los 150 días de la siembra efectuándose esta, el 08 de agosto, en la cual se registró el rendimiento de tubérculo por categoría.

Variables de estudio, análisis estadístico y económico

Los datos registrados en la parcela experimental útil fueron: rendimiento de tubérculo primera (RP), segunda (RS), tercera categoría (RTE), y rendimiento total de tubérculo (RT), expresados en kilogramo por parcela y transformados a t ha-1. Las categorías se basan en datos de la Secretaría de Economía. (SE, 2002).

Para cada variable registrada se realizó un análisis de varianza y comparación de medias de tratamientos, con la prueba de Tukey, en un nivel de significancia de 5%. Con los rendimientos obtenidos y aplicando el método gráfico de la matriz experimental Plan Puebla, se obtiene la respuesta gráfica de rendimiento en los tratamientos. Se determinaron los ingresos netos con el método discreto para obtener los óptimos económicos de capital limitado e ilimitado (Volke, 1982).


El análisis de varianza para rendimiento total de tubérculo y las otras categorías de papa se presenta en el Cuadro 1, e indica que hubo resultados estadísticamente significativos (p< 0.01%) para el rendimiento total de tubérculo (RT) y el rendimiento de segunda categoría (RS), mientras que en la primera categoría (RP) fueron significativos (p< 0.05%). Los coeficientes de variación para rendimiento total de tubérculo, primera y segunda categoría se pueden considerar normales. La significancia obtenida en éste experimento, por la adición de nitrógeno y de fósforo, era de esperar, debido a que la interacción nitrógeno-fósforo es común en el cultivo de la papa (Berrios, 2010).

in doses of 1 kg ha-1 in 200 L of water. The foliage was cut with a sickle, on July 27. The harvest was at 150 days after planting, on August 08, yield was recorded by category.

Study variables, statistical and economic analysis

The data recorded in the experimental plot were useful: first tuber yield (RP), second (RS), third category (RTE) and total tuber yield (RT), expressed in kilograms per plot and converted to t ha-1. The categories are based on data from the Ministry of Economy (SE, 2002).

For each variable recorded was made an analysis of variance and comparison of means from the treatment with Tukey’s test at a significance level of 5%. With the recorded yields and applying the graphical method of experimental matrix Plan Puebla, is obtained a graphical response of yield in the treatments. Net incomes were determined with the discrete method to obtain the optimum economics for a limited and unlimited capital (Volke, 1982).


The analysis of variance for total tuber yield and other categories of potato is presented in Table 1, indicating that there were statistically significant results (p< 0.01%) for total yield of tubers (RT) and the yield of second category (RS), while in the first category (RP) were significant (p< 0.05%). The coefficients of variation for total yield of tuber, on the first and second category can be considered normal. Significance obtained in this experiment by the addition of nitrogen and phosphorus, was expected, because the nitrogen-phosphorus interaction is common in potato cultivation (Berrios, 2010).

Yield response of 34 and 33 t ha-1 in two treatments (four and seven) for this experiment, were lower than those obtained by a Rueda (1991) in Puebla, who reported significance, for 40 t ha-1 in yield tuber, at levels of 120 to 180 of N, 100 to 170 of P and up to 300 kg ha-1 of K, under similar conditions of climate and soil type.

Alvarado et al. (2009) found that the application of 0, 150, 300, 450, and 600 kg ha-1 of P205 in potato crop in Andosol soil, for two years, there was a significant response and a tuber yield of 16.39 t ha-1.


Las respuesta de rendimiento de 34 y 33 t ha-1 en dos tratamientos (cuatro y siete) para este experimento, resultaron más bajas que las obtenidas por Rueda (1991), en Puebla quien reportó significancia, para 40 t ha-1 en rendimiento de tubérculo, en niveles de N de 120 a 180, P de 100 a 170 y K hasta 300 kg ha-1, en condiciones semejantes de clima y tipo de suelo.

Alvarado et al. (2009) encontraron que con la aplicación de 0, 150, 300, 450, y 600 kg ha-1 de P205 en el cultivo de papa en un Andosol, durante dos años, se obtuvo respuesta significativa y un rendimiento de tubérculo de 16.39 t ha-1.

De manera similar, al evaluar dos variedades de papa Devaux et al. (1997) no encontraron respuesta significativa: la variedad Sangema (Rosita) rindió 45 t ha-1 y la variedad Waycha’s tuvo un rendimiento de 35 t ha-1 de tubérculo, los factores evaluados fueron 80, 160 kg ha-1 de N y 80, 160, 240 kg ha-1 de fósforo.

Más aun, las cantidades o dosis de fósforo que fueron necesarias para lograr las producciones de 34 t ha-1 y de 33 t ha-1 son consecuencia de la conocida fijación de fosfatos en suelos Andosol; es decir, la significancia revela la respuesta de la papa a estas dosis aplicadas, e indicaría un manejo estratégico de la fertilidad de suelos volcánicos a mediano plazo (Egawa, 1980).

La respuesta a nitrógeno en suelos volcánicos se debe a la limitada mineralización, de acuerdo a Muñoz y Wiezoreck (1978), por lo que, de acuerdo con los datos de significancia y la prueba de Tukey con un rango de 150 a 300 kg ha-1 de N se cubre una respuesta adecuada en rendimiento para este nutriente.

Similarly, to evaluate two potato varieties Devaux et al. (1997) found no significant response: the variety Sangema (Rosita) yielded 45 t ha-1 and the variety Waycha's yielded 35 t ha-1, the evaluated factors were 80, 160 kg ha-1 of N and 80, 160, 240 kg ha-1 of phosphorus.

Moreover, the phosphorus amounts or doses that were necessary to achieve the production of 34 t ha-1 and 33 t ha-1 are consequence of the known phosphate fixing in Andosol soils; i.e. significance reveals the response of potato to the applied doses and would indicate a strategic management of volcanic soil fertility in the medium term (Egawa, 1980).

The response to nitrogen in volcanic soils is due to the limited mineralization, according to Munoz and Wiezoreck (1978), so that, according to the data significance and the Tukey test with a range of 150 to 300 kg ha-1 of N, is covered an adequate answer in yield to this nutrient.

The behavior on yield average of the variety Fianna, in its different categories, are shown in Table 2, with the Tukey test, which indicated a significant difference for total tuber (RT) in treatments four (300 -350 to 70 kg ha-1 N, P and K), and seven (150-250-70 kg ha-1 N, P, K).

The doses of nitrogen, phosphorus and potassium used in this investigation were higher than recommended for potato areas for the high lands of Puebla and Veracruz, which range between 60 and 90 kg ha-1 of N and between 30 to 90 kg ha -1 of K20. In the case of phosphorus, doses were higher than those of the Neo volcanic axis and the Sierra Madre Oriental, where are recommended between 100 and 160 kg ha-1 of P2O5 Aguirre (1999), Rubio (2000). In this regard, in

FV Gl RT RP RS RTE

Tratamiento 17 117.8 * * 56.8 * 12.2 * * 3.2 NS

Bloque 3 107.6 NS 58.3 NS 11.4 NS 2.8 NS

Error 51 41.6 26.2 3.7 4.2

CV (%) 25.9 31.9 30.7 76.3

Cuadro 1. Cuadrados medios y significancia estadística en las variables productivas en el experimento de papa. La Peñuela, municipio de Zinacantepec, México 2009.

Table 1. Mean square and statistical significance in the production variables in the experiment of potatoes. The Peñuela municipality of Zinacantepec, Mexico 2009.

FV= factor de variación; Gl= grados de libertad; RT= rendimiento total de tubérculo; RP= rendimiento de primera categoría; RS= rendimiento de segunda categoría; RTE= rendimiento de tercera categoría (t ha-1). *, **= significancia al 5% ó 1%; NS= no significativo; CV= coeficiente de variación.


El comportamiento en rendimiento promedio de papa de la variedad Fianna, en sus diferentes categorías, se muestra en el Cuadro 2, con la prueba de Tukey, la cual indicó diferencia significativa para el total de tubérculo (RT), en los tratamientos cuatro (300-350-70 kg ha-1 N, P y K), y siete (150-250-70 kg ha-1 N, P, K).

Las dosis de nitrógeno, fósforo y potasio utilizadas en esta investigación, fueron superiores a las recomendadas para las zonas paperas de las sierras de Puebla y Veracruz, las cuales fluctúan entre 60 y 90 kg ha-1 de N y entre 30 y 90 kg ha-1 de K20. Para el caso de fósforo las dosis fueron más altas que las de la sierra del eje Neovolcánico y que las de la sierra madre Oriental, donde se recomiendan entre 100 y 160 kg ha-1 de P2O5 Aguirre (1999), Rubio (2000). Al respecto, en los años 40’s las cantidades de P adicionadas en Andosoles eran de 50 -100 kg ha-1 de P2O5, incrementándose, durante 1980-1990,

the 40's the amount of P added in Andosol soils were 50-100 kg ha-1 of P2O5, increasing during 1980-1990, up to 1 000-1 500 kg ha-1 of P205, and with a rationalization of the amount applied at levels of 450 to 600 kg ha-1 of P2O5 that has been applied in recent years Alvarado et al. (2009). According to the above, the design of the treatments in this experiment was

at range 200-450 kg ha-1 P205, indicating reasonable levels in the treatments applied. Phosphorus doses, according to Aguilar et al. (2000), followed the recommendations to achieve a potential yield.

Meanwhile Berrios (2010) reported yields of 37 t ha-1 of tuber, in complete combination of nutrients (NPK), 15 t ha-1 ,without N (with PK), 29 t ha-1 without P (with NK), and 29.2 t ha-1 without K (with NP) for which, used a general treatment of N: 240, P: 65, K: 150 kg ha-1.

Trat N - P - K RT RP RS RTENúm. ( kg ha-1) ( t ha-1 )

1 200 - 200 -70 21.5ab 13.9ab 5.2ab 2.42 250 - 250 -70 30.9ab 21.0a 6.2ab 2.73 200 - 300 -70 26.9ab 17.4ab 6.2ab 3.24 300 - 350 -70 34.3ª 22.3a 8.7ab 3.45 300 - 250 -70 28.4ab 17.6ab 7.5ab 3.46 300 - 300 -70 28.1ab 16.3ab 8.9ab 3.07 150 - 250 -70 33.7ª 22.4a 8.4ab 2.98 200 -000 - 70 22.2ab 14.8ab 5.8ab 1.69 300 -300 - 00 22.9ab 16.8ab 3.9b 1.210 300 -300 – 140 19.0ab 13.0ab 4.1ab 1.911 300 -300 -70 14.5ab 8.4b 4.8ab 1.312 300 -300 -70 17.6ab 9.5ab 5.6ab 2.613 300 -300 -70 22.4ab 15.8ab 4.6ab 2.114 300 -300 -70 21.1ab 14.0ab 5.2ab 1.915 300 -400 -210 25.7ab 15.4ab 4.9ab 5.416 250 -250 -70 29.2ab 17.1ab 9.1a 3.017 250- 450- 70 27.7ab 16.6ab 8.2ab 2.918 350 -450 -70 22.7ab 15.4ab 4.9ab 2.4

DMS 16.8 13.3 5.0 5.3

Cuadro 2. Prueba de Tukey (α= 0.05) en 18 tratamientos de fertilización en papa en La Peñuela, municipio de Zinacantepec, México, 2009.

Table 2. Tukey test (α= 0.05) in 18 potato treatments of fertilization in La Peñuela, municipality of Zinacantepec, Mexico, 2009.

Trat= tratamiento; RT= rendimiento total de tubérculo; RP= rendimiento de primera categoría; RS= rendimiento de segunda categoría; RTE= rendimiento de tercera categoría (t ha-1). Tukey (α= 0.05%) literales similares no difieren estadísticamente; DMS= diferencia mínima significativa (t ha-1).


hasta 1 000-1 500 kg ha-1 de P205, y con una racionalización de la cantidad aplicada a niveles de 450 - 600 kg ha-1 de P2O5 que se ha aplicado en los últimos años Alvarado et al. (2009). De acuerdo con lo anterior, el diseño de los tratamientos en éste experimento, se ubicó en rango de 200-450 kg ha-1 P205, indicando niveles racionales en los tratamientos aplicados. Las dosis de fósforo, de acuerdo con Aguilar et al. (2000), siguieron las recomendaciones para alcanzar un rendimiento potencial.

Por su parte Berrios (2010), reportó rendimientos de 37 t ha-1 de tubérculo, en combinación completa de nutrientes (NPK), 15 t ha-1, sin N (con PK), 29 t ha-1 sin P (con NK), y 29.2 t ha-1

sin K (con NP) para lo cual utilizaron un tratamiento general de N: 240, P: 65, K: 150 Kg ha-1.

Respuesta gráfica método Turrent

Las respuestas del cultivar Fianna al fertilizante nitrogenado, fosfórico y potásico indican que la curva N-350-70 representa la respuesta de papa al nitrógeno (Figura 1) cuando hay constantes 350 kg ha-1 de P y 70 kg ha-1 de K. También se observa que con 200 kg ha-1 de nitrógeno se elimina la deficiencia de éste elemento.

Se observa que con 200 kg ha-1 de fósforo se cubre la deficiencia, cuando el nitrógeno y el potasio, estén en 200 kg ha-1 y 70 kg ha-1 (Figura 2), y cuando los factores de nitrógeno y potasio estén en el nivel del factorial, 300 kg ha-1 de nitrógeno y 70 kg ha-1 de potasio. Es de señalar que la dosis de fósforo de acuerdo a Berrios et al. (2010), se ajusta a los resultados obtenidos en este experimento.

Response Turrent graphical method

The responses of Fianna potato variety to nitrogen, potassium and phosphoric fertilizers indicate that the N-350-70 curve, represents the response of potato to nitrogen (Figure 1) when constant 350 kg ha-1 of P and 70 kg ha-1 of K. It is also noted that with 200 kg ha-1 of nitrogen is eliminated the deficiency of this nutrient.

Note that with 200 kg ha-1 of phosphorus is covered the deficiency, when nitrogen and potassium, are in 200 kg ha-1 and 70 kg ha-1 (Figure 2), and when the factors are nitrogen and potassium in factorial level, 300 kg ha-1 of nitrogen and 70 kg ha-1 of potassium. It should be noted that the dose of phosphorus according to Berrios et al. (2010), is consistent with the results obtained in this experiment.

It was also observed the response to potassium, when there are 200 kg ha-1 of nitrogen and 200 kg ha-1 of phosphorus (Figure 3). In the case of 140 kg ha-1 of phosphorus, yield decreased and for 210 kg ha-1 of potassium, slightly increases, without reaching curve levels of 350-350-K (34.3 t ha-1). With yield data, proceeded to graphically obtaining the approximate solution to optimum economic treatment for unlimited capital (Figures 1, 2, and 3); by placing the slopes of the relation of price factor- product for n / y= 3.4, p / y= 7.5, k / y= 7.8 and d / y= 717.9 (n= $ 4.6, p= $ 8.6, k= $ 9.0, d= $ 827.0, y= $ 1,152) same that indicate the value of nutrient per kilogram of potato; where y represents the value of 1

Figura 1. Respuesta del cultivo de la papa a nitrógeno. La Peñuela, Municipio de Zinacantepec. Estado de México. 2009.

Figure 1. Response of potato crop to nitrogen. La Peñuela, municipality of Zinacantepec. State of Mexico. 2009.

Ren

dim

ient

o de

pap

a t h

a-1

Kg de N ha-1

40

35

30

25

20

15

10

5

00 50 100 150 200 250 300 350 400

N-250-70 N-350-70 N-250-70

N-000-70

N-400-210

N-300-210

N-200-70 N-300-140 Figura 2. Respuesta de niveles de fósforo en el cultivo de papa. La Peñuela, municipio de Zinacantepec, Estado de México., 2009.

Figure 2. Response of phosphorus levels in potato crop. La Peñuela, municipality of Zinacantepec, State of Mexico, 2009.

40

35

30

25

20

15

10

5

00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Kg de P ha-1

Ren

dim

ient

o de

pap

a en

t ha-1

150-P-70

250-P-70

300-P-70

300-P-210250-P-

200-P-70200-P-70

200-P-70300-P-70U+SS 300-P-70

U+St 300-P-70

373 kg

250-P-70


También se observó la respuesta al potasio, cuando existen 200 kg ha-1 de nitrógeno y 200 kg ha-1 de fósforo (Figura 3). En el caso de 140 kg ha-1 de fósforo, disminuyó el rendimiento y para 210 kg ha-1 de potasio sube ligeramente, sin alcanzar los niveles de la curva 350-350-K (34.3 t ha-1).

Con los datos de rendimiento se procedió a la obtención de manera gráfica a la solución aproximada al tratamiento óptimo económico de capital ilimitado (Figuras 1, 2, y 3); al colocar las pendientes de las relaciones de precios factor producto para n/y= 3.4, p/y= 7.5, k/y= 7.8 y d/y= 717.9 ( n= $ 4.6, p=$8.6, k= $ 9.0, d= $ 827.0, y= $1.152 ) mismas que nos indican el valor del nutriente por kilogramo de papa; donde y representa el valor de 1 kg de papa en campo. Las soluciones por tanto involucran la pendiente similar a la pendiente de la relación precios factor - producto. En el caso de nitrógeno la curva 300-300-K cumple ese requisito, al igual que las curvas de fósforo y potasio (300-P-70 y 350-350-K).

Respecto al método gráfico, resultados para la sierra veracruzana Aguilar et al. (2000), en la variedad Tollocan, con la dosis 80-200-80 kg ha-1 de N, P205 y K20, registró 13.4 t ha-1, y la variedad Puebla, con 80-150-50 kg ha-1 de N, P2O5 y K2O rindió 12.1 t ha-1

, ambos rendimientos y dosis, menores que los reportados en este experimento. Los resultados obtenidos con el método gráfico Turrent (1981), se comprueban enseguida con el método discreto que se presenta más adelante.

Los resultados para los fertilizantes comerciales utilizados (Figura 4) indicaron que el mejor rendimiento de tubérculo de papa, fue para, difosfato de amonio (18-46-00% de N, P2O5, K2O), fosfonitrato (33% N) y cloruro de potasio KCl (60%, K20). Enseguida respondió el triple 16; a continuación sulfato de amonio, superfosfato de calcio simple y cloruro de potasio. Las fuentes de menor rendimiento fueron la urea, con superfosfato de calcio triple y cloruro de potasio.

Análisis económico

En el análisis económico, practicado con el procedimiento discreto, resultó que el cultivo de papa bajo condiciones de riego presentó el máximo ingreso neto (In) en el tratamiento cuatro, con un valor de $194 832.60 ha, así como una mayor tasa de retorno al capital total (tr de 429.1). Por lo tanto, ésta se asocia al tratamiento óptimo económico de capital ilimitado (TOECI), utilizando las fuentes comerciales de fertilizante: difosfato de amonio (18-46-00% unidades de N, P y K, fosfonitrato (33%) y cloruro de potasio para 300-350-70 unidades de N, P2O5 y K2O.

kg of potatoes in the field. The solutions therefore involve the slope, similar to the slope of the price factor - product. In the case of the Nitrogen curve 300 to 300-K meets this condition, as the curves of phosphorus and potassium (300-P-70 and 350-350-K).

Regarding the graphical method, results for the highlands in Veracruz Aguilar et al. (2000), in the variety Tollocan, with doses 80-200-80 kg ha-1 of N, P205 and K20, recorded 13.4 t ha-1; and the variety Puebla, with 80-150-50 kg ha-1 of N, P2O5 and K2O yielded 12.1 t ha-1, both yields and doses are lower than those reported in this experiment. The results obtained with the Turrent graphical method (1981), are tested at once with the discrete method presented below.

The results for commercial fertilizers used (Figure 4) indicated that the best potato tuber yield was for, ammonium diphosphate (18-46-00% of N, P2O5, K2O), phosphonitrate (33% N) and chloride potassium KCl (60%, K20). Followed 16 triple, ammonium sulfate, single calcium superphosphate and potassium chloride. Lower yield sources were urea along with calcium triple superphosphate and potassium chloride.

Economic analysis

In the economic analysis, conducted with the discrete procedure, it resulted that the potato crop under irrigated conditions showed the maximum net income (In) in

Figura 3. Respuesta en niveles de potasio en el cultivo de papa. La Peñuela, municipio de Zinacantepec, Estado de México 2009.

Figure 3. Response levels of potassium in the potato crop. La Peñuela, municipality of Zinacantepec, State of Mexico 2009.

40

35

30

25

20

15

10

5

00 50 100 150 200 250

Kg de K ha-1

Ren

dim

ient

o t h

a-1

300-350-K

250-250-K

200-200-K

300-300-K300-300-K U+SS

300-300-K U+St


Para el caso del tratamiento óptimo económico de capital limitado (TOECL), el máximo ingreso neto fue de $194 333.6 ha con el tratamiento siete, correspondiendo a 150-250-70 kg ha unidades de N, P2O5, K2O (Cuadro 4) con una tasa interna de retornó al capital total de 466. El método utilizado por Volke (1982) indicó como otra alternativa para tratamiento de capital limitado con $173 247.8 ha al tratamiento dos (250-250-70 unidades de N, P2O5 y, K2O), con una tasa de retorno al capital total de 401.1 (Cuadro 4).

treatment four, with a value of $ 194 832.60 ha, also a higher rate of return to total capital (tr of 429.1). Thus, this is associated to the optimum economic treatment for unlimited capital (TOECI), using commercial fertilizer: ammonium diphosphate (18-46-00% units of N, P and K, phosphonitrate (33%) and potassium chloride for 300-350-70 units of N, P2O5 and K2O.

In the case of the optimum economic treatment for limited capital (TOECL), the maximum net income was $ 194, 333.6 ha with treatment seven, corresponding to 150-250-

Figura 4. Respuesta de las fuentes comerciales de fertilización en el cultivo de papa. La Peñuela municipio de Zinancantepec, Estado de México 2009.

Figure 4. Response of commercial fertilizers on potato crop. La Peñuela, municipality of Zinancantepec, State of Mexico 2009.

40

35

30

25

20

15

10

5

0 DAP + F + KCl U + Sfct + KCl U + Sfcs + KCl DAP + F + KCl T16 + Sfct Sa + Sfcs + KCl

Fuentes comerciales de fertilizante

Ren

dim

ient

o (t

ha-1)

34.32

14.52

17.61

29.16

22.3821.10

DAP= 18-46-00 % N, P, K F= fosfonitrato (31% N) KCl= Cloruro de potasio Sfct= Super fosfato de calcio triple Sfcs= Súper fosfato calcio simple U= Urea (46% N) T16= 16-16-16 % N, P, K Sa= Sulfato Amonio

Cuadro 4. Análisis económico para rendimiento total de tubérculo en tratamientos de fertilización. La Peñuela, municipio de Zinacantepec, Estado de México 2009.

Table 4. Economic analysis for total tuber yield on fertilization treatments. La Peñuela, municipality of Zinacantepec, State of Mexico 2009.

t ha-1 $7 000/ t NúmTrat

N P Kkg ha-1

RT It Cf cv ct In = It-ct tr(In/ct)x100

1 200 - 200 -70 21.5 $150 430 $34 760 $6 960.6 $41 720.6 $108 709.4 260.62 250 - 250 -70 30.9 $216 440 $34 760 $8 432.2 $43 192.2 $173 247.8 401.13 200 - 300 -70 26.9 $188 020 $34 760 $8 422.0 $43 182.0 $144 838.0 335.44 300 - 350 -70 34.3 $240 240 $34 760 $10 647.4 $45 407.4 $194 832.6 429.15 300 - 250 -70 28.4 $199 080 $34 760 $9 172.8 $43 932.8 $155 147.2 353.16 300 - 300 -70 28.1 $196 910 $34 760 $9 907.8 $44 667.8 $152 242.2 340.87 150 - 250 -70 33.7 $236 040 $34 760 $6 946.4 $41 706.4 $194 333.6 466.08 200 - 000 -70 22.2 $155 120 $34 760 $4 020.0 $38 780.0 $116 340.0 300.0

Núm. trat= número de tratamiento; RT= rendimiento total promedio de tubérculo; It= ingreso total= RT x $7 000; cf= costo fijo= $34 760; cv= costo variable= nN x pP x kK; ct= costo total= cf + cv; In= ingreso neto= It- ct; tr= tasa de retorno a capital total= (In /ct)*100.


Precios considerados:

a) $4.6, $8.6 y $ 9.0 por kg de N, P2O5 y K2O tratamientos: 1 a 10, 15-18

b) $5.8, $2.8 y $9.0 por kg de N, P2O5, K2O tratamientos. 11c) $5.8, $4.8 $9.0 por kg de N, P2O5 tratamientos 12 d) $5.4

$4.8 por Kg de N, P2O5, K2O Trat. 13e) $4.6,$ 2.8,$ 9.0 por kg de N, P2O5, K20 Tratamiento 14

ct = cf + cv In = ingreso neto = It - ct tr = tasa de retorno al capital.= (In/ct) x 100.

Conclusiones

Para las condiciones de riego en un suelo Andosol en la comunidad de la Peñuela, en el municipio de Zinacantepec, Estado México, el promedio en rendimiento de tubérculo de la variedad de papa Fianna, fue superior a treinta toneladas por ha-1, en particular el tratamiento cuatro superó al resto de tratamientos. El análisis estadístico ratificó los resultados con alta significancia para rendimiento total de tubérculo, y la primera, y segunda categoría.

La variedad de papa Fianna presentó una adecuada respuesta a la fertilización mineral con fuentes comerciales de fertilización de alta solubilidad bajo condiciones de

70 kg ha units of N, P2O5, K2O (Table 4) with an internal rate of return to total capital of 466. The method used by Volke (1982) indicated as other alternative to treatment for limited capital with $ 173 247.8 ha, to treatment two (250-250-70 units of N, P2O5 and K2O), with a return rate to total capital of 401.1 (Table 4).

Prices considered:

a) $ 4.6, $ 8.6 and $ 9.0 per kg of N, P2O5 and K2O treatments: 1 to 10, 15-18

b) $ 5.8, $ 2.8 and $ 9.0 per kg of N, P2O5 and K2O treatments: 11

c) $ 5.8 $ 4.8 $ 9.0 per kg of N, P2O5 treatments 12 d) $ 5.4 $ 4.8 per kg of N, P2O5, K2O Trat 13

e) $ 4.6, $ 2.8, $ 9.0 per kg of N, P2O5, K20 Treatment 14

ct= cf + cv In= net income= It - ct tr= rate of return to capital. = (In / ct) x 100.

Conclusions

For irrigation conditions in Andosol soils in the locality of La Peñuela, municipality of Zinacantepec, State of Mexico, the average in tuber yield of potato variety Fianna, was higher than thirty tons per ha-1, in particular treatment four

9 300 - 300 - 00 22.9 $160 440 $34 760 $8 827.2 $43 587.2 $116 852.8 268.110 300 - 300 - 140 19.0 $133 000 $34 760 $10 951.8 $45 711.8 $87 288.2 191.011 300 - 300 - 70 14.5 $101 640 $34 760 $12 034.6 $46 794.6 $54 845.4 117.212 300 - 300 - 70 17.6 $123 270 $34 760 $9 018.7 $43 778.7 $79 491.3 181.613 300 - 300 - 70 22.4 $156 660 $34 760 $6 372.0 $41 132.0 $115 528.0 280.914 300 - 300 - 70 21.1 $147 700 $34 760 $11 879.2 $46 639.2 $101 060.8 216.715 300 - 400 - 210 25.7 $179 970 $34 760 $12 509.8 $47 269.8 $132 700.2 280.716 350 - 250 - 70 29.2 $204 120 $34 760 $9 568.7 $44 328.7 $159 791.2 360.517 350 - 450 - 70 27.2 $190 260 $34 760 $12 168.2 $46 928.2 $143 331.8 305.418 350 - 450 -70 22.7 $158 970 $34 760 $12 854.0 $47 614.0 $111 356.0 233.9

Núm. trat= número de tratamiento; RT= rendimiento total promedio de tubérculo; It= ingreso total= RT x $7 000; cf= costo fijo= $34 760; cv= costo variable= nN x pP x kK; ct= costo total= cf + cv; In= ingreso neto= It- ct; tr= tasa de retorno a capital total= (In /ct)*100.

t ha-1 $7 000/ t NúmTrat

N P Kkg ha-1

RT It Cf cv ct In = It-ct tr(In/ct)x100

Cuadro 4. Análisis económico para rendimiento total de tubérculo en tratamientos de fertilización. La Peñuela, municipio de Zinacantepec, Estado de México 2009 (Continuación).

Table 4. Economic analysis for total tuber yield on fertilization treatments. La Peñuela, municipality of Zinacantepec, State of Mexico 2009 (Continuation).


riego, específicamente para difosfato de amonio (18-46-00%), fosfonitrato (33% N) y cloruro de potasio KCl (60% K20).

La dosis óptima de capital ilimitado correspondió al tratamiento cuatro (300-350-70 unidades ha de N, P y K), y para capital limitado el tratamiento siete (150-250-70 unidades ha de N, P y K.)

Se concluye por tanto, que existió respuesta en rendimiento en la variedad Fianna, por la aplicación de difosfato de amonio, fosfonitrato y cloruro de potasio; y que dicha respuesta se asoció con las dosis óptimas de capital limitado e ilimitado en la comunidad de la Peñuela, Estado de México para un suelo Andosol.

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outperformed all other treatments. The statistical analysis confirmed the results with high significance for total tuber yield, and the first and second category.

Potato variety Fianna showed a suitable response to mineral fertilization with commercial fertilizers of high solubility under irrigation conditions, specifically for ammonium diphosphate (18-46-00%) phosphonitrate (33% N) and potassium chloride KCl (60% K20).

The optimal dose of unlimited capital corresponded to treatment to four (300-350-70 units ha of N, P and K), and for limited capital treatment seven (150-250-70 units ha of N, P and K).

Therefore is concluded that there was a yield response in the variety Fianna, by the application of ammonium diphosphate, phosphonitrate and potassium chloride; and such response was associated with optimal doses for unlimited and limited capital in the locality La Peñuela, State of Mexico for Andosol soil.

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Caracterización morfológica de una muestra etnográficade maíz (Zea mays L.) raza bolita de Oaxaca*

Morphological characterization of an ethnographic sample of maize (Zea mays L.) ball race of Oaxaca

Araceli Ramírez Jaspeado1, Gabino García de los Santos1§, Aquiles Carballo Carballo1, Fernando Castillo González1, José Antonio Serratos2 y Jorge Cadena Iñiguez3

1Programa de Recursos Genéticos y Productividad y 3LPI 13. Comunidades Rurales Agrarias, Ejidos y Conocimiento Local. Colegio de Postgraduados, 36.5 carretera México-Texcoco, km Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 015959521500. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]).2Universidad Autónoma de la Ciudad de México, Avenida la Corona 320 Loma la Palma, Delegación Gustavo A. Madero. C. P. 07160 México D. F. §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: noviembre de 2012


Resumen

A partir de las necesidades, intereses, prácticas y conocimientos de las poblaciones humanas, se han conformado y mantenido la diversidad genética del maíz (Zea mays L.). Los usos especiales de este recurso han determinado criterios de selección para la domesticación, y han adquirido relevancia en el campo de la conservación de los recursos fitogenéticos por ser además, una vía de generación de ingresos económicos familiares. Un uso especial del maíz lo constituye la “tlayuda”, tortilla de más de 30 centímetros de diámetro y “larga” vida de anaquel; famosa en Valles Centrales de Oaxaca, México, elaborada principalmente con grano de la raza Bolita. El objetivo de este trabajo fue la caracterización morfológica de 108 accesiones de maíz obtenidas en 17 localidades de los Distritos de Zimatlán, Ocotlán y Ejutla en Valles Centrales de Oaxaca durante el año 2011. Se consideraron nueve caracteres de la mazorca y grano y cinco relaciones entre estos caracteres. Se aplicó análisis de componentes principales, conglomerados y agrupamiento utilizado UPGMA y como medida de similaridad se empleó la distancia Euclidiana promedio. Se observó la formación de tres grupos principales con preponderancia de accesiones de raza Bolita así como, presencia de maíces de raza Pepitilla y en menor grado

Abstract

Based on the needs, interests, practices and knowledge of human populations, there has been shaped and maintained the genetic diversity of maize (Zea mays L.). Special uses of this resource have determined selection criteria for domestication, and have gained importance in the field of conservation of plant genetic resources, to be also a way of generating income to families. A special use of maize is constituted by the "tlayuda" tortilla over 30 cm in diameter and "long" shelf life; famous in Central Valleys of Oaxaca, Mexico, using mostly grain from ball race. The objective of this work was the morphological characterization of 108 accessions of maize obtained in 17 locations from Zimatlán Districts, Ejutla and Ocotlán in Central Valleys of Oaxaca in 2011. Nine traits from the cob and grain were considered, five relations between these traits. It was applied a principal component analysis, cluster and using UPGMA grouping and as similarity measure was employed the Euclidean distance average. It was observed the formation of three major groups with preponderance of ball race accessions, but also, presence of Pepitilla and in less extent Tuxpeño. The variability found, refers to the presence of racial complexes. It is possible to suggest that the result of this study allows the discrimination or racial inclusion in the

Araceli Ramírez Jaspeado et al.896 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Tuxpeño. La variabilidad encontrada, alude la presencia de complejos raciales. Es posible sugerir que los resultados del presente permitan la discriminación o inclusión racial en la elaboración de la tortilla tlayuda y proponer criterios para una posible denominación de origen de dicho producto y con ello favorecer la preservación de maíces criollos.

Palabras clave: diversidad genética, conservación, tlayudas, maíces nativos.

Introducción

En México, el maíz (Zea mays L.) es un elemento central en la alimentación, sociedad, cultura y economía, se han descrito alrededor de 59 razas de maíz (Sánchez et al., 2000), de las cuales 35 se encuentran en el estado de Oaxaca (Aragón et al., 2006). En dicho Estado, Aragón et al. (2006) evidenciaron una asociación estrecha entre los grupos indígenas con las razas de maíz, indicando por ejemplo, que el maíz Zapalote chico se cultiva principalmente en el Istmo de Tehuantepec por habitantes de la etnia Zapoteca del Itsmo; y que los Zapotecos de Valles Centrales de Oaxaca siembran el maíz Bolita.

Es evidente que la continuidad del uso del maíz por los diferentes grupos humanos, favorece la permanencia y conservación de las variantes nativas, disminuye el riesgo de erosión y pérdida de diversidad genética (Altieri, 2004; Ortega-Pazcka, 2003), fortalece la identidad cultural y contribuye en la alimentación de los pueblos que hacen uso de el (Altieri, 2004). La selección del grano más apto y las características culinarias deseables del usuario también contribuyen a la identificación o selección de aquellas razas para usos “especiales”; éstos últimos definidos como los esenciales para la elaboración de un producto, donde la variedad de maíz utilizada le asigna características distintivas, sobresalientes y únicas (Ortega-Paczka, 2003).

Aragón et al., (2003, 2006) y CONABIO (2012) señalaron al maíz Bolita como raza específica para la preparación de las tlayudas (tortilla de más de 30 centímetros de diámetro elaboradas en los Valles Centrales de Oaxaca), argumentando que con esta variedad se obtiene su particular textura debido a su atributos para la elaboración de masa para tortilla (Aragón et al, 2003; Vázquez-Carrillo et al., 2003; Aragón et al., 2006). La tortilla tlayuda ha adquirido tal relevancia económica que se han formado agrupaciones

preparation of tortillas tlayuda and propose criteria for a possible designation of origin of such product and thus favor the preservation of native maize.

Key words: genetic diversity, conservation, tlayudas, native maize.

Introduction

In Mexico, maize (Zea mays L.) is a central element in food, society, culture and economy, there have been described around 59 races of maize (Sánchez et al., 2000), of which 35 are in the state of Oaxaca (Aragón et al., 2006). In Oaxaca, Aragon et al. (2006) showed a close association between the indigenous groups with the races of maize, indicating for example that Zapalote chico maize is grown mainly in the Itsmo of Tehuantepec by inhabitants of the Itsmo Zapoteca ethnic group; and that Zapotecos from the Central Valley of Oaxaca grow ball maize.

It is clear that the continued use of maize by the different human groups, promotes permanence and conservation of native variants, reduces the risk of erosion and loss of genetic diversity (Altieri, 2004; Ortega-Pazcka, 2003), strengthens the cultural identity and contributes feeding people who uses it (Altieri, 2004). The selection of the fittest grain and desirable culinary characteristics from the user, also contributes to the identification or selection of those races for "special" uses; the latter defined as essential to the development of a product, where the maize variety used assigns distinctive traits, outstanding and unique (Ortega-Paczka, 2003).

Aragon et al. (2003, 2006) and CONABIO (2012) pointed to ball maize as specific race to prepare tlayudas (tortilla over 30 cm in diameter elaborated in the Central Valleys of Oaxaca), arguing that with this variety is obtained its unique texture due to its attributes for making tortilla dough (Aragón et al., 2003; Vázquez-Carrillo et al., 2003; Aragón et al., 2006). The tortilla tlayuda has acquired such economic importance that groupings have been formed in order to increase its production in a steadily manner as an important economic activity, especially for districts like Ejutla, Ocotlán and Zimatlán, Oaxaca. Such is the case of Oaxaca Agricultural Organization composed of about 500 producers from the districts mentioned, dedicated to the production of ball race maize to elaborate tlayudas,

Caracterización morfológica de una muestra etnográfica de maíz (Zea mays L.) raza bolita de Oaxaca 897

con el propósito de incrementar su producción de forma sostenida como una actividad económica importante, en especial para los distritos de Ejutla, Ocotlán y Zimatlán, Oaxaca. Tal es el caso, de la Organización Agropecuarios de Oaxaca integrada por cerca de 500 productores pertenecientes a los distritos mencionados, dedicados a la producción de maíz raza Bolita para la elaboración de tlayuda, sugiriendo la posibilidad de promover una denominación de origen como una medida de protección tanto para el recurso biológico como para la materia prima de elaboración de tortilla tlayuda con una delimitación geográfica.

Para apoyar tal medida indirecta de protección de la raza Bolita, se requiere actualizar la información de su uso. Una forma de estimar lo anterior, es mediante el estudio de caracteres morfológicos, que han sido utilizados ampliamente para el estudio de la diversidad en las razas de maíz (Wellhausen et al., 1951; Sánchez et al., 2000; Herrera et al., 2004; Hortelano et al., 2008). Bird y Goodman (1977) evidenciaron la utilidad de los caracteres morfológicos de mazorca y grano, (ocho caracteres de mazorca y grano) aplicados a la diversidad de maíz en el Continente Americano, resaltando que las relaciones encontradas fueron congruentes con clasificaciones realizadas utilizando una mayor información morfológica. Sánchez et al. (1993) y Herrera et al. (2000) determinaron que los caracteres de la mazorca en general, presentan interacción genético-ambiental de baja a moderada, lo que favorece su utilización en la descripción de poblaciones de maíz.

Lo anterior ayudaría a sugerir acciones que permitan actualizar el conocimiento de la diversidad genética del maíz raza Bolita en una región estratégica de conservación, proponer estrategias para la conservación biológica y cultural de los pueblos que la usufructúan desde tiempos ancestrales, y que es esencial para la elaboración de un alimento como es la Tlayuda, que permita estructurar premisas para una posible denominación de origen de la tortilla tlayuda.

Con base en lo anterior, el presente estudio tuvo como objetivo identificar la variabilidad morfológica de diferentes poblaciones de maíz raza Bolita que se usan en la elaboración de tortilla Tlayuda procedentes de los distritos de Zimatlán, Ocotlán y Ejutla en los Valles Centrales de Oaxaca.

suggesting the possibility of promoting an denomination of origin as a measure of protection for both the biological resource as raw material to elaborate tortilla tlayuda with a geographical area.

To support such an indirect measure of protection of ball race, is required to update information of its use. One way to estimate this is by studying morphological traits that have been used extensively for the study of diversity in the races of maize (Wellhausen et al., 1951, Sánchez et al., 2000, Herrera et al., 2004; Hortelano et al., 2008). Bird and Goodman (1977) showed the usefulness of the morphological traits of ear and grain, (eight traits of ear and grain) applied to maize diversity in the Americas, noting that the relationships found were consistent with classifications produced using a higher morphological information. Sánchez et al. (1993) and Herrera et al. (2000) determined that the traits on the cob in general, show low to moderate gene-environment interaction, favoring their use in describing maize populations.

The above would help to suggest actions allowing to update the knowledge of the genetic diversity from the ball maize race in a strategic region of conservation, propose strategies for biological and cultural conservation of indigenous that usufruct since ancient times, and is essential for the preparation of food as the tlayuda, allowing to structure premises for possible designation of origin of the tortilla tlayuda.

Based on the above, the present study aimed to identify morphological variability from different maize populations of ball race used in the elaboration of tortillas tlayuda from Zimatlán, Ocotlán and Ejutla districts in the Central Valleys of Oaxaca.


Study area

The study was conducted in the Central Valleys of Oaxaca, in the districts of Ocotlán, Ejutla and Zimatlán (Figure 1).

Biological material

The germplasm evaluated consisted of 108 accessions collected in fields from producers. Cob samples produced in spring-summer 2011 came from 17 locations across 10


municipalities (La Compañía, Taniche, Ejutla Crespo, La Pe, Ocotlán de Morelos, Asunción, Yaxe, San Baltazar Chichicapam, Santa Cruz Mixtepec, Ciénega de Zimatlán) and three districts (Ejutla, Ocotlán and Zimatlán) in Central Valleys of Oaxaca at altitudes between 1 356-1 631 masl.

Defining sample size

The sample size was determined using the formula suggested by Trejo and Morales (2009): n= N / (N d2 + 1). Where: n= sample size calculation, N= population size or total number of potential respondents (450 members until 2011); d= precision (0.085%). Therefore, n= 106 surveys. The collection of samples was made according to Serratos et al. (2007), sampling in each field, five sites (north, south, east, west and center) and selecting ten plants per site. Then it was taken one ear per plant. Afterwards were chosen four ears per site to constitute a representative sample of 20 per field, which was considered as an accession.

Morphological characterization

Taking as reference that grain is that transformed into dough and then in a tortilla and in order to determine the quantitative variability existing in biological materials collected, a morphological characterization of accessions applying the descriptors corn guide (IBPGR 1991) and the technical guide and graphic manual for varietal descriptors


Área de estudio

El estudio se realizó en Valles Centrales de Oaxaca, en los distritos de Ocotlán, Ejutla y Zimatlán (Figura 1).

Material biológico

El germoplasma evaluado estuvo integrado por 108 accesiones colectadas en lotes de agricultores. Las muestras de mazorca producidas en el ciclo primavera-verano 2011 provinieron de 17 localidades de 10 municipios (La compañía, Taniche, Ejutla de Crespo, La Pe, Ocotlán de Morelos, Asunción, Yaxe, San Baltazar Chichicapam, Santa Cruz Mixtepec, Cienega de Zimatlán) y tres distritos (Ejutla, Ocotlán y Zimatlán) en Valles Centrales de Oaxaca en altitudes de entre 1 356-1 631 msnm.

Definición del tamaño de muestra

El tamaño de muestra se determinó con la fórmula sugerida por Trejo y Morales (2009): n= N / (N d2 + 1). Dónde: n= tamaño de la muestra a calcular; N= tamaño de la población o número total de posibles encuestados (450 integrantes hasta el año 2011); d= precisión (0.085%) Por lo tanto; n= 106 encuestas. La recolecta de las muestras se realizó de acuerdo a Serratos et al. (2007), muestreando en cada lote, cinco sitios (norte, sur, este, oeste y centro) y seleccionando diez plantas por sitio. Luego se tomó una mazorca por planta. Después, se eligieron cuatro mazorcas por sitio para constituir una muestra de 20 representativa del lote, la cual fue considerada como una accesión.

Caracterización morfológica

Tomando como referencia que es el grano el que se transforma a masa y luego a tortilla y con el fin de determinar la variabilidad cuantitativa existente en los materiales biológicos recolectados, se caracterizaron morfológicamente las accesiones aplicando la guía de descriptores para maíz (IBPGR, 1991) y la guía técnica y manual gráfico para la descripción varietal (SNICS-SAGARPA, 2009; SINCS-CP, 2009), además de realizar una clasificación visual basada en características cualitativas en mazorca y grano, aplicando el Manual Gráfico para la descripción varietal (SINCS-CP, 2009) a cada una de las accesiones. Posteriormente, en cada una de las mazorcas se

Figura 1. Localización geográfica del área de estudio que incluye los distritos de Ejutla, Ocotlán, Zimatlán en los Valles Centrales de Oaxaca. Los puntos en rojo, corresponden a los municipios muestreados en cada distrito.

Figure 1.Geographical location of the study area, including the districts of Ejutla, Ocotlan, Zimatlán in the Central Valleys of Oaxaca. The red points correspond to the municipalities sampled in each district.

REGIÓN VALLES CENTRALES

11

19 20 17

18 25

24

11. Etla17. Zaachila18. Zimatlán19. Centro20. Tlacolula24. Ejutla25. Ocotlán


registraron las variables de número de hileras (HILERAS) y granos por hilera en mazorca (GRANHILE), diámetro de mazorca (DIAMAZOR), de olote (DIAMOLOT), longitud de mazorca (LONGMAZO), largo, ancho y espesor de grano (LONGRAN, ANCHGRA, ESPEGRAN) en cm, así como el volumen promedio de grano (VOLUMEN) cm3 (Hortelano et al., 2008). Se calculó las relaciones entre caracteres como diámetro/longitud de mazorca (DMALONGM), diámetro de olote/diámetro de mazorca (DOLODMAZ), ancho de grano/longitud de grano (ANGLOGR ), espesor de grano/largo de grano (ESGRLOGR), y espesor de grano /ancho de grano (ESGRANGR) (Sánchez et al., 1993; Rincón et al., 2010).

Análisis de datos

Los promedios de cada accesión, en cada una de las variables morfológicas, fueron estandarizados con media cero y varianza uno; con esta información, se realizó un análisis de componentes principales mediante el procedimiento PROC PRINCOMP de SAS (SAS Institute, 2005) a partir de la matriz de correlaciones. Para observar las tendencias de la morfología de las accesiones, se graficó la dispersión de éstas en el plano determinado por los primeros dos componentes principales, así como en el plano determinado por el segundo y tercer componentes principales (CP). Para clasificar las accesiones en grupos relativamente homogéneos, se efectuó un análisis de conglomerados utilizando las medias estandarizadas de los parámetros evaluados y se estimó la matriz de distancias euclidiana promedio. El dendrograma se obtuvo por el método de agrupamiento UPGMA, promedio de grupos. Para definir la altura de corte en el dendrograma, se utilizó el índice Pseudo F obtenido mediante el programa SAS (SAS Institute, 2005).


Las muestras de las poblaciones de maíz recolectadas fueron preclasificadas a nivel de razas, a través de la inspección visual, registrando la presencia de las razas Bolita, Pepitilla y maíces tropicales, principalmente Tuxpeño. El Cuadro 1 muestra la distribución de las 108 accesiones de acuerdo a la agrupación derivada de la inspección visual y a su origen geográfico. El 70% de las accesiones provino de Ejutla, 20% correspondió a Zimatlán y el resto a Ocotlán. Del total de las accesiones, 46.3% fueron identificadas como raza Bolita, 25% como Bolita-Pepitilla, 10% como Bolita-Tuxpeño y el resto (18.7 %) correspondió a formas menos relevantes (Cuadro 1).

(SNICS-SAGARPA, 2009; SINCS-CP, 2009), besides making a visual classification based on qualitative traits in ear and grain, using the graphic Manual for varietal descriptors (SINCS -CP, 2009) to each of the accessions. Subsequently, in each of the ears were registered the variables of number of rows (HILERA) and kernels per row on the ear (GRANHILE), ear diameter (DIAMAZOR) diameter of cob (DIAMOLOT), ear length (LONGMAZO), length , width and thickness of grain (LONGRAN, ANCHGRA, ESPEGRAN) in cm, thus the average grain volume (VOLUMEN) cm3 (Hortelano et al., 2008). It was calculated the relationships between traits like diameter / length of ear (DMALONGM), diameter of cob / ear diameter (DOLODMAZ), grain width / length of grain (ANGLOGR), thickness of grain / grain length (ESGRLOGR), and thickness of grain / grain width (ESGRANGR) (Sánchez et al., 1993, Corner et al., 2010).

Data analysis

The averages of each accession in each of the morphological variables were standardized to zero mean and unit variance; with this information was conducted a principal components analysis using PROC PRINCOMP of SAS (SAS Institute, 2005) from the correlation matrix. To observe trends in the morphology of the accessions, was plotted the dispersion of these, in the plane determined by the first two principal components, as well as in the plane determined by the second and third principal components (CP). To classify the accessions into relatively homogeneous groups was performed a cluster analysis using the standardized mean of the parameters evaluated and estimated the Euclidean distance average matrix. The dendrogram was obtained by the UPGMA grouping method, group average. To define the cutting height in the dendrogram, was used the Pseudo F index obtained using SAS (SAS Institute, 2005).


Samples collected from maize populations were pre classified to race level, through visual inspection, recording the presence of races like ball, Pepitilla and tropical maize, mainly Tuxpeño. Table 1 shows the distribution of the 108 accessions according to the grouping derived from visual inspection and its geographical origin. 70% of the accessions came from Ejutla, 20% from Zimatlan and the rest from Ocotlan. Of all the accessions, 46.3% were identified as ball race, 25% as ball-Pepitilla, 10% ball-Tuxpeño and the rest (18.7%) corresponded to less relevant forms (Table 1).


La presencia de dichas razas coincidió con lo reportado por Aragón et al. (2006) quienes señalan que para los Valles Centrales de Oaxaca, las razas cultivadas son el Bolita, Pepitilla, Tepecintle y Tabloncillo, mientras que la raza de maíz Tuxpeño, se encuentra en la región Costa, Istmo de Tehuantepec, Sierra Juárez y Tuxtepec. La convivencia de las razas Bolita y Pepitilla, identificada esta última por tener granos alargados puntiagudos que permite su diferenciación de otras razas que le confieren buena calidad para la elaboración de tortilla (Ortega-Paczka, 2003; Vázquez et al., 2010), ha llevado a formar poblaciones de tipos inter-raciales; es decir, complejos Bolita-Pepitilla (Muñozcano, 2011).

Análisis de componentes principales

El análisis de componentes principales, sugirió que la diversidad de maíz en las localidades muestreadas estuvo integrada mayormente por variantes de la raza Bolita, y con menor frecuencia, por formas intermedias de Bolita con Pepitilla o Tuxpeño, lo cual confirma la información de complejos interraciales. Los tres primeros componentes principales explicaron 84% de la variación total entre las poblaciones con 37.2%, 27.7% y 19.4% para el primero, segundo y tercer componente, respectivamente (Cuadro 2); y las variables con mayor aportación por sus valores, resaltados en negritas, fueron para el CP1: la variable relación ESGRLOGR, seguida de ESPEGRAN, de la variable relación ANGLOGR y GRANHILE, por lo que esta componente fue definida con espesor de grano y forma del grano; mientras que para el CP2 correspondieron el VOLUMEN, ANCHGRA, LONGMAZO, DIAMAZOR y DIAMOLOT. Dicha componente fue identif icada con dimensión de la mazorca, ancho y volumen del grano. Finalmente para el CP3 concernieron la variable HILERAS, y la variable relación DOLODMAZ.

En la dispersión obtenida por los CP 1 y 2 (Figura 2) se observa en la posición extrema derecha y superior derecha, las formas pertenecientes a granos gruesos (marcados en rojo) y voluminosos, lo cual coincide, de acuerdo a Wellhausen et al. (1951) y Aragón et al. (2006), como materiales descritos de raza Bolita; mientras que en el extremo izquierdo se agruparon granos más delgados, menos anchos, asociados a la presencia de maíz raza Pepitilla y combinaciones con Bolita.

The presence of such races coincided with those reported by Aragon et al. (2006) who point out that in the Central Valleys of Oaxaca are cultivated races ball, Pepitilla, Tepecintle and Tabloncillo, while Tuxpeño race is located in the coastal region, Istmo of Tehuantepec, Sierra Juárez and Tuxtepec. The coexistence of races ball and Pepitilla, the latter identified for having pointy elongated grains that allows its differentiation from other races that gives good quality to elaborate tortillas (Ortega-Paczka, 2003; Vázquez et al., 2010), has lead to form populations of inter-racial types; i.e. complex ball-Pepitilla (Muñozcano, 2011).

Principal component analysis

The principal components analysis suggested that maize diversity in the localities sampled consisted mostly by ball race variants, and less frequently, by intermediate forms of ball with Pepitilla or Tuxpeño, confirming the information of interracial complex. The first three principal components explained 84% of the total variation among populations with 37.2%, 27.7% and 19.4% for the first, second and third component, respectively (Table 2) and variables more contribution by their values , highlighted in bold, were for CP1: the relationship variable ESGRLOGR, followed by ESPEGRAN, of relationship variable ANGLOGR and GRANHILE, so this component was defined as grain thickness and grain shape; while for CP2 corresponded VOLUME, ANCHGRA, LONGMAZO, DIAMAZOR

Grupos clasificación visual/ Origen Ejutla Zimatlán Ocotlán Total

Bolita (B) 27 16 7 50Bolita-Pepitilla (Bp) 22 4 1 27Bolita-Tuxpeño (Bt) 7 2 2 11

Bolita desarrollo inadecuado (Bm) 7 0 0 7

Pepitilla-Bolita (Pb) 3 0 0 3Tuxpeño-Bolita (Tb) 5 0 0 5

Tuxpeño (T) 3 0 0 3Heterogéneo (H) 1 0 0 1

No identificado (N) 1 0 0 1Total 76 22 10 108

Cuadro 1. Distribución de las accesiones en base a su clasificación visual y su origen geográfico.

Table 1. Distribution of accessions based on visual classification and geographical origin.


Cuadro 2. Valores y vectores propios de los componentes principales (CP) que describen la variación morfológica de 108 poblaciones de maíz nativo de los distritos de Ocotlán, Ejutla y Zimatlán de los Valles Centrales de Oaxaca. 2011 primavera-verano.

Table 2. Values and eigenvectors of principal components (CP) that describe the morphological variation of 108 native maize populations from districts Ocotlan, Ejutla and Zimatlan from Central Valleys of Oaxaca. Spring-summer 2011.

Características CP1 CP2 CP3Valor propio 5.218 3.880 2.710Varianza explicada (%) 0.373 0.277 0.194Varianza acumulada (%) 0.373 0.650 0.843Vectores propios de variables morfológicasDiámetro de mazorca (DIAMAZOR) -0.1752 0.386 0.003 Longitud de mazorca (LONGMAZO) -0.1642 0.387 0.270 Número de hileras (HILERAS) -0.256 -0.103 0.401Granos por hilera (GRANHILE) -0.355 0.144 0.200Ancho de grano (ANCHGRA) 0.169 0.408 -0.263 Longitud de grano (LONGRAN) -0.315 0.196 -0.274 Espesor de grano (ESPEGRAN) 0.389 0.185 0.036Diámetro del olote (DIAMOLOT) -0.003 0.371 0.308 Diámetro-longitud de mazorca (DMALONGM) 0.085 -0.209 -0.345Diámetro del olote - diámetro de mazorca (DOLODMAZ) 0.193 0.091 0.430Ancho de grano-longitud de grano (ANGLOGR) 0.388 0.179 -0.018Espesor de grano-longitud de grano (ESGRLOGR) 0.414 -0.002 0.154 Espesor de grano-ancho de grano (ESGRANGR) 0.280 -0.203 0.323Volumen de grano (VOLUMEN) 0.162 0.410 -0.232

Figura 2. Dispersión de 108 accesiones de maíz para elaborar tortilla tlayuda en los Valles Centrales de Oaxaca, según relaciones derivadas del grano y mazorca, primavera- verano 2011.

Figure 2. Dispersion of 108 accessions of maize to elaborate tortillas tlayuda in Central Valleys of Oaxaca, according to relations derived from grain and ear, spring-summer 2011.

Com

pone

nte p

rinci

pal 2

Componente principal 1

DIAMAZOR LONGMAZOVOLUMEN

DIAMOLOT

ANCHGRA

GROSGRAN

ANGLOGR

. ESGRANGR

DMALONGM

HILERAS

GRANHILE

LONGRAN

DMAZDOLO

. ESGRLOGR

6

4

2

0

-2

-4

-6

-6 -4 -2 0 2 4 6

Bt Bt

Bt

Bt

BtBtBt

Bt Tb

Tb Tb

Tb Tb

N

H

T

T

T

.. .

..

..

..

..

.

.

.

..

..

. .

.

.

.

.

.

-

-

-

-

-

-

Bolita, B ( ); Bolita Tropical (Bt);Bolita pepitilla, Bp ( ); Pepitilla bolita, Pb ( ) ; Tropical bolita (Tb); Tropical (T); Heterogeneo (H);No Bolita (N);Bolita mal dado, Bm( ).


Con relación a los CP 2 y 3, se vislumbró la formación de dos grupos, uno integrado por poblaciones Bolita y la combinación de ésta con otras razas asignándole la nomenclatura de “variantes nativos locales”; y el segundo denominado como “variantes nativas introducidas” que es donde se observó en mayor frecuencia poblaciones influenciadas por la raza Pepitilla, Tuxpeño y combinaciones de estas con Bolita (Figura 3). Lo anterior concuerda con lo reportado por Aragón et al. (2003), quienes en un estudio de conservación in situ y usos locales de las razas de maíz en Oaxaca, analizando la diversidad intra-racial, registraron en 38 accesiones de maíz colectadas en 15 comunidades de Valles Centrales, una extensa variación fenotípica dentro de la raza de maíz Bolita, además de la presencia de formas intermedias de ésta con las razas Pepitilla y Tuxpeño, y consideraron que dichas accesiones evaluadas son una representación de la diversidad genética interracial actual en el complejo de la raza Bolita.

Al respecto, Muñozcano (2011) señala que la diversidad de maíz en Santa María Tataltepec en la región mixteca de Oaxaca, está integrada por variantes de las razas Bolita,

and DIAMOLOT. This component was identified with ear dimension, width and volume of the grain. Finally for CP3 concerned the variable HILERAS, and the relationship variable DOLODMAZ.

In the dispersion obtained by the CP 1 and 2 (Figure 2) is observed in the far right position and upper right, the forms belonging to grain thickness (marked in red) and bulky, which coincides, according to Wellhausen et al. (1951) and Aragon et al. (2006), materials described as ball race; while in the left end were grouped grains thinner, less width, associated with the presence of race maize Pepitilla and combinations with ball.

Regarding CP 2 and 3, is envisioned the formation of two groups, one composed of ball populations and combining it with other races assigning the nomenclature of "local native variants" and the second referred to as "native

variants introduced" that is where it was most often observed populations influenced by races Pepitilla, Tuxpeño and combinations of these with ball (Figure 3). The above

Figura 3. Dispersión de 108 accesiones de maíz para elaborar tortilla tlayuda en los Valles Centrales de Oaxaca, según dimensiones del grano y mazorca, primavera- verano 2011. En “naranja”, los variantes nativos locales y en “rojo” los variantes nativos introducidos.

Figure 3. Dispersion of 108 accessions of maize to elaborate tortillas tlayuda in Central Valleys of Oaxaca, according to grain and cob dimensions. spring-summer 2011. In "orange", the local native variants and in "red" native variants introduced.

Variantes nativos “introducidos” Variantes nativos “locales”

-

-

-

-

-

. HILERAS

. DMAZDOLO

. DIAMOLOT. LONGMAZO

. GRANHILE

. GRSGRAN

. DIAMAZOR

VOLUMEN .

. LONGRAN ANCHGRA .

DMALONGM .

ESGRLOGR.

. ESGRANGR

. ANGLOGR

Bt .

Bt .

. Bt

. Bt

. Bt . Bt

. Bt

. Bt

. Bt . Bt

. Bt

. Tb

. Tb

. Tb . Tb

. Tb

. T

. T

. T

. H

. N

6

4

2

0

-2

-4

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Com

pone

nte p

rinci

pal 3

Componente principal 2

Bolita, B ( ); Bolita Tropical (Bt);Bolita pepitilla, Bp ( ); Pepitilla bolita, Pb ( ) ; Tropical bolita (Tb); Tropical (T); Heterogeneo (H);No Bolita (N);Bolita mal dado, Bm( ).


agrees with that reported by Aragon et al. (2003) who in a study of in situ conservation and local uses of maize races in Oaxaca, analyzing intra-racial diversity, recorded in 38 maize accessions collected in 15 communities from the Central Valley, an extense phenotypic variation within ball maize race, besides the presence of intermediate forms of it with Pepitilla and Tuxpeño races, and considered that these accessions evaluated are representative of the actual interracial genetic diversity in the complex ball race .

In this regard, Muñozcano (2011) notes that maize diversity in Santa Maria Tataltepec in the Mixteca region of Oaxaca, consists of variants of races ball, Pepitilla and intermediate forms of these; indicating that there may be genetic divergence of ball race and some degree of similarity with Pepitilla, consistent with that cited by Horton et al. (2008) who have described similar phenomena in the Valley of Puebla, Mexico.

Aragon et al. (2006) mention that ball race present introgression with other races, because their area of adaptation is very wide. In this regard and according to the distribution of maize races in Oaxaca regarding the five altitudinal strata, indicate that the presence of ball race is located at an intermediate altitude or subtropics, transition zone and High Valley with ranges between 1 001-1 800, 1 801-2 000 and 2 001-2 500 m of altitude respectively; while Pepitilla race corresponds to an intermediate altitude stratum or subtropics and finally Tuxpeño is located at altitudes of 0-1 000 and 1 001-1 800 m corresponding to Tropics and Subtropics stratum respectively. Thus, the common area for the races ball, Tuxpeño and Pepitilla is in the intermediate altitude stratum or subtropics (Aragón et al., 2006). The Central Valleys have altitudes between 1 500 and 1 800 m with a warm humid and semiarid climate (Ortega-Paczka, 2003).

Cluster analysis

The grouping of populations in the cluster analysis (Figure 4) and considering the dispersion of these in the plane, determined by the CP 1 and 2 (Figure 2) and CP 2 and 3 (Figure 3), indicate that populations constitute a racial complex. The accessions form nine groups, five of them with more than six populations and the remaining four, consisting of only one population. To identify the

Pepitilla y formas intermedias de estas; indicando que podría existir divergencia genética de la raza Bolita y cierto grado de similitud con Pepitilla, lo que concuerda con lo citado por Hortelano et al. (2008) quienes han descrito fenómenos parecidos en el Valle de Puebla, México.

Aragón et al. (2006), mencionan que la raza Bolita presenta introgresión con otras razas, debido a que su área de adaptación es muy amplia. Al respecto y de acuerdo a la distribución de las razas de maíz en Oaxaca referidas a los cinco estratos altitudinales, se indica que la presencia de la raza Bolita se ubica en una altitud intermedia o subtrópico, zona de transición y Valles Altos con rangos de entre 1 001-1 800, 1 801-2 000 y 2 001-2 500 m de altitud respectivamente; mientras que la raza Pepitilla corresponde al estrato de altitud intermedia o subtrópico y finalmente el maíz Tuxpeño es ubicado en altitudes de 0-1000 y 1 001-1 800 m correspondientes al estrato Trópico y Subtrópico respectivamente. De esta forma, el área común para las razas Bolita, Tuxpeño y Pepitilla es el estrato de altitud intermedia o subtrópico (Aragón et al., 2006). Los Valles Centrales tienen altitudes de entre 1 500 y 1 800 m y un clima subcálido húmedo y semiárido (Ortega-Paczka, 2003).

Análisis de conglomerados

La agrupación de las poblaciones en el análisis de conglomerados (Figura 4) y considerando la dispersión de éstas en el plano determinado por los CP 1 y 2 (Figura 2) y CP 2 y 3 (Figura 3), señalan que las poblaciones constituyen un complejo racial. Las accesiones forman nueve grupos, cinco de ellos con más de seis poblaciones y los restantes cuatro, constituidos por sólo una población. Para identificar las similitudes y diferencias entre grupos derivados del análisis de conglomerados, se procedió a realizar un análisis de varianza, resultando que hubo diferencias significativas entre los nueve grupos definidos.

Los grupos I, V, II, IV y III, fueron los más representativos en número, ya que contaron con 67, 13, 11, 7 y 6 accesiones de maíz respectivamente, mientras que los grupos VI, VII y VIII y IX estuvieron representados por una población (Cuadro 3).


El grupo I integró 62% del total de los materiales caracterizados e integró 94% (relativo) de las poblaciones correspondientes a raza Bolita y variantes como Bolita-Pepitilla, Bolita-Tuxpeño y 6% restante correspondiente a maíces tropicales. Lo anterior se relaciona con las tendencias observadas en el análisis de componentes principales, en específico al CP 1, que correspondió al espesor y forma del grano, así como al CP 2, que consideró la dimensión de mazorca, volumen y grosor del grano, que agruparon en mayor medida las accesiones identificadas como Bolita y en menor medida variantes de Bolita-pepitilla.

Lo más cercano a las variantes de maíz Pepitilla se encontró en las poblaciones 30, 50 y 26, de las cuales las dos primeras fueron agrupadas en el grupo V, el cual estuvo representado por

similarities and differences between groups derived from cluster analysis, proceeded to make an analysis of variance, resulting in significant differences between the nine groups defined.

Groups I, V, II, IV and III were the most representative in number, since they counted with 67, 13, 11, 7 and 6 maize accessions respectively; while groups VI, VII, VIII and IX were represented by one population (Table 3).

Group I integrated 62% of all materials characterized and integrated 94% (relative) of populations corresponding to ball race and variants like ball-Pepitilla, ball-Tuxpeño and the remaining 6% corresponding to tropical maize. The above relates to the trends observed in the principal component analysis, specifically CP 1, which corresponded

to the thickness and shape of the grain, thus CP 2, which considered the size of cob, grain volume and thickness, which grouped most of the accessions identified as Ball and in less extent Ball-Pepitilla variants.

The closest to variants of Pepitilla maize was found in populations 30, 50 and 26, of which the first two were grouped in Group V, which was represented by nine accessions of Ball-Pepitilla. While group II consisted primarily of ball variants with tropical influence. The latter is according to the dispersion of accessions obtained from CP 2 and 3 (the latter corresponding to the relation of ear diameter, cob and number of rows in the ear), where grouped the closest accessions to ball, while at the opposite end, can be observed most of the accessions identified as tropical maize with tropical influence.

Cuadro 3. Agrupación de accesiones de maíz (Zea mays L.) mediante un análisis de conglomerados (I-IX). Table 3. Grouping of maize accessions (Zea mays L.) by a cluster analysis (I-IX).

Grupos Bolita (B)

Bolita-pepitilla

(Bp)

Bolita-tuxpeño

(Bt)

Bolita desarrollo inadecuado

(Bm)

Pepitilla-bolita (Pb)

Tuxpeño-bolita (Tb)

Tuxpeño (T)

Heterogéneo (H)

Núm. Identificado

(N)

Total

I 37 16 10 0 0 3 0 0 1 67II 2 0 1 2 0 2 3 1 0 11III 3 1 0 2 0 0 0 0 0 6IV 7 0 0 0 0 0 0 0 0 7V 1 9 0 1 2 0 0 0 0 13VI 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1VII 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1VIII 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1IX 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

Total 50 27 11 7 3 5 3 1 1 108

Dis

tanc

ia p

rom

edio

de

grup

os

Número de Población

I

V

IX

VIII

II

III VIIIV

VI

Figura 4. Dendrograma del análisis de conglomerados sobre 108 accesiones de maíz nativas de tres distritos de Valles Centrales de Oaxaca.

Dis

tanc

ia p

rom

edio

de

grup

os

Número de Población

2

1.5

1

0.5

01617433767822781579 11335172321119969988792864658956664977346942891138581744167115511225711444254356935118232300 1291380 168095 10347030820491542459939 1105529 2677465280437801 66526907306818745200053 73877496002346 86 0 4 1 6 3 7 5 82

Figura 4. Dendrograma del análisis de conglomerados sobre 108 accesiones de maíz nativas de tres distritos de Valles Centrales de Oaxaca.

Figure 4. Dendrogram from cluster analysis of 108 accessions, of native maize in three districts from Central Valleys of Oaxaca.


nueve accesiones de Bolita-pepitilla. Mientras que el grupo II estuvo integrado principalmente por variantes de Bolita con influencia tropical. Lo anterior es de acuerdo a la dispersión de las accesiones obtenida con base a los CP 2 y 3 (esta última correspondiente a la relación del diámetro de la mazorca, olote y número de hileras en la mazorca), donde se agruparon las accesiones más cercanas a Bolita, mientras que en el extremo contrario se observaron mayormente las accesiones identificadas como maíces tropicales con influencia tropical.

El grupo IV y III representaron 12% del total de las accesiones. El primero estuvo formado por accesiones de raza Bolita, mientras que el III se encontró integrado por maíz Bolita, Bolita-pepitilla, y Bolita con desarrollo inadecuado, esto último atribuido a condiciones agroecológicas no adecuadas, posiblemente por déficit de humedad. Finalmente los grupos VI, VII, VIII y IX se integraron con una población de Pepitilla-bolita, Bolita-pepitilla, Bolita con desarrollo inadecuado y Bolita con desarrollo inadecuado, respectivamente.

La variabilidad en las razas de maíz identificadas, sugiere también que las poblaciones cultivadas no son homogéneas en términos de presentar atributos específicos a lo descrito como raza primaria (Wellhausen et al., 1951) por el contrario, muestran combinaciones de características morfológicas de dos o más razas, lo cual denota formación de complejos raciales identificados en el área de Valles Centrales de Oaxaca, y una dinámica en las poblaciones donde existen extremos morfológicos de las razas, así como, un gama de variabilidad producto de la dinámica de manejo entre los productores.

Al respecto, Anderson (1946), señaló que el maíz en México es extremadamente variable y lo relacionó con lo encontrado en poblaciones de Estados Unidos de América, indicando que la diversidad de una sola localidad en México, pudiera ser equivalente a toda la existente en Estados Unidos. Se ha señalado que existe una amplia base genética de las poblaciones de las razas de maíz mexicanas (Reif et al., 2006), y la diversidad existente es con mucha probabilidad producto de la recombinación genética que se lleva a cabo de manera dinámica por el flujo de polen entre poblaciones vecinas y por el movimiento de semillas que propician los agricultores mediante el intercambio, ya sea entre vecinos o entre regiones más lejanas, además de la propia selección natural y la que practica el agricultor (Muñozcano, 2011).

Al respecto, Carvalho et al. (2004) han señalado que la participación de los agricultores ha sido evidente e importante en el mantenimiento de la variabilidad genética

Group IV and III accounted for 12% of total accessions. The first consisted of ball accessions, while III was found composed by maize ball, ball-Pepitilla, and ball with inadequate development, the latter attributed to unsuitable agro ecological conditions, possibly moisture deficit. Finally groups VI, VII, VIII and IX were integrated by one population of Pepitilla-ball, ball-Pepitilla, ball with inadequate development and ball with inadequate and inadequate development, respectively.

The variability in the races of maize identified, also suggests that cultivated populations are not homogeneous in terms of presenting specific attributes described as primary race (Wellhausen et al., 1951) on the contrary, show combinations morphological traits of two or more races, denoting racial complex formation identified in the area of Central Valleys of Oaxaca, and dynamics in populations where there are extreme morphological races, as well as a range of variability, result of handling dynamics between producers .

In this regard, Anderson (1946) noted that maize in Mexico is extremely variable and related to that found in populations of the United States of America, indicating that the diversity of a single locality in Mexico could be equivalent to the existing in USA. It has been noted the existence of a broad genetic base of the populations of Mexican maize races (Reif et al., 2006), and the existing diversity is very likely the result of genetic recombination that is performed dynamically by the pollen flow between neighboring populations and by seed movement that producers do through exchange, whether among neighbors or more distant regions, in addition to the natural selection and the one producer do (Muñozcano, 2011).

In this regard, Carvalho et al. (2004) have pointed out that the participation of producers has been evident and important in keeping genetic variability in the populations. Muñozcano (2011) points out that the differences between maize populations may be as far as to classify them into different races, or so close that came to constitute a variant within the same race, either, intermediate forms between races. This could explain the coexistence of tropical maize (Tuxpeño), Pepitilla and ball in this study and agrees with that reported by Chávez-Servia et al. (2011), who recorded the presence of ball maize in population samples from 14 municipalities of the Tiaxiaco district in Oaxaca, located more than 200 km from Central Valleys of Oaxaca and in a different environment.


de las poblaciones. Muñozcano, (2011) señala que las diferencias entre poblaciones de maíz, pueden ser tan lejanas como al clasificarlas en diferentes razas, o tan cercanas que llegan a constituir una variante dentro de la misma raza, o bien, formas intermedias entre razas. Lo anterior podría explicar la convivencia de maíces tropicales (tuxpeño), Pepitilla y Bolita en este estudio y coincide con lo reportado por Chávez-Servia et al. (2011), quienes registraron la presencia de maíz Bolita en muestras poblacionales de maíz de 14 municipios del distrito de Tlaxiaco, Oaxaca, situado a más de 200 km de Valles Centrales de Oaxaca y en un ambiente distinto.

Conclusiones

La diversidad identificada en las 108 accesiones de maíz procedentes de Valles Centrales Oaxaca, estuvo integrada por raza Bolita y variantes de Bolita con Pepitilla y Tuxpeño principalmente. La variación biológica identificada se relacionó con la dispersión de las variables ubicadas en los tres primeros componentes principales, identificando además la formación de tres grupos, donde el mayor porcentaje fue el conformado por materiales raza Bolita mientras que los restantes se integraron por accesiones cuyas combinaciones en diversidad fue de Bolita con Pepitilla y Tuxpeño.

El análisis de conglomerados sugirió nueve grupos de accesiones dentro de las colectas de maíz para tlayuda en los Valles Centrales de Oaxaca. Los grupos con mayor cantidad de accesiones fueron el I, II y V; no obstante la agrupación obtenida reflejó combinaciones de características morfológicas de dos o más razas, no habiendo una claridad específica de alineación en una sola raza, sino más bien, identificando un complejo racial.

Dado que existe la participación de un complejo racial, lo cual presupone una heterogeneidad en los granos utilizados para la elaboración de la tortilla, es posible sugerir que los resultados del presente, den pauta a premisas de discriminación o inclusión racial en la elaboración de la tortilla Tlayuda. Con la finalidad de detectar variantes que satisfagan una mayor productividad o expresen mejores caracteres agronómicos para atender las exigencias de la demanda y proponer criterios para una posible denominación de origen de dicho producto y con ello favorecer la preservación de la raza Bolita y las integrantes del complejo racial identificadas.

Conclusions

The diversity identified in the 108 accessions of maize precedent from Central Valleys of Oaxaca, was integrated by Ball race and variants of Ball with Pepitilla and mainly Tuxpeño. The identified biological variation related to the dispersion of variables located in the first three principal components, besides identifying the formation of three groups, where the highest percentage was comprised by ball race materials, while the remaining were integrated by accessions whose combinations in diversity was Ball with Pepitilla and Tuxpeño.

Cluster analysis suggested nine groups of accessions within collections of maize for tlayuda in the Central Valleys of Oaxaca. Groups with the largest number of accessions were I, II and V; however, the obtained grouping reflected combinations of morphological traits of two or more races, not having a specific definition of alignment in one single race, but rather, identifying a racial complex.

Since it exist the participation of a racial complex, which presupposes heterogeneity in the grains used in the elaboration of tortillas, it is possible to suggest that the results of this study, give guideline to premises of discrimination or racial inclusion in the elaboration of tortillas tlayuda. In order to detect variants that satisfy higher productivity or better express agronomic traits to meet the demands and propose criteria for a possible designation of origin of such product and thus favor the preservation of the Ball race and the integrants of the racial complex identified.

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Cambios fisicoquímicos poscosecha en tres cultivares de pepino con y sin película plástica*

Postharvest Physicochemical changes in three cucumber cultivars with and without plastic film

Delia Moreno Velázquez1§, Wendy Cruz Romero1, Erika García Lara1, Armando Ibañez Martínez1, Juan Manuel Barrios Díaz1 y Benjamín Barrios Díaz1

1Facultad de Ingeniería Agrohidraúlica. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Av. Universidad s-n Junta Auxiliar de San Juan Acateno. Teziutlán, Puebla. C. P. 73695. Tel. 01(231) 31 2 29 33. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: noviembre de 2012


Resumen

El pepino una vez recolectado en madurez comercial, empieza a experimentar rápidamente cambios metabólicos tendientes a la senescencia y muerte de los tejidos. El manejo poscosecha coadyuva en el mantenimiento de la calidad del producto hasta el consumidor final; dentro de los principales problemas poscosecha, se encuentra la pérdida de turgencia, y otros cambios físicos y químicos que demeritan la apariencia y calidad final; la velocidad de deterioro del fruto presenta comportamiento diferente de acuerdo a las condiciones de almacenamiento; así como de las condiciones de manejo. En el presente estudio, se evaluó la calidad poscosecha de tres cultivares de pepino fresco, Zapata, Constable y Lider, con y sin recubrimiento de película plástica comercial Cryovac® RD 45, almacenados por quince días a temperatura ambiente. Cada tres días, se midió pérdida de peso, sólidos solubles totales (SST), pH, acidez titulable, relación SST-acidez titulable y contenido de clorofila a, b y total. La pérdida de peso fue menor al 1% en los tres cultivares de pepino con película plástica y alrededor de 8% en los tres cultivares sin película plástica. La relación SST-acidez titulable no resultó ser un indicativo de calidad. Los pepinos cultivar Constable con película plástica mantuvieron el mayor contenido de clorofila a, b y

Abstract

The cucumber once collected at commercial maturity, begins to experience rapid metabolic changes tending to senescence and death of tissues. Postharvest handling contributes in maintaining the quality of the product to the final consumer; within the major postharvest problems, is the loss of turgor, and other physical and chemical changes that detracts the appearance and final quality; the degradation rate of fruit has different behavior according to storage conditions, as well as driving conditions. In the present study, were evaluated postharvest qualities of three cultivars of fresh cucumber, Zapata, Constable and Lider, coated and uncoated with a commercial plastic film Cryovac® RD 45, stored for 15 days at room temperature. Every three days, was measured weight loss, total soluble solids (TSS), pH, titratable acidity, TSS, titratable acidity-TSS relationship and content of chlorophyll a, b and total. Weight loss was less than 1% in the three cultivars of cucumber with plastic film and about 8% in the three cultivars without plastic film. The titratable acidity-TSS relationship turn out not to be an indicative of quality. The Constable cucumber with plastic film remained the highest content of chlorophyll a, b and total until the end of the storage period. The Lider

Delia Moreno Velázquez et al.910 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

total hasta el final del periodo de almacenamiento. Los frutos cultivar Lider con película plástica registraron las mejores características químicas de SST, ácido cítrico, pH y relación SST - acidez titulable.

Palabras clave: Cucumis sativus L., clorofila, película plástica, pérdida de peso.

A nivel mundial, la producción de pepino (Cucumis sativus L.) se incrementa, y México, ocupa el tercer lugar como exportador (FAO, 2009). El manejo poscosecha de ésta hortaliza, permite controlar la pérdida de turgencia, causada por la transpiración y respiración (Walter et al., 1990), además de otros cambios físicos y químicos que demeriten la apariencia y calidad final del fruto. La velocidad de deterioro, está asociada con el manejo y condiciones de almacenamiento, transporte y mercadeo (Kader, 2002).

En el almacenamiento, la temperatura y humedad relativa, se consideran factores físicos de mayor importancia (Ryall y Lipton, 1982). En frutos susceptibles a daño por frío, las atmósferas modificadas, representa una alternativa en mantener la calidad comercial el mayor tiempo posible (Wills et al., 1998). Se han utilizado cubiertas de ceras vegetales y químicas, recubrimientos comestibles, y materiales plásticos como policloruro de vinilo, polietileno, polipropileno; entre otros, que por sus propiedades inherentes de permeabilidad selectiva de gases, propician una reducción en la disponibilidad de O2 y un aumento de CO2 en el ambiente circundante del producto, lo que induce una reducción en su actividad metabólica (Kader, 2002).

En pepino, Muy Rangel et al. (2004) reportan un aumento en la vida útil del pepino cv. Conquistador, al aplicar cera comercial Decco®, Galletti et al. (2006) en pepino dulce (Solanum muricatum AIT) con película plástica de polietileno, y Chien and Ling (1997) en pepino (Cucumis sativus) empaquetado en bolsas de polietileno de baja densidad.

Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue evaluar cambios poscosecha de tres cultivares de pepino almacenados a temperatura ambiente, con y sin recubrimiento plástico comercial Cryovac® RD 45.

cucumbers with plastic film recorded the best chemical characteristics of TSS, citric acid, pH and titratable acidity-TSS relationship.

Key words: Cucumis sativus L., chlorophyll, plastic film, weight loss.

Introduction

Globally, the production of cucumber (Cucumis sativus L.) is increasing, and Mexico, ranks third as an exporter (FAO, 2009). Postharvest handling of this vegetable, allows controlling turgor loss caused by transpiration and respiration (Walter et al., 1990), besides other physical and chemical changes that detract the appearance and final quality of fruit. The deterioration rate is associated with the handling and storage conditions, transportation and marketing (Kader, 2002).

In storage, the temperature and relative humidity are considered the most important physical factors (Ryall and Lipton, 1982). In fruits susceptible to cold damage, modified atmosphere packaging, represent an alternative in maintaining commercial quality as long as possible (Wills et al., 1998). Wax covers from plants and chemicals have been used, edible coatings and plastics such as polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, among others, that, by their inherent properties of selective permeability of gases, lead to a reduction in the availability of O2 and an increment of CO2 in the surrounding atmosphere of the product, which induces a reduction in its metabolic activity (Kader, 2002).

In cucumber, Muy Rangel et al. (2004) report an increase in the lifetime of cucumber cv. Conquistador, by applying commercial wax Decco®; Galletti et al. (2006) in sweet pepino (Solanum muricatum AIT) with polyethylene plastic film, and Chien and Ling (1997) in cucumber (Cucumis sativus) packed in bags of low density polyethylene.

Therefore, the objective of this study was to evaluate postharvest changes in three cucumber cultivars stored at room temperature, coated and uncoated with commercial plastic Cryovac® RD 45.

Cambios fisicoquímicos poscosecha en tres cultivares de pepino con y sin película plástica 911


Material vegetal

El cultivo de pepino se estableció en un invernadero de 1 000 m2 tipo, ubicado en las instalaciones de la Facultad de Ingeniería Agrohidráulica de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), San Juan Acateno, Teziutlán, Puebla, localizado entre las coordenadas: 19º 52’ 31’’ de latitud norte y 97° 22’ 02’’ de longitud oeste. El clima del sitio es templado con lluvias en verano, con una temperatura promedio anual de 20 °C y una precipitación media anual de 1 609 mm. Se localiza a una altitud de 1 675 msnm.

La siembra se realizó de manera directa el 26 de julio de 2011, se establecieron tres tratamientos conformados por los cultivares de pepino evaluadas (Zapata, Constable y Lider) con cuatro repeticiones de cada uno, cada repetición fue una cama de siembra de 23 m de largo y 0.8 m de ancho, cubierta con acolchado plástico bicolor negro-plateado de 1.40 m de ancho. El marco de plantación fue a doble hilera con separación de 0.30 m y distancia entre plantas de 0.50 m, resultando una densidad de población de 2.2 plantas m-2. El riego se realizó con cintilla de goteo con gasto promedio de 4 L h-1 m-1 a una presión 1.5 kg cm-2. Debido a las características de acidez e infertilidad del suelo del invernadero (Andosol húmico), después de formar las camas de siembra se realizó un encalado, aplicando una dósis de 3 t ha-1 y una enmienda orgánica a base de vermicomposta de estiércol de bovino a dósis de 12 t ha-1.

Para la fertilización del cultivo se aplicaron aproximadamente 200 kg ha-1 de N, 80 kg ha-1 de P2O5 y 300 kg ha-1 de K2O, para lo cual la dósis total se dividió en aplicaciones semanales a través del sistema de riego, empleando los siguientes fertilizantes solubles: fosfato monopotásico (KH2PO4), nitrato de amonio (NH4NO3), sulfato de potasio (K2SO4) y nitrato de potasio (KNO3).

En el segundo corte, realizado en el mes de octubre del mismo año, se cosecharon 68 frutos de cada cultivar, con coloración verde oscuro en su totalidad y de fácil desprendimiento del pedúnculo. Éstos se trasladaron al laboratorio de usos múltiples de la facultad en menos de 4 h, y se estableció el experimento. La mitad de los frutos de cada cultivar se cubrió de manera individual con película plástica comercial Cryovac® RD 45, y la otra mitad permaneció sin recubrimiento; todos fueron almacenados a temperatura


Plant material

The cucumber crop was established in a greenhouse of 1 000 m2, located on the premises of the Faculty of Hydraulic Engineering of the Benemérita Autonomous University of Puebla (BUAP), San Juan Acateno, Teziutlán, Puebla, located between the coordinates: 19° 52 '31'' north latitude and 97° 22' 02'' west longitude. The climate is tempered with rains in summer with an average temperature of 20 °C and an average annual rainfall of 1 609 mm. It is located at an altitude of 1 675 masl.

Sowing was done directly on July 26, 2011, three treatments were established consisting of cucumber cultivars evaluated (Zapata, Constable and Lider) with four replications of each one, and each replication was a bed of 23 m long and 0.8 m wide, covered with a bicolor black-plated plastic mulch of 1.40 m wide. The planting was double row with separation of 0.30 m and a distance between plants of 0.50 m, resulting in a population density of 2.2 plants m-2. Irrigation was done through drip irrigation with a flow average of 4 L h-1 m-1 at a pressure of 1.5 kg cm-2. Due to soil characteristics of acidity and infertility in the greenhouse (humic Andosol), after forming planting beds, liming was performed by applying a dose of 3 t ha-1 and an organic soil conditioner based on vermicompost of cattle manure at dose of 12 t ha-1.

For crop fertilization were applied approximately 200 kg ha-1 of N, 80 kg ha-1 of P2O5 and 300 kg ha-1 of K2O, for which the total dose was divided into weekly applications through the irrigation system, using the following soluble fertilizers: monopotassium phosphate (KH2PO4), ammonium nitrate (NH4NO3), potassium sulfate (K2SO4) and potassium nitrate (KNO3).

In the second cut, made in October of the same year, were harvested 68 fruits of each cultivar, with dark green coloration in its entirety and easy detachment from the peduncle. These were transported to the multipurpose laboratory of the faculty within 4 h, and the experiment was established. Half of the fruits of each cultivar were individually covered with commercial plastic film Cryovac® RD 45, and the other half remained uncoated; all were stored at room temperature of 20 °C and 70% RH for 15 days. Every three days, was measured the physical and chemical variable with ten and four replications, respectively.


ambiente de 20 °C y 70% H.R. durante 15 días. Cada tres días, se midió la variable física y las químicas con diez y cuatro repeticiones, respectivamente.

Variables

El peso individual (g) del fruto de pepino, se registró utilizando una balanza electrónica marca Torrey PCR series 40. Los resultados se reportaron como porcentaje de pérdida de peso al relacionar el peso final con el peso inicial (Díaz-Pérez, 1998). Sólidos solubles totales (SST), pH y acidez titulable, se determinaron de acuerdo con la metodología propuesta por la AOAC (1998). Sólidos solubles totales, se colocó jugo sin diluir en un refractómetro marca ATAGO, la lectura se obtuvo como grados Brix (°Bx). El pH se midió con un potenciómetro marca Corning pH meter 445, previamente, se pesaron 10 g de pulpa y se licuaron con 50 mL de agua desionizada, se filtró el extracto obtenido y de éste último se tomaron 20 mL para registrar la lectura. La acidez titulable se determinó en 10 mL del extracto anterior, mediante titulación con hidróxido de sodio 0.025 N, reportándose los resultados como porciento de ácido cítrico.

La relación SST-acidez titulable, fue resultado del cociente SST/ acidez titulable. El contenido de Clorofila a, clorofila b y clorofila total se cuantificó con la técnica descrita por Witham et al. (1971), se pesaron 100 mg de cáscara de pepino, se cortó en pedazos pequeños y se almacenó por 24 h en frascos ámbar con 3 mL de acetona al 80% (V/V). Transcurrido el tiempo, se maceró el tejido y se filtró en papel Whatman Núm. 1. El filtrado se aforó a 10 mL con acetona al 80% y se determinó la absorbancia a 645 nm y 663 nm en un Espectrofotómetro Spectronic 21 D Milton Roy. El contenido de clorofila se reportó en mg de clorofila por gramo de tejido

Diseño experimental

Los resultados de las variables se analizaron mediante un diseño completamente al azar con arreglo factorial 3 x 2 x 6, tres cultivares de pepino, Zapata, Constable y Líder; con y sin película plástica; y tiempo de almacenamiento, seis muestreos, uno cada tres días. Se realizó un análisis de varianza y en caso de efectos significativos, se determinaron las diferencias de los tratamientos mediante la prueba de comparación de medias de Tukey (α= 0.05), con el programa estadístico computacional SAS (Statistical Analysis System), versión 9.0 para Windows.

Variables

The individual weight (g) of cucumber was recorded using an electronic scale Torrey PCR series 40. The results are reported as percent of weight loss by relating the final weight to the initial weight (Díaz-Pérez, 1998). Total soluble solids (TSS), pH and titratable acidity were determined according to the methodology proposed by the AOAC (1998). Total soluble solids, undiluted juice were placed on an Atago refractometer, the reading was obtained as degrees Brix (°Bx). pH was measured with a Corning pH meter 445, previously, weighed 10 g of pulp and liquefied with 50 mL of deionized water, filtered the extract obtained and from the latter 20 mL were taken to record the reading. Titratable acidity was determined in 10 mL of the above extract by titration with sodium hydroxide 0.025 N, reporting the results as a percent of citric acid.

The TSS-titratable acidity relationship was the result of the ratio TSS / titratable acidity. The content of chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll was quantified with the technique described by Witham et al. (1971), weighed 100 mg of cucumber peel, cut into small pieces and stored for 24 h in amber vials with 3 mL of acetone at 80% (V / V). After that time the tissue was macerated and filtered on Whatman paper No. 1. The filtrate was gauged at 10 mL with acetone 80% and the absorbance was determined at 645 nm and 663 nm in a spectrophotometer Spectronic 21 D Milton Roy. Chlorophyll content was reported as mg of chlorophyll per gram of tissue.

Experimental design

The results of the variables were analyzed using a completely randomized design with factorial arrangement 3 x 2 x 6, three cultivars of cucumber, Zapata, Constable and Lider, with and without plastic film; storage time, six samplings, one every three days. An analysis of variance was made and in case of significant effects, were determined treatment differences by comparison of means test of Tukey (α= 0.05), with the statistical program SAS (Statistical Analysis System), version 9.0 for Windows.


Weight loss

Weight loss was associated with the use of plastic film and storage time (Table 1), but not with the cultivar. Cucumbers plastic film showed the greatest weight loss (8%) in



Pérdida de peso

La pérdida de peso se relacionó con el uso de película plástica y tiempo de almacenamiento (Cuadro 1), no así con el cultivar. Los frutos de pepino sin película plástica registraron la mayor pérdida de peso (8%) en comparación con los de película plástica (1%) después de quince días de almacenamiento a 20 °C (Figura 1). Los cultivares Lider y Zapata fueron los de mayor y menor pérdida de peso, 8.76% y 7.9%, respectivamente. Ben-Yehoushua (1987) reportó que la calidad comercial del pepino se demerita cuando se alcanzan pérdidas de peso superiores al 5%.

Amarante y Banks (2001) encontraron que el encerado reduce la permeabilidad al vapor de agua y el intercambio gaseoso entre el fruto y el ambiente que lo rodea, ya que la cubierta externa bloquea los poros de la epidermis y se logra una reducción en la pérdida de agua de los tejidos y un retraso en la aparición de los síntomas de marchitamiento. Muy Rangel et al. (2004) encontraron pérdidas de peso

comparison to those with plastic film (1%) after 15 days storage of at 20 °C (Figure 1). Cultivars Lider and Zapata were the highest and lowest ones with weight loss, 8.76% and 7.9% respectively. Ben-Yehoushua (1987) reported that commercial quality cucumber detracts when weight losses are higher to 5%.

Amarante and Banks (2001) found that wax reduces the water vapor permeability and gas exchange between the fruit and the surrounding environment since the outer cover blocks the pores of the skin and leads to a reduction in water loss of tissue and a delay in the appearance of symptoms of wilt. Muy Rangel et al. (2004) found weight loss higher to 10% and 14%, in Conquistador cucumbers with and without commercial wax Decco®, stored at 24 ° C for 14 days, with 0.2 KPa of vapor pressure deficit (VPD); also

recorded 6% weight loss with displaying the first symptoms of wilting associated with the loss of commercial quality, which presented at three and six days of storage, unwaxed and waxed, respectively. Galletti et al. (2006) reported the use of polyethylene plastic film as the best in prolonging the lifespan of sweet pepino (Solanum muricatum AIT) stored at 8 °C and 85% H. R. for 35 days.

Cuadro 1. Pérdida de peso, sólidos solubles totales, acidez titulable, relación sólidos solubles totales-acidez titulable y pH en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento individual de película plástica, almacenados a temperatura ambiente (20 °C) durante 15 días de almacenamiento.

Table 1. Weight loss, total soluble solids, titratable acidity, total soluble solids-titratable acidity relationship and pH in three cucumber cultivars with and without individual coat of plastic film, stored at room temperature (20 °C) for 15 days of storage.

Medias con letras iguales dentro de columnas, no son estadísticamente diferentes (p≤ 0.05). DMS= diferencia mínima significativa; t factor de estudio; t ᵗpérdida de peso; ξtiempo de almacenamiento; SST= sólidos solubles totales; A. T.= acidez titulable; A. C.= acido cítrico.

F.E.ᵗ P.Pᵗᵗ (%) SST (°Bx) A.T (% A.C) Relación Brix / A.T. pHPelículaCon 0.52 b 3.38 a 0.061 b 55.821 b 5.93 aSin 4.57 a 3.17 b 0.071 a 68.288 a 5.55 bDMS 0.252 0.100 0.002 3.017 0.058CultivarZapata 2.11 a 3.47 a 0.074 a 61.352 b 5.64 bConstable 2.48 a 3.15 b 0.053 b 67.231 a 5.94 aLider 2.34 a 3.20 b 0.071 a 57.579 b 5.63 bDMS 0.370 0.146 0.003 4.430 0.085T.A.ξ (días)0 0.00 e 3.39 a 0.048 e 71.333 a 5.92 b3 1.20 d 3.29 ab 0.076 ab 51.225 c 5.63 c6 1.93 c 3.29 ab 0.067 c 60.679 b 6.56 a9 3.01 b 3.11 b 0.060 d 62.279 b 5.66 c12 3.46 b 3.28 ab 0.070 bc 51.800 c 5.44 d15 4.27 a 3.28 ab 0.076 a 75.008 a 5.22 eDMS 0.639 0.253 0.006 7.650 0.147


superiores al 10% y 14%, en frutos de pepino cv Conquistador con y sin cera comercial Decco®, almacenados a 24 °C por 14 días, con 0.2 KPa de déficit de presión de vapor (DPV); además, registraron 6% de pérdida de peso con la visualización de los primeros síntomas de marchitamiento asociados con la pérdida de calidad comercial; lo cual se presentó a los tres y seis días de almacenamiento, sin encerar y encerados, respectivamente. Galleti et al. (2006) reportaron el uso de película plástica de polietileno como la mejor en prolongar la vida útil en pepino dulce (Solanum muricatum AIT), almacenados a 8 °C y 85% H. R. por 35 días.

Chien y Ling (1997) reportaron 9% de pérdida de peso en frutos de pepino sin película y valores menores al 1% en frutos empaquetados en bolsas de polietileno de baja densidad, almacenados a 5 °C y 90-95% H.R. por 18 días. De lo anterior, se puede mencionar que existieron similitudes con los autores; la pérdida de peso de 6% coincidió con los síntomas visibles de marchitamiento en los frutos sin película plástica, lo cual ocurrió entre los ocho y once días de almacenamiento, primero en Constable, después en Lider y finalmente en Zapata. La película plástica Cryovac® RD 45 no permitió la aparición de los síntomas visuales de marchitamiento al término de quince días.

Sólidos solubles totales

El contenido de sólidos solubles totales resultó afectado por el cultivar, uso de película y tiempo de almacenamiento (Cuadro 1). Al inicio del almacenamiento (Figura 2), se registró el mayor contenido de sólidos solubles totales en el cultivar Zapata con y sin película plástica (3.75 °Bx), seguido de Lider (3.47 °Bx) y finalmente de Constable (2.95 °Bx). Sin embargo, conforme transcurrió el tiempo, el comportamiento no fue el mismo. Los frutos sin película mostraron mayores irregularidades, el menor contenido de sólidos solubles totales se registró a los nueve días en los cultivares Zapata (2.85 °Bx) y Líder (2.65 °Bx) y a los seis en Constable (2.87 °Bx); después, se incrementaron hasta alcanzar valores finales de 3.2, 3.4 y 2.9 °Bx, respectivamente.

En el caso de los frutos con película plástica, el comportamiento fue similar a una simple sigmoide en los cultivares Constable y Lider, con valores finales a los quince días de 3.2 y 3.3 °Bx, respectivamente; no así con Zapata, registrando un aumento a los seis días, seguido de un descenso a los nueve y finalmente un aumento hasta los 15 días. Al respecto, Azcón y Talón (2003), mencionan que la acumulación de azúcares en frutos no climatéricos, ocurre durante la etapa

Chien and Ling (1997) reported 9% weight loss in filmless cucumber fruits and values less than 1% in fruits packed in bags of polyethylene of low density, stored at 5 °C and 90-95% RH for 18 days. From the above, can be mentioned that there were similarities with the authors; the weight loss of 6% match with the visible symptoms of wilting in the fruits without plastic film, which occurred between eight and eleven days of storage, first Constable , then Lider and finally Zapata. The plastic film Cryovac® RD 45 did not allow the appearance of visual symptoms of wilting at the end of fifteen days.

Total soluble solids

The total soluble solids content was affected by cultivar, use of film and storage time (Table 1). At the beginning of storage (Figure 2), recorded the highest content of total soluble solids in cultivar Zapata with and without plastic film (3.75 °Bx), followed by Lider (3.47 °Bx) and finally Constable (2.95 °Bx). However, as time passed, the behavior was not the same. The fruits without film showed higher irregularities, the lowest content of total soluble solids was recorded on the ninth day in cultivars Zapata (2.85 °Bx) and Lider (2.65 °Bx) and on the sixth day in Constable (2.87 °Bx), then increased to reach final values of 3.2, 3.4 and 2.9 °Bx, respectively.

Figura 1. Pérdida de peso en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento de película plástica Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C. DMS= 2.12. S/P= sin película plástica; C/P= con película plástica.

Figure 1. Weight loss in three cucumber cultivars with and without coat of plastic film Cryovac® RD 45, stored at 20 °C. DMS= 2.12. S/P= without plastic film; C/P= with plastic film.

Tiempo de almacenamiento (días)

Pérd

ida

de p

eso

(%)

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

00 3 6 9 12 15

ZAPATA C/PCONSTABLE C/PLIDER C/PZAPATA S/PCONSTABLE S/PLIDER S/P


de crecimiento, no experimentando cambios significativos durante la maduración, como sucede con los frutos climatéricos.

Los pepinos son frutos no climatéricos (Suslow y Cantwell, 1997) que se caracterizan por presentar valores bajos de °Bx una vez recolectados (Musmade y Desai, 1998). Cortés et al. (2011) reportaron valores de 3.3 °Bx en pepino fresco cv. Cohombro. Muy Rangel et al. (2004) reportaron valores de 2.5 a 4 de °Bx en frutos de pepino cv. Conquistador. En el presente estudio, los tres cultivares con y sin película plástica, al inicio del almacenamiento presentaron valores semejantes a los reportados por los autores antes mencionados, en el rango de 2.9 a 3.6 °Bx. En los frutos sin película, tras la recolección, la transpiración y respiración continúan; el descenso de los valores, previos a la pérdida de calidad comercial, puede estar relacionado con cambios en la velocidad respiratoria, y por consiguiente de la degradación oxidativa de los azúcares (Wills et al., 1998), y el aumento consecuente, presentarse como consecuencia del marchitamiento visual, producto de la plasmólisis de lo tejido.

pH

El pH presentó cambios significativos (p≤ 0.05) con el cultivar, uso de película plástica y tiempo de almacenamiento (Cuadro 1). Al inicio del almacenamiento (Figura 3), los tres

In the case of the fruits with plastic film, the behavior was similar to a simple sigmoid in cultivars Constable and Lider, with final values at 15 days of 3.2 and 3.3 °Bx, respectively; not like this with Zapata, recording an increase to six days, followed by a descent into day nine and finally an increase to 15 days. In this regard, Azcon and Talon (2003) mention that the accumulation sugars in non-climacteric fruit, occurs during the growth stage, not undergoing significant changes during ripening, as with climacteric fruit.

Cucumbers are non-climacteric fruits (Suslow and Cantwell, 1997) that are characterized by having low values of °Bx once collected (Musmade and Desai, 1998). Cortés et al. (2011) reported values of 3.3 °Bx in fresh cucumber cv. Cohombro. Muy Rangel et al. (2004) reported values of 2.5 to 4 °Bx in fresh cucumber fruits cv. Conquistador. In the present study, the three cultivars with and without plastic film, at the beginning of storage had similar values to those reported by the latter authors, in the range of 2.9 to 3.6 °Bx. In filmless fruits after harvest, transpiration and respiration continue; the decrease in values previous to loss of commercial quality can be related to changes in respiratory rate, and therefore the oxidative degradation of sugars (Wills et al., 1998), and with the consequent increase, will occur as consequence visual wilting, product of the tissue plasmolysis.

pH

pH showed significant changes (p≤ 0.05) with the cultivar, use of plastic film and storage time (Table 1). At the beginning of storage (Figure 3), the three cucumber cultivars showed values of pH from 5.6 to 6, similar to that reported by Cortes et al. (2011) in cucumber fruits cv. Cohombro (5.6). As days passed the fruits with and without plastic film showed the same behavior, allowing noting that film did not cause anaerobic metabolism at least until the ninth day. The pH is a measure for evaluating the actual concentration of H + ions in any aqueous dissolution (Lehninger, 1995), so that low pH values indicate higher concentration of H + ions and vice versa. The decrease of pH after three days can be a result from the accumulation of organic acids which will determine the final flavor of the cucumber, and the increase after six days of storage, possibly suggesting the extent of ripeness.

The continuous decrease in pH until the end of 15 days of storage, probably is due to the beginning of senescence in the case of the fruits with plastic film, which did not decrease

Figura 2. Sólidos solubles totales en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento de película plástica Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C. DMS= 0.84. S/P= sin película plástica; C/P= con película plástica.

Figure 2. Total soluble solids in three cucumber cultivars with and without plastic film coating Cryovac® RD 45, stored at 20 °C. DMS= 0.84. S/P= without plastic film; C/P= with plastic film.

Sólid

os so

lubl

es to

tale

s (B

x)

Tiempo de almacenamiento (días)0 3 6 9 12 15

4.3

4.1

3.9

3.7

3.5

3.3

3.1

2.9

2.7

2.5

ZAPATA S/PCONSTABLE S/PLIDER S/PZAPATA C/PCONSTABLE C/PLIDER C/P


more than 0.5 pH units form the initial value; and in fruits without plastic film, the decrease is probably the result of rapid and abnormal respiration, product of plasmolysis.

Titratable acidity

The higher content of citric acid was observed in cucumbers without plastic film (0.071%); within cultivar Zapata (0.074%); regarding storage time at three and fifteen days, 0.076% and 0.076%, respectively (Table 1). In Figure 4, it was observed that baseline values were 0.04 and 0.05%, similar to those reported by Cortes et al. (2011) in fresh cucumber cv. Cohombro (0.05%). The titratable acidity percentage was increased at three days in most cultivars with and without film, for later decrease, and between 9 and 15 days increase again.

The three cultivars without plastic film and cultivar Zapata with plastic film were those that showed higher values in titratable acidity (Figure 4); 0.09% in Zapata, 0.07% in Constable, 0.09% in Lider and 0.09% in Zapata with plastic film . The increase in acidity at three days is consistent with the lower pH value, indicative of the accumulation of organic acids, in this case citric acid, that is going to determine in conjunction with the sugars and other compounds, the characteristic flavor of the fruit; At this regard, Díaz (2002) mentioned that prior to ripening, organic acids are found in high quantity and its content is reduced to the extent that this process occurs and in particular when it starts the increase of free sugars or because they are used as substrates during respiration (Wills et al., 1998).

cultivares de pepino, presentaron valores de pH de 5.6 a 6, semejante a lo reportado por Cortés et al. (2011) en frutos de pepino cv. Cohombro (5.6). Conforme transcurrieron los días, los frutos con y sin película plástica registraron el mismo comportamiento, lo cual permite señalar que la película no causó metabolismo anaeróbico por lo menos hasta los nueve días. El pH, es una medida para evaluar la concentración real de los iones H+ en cualquier disolución acuosa (Lehninger, 1995), por lo que valores bajos de pH, indican mayor concentración de iones H+ y viceversa. El descenso del pH a los tres días, puede ser resultado de la acumulación de ácidos orgánicos que van a determinar el sabor final del pepino, y el aumento a los seis días de almacenamiento, sugiere probablemente el alcance de la maduración.

El descenso continuo del pH hasta finalizar los 15 días de almacenamiento, probablemente sea consecuencia del inicio de la senescencia en el caso de los frutos con película plástica, los cuales no disminuyeron más de 0.5 unidades de pH con el valor inicial; y en los frutos sin película plástica, el descenso probablemente sea consecuencia de una respiración acelerada y anormal, producto de la plasmólisis.

Acidez titulable

El mayor contenido de ácido cítrico se observó en los pepinos sin película plástica (0.071%); dentro de cultivar, en Zapata (0.074%); y con respecto al tiempo de almacenamiento, a

Figura 4. Acidez titulable en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento de película Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C. DMS=0.019. S/P= sin película plástica; C/P= con película plástica.

Figure 4. Titratable acidity in three cucumber cultivars with and without film coating Cryovac® RD 45, stored at 20 °C. DMS= 0.019. S/P= without plastic film; C/P= with plastic film.

Aci

dez

titul

able

(% á

cido

cítr

ico)

Tiempo de almacenamiento (días0 3 6 9 12 15

0.1

0.09

0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02


Figura 3. pH en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento de película Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C. DMS= 0.49. S/P= sin película plástica; C/P= con película plástica.

Figure 3. pH in three cucumber cultivars with and without film coating Cryovac® RD 45, stored at 20 °C. DMS= 0.49. S/P= without plastic film; C/P= with plastic film.


pH

0 3 6 9 12 15

7.5

7

6.5

6

5.5

5

4.5



los tres y quince días, 0.076% y 0.076%, respectivamente (Cuadro 1). En la Figura 4, se observó que los valores al inicio fueron de 0.04 y 0.05%, similares a los reportados por Cortés et al. (2011) en pepino fresco cv. Cohombro (0.05%). El porcentaje de acidez titulable se incrementó a los tres días en la mayoría de los cultivares con y sin película, para después descender, y entre los 9 y 15 días incrementarse nuevamente.

Los tres cultivares sin película plástica y el cultivar Zapata con película plástica fueron los que mostraron valores más altos en acidez titulable (Figura 4); 0.09% en Zapata, 0.07% en Constable, 0.09% en Lider y 0.09% en Zapata con película plástica. El incremento de la acidez a los tres días concuerda con el valor inferior de pH, indicativo de la acumulación de ácidos orgánicos, en este caso de ácido cítrico, que va a determinar junto con los azúcares y otros compuestos, el sabor característico del fruto; al respecto, Díaz (2002) mencionó que antes de la maduración, los ácidos orgánicos se encuentran en alta cantidad y se reduce su contenido en la medida que se desarrolla este proceso y en particular cuando se inicia el aumento de azúcares libres o bien debido a que son utilizados como sustratos durante la respiración (Wills et al., 1998).

Relación sólidos solubles totales-acidez titulable

El sabor de los frutos está determinado en gran medida por la relación que existe entre el contenido de sólidos solubles totales y la acidez titulable. En los frutos de pepino, se registró diferencia significativa (p≤ 0.5), considerando el cultivar, recubrimiento y tiempo de almacenamiento (Cuadro 1). Los valores superiores, se obtuvieron en frutos sin película plástica (68.28), en el cultivar Constable 67.23 y con el transcurso del tiempo, al inicio y a los quince días, 71.33 y 75, respectivamente. En la Figura 5, se puede observar que los frutos de los cultivares Zapata y Líder con y sin película, presentaron dos descensos en el valor del sabor, a los tres y doce días. Cuando terminó el período de almacenamiento (15 días), el valor final en los frutos sin película fue mayor que al inicio, y menor en los frutos con película.

Clorofila a, clorofila b y clorofila total

Los contenidos de clorofila a, b y total (Cuadro 2), registraron cambios significativos con el cultivar, uso de recubrimiento y tiempo de almacenamiento; los valores más altos se obtuvieron con los frutos que presentaron película plástica (0.79 clorofila a, 0.49 clorofila b y 1.28 clorofila total), dentro de los cultivares, en Constable (0.65 clorofila a, 0.51 clorofila b y 1.32 clorofila total) y durante el tiempo de

Total soluble solids- titratable acidity relationship.

The flavor of the fruit is determined largely by the existing relationship between the total soluble solids content and titratable acidity. In cucumber, there was significant difference (p≤ 0.5), considering the cultivar, coating and storage time (Table 1). Higher values were obtained in fruits without plastic film (68.28), in Constable Cultivar 67.23 and the passing time, at beginning and at fifteen days, 71.33 and 75, respectively. In Figure 5, can be observed that the fruits of Zapata and Lider cultivars with and without film presented two drops in the value of taste, at three and twelve days. When finished the storage period (15 days), the final value of the fruits without film was higher than at the beginning, and less in fruits with film.

Chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll

The contents of chlorophyll a, b and total (Table 2), registered significant changes with cultivar, use of coating and storage time; the highest values were obtained with fruit that had plastic film (0.79 chlorophyll a, 0.49 chlorophyll b and 1.28 total chlorophyll), within cultivars, in Constable (0.65 chlorophyll a, 0.51 chlorophyll b and 1.32 total chlorophyll) and during the storage period at 12 days (0.98 chlorophyll a, 0.60 chlorophyll b and 1.59 total chlorophyll). As time passed on storage (Figure 5, 6 and 7), in the three cultivars with and

Figura 5. Relación sólidos solubles totales-acidez titulable en tres cultivares de pepino con y sin película Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C. DMS= 25.49. S/P= sin película plástica; C/P= con película plástica.

Figure 5. Total soluble solids-titratable acidity in three cultivars of cucumber with and without film Cryovac® RD 45, stored at 20 °C. DMS= 25.49. S/P= without plastic film; C/P= with plastic film.


Rel

ació

n B

rix /

acid

ez ti

tula

ble

0 3 6 9 12 15

120

100

80

60

40

20

0



almacenamiento, a los 12 días (0.98 clorofila a, 0.60 clorofila b y 1.59 clorofila total). Conforme transcurrió el tiempo de almacenamiento (Figura 5, 6 y 7), en los tres cultivares con y sin película plástica, se registraron dos descensos en el contenido de clorofila a, b y total, el primero entre los 3 y 9 días y el segundo a los 15 días; además, se obtuvo mayor cantidad en el contenido de clorofila total, seguido de la clorofila a y finalmente la clorofila b.

El valor de las tres clorofilas, al finalizar el periodo de almacenamiento (15 días), fue menor al valor inicial en los cultivares Zapata y Líder, y mayor en el cultivar Constable. En pepino, el contenido de clorofila a con relación a la clorofila b es mayor, al respecto, Salysbury y Ross (1992) señalan que el contenido de clorofila a es mayor en plantas de sol y la clorofila b en plantas de sombra. El primer descenso del contenido de clorofila, puede ser producto del inicio de la maduración como lo menciona Díaz (2002) y el segundo descenso, puede ser debido a los procesos de senescencia y muerte de los tejidos, causado por la disminución de pH, debido principalmente a la salida de los ácidos orgánicos de la

without plastic film, were registered two decreases in the content of chlorophyll a, b and total, the first between 3 and 9 days and the second at 15 days; in addition, was obtained the largest content amount in total chlorophyll, followed by chlorophyll a and finally chlorophyll b.

Figura 6. Contenido de clorofila a en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento de película Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C. DMS= 0.38. S/P= sin película plástica; C/P= con película plástica.

Figure 6. Contents of chlorophyll a in three cultivars of cucumber with and without film coating Cryovac® RD 45, stored at 20 °C. DMS= 0.38. S/P= without plastic film; C/P= with plastic film.


1.6

1.4

1.2

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0C

loro

fila

a (

mg

g-1)


Figura 7. Contenido de clorofila b en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento de película Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C. DMS= 0.27. S/P= sin película plástica; C/P= con película plástica.

Figure 7. Content of chlorophyll b in three cucumber cultivars with and without film coating Cryovac® RD 45, stored at 20 °C. DMS= 0.27. S/P= without plastic film; C/P= with plastic film.


1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

Clo

rofi

la b

(mg

g-1)


Cuadro 2. Contenido de clorofila a, clorofila b y clorofila total en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento de película plástica, almacenados a 20 °C durante 15 días de almacenamiento.

Table 2. Content of Chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll in three cucumber cultivars with and without plastic film coating, stored at 20 ° C, for 15 days of storage.

Medias con letras iguales dentro de columnas, no son estadísticamente diferentes (p ≤ 0.05). DMS= diferencia mínima significativa; ᵗfactor de estudio; ξ tiempo de almacenamiento.

F.E. Clorofila a Clorofila b Clorofila totalPelícula plásticaCon 0.790 a 0.494 a 1.280 aSin 0.635 b 0.393 b 1.020 bDMS 0.045 0.032 0.076CultivarZapata 0.667 b 0.414 b 1.082 bConstable 0.659 b 0.514 a 1.325 aLider 0.811 a 0.402 b 1.061 bDMS 0.067 0.047 0.112T.A. ξ (días)0 0.563 c 0.383 b 0.946 c3 0.616 c 0.366 b 0.982 c6 0.587 c 0.372 b 0.959 c9 0.843 b 0.544 a 1.388 b12 0.989 a 0.601 a 1.590 a15 0.677 c 0.395 b 1.072 cDMS 0.115 0.082 0.194


The value of the three chlorophylls, at the end of the storage period (15 days) was less than the initial value in Lider and Zapata cultivars, and higher in the Constable cultivar. In cucumber, the chlorophyll a content in relation to chlorophyll b is greater, related to this, Salysbury and Ross (1992) indicate that the content of chlorophyll a is higher in sun plants and chlorophyll b shade plants. The first decrease in chlorophyll content, can be product of the beginning of maturation as mentioned Díaz (2002) and the second decrease could be due to the process of senescence and death of tissues caused by the decreasein pH due mainly to the organic acids output from the vacuole, enzyme activity of chlorophyllase and oxidation reactions causing changes coloration from olive green, bright green, browning and even loss of color (Wills et al., 1998).

In the present study only showed the olive green color in Constable Cucumber; Lider and Zapata presented the yellow color, product of the synthesis of xanthophylls as reported by Suslow and Cantwell (1997) and beginning of senescence, with consequent degradation of chlorophyll (Salisbury and Ross, 1992).

vacuola, actividad de las enzimas clorofilasas y reacciones de oxidación, causando cambios en coloración de verde olivo, verde brillante, pardeamiento y hasta pérdida del color (Wills et al.,1998).

En el presente estudió sólo se presentó el color verde olivo en los frutos de pepino cultivar Constable; y en los frutos de pepino cultivar Zapata y Lider se presentó el color amarillo, producto de la síntesis de xantofilas como reporta Suslow y Cantwell (1997) e inicio de la senescencia, con la consecuente degradación de clorofila (Salisbury y Ross, 1992).

Conclusiones

La pérdida de peso fue menor al 1%, en frutos de pepino cultivar Zapata, Constable y Lider, cubiertos con película plástica Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C por 15 días.

Los frutos de pepino cultivar Zapata, Constable y Lider, sin película plástica Cryovac® RD 45 presentaron 8% de pérdida de peso a los 15 días de almacenamiento.

Los frutos de pepino cultivar Lider con película plástica Cryovac® RD 45, tuvieron las mejores características en sólidos solubles totales, pH, acidez titulable y relación sólidos solubles totales-acidez titulable, determinantes en la degustación del producto.

Los frutos de pepino cultivar Constable, presentaron mayor coloración verde al término del almacenamiento.

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Figura 8. Contenido de clorofila total en tres cultivares de pepino con y sin recubrimiento de película Cryovac® RD 45, almacenados a 20 °C. DMS= 0.64. S/P= sin película plástica; C/P= con película plástica.

Figure 8. Total chlorophyll content in three cucumber cultivars with and without film coating Cryovac® RD 45, stored at 20 °C. DMS= 0.64. S/P= without plastic film; C/P= with plastic film.


2.5

2

1.5

1

0.5

0

Clo

rofi

la t

otal

(mg

g-1)



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Conclusions

The weight loss was less than 1% in cucumber fruits Zapata, Constable and Lider, covered with plastic film Cryovac® RD 45, stored at 20 °C for 15 days.

The Zapata, Constable and Lider cultivars without plastic film Cryovac® RD 45, showed 8% weight loss after 15 days of storage.

The Lider cultivar with plastic film Cryovac® RD 45 had the best characteristics in total soluble solids, pH, titratable acidity and total soluble solids-titratable acidity relationship, determinants in tasting of the product.

The Constable cultivar had higher green color at the end of storage.

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Identificación de poblaciones sobresalientes de haba colectadas en el Estado de México*

Identification of outstanding faba bean populations collected in the State of Mexico

Neri Orozco Colin1, Delfina de Jesús Pérez López2§, Andrés González Huerta2, Omar Franco Mora2, Francisco Gutiérrez Rodríguez2, Martin Rubí Arriaga2, Álvaro Castañeda Vildózola2 y Artemio Balbuena Melgarejo2

1Facultad de Ciencias Agrícolas. Universidad Autónoma del Estado de México. 2 Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Fitomejoramiento. Facultad de Ciencias Agrícolas. Universidad Autónoma del Estado de México. Toluca, Estado de México. A. P. 435. Tel. y Fax: 017222965518. Ext.148. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), (acastañ[email protected]), [email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].



Resumen

Por el mayor consumo de haba en los sectores de bajos ingresos en México y falta de disponibilidad de variedades comerciales. Este estudio se realizó en el año 2011 en San Mateo Otzacatipan, San Nicolás Guadalupe y Metepec, para evaluar 12 características agronómicas en 36 poblaciones de haba (Vicia faba L.) colectadas en el Estado de México, con la finalidad de seleccionar las poblaciones con características fenotípicas sobresalientes. El diseño experimental fue bloques completos al azar con tres repeticiones. El análisis de los datos a través de las localidades se hizo como una serie de experimentos en espacio. La parcela experimental constó de tres surcos de 4 m de longitud y 0.80 m de ancho. Se detectaron diferencias significativas entre poblaciones (G), entre ambientes (A) y en la interacción G x A en 11 variables. En SNG se registraron los mayores promedios en peso de semilla y componentes del rendimiento; las poblaciones 36, 1, 5 y 7 fueron las más sobresalientes. Éstas cuatro poblaciones podrían emplearse en un programa de mejoramiento genético o de generación de tecnología.

Palabras clave: Vicia faba, análisis de varianza combinado, genotipos, componentes del rendimiento, rendimiento.

Abstract

For the largest bean consumption in low-income sectors in Mexico and lack of availability of commercial varieties; this study was conducted in 2011 in San Mateo Otzacatipan, San Nicolás Guadalupe and Metepec, to evaluate 12 agronomic traits in 36 populations of faba bean (Vicia faba L.) collected in the State of Mexico, in order to select populations with outstanding phenotypic characteristics. The experimental design was randomized complete block with three replications. The data analysis through the locations was done as a series of experiments in space. The experimental plot consisted of three rows of 4 m length and 0.80 m width. Significant differences were detected between populations (G), among environments (A) and G x A interaction in 11 variables. In SNG were recorded the highest average in seed weight and yield components; populations 36, 1, 5 and 7 were the most outstanding. These four populations could be used in a breeding program or technology generation.

Keywords: Vicia faba, combined analysis of variance, genotypes, yield components, yield.

Neri Orozco Colin et al.922 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Introducción

La diversidad genética que existe en Vicia faba L. debe explotarse para modificar las características de interés en el mejoramiento genético (El-Zaher y Mustafa, 2007; Duc et al., 2010). La expresión fenotípica y la heredabilidad del peso de semilla y otras características dependen del genotipo (G), del ambiente (A) y de la interacción G x A (Annicchiarico y Iannucci, 2008; Díaz et al., 2008). La magnitud de esas variaciones permite diseñar estrategias de mejoramiento y mejorar la respuesta a la selección. Las pruebas en varios ambientes ayudan a identificar cultivares sobresalientes con adaptación amplia o específica. Se ha estudiado la variación genética existente en haba en el Mediterráneo (Suso et al., 1993; Terzopoulos et al., 2003), pero en México existe poca información escrita sobre diversidad genética, variación fenotípica, interacción G x A y estabilidad del rendimiento.

En México, el haba se consume en fresco y en seco; contiene entre 25 y 40% de proteína (Gutiérrez et al., 2008) pero su cultivo no se ha explotado a gran escala por lo que su consumo es mínimo (0.552 kg per capita). Ésta especie es de gran importancia social y económica en los Valles Altos del Centro de México que comprende los estados de Puebla, México, Tlaxcala, Veracruz y Michoacán, donde cerca de 90% de la superficie se siembra en condiciones de temporal. En el Estado de México se siembran 256 ha de haba para semilla y 6 132 ha para la producción en verde, las cuales se establecen en condiciones de riego y temporal, con rendimientos promedio de 1.48 y 6.04 t ha-1, respectivamente (Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera, 2011).

El haba tolera bajas temperaturas y la mayor producción se destina al autoconsumo, predominando ampliamente su asociación con maíz (Zea mays L.) y frijol (Phaseolus vulgaris L), y fija nitrógeno atmosférico, por lo que se utiliza como cultivo de rotación. Su uso potencial se ha restringido por su susceptibilidad a enfermedades, ausencia de variedades estables y por el desconocimiento del adecuado y eficiente manejo tecnológico (Pérez y González, 2003; Kalia y Sood, 2004), por lo que el objetivo del presente estudio fue evaluar 12 características agronómicas en 36 poblaciones de haba colectadas en el Estado de México con la finalidad de seleccionar materiales sobresalientes.

Introduction

The genetic diversity that exists in Vicia faba L. must be exploited to modify the traits of interest in genetic improvement (El-Zaher and Mustafa, 2007; Duc et al., 2010). The phenotypic expression and the heritability of grain weight and other characteristics depend on the genotype (G), environment (A) and G x A interaction (Annicchiarico and Iannucci, 2008, Diaz et al., 2008). The magnitude of these variations allows designing strategies to improve and enhance the response to selection. The tests in various environments help identify outstanding cultivars broadly adapted or specific. It has been studied the genetic variation existing in the Mediterranean Bean (Suso et al., 1993, Terzopoulos et al., 2003), but in Mexico there is little written information about genetic diversity, phenotypic variation, G x A interaction and yield stability.

In Mexico, faba bean is consumed fresh and dry, containing between 25 and 40% of protein (Gutiérrez et al., 2008) but its cultivation has not been exploited on a large scale, so that its consumption is minimal (0.552 kg per capita). This species is of great social and economic importance in the Highlands of Central Mexico that includes the states of Puebla, Mexico, Tlaxcala, Veracruz and Michoacán, where about 90% of the area is sown under rainfed conditions. In the State of Mexico are planted 256 ha of faba bean for seed and 6132 ha for fresh production, which are established under irrigation and rainfed conditions, with average yields of 1.48 and 6.04 t ha-1, respectively (Service of Information of Food and Fisheries, 2011).

The faba bean tolerates low temperatures and most production is for consumption, widely predominant its association with maize (Zea mays L.) and bean (Phaseolus vulgaris L), and fixes atmospheric nitrogen, so it is used as a rotation crop. Its potential use has been restricted by its susceptibility to diseases, lack of stable varieties and ignorance of the proper and efficient technology management (Pérez and González, 2003; Kalia and Sood, 2004), so that the objective of this study was to evaluate 12 agronomic traits in 36 populations of faba bean collected in the State of Mexico in order to select outstanding materials.

Identificación de poblaciones sobresalientes de haba colectadas en el Estado de México 923


Características de los sitios experimentales

El estudio se hizo en el Estado de México en 2011 en condiciones de temporal en San Nicolás Guadalupe, municipio de San Felipe del Progreso (L1), San Mateo Otzacatipan, municipio de Toluca (L2) y Rancho San Lorenzo municipio de Metepec (L3): L1 se encuentra a una altitud de 2 740 m, tiene una precipitación anual de 891.8 mm, se ubica a 19° 36’ 30’’ latitud norte y 100° 01’ 44’’ de longitud oeste. El clima predominante es C (W2) (w) b (i), equivalente a templado sub húmedo con lluvias en verano. La temperatura media anual varía de 12 a 18 °C, pero se registran temperaturas mínimas de 2 y máximas de 28 °C. L2 se encuentra a 2 605 msnm, tiene una precipitación anual de 1 000 a 1 200 mm., y se ubica a 19º 20’ 07’’ de latitud norte y 99º 36’ 02’’de longitud oeste. El clima es templado sub húmedo con lluvias en verano. La temperatura media anual es de 13.7 ºC. Se presentan de 80 a 140 días con helada. L3 se encuentra a 2 606 msnm, tiene una precipitación anual de 785 mm y se sitúa a 19° 14’ 866’’ latitud norte y 99° 35’240’’ latitud oeste, su clima es templado en primavera, templado húmedo con lluvias en verano, semifrío con lluvias ligeras en otoño y frío en invierno; la temperatura media anual es de 13 °C, la máxima de 28 °C y la mínima de 3.5 °C, sus suelos son planos, profundos, fértiles y ricos en materia orgánica (García, 1988).

Material genético

Se consideraron 32 poblaciones de haba colectadas en el Valle Toluca-Atlacomulco y cuatro variedades comerciales del Instituto de Investigación y Capacitación Agropecuaria, Acuícola y Forestal del Estado de México (ICAMEX) (Cuadro 1).

Diseño experimental y tamaño de la parcela

Los tres ensayos se establecieron en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones. La parcela constó de tres surcos de 4 m de largo y 0.80 m de ancho, pero el surco central fue la parcela útil. Las semillas se distanciaron a 0.40 m.


Characteristics of the experimental sites

The study was conducted in the State of Mexico in 2011 under rainfed conditions in San Nicolás Guadalupe, municipality of San Felipe del Progreso (L1), San Mateo Otzacatipan, municipality of Toluca (L2) and Rancho San Lorenzo municipality of Metepec (L3): L1 is located at an altitude of 2 740 m, has an annual rainfall of 891.8 mm, is located at 19° 36' 30'' north latitude and 100° 01' 44'' west longitude. The climate is C (W2) (w) b (i) equivalent to temperate sub humid with summer rains. The average annual temperature ranges from 12 to 18 °C, but minimum temperatures of 2 and maximum temperatures of 28 °C are recorded. L2 is at 2 605 masl, has an annual rainfall of 1 000 to 1 200 mm, and is located at 19° 20' 07'' north latitude and 99º 36' 02'' west longitude. The climate is temperate sub humid with summer rains. The average annual temperature is 13.7 ºC. there are 80 to 140 days with frost. L3 is located at 2 606 masl, has an annual rainfall of 785 mm and is located at 19° 14' 866'' north latitude and 99° 35' 240'' west longitude, the climate is temperate in spring, mild and humid with rain in summer, cool with light rain in autumn and cold in winter; the average annual temperature is 13° C, with a maximum of 28 °C and minimum is 3.5 °C, the soils are flat, deep, fertile and rich in organic matter (García, 1988).

Genetic material

32 populations of faba bean were considered, collected in the Toluca-Atlacomulco Valley and four commercial varieties from the Institute of Agricultural Research and Agricultural, Aquaculture and Forestry Training of the State of Mexico (ICAMEX) (Table 1).

Experimental design and plot size

All three trials were established on a randomized complete block design with three replications. The plot consisted of three rows of 4 m long and 0.80 m width, but the central row was the useful plot. The seeds have a separation of 0.40 m between each other.


Manejo agronómico de los ensayos

La preparación del suelo en L1, L2, y L3 fue mecánica. La siembra se realizó el 28 (L1), el 18 (L2) y 20 de abril (L3) del 2011. La fertilización inorgánica se hizo con 60 N- 60 P- 30 K, utilizando como fuentes: urea (46%), superfosfato de calcio triple (46%) y cloruro de potasio (60%). Los aporques se realizaron 05 y 15 de julio (L1), 26 de mayo (L2) y 25 de mayo (L3). El control de malezas fue manual. Para prevenir y controlar enfermedades en L1 se suministró dos

Agronomic management of the trials

Soil preparation in L1, L2, and L3 was mechanical. Sowing was done on the 28 (L1), 18 (L2) and 20 (L3) of April 2011. Inorganic fertilization was made with 60 N -60 P -30 K, using as sources: urea (46%), calcium triple superphosphate (46%) and potassium chloride (60%). The ridging was performed on July 05 and 15 (L1), May 26 (L2) and May 25 (L3). Weed control was manual. To prevent and control diseases in L1 was applied

Colecta Núm. Productor Poblaciones-variedades comerciales Municipio1 Ángel Cisneros Hernández Pathé Acambay2 Félix Peralta Rivera Boshindo Acambay3 Porfirio Alcántara Becerril Hondogu Acambay4 Palemón Becerril Landeros Agua limpia Acambay5 Jorge Mateo Estrada San Pedro de los Metates Acambay6 Porfirio Garfias Frías Pueblo Nuevo Acambay7 Carlos Barreneo González Los Reyes Jocotitlán8 Benjamín Álvarez Peña Tixmadeje Acambay9 Pedro Plata García Chanteje Acambay10 Héctor Muciño Muciño Santa María Nativitas Calimaya11 Encarnación Estrada González Santa María Nativitas Calimaya12 Sebastián Matías Gómez San Lorenzo Cuahutenco Calimaya13 Roberto Hernández Torres Calimaya Calimaya14 Tiburcio Sánchez Ortega Calimaya Calimaya15 Carlos Zarza Torres Zaragoza de Guadalupe Calimaya16 Encarnación Robles Trujillo Zaragoza de Guadalupe Calimaya17 Edgar Colin Flores Zaragoza de Guadalupe Calimaya18 Manuel Gutiérrez Navarrete San Marcos de la Cruz Calimaya19 Moisés Cortez Gomora San Marcos de la Cruz Calimaya20 Roberto Muñoz Arriaga Mexicaltzingo Mexicaltzingo21 Mateo Torres Gutiérrez San Pedro Tlaltizapan *Santiago T.22 Teófilo Carrasco Onofre San Pedro Tlaltizapan Santiago T.23 Ramón Martínez Cejudo Santa Cruz Atizapán Santa Cruz Atizapán24 Guillermo Guadarrama Sánchez Santiago T. Santiago T.25 Jesús Martínez Antúnez Santiago T. Santiago T.26 Teodolfo Hernández Cipriano Cacalomacan Toluca27 Eudoxia Ramírez Rincón Santa C. Cuauhtenco Zinacantepec28 Carlos Estrada Velasco Almoloya del Río Almoloya del Río29 ICAMEX San Isidro Metepec30 ICAMEX Monarca Metepec31 ICAMEX Diamante Metepec32 ICAMEX San Pedro Tlaltizapan Metepec33 Sara Lucía González Romero Cacalomacan Toluca34 Pedro Reyes Carmona San Marcos de la Cruz Calimaya 35 Sara Lucía González Romero Cacalomacan Toluca36 Omar Franco Mora S.Ma.Tlalmimilolpam Lerma

Cuadro 1. Origen de 36 colectas de haba evaluadas en este estudio.Table 1. Origin of 36 faba bean collections evaluated in this study.

*Santiago T= Santiago Tianguistenco.


veces Manzate (Mancozeb) y Cupravit mix (Oxicloruro de cobre + Mancozeb) en dosis de 1 kg ha-1, en L2 no se hizo ninguna aplicación y en L3 se aplicó cinco veces Manzate y Cupravit mix en dosis de 1 kg ha-1 y Lannate 90 (Metamilo), Folimat (Ometoato) y Carioca (Clorpirifos etil) (1 L ha-1). La cosecha se hizo en madurez fisiológica del cultivo.

Variables de estudio

Para medir los caracteres cuantitativos se tomaron 10 plantas de la parcela útil. La altura de la planta (AP, cm) se midió con una regla desde la base hasta el ápice del tallo principal; el número de ramas por planta (NR) también se registró. Se contó el número de nudos florales (NNF) del eje central en cada planta. El número de vainas por planta (NVP) se contó al final de la madurez fisiológica. El peso de vainas por planta (PVP, g) se determinó con una báscula digital. Se cuantificó el promedio de semillas por vaina (NSV) y de semillas por planta (NSP). En peso de semilla por planta (PTS, g) se consideró la semilla manchada y se determinó con una báscula digital. Número de semillas limpias por planta (NSL) también se registró. Los pesos de semillas limpias por planta (PSL), de 100 semillas (P100S) y semilla manchada por planta (PSM) se registraron en gramos.

Análisis estadístico

Se hizo un análisis de varianza y una comparación de medias con la prueba de Tukey (α= 0.01) combinado los datos de las tres localidades con el sistema para análisis estadístico (SAS, 1988).


Análisis de varianza

Los valores de F para ambientes (A), poblaciones (G) y la interacción G x A fueron altamente significativos (p< 0.01) en 11 de las 12 variables (Cuadro 2). Annicchiarico y Iannucci (2008) encontraron diferencias altamente significativas entre G, entre A y en la interacción G x A. Éstos resultados indican que existe variabilidad fenotípica entre poblaciones que podría emplearse en programas de mejoramiento genético, como lo sugirieron Suso et al. (1993), El-Zaher y Mustafa (2007), Duc et al. (2010) y Yahia et al. (2012).

twice Manzate (Mancozeb) and Cupravit mix (copper oxychloride + Mancozeb) in doses of 1 kg ha-1; in L2 there were no applications and on L3 was applied five times Manzate and Cupravit mix in doses of 1 kg ha-1 and Lannate 90 (Metamilo) Folimat (Omethoate) and Carioca (Chlorpyrifos ethyl) (1 L ha-1). The harvest was done at physiological maturity of the crop.

Study variables

To measure quantitative traits were taken 10 plants from the useful plot. The plant height (AP, cm) was measured with a ruler from the base to the apex of the main stem; number of branches per plant (NR) was also recorded. The number of flowering nodes (NNF) of the central axis on each plant was counted. The number of pods per plant (NVP) was counted at the end of physiological maturity. The weight of pods per plant (PVP, g) was determined with a digital scale. The average of seeds per pod (NSV) was quantified and seeds per plant (NSP). In seed weight per plant (PTS, g) stained seed was considered and determined with a digital scale. Number of clean seed per plant (NSL) was also recorded. Weights of clean seeds per plant (PSL) of 100 seeds (P100S) and stained seed per plant (PSM) were recorded in grams.

Statistical analysis

An analysis of variance and comparison of means with the Tukey test (α= 0.01) combining the data from the three si tes with the stat ist ical analysis system (SAS, 1988).


Anova

The values of F for environment (A), populations (G) and G x A interaction were highly significant (p< 0.01) in 11 of the 12 variables (Table 2). Annicchiarico and Iannucci (2008) found highly significant differences between G, between A and G x A interaction. These results indicate that there is a phenotypic variation among populations that could be used in breeding programs, as suggested by Suso et al. (1993), El-Zaher and Mustafa (2007), Duc et al. (2010) and Yahia et al. (2012).


Comparación de medias entre ambientes

En San Nicolás Guadalupe (SNG) se registró la mayor altura de planta lo cual influyó favorablemente en el número de nudos por planta, número de vainas por planta, peso de la vaina por planta, número de semillas por planta y peso total de semilla; éstas incrementan el rendimiento de semilla. Neal y Mcvetty (1983) concluyeron que el peso de semilla está determinado por el número de vainas, número semillas por vaina y el peso de 100 semillas y Terzopoulos et al. (2003) lo atribuyen al número de vainas por planta, número de óvulos y de semillas por vaina, o al número de ramas y peso por planta (De Costa et al., 1997). Además, éstas fueron influenciadas por el genotipo (G), el ambiente (A) y por la interacción (G x A) (Annicchiarico y Iannucci, 2008). SNG es una región de temporal pero el establecimiento oportuno de las lluvias contribuyó a que el cultivo expresara mejores características agronómicas y sus suelos andosoles presentan excelentes condiciones de drenaje (García, 1988).

En Metepec (M) la mejor expresión fenotípica observada en número de ramas por planta no se vio reflejada en un incremento en el peso de semilla por planta y en el número de semillas por vaina y por planta. San Mateo Otzacatipan

Comparison of means between environments

In San Nicolás Guadalupe (SNG) was recorded the highest plant height which favorably influenced the number of nodes per plant, number of pods per plant, pod weight per plant, number of seeds per plant and seed total weight; these increase yield. Neal and McVetty (1983) concluded that seed weight is determined by the number of pods, number of seeds per pod and weight of 100 seeds and Terzopoulos et al. (2003) attributes this to the number of pods per plant, number of ovules and seeds per pod, or to branches number and weight per plant (De Costa et al., 1997). In addition, these were influenced by the genotype (G), environment (A) and by the interaction (G x A) (Annicchiarico and Iannucci, 2008). SNG is a rainfed region but the timely establishment of rainfall contributed to the cultivar to better express agronomic characteristics and its andosol soils have excellent drainage conditions (García, 1988).

In Metepec (M) the best observed phenotypic expression in number of branches per plant was not reflected in an increase in seed weight per plant and in the number of seeds per pod and per plant. San Mateo Otzacatipan (SM) was the less favorable environment for the expression of this yield component. SM and M recorded the lowest stained seed weight (Table 3).

FV GL AP NR NNF NVP PVP NSVA 2 0.931** 40.82** 675.37** 2327.30** 28771.10** 2.37**R (A) 6 0.048** 0.404ns 1.601ns 6.80ns 71.05ns 0.067ns

G 35 0.074** 1.998** 11.168** 223.54** 2614.87** 0.256**G x A 70 0.020** 1.109** 6.433** 58.710** 811.979** 0.094**Error 210 0.0070 0.2730 0.8614 5.8403 106.0184 0.0402

C.V. (%) 6.25 9.37 6.53 13.02 17.38 12.38 FV GL NSP PTS NSL PSL P100S PSMA 2 4673.54** 11660.35** 2801.3** 9188.9** 1362.59** 535.9**R(A) 6 33.90 ns 43.23 ns 15.90ns 54.490** 1472.96ns 23.006*G 35 885.93** 1592.68** 889.94** 1408.0** 5358.51** 39.82**G x A 70 208.41** 417.55** 143.79** 526.75** 515.21ns 29.09**Error 210 22.50 58.19 14.33 47.86 405.17 9.27

C.V.(%) 16.02 17.37 17.75 19.02 11.75 37.43

Cuadro 2. Cuadrados medios y significancia estadística de los valores de F de las variables de estudio.Table 2. Mean squares and statistical significance of the F values of the study variables.

ns,*,**; no significativo y significativo al 0.05 ó 0.01. F.V., fuente de variación; A, ambiente; R(A), repeticiones dentro de A; G, poblaciones; G x A, poblaciones x ambiente; C.V; NSP, número de semillas por planta; PTS, peso total de semillas; NSL, número de semillas limpias; PSL, peso de semillas limpias; P100S, peso de 100 semillas; PSM, peso de semilla manchada.


(SM) fue el ambiente menos favorable para la expresión de este componente del rendimiento. En SM y M se registró el menor peso de semilla manchada (Cuadro 3).

Comparación de medias entre poblaciones

En la población 15, proveniente de Zaragoza de Guadalupe, se registró el mayor promedio (1.46 m) en altura de planta (AP) pero ésta sólo difirió estadísticamente de 2, 4, 5 y 29 (1.28, 1.26, 1.27, y 0.88 cm). Suso et al. (1993) comentaron que esta característica permitió discriminar cultivares de diversas regiones geográficas. La AP depende del tamaño de la semilla; las plantas crecen más si se siembran semillas más grandes (Al-Reface et al., 2004). La AP también depende del genotipo (G), del ambiente (A) y de la interacción G x A y generalmente varía de 0.88 a 1.42 m (Cuadro 4).

Para número de ramas por planta (NR) la población 3 (6.67) mostró el mayor promedio, seguida de 33 (6.52) y 35 (6.54); éstas difirieron significativamente de las otras 33 poblaciones pero no tuvieron el mayor peso de semilla (Cuadro 4). Mohammed et al. (2010) reportaron de 3.23 a 11.5 ramas. Los cultivares de haba presentan una gran cantidad de ramas improductivas; a medida que la planta se desarrolla las ramas se expanden y se alejan del eje central y terminan quebrándose cuando las vainas llegan a madurez fisiológica (Faiguenbaum, 2003).

Comparison of means among populations

In population 15, from Zaragoza of Guadalupe, recorded the highest average (1.46 m) in plant height (AP) but this only differ statistically from 2, 4, 5 and 29 (1.28, 1.26, 1.27, and 0.88 cm ). Suso et al. (1993) commented that this trait

Variable SNG (L1) SM (L2) M (L3)AP 1.43 a 1.25 c 1.33 bNR 4.94 c 5.61 b 6.16 aNNF 17.03 a 12.27 c 13.32 bNVP 22.27 a 13.35 c 20.02 bPVP 75.94 a 41.16 c 63.52 bNSV 1.70a 1.44 b 1.70 aNSP 34.82 a 22.21 c 31.37 bPTS 51.94 a 32.37 c 47.60 bNSL 24.66 a 15.58 b 23.82 aPSL 42.47 a 27.16 b 40.85 aP100S 174.69 a 167.59 a 171.32 aPSM 10.66 a 6.45 b 7.29 b

Cuadro 3. Comparación de medias entre localidades. Table 3. Comparison of means among locations.

*Valores con la misma letra en la misma hilera son iguales de acuerdo con la prueba de Tukey (α= 0.01). SNG= San Nicolás Guadalupe; SM= San Mateo Otzacatipan; M= Metepec. Altura de planta (AP); número de ramas (NR); número de nudos florales (NNF); número de vainas por planta (NVP); peso de vaina por planta (PVP); número de semillas por vaina (NSV); número de semillas por planta (NSP); peso total de semilla (PTS); número de semillas limpias (NSL); peso de semilla limpia (PSL); peso de 100 semillas (P100S); y peso de semilla manchada (PSM).

Población AP NR NNF NVP PVP NSV1 1.36 ab 5.77 a-f 15.81ª 25.64 a-d 83.46.a-c 1.75 a-f2 1.28 b 6.24 a-d 12.60 g-i 24.77 a-d 76.92 a-f 1.76 a-c3 1.34 ab 6.67 a 14.91a-e 19.70 e-i 71.14 b-g 1.74 a-f4 1.26 b 5.27 d-g 14.28 a-h 26.18 ab 69.09 b-i 1.84 ab5 1.27 b 5.25 d-g 14.71 a-e 26.17 ab 86.73ab 1.81 a-c6 1.39 ab 5.83 a-e 13.95 a-h 26.11 abc 71.37 b-g 1.81 a-c7 1.32 ab 5.87 a-e 14.87 a-e 26.23 ab 82.83 a-d 1.89 a8 1.37 ab 5.17d-g 13.85 b-h 22.02 b-e 70.65 b-h 1.81 a-c9 1.29 ab 5.74 a-f 12.64 f-j 19.15e-j 63.79 c-j 1.72 a-f10 1.38 ab 5.80 a-f 11.56 ij 16.35 f-m 59.70 e-k 1.60 a-g11 1.30 ab 5.70 a-f 13.40 c-i 13.42 k-n 42.96 j-o 1.46 b-g12 1.33 ab 4.62 g 14.26 a-h 13.38 k-n 43.71 j-n 1.34 fg13 1.37 ab 5.47 b-g 14.95 a-e 13.16 l-n 40.78 k-o 1.39 d-g14 1.43 ab 5.07 e-g 15.50 ab 16.86 f-m 58.11 e-l 1.57 a-g15 1.46 a 5.32 d-g 14.37 a-h 13.51 k-n 37.42 l-o 1.57 a-g16 1.42 ab 5.18 d-g 14.12 a-h 15.88 h-m 50-40 g-m 1.45 b-g17 1.34 ab 5.20 d-g 14.10 a-h 16.25 g-m 48.83 i-m 1.55 a-g18 1.42 ab 5.46 c-g 14.68 a-e 12.32 n 36.47 m-o 1.48 a-g

Cuadro 4. Comparación de medias para altura de planta (AP), número de ramas (NR), número de nudos florales (NNF), número de vainas por planta (NVP), peso de vaina por planta (PVP) y número de semillas por vaina (NSV).

Table 4. Comparison of means for plant height (AP), number of branches (NR), number of flowering nodes (NNF), number of pods per plant (NVP), pod weight per plant (PVP) and number of seeds per pod (NSV).

Letras iguales en la misma columna significan igualdad estadística (Tukey α= 0.01).


El número de nudos f lorales (NNF) fue mayor en las poblaciones 1 (15.81), 14 (15.50), 23 (15.33), 28 (15.42), 30 (15.33) y 36 (15.35); éstas superaron estadísticamente a San Isidro (P29), con el menor NNF (10.92). El gran número de flores producidas por cada nudo y en consecuencia por cada planta, demuestra el alto potencial de producción que presentan las plantas pero éste no se expresa en la cosecha debido a la abscisión de elementos reproductivos, con valores entre 75 y 90% (Bianco, 1990); el peso de la semilla están determinado por el número de vainas comerciales, pero sólo una pequeña fracción de las flores logra este objetivo (Cuadro 4).

La mayor producción de vainas por planta (NVP) se expresó en la población 36 (29.06), seguida de 4 (26.18), 5 (26.17) y 7 (26.23); éstas superaron estadísticamente a 18 (12.32), 33 (10.37) y 35 (10.20) con los valores menores. Cuatro poblaciones tuvieron el mayor NVP (26), otros 29 presentaron una producción media (25 a 13.38) y sólo tres fueron de baja producción (10 a 12). Nadal et al. (2004 a), Salih et al. (1993) y Mohammed et al. (2010) reportaron 11.0, de 30.2 a 31.3 y de 9.1 a 11.2 NVP, respectivamente.

NVP depende de la distribución de la vaina sobre el tallo y puede ser principalmente basal, distribuida uniformemente a lo largo del tallo o terminal; también depende del número de vainas por nudo, que varía de uno a tres (Terzopoulos et al.,

allowed discriminating cultivars of different geographic regions. AP depends on the size of the seed; plants grow more if larger seeds are planted (Al-Reface et al., 2004). AP also depends on the genotype (G), environment (A) and G x A interaction and generally varies from 0.88 to 1.42 m (Table 4).

For number of branches per plant (NR) population 3 (6.67) showed the highest average, followed by 33 (6.52) and 35 (6.54); they differed significantly from the other 33 populations but did not have the highest seed weight (Table 4). Mohammed et al. (2010) reported from 3.23 to 11.5 branches. Faba bean cultivars show a great amount of unproductive branches; as the plant grows and branches expand and move away from the central axis and end up breaking when pods reach physiological maturity (Faiguenbaum, 2003).

The number of flowering nodes (NNF) was higher in populations 1 (15.81) 14 (15.50), 23 (15.33), 28 (15.42), 30 (15.33) and 36 (15.35); these statistically outperformed San Isidro (P29), with the lowest NNF (10.92). The large number of flowers produced by each node and consequently for each plant, demonstrates the high potential of production that plants have but it is not expressed in the harvest due to abscission of reproductive elements, with values between 75

Población AP NR NNF NVP PVP0 NSV19 1.35 ab 5.68 a-g 15.02 a-d 13.65 k-n 43.56 j-n 1.54 a-g20 1.38 ab 5.91 a-e 14.66 a-e 18.05 e-l 62.28 d-j 1.76 a-e21 1.38 ab 5.36 d-g 14.32 a-h 16.58 f-m 56.17 f-m 1.57 a-g22 1.33 ab 4.74 f-g 14.38 a-h 18.02 e-l 71.80 b-f 1.47 b-g23 1.39 ab 5.72 a-f 15.33 ab 17.45 e-l 65.32 c-i 1.61 a-g24 1.36 ab 6.18 a-d 15.21 a-c 14.48 j-n 49.95h-m 1.51 a-g25 1.42 ab 5.43 d-g 15.15 a-c 17.13 e-m 59.82 e-j 1.36 e-g26 1.31 ab 5.07 e-g 14.52 a-f 20.71 d-h 66.03 b-i 1.76 a-e27 1.35 ab 5.77 a-f 13.07 e-i 24.94 a-d 77.32 a-e 1.79 a-d28 1.32 ab 5.24 d-g 15.42 ab 15.51 i-m 50.37g-m 1.40c-g29 0.88 c 5.22 d-g 10.92 j 18.21 e-k 49.12 i-m 1.80 a-d30 1.32 ab 5.23 d-g 15.33 ab 21.21 c-f 67.50 b-i 1.54 a-g31 1.29 ab 5.56 b-g 14.04 a-h 20.84 d-g 67-48 b-i 1.70 a-f32 1.33 ab 5.76 a-f 14.50 a-g 16.33 f-m 49.23 i-m 1.63 a-g33 1.33 ab 6.52 ab 12.54 h-i 10.37 n 22.104 o 1.26 g34 1.35 ab 5.22 d-g 13.21 d-i 17.94 e-i 56.49 e-m 1.70 a-f35 1.37 ab 6.54 ab 13.87 b-h 10.20 n 24.76 n-o 1.37 e-g36 1.33 ab 5.72 a-f 15.35 ab 29.06 a 97.71 a 1.78 a-d


Cuadro 4. Comparación de medias para altura de planta (AP), número de ramas (NR), número de nudos florales (NNF), número de vainas por planta (NVP), peso de vaina por planta (PVP) y número de semillas por vaina (NSV) (Continuación).

Table 4. Comparison of means for plant height (AP), number of branches (NR), number of flowering nodes (NNF), number of pods per plant (NVP), pod weight per plant (PVP) and number of seeds per pod (NSV) (Continuation).


2004) y está muy relacionada con la fecundación. Singh et al. (1987) indicaron que NVP influye favorablemente sobre el peso de la semilla (Cuadro 4). En la población 36 (97.71 g), proveniente del municipio de Lerma, se registró el mayor peso de vaina por planta (PVP), seguida de 5 (86.73 g), 1 (83.46 g) y 7 (82.83 g); la primera superó estadísticamente a 28 cultivares (Cuadro 4).

La población 7 (1.89) mostró el mayor número de semillas por vaina (NSV), seguida de 4 (1.84), 5 (1.81, 6 (1.81) y 8 (1.81) (Cuadro 4). Nadal et al. (2004 b) reportaron tres semillas por vaina. Pilbeam et al. (1992) mencionaron que el máximo rendimiento dependió del número de semillas por vaina. Esto se atribuye a un periodo prolongado de sequía y a la incidencia de heladas en tres días consecutivos, de la segunda semana de septiembre de 2011.

En NSP la población 36 (50.51) mostró la mayor cantidad, seguida de 6 (44.61), 7 (44.37), 5 (43.62), 1 (42.68), 2 (42.61) y 4 (42.54); la primera difirió estadísticamente de otras 29 (Cuadro 5). Mohammed et al. (2010) reportaron de 16.8 a 21.3 semillas por planta.

and 90% (Bianco, 1990); the weight of the seed is determined by the number of commercial pods, but only, a small fraction of flowers achieves this objective (Table 4).

The highest production of pods per plant (NVP) was expressed in population 36 (29.06), followed by 4 (26.18), 5 (26.17) and 7 (26.23); these, statistically outperformed population18 (12.32), 33 (10.37) and 35 (10.20) with lower values. Four populations had the greatest NVP (26), another 29 showed an average yield (25 to 13.38), and only three were low production (10 to 12). Nadal et al. (2004), Salih et al. (1993) and Mohammed et al. (2010) reported 11.0, from 30.2 to 31.3 and from 9.1 to 11.2 NVP, respectively.

NVP depends on the distribution of the pod on the stem and may be mainly basal, evenly distributed along the stem or terminal, also depends on the number of pods per node, which varies from one to three (Terzopoulos et al., 2004) and is closely related to fertilization. Singh et al. (1987) indicated that NVP favorably influences the seed weight (Table 4). In population 36 (97.71 g), from the municipality of Lerma,

Población NSP PTS NSL PSL P100S PSM1 42.68 a-c 62.31 a-d 33.73 b-e 54.32 a-c 154.98 e-j 8.90 a-c2 42.61 a-c 58.02 a-e 33.95 b-d 50.82 a-d 153.20 d-j 7.56 a-c3 37.15 b-e 47.32 a-e 32.01 b-f 48.79 a-e 150.38 e-j 5.15 bc4 42.54 a-c 57.92 a-e 35.37 a-c 50.56 a-e 141.21 i-k 9.07 a-c5 43.62 ab 68.05 ab 37.01ab 60.08 a 148.27f-m 10.63 ab6 44.61 ab 61.02 a-d 35.32 a-c 53.47 a-d 146.18g-k 7.42 a-c7 44.37 ab 63.17 a-c 37.16 ab 56.29 ab 150.66 e-j 6.67 a-c8 37.01 b-e 51.85 c-g 28.40 c-g 44.57 b-g 149.33 f-k 7.22 a-c9 32.63 d-g 49.12 c-h 25.27 f-i 40.19 c-n 154.81 c-j 7.14 a-c10 23.85 g-l 42.60 e-k 15.68 j-n 32.63 g-k 193.85a-d 9.45 a-c11 18.35 j-l 30.49 j-k 11.47 l-n 22.83 j-m 201.20 a 7.76 a-c12 18.76 i-l 31.84 i-m 11.40 l-n 23.41 j-m 197.06 ab 10.86 ab13 16.94 kl 27.84 k-m 9.05 mn 18.27 lm 2012.04 a 9.60 a-c14 26.56 fk 39.45 g-l 15.67 j-n 31.74 g-l 201.52 a 10.63 ab15 15.91 -l 26.35 lm 9.25 mn 18.80 k-m 189.04 a-f 7.73 a-c16 22.23 h-l 37.01 g-l 11.45 l-n 23.77 j-m 196.78 ab 10.12 ab17 24.24 f-l 39.93 g-l 16.45 j-m 33.01 g-j 191.54 a-e 8.51 a-c18 18.86 i-l 26.30 m 9.31 mn 18.40 lm 196.73 ab 7.96 a-cPoblación NSP PTS NSL PSL P100S PSM 19 20.23 i-l 31.42 j-m 11.93 l-n 24.00 j-m 183.98a-h 7.43 a-c20 28.08 e-i 47.33 e-i 20.94 g-k 39.37 d-i 182.04 a-i 8.03 a-c21 26.31 f-k 41.37 f-l 15.94 j-m 31.25 g-l 185.52 a-g 11.39 ab22 31.18 e-h 45.16 e-j 16.45 j-m 34.01 f-j 194.11 a-d 11.73 a

Cuadro 5. Comparación de medias para número de semillas por planta (NSP), peso total de semilla (PTS), número de semillas limpias (NSL), peso de semilla limpia (PSL), peso de 100 semillas (P100S) y peso de semilla manchada (PSM).

Table 5. Comparison of means for number of seeds per plant (NSP), total weight of seed (PTS), number of clean seeds (NSL), clean seed weight (PSL), weight of 100 seeds (P100S) and stained seed weight (PSM).



En peso total de semilla por planta (PTS) sobresalieron las poblaciones 36 (72.78 g), 5 (68.05 g), 7 (63.17 g), 1 (62.31 g) y 6 (61.02 g) y la primera difirió estadísticamente de otras 31. Salih et al. (1993) registraron 42.2, 47.1 y 47.7 g en las tres variedades más sobresalientes (Cuadro 5). El PTS es el resultado de diferentes etapas fenológicas de las plantas, las cuales están expresadas en el NVP, NSV, y PSL por planta; el mayor PST es obtenido cuando se maximizan estos componentes (Ayaz et al., 2004).

La población 36 (42.50) tuvo mayor número de semillas limpias (NSL), seguido de 7 (37.16), 5 (37.01), 4 (35.37) y 6 (35.32) y la primera difirió estadísticamente de otras 31. Ésta característica determina la producción final de una planta y la calidad fitosanitaria de la semilla. En peso de semillas limpias (PSL) las poblaciones 5 (60.08 g), 7 (56.29 g), 1 (54.32 g), 6 (53.47 g), 2 (50.82 g), 4 (50.56 g) y 3 (48.79) fueron las más sobresalientes y la primera difirió estadísticamente de otras 29 (Cuadro 5).

En peso de 100 semillas (P100S) sobresalieron las poblaciones 11 (201.20 g), 13 (202.04 g), 14 (201.52 g), 12 (197.06 g), 18 (196.73 g), 24 (198.75 g) y 28 (196.73); la primera superó estadísticamente a otras 29 (Cuadro 5). Salih et al. (1993) registraron valores de 57.8 g y Mohammed et al. (2010) de 30 a 39 g.

recorded the highest pod weight per plant (PVP), followed by 5 (86.73 g), 1 (83.46 g) and 7 (82.83 g); the first statistically exceeded 28 cultivars (Table 4).

Population 7 (1.89) showed the greatest number of seeds per pod (NSV), followed by 4 (1.84), 5 (1.81, 6 (1.81) and 8 (1.81) (Table 4). Nadal et al. (2004 b) reported three seeds per pod. Pilbeam et al. (1992) mentioned that the highest yield depended on the number of seeds per pod. This is attributed to a prolonged period of drought and frost incidence of three consecutive days of the second week of September 2011.

In NSP, population 36 (50.51) showed the largest amount, followed by 6 (44.61), 7 (44.37), 5 (43.62), 1 (42.68), 2 (42.61) and 4 (42.54); the first differed statistically from other 29 (Table 5). Mohammed et al. (2010) reported from 16.8 to 21.3 seeds per plant.

Total seed weight per plant (PTS) outstand populations 36 (72.78 g), 5 (68.05 g), 7 (63.17 g), 1 (62.31 g) and 6 (61.02 g) and the first differ statistically from the other 31. Salih et al. (1993) recorded 42.2, 47.1 and 47.7 g in the three most outstanding varieties (Table 5). The PTS is the result of different phenological stages of plants, which are expressed in the NVP, NSV and PSL per plant; the highest PST is obtained when these components are maximized (Ayaz et al., 2004).

23 28.34 e-h 47.35 d-i 17.55 i-l 36.50 e-j 194.48 a-c 10.78 ab24 20.55 i-l 36.31g-l 11.98 l-n 31.45 g-l 198.75 ab 10.69 ab25 24.51 f-l 43.40 e-k 16.41 j-m 34.44 f-j 189.24 a-f 9.32 a-c26 36.73 b-e 48.92 c-h 28.10 c-g 43.51 b-g 153.33 e-j 5.53 a-c27 36.71 b-e 56.75 b-f 30.83 b-f 49.98 a-e 159.70 b-j 5.45 a-c28 22.88 h-l 36.76 g-l 13.94 k-n 28.19 h-l 196.93 ab 8.50 a-c29 39.28 b-d 35.46 h-l 22.63 g-j 25.50 i-m 108.26 k 9.95 ab30 30.57 d-h 50.55 c-h 26.00 e-h 47.29 a-f 162.52 a-j 3.39 c31 33.68 c-f 49.69 c-h 26.86 d-h 42.30 b-h 166.48 a-j 7.70 a-c32 25.90 f-k 38.60 g-l 20.15 h-k 33.73 f-j 169.68 a-j 6.47 a-c33 15.24 l 17.78 m 10.85 l-n 12.77 m 131.77 jk 3.37 c34 26.97 f-j 41.63 f-l 18.13 i-l 33.99 f-j 174.52 a-i 7.78 a-c35 15.13 l 18.63 m 8.08 n 25.90 i-m 149.38 f-k 5.68 a-c36 50.51 a 72.78 a 42.50 a 52-60 a-d 143.73 h-k 7.37 a-c


Cuadro 5. Comparación de medias para número de semillas por planta (NSP), peso total de semilla (PTS), número de semillas limpias (NSL), peso de semilla limpia (PSL), peso de 100 semillas (P100S) y peso de semilla manchada (PSM) (Continuación).

Table 5. Comparison of means for number of seeds per plant (NSP), total weight of seed (PTS), number of clean seeds (NSL), clean seed weight (PSL), weight of 100 seeds (P100S) and stained seed weight (PSM) (Continuation).

Población NSP PTS NSL PSL P100S PSM


En peso de semilla manchada (PSM) la población 22 (11.73 g) mostró el mayor promedio y sólo difirió estadísticamente de 3 (5.15g), 30 (3.39 g) y 33 (3.37 g) (Cuadro 5). El daño por enfermedades disminuye la calidad de la semilla y el productor no recupera su inversión. En 34 poblaciones hubo presencia de mancha de chocolate (Botrytis fabae, Sardina) y las menos afectadas fueron Monarca y población 33 de Cacalomacan, aunque estas no produjeron el mayor peso de semilla. El estado de Puebla es el mayor productor de semilla y 93% de los campesinos consideran que la sanidad de semilla es el principal criterio en la selección, y 55% consideran importante la sanidad y el tamaño de la semilla (Díaz et al., 2008). En otro estudio se concluyó que 50% de los productores prefieren semilla más grande y 40% semilla mediana, pero un mayor número de vainas y semillas por vaina, precocidad y resistencia a enfermedades también son necesarios (Rojas et al., 2012).

Conclusiones

Se detectaron diferencias significativas entre poblaciones (G), entre ambientes (A) y en la interacción G x A en 11 de las 12 variables evaluadas. San Nicolás Guadalupe fue la mejor localidad para la evaluación del material genético. Las poblaciones identificadas como 36, 1, 5 y 7 fueron las más sobresalientes en número de nudos florales, número y peso de vainas por planta, número de semillas por planta, peso total de semillas y número y peso de semilla limpia. Éstas representan al material recomendable para iniciar un programa de mejoramiento o para generar tecnología en esta región del Estado de México.

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Population 36 (42.50) had the largest number of clean seeds (NSL), followed by 7 (37.16), 5 (37.01), 4 (35.37) and 6 (35.32) and the first differed statistically from the other 31. This trait determines the final production of a plant and phytosanitary quality of seed. In weight of clean seed (PSL) populations 5 (60.08 g), 7 (56.29 g), 1 (54.32 g), 6 (53.47 g), 2 (50.82 g), 4 (50.56 g) and 3 (48.79) were the most outstanding and the first differed statistically from other 29 (Table 5).

Weight of 100 seeds (P100S) outstanding populations 11 (201.20 g), 13 (202.04 g), 14 (201.52 g), 12 (197.06 g), 18 (196.73 g), 24 (198.75 g) and 28 (196.73); the first statistically outstand the other 29 (Table 5). Salih et al. (1993) recorded values of 57.8 g Mohammed et al. (2010) of 30 to 39 g.

In stained seed weight (PSM) population 22(11.73 g) showed the highest average and only differed statistically from 3 (5.15g), 30 (3.39 g) and 33 (3.37 g) (Table 5). Diseases damage decreases the quality of seed and the producer does not recover its investment. In 34 populations was presence of chocolate spot (Botrytis fabae, Sardina) and the least affected were Monarch and population 33 from Cacalomacan, although these did not produce the highest seed weight. The state of Puebla is the largest producer of seed and 93% of farmers consider that seed health is the main criterion in the selection, and 55% consider important, health and seed size (Díaz et al., 2008). Another study concluded that 50% of producers prefer larger seed and 40% medium, but a greater number of pods and seeds per pod, earliness and disease resistance are also needed (Rojas et al., 2012).

Conclusions

Significant differences were detected, between populations (G), among environments (A) and G x A interaction in 11 of the 12 evaluated variables. San Nicolás Guadalupe was the best location for the evaluation of genetic material. Populations identified as 36, 1, 5 and 7 were the most outstanding in floral number of nodes, number and weight of pods per plant, number of seeds per plant, total seed weight and number and weight of clean seed.

These represent the material recommended to start a breeding program or to generate technology in this region of the State of Mexico.



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Diseño, fabricación y evaluación del prototipo de simulación de esfuerzosdinámicos en durazno (Prunus persica)*

Design, fabrication and evaluation of a simulation prototype of dynamic stress on peach (Prunus persica)

María Guadalupe Victoria-Escamilla1§, Sergio Humberto Chávez Franco1, Yareli Yazmín Mendoza Rodríguez1, Jorge Nery Molina Gómez2 y Dora María Sangerman-Jarquín3

1Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km 36.5 Montecillo, Estado de México. Tel. (595)9520200. ([email protected]; [email protected]). 2Fideicomiso de Riesgo Compartido, Av. Cuauhtémoc No. 1230 piso 15. Col. Santa Cruz Atoyac, México, D. F. C. P. 03300. Delegación Benito Juárez. Tel. 55-50-621-200. Ext. 31076. ([email protected]). 3Campo Experimental Valle de México-INIFAP. Carretera Los Reyes- Lechería, km 18.5. A. P. 10. C. P. 56230. Chapingo, Texcoco, Estado de México. Tel. y Fax. 5959212681. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: agosto de 2012


Resumen

Los frutos de durazno (Prunus persica) tienen corta vida de anaquel, su actividad metabólica se ve afectada por la presencia de daños mecánicos, este daño físico puede ser causado por impacto o vibraciones durante el transporte y en general por el manejo después de cosechar las frutas, provocando pérdidas de hasta 40% en su mayoría. En este trabajo se diseñó, fabricó y evaluó un prototipo de simulación de esfuerzos dinámicos en durazno en dos variedades (Paquimé y Oro de Tlaxcala), a diferentes grados de madurez y se aplicaron diferentes cargas (Paquimé testigo, 50 y 14 kg; Oro testigo, 100 y 50 kg). Se midió pérdida de peso, firmeza, sólidos solubles totales, color y respiración por flujo dinámico. Explicando con modelos de regresión no lineal los parámetros de firmeza y sólidos solubles totales, su comportamiento en función de la carga. En color se encontraron diferencias significativas (Tukey, α= 0.05) entre variedades y entre tratamientos de diferentes variedades para el índice de saturación y ángulo hue. La respiración presentó disminución en sus tasas de crecimiento en función del tiempo.

Palabras clave: Prunus persica, cargas, daño mecánico, esfuerzos dinámicos, postcosecha.

Abstract

Peach fruit (Prunus persica) have a short shelf life, their metabolic activity is affected by the presence of mechanical damage; the physical damage can be caused by impact or vibration during transportation and postharvest handling, causing losses of up to 40%. In the present work was designed, fabricated and evaluated a simulation prototype of dynamic stress in two peach varieties (Paquime and Oro from Tlaxcala), at different stages of ripening and different loads were applied (Paquime control, 50 and 14 kg; Oro control, 100 and 50 kg). Weight loss, firmness, total soluble solids, color and respiration using continuous air flow method dynamic, were measured. Explaining with nonlinear regression models the firmness and total soluble solids parameters, their behavior is in function of the load. Color showed significant differences (Tukey, α= 0.05) between varieties and treatments of different varieties to the saturation index and hue angle. Respiration decreased on its growth rate versus time.

Key words: Prunus persica, load, mechanical damage, dynamic efforts, postharvest.

María Guadalupe Victoria-Escamilla et al.934 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Introducción

Los esfuerzos dinámicos han sido poco evaluados en frutos, debido a la falta de equipo para la medición de éstos en los productos agrícolas. Se han hecho estudios de esfuerzos estáticos con ayuda del Instron (Villaseñor, 2006); sin embargo, no son suficientes ya que éste aparato detiene la aplicación de fuerza al llegar al punto de fractura del fruto. Las fuerzas de gravedad aumentan cuando los frutos son trasportados por carretera, debido diversos factores como: topes, baches, vibradores, curvas pronunciadas, pendientes, etcétera. Los cuales producen daños mecánicos en los frutos y se afecta considerablemente el fruto por efecto de la carga adicional extraordinaria generada por fuerzas gravitacionales durante su transporte.

Las frutas son organismos vivos y su vida útil es afectada por temperatura, humedad, composición de la atmósfera circundante, manejo durante y después de la cosecha, ataque por organismos, entre otros (Thompson, 1996). Los impactos son la fuente de daño mecánico más común durante la venta de frutos (Knee y Miller, 2000), y es importante conocer el efecto que producen cobre la fisiología, bioquímica y calidad del producto.

El durazno es un fruto climatérico, continúa su proceso de maduración aún después de su cosecha. Este tipo de frutos dependen de muchos factores para determinar su manera de maduración viéndose afectado por la presencia de daños mecánicos, los cuales afectan su apariencia y aceleran su descomposición. Es altamente perecedero y se desea que en su transporte sufra el menor daño posible y de este modo no afecte su metabolismo normal.

La aceptación del consumidor hacia los frutos primero responde a los sentidos de la vista y el tacto, y posteriormente, a su percepción en la boca, momento en que evalúa la dureza o firmeza, elasticidad, harinosidad y la jugosidad (Sistrunk, 1985). Para el distribuidor y el comerciante final, la textura es también un atributo importante, ya que debe permitir el manejo y el transporte de la fruta sin daños por magullamiento (Crisosto, 1994). Respecto al sabor, las frutas con alta cantidad de sólidos solubles, son en general las de mayor aceptación, si bien no se ha establecido un nivel mínimo para este parámetro (Crisosto y Kader, 2000). El objetivo final de la producción, manejo y distribución de frutas y vegetales frescos es satisfacer a los consumidores(as), estando relacionado a la calidad del producto (Shewfelt, 1999).

Introduction

Dynamic stresses have been poorly evaluated in fruits, due to lack of equipment to measure these in agricultural products. Studies of static efforts have been done using Instron (Villaseñor, 2006); however, these are not enough because this equipment stops the application of force when reaching point of fracture of the fruit. Gravity forces increase when the fruit are transported by road, due to various factors such as speed bumps, curves, slopes, etc. Which causes mechanical damage and the fruit is considerably affected by effect of the additional load generated by gravitational forces during transportation.

Fruits are living organisms and their shelf life is affected by temperature, humidity and composition of the surrounding atmosphere, handling during and after harvest, attack by organisms, among others (Thompson, 1996). Impacts are the most common source of mechanical damage during the sale of fruits (Knee and Miller, 2000), and it is important to know the effects over the physiology, biochemistry and product quality.

Peach is a climacteric fruit, which’s ripening process, continues even after harvesting. This type of fruit depends on many factors to determine the way it ripens; being affected by the presence of mechanical damage, which affects appearance and accelerates decomposition. It is highly perishable and is desired that during transport suffers the least damage and thus does not affect its normal metabolism.

The consumer acceptance to the fruits, first responds to the senses of sight and touch, and then in their perception, in the mouth when it evaluates the hardness or firmness, elasticity, mealiness and juiciness of the fruit (Sistrunk, 1985). For the distributor and final merchant, the texture is also an important attribute because it should allow the handling and transportation of the fruit without bruising damage (Crisosto, 1994). Regarding to taste, fruits with high soluble solids, are generally the most widely accepted; although it has been established a minimum standard for this parameter (Crisosto and Kader, 2000). The final objective of the production, management and distribution of fresh fruits and vegetables is to satisfy the consumers, being related to product quality (Shewfelt, 1999).

The damaged tissue of the fruit quickly darkens. When enzymes are involved there is enzymatic browning which occurs when the damaged tissue is in contact with the air, which occurs similarly in the darkening of apples, pears, peaches, cherries, strawberries. Another important aspect of

Diseño, fabricación y evaluación del prototipo de simulación de esfuerzos dinámicos en durazno (Prunus persica) 935

El tejido dañado del fruto se oscurece rápidamente. En el caso de que participen enzimas se tiene un oscurecimiento enzimático, el cual aparece cuando el tejido dañado está en contacto con el aire, lo que ocurre similarmente en el oscurecimiento de manzanas, peras, duraznos, cerezas y fresas. Otro aspecto importante del daño es que en los tejidos dañados la respiración se hace más intensa, hay un mayor consumo de oxígeno (Giörgy, 1986), y durante la respiración, los azúcares y otros productos de almacenamiento de las frutas se consumen y contribuyen a la pérdida del valor alimenticio y de las reservas, consecuentemente la calidad sensorial se ve afectada (Crisosto et al., 1993).

Conceptos como firmeza de frutas (Mohsenin, 1970; Fekete, 1994; y Watada, 1995), resistencia del fruto a daños mecánicos postcosecha, la sensibilidad de frutos a diferentes niveles de carga y comportamiento de la respiración al paso del tiempo (dinámica), son importantes a considerar en el transporte y manejo postcosecha de durazno. Otros investigadores como Barbosa et al. (2003), Gutiérrez et al. (2007), Crisosto et al. (1998), Valero y Ruiz (1996) definen la firmeza como el mejor indicador a nivel práctico para determinar la maduración de una fruta en sus diferentes etapas, niveles óptimos de consumo y transporte, sistemas de procesamiento y manejo del producto.

La determinación de las propiedades biomecánicas (limite elástico, deformación plástica, resistencia al corte) permite conocer parámetros útiles que indiquen la resistencia del fruto al daño mecánico y cómo mejorar su manejo postcosecha (Chávez et al., 2000). Para poder evaluar el efecto del transporte sobre los productos agrícolas, se puede realizar mediante una simulación del transporte o en pruebas reales en los vehículos de transporte comercial durante su transportación. El mejor método indudablemente es el del transporte en condiciones reales; sin embargo es difícil controlar las variables bajo estas condiciones por la cantidad de equipo que se requiere para hacer los estudios. Con base en ello y a la escasa información de esfuerzos dinámicos estudiados en frutos postcosecha el presente trabajo se realizó en laboratorio con el propósito de analizar el comportamiento fisiológico de frutos de durazno al ser sometidos a esfuerzos dinámicos.


El experimento se realizó en el laboratorio de Fisiología Postcosecha (coordenadas geográficas del laboratorio: 19° 27´ 45.56” latitud norte, 98° 54´ 14.45” longitud oeste y

damage is that in damaged tissues the respiration becomes more intense, there is an increase in oxygen consumption (Giörgy, 1986), and during respiration, sugars and other storage products from fruits are consumed and contribute to the loss of nutritional value and reserves, consequently s sensory quality is affected (Crisosto et al., 1993).

Concepts like fruit firmness (Mohsenin, 1970; Fekete, 1994, and Watada, 1995), resistance of fruit to mechanical damage, fruit sensitivity to different levels of load and respiration behavior over time (dynamic) are important to consider during transportation and postharvest handling in peach. Other researchers such as Barbosa et al. (2003), Gutiérrez et al. (2007), Crisosto et al. (1998), Valero and Ruiz (1996) define firmness as the best indicator to determine fruit ripening at different stages, optimal levels of consumption and transport, processing systems and product handling.

The determination of biomechanical properties (yield strength, plastic deformation, and resistance to cut) allows to know useful parameters that indicate fruit resistance to mechanical damage and to improve post-harvest handling (Chávez et al., 2000). In order to evaluate the effect of transportation on agricultural products, it can be performed by a transport simulation or in real tests on commercial transport vehicles during transportation. The best method is undoubtedly the actual conditions of transportation; however it is difficult to control the variables under these circumstances due to the amount of equipment required to do the studies. Based on this and to the limited information on dynamic stress studied in fruit postharvest, the present work was conducted in the laboratory in order to analyze the physiological behavior of peach fruit when subjected to dynamic stresses.


The experiment was conducted in the laboratory of Postharvest Physiology (lab geographical coordinates: 19° 27 '45.56 "N, 98° 54' 14.45" west longitude and altitude 2 245 masl) from the Graduate College (Colegio de Postgraduados), located at km 36.5 of Texcoco-Mexico road, Montecillo, State of Mexico. Geographical coordinates of the Graduate College entrance: 19 ° 28' north and 98° 53' 44 " west.

The equipment and accessories used to install the equipment created were: air compressor, plastic bottles, latex and polyethylene hoses, gas mixer board with flow and constant pressure, CO2 meter, data logger, nitrogen tank.


altitud 2 245 msnm) del Colegio de Postgraduados, ubicado en el km 36.5 de la carretera Texcoco-México, Montecillo, Estado de México. Coordenadas geográficas de la entrada del Colegio de Postgraduados: 19° 28´ latitud norte y longitud oeste 98° 53´ 44”.

Los equipos y accesorios utilizados para instalar el equipo creado fueron: compresor de aire, frascos de plástico, mangueras látex y polietileno, tablero mezclador de gases con flujo y presión constante, medidores de CO2, data logger, tanque de nitrógeno.

Los frutos de duraznos utilizados fueron de las variedades Paquimé (hueso despegado) y Oro de Tlaxcala (hueso pegado). Los primeros fueron adquiridos en la central de abastos de Ecatepec en estado maduro, los segundos adquiridos en el mercado de Texcoco en estado de madurez fisiológica, posteriormente llevados al laboratorio de Fisiología Poscosecha del Colegio de Postgraduados, seleccionados de acuerdo a tamaño, uniformidad de madurez, sanidad y libres de daños. Fueron almacenados en un refrigerador a 9 °C.

Se utilizaron dos variedades de durazno, y dos tratamientos para cada variedad y un testigo. Para los frutos Paquimé se utilizó un testigo con 9 frutos, un tratamiento aplicando 50 kg de carga a 9 frutos y otro de 14 kg a 10 frutos, los duraznos fueron acomodados en una sola capa dentro de la maya receptora donde fueron sometidos a diferentes cargas. El número de frutos por tratamiento dependerá de sus dimensiones físicas, es decir, con frutos pequeños se necesitaron mas frutos para cubrir la capa inferior dentro de la malla receptora. En el caso de los frutos Oro de Tlaxcala se utilizó un testigo con 9 frutos, un tratamiento de 100 kg a 8 frutos y uno más de 50 kg a 8 frutos.

Las variables respuesta evaluadas fueron: peso de los frutos (g), color (L, a, b), firmeza (N), sólidos solubles totales (°Brix), respiración (mLCO2 kg-1h-1). La evaluación de días para cada tratamiento varía de acuerdo a las condiciones del fruto, los testigos que permanecieron durante los dos tratamientos de aplicación de carga para cada variedad de durazno.

Los datos de pérdida de peso fueron graficados porcentualmente al tercer día de aplicación de cada uno de los 6 tratamientos. En el caso de los datos de diámetro polar, sólidos solubles totales y firmeza se graficaron todos los puntos y se utilizó un modelo de regresión no lineal para demostrar su comportamiento.

The peach varieties used, were Paquime (off seed) and Oro (stuck seed) from Tlaxcala. The first were purchased in the central market of Ecatepec when ripe, the latter were acquired in the Texcoco market at physiological ripeness, then taken to the laboratory of Postharvest Physiology from the Graduate College, selected according to size, uniformity of maturity , health and free from damage. These were stored in a refrigerator at 9 °C.

Two peach varieties were used and two treatments for each variety and a control. For Paquime was used a control with 9 fruits, a treatment applying a load of 50 kg to 9 fruits and other of 14 kg to 10 fruits, peaches were accommodated in a single layer within the receiving net, where they were subjected to different loads. The number of fruits per treatment will depend on its physical dimensions, ie with small fruits were needed more, to cover the bottom layer within the receiving net. In the case of the Oro from Tlaxcala a control was used with 9 fruits, a treatment of 100 kg to 8 fruits and another one of 50 kg at 8 fruits.

The evaluated response variables were: fruit weight (g), color (L, a, b), firmness (N), total soluble solids (°Brix), respiration (mLCO2 kg-1 h-1). The evaluation of days for each treatment varies according to the condition of the fruit, controls that remained during the two load application treatments for each variety of peach.

The weight loss data were plotted in percentage on the third day of application of each of the six treatments. In the case of polar diameter, total soluble solids, and firmness data, all points were plotted and used a non-linear regression model to demonstrate their behavior.

The difference in color between the hue angle and saturation index parameters was assessed by an analysis of variance and a Tukey test p= 0.05 to the 6 treatments using the statistical analysis program SAS version 9.3 (SAS, 2000).

Respiration was evaluated by comparing respiration rates for three days. Weight loss was determined at the beginning and ends of treatment, and was recorded on a digital scale. Polar diameter variation was measured using a caliper; the total soluble solids content was determined according to the Association of Official Agricultural Chemists (AOAC, 2000) using a digital refractometer Atago Palette PR-32. Firmness was measured with a Universal texturometer WAGNER ForceFive Model FDV-30 with a conical strut of 7 mm in diameter. The color measurement was obtained with a Hunter Lab colorimeter D25-PC2 where L (0= black and 100= white),


La diferencia en color entre los parámetros Angulo hue e índice de saturación se evaluó mediante un análisis de varianza y una prueba de Tukey p= 0.05 a los 6 tratamientos utilizando el programa de análisis estadístico SAS versión 9.3 (SAS, 2000).

La respiración se evaluó comparando las tasas de respiración durante tres días. La pérdida de peso se determinó al inicio y final de los tratamientos, se registró en una balanza digital. La variación de diámetro polar fue tomada con un vernier, el contenido de sólidos solubles totales fue determinado de acuerdo a la Association of Official Agricultural Chemists (AOAC, 2000) con un refractómetro digital ATAGO Palette PR-32. La firmeza con el Texturómetro Universal WAGNER ForceFive Modelo FDV-30 se utilizó un puntal cónico de 7 mm de diámetro. La medición de color se obtuvo con un colorímetro Hunter Lab D25-PC2 donde L (0= negro y 100= blanco). a (con valores a+ y a-, va de rojo a verde); y b (con valores b+ y b-, va de amarillo a azul) y con ellos calcular el ángulo de matiz o ángulo hue e índice de saturación.

La velocidad de respiración (CO2) se cuantificó mediante un sistema dinámico de flujo continuo, utilizando un medidor de CO2 TELAIRE conectado al HOBO data logger (para medir temperatura, humedad relativa, intensidad luminosa, y calcula punto de rocío), un tablero de flujo continuo el cual controló la cantidad de aire que ingresaba al contenedor herméticamente cerrado que contenía un cierto número de duraznos de peso conocido. Se utilizó nitrógeno como gas acarreador para hacer un barrido de gases y comenzar la lectura de CO2 desde 0.


El diseño final del aparato creado para simular los esfuerzos dinámicos en laboratorio a escala se muestra en la Figura 1. En la Figura 2 se ilustra ya armado completamente con el material seleccionado y adaptado. El contenedor de mayor dimensión (bote azul) contuvo el peso que se adicionó para las pruebas, y el embolo blanco ejerció presión a la capa de fruta colocada en la parte inferior del contenedor y la malla. El contenedor inferior (anaranjado) junto con la capa plástica crea la atmósfera modificada (la cual se convertirá en una atmósfera controlada en forma posterior) donde se evaluó la respiración del fruto.

a (with a+ and a- values, going from red to green) and b (with b+ and b- values, going from yellow to blue) and with them was calculated hue angle and saturation index.

Respiration rate (CO2) was quantified through a dynamic continuous flow system, using a TELAIRE CO2 sensor connected to HOBO data logger (to measure temperature, humidity, light intensity, and calculated dew point), a control panel of continuous flow which controlled the amount of air that entered to the sealed container, containing a number of known weight peaches. Nitrogen was used as carrier gas to sweep gas and begin the measurement of CO2 from 0.


The final design of the equipment built to simulate the dynamic stresses on a laboratory scale is shown in Figure 1. In Figure 2 is shown fully assembled and with the material selected and adapted. The larger container (blue canister) contained the weight that was added for testing, and the white piston exerted pressure into the fruit layer placed on the bottom of the container. The lower container (orange) along with the plastic layer creates a modified atmosphere (which will become a controlled atmosphere moreover) where the respiration rate was evaluated.

Figura 1. Diseño del modelo simulador de esfuerzos dinámicos para uso en laboratorio.

Figure 1. Design of the simulation model of Dynamic stress for laboratory use.


After applying the load the fruit suffered severe damage, as seen in Figure 3 which shows the final state of fruit after the 50 kg treatment (3 days) which presented a compression close to the endocarp level, producing a substantial loss of juice which led to the putrefaction of fruits in a short time.

The treatment 14 kg to Paquime peach after 3 days showed a slight crush, small loss of juice and oxidation in the area near the endocarp and in the pressure zone (Figure 4).

The 100 kg treatment to Oro from Tlaxcala presented a crushing in the pressure zone with a marked internal oxidation, mild loss of juice and stained in the epicarp (Figure 5).

Los frutos después de aplicar la carga sufrieron daños severos como se puede observar en la Figura 3 que muestra el estado final del fruto del tratamiento de 50 kg (3 días) presentó compresión hasta llegar al nivel de endocarpio, desjugue considerable que produjo la putrefacción de los frutos en poco tiempo.

El tratamiento Paquimé 14 kg después de 3 días presentó un aplastamiento ligero, poco desjugue y oxidación en el área cercana al endocarpio y en la zona de presión (Figura 4).

El tratamiento Oro de Tlaxcala 100 kg presentó un aplastamiento en la zona de presión con una oxidación interna marcada, leve desjugue y manchado en el epicarpio (Figura 5).

Figura 2. Imagen real del aparato simulador de esfuerzos dinámicos.

Figure 2. Actual image of dynamic forces simulating machine.

Figura 3. Durazno Paquimé: aplastamiento polar del fruto y manchado por la malla.

Figure 3. Paquime peach: Polar Crush of the fruit and stained by the net.

Figura 4. Durazno Paquimé, tratamiento 14 kg: deformación del fruto y daños internos.

Figure 4. Paquime peach, 14 kg treatment: fruit deformation and internal damage.

Figura 5. Durazno Oro de Tlaxcala, tratamiento 100 kg manchado interno del fruto, y oscurecimiento de la zona dañada por la carga.

Figure 5. Oro Peach from Tlaxcala, 100 kg treatment, internal stained of fruit and darkening of the area damaged by the load.


The 50 kg treatment to Oro variety presented a slight flattening of poles, loss of juice to a drop level, internal stained in the pressure area and around the seed (Figure 6).

Weight loss

Figure 7, shows that the behavior without load between controls is similar, they show no difference; however, highlights the high weight loss from the 50 kg treatment in Paquime, that up to the third day lost 16% of its weight due to the loss of juice because its advanced maturity and by effect of the load. Meanwhile the remaining treatments do not reach a loss greater than 4%.

Percentage weight loss of two peach varieties (Oro and Paquime) in three load treatments in total time of treatment (mean values were used.)

The weight loss obtained in Paquime 50 kg is considerable because of the maturity of the fruit allowing rupture and juice spills. While controls of both varieties showed the same behavior, the Paquime 14 kg and Oro 100 kg treatment, showed a similar response pattern in weight loss and Oro 50 kg lost less weight than the previous.

Size

Figure 8 shows the response to loss of fruit size (flattening of the poles) in response to the load applied on them, resulting in a smaller diameter of the fruit to higher load. Paquime fruits showed a greater decrease in polar diameter due to its

Oro de Tlaxcala tratamiento de 50 kg presento ligero achatamiento de polos, desjugue a nivel de gotas, manchado interno en la zona de presión y alrededor del hueso (Figura 6).

Pérdida de peso

En la Figura 7, se observa el comportamiento sin carga entre testigos es similar, no muestran diferencia; sin embargo, destaca la pérdida de peso tan elevada del tratamiento Paquimé 50 kg que en el tercer día ha perdido 16% de su peso debido al desjugue por la condición de su madurez avanzada y por efecto de la carga. Mientras que los tratamientos restantes no superan una pérdida mayor al 4%.

Pérdida de peso porcentual de frutos de durazno Paquimé y Oro en tres tratamientos de carga en el tiempo total de su tratamiento (se utilizaron valores promedio).

La pérdida de peso obtenida en Paquimé 50 kg es considerable debido a que el grado de madurez del fruto permitió ruptura y derramamiento de jugo del fruto. Mientras que los testigos de ambas variedades presentaron el mismo comportamiento, el tratamiento de Paquimé 14 kg y Oro 100 kg mostraron un patrón de respuesta similar en pérdida de peso y Oro 50 kg perdió menos peso que los anteriores.

Tamaño

La Figura 8 muestra la respuesta a la perdida de tamaño del fruto (achatamiento de los polos) en respuesta a la carga aplicada sobre ellos, dando como resultado un menor diámetro del fruto a mayor carga aplicada. El grado de madurez de los frutos Paquimé más avanzado permite una

Figura 6. Durazno Oro de Tlaxcala, tratamiento 50 kg daños internos del fruto.

Figure 6. Oro peach from Tlaxcala, 50 kg treatment with internal damage.

Figura 7. Porcentaje de pérdida de peso en frutos de durazno de dos variedades en seis tratamientos a los tres días.

Figure 7. Percentage of weight loss in peaches of two varieties, in six treatments at three days.

Pérd

iad

de p

eso

(%)

20

15

10

5

0

Testi

go P

aqui

mé

Paqu

imé 1

4 kg

Paqu

imé 5

0 kg

Testi

go O

ro T

lax.

Oro

Tla

x. 5

0 kg

Oro

Tla

x 10

0 kg

15.99

4.65 3.91

4.65 3.20 3.96


advanced maturity in comparison to the variety Oro variety which exhibited low levels of maturity. Meanwhile the Paquime fruit of approximately 6 cm in polar diameter were reduced to 2.8 cm, the Oro variety at a double loading, with a polar diameter similar to Paquime were reduced to 4.5 cm.

Fruits response to load application shows that in the case of higher load, there is an increase in brix loss. There is a decreasing trend in the amount of total soluble solids over time, but not for the case of Oro 100 kg that shows an increase (Figure 9).

Firmness

Trough a nonlinear regression model is explained the behavior of loss firmness compared to the applied load (Figure 10). There is a clear trend effect, affected by the load where to a greater weight there is greater loss of firmness, and that this loss is larger when the fruits are ripening as in the case of Paquime, and somewhat less when the mature is physiological. Such is the case in the treatment Oro 50 kg that exist a loss of 0.358N and for the load of 100 kg the loss of firmness is equal to 0.8N. In the case of Paquime 14 kg the firmness decreases 0.29 N.

The firmness decreases over time and is more noticeable in higher loads, where drastic loss of firmness. Also significantly affects the maturity of the fruit.

mayor disminución de diámetro polar en comparación a la variedad Oro de Tlaxcala los cuales presentaban menor grado de madurez. Mientras que los Paquimé de aproximadamente 6 cm de diámetro polar se redujeron a escasos 2.8 cm, los Oro al doble de carga y con un diámetro polar inicial semejante a la Paquimé, se redujeron a 4.5 cm.

La respuesta de los frutos a la aplicación de carga muestra que en el caso de mayor carga, hay un aumento de pérdida de grados brix. Existe un comportamiento decreciente en la cantidad de sólidos solubles totales al paso del tiempo, no así para el caso de Oro Tlaxcala 100 kg quien muestra un incremento (Figura 9).

Firmeza

Por medio de un modelo estadístico de regresión no lineal se explica el comportamiento de la pérdida de firmeza respecto a la carga aplicada (Figura 10). Se observa una claro efecto de tendencia afectado por la carga donde a mayor peso existe una mayor pérdida de firmeza, y que es mayor esta pérdida cuando los frutos se encuentran en madurez de consumo como el caso de Paquimé, y un tanto menor cuando la madurez es fisiológica. Tal es el caso en el tratamiento Oro 50 kg existe un pérdida de 0.358N y para la carga de 100 kg la perdida defirmeza equivale a 0.8N. En el caso de Paquimé a una carda de 14 kg la firmeza disminuye 0.29 N.

La firmeza disminuye a través del tiempo y es más notorio en las cargas mayores, donde es drástica la pérdida de firmeza. También afecta considerablemente el estado de madurez del fruto.

Figura 8. Pérdida de diámetro polar de frutos de durazno respecto a la carga aplicada sólidos solubles totales.

Figure 8. Loss of polar diameter in peach in relation to the applied load and total soluble solids.

Diá

met

ro (c

m)

Carga (kg)

y = 5.8386e-0.003x

R² = 0.8192

y = 5.746e-0.014x

R² = 0.9778

7

6

5

4

3

2

10 20 40 60 80 100

PaquiméOro de Tlax.Exponencial (Paquimé)Exponencial (Oro de Tlax.)

Figura 9. Comportamiento respuesta de sólidos solubles totales en durazno respecto a carga, en comparación a un día.

Figure 9. Behavior response of total soluble solids in peach regarding load, compared to a day.

Pérd

ida

de S

ólid

os S

olub

les T

otal

es (°

Brix

)

Carga (kg)

0.08

0.06

0.04

0.02

0

-0.02

-0.04

-0.06

-0.080 20 40 60 80 100

y = 0.0184e0.0127x

R² = 0.9624

y = 0.011ln(x) - 0.07 R² = 1

PaquiméOroLogarítmica (Paquimé)Exponencial (Oro)


Color

Los promedios de color comparando ambas variedades Oro de Tlaxcala y Paquimé muestran la clara diferencia ente variedades, puesto que una tiende al rojo (Paquimé) y la otra al amarillo (Oro de Tlaxcala), con una mayor luminosidad o claridad la variedad Oro de Tlaxcala y ángulos hue mayores para la misma (Figura 11).

Analizando el color por variedad, se tiene en los frutos Paquimé un rojo más intenso, ángulo hue y luminosidad menores en los testigos, seguidos por el tratamiento de 14 kg y posteriormente el de 50 kg el muestra un grado menor de madurez, mayor ángulo hue y luminosidad.

En la variedad Oro de Tlaxcala tenemos un color ligeramente verde para el tratamiento de 100 kg quien tiene la mayor luminosidad, el testigo con un color muy cercano al amarillo y tiene el mayor ángulo hue y la menor luminosidad y por último el tratamiento de 50 kg que tiene el menor ángulo hue.

Los datos analizados en SAS nos arrojan las siguientes box plot que indica que existe diferencias significativas (p< 0.05) entre variedades tanto para el índice de saturación (Figura 12) como para el ángulo hue (Figura 13). Asimismo, se encuentran diferencias significativas entre tratamientos de diferentes variedades, más no entre tratamientos de la misma variedad tanto en índice de saturación (Figura 14), como en ángulo hue (Figura 15).

Color

Color averages comparing both varieties show a clear difference between varieties, since one tends to red (Paquime) and the other to yellow (Oro from Tlaxcala), with higher brightness or clarity the Oro variety and hue angles greater for the same (Figure 11).

Analyzing the color by variety, we have that in Paquime fruits there is a more intense red, hue angle and lower luminosity than controls, followed by the 14 kg treatment and thereafter the 50 kg treatment show a lower degree of maturity, greater hue angle and luminosity.

In the Oro variety from Tlaxcala we have a slightly green color, for the treatment of 100 kg who has the highest luminosity, the control with a color very close to yellow and has the highest hue angle and lowest luminosity, and finally the treatment of 50 kg which has the lowest hue angle.

The data analyzed with SAS gave us the following box plot indicating that there are significant differences (p< 0.05) between varieties for both saturation index (Figure 12) as for the hue angle (Figure 13). Also, there are significant differences between treatments of different varieties, but not between treatments of the same variety in both saturation index (Figure 14) and hue angle (Figure 15).

Figura 10. Pérdida de firmeza de durazno por día por efecto de la carga aplicada.

Figure 10. Firmness loss in peach per day by the effect of the applied load.

Pérd

ida

de fi

rmez

a(N

)

Carga (kg)0 20 40 60 80 100

y = 0.1426e0.0507x

R² = 1

y = 0.1603e0.0161x

R² = 0.9916

1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

PequiméOroExponencial (Paquimé)Exponencial (Oro)

Figura 11. Promedios de color entre tratamientos vistos en 3D.Figure 11. Average color between treatments seen in 3D.

Z (V

alor

es “L

”)Y

(Val

ores

“b”)

X (Valores “a”)

ÁNGULO HUE

60

55

50

45

40

355

1015

20

25

3020 15 10 5 0 -5

ÍNDICE DESATURACIÓN

VERDE

AMARILLO

L

TEO

TEP

ROJO P50P14

O100O50


Respiration

Measuring respiration through a dynamic flow shows the behavior through the day of its respiration (Figure 16). Controls show a variation from maximum to minimum of 10 mL CO2 kg-1h-1 for both varieties by day-night effect. The maximum values of respiration are detected between 17:00 and 18:00 h and the minimum around 7:00 h. The temperature factor due to natural variation during the day and night, directly affects the respiration pattern, showing an oscillating behavior almost parallel between them, presenting a slight lag of approximately one hour. Since data

Respiración

La medición de la respiración por medio de flujo dinámico muestra el comportamiento a través del día de su respiración (Figura 16). Los testigos muestran una variación de máximo a mínimo de 10 mL CO2 kg-1h-1 para ambas variedades por efecto día-noche. Los valores máximos de respiración se detectan entre las 17:00 y 18:00 h y lo menores alrededor de las 7:00 h. El factor temperatura debido a su variación natural durante el día y noche, afecta directamente el patrón de respiración, mostrando un comportamiento oscilante casi paralelo entre ellos, presentándose un ligero desfase de aproximadamente una hora. Puesto que data logger en los frutos testigo, detecta la temperatura mínima a las 7:00 h y el valor mínimo de respiración es observado a las 8:00 h.

Figura 13. Box plot diferencia de ángulo hue entre variedades.Figure 13. Box plot hue angle difference between varieties.

Variedad1 2

100

80

60

40

20

Hue

Distribution of Hue F 159.27Prob > F <.0001

Figura 14. Box plot de índice de saturación diferencias entre tratamientos.

Figure 14. Box plot of saturation index differences between treatments.

l_Sa

t

30

25

20

Distribution of l_Sat

Tratamiento

F 9.73Prob > F <.0001

Oro 100 kg Oro 50 kg Oro Tes Paq 14 kg Paq 50 kg Paq Tes

o

o

o

Figura 15. Box plot de ángulo hue comparación entre tratamientos.

Figure 15. Box plot of hue angle compared between treatments.

Distribution of Hue100

80

60

40

20

Hue

TratamientoOro 100 kg Oro 50 kg Oro Tes Paq 14 kg Paq 50 kg Paq Tes

F 45.54Prob > F <.0001

o

o

Figura 12. Box plot diferencias de índice de saturación entre variedades.

Figure 12. Box plot saturation index differences between varieties.

I_Sa

t

30

25

20

1 2Variedad

Distribution of I_Sat o F 51.00Prob > F <.0001


La respiración dinámica de los frutos de durazno fue analizada con modelos de regresión lineal para estimar la tasa de crecimiento o decrecimiento para cada día de los tratamientos, se analizan únicamente para la fase estable. Los valores se muestran a continuación en el Cuadro 1 donde se comparan los valores promedios al tercer día de los tratamientos.

La mayoría de las tasas muestran un decrecimiento en la respiración, excepto por el tratamiento de Paquimé 50 kg que muestra un incremento promedio de 1.93 mLCO2

kg-1h-1 por día. Cuando la tendencia indica que al paso del tiempo la respiración disminuye. En el caso del testigo Paquimé muestra un descenso en la respiración de 1.25 mLCO2

kg-1h-1 por día.

Los frutos de durazno con menor grado de madurez presentaron daños menos drásticos en comparación a los de madurez más avanzada, soportan mayor carga sin presentar daños considerables, Crisosto et al. (2001) y Metheney et al. (2002) mencionan que el incremento de daños en durazno está relacionado con los niveles de impacto. En niveles de impacto intermedios o bajos que son los más comunes, las

logger in the control fruit, detects the minimum temperature at 7:00 h and the minimum value of respiration is observed at 8:00 h.

Respiration dynamics of peach fruits was analyzed using linear regression models to estimate the rate of increase or decline for each day of the treatments; these are analyzed only for the stable phase. The values are shown below in Table 1, which compares the average values on the third day of treatment.

Figura 16. Comportamiento de la respiración dinámica de durazno Oro y Paquimé en los distintos tratamientos.Figure 16. Dynamic behavior of respiration on Oro and Paquime varieties under different treatments.

Fecha-hora

Res

pira

ción

(mL

CO

2 lg-1

h-1)

100

80

60

40

20

0

OroTlax. 100 kg - F812 Con fruto OroTlax. 50 kg - F680 Con fruto y 50 kg OroTlax. 50 kg - F415 Con fruto OroTlax. 50 kg - F541 Con fruto y 50 kg

OroTlax. 100 kg - F812 Con fruto y 100 kg Paquimé 14 kg - F601 Con frutoPaquimé 50 kg - F415 Con fruto y 50 kgTestigo OroTlax. - F621 Con fruto

OroTlax. 50 kg - F680 Con frutoPaquimé 14 kg - F601 Con fruto y 14 kgPaquimé 50 kg - F541 Con frutoTestigo Paquimé - F415 Con fruto

Tratamiento Pendiente R2Paquimé testigo 1.250 0.89Paquimé 50 kg 1.930 0.89Paquimé 14 kg 0.714 0.87

Oro testigo 0.994 0.92Oro 100 kg 0.673 0.90Oro 50 kg 0.495 0.77

Cuadro1. Comparación de incremento promedio de respiración.

Table 1. Comparison of average increase of respiration.


propiedades del fruto juegan un papel muy importante, pero a niveles de alto impacto el efecto de las propiedades de la fruta no son suficientes para evitar el daño y se deteriora la calidad del fruto.

Conclusiones

El equipo creado para evaluar esfuerzos dinámicos en frutos en laboratorio demostró ser funcional para la simulación y medición de parámetros de calidad de durazno.

Los frutos de durazno mostraron sensibilidad fisiológica a la aplicación de cargas externas, presentando daños mecánicos, la severidad depende el grado de madura del fruto y de la carga aplicada. La velocidad de respiración se incrementa al aplicar carga, posteriormente disminuye y por último se estabiliza, al paso del tiempo disminuye la tasa respiratoria.

La aplicación de carga en los frutos de durazno se tradujo en deformación del fruto, oscurecimiento interno en la parte donde se aplica la carga y alrededor del endocarpio, pérdida de peso y firmeza.

La respiración dinámica presentó comportamiento oscilatorio en el transcurso del día, variando de acuerdo a la hora, ya que la temperatura afecta la velocidad de respiración.

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Most rates show a decrease in respiration, except for the treatment of Paquime 50 kg showing an average increase of 1.93 mLCO2kg-1h-1 per day. When the trend indicates that over time respiration decreases; in the case of the control for Paquime shows a decline in respiration of 1.25 mLCO2kg-1H-1 per day.

The peach fruit with a less maturity degree, showed less drastic damage compared to those with more advanced maturity; stand more load without showing considerable damage. Crisosto et al. (2001) and Metheney et al. (2002) mention that the increase of damage in peach is related to the impact levels. Intermediate or low levels of impact are the most common, fruit properties play an important role, but at levels of high impact the effect of fruit properties are not enough to prevent damage and fruit quality deteriorates.

Conclusions

The equipment built to evaluate dynamic stresses in fruits on laboratory proved functional for simulation and measurement of quality parameters of peach.

Peach fruits showed physiological sensitivity to application of external loads, presenting mechanical damage, the severity depend on the degree of maturity of the fruit and the applied load. The respiration rate increases when applying load then decreases and finally stabilizes; over time respiration rate decreases.

Load application in peach fruits resulted in fruit deformation, internal browning in the part where the load is applied and around the endocarp, weight loss and firmness.

Dynamic Respiration presented an oscillatory behavior in the course of the day, varying according to the time, since the temperature affects the rate of respiration.

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Escarificación química de semilla de papaya*

Chemical scarification of papaya seed

Jorge Arturo Romero Rodríguez1, José Apolinar Mejía Contreras1§, Aquiles Carballo Carballo1, Alfredo López Jiménez2, José Antonio Rangel Lucio3 y Catarino Ávila Reséndiz1

1Recursos Genéticos y Productividad. 2Fruticultura y Agroecosistemas Tropicales. Colegio de Postgraduados. Carretera México Texcoco, km 35.5. 56230 Montecillos Texcoco, Estado de México, México. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). 3Instituto Tecnológico de Roque. Carretera Celaya-Juventino Rosas, km 8. A. P. 508. C. P. 38110. Tel. 01 461 61 17757. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].



Resumen

La germinación tardía y errática de semilla de papaya es afectada por la presencia de la sarcotesta, membrana que contiene compuestos fenólicos inductores de latencia, misma que inhibe el intercambio de líquidos y gases, prolongar el período de secado y facilitar la colonización de fitopatógenos. Las técnicas utilizadas en el beneficio de semilla de papaya para eliminar la sarcotesta son limitadas, por tanto, el objetivo del presente estudio fue obtener tecnología útil en éste aspecto, para lo cual se comparó tratamientos a base de hidróxido de sodio, ácido sulfúrico y clorhídrico, y evaluó su efecto en la calidad física, sanitaria y fisiológica de la semilla. La investigación se realizó en el Laboratorio de Análisis de Semillas del Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Estado de México, en 2011. El NaOH al 25% y 15 min de inmersión, eliminó 98% de sarcotesta, presentó sólo 2% de incidencia de micoflora, incremento y homogeneizó la germinación. El H2SO4 eliminó al 100% la sarcotesta, inhibió la colonización de hongos con sólo 6%, cuando se empleó en forma concentrada, pero afecto negativamente la germinación. El HCl fue ineficiente en eliminar la sarcotesta (9.6%), presentó la más alta colonización de hongos (97% de incidencia) y el menor porcentaje de germinación (7%). Los efectos positivos del uso de NaOH en el beneficio de semilla de papaya, simula la degradación natural de la sarcotesta y mejora la condición de la semilla por lo que resulta una alternativa viable para su empleo en el acondicionamiento de semilla.

Abstract

Late germinating and erratic seed from papaya is affected by the presence of sarcotesta, membrane containing phenolic compounds inducing latency same which inhibits the exchange of liquids and gases, prolongs the drying period and facilitates colonization of pathogens. The techniques used in benefit of the papaya seed to eliminate the sarcotesta are limited, therefore the aim of this study was to obtain useful technology in this aspect, which was compared to other treatments with sodium hydroxide, sulfuric acid and hydrochloric acid and assessed its effect on the physical, health and physiological quality of the seed. The research was conducted at the Seed Testing Laboratory of the Graduate College, Campus Montecillo, State of Mexico, in 2011. NaOH to 25% and 15 min of immersion, removed 98% of sarcotesta, presented just 2% of incidence of micoflora, an increased and homogenized germination. H2SO4 to 100% removed the sarcotesta, inhibited fungal colonization with only 6% when used in concentrated form, but negatively affected the germination. The HCl was ineffective in eliminating sarcotesta (9.6%) had the highest fungal colonization (97% incidence) and the lowest germination percentage (7%). The positive effects of the use of NaOH in the benefit of papaya seed, is that simulates natural degradation of sarcotesta and improves the condition of the seed, so it is a viable alternative for use in conditioning seed.

Jorge Arturo Romero Rodríguez et al.948 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Palabras clave: Carica papaya L., sarcotesta, latencia, germinación, sanidad, vigor.

La papaya se propaga principalmente por semilla y el éxito de la producción depende, en gran medida, del manejo que se le dé durante el beneficio y germinación (Reboucas, 2000). El beneficio permite conservar o mejorar la condición física, proceso que varía según la especie y tipo de semilla.

La semilla de papaya se caracteriza por ser bitegumentada, pues el tegumento interno origina el tegmen y el externo a la testa, la cual es multiplicativa hasta con 60 capas y tres estratos distintivos: endotesta, mesotesta y exotesta (sarcotesta). Ésta última de consistencia semipermeable, humedad alta y concentra compuestos fenólicos que, en conjunto, inducen latencia (Kubitzki, 2003). Lo anterior, ocasiona la inhibición del intercambio de líquidos y gases, deshidratación tardía y colonización de microorganismos patógenos (Tokuhisa et al., 2007).

Diversos métodos se han desarrollado para aumentar la germinación de la semilla de papaya (Constantino et al., 2010) y en la mayoría de ellos resulta positivo el desprendimiento de la sarcotesta. Procedimientos empleados para escarificar la semilla de papaya, incluyen métodos físicos, biológicos y químicos (Schmildt et al., 1993). Los dos primeros requieren mayor tiempo, son laboriosos e inadecuados para acondicionar grandes cantidades de semilla; mientras que el último aun demanda mayor investigación. Por lo anterior, la investigación tuvo como objetivo generar tecnología mediante el beneficio de la semilla de papaya con tratamientos químicos para eliminar la sarcotesta, sin afectar la calidad física, sanitaria y fisiológica de la misma.

El experimento se realizó en el Laboratorio de Análisis de Semillas del Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Estado de México, en 2011 y se utilizó semilla de papaya ‘Maradol’, colectada en una parcela del municipio de Soledad de Doblado, Veracruz a 184 msnm (19° 04’ 38.20’’ latitud norte y 96° 29’ 39.06’’longitud oeste). Se muestrearon 15 frutos al azar de un lote de producción comercial de aproximadamente 5 ha (2 222 plantas ha-1), que mostraban más de 90% de madurez comercial, de tamaño homogéneo (± 2 kg) y obtenidos de plantas hermafroditas. La semilla se extrajo del fruto y se depuró de los restos de mesocarpio, placenta y semillas vanas. A la vez, se logró homogeneizar el lote de semilla; posteriormente se procedió a pesar la semilla en estado fresco.

Key words: Carica papaya L., sarcotesta, dormancy, germination, health, vigor.

The papaya is spread primarily by seed and its production success depends to a large extent, of the management that is given during the benefit and germination (Rebougas, 2000). The benefit allows maintaining or improving physical condition, process that varies according to species and type of seed.

Papaya seed is characterizes by being bitegmic, as the integument originates tegmen and the external to the testa, which is multiplicative up to 60 layers and three strata layers: endotesta, mesotesta and exotesta (sarcotesta). The exotesta has a Semipermeable consistency, high moisture and concentrates a phenolic compound which together induces latency (Kubitzki, 2003). Above, causes the inhibition of liquid and gas exchange, late dehydration and colonization of pathogenic microorganisms (Tokuhisa et al., 2007).

Various methods have been developed to increase seed germination of papaya (Constantino et al., 2010) and in most of them result positive to detachment of the sarcotesta. Procedures used to scarify the seeds of papaya, include physical, biological and chemical methods (Schmildt et al., 1993). The first two require more time, are laborious and unsuitable to condition large quantities of see, while the latter still demands further investigation. Therefore, this research objective was to generate technology through the benefit of papaya seed with chemical treatments to eliminate sarcotesta, without affecting the physical, health and physiological of the same.

The experiment was conducted at the Seed Testing Laboratory of the Graduate College, Campus Montecillo, State of Mexico, in 2011 and was used seed of papaya 'Maradol', collected in a plot of the municipality of Soledad de Doblado, Veracruz at 184 masl (19° 04' 38.20'' N and 96° 29' 39.06'' W). 15 fruits were sampled at random from a field of commercial production of approximately 5 ha (2 222 plants ha-1), which showed over 90% of commercial maturity, uniform size (± 2 kg) and obtained from hermaphroditic plants. The seed of the fruit was extracted and purified from the remains of the mesocarp, placenta and empty seeds. At the same time, it was possible to homogenize the seed lot; afterwards proceeded to weight fresh seed.

Escarificación química de semilla de papaya 949

Los tratamientos estuvieron compuestos por los reactivos H2SO4 al 95-98%, NaOH al 96% y HCl al 37.3%, concentraciones de 25, 50 y 100% v/v en el caso del H2SO4, mientras que para los otros reactivos fue de 10, 25 y 50% v/v y tiempo de inmersión de 5, 15 y 25 min., que originaron en total 27 tratamientos más un testigo. Se colocaron 230 g de semilla fresca por tratamiento en vasos de precipitado de cristal de 50 mL, con el reactivo correspondiente y se agitó. Inmediatamente después, se enjuagaron con agua corriente a presión por 1 min, extendieron sobre papel y expusieron a temperatura ambiente de laboratorio (26 ± 1 °C) para su deshidratación durante 7 d. El tratamiento testigo consistió en remojar en agua la semilla por 72 h y la fricción de la semilla entre la yema de los dedos, el secado fue el mismo.

La calidad física fue determinada por el porcentaje de semillas sin sarcotesta y aspecto físico de la semilla: grado de secado, coloración y daño externo a 7 d del tratamiento, en comparación al testigo. Dos repeticiones de 50 semillas por tratamiento se utilizaron. Mientras que la calidad fisiológica se determinó por el porcentaje de germinación con el método sobre papel, con dos repeticiones de 50 semillas cada una, distribuidas sobre doble capa de papel secante (“sanitas”), humedecido con agua destilada y colocada al interior de recipiente plástico transparente (14 x 22 x 5 cm). Previamente, a la semilla se aplicó un tratamiento desinfestante por 5 min, con una solución hecha al 1% de hipoclorito de sodio (NaOCl/ 5.25% i.a.). La incubación se hizo en cámara germinadora CLELAND, modelo 1000 FAATR-1500, 80% de humedad relativa, 30 ± 2 °C y luz continua. Los caracteres evaluados fueron porcentaje de germinación 30 d después de la siembra, con base al número de plántulas normales (ISTA, 1985).

A las semillas sin germinar resultantes de la prueba de germinación, se les realizó la prueba de viabilidad con Tetrazolio al 1% (cloruro 2, 3, 5, trifenil-2H, tetrazolio) con remojo por 17 h en oscuridad y a 24±2 °C, y que además permitió verificar la presencia del embrión en la semilla. El vigor de la semilla se estimó por la velocidad de germinación con la formula citada por Scott et al. (1984), con recuentos realizados cada 48 h y que finalizó 30 después de la siembra. Se consideró a la semilla germinada, cuando la protrusión radicular fue ≥ 1 mm. La calidad sanitaria se determinó mediante la observación de las evidencias del desarrollo de micoflora sobre la semilla, durante el ensayo de germinación; al séptimo día de la siembra se decidió cambiar el papel absorbente de las cajas y se aplicó una solución de 2 g L-1 de Captan 50 PH® (N-triclorometiltio-4-

The treatments were composed of the reactants H2SO4 to 95-98%, NaOH to 96% and HCL to 37.3%; at concentrations of 25, 50 and 100% v / v, for H2SO4, while for the other reagents was 10 , 25 and 50% v / v and immersion time of 5, 15 and 25 min., originating a total of 27 treatments plus a control. 230 g of fresh seed were placed by treatment in glass beakers of 50 mL, with the corresponding reagent and stirred. Then immediately rinsed with running water for 1 min, spread on paper and exposed to ambient laboratory temperature (26 ± 1 °C) for dehydration for 7 days. The control treatment consisted of soaking the seeds in water for 72 hours and seed friction between the fingertips and drying was the same.

The physical quality was determined by the percentage of seeds without sarcotesta and the physical appearance of the seed by: degree of drying, color and external damage to 7 days of treatment, in comparison to control. Two replicates of 50 seeds per treatment were used. While the physiological quality was determined by the percentage of germination with paper method, with two replications of 50 seeds each, distributed over a double-layer on blotting paper ("sanitas"), moistened with distilled water and placed into clear plastic container (14 x 22 x 5 cm). Previously, was applied a disinfestant treatment to the seed for 5 min, with a solution made of sodium hypochlorite 1% (NaOCl / 5.25%). The incubation was done in germination chamber CLELAND, 1000 FAATR-1500 model, 80% relative humidity, 30 ± 2 °C and continuous light. The evaluated traits were germination percentage, 30 days after sowing, based on the number of normal seedlings (ISTA, 1985).

Non-germinated seeds from the germination test, underwent a viability test with tetrazolium to 1% (2, 3, 5, triphenyl-2H, tetrazolium chloride) to soak for 17 hours in dark at 24 ± 2 °C, and besides allowed to verify the presence of embryo in the seed. The vigor of the seed was estimated by the speed of germination using the formula cited by Scott et al. (1984), with counts every 48 h and finished 30 days after planting. The seed was considered germinated, when radicle protrusion was ≥ 1 mm. The health quality was determined by observing the evidence of the development of microflora on seed germination during the germination trial; on the seventh day of planting was decided to change the absorbent paper of the boxes and applied a solution of 2 g L-1 of Captan 50 PH® (N-trichloromethylthio-4-cyclohexene-1,2-dicarboximide), due to the visual manifestation of severe fungal activity in the soil of certain treatments.


The experimental design was completely randomized, with factorial arragement 33, plus control. To determine the factors in the variables studied. The data obtained from the percentage sarcotesta removal by a chemical product and fungal colonization, were transformed by the arc-sine method (% / 100) ½; while the germination and germination rate coefficient (CVG) arc-sine-[(% / 100) +0.5] 1/2, in order to meet the assumptions of variances. Analysis of variance and comparison of means (Duncan; α, 0.05) as well as the correlation analysis between variables and Pearson's test was performed with the statistical program SAS V9 (2002).

Sarcotesta removal and colonization of microflora in papaya seed, responded significantly to simple effects and interaction caused by the reagents (R), concentration (C) and immersion time (T) of the seed. While, for germination and CVG, the main effects of R, C and the combination of R x C, were equally significant. Comparison of means of the main effects, showed that sodium hydroxide, at the solution concentration and immersion time higher as the most effective treatments to completely remove the sarcotesta from papaya seed (Table 1).

However, the demonstration of significance in the interactions indicates that the effects of the factors are not independent inwardly; so that each chemical may respond differently to changes in concentration and immersion

time. In this regard, H2SO4 to 100% and three immersion times were statistically equal to removal of sarcotesta in papaya seed. A similar effect H2SO4 occurred when using NaOH in combinations at 50% with of immersion times of 5, 15 and 25 min, and another one with a concentration to 25% and immersion time of 25 min. With the above,

ciclohexeno-1, 2-dicarboximida), debido a la manifestación visual de una actividad fungosa intensa en el sustrato de ciertos tratamientos.

El diseño experimental empleado fue completamente al azar, con arreglo factorial 33, más el testigo. Para determinar los factores determinantes en las variables estudiadas. Los datos obtenidos del porcentaje de eliminación de sarcotesta por algún producto químico y colonización de hongos, fueron transformados por el método arco-seno (%/100)1/2, mientras que la germinación y el coeficiente de velocidad de germinación (CVG) con arco-seno [(%/100)+0.5]1/2, a fin de cumplir los supuestos de las varianzas. El análisis de varianza y comparación de medias (Duncan; α, 0.05), así como el análisis de correlación entre variables y la prueba de Pearson, se realizó con el programa estadístico SAS V9 (2002).

La eliminación de sarcotesta y colonización de la microbiota en la semilla de papaya, respondió significativamente a efectos simples y de interacción provocados por los reactivos (R), concentración (C) y tiempo de inmersión (T) de la semilla. Mientras que, para la germinación y CVG, los efectos principales de R, C y la combinación de R x C, fueron de igual forma significativos. La comparación de medias de los efectos principales, mostró al Hidróxido de Sodio, a la concentración de la solución y tiempo de inmersión más altos, como los tratamientos con mayor eficacia para eliminar por completo la sarcotesta de la semilla de papayo (Cuadro 1).

Sin embargo, la manifestación de significancia en las interacciones indica que los efectos de los factores no son independientes entre sí; por lo que cada compuesto químico podría responder de manera diferente al cambio de concentración y período de inmersión. En este sentido, H2SO4 al 100% y tres tiempos de inmersión, fueron

Factor Nivel Eliminación de sarcotesta (%)

Colonización de hongos (%)

Germinación (%)

CVG

H2SO4 34.88 b 47.44 b 0.88 b 1 bReactivo NaOH 64.22 a 42.22 b 28.88 a 40 a

HCl 9.66 c 97.22 a 7.55 b 9 b1 5.55 c 93.77 a 5.33 b 5 b

Concentración 2 30.44 b 54.11 b 25.76 a 36 a3 72.77 a 36.22 c 6.22 b 9 b

5 min 29.55 c 78.22 a 15.55 a 12 aTiempo de inmersión 15 min 37.11 b 58.33 b 13.11 a 20 a

25 min 42.11 a 50.33 b 8.66 a 19 a

Cuadro 1. Comparación de medias del efecto de la escarificación química, en las variables sanitarias y fisiológicas.Table 1. Comparison of means of the effect of chemical scarification, in health and physiological variables.

Medias con la misma letra son estadísticamente iguales (Duncan, α= 0.05).


estadísticamente iguales al eliminar la sarcotesta de la semilla de papaya. Efecto semejante al H2SO4 ocurrió al emplear NaOH en combinaciones de 50% con tiempo de inmersión de 5, 15 y 25 min, y una más con la concentración al 25% y tiempo de inmersión de 25 min. Con lo anterior, se observa que los reactivos no siguen la misma tendencia respecto a la concentración (interacción R x C) y que el NaOH requiere menor concentración y tiempo para eliminar la sarcotesta de la semilla de papaya, lo que denota su mayor grado corrosivo.

Las semillas que conservaron la sarcotesta no se decoloraron con la solución de NaCl, a diferencia de aquellas que si lo hicieron. De acuerdo con Lange (1961) y Tokuhisa et al.( 2007), esto es debido a la función de barrera que cumple la sarcotesta, contra el intercambio de sustancias; con lo que se evita la lixiviación de compuestos inhibitorios de la germinación (ácido p-Hidroxibenzoico), imbibición rápida y contacto con sustancias estimulantes de la germinación. Además, evidencio al término del período de secado, que los tratamientos que no lograron eliminar la cubierta externa de la semilla, permanecieran con mayor humedad; lo que concuerda con los resultados de Schildt et al. (1993).

Al tercer día de iniciada la prueba de germinación se apreció a simple vista el desarrollo de tres tipos de hongos; sin embargo, sólo uno de ellos se logró identificar, el cual pertenece al género Rhizopus sp., hongo considerado de almacén. El ácido clorhídrico fue el de mayor incidencia; también fue el tratamiento con el menor porcentaje de sarcotesta eliminada. El testigo no presentó desarrollo de hongos, a simple vista. La colonización de hongos en la semilla, pudo ocurrir debido a que sus estructuras reproductivas se encuentran suspendidas en el aire de la atmosfera y que con la temperatura, humedad, luz, nutrientes y pH con los cuales se manejó la semilla (o propios de ella), facilitaron su desarrollo.

Los efectos principales muestran a los tratamientos a base de NaOH y H2SO4 con una misma tendencia al minimizar la colonización de microbiota, cuando se aumenta la concentración de R y tiempo de inmersión de la semilla. Lo anterior, se explica debido al grado de eliminación de sarcotesta, pues al relacionar ésta con la presencia de hongos, se encontró un valor para R= -0.77**; lo que indica que las semillas que conservaron la sarcotesta, se caracterizaron por mayor presencia de hongos. Ello es posible debido a la naturaleza endozoocoria de la semilla de papaya, donde la sarcotesta, pulposa y compuesta de reservas (con alto contenido

is noted that the reactants do not follow the same trend regarding to the concentration (interaction R x C) and that NaOH requires lower concentration and time to remove sarcotesta from papaya seed, indicating its corrosiveness.

The seeds preserving the sarcotesta did not decolorize with the NaCl solution, unlike those that did. According to Lange (1961) and Tokuhisa et al. (2007), this is due to the barrier function that comply the sarcotesta against substance exchange; thereby preventing leaching of inhibitor compounds of germination (p-hydroxybenzoic acid), quick inhibition and contact with stimulant compounds of germination. At the end of the drying period showed, that the treatments that did not succeeded in removing the external cover of the seed remained with higher moisture, which agrees with the results of Schildt et al. (1993).

On the third day of germination was appreciated at glance the development of three types of fungus; however, only one of them was identified, which belongs to the genus Rhizopus sp., fungus considered from warehouses. Hydrochloric acid was the one with higher incidence; also was the treatment with the lowest percentage of sarcotesta removal. The control did not show fungal growth, at glance. The colonization of fungi in the seed could occur due to their reproductive structures are suspended in the air of the atmosphere and that with temperature, humidity, light, nutrients and pH which handled the seed (its own), facilitated its development.

The main effects show the treatments based on NaOH and H2SO4 with a same trend by minimizing microflora colonization, when the concentration of R and immersion time of the seed are increased. Above is explained by the degree of removal of sarcotesta, as to relate this to the presence of fungus, was found a value for R= -0.77 **, indicating that the seeds retained the sarcotesta, were characterized by higher presence of fungus. This is possible due to the endozoochory nature of papaya seed, where the sarcotesta, pulpy and composed of reserves (high protein content), allows the attraction of dispersing agents and at the same time an appropriate growth medium for colonization and microflora development (Takhtajan, 2009).

Germination of papaya seed had a significant response to the main effects of the chemicals products (R) and concentration (C), as well as the simple effect of the combination R x C (Figure 1).


de proteínas), permite la atracción de agentes de dispersión y, a la vez un medio apropiado para la colonización y desarrollo de la microbiota (Takhtajan, 2009).

La germinación de la semilla de papaya tuvo respuesta significativa a los efectos principales de los productos químicos (R) y concentración (C), así como al efecto simple de la combinación R x C (Figura 1).

El valor de R de la correlación existente entre remoción de sarcotesta y germinación, fue bajo y significativo (0.26*); lo que permite asumir que la mayor germinación de semilla de papaya, fue debida a la mayor y mejor remoción de la sarcotesta con el NaOH; respuesta que también fue encontrada por Lange (1961). En general, los promedios de germinación fueron bajos, tal es el caso del tratamiento con 25% de NaOH y 15 min de imbibición, que presentó el mayor porcentaje con sólo 47%, que si bien fue 20 veces superior a los valores de germinación obtenidos con el testigo, es menor al que se pudiera considerar para una semilla de papaya de buena calidad; es decir, 70% como mínimo (Quintero et al., 2006).

Tokuhisa et al. (2007) suponen que resultados como los aquí obtenidos se deben a la expresión de latencia combinada en la semilla de papaya, aun sin sarcotesta; por lo que sugieren lixiviar previamente los compuestos que acompañan a la semilla y que inhiben la germinación. Otro hecho que pudo conducir a la germinación baja del ensayo, es que no se hayan brindado las condiciones adecuadas de temperatura y luminosidad, pues estas se mantuvieron constantes, y tal vez se haya inducido latencia secundaria, pues el testigo tampoco germinó adecuadamente.

The R value of the correlation between sarcotesta removal and germination was low and significant (0.26 *); allowing to assume that the higher seed germination was due to the high and best sarcotesta removal with NaOH; results that were also found by Lange (1961). In general, germination averages were low, such is the case of treatment with NaOH to 25% and 15 min of immersion, which had the highest percentage 47%; although the germination was 20 times

higher to the values obtained with the control, is less than that could be considered for papaya seed of good quality; i.e. at least 70% (Quintero et al., 2006).

Tokuhisa et al. (2007) assume that results like this are due to the combined latency expression in papaya seed, even without sarcotesta; so it suggest to leach the compounds that accompany the seed previously and inhibit seed germination. Another fact that could lead to lower germination of the trial is that the appropriate conditions of temperature and light were not given, as these were kept constant, and maybe secondary dormancy was induced, since the control did not germinate properly.

The Tetrazolium viability test was ineffective, since the absence of staining of embryos in the chemical treatments and control, confirm it. Subsequent research should examine the proper development of this technique. However, the cut made in the seed allowed to confirm that the proportion of those without embryo was less than 1%; value that discards that this was the reason of low germination.

Figura 1. Efecto de las interacciones (a) reactivo x concentración; y (b) reactivo x tiempo de inmersión en la germinación de la semilla de papayo.

Figure 1. Interaction effect of (a) reagent x concentration and (b) reagent x immersion time in seed germination of papaya.

Concentración

Ger

min

ació

n (%

)

1 2 3

35

30

25

20

15

10

5

0

a)

Ger

min

ació

n (%

)

Tiempo de inmersión 1 2 3

25

20

15

10

5

0

b) Ácido SulfúricoHidróxido de SodioÁcido Clorhídrico


La prueba de viabilidad con Tetrazolio, resultó ineficaz, pues la ausencia de tinción de los embriones en los tratamientos químicos y testigo, así lo confirman. En posteriores trabajos de investigación se deberá analizar el adecuado desarrollo de ésta técnica. No obstante, el corte realizado en la semilla permitió confirmar que la proporción de éstas sin embrión fue inferior a 1%; valor que descarta que ésta hubiese sido la razón de la germinación baja.

El NaOH tendría un efecto estimulante de la germinación, al actuar como posible oxidante como lo sugieren Bewley y Black (1994) en algunas semillas. Sin embargo, las concentración al 50% del NaOH y H2SO4 al 100% probablemente dañen el embrión, con la consecuente falta de germinación. En trabajo similar Cossa et al. (2009), mencionan la remoción exitosa de sarcotesta de semilla de Jacaratia spinosa (Caricaceae), mediante NaOH al 20% y remojo de 15 min, sin causar daño a la viabilidad; mientras que la aplicación de HCl y H2SO4, provocó la colonización de hongos y redujo la viabilidad de la semilla; lo que coincide con los resultados obtenidos.

Los tratamientos a base de NaOH, además de producir el mayor porcentaje de emergencia, demostraron inducir mayor vigor a la semilla de papaya (Figura 2).

Los efectos positivos de la utilización de compuestos químicos, simula la degradación natural de la sarcotesta (paso por el tracto digestivo o degradación por microorganismos del suelo), por lo que podría sustituir la destrucción manual que con regularidad realizan los productores de papaya, pues la evidencia estadística muestra lo eficiente que puede ser su utilización en el beneficio de semilla.

Literatura citada

Bewley, J. D. and Black, M. 1994. Seeds: physiology of development and germination. 2nd (Ed.). Plenum Press. New York, 445 p.

Constantino, M.; Gómez-Álvarez, R.; Álvarez-Solís, J. R.; Pat-Fernández, J. y Espín, G. 2010. Efecto de la biofertilización y los biorreguladores en la germinación y el crecimiento de Carica papaya L. Rev. Colomb. Biotecnol. 2:103-115.

Cossa, C. A.; Lima, B. C.; Osipi, F. E. A.; Sorace, F. M. A.; Batista, A. N.; Lourenço, C. C. e Polônio, U. V. D. 2009. Remoçao da mucilagem e análise da viabilidade de sementes de Jacaratia spinosa (Aubl.) A. DC. Rev. Bras. Agroecol. 4:41-44.

International Seed Testing Association (ISTA). 2004. International rules for seed testing. (Ed.) Bassersdorf, CH-Switzerland, 243 p.

Kubitzki, K. 2003. Caricaceae In: Kubitzki, K. and Bayer, C. (Eds.). The families and genera of vascular plants. Vol. 5. Springer-Verlag. Berlin. 57-61 pp.

NaOH would have a stimulatory effect of germination by acting as possible oxidant as suggested by Bewley and Black (1994) in some seeds. However, the concentration of NaOH to 50% and H2SO4 to 100% probably damages the embryo, with the consequent lack of germination. In a similar work Cossa et al. (2009), mention the successful removal of sarcotesta of Jacaratia spinosa (Caricaceae) seed, using NaOH to 20% and 15 min immersion, without damaging the viability; whereas the application of HCl and H2SO4, caused colonization of fungus and reduced the viability of the seed; which coincides with the results.

Treatments based on NaOH, besides producing the highest percentage of emergency, demonstrated to induce higher vigor to papaya seed (Figure 2).

The positive effects of using chemical compounds, simulates the natural degradation of sarcotesta (passage through the digestive tract or degradation by soil microorganisms), so it may replace the manual destruction regularly performed by papaya producers, since the statistical evidence shows how efficient it can be its use in benefit of seed.

Lange, A. H. 1961. Effect of sarcotesta on the germination of papaya (C. papaya) Bot. Gaz. 122:305-311.

Quintero, F. S.; Rodríguez, N. A. y Didut, A. 2006. Estimulación de la germinación de la semilla de la fruta bomba (Carica papaya L.). Agrotecnia 30(2):117-123.

Figura 2. Cinética de la germinación de semilla de papayo tratada con hidróxido de sodio, concentración y tiempo de inmersión.

Figure 2. Germination kinetics of papaya seed treated with sodium hydroxide, concentration and immersion time.

Ger

min

ació

n (%

)

Tiempo (días)

35

30

25

20

15

10

5

010 12 14 16 18 21 23 25 28 30

Hidróxido de Sodio 25% 5 minHidróxido de Sodio 25% 15 minHidróxido de Sodio 25% 25 minTestigo



Reboucas, S. J. A. 2000. Aspectos sobre la producción de la papaya. Chemonics International. Managua, Nicaragua. 9 p.

Statistical Analysis System Institute (SAS). 2002. SAS/SAT User’s Guide. Version 9. Cary, N.C. USA.

Schmildt, R. E.; Fronza, V.; Saavedra, D. J. L.; Unêda, S. L. e Mantovani, A. E. 1993. Comparação de métodos físicos de remoção da sarcotesta e de métodos de secagem de sementes de mamoeiro (Carica papaya L.). Rev. Bras. Sem. 15:147-151.

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Caracterización de micro y pequeñas empresas agropecuarias de la región Altos de Chiapas*

Characterization of micro and small agricultural enterprisesfrom the Altos region of Chiapas

Efraín Espinosa Méndez1, José Luís García Cué2§, Mercedes Aurelia Jiménez Velázquez2, Tomás Martínez Saldaña2, José Luis Pimentel Equíhua2 y Julio Sánchez Escudero2

1Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad Autónoma de Chiapas. Carretera Ocozocoautla-Villaflores, km 84, Villaflores Chiapas C. P. 30470. Tel: 9656521477, [email protected]. 2Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas. Carretera México-Texcoco, km. 36.5, Montecillo, Texcoco C. P. 56230, Estado de México, Tel. 5558045931. ([email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].


Aceptado: abril de 2013

Resumen

En diversas regiones de México como en el estado de Chiapas, se han establecido programas gubernamentales que ofrecen y otorgan recursos económicos para la conformación de micro y pequeñas empresas; los programas promueven el desarrollo agropecuario para reducir niveles de pobreza y marginación de las zonas rurales. Muchas empresas inician sus actividades, en cortos períodos de tiempo fracasan y desaparecen, otras permanecen por largos períodos de tiempo y son nombradas empresas exitosas. Para constatar este éxito, se analizó la información proporcionada por la Secretaría del Campo del Gobierno del estado de Chiapas, como los datos no describían adecuadamente las empresas exitosas, se hizo una investigación para caracterizar a las micro y pequeñas empresas exitosas de la región Altos de Chiapas por dos métodos: ganancias generadas estimadas y análisis cualitativo comparativo de parámetros entre empresas. La investigación se llevó a cabo de agosto a octubre de 2011. Se analizaron 40 empresas distribuidas en ocho de 17 Municipios de la región. Se identificaron micro y pequeñas empresas agropecuarias más exitosas.

Palabras clave: Altos de Chiapas, desarrollo rural, empresas exitosas, mipymes.

Abstract

In various regions of Mexico as the state of Chiapas, government programs have been established to offer and provide economic resources for the creation of micro and small enterprises; the programs promote agricultural development to reduce poverty and marginalization levels of rural areas. Many enterprices start their activities, in short periods of time fail and disappear; others remain for long periods of time and are named successful businesses. To verify this success, was analyzed the information provided by the Agricultural Department of Chiapas,as the data did not adequately describe successful companies, an investigation was made to characterize successful micro and small enterprises form the Altos region of Chiapas by two methods: estimated income generated and comparative qualitative analysis of parameters between enterprises. The research was carried out from August to October 2011. 40 companies were analyzed, distributed in eight of 17 municipalities in the region. Were identified more successful micro and small agricultural enterprises.

Key words: Altos of Chiapas, rural development, successful enterprises, micro and small enterprises (mipymes).

Efraín Espinosa Méndez et al.956 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

Introducción

La idea de iniciar una empresa se presenta por la necesidad manifiesta de la comunidad por un determinado producto o servicio, ya sea por su inexistencia en el mercado o porque las empresas que existen no satisfacen la demanda actual (Fleitman, 2000). En éste contexto surgen algunas preguntas: ¿Cuáles son los factores que les permiten a las empresas crearse, sobrevivir e incluso ser exitosas? y ¿Cuáles son los parámetros para medir el éxito de micros y pequeñas empresas? Para contestar parte de estas preguntas algunos autores como Soto y Dolan (2003) consideran que la creación de empresas de éxito se debe al acierto de encontrar los nichos o segmentos de mercado que les son favorables para ofrecer y colocar sus productos y servicios. Otros autores argumentan sobre el tiempo de duración de una empresa, por ejemplo Lussier y Pfeifer (2001) explican que el éxito de la empresa depende de la habilidad de esta para sobrevivir o permanecer un tiempo en el negocio, Grabinsky (1994) menciona que 90% de las empresas que se crean no llegan a los dos años y Rodríguez (2005) indica que 80% de las empresas muere antes de cumplir su primer año de vida.

En México hay programas que estimulan la organización de personas, familias y grupos sociales para la creación de micro y pequeñas empresas (DOF, 2012), éstos son: Programa de Desarrollo de Capacidades en el Medio Rural (PRODESCA), de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA); Fondo Nacional de Apoyo para las empresas en Solidaridad (FONAES), de la Secretaría de Economía (SE); Programa de la Mujer en el Sector Agrario (PROMUSAG) y Fondo para el Apoyo a Proyectos Productivos en Núcleos Agrarios (FAPPA), Secretaría de la Reforma Agraria (SRA) y otros más.

Dichos programas, destinan recursos públicos para promover proyectos productivos; identificar oportunidades de inversión, brindar capacitación, asistencia técnica y asesoría para la organización, diseño de proyectos y apoyo legal. Asimismo, aportan recursos como capital de riesgo para dar viabilidad a las empresas sociales y apoyar a personas, familias y organizaciones sociales cuyo objeto sea el financiamiento de proyectos de desarrollo social (DOF, 2004). La Secretaría de Economía (SE) además de apoyar a la creación de empresas hace una clasificación donde destaca que Microempresa es un negocio que tiene de 1 a 10 empleados y genera ingresos por ventas hasta por 4 millones de pesos al año; y pequeña empresa es considerada

Itroduction

The idea of starting a company is presented on the necessity expressed by the community for a certain product or service, either by its absence in the market or because there are companies that do not meet current demand (Fleitman, 2000). In this context some questions arise: ¿What are the factors that enable companies to be: created, survive and even be successful? And ¿What are the parameters to measure the success of micro and small enterprises? To answer some of these questions, some authors like Soto and Dolan (2003) consider that the creation of successful companies is due to the success of finding niches or market segments that are favorable to offer and sell their products and services. Other authors argue about the duration of a company, for example Lussier and Pfeifer (2001) explain that the success of the company depends on the ability of this to survive or stay a while in the business, Grabinsky (1994) mentions that 90% of businesses that are created do not reach two years and Rodríguez (2005) indicates that 80% of companies die before their first anniversary.

In Mexico there are programs that stimulate the organization of individuals, families and social groups for the creation of micro and small enterprises (DOF, 2012), these are: Capacity Development Program in Rural Areas (PRODESCA), from the Ministry of Agriculture , Livestock, Rural Development, Fisheries and Food (SAGARPA); National Fund for companies (FONAES), Secretariat of Economy (SE); Program for Women in the Agricultural Sector (PROMUSAG) and Fund for Productive Projects in Agricultural Nuclei (FAPPA) of the Department of Agrarian Reform (SRA) and others.

Such programs, allocate public resources to promote productive projects, to identify investment opportunities, provide training, technical assistance and advice for organization, project design and legal support. They also provide resources like venture capital to give viability to social enterprises and support individuals, families and social organizations with funding of social development projects (DOF, 2004). The Secretariat of Economy (SE) in addition to supporting business creation, makes a classification where highlights which microenterprise is a business that has 1 to 10 employees and generates sales revenue up to $ 4 million per year, and small business is

Caracterización de micro y pequeñas empresas agropecuarias de la región Altos de Chiapas 957

considered if it has from 11 to 30 people when engaged in trade or form 11 to 50 persons if is engaged to industry and services (DOF, 2002).

In the state of Chiapas, Mexico, the situation on businesses is special for various reasons: the armed conflict of January 1, 1994 and the Mexican economic crisis of 1995 expressed in a profound deterioration of economic activity in Chiapas whose GDP recorded a negative rate of -0.2% in the period 1994-1995. The conflict between the federal government and the Zapatista Army of National Liberation (EZLN) maintained a tension in the state and impacted negatively on several geographical points. Under this conflict, old ways of doing politics were recreated and resorting to the expedient of negotiation and co-option. Meanwhile, levels of poverty remain, particularly in the field. The requirement was to address the backlog and regional marginalization, in response, the federal government focus supports from dependencies through strong economic surplus for the creation of micro, small and medium enterprises (Villafuerte, 2003).

SAGARPA, Secretariat of farming land and some dependencies in the state of Chiapas identify successful companies. The most recent list was published in the register of the Secretariat of farming land from the Chiapas state government (SECAM, 2010). By analyzing the data, was concluded that the information is insufficient to describe the mentioned companies, which is why came the need to do this research that aimed to characterize the micro and small successful and outstanding agricultural enterprises. The assumption was that micro and small enterprises classified as successful, in the Altos region of Chiapas, have well-defined characteristics, either by their profits generated or by various parameters.

To begin the research was made a contextual analysis of the area. The Altos de Chiapas is located in the physiographic region Central Plateau, predominantly mountainous and altitudes ranging from 1 200 to 2 260 masl; warm, semi warm and temperate climates with average annual rainfall of 1 200 mm. Population of 601 190 inhabitants, with 63.8% of Tzotzil and Tzeltal ethnic (INEGI, 2011) and high levels (19.53%) and very high (80.18%)of marginality (CONAPO, 2011). Cultivate coffee, f lowers, fruit, corn, beans and beekeeping (SECAM, 2010).

si se tiene de 11 a 30 personas cuando se dedica al comercio o de 11 a 50 personas si se dedica a la industria y servicios (DOF, 2002).

En el estado de Chiapas, México, la situación sobre las empresas es particular por diversas razones: el conflicto armado del 1 de Enero de 1994 y la crisis de la economía mexicana de 1995 expresada en un profundo deterioro de la actividad económica chiapaneca, cuyo PIB registró una tasa negativa de -0.2% en el periodo 1994-1995. El conflicto entre el gobierno federal y Ejercito Zapatista de Liberación Nacional (EZLN), mantuvo una tensión en el estado e impactó negativamente en varios puntos de la geografía. Al amparo de este conflicto, se recrean viejas formas de hacer política y se recurre al expediente de la negociación y cooptación. Mientras tanto, se mantienen los niveles de pobreza, particularmente en el campo. La exigencia era atender el rezago y marginación regional, en respuesta, el gobierno federal enfoca apoyos de las dependenciasa través de fuertes derramas económicas para la creación de micro, pequeñas y medianas empresas (Villafuerte, 2003).

La SAGARPA, Secretaría del Campo y algunas dependencias en el estado de Chiapas hicieron una lista de empresas exitosas y sus características. La lista más reciente se publicó en el padrón de la Secretaría del Campo del Gobierno del estado de Chiapas (SECAM, 2010). Al analizar los datos, se llegó a la conclusión que la información es insuficiente para describir a las mencionadas empresas. Por tal motivo, se vio la necesidad de hacer esta investigación que tuvo por objetivo caracterizar a las micro y pequeñas empresas por medio de ganancias generadas estimadas y por medio del análisis de forma comparativa de información como edad, escolaridad, años operando la empresa, idioma del dueño, actividad, inversión total, programas de apoyo gubernamentales, capacitación y asesoría técnica e inversión de ganancias de las empresas agropecuarias exitosas sobresalientes. El supuesto que se planteó fue, las micro y pequeñas empresas catalogadas como exitosas, en la región Altos de Chiapas tienen características bien definidas ya sea por sus ganancias generadas estimadas o por diversos parámetros.

Para comenzar con la investigación se hizo un análisis contextual de la zona. La región Altos de Chiapas se ubica en la región fisiográfica Altiplano Central, con predominancia de superficie montañosa y elevaciones altitudinales que van de 1 200 a 2 260 msnm; climas cálido, semicálido y templado con una precipitación media anual de 1 200 mm. Políticamente está dividida en 17 municipios; población


601 190 habitantes, predominantemente indígena (63.8%), de las etnias Tzotzil y Tzeltal (INEGI, 2011). Casi la totalidad de los centros poblacionales comprenden niveles de alta (19.53%) y muy alta (80.18%) marginación (Conapo, 2011). Las actividades agropecuarias predominantes son cultivos de café, flores, frutales, maíz, frijol y apicultura (SECAM, 2010).

Se propuso que la investigación tenga características tanto cuantitativas como cualitativas. La población utilizada fue empresas agropecuarias denominadas exitosas mencionadas en el padrón de la Secretaría del Campo del Gobierno del estado de Chiapas (SECAM, 2010), siendo un total de 69. Para la muestra, se tomaron en cuenta aquellas empresas que por su número de integrantes se clasifican como micro o pequeñas empresas (ME, PE): 40 de ellas cumplen con los objetivos de la investigación ubicadas en ocho de los 17 municipios, región Altos de Chiapas. Para la recolección de datos se diseñó un cuestionario intitulado: “Factores que contribuyen al éxito de micro y pequeñas empresas agropecuarias en la región Altos, estado de Chiapas”.

La obtención de los datos se llevó a cabo durante los meses de agosto, septiembre y octubre de 2011 a través de recorridos en los municipios Chalchihuitán, Chenalhó, Pantelhó, San Cristóbal de las Casas, San Juan Cancuc, Santiago el Pinar, Teopisca y Zinacantán. En cada municipio, se localizaron las micro y pequeñas empresas; así como a las personas responsables o dueños; se les explicó el propósito del estudio y la investigación.

Para analizar la información cuantitativa obtenida se aplicaron métodos estadísticos descriptivos y Análisis de Correlación de Pearson (α= 0.05). Con ayuda de esta información se clasificaron las empresas de acuerdo al monto de ganancias generadas. Para los datos cualitativos se clasificaron las empresas haciendo comparaciones entre diversos parámetros como edad, años operando la empresa, actividad, programas de apoyo gubernamentales, entre otros.

Los resultados más destacados de la investigación fueron: 40 personas encuestadas o empresas, todas del género masculino, con una edad promedio de 48 años; 25% no saben leer ni escribir, 17% no han terminado la primaria, 51% tiene educación media o media superior y 7% con estudios superiores. Más de 50% de los dueños de micro o pequeñas empresas hablan una lengua indígena: 47.5% Tzotzil y 5% Tzeltal, mientras que 47.5% sólo hablan español.

The research has quantitative and qualitative characteristics. The population used were successful agricultural companies listed in the register of the Secretariat of farming land of Chiapas (SECAM, 2010), for a total of 69. For the sample, were taken into account micro and small enterprises (DOF, 2002): 40 of them meet the research objectives located in eight of 17 municipalities, from the region of Altos of Chiapas. To collect data a questionnaire was designed and applied during the months of August, September and October 2011 in the municipalities Chalchihuitán, Chenalho Pantelhp, San Cristóbal de las Casas, San Juan Cancuc, Santiago el Pinar, Teopisca and Zinacantán.

To analyze the quantitative data obtained were applied descriptive statistical methods and Pearson correlation analysis (α= .05). Using this information the companies were ranked according to the amount of revenue generated. For qualitative data businesses were classified making comparisons between various parameters such as age, years of operating the business, activity, government support programs, among others.

The outstanding results of the research were: 40 respondents or companies, all of the male gender, with an average age of 48 years, 25% can´t read and write, 22.5% haven´t completed primary school, 20% completed primary, 17.5% have middle or higher education and 7.5% with higher education. More than 50% of the owners of micro and small enterprises speak an indigenous language: 47.5% 5% Tzotzil and Tzeltal, while 47.5% speak only Spanish.

50% of companies have between 2 and 15 years since initiated their activities, the rest between 16 and 40 years with an average of 17 years; 90% for agricultural production and 10% agricultural and livestock production. Business activities are varied include those devoted to the production of honey, edible fungus, flowers (roses, astromelia or parrot f lower, asters, daisy), vegetables, fruits (avocado and macadamia), coffee, among others.

10% of companies are legally constituted, of these, 7.5%, are as Cooperative Society of Limited Resource and 2.5% as Rural Production Company (SPR). The main reason that respondents say for having the company legally constituted is to have access to government support, such as capital investment, infrastructure, training and marketing among others. 90% of companies that are not legally constituted: 7.5% operate as a working group and 82.5% as an independent producer.


The capital that micro or small company invested to start activities varies depending on the type of activity that is engaged, 27.5% required from $ 1 500 to $ 9 500; 35% of $ 13 500 to $ 19 500; 27.5% from $ 20 400 to $ 50 000 and 10% of $ 60 000 to $ 180 000 mexican pesos. Municipal or Federal Government supported with amounts of $ 1 860 to $ 285 500 through programs like PRODESCA, FONAES, PROMUSAG and FAPPA. 70% of companies reported having received support for technical assistance, 65% technical-productive training, 27.5% for infrastructure and equipment, 25% for funding (subsidies), 22.5% for marketing and in less extent seed capital, constitution of organization and supply of raw material.

On marketing, 65% of companies are looking for buyers from another region, 20% local buyers, only 10% wait for clients to arrive to the enterprise and 5% other. 77.5%, wholesale, 2.5% retail and 20% both.

To rank companies by estimated profits, was analyzed the information provided by respondents - prices, inputs used, labor, income and sales price of the crop - it was made an approximate calculation of single profit obtained. The profits that these systems provide to companies ranging from $ 5 500 dedicated to Aster and Daisy (flowers), to a maximum of $ 450 000, in the system of growing roses, with an overall average of $ 98 060 a year. With these data, was constructed a frequency distribution table according Stirling (Márques, 2004). The resulting class intervals were large amplitude, another set was proposed with the same number of classes but with a better distribution (Table 1).

Table 1 shows the profits made by companies, five of them stand out: three micro and two small companies with revenues between $ 175 000 and $ 450 000. Dispersion is observed between amounts, may be due to factors such as variations in number of employees, family or partners business, number of additional contracts or labor, among others. It is possible that other components intervene like: location, climate, activity in which the company is engaged or production of other crops different to the main activity. The studied companies, for reasons such as permanence, income generation, employment and welfare have been referred to as successful companies by various government institutions, and match the purpose of this research. According to respondents, companies provide welfare.

El 50% de las empresas tiene entre 2 y 15 años de haber iniciado actividades, el resto entre 16 y 40 años con un promedio de 17 años; 90% hace producción agrícola y 10% producción agrícola-pecuaria. Las actividades de las empresas son variadas, destacan las que se dedican a la producción de miel, hongos comestibles, flores (rosas, astromelia, áster, margarita), hortalizas, frutas (aguacate y macadamia), café, entre otras.

El 10% de las empresas se encuentran legalmente constituidas, de éstas, 7.5%, lo están como Sociedad Cooperativa de Recursos Limitados y 2.5% como Sociedad de Producción Rural (S. P. R.). La razón principal que dicen los encuestados para tener legalmente constituida la empresa es para poder acceder a apoyos gubernamentales, como capital para inversión, infraestructura, capacitación y comercialización entre otros. El 90% de las empresas que no están constituidas legalmente: 7.5% operan como grupo de trabajo y 82.5% como productor independiente.

La cantidad de capital que cada micro o pequeña empresa invirtió para iniciar sus actividades varía dependiendo en gran medida del tipo de actividad a que se dedica, 27.5% requirieron desde $1 500 a $9 500; 35% de $13 500 a $19 500; 27.5% de $20 400 a $50 000 y 10% de $60 000 a $180 000 todos en pesos mexicanos. El Gobierno Municipal o Federal apoyó para la creación de las empresas con cantidades que van desde $1 860 hasta $285 500 a través de programas como PRODESCA, FONAES, PROMUSAG y FAPPA. El 70% de las empresas mencionaron haber recibido apoyos para asistencia técnica, 65% capacitación técnico-productiva, 27.5% para infraestructura y equipo, 25% para financiamiento (subsidios), 22.5% para comercialización y en menor medida capital semilla, constitución de la organización y abasto de materia prima.

En la actualidad, 35% de las empresas reciben apoyo del gobierno federal y 20% del gobierno estatal. Los recursos se distribuyen a través de la Secretaría del Campo y presidencias municipales; los apoyos consisten en asistencia técnica y capacitación, comercialización y ampliación de invernaderos. El 92.5% de las empresas expresan que requieren de mayor apoyo de estos programas para continuar trabajando.

Sobre comercialización, 65% de las empresas busca compradores de otra región, 20% compradores locales, 10% busca a que lleguen los clientes a la empresa y 5% hacen otra cosa. El 77.5% vende por mayoreo, 2.5% por menudeo y 20% ambos.


Se hizo un análisis de correlación de Pearsons (α= 0.05) para distinguir relaciones entre variables, las más significativas son: a mayor grado de estudios, incrementa la experiencia en actividades productivas de la empresa (ρ= 0.495). Un factor de éxito es cuando una persona abre una empresa con conocimiento de lo que va a producir gracias a una experiencia previa (ρ= 0.813). A mayor disposición de pagar asesoría profesional, más se contrata (ρ= 0.545). La producción está relacionada con la comercialización de forma negativa, esto es, muchos empresarios consideran de que no se les paga el producto a un precio que consideraban justo (ρ= -0.638). La calificación de éxito que tiene el propietario con respecto a su empresa va en relación con la planeación y producción (= 0.500). La innovación tecnológica de las empresas está muy relacionada con el hecho de tener una comercialización adecuada (ρ= 0.511). A mayor satisfacción de comercialización, mayor innovación tecnológica (ρ= 0.538).

Para clasificar las micro y pequeñas empresas de acuerdo con ganancias estimadas se hizo un análisis de la información proporcionada por los encuestados - precios, insumos utilizados, mano de obra, rendimientos y precios de venta de la cosecha - se hizo un cálculo aproximado de ganancias individuales obtenidas. Las ganancias aproximadas que estos sistemas proveen a las empresas van desde $5 500 dedicado a Áster y Margarita (flores), hasta un máximo de $450 000, en el sistema de cultivo de rosas, con una media general de $98 060 al año. Con los datos anteriores, se construyó una tabla de distribución de frecuencias con siete intervalos de clase calculados por Stirling (Marques, 2004). En virtud que los intervalos de clases resultantes fueron de una amplitud grande, se propuso otro con el mismo número de clases pero con una mejor distribución en el agrupamiento de datos (Cuadro 1).

El cuadro muestra las ganancias obtenidas por las empresas, sobresalen cinco de ellas: tres micro y dos pequeñas empresas con ganancias entre $175 000.0 y $450 000.0 (M. N.). También, se observa una dispersión entre montos debido a diversos factores que influyen como variaciones en número de empleados, empresa familiar o por socios, número de contrataciones adicionales o mano de obra, entre otras. Hay otros componentes que intervienen: ubicación, clima, actividad a que se dedica la empresa o producción de otros cultivos distintos a la actividad principal. Las micro y pequeñas empresas estudiadas, por diversas razones como su permanencia, generación de ingresos, empleo y bienestar ya han sido referidas como empresas exitosas por diversas

To classify the most successful companies were considered five with higher annual earnings (Tables 1 and 2). Comparative analysis was made according to different variables.

The most successful micro companies have the following characteristics: they have more than 25 years of operation, dedicated to grow coffee, obtain annual earnings exceeding $ 175 000, started with an investment of $ 14 000, have received technical assistance and training (first INMECAFE currently COMCAFÉ), workers receive an average salary of $ 1 900 per month (September 2011), not use to pay for assessment. The company is the main source of its revenue and the earnings are invested in the company and some is intended for saving.

The most successful small businesses have more than 15 years operating, dedicated to growing roses in greenhouses or coffee, earnings over $ 360 000, initial investment exceeding $ 18 000. Workers with an average salary of $ 2 160 per month (September 2011). Coffee farmers have been constantly training and technical advice.

Cuadro 1. Ganancias estimadas por micro y pequeñas empresas en la Región Altos de Chiapas.

Table 1. Earnings estimated for micro and small businesses in the region Altos of Chiapas.

Intervalo de clase

Ganancias relativas de empresas

Punto medio

Frecuencia (%) Micro empresas

Pequeñas empresas

5 500.00-15 000.00

10 250.00 3 7.5% 3

25 000.00-45 000.00

35 000.00 9 22.5% 9

50 000.00-75 000.00

62 500.00 9 22.5% 7 2

75 001.00-100 000.00

87 500.00 4 10% 4

10 001.00-150 000.00

12 000.00 10 25% 10

175 000.00-250

000.00

212 500.00 3 7.5% 3

350 000.00-450

000.00

400 000.00 2 2.5% 2


Conclusions

The age of business owners is large, similar to schooling, has not being a limitation.

The capital for the start-up of micro or small business is variable, depending on the nature of the same and production volume.

The company is the main source of income. Main benefits, have improved incomes, more employment for the family, better food, health, housing, clothing and education for their children.

The most successful micro enterprises have more than 25 years in operation, are dedicated to the cultivation of coffee, obtain annual earnings exceeding $ 175 000.

The most successful small businesses have more than 15 years operating, are dedicated to growing roses in greenhouses or coffee, obtain earnings above $ 360 000.

Literatura citada

Consejo Nacional de Población (CONAPO). 2011. Índice de marginación por entidad federativa y municipio. México.

instituciones gubernamentales, y coinciden con el propósito de esta investigación. De acuerdo con los encuestados, las empresas cumplen con una función de bienestar social de las comunidades.

Para clasificar las empresas más exitosas por varios parámetros, se consideraron cinco con ganancias anuales más altas (Cuadros 1 y 2). Se hizo un análisis comparativo de acuerdo con distintas variables.

Las micro empresas más exitosas tienen las siguientes características: cuentan con más de 25 años de operación, están dedicadas al cultivo de café, obtienen ganancias anuales superiores a $175 000, iniciaron con una inversión aproximada de $14 000; siempre han contado con asesoría técnica y capacitación (primero INMECAFÉ, actualmente COMCAFÉ), los trabajadores reciben un salario promedio de $1 900 por mes (septiembre de 2011), no acostumbran pagar asesoría profesional. La empresa es la principal fuente de sus ingresos y las ganancias las invierten en la propia empresa y se destina algo para el ahorro.

Las pequeñas empresas más exitosas tienen más de 15 años operando, dedicadas al cultivo de rosas en invernadero o café, obtienen ganancias superiores a $360 000, una inversión inicial superior a $18 000. Los trabajadores reciben un salario promedio de $2 160 por mes (septiembre de 2011). Los productores de café han tenido asesoría técnica y capacitación constantemente. Los que siembran rosas son apoyados para la construcción de invernaderos y

Variable ME (1)* ME (8) ME (9) PE (13) PE (25) Tendencia ME

TendenciaPE

Años operando la empresa 25 30 30 35 15 >25 año >15 añoCultivo o actividad principal (T/I)** Café Café Café Café Flores Café CA-FLGanancias ($) 175 488 191 670 200 284 362 136 450 000 >175 >360Inversión total 14 000 14 000 18 000 31 000 18 000 >14 >18Apoyo en asist. tec. y capacitación X X X X S X X/SApoyo en infraestructura S S S S X S S/XContinúa con apoyo de programa Comcafé Comcafé Comcafé Comcafé Gob.Est. GE/SPago de empleados 2 160 1 600 1 900 2 160 2 160 1 900 2 160Ha pagado asesoría profesional S S X S X S XAsesoría y Capacitación después del arranque X X X X X X XEmpresa principal fuente ingreso X X X X X X XLas ganancias invirtió en empresa S X X X X X XGanancias destinó al ahorro X X X X S X X

Cuadro 2. Comparativo de las micro y pequeñas empresas agropecuarias más sobresalientes.Table 2. Comparative of outstanding micro and small agricultural enterprises

()*= Núm. de orden en base de datos; ()**= café de temporal, rosas en invernadero; ME= microempresa PE= pequeña empresa; X= factor presente; S= factor ausente; SMP= siempre; CA= café; FL= flores; GE= Gobierno del Estado.



pagan su asistencia técnica. En ambos casos, la empresa es la principal fuente de ingresos, invierten sus ganancias en la empresa. La empresa que cultiva rosas destina una pequeña parte para el ahorro.

Conclusiones

El rango de edades de los dueños de las empresas es muy amplio, similar ocurre con la escolaridad esto no ha sido limitante para la creación de empresas.

El capital requerido para la puesta en marcha de una micro o pequeña empresa es variable, depende de la naturaleza de la misma y volumen de producción.

La empresa es la principal fuente de ingresos. Los principales beneficios, han mejorado los ingresos, fuente de empleo para la familia, se refleja en una mejor alimentación para la familia, salud, vivienda, vestido y educación para los hijos.

Las micro empresas más exitosas tienen más de 25 años operando, se dedican al cultivo de café, obtienen ganancias anuales superior a $175 000.

Las pequeñas empresas más exitosas tienen más de 15 años operando, se dedican al cultivo de rosas en invernadero o al café, obtienen ganancias superiores a $360 000.

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Morelos A-08: cultivar de arroz de grano aromático para el estado de Morelos*

Morelos A-08: rice variety of aromatic grain for the state of Morelos

Jorge Salcedo Aceves1 y Edwin Javier Barrios Gómez1§

1Campo Experimental de Zacatepec- INIFAP. Carretera Zacatepec- Galeana, km 0.5. S/N. Col. IMMS, C. P. 62780, Zacatepec, Morelos. Tel: 01 734 3430230. Ext. 121. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: febrero de 2013


Resumen

La influencia de los países asiáticos en los hábitos de la alimentación de los consumidores de arroz en México está ocasionando que actualmente exista una demanda de arroces blancos convencionales, dentro de los cuales se encuentran los aromáticos. Actualmente 100% del arroz aromático que se consume en nuestro país es importado principalmente de los Estados Unidos de América, y su valor en el mercado es de dos a tres veces mayor al del arroz Morelos lo cual ofrece la calidad de explotar este nicho de mercado. En 1992 el Programa de Arroz del Campo Experimental de Zacatepec, Morelos del INIFAP, inicio el desarrollo de variedades de grano aromático “calidad Morelos” con la finalidad de mejorar los ingresos de los productores e industriales del arroz de esta entidad. De ésta forma, se obtuvo la variedad Morelos A-08, la cual se recomienda para su establecimiento en siembra directa, esta permitirá un ahorro de 20 a 30% en los costos de producción del cultivo en comparación con el sistema de trasplante. Debido a que la planta es de porte bajo, se reduce el acame y se facilita la cosecha mecanizada; además, que el aroma que desprende el grano es un valor agregado que presenta una ventaja en determinados nichos de mercados que actualmente están siendo aprovechados por arroces de importación. Este material tiene un rendimiento promedio de 8.5 t ha-1, es moderadamente resistente a la enfermedad causada por el hongo Magnaporthe grisea;

Abstract

The influence of Asian countries in the feeding habits of consumers of rice in Mexico is causing that currently there is a demand for conventional white rice, within which, are the aromatics. Currently 100% of aromatic rice consumed in the country is imported mainly from the United States, and its market value is two to three times higher to the Morelos rice which offers the quality to exploit this niche market. In 1992 the Rice Program from the Experimental Field of Zacatepec, Morelos from INIFAP, start developing varieties of aromatic grain "Morelos quality" in order to improve the income of rice producers and manufacturers of this entity. In this way, was obtained the variety Morelos A-08, which is recommended for its establishment in direct seeding, this will allow a saving of 20-30% in crop production costs compared with the transplant system. Because the plant is short, reduces lodging and facilitates mechanized harvest; in addition, the aroma that grain releases is an added value that has an advantage in given niche markets that are currently being used by rice import. This material has an average yield of 8.5 t ha-1, is moderately resistant to the disease caused by the fungus Magnaporthe grisea; erect growth, height of 110 cm, resistant to lodging; yield in the industry is 60% whole polished grain, preserves rice quality Morelos, grain

Jorge Salcedo Aceves y Edwin Javier Barrios Gómez964 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Vol.4 Núm.6 14 de agosto - 27 de septiembre, 2013

hábito de crecimiento erecto, altura de 110 cm, resistente al acame; rendimiento en la industria es 60% de grano pulido entero, conserva la calidad del arroz Morelos, la forma de su grano es alargado con menos de 20% de centro blanco y al momento de cocinarse desprende un aroma agradable que lo hace más apetecible a los consumidores.

Palabras clave: Oriza sativa L., arroz aromático, calidad Morelos.

Origen

La variedad Morelos A-08, es un genotipo de arroz obtenido por el método de selección genealógica. En 1992 se realizó el cruzamiento doble entre los progenitores: CT 6749-36-3-2-3-4-M-2/LP 35-86//CT 6549-44-5-5-M-5-M-4/H278-24-1-2-2.

La línea LP 35-86, fue obtenida por el programa de Mejoramiento Genético Arroz subespecie “Indica” es paja intermedia, tolerantes al acame y a la enfermedad M. grisea, grano tipo Morelos de buena calidad industrial y culinaria. Los progenitores CT 6749-36-3-2-3-4-M-2 y CT 6549-44-5-5-M-5-M-4 fueron incluidos en el Vivero del Programa Internacional de pruebas de arroz para América latina (IRTP), introducido de Colombia en 1991, son de crecimiento compacto, tolerantes al acame y a la enfermedad “quema de arroz” causada por M. grisea. La línea H 278-24-1-2-2, es un material de grano aromático que fue seleccionado de una población F2, proveniente de la Universidad de Río de la Plata en Argentina e introducida a México en 1989.

El objetivo de la hibridación fue obtener líneas con mejores características agronómicas e industriales que se adapten favorablemente a las regiones arroceras del estado de Morelos y buena respuesta al sistema de cultivo de siembra directa con riego. En 1993 se sembraron los granos provenientes del cruzamiento C234Za92, para la obtención de la primera generación filial F1. Entre los años 1994 al 2000 se realizaron siete ciclos de selección para formar la línea uniforme CAEZ 234-1111111-92, la cual en el año 2001 fue evaluada en pruebas preliminares de rendimiento; en el año 2002, 2003 y 2004 fue evaluada para rendimiento en Zacatepec y Cuautla, y se determinó la calidad industrial y culinaria de grano, así como su resistencia a enfermedades.

shape is elongated with less than 20% white center and when cooked releases a pleasant aroma that makes it more palatable to consumers.

Key words: Oryza sativa L., aromatic rice, quality Morelos.

Origin

The variety Morelos A-08 is a rice genotype obtained by the method of pedigree selection. In 1992 there was a double crossing between parents: CT 6749-36-3-2-3-4-M-2/LP 35-86 / / CT 6549-44-5-5-M-5-M-4 / H278-24-1-2-2.

The line LP 35-86 was obtained by the Rice subspecies "Indica" Breeding Program. is intermediate straw, tolerant to lodging and disease M. grisea, Morelos grain type has a good industry and culinary quality. Parents CT 6749-36-3-2-3-4-M-2 and CT 6549-44-5-5-M-5-M-4 were included in the nursery of the International Rice Program for Rice testing for Latin America (IRTP), introduced from Colombia in 1991, are of compact growth, tolerant to lodging and disease "rice burning" caused by M. grisea. The H 278-24-1-2-2 line is an aromatic grain material that was selected from a F2 population from the University of Río de la Plata in Argentina and introduced to Mexico in 1989.

The objective of hybridization was to obtain lines with better agronomic and industrial traits that adapt favorably to rice growing regions from the state of Morelos and good response to direct seeding system under irrigation. In 1993 were planted the grains C234Za92 from the crossing, obtaining the first filial generation F1. From 1994 to 2000, seven cycles of selection were made to form the Caez 234-1111111-92 uniform line, which in 2001 was evaluated in preliminary yield trials; in 2002, 2003 and 2004 were evaluated for yield in Zacatepec and Cuautla, and was determined the industrial and culinary quality of grain, as its resistance to disease.

Seedling

Seedling height at 10 days after seeding is 6.5 cm; length of the mesocotyl is 1.2 mm at seven days after seed germination in the dark, coleoptile length at seven days after seed germination in darkness is 22.5 mm.

Morelos A-08: cultivar de arroz de grano aromático para el estado de Morelos 965

Plántula

La altura de plántula a los 10 días después de la siembra es de 6.5 cm, la longitud del mesocótilo es de 1.2 mm a los siete días de germinadas las semillas en la oscuridad, la longitud del coleóptilo a los siete días de germinadas las semillas en la oscuridad es de 22.5 mm.

Tallo

El color predominante del nudo es verde, el entrenudo es de color dorado, tiene mediana habilidad de amacollamiento y su crecimiento es erecto.

Hojas

Las hojas son poco pubescente, de una longitud de 43 cm, con ancho de 1.6 cm, su color son de color verde obscuro, la hoja bandera es predominantemente erecta, la longitud de la lígula es de 1.9 mm en promedio, de color amarillo claro y hendida y con aurículas predominantemente medianas.

Floración

Inflorescencia

La inflorescencia tiene parcialmente o totalmente cubiertas con vello corto, el estigma es sin color, los días a la antesis es de 97 días después de la siembra.

Madurez

Características de planta adulta

Los días a madurez de la variedad Morelos A-08 es de 130 días después de la siembra, con tallos de una altura de 110 cm, con resistencia al acame, con longevidad foliar tardía, la excersión de la panícula es moderadamente emergida (5 cm) y longitud de panícula de 25 cm; lo que la hace diferente a la variedad Morelos A-98 que tiene una longitud de panícula de 29 cm, la excersión de la panícula es moderadamente emergida (5 cm) y una altura 140 cm que se clasifica una planta intermedia, lo que no la hace resistente al acame (Salcedo, 1998). La Morelos A-08 tiene la espiguilla ausente de aristado y la relación grano/paja es 1.3. La longitud de la semilla es de 11.2 mm, la anchura de la semilla es de 3.2 mm, el espesor es de 2.2 mm y el peso de mil semillas de 41.3 g.

Stem

The predominant color of the node is green, the internode color is golden, has medium tillering ability and growth is erect.

Leaves

The leaves are slightly pubescent, with a length of 43 cm, width 1.6 cm, its color is dark green, the flag leaf is predominantly erect, and the length of the ligule is 1.9 mm on average, light yellow, cleft and predominantly medium auricle.

Flowering

Inflorescence

The inflorescence is partially or completely covered with short hairs, stigma is colorless, anthesis days is 97 days after seeding.

Maturity

Characteristics of adult plant

Days to maturity of Morelos A-08 is 130 days after sowing, with stem height of 110 cm, lodging resistance, with late leaf longevity, the exertion of panicle is moderately emerged (5 cm ) and panicle length of 25 cm; what makes it different from Morelos a-98 is that has a panicle length of 29 cm, the exertion of the panicle is moderately emerged (5 cm) and height of 140 cm that classifies as intermediate plant, which does not make it resistant to lodging (Salcedo, 1998). Morelos A-08 is absent of awns in the spikelet and the grain / straw relationship is 1.3. Seed length is 11.2 mm, width of 3.2 mm, thickness of 2.2 mm and thousand grain weights of 41.3 g.

Grain quality characteristics

Husked or brown rice has a length of 7.6 mm, predominantly brown colored, with fragrant aroma. Polished rice has an amylose content of 25%, translucent endosperm, soft center predominantly greater to 15%, with a thousand grain weight of 28 g and a percentage of polished rice of 60% and intermediate gelling temperature. Milling and culinary quality characteristics of Morelos A-98 and Morelos A-08 are shown in Table 1.


Características de calidad del grano

El arroz descascarado o integral tiene una longitud de 7.6 mm, con color predominantemente marrón claro, con aroma oloroso. El arroz pulido tiene un contenido de amilosa de 25%, con endospermo traslucido, con centro blando predominante mayor a 15%, con un peso de mil granos de 28 g y un porcentaje de arroz pulido de 60%, y temperatura de gelatización intermedia. Las características de calidad molinera y culinaria de las variedades Morelos A-98 y Morelos A-08 se muestran en el Cuadro 1.

Adaptación y rendimiento

Los resultados obtenidos en los ensayos rendimiento indican que la variedad Morelos A-08 presenta buenas respuestas en las áreas productoras de arroz del estado Morelos; sin embargo, esta variedad no tiene tan altos rendimientos como las variedades Morelos A-92 (Salcedo, 1992), Morelos A-98 (Salcedo, 1998) y Morelos A-2010 (Salcedo y Barrios, 2012) que en promedio pueden tener rendimientos comerciales por arriba de 10 t ha-1. Esto ha sido reportado por otros investigadores, donde mencionan que las variedades de arroz aromático normalmente producen espiguillas enormes con bajo peso de los granos, que resultan en un bajo rendimiento debido al tipo tradicional de la planta, poco amacolle, con bajo peso de los granos pero enormes espiguillas (Shahidullah et al., 2010).

La densidad de los granos normalmente es más alta para granos más grandes, pero, también depende del llenado de los granos (Yamamoto et al., 1991). El número de panojas por unidad de área es el componente más importante del rendimiento del arroz y es responsable de 89% de la variación en el rendimiento (; Yoshida et al., 1972; Miller et al., 1991).

Bajo condiciones de siembra directa esta variedad presenta excelente respuesta a las condiciones ambientales de las zonas “alta” (1 000-1 400 msnm) y “baja” (800-1 000 msnm) de Morelos. Puede responder favorablemente al sur del estado de México, Puebla, Michoacán, Jalisco y Norte de Guerrero (Montaña) al igual que la variedad Morelos A-98 y Morelos A-2010. El rendimiento experimental de esta variedad, en comparación con Morelos A-98 en el año 2002 se muestra en el Cuadro 2.

Adaptation and yield

The results obtained in the yield trials indicate that the variety Morelos A-08 has good responses in rice growing areas from the Morelos state, however, this variety does not have high yields as varieties Morelos A-92 (Salcedo, 1992) , Morelos A-98 (Salcedo, 1998) and Morelos A-2010 (Salcedo and Barrios, 2012) that on average may have commercial yields above 10 t ha-1. This has been reported by other researchers, which mentioned that the aromatic rice varieties usually produce huge spikelets of low grain weight, resulting in a low yield due to the traditional type of the plant, low tillering, low grain weight but huge spikelets (Shahidullah et al., 2010).

Grain density is usually higher for larger grains, but also depends on grain filling (Yamamoto et al., 1991). The number of panicles per unit area is the main component of yield from rice and is responsible for 89% of the variation in yield (Yoshida et al., 1972, Miller et al., 1991).

Under direct seeding this variety has excellent response to environmental conditions of ‘high’ (1 000-1 400 masl) and "low" (800-1 000 masl) areas of Morelos. It may respond favorably to southern states of Mexico, Puebla, Michoacán, Jalisco and North of Guerrero (Mountain) as well as variety Morelos A-98 and Morelos A-2010. The experimental yield of this variety, in comparison with Morelos A-98 in 2002 is shown in Table 2.

Características Morelos A-98 Morelos A-08Arroz moreno (%)Arroz pulido (%)Arroz entero (%)Arroz mediano grano (%)Centro blanco (%)Largo (mm)Forma AmilosaÁlcaliConsistencia del gelCalidad culinaria

7870577

>207 a 7.4Ancha

25Intermedio

MediaBuena

7872606

>157 a 7.6Ancha

25Intermedio

MediaBuena

Cuadro 1. Características de la calidad molinera y culinaria de las variedades Morelos A-98 y Morelos A-08.

Table 1. Milling and culinary quality characteristics of Morelos A-98 and Morelos A-08.

Morelos A-08: cultivar de arroz de grano aromático para el estado de Morelos 967

La variedad Morelos A-08 por tener progenitores de paja corta la hace tolerante al acame al igual que la variedad Morelos A-2010, pero diferente de las variedades Morelos A-92 y Morelos A-98, algunas características que la diferencian con la variedad Morelos A-98 se muestran en el Cuadro 3.

Disponibilidad de semilla

Semilla categoría básica de la variedad Morelos A-08 está disponible para todos los productores en el Campo Experimental Zacatepec, Morelos, en cantidades limitadas, si fuera el caso de necesitar volúmenes grandes es necesario hacer la solicitud un año antes para poder incrementarla.

Conclusiones

Se obtuvo una nueva variedad diferenciada, de paja corta y de alto rendimiento, con las mismas características de las variedades Tipo Morelos. Los resultados obtenidos en los

The variety Morelos A-08, to have short straw parents, makes it, tolerant to lodging as variety Morelos A-2010, but different from varieties Morelos A-92 and Morelos A-98, some traits that differentiated it from variety Morelos A-98 are shown in Table 3.

Availability of seed

Basic category seed of variety Morelos A-08 is available to all producers in the Experimental Field of Zacatepec, Morelos, in limited quantities, if needed for large volumes it is necessary to apply a year before to increase it.

Conclusions

A new differentiated variety of short straw and high yield was obtained, with the same characteristics of the varieties Morelos Type. The results obtained in

Localidad Morelos A-08(t ha-1)

Morelos A-98(t ha-1)

2002 2003 2004 2002 2003 2004Cuautla 8.70 8.93 8.07 9.60 9.94 11.34Zacatepec 8.13 8.65 8.31 12.04 11.44 12.04Media 8.42 8.79 8.19 10.82 10.69 11.69

Cuadro 2. Rendimiento experimental en kg ha-1 de las variedades Morelos A-98 y Morelos A-08 en dos localidades del estado de Morelos. Ciclo primavera-verano, 2002.

Table 2. Experimental yield in kg ha-1 of varieties Morelos A-98 and Morelos A-08 at two locations in the state of Morelos. Spring-summer, 2002.

Características Morelos A-98 Morelos A-08Hábito de crecimientoAltura de planta (cm)Floración (días)Madurez (días)Resistencia al acameRespuesta al M. griseaHabilidad de amacollamientoTipo de granoDesgraneEstabilidad

Intermedio130142178

Moderadamente fuerteModeradamente resistente

BuenaAlargado grande

FácilBuena respuesta en todos los habientes

Erecto11097130

FuerteModeradamente resistente

MedianaAlargado grande

ResistenteBuena respuesta en todos los ambientes

Cuadro 3. Características agronómicas de las variedades Morelos A-98 y Morelos A-08.Table 3. Agronomic characteristics of varieties Morelos A-98 and Morelos A-08.


ensayos de rendimiento indican que la variedad Morelos A-08 presenta buena respuesta en las áreas productoras de arroz en el estado Morelos.

Agradecimientos

Los autores agradecen el apoyo financiero proporcionado por la Fundación Produce Morelos A. C. al cultivo del arroz en Morelos y al Programa de Arroz del Campo Experimental Zacatepec del INIFAP.

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the yield trials indicate that variety Morelos A-08 has a good response in rice-producing areas in the state of Morelos.

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INSTRUCCIONES PARA AUTORES(AS)

La Revista Mexicana en Ciencias Agrícolas (REMEXCA), ofrece a los investigadores(as) en ciencias agrícolas y áreas afines, un medio para publicar los resultados de las investigaciones. Se aceptarán escritos de investigación teórica o experimental, en los formatos de artículo científico, nota de investigación, ensayo y descripción de cultivares. Cada documento será arbitrado y editado por un grupo de expertos(as) designados por el Comité Editorial; sólo se aceptan escritos originales e inéditos en español o inglés y que no estén propuestos en otras revistas.

Las contribuciones a publicarse en la REMEXCA, deberán estar escritas a doble espacio (incluidos cuadros y figuras) y usando times new roman paso 11 en todo el manuscrito, con márgenes de 2.5 cm en los cuatro lados. Las cuartillas estarán numeradas en la esquina inferior derecha y numerar los renglones iniciando con 1 en cada página. Los apartados: resumen, introducción, materiales y métodos, resultados, discusión, conclusiones, agradecimientos y literatura citada, deberán escribirse en mayúsculas y negritas alineadas a la izquierda.

Artículo científico. Escrito original e inédito que se fundamenta en resultados de investigaciones, en los que se ha estudiado la interacción de dos o más tratamientos en varios experimentos, localidades y años para obtener conclusiones válidas. Los artículos deberán tener una extensión máxima de 20 cuartillas (incluidos cuadros y figuras) y contener los siguientes apartados: 1) título; 2) autores(as); 3) institución de trabajo de autores(as); 4) dirección de los autores(as) para correspondencia y correo electrónico; 5) resumen; 6) palabras clave; 7) introducción; 8) materiales y métodos; 9) resultados y discusión; 10) conclusiones y 11) literatura citada.

Nota de investigación. Escrito que contiene resultados preliminares y transcendentes que el autor(a) desea publicar antes de concluir su investigación; su extensión es de ocho cuartillas (incluidos cuadros y figuras); contiene los mismos apartados que un artículo científico, pero los incisos 7 al 9 se escribe en texto consecutivo; es decir, sin el título del apartado.

Ensayo. Escrito recapitulativo generado del análisis de temas importantes y de actualidad para la comunidad científica, en donde el autor(a) expresa su opinión y establece sus conclusiones sobre el tema tratado; deberá tener una extensión máxima de 20 cuartillas (incluidos cuadros y figuras). Contiene los apartados 1 al 6, 10 y 11 del artículo científico. El desarrollo del contenido del ensayo se trata en apartados de acuerdo al tema, de cuya discusión se generan conclusiones.

Descripción de cultivares. Escrito hecho con la finalidad de proporcionar a la comunidad científica, el origen y las características de la nueva variedad, clon, híbrido, etc; con extensión máxima de ocho cuartillas (incluidos cuadros y figuras), contiene los apartados 1 al 6 y 11 del artículo científico. Las descripciones de cultivares es en texto consecutivo, con información relevante sobre la importancia del cultivar, origen, genealogía, método de obtención, características fenotípicas y agronómicas (condiciones climáticas, tipo de suelo, resistencia a plagas, enfermedades y rendimiento), características de calidad (comercial, industrial, nutrimental, etc) y disponibilidad de la semilla.

Formato del escrito

Título. Debe aportar una idea clara y precisa del escrito, utilizando 13 palabras como máximo; debe ir en mayúsculas y negritas, centrado en la parte superior.

Autores(as). Incluir un máximo de seis autores, los nombres deberán presentarse completos (nombres y dos apellidos). Justificados inmediatamente debajo del título, sin grados académicos y sin cargos laborales; al final de cada nombre se colocará índices numéricos y se hará referencia a estos, inmediatamente debajo de los autores(as); en donde, llevará el nombre de la institución al que pertenece y domicilio oficial de cada autor(a); incluyendo código postal, número telefónico y correos electrónicos; e indicar el autor(a) para correspondencia.

Resumen y abstract. Presentar una síntesis de 250 palabras como máximo, que contenga lo siguiente: justificación, objetivos, lugar y año en que se realizó la investigación, breve descripción de los materiales y métodos utilizados, resultados, y conclusiones; el texto se escribe en forma consecutiva.

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Formas de citar la literatura

Artículos en publicaciones periódicas. Las citas se deben colocar en orden alfabético, si un autor(a) principal aparece en varios artículos de un mismo año, se diferencia con letras a, b, c, etc. 1) escribir completo el primer apellido con coma y la inicial(es) de los nombres de pila con punto. Para separar dos autores(as) se utiliza la conjunción <y> o su equivalente en el idioma en que está escrita la obra. Cuando son más de dos autores(as), se separan con punto y coma, entre el penúltimo y el último autor(a) se usa la conjunción <y> o su equivalente. Si es una organización, colocar el nombre completo y entre paréntesis su sigla; 2) año de publicación punto; 3) título del artículo punto; 4) país donde se edita punto, nombre de la revista punto y 5) número de revista y volumen entre paréntesis dos puntos, número de la página inicial y final del artículo, separados por un guión (i. e. 8(43):763-775).

Publicaciones seriales y libros. 1) autor(es), igual que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título de la obra punto. 4) si es traducción (indicar número de edición e idioma, nombre del traductor(a) punto; 5) nombre de la editorial punto; 6) número de la edición punto; 7) lugar donde se publicó la obra (ciudad, estado, país) punto; 8) para folleto, serie o colección colocar el nombre y número punto y 9) número total de páginas (i. e. 150 p.) o páginas consultadas (i. e. 30-45 pp.).

Artículos, capítulos o resúmenes en obras colectivas (libros, compendios, memorias, etc). 1) autor(es), igual que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título del artículo, capítulo o memoria punto; 4) expresión latina In: 5) titulo de la obra colectiva punto; 6) editor(es), compilador(es) o coordinador(es) de la obra colectiva [se anotan igual que el autor(es) del artículo] punto, se coloca entre paréntesis la abreviatura (ed. o eds.), (comp. o comps.) o (coord. o coords.), según sea el caso punto; 7) si es traducción (igual que para publicaciones seriadas y libros); 8) número de la edición punto; 9) nombre de la editorial punto; 10) lugar donde se publicó (ciudad, estado, país) punto y 11) páginas que comprende el artículo, ligadas por un guión y colocar pp minúscula (i. e. 15-35 pp.).

Envío de los artículos a:

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. Correo electrónico: [email protected]. Costo de suscripción anual $ 1 500.00 (8 publicaciones). Precio de venta por publicación $ 200.00 (más costo de envío).

INSTRUCTIONS FOR AUTHORS

The Mexican Journal in Agricultural Sciences (REMEXCA), offers to the investigators in agricultural sciences and compatible areas, means to publish the results of the investigations. Writings of theoretical and experimental investigation will be accepted, in the formats of scientific article, notice of investigation, essay and cultivar description. Each document shall be arbitrated and edited by a group of experts designated by the Publishing Committee; accepting only original and unpublished writings in Spanish or English and that are not offered in other journals.

The contributions to publish themselves in the REMEXCA, must be written in double-space (including tables and figures) and using “times new roman” size 11 in all the manuscript, with margins in the four flanks of 2.5 cm. All the pages must be numbered in the right inferior corner and numbering the lines initiating with 1 in each page. The sections: abstract, introduction, materials and methods, results, discussion, conclusions, acknowledgments and mentioned literature, must be in upper case and bold left aligned.

Scientific article. Original and unpublished writing which is based on researching results, in which the interaction of two or more treatments in several experiments, locations through many years to draw valid conclusions have been studied. Articles should not exceed a maximum of 20 pages (including tables and figures) and contain the following sections: 1) title, 2) author(s), 3) working institution of the author(s), 4) address of the author(s) for correspondence and e-mail; 5) abstract; 6) key words; 7) introduction; 8) materials and methods; 9) results and discussion; 10) conclusions and 11) cited literature.

Notice of investigation. Writing that contains transcendental preliminary results that the author wishes to publish before concluding its investigation; its extension of eight pages (including tables and figures); it contains the same sections that a scientific article, but interjections 7 to 9 are written in consecutive text; that is to say, without the title of the section.

Essay. Generated summarized writing of the analysis of important subjects and the present time for the scientific community, where the author expresses its opinion and settles down its conclusions on the treated subject; pages must have a maximum extension of 20 (including tables and figures). It contains sections 1 to 6, 10 and 11 of the scientific article. The development of the content of the essay is

questioned in sections according to the topic, through this discussion conclusions or concluding remarks should be generated.

Cultivar description. Writing made in order to provide the scientific community, the origin and the characteristics of the new variety, clone, hybrid, etc; with a maximum extensions of eight pages (including tables and figures), contains sections 1 to 6 and 11 of the scientific article. The descriptions of cultivars is in consecutive text, with relevant information about the importance of cultivar, origin, genealogy, obtaining method, agronomic and phonotypical characteristics (climatic conditions, soil type, resistance to pests, diseases and yield), quality characteristics (commercial, industrial, nutritional, etc) and availability of seed.

Writing format

Title. It should provide a clear and precise idea of the writing, using 13 words or less, must be in capital bold letters, centered on the top.

Authors. To include six authors or less, full names must be submitted (name, surname and last name). Justified, immediately underneath the title, without academic degrees and labor positions; at the end of each name it must be placed numerical indices and correspondence to these shall appear, immediately below the authors; bearing, the name of the institution to which it belongs and official address of each author; including zip code, telephone number and e-mails; and indicate the author for correspondence.

Abstract and resumen. Submit a summary of 250 words or less, containing the following: justification, objectives, location and year that the research was conducted, a brief description of the materials and methods, results and conclusions, the text must be written in consecutive form.

Key words and palabras clave. It was written after the abstract which serve to include the scientific article in indexes and information systems. Choose three or four words and not include words used in the title. Scientific names of species mentioned in the abstract must be register as key words and palabras clave.

Introduction. Its content must be related to the specific subject and the purpose of the investigation; it indicates the issues and importance of the investigation, the bibliographical antecedents that substantiate the hypothesis and its objectives.

Materials and methods. It includes the description of the experimental site, materials, equipment, methods, techniques and experimental designs used in research.

Results and discussion. To present/display the results obtained in the investigation and indicate similarities or divergences with those reported in other published investigations. In the discussion it must be emphasize the relation cause-effect derived from the analysis.

Conclusions. Drawing conclusions from the relevant results relating to the objectives and working hypotheses.

Cited literature. Preferably include recent citations of scientific papers in recognized journals, do not include conference proceedings, theses, internal reports, website, etc. All citations mentioned in the text should appear in the literature cited.

General observations

In the original document, the figures and the pictures must use the units of the International System (SI). Also, include the files of the figures separately in the original program which was created or made in such a way that allows, if necessary to make changes, in case of including photographs, these should be originals, scanner in resolution high and send the electronic file separately. The title of the figures is capitalized and lower case, bold; in bar and pie graphs, filling using clearly contrasting textures; for line graphs use different symbols.

The title of the tables, must be capitalized and lower case, bold; tables should not exceed one page, or closed with vertical lines; only three horizontal lines are accepted, the head of columns are between the first two lines and the third serves to complete the table; moreover, must be numbered progressively according to the cited text and contain the information needed to be easy to understand. The information contained in tables may not be duplicated in the figures and vice versa, and in both cases include statistical comparisons.

Literature references at the beginning or middle of the text use the surname(s) and year of publication in brackets, for example, Vollebregt (2010) or Whitelam and Franklin (2012) if there are two authors(as). If the reference is at the end of the text, put in brackets the name(s) coma and the year, eg (Vollebregt, 2010) or (Whitelam and Franklin, 2012). If the cited publication has more than two authors, write the surname of the leading author, followed by “et al.” and year of publication.

Literature citation

Articles in journals. Citations should be placed in alphabetical order, if a leading author appears in several articles of the same year, it differs with letters a, b, c, etc.1) Write the surname complete with a comma and initial(s) of the names with a dot. To separate two authors the “and” conjunction is used or its equivalent in the language the work it is written on. When more than two authors, are separated by a dot and coma, between the penultimate and the last author a “and” conjunction it is used or it’s equivalent. If it is an organization, put the full name and the acronym in brackets; 2) Year of publication dot; 3) title of the article dot; 4) country where it was edited dot, journal name dot and 5) journal number and volume number in parentheses two dots, number of the first and last page of the article, separated by a hyphen (ie 8 (43):763-775).

Serial publications and books. 1) author(s), just as for articles; 2) year of publication dot; 3) title of the work dot. 4) if it is translation ( indicate number of edition and language of which it was translated and the name of the translator dot; 5) publisher name dot; 6) number of edition dot; 7) place where the work was published (city, state, country) dot; 8) for pamphlet, series or collection to place the name and number dot and 9) total number of pages (i. e. 150 p.) or various pages (i. e. 30-45 pp.).

Articles, chapters or abstracts in collective works (books, abstracts, reports, etc). 1) author(s), just as for articles; 2) year of publication dot; 3) title of the article, chapter or memory dot; 4) Latin expression In two dots; 5) title of the collective work dot; 6) publisher(s), compiler(s) or coordinating(s) of the collective work [written just like the author(s) of the article] dot, at the end of this, the abbreviation is placed between parenthesis (ed. or eds.), (comp. or comps.) or (cord. or cords.), according to is the case dot; 7) if it is a translation (just as for serial publications and books); 8) number of the edition dot; 9) publisher name dot; 10) place where it was published (city, state, country) and 11) pages that includes the article, placed by a hyphen and lowercase pp (i. e. 15-35 pp.).

Submitting articles to:

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. E-mail: [email protected]. Cost of annual subscription $ 127.00 dollars (8 issues). Price per issue $ 20.00 dollars (plus shipping).

Mandato:

A través de la generación de conocimientos científicos y de innovación tecnológica agropecuaria y forestal como respuesta a las demandas y necesidades de las cadenas agroindustriales y de los diferentes tipo de productores, contribuir al desarrollo rural sustentable mejorando la competitividad y manteniendo la base de recursos naturales, mediante un trabajo participativo y corresponsable con otras instituciones y organizaciones públicas y privadas asociadas al campo mexicano.

Misión:

Generar conocimientos científicos e innovaciones tecnológicas y promover su trasferencia, considerando un enfoque que integre desde el productor primario hasta el consumidor final, para contribuir al desarrollo productivo, competitivo y sustentable del sector forestal, agrícola y pecuario en beneficio de la sociedad.

Visión:

El instituto se visualiza a mediano plazo como una institución de excelencia científica y tecnológica, dotada de personal altamente capacitado y motivado; con infraestructura, herramientas de vanguardia y administración moderna y autónoma; con liderazgo y reconocimiento nacional e internacional por su alta capacidad de respuesta a las demandas de conocimientos, innovaciones tecnológicas, servicios y formación de recursos humanos en beneficio del sector forestal, agrícola y pecuario, así como de la sociedad en general.

Retos:

Aportar tecnologías al campo para:

● Mejorar la productividad y rentabilidad

● Dar valor agregado a la producción

● Contribuir al desarrollo sostenible

Atiende a todo el país a través de:

8 Centros de Investigación Regional (CIR’S)

5 Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria (CENID’S)

38 Campos Experimentales (CE)

Dirección física:

Progreso 5, Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, Distrito Federal, México. C. P. 04010

Para más información visite: http://www.inifap.gob.mx/otros-sitios/revistas-cientificas.htm.

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Visite nuestro sitio de internet:

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REMEXCA

vol. 4 núm. 6 - inifap

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