Centro Agrícola

Cultivation management of common bean and its effect on the suppressive potential of brown calcareous soils on Rhizoctonia solani

RESUMEN Para evaluar el efecto del manejo en el poder supresivo de los suelos Pardos mullidos medianamente lavados sobre la longitud de la lesión causada por Rhizoctonia solani Kühn en el cultivo del frijol se realizó este experimento en condiciones semicontroladas. El diseño empleado fue completamente aleatorizado con dos tipos de fertilización (urea: 225 kg ha-1 y compost: 7 t ha-1) y suelos de dos campos con manejos agrícolas diferentes (convencional y orgánico). Los suelos se utilizaron en estado natural y esterilizado mediante autoclaveado y 4 réplicas por tratamiento. El cultivar de frijol seleccionado fue CC 25-9N y la cepa de R. solani fue la AG-4-HGCuLT-Rs-36. La longitud de la lesión fue superior en los suelos no esterilizados del manejo convenional. El tipo de fertilización empleada en este estudio no influyó en los resultados obtenidos. El análisis de regresión múltiple demostró que la longitud de la lesión disminuirá por incrementos en la permeabilidad y el contenido de materia orgánica en ambos manejos, mientras que en el convencional también lo hará por aumentos en el pH-KCl. Además, la longitud de la lesión mostró regresiones simples significativas para ambos manejos con agregados estables y pH-KCl, pero con el contenido de materia orgánica solo es significativa para el manejo orgánico, mientras que en manejo convencional fueron significativas con permeabilidad y P Olsen. El suelo bajo manejo orgánico manifestó un potencial supresivo superior con menor longitud de la lesión y 28% de dependencia del estado de las propiedades del suelo evaluadas.

ABSTRACT For assessing the effect of management on the suppressive potential of the brown calcareous soils on the lesion length caused by Rhizoctonia solani Kühn in the bean crop it was conducted this experiment under semicontrolled conditions. It was used a complete random design with two types of fertilization (urea: 225 kg ha-1 and compost: 7 t ha-1) and soils from two fields with different agricultural management (conventional and organic). Soil were used in natural state and sterile through autoclaved and 4 replicates by treatment. The bean cultivar selected was CC 25-9N and the strain of R. solani was AG-4-HGCuLT-Rs-36. The lesion length was superior in the non-sterilized soils from the conventional management. Fertilization used in the studied did not influence on the obtained results. The multiple regression analysis demonstrated that the lesion leght will decrease by increments in permeability and organic matter content for both managements, but in the conventional will do the same by auments in pH-KCl. Besides, the lesion length showed significant simple regressions for both managements with stable aggregates and pH-KCl, but with the content of organic matter is significant only for the organic management, meanwhile in the conventional management were significant with permeability and P Olsen. The soil under organic management showed a higher suppressive potential with lower lesion length and 28 % of dependence of the evaluated soil properties status.

Physiological response of commercial cultivars of Phaseolus vulgaris in a medium washed brown soil

RESUMEN En el frijol común (Phaseolus vulgaris L.) se producen complejas interacciones entre el genotipo y los factores climáticos, edáficos y bióticos, por lo que es necesario estudiar la respuesta de diferentes cultivares. El objetivo del estudio fue determinar la respuesta fisiológica y productiva de cuatro cultivares comerciales en un suelo pardo mullido medianamente lavado. El experimento se desarrolló en la Empresa Agropecuaria “Valle del Yabú” del municipio de Santa Clara, Villa Clara, en época de siembra intermedia. Se utilizó semilla básica de los cultivares comerciales de frijol común: ‘Cuba C 25-9-R’, ‘Delicias-364̕, ‘CUFIG-110̕, ‘CIAP-24̕. Se realizaron siete evaluaciones durante el ciclo de 70 días del cultivo, a intervalos de 10 días, considerando los siguientes indicadores fisiológicos: masa seca, área foliar, tasa absoluta de crecimiento, tasa de asimilación neta, razón de área foliar, índice de cosecha y rendimiento agrícola. Todas las variables evaluadas en el cultivar ‘Cuba C 25-9-R’ alcanzaron valores significativamente superiores al resto de los cultivares. La masa seca, el área foliar y razón de área foliar por planta, presentaron un rápido crecimiento desde los 10 hasta los 40 días después de la germinación, momento en cual comenzaron a decrecer sus valores hasta la madurez fisiológica. La tasa absoluta de crecimiento mostró un incremento hasta los 30-40 días después de la germinación, momento a partir del cual toma valores negativos, mientras la Tasa de Asimilación Neta en el mismo periodo, presentó tendencia a disminuir. Todos los cultivares presentaron un alto índice de cosecha y rendimiento agrícola, alcanzando los mayores valores ‘Cuba C 25-9-R’.

ABSTRACT In common beans (Phaseolus vulgaris L.), complex interactions occur between the genotype and climatic, edaphic and biotic factors, for which it is necessary to study the response of the different cultivars. The objective of the study was to characterize the physiological response of four commercial cultivars in slightly leeched brownish greys soils and its intermediate sowing season. The experiments were carried out at the “Valle del Yabú” Agricultural Company in the municipality of Santa Clara, Villa Clara. Basic seeds of the commercial cultivars of common bean was used: ‘Cuba C 25-9-R’, ‘Delicias-364̕, ‘CUFIG-110̕, ‘CIAP-24̕. Seven evaluations were carried out during the 70-day crop cycle, at 10-day intervals, considering the following physiological indicators: dry mass, leaf area, absolute growth rate, net assimilation rate, leaf area ratio, harvest index and agricultural yield. All the variables evaluated in the cultivar ‘Cuba C 25-9-R’ reached significantly higher values than the rest of the cultivars. The dry mass, the leaf area and the ratio of leaf area per plant showed rapid growth from 10 to 40 days after germination, at which point their values began to decrease until reaching physiological maturity. The absolute growth rate showed an increase of 30-40 days after germination, at which point it portrayed negative values, while the Net Assimilation Rate in the same period showed a tendency to decrease. All the cultivars presented a high harvest index and agricultural yield, reaching the highest value ‘Cuba C 25-9-R’.

Effect of chitosan on the growth and productivity of Solanum lycopersicum

RESUMEN El quitosano es un biopolímero natural que se extrae de los exoesqueletos de los crustáceos, sin embargo, tiene diferentes aplicaciones a nivel industrial, en el campo agrícola se utiliza para mejorar la nutrición y el rendimiento de los cultivos, también para liberar a las plantas de estreses que son causados por el medio ambiente. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto del quitosano sobre el crecimiento y la productividad de Solanum lycopersicum L. Se emplearon cuatro tratamientos, que consistieron en tres dosis de quitosano (100, 500 y 1000 mg L-1) y un tratamiento control, donde las plantas se asperjaron a los 15 y 30 DDT, empleándose un diseño de bloques completamente al azar, con cuatro repeticiones. Se realizaron análisis de varianza y comparaciones independientes de medias Tukey. Los resultados evidencian que la dosis alta (1000 mg L-1) estimuló los valores altura de la planta, diámetro del tallo, número racimos/planta, número de frutos/planta, diámetro ecuatorial y polar de los frutos, peso del fruto, así como el rendimiento en plantas de tomate.

ABSTRACT Chitosan is a natural biopolymer that is extracted from the exoskeletons of crustaceans, however, it has different applications at an industrial level, in the agricultural field it is used to improve nutrition and crop yield, also to free plants from stresses that are caused by the environment. The objective of this research was to evaluate the effect of chitosan on the growth and productivity of Solanum lycopersicum L. Four treatments were used, which consisted of three doses of chitosan (100, 500 and 1000 mg L-1) and a control treatment, where the plants were sprayed at 15 and 30 DAT, using a completely randomized block design, with four repetitions. Analysis of variance and independent comparisons of Tukey means were performed. The results show that the high dose (1000 mg L-1) stimulated the values of plant height, stem diameter, number of bunches /plant, number of fruits / plant, equatorial and polar diameter of fruits, fruit weight, as well as the yield in tomato plants.

Phytochemical and antibacterial characterization of five weed species presents at the province of Matanzas, Cuba

RESUMEN El presente trabajo tuvo como objetivo determinar las características fitoquímicas y antibacterianas de extractos de hojas de cinco especies de plantas arvenses presentes en la localidad de Coliseo, provincia de Matanzas, Cuba. Las hojas de estas plantas se lavaron y secaron en una estufa a 45 °C y luego se pulverizaron. Se realizaron extracciones con etanol 90 % y agua por separado. Las mezclas se filtraron y concentraron. Se determinó la presencia de varias clases de metabolitos secundarios y se cuantificó el contenido de carbohidratos y proteínas solubles totales, azúcares reductores y fenoles totales. Se evaluó la actividad antibacteriana de los diferentes extractos etanólicos frente a cepas bacterianas Gram positivas y Gram negativas. Los datos se procesaron estadísticamente mediante el programa SPSS 15.0 para Windows y se realizó un ANOVA de clasificación simple y la Prueba de Rangos Múltiples de Tukey para la comparación entre las medias de los tratamientos (extractos). Como resultado de la caracterización fitoquímica se observó la presencia de terpenos, flavonoides, saponinas, esteroides, taninos, cumarinas y glucósidos cardiotónicos en extractos etanólicos y acuosos de las plantas evaluadas. Las mayores concentraciones de compuestos polifenólicos se observaron en Bidens pilosa y Euphorbia heterophylla. Los extractos etanólicos de Ageratum conyzoides, Bidens pilosa, Momordica charantia y Euphorbia heterophylla mostraron un efecto antibacteriano frente a Staphylococcus aureus y Proteus sp. Los resultados obtenidos sugieren el uso potencial de estas especies para el tratamiento clínico de enfermedades infecciosas, tanto en humanos como en animales, y constituyen además una fuente de compuestos bioactivos.

ABSTRACT The objective of the present work was to determine the phytochemical and antibacterial characteristics of leaf extracts of five weed species located in Coliseo, province of Matanzas, Cuba. The collected leaves were washed, dried at 45°C, then powdered. The extractions were carried out in ethanol 90 % and water. The presence of several secondary metabolites classes was determined and it was quantified the content of total soluble carbohydrates and proteins, reducing sugar and total polyphenols. The antibacterial activity of the ethanolic extracts was determined against Gram positive and negative strains. Data were statistically analyzed by using SPSS 15.0 over Windows. Simple ANOVA and Tukey´s Multiple Range Test were used for comparison among the media of the treatments (extracts). The phytochemical study showed terpenoids, flavonoids, saponins, steroids, tannins, coumarins and cardiac glycosides in both ethanolic and aqueous extracts of the analyzed plants. The highest content of polyphenolic compounds was observed in Bidens pilosa and Euphorbia heterophylla. The ethanolic extracts of Ageratum conyzoides, Bidens pilosa, Momordica charantia and Euphorbia heterophylla showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Proteus sp. The obtained results suggest a potential use of those species for the clinical treatment of infectious diseases in humans and animals as well and they represent sources of bioactive compounds.

Phytotechnology for the recovery of agroecosystems contaminated with metals heavy for industrial waste

RESUMEN La contaminación industrial de los suelos, con metales pesados afecta la inocuidad alimentaria, ambiental y por ende la salud humana, pues es una de las causas de cáncer. Sin embargo, existe un inventario florístico que reúne especies capaces de acumular en sus tejidos elevadas concentraciones de estos elementos sin mostrar signos de toxicidad, por lo tanto, pueden emplearse para mitigar este tipo de contaminación. El objetivo de este trabajo es proponer especies de plantas ruderales con fines fitorremediadores para mitigar la contaminación presente en un agroecosistema donde vierte desechos la Empresa de Cerámica Blanca “Adalberto Vidal”, en el municipio San José de las Lajas, Mayabeque. Se clasificó el suelo según las condicionales de contaminación existentes, se inventarió y clasificó la flora presente. El suelo estuvo Contaminado en Cu, Co, Zn y Pb. Se obtuvieron 79 especies botánicas, correspondientes a 34 familias reconocidas en la literatura como acumuladoras de metales pesados. Predomina Cynodon nlemfuensis Vanderhyrst (Poaceae) “Pasto estrella”. Además, en cantidad de especies predominaron las Gramíneas, Leguminosas y Asteráceas, lo que coincide a lo descrito en la literatura para las Formaciones Vegetales de Sabanas Antrópicas.

ABSTRACT Industrial contamination of soils with heavy metals affects food safety, the environment and therefore human health, as it is one of the causes of cancer. However, there is a floristic inventory that gathers species capable of accumulating high concentrations of these elements in their tissues without showing signs of toxicity, therefore they can be used to mitigate this type of contamination. The objective of this work is to propose ruderal plant species for phytoremediation purposes to mitigate the contamination present in an agroecosystem where the White Ceramic Company "Adalberto Vidal", in the municipality of San José de las Lajas, Mayabeque. The soil was classified according to the existing pollution conditions, existing flora was inventoried and classified. The soil was classified as Contaminated in Cu, Co, Zn and Pb and in need of urgent remediation due to the concentrations of Ni and Cu; 79 botanical species were obtained, corresponding to 34 families recognized in the literature as accumulators of heavy metals. Cynodon nlemfuensis Vanderhyrst (Poaceae) “Star grass” predominates. In addition, in number of species, Gramineae, Legumes and Asteraceae predominated, which coincides with what is described in literature for the Vegetal Formations of Anthropic Savannas.

Chemical and biological scarification in the emergence and growth of Clitoria ternatea

RESUMEN El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de la escarificación química y biológica en la emergencia y crecimiento de semillas de Clitoria ternatea L. Se utilizaron los siguientes tratamientos pregerminativos: imbibición en agua por 12 h, imbibición en ácido húmico por 12 h, imbibición en ácido húmico por 24 h, imbibición en agua a 80 °C por 5 minutos e imbibición en ácido sulfúrico al 90 % por 45 minutos. Se evaluaron las siguientes variables: porcentaje de emergencia a los 3, 6, 9 y 15 días después de la siembra, altura de las plantas (cm), a partir de los 30 hasta los 75 días después de la siembra, en este último día se empleó un muestreo destructivo y se evaluó la longitud de la raíz (cm), peso de la raíz y biomasa forrajera (g/planta). Se realizó un análisis de tejido en las hojas a los 30 y 75 días después de la siembra para determinar la concentración de macroelementos. Los datos se sometieron a un análisis de varianza y comparación de medias por Test de Tukey al nivel de significancia 0,05. Los resultados mostraron que cuando las semillas de C. ternatea son embebidas con ácidos húmicos durante 24 h, mejora la emergencia de las semillas, también en etapas de crecimiento incrementan significativamente la altura de las plantas, longitud de la raíz, peso de la raíz y parte aérea. Además, la concentración de macronutrientes en los tejidos foliares.

ABSTRACT The present study aimed to evaluate the effect of chemical and biological scarification on the emergence and growth of Clitoria ternatea L. seeds. The following pregerminative treatments were used: soak in water for 12 h, soak in humic acid for 12 h, soak in humic acid for 24 h, soak in water at 80 ° C for 5 minutes and soak in 90% sulfuric acid for 45 minutes. The following variables were evaluated: percentage of emergence at 3, 6, 9 and 15 days after sowing, plant height (cm), from 30 to 75 days after sowing, on this last day Destructive sampling was used and root length (cm), root weight and forage biomass (g/plant) were evaluated. A tissue analysis was performed on the leaves at 30 and 75 days after sowing to determine the concentration of macroelements. The data were subjected to an analysis of variance and comparison of means by Tukey's test at the 0.05 level of significance. The results showed that when the seeds of C. ternatea are soaked with humic acids for 24 h, the emergence of the seeds improves, also in growth stages the height of the plants, root length, root weight and part increase significantly. In addition, the concentration of macronutrients in leaf tissues.

Progress of brown rust and orange rust of sugarcane in Cuba

RESUMEN En Cuba, la roya parda de la caña de azúcar (Puccinia melanocephala) es una de las enfermedades más importantes y la roya naranja (Puccinia kuehnii) es considerada una enfermedad de peligro potencial. Los objetivos de esta investigación fueron: cuantificar el desarrollo de la roya parda y roya naranja; determinar la influencia de la época de plantación y la edad de las plantas en la severidad de la enfermedad; y el período durante el cual los niveles de ambas royas son altos. Se encontró que los meses de plantación tienen un efecto muy similar en la manifestación de los síntomas de ambas royas con mayor afectación en las plantaciones que se realizan de julio a diciembre y en el mes de abril. La severidad de la roya parda fue significativamente más alta desde los tres a los cinco meses de edad después de la plantación, sin embargo, en la roya naranja se mantiene por encima de la media observada hasta los seis meses. La severidad de la roya naranja se incrementa con la edad de las plantas en las plantaciones que se realizaron de enero a abril. A diferencia de la roya parda, independientemente de la edad de las plantas, la severidad de la roya naranja puede incrementarse cuando existen condiciones climáticas que le son favorables.

ABSTRACT In Cuba, sugarcane brown rust (Puccinia melanocephala) is one of the most important diseases and orange rust (Puccinia kuehnii) is considered a potentially dangerous disease. The objectives of the present investigation were: to quantify the development of brown and orange rust; to determine the influence of the planting time and age of the plants on the severity of these diseases; and the period in which the levels of both rusts are the highest. It was found that the months of planting have a very similar influence on the manifestation of the symptoms of both rusts with greater affectation in the plantations that were carried out from July to December and in the month of April. The severity of brown rust was significantly higher from three to five months of age after planting, however, in orange rust the severity remained above the average observed until seven months. The severity of orange rust increased with the age of the plants in the plantations that were carried out from January to April. Unlike brown rust, regardless of the age of the plants, the severity of orange rust can be increased when favorable environmental conditions exist.

Dynamic and quantity of N losses by volatilization and leaching in Brown Grayish soil of central Cuban region

RESUMEN Durante cuatro campañas (dos de frío y dos de primavera) se condujo un experimento con el objetivo de determinar las pérdidas de N por lixiviación y volatilización y la dinámica de las mismas sobre un suelo Pardo Grisáceo de la Región Central de Cuba en la Estación Experimental de Suelo “Escambray” en el cultivo del maíz. Se aplicaron seis niveles de N (0, 60, 120, 180, 240 y 300 kg ha-1) un tercio en siembra con Sulfato de amonio y el resto a los 35 días con urea. La volatilización del amonio se determinó por el método de Nömmik sobre ambas fuentes de N en los niveles de 0, 120 y 240 kg ha-1 a los 3, 7, 14, 21, 28 y 35 después de la fertilización. El lavado de NO3 - y NH4 + se cuantificó mediante un lisímetro del tipo Ebermeyer en todos los niveles de N. La volatilización del amoniaco se incrementó con las dosis de N en las dos estaciones, con su máxima expresión entre los 3 y 7 días después de aplicar la urea con valores de hasta 25 kg ha-1. La lixiviación del NH4+ fue insignificante; mientras que el lavado de los NO3 - se incrementó con las dosis aplicadas y estuvieron cerca del 13 % del N aplicado alcanzando valores de 47 kg ha-1 en la dosis de 300 kg ha-1. Se concluye que en suelos Pardo Grisáceo las mayores pérdidas por volatilización del amonio (NH4 +) ocurren con la urea y la mayor lixiviación se presenta en NO3 -.

ABSTRACT An experiment was carried out during four harvests (two in the cold season and two in spring) with the objective of determining the N losses by leaching and volatilization as well as their dynamics in a Brown Grayish soil in the Central Cuban region at the Experimental Station of Soil “Escambray” in corn crop. Six N levels were applied (0, 60, 120, 180, 240 y 300 kg ha-1 of N) a third of which with ammonium sulfate when planting and the remaining 35 days with urea. Volatilization of ammonium in form of ammonia was determined using Nömmik’s method in levels 0, 120 and 240 kg ha-1 to 3, 7, 14, 21, 28 and 35 days after fertilization. The washing of NO3 - and NH4 + was quantified using a lysimeter type Ebermeyer. Ammonia losses due to volatilization increased along with N doses in the two seasons, reaching its maximum level between the 3rd and 7th days after the second urea fertilization with values of 25kg ha-1. NH4+ leaching was insignificant. while NO3 - losses increased along with the doses and were approximately 13 % of the applied N reaching values of 47 kg ha-1 in the dose of 300 kg ha-1. It is concluded that in Brown Grayish soil the greatest losses due to ammonium volatilization occur with urea and the greatest leaching occurs in NO3 -.

Potential of seaweeds as biostimulants in Cuban agricultural production

RESUMEN Reducir al mínimo el uso de agroquímicos y estimular el empleo de productos biológicos obtenidos de materias primas locales, constituye un reto para la agricultura moderna. Las macroalgas marinas son una valiosa fuente de carbohidratos, reguladores del crecimiento vegetal, macro y micronutrientes, vitaminas, aminoácidos, osmoprotectantes y antioxidantes. Se han utilizado desde la antigüedad como agroinsumos alternativos para mejorar las propiedades del suelo, la germinación de las semillas, el crecimiento y el rendimiento de las plantas, alcanzando cosechas productivamente superiores. En Cuba, las macroalgas marinas representan un recurso local económico, disponible y abundante en todo el litoral, caracterizado por una gran diversidad de especies. Su uso en la industria cubana se ha limitado principalmente a la extracción de ficocoloides, por lo que sus potencialidades como fertilizantes, bioestimulantes, acondicionadores de suelo y en la protección de los cultivos, han sido poco investigadas. El presente trabajo muestra una visión general y actualizada sobre la diversidad y composición química de las macroalgas marinas cubanas, con énfasis en aquellas especies y/o géneros con mayores posibilidades de utilización por su abundancia y disponibilidad de biomasa. Se discute sobre las perspectivas de los bioproductos derivados de macroalgas como alternativa para estimular la producción agrícola en el país, reducir la aplicación de agroquímicos a los cultivos y producir alimentos más sanos. La información presentada es básica para impulsar estrategias efectivas en la agricultura cubana, fundamentadas en el uso de extractos de algas marinas.

ABSTRACT To minimize the use of agrochemicals and stimulating the use of the natural products obtained from local feedstocks constitutes a challenge for modern agriculture. Seaweeds are rich source of carbohydrates, plant growth regulators, macro and micronutrients, vitamins, amino acids, osmoprotectants, antioxidants and antimicrobial compounds. They have been used since ancient times as alternative agro-inputs to improve soil properties, enhance seed germination, plant growth and yield, obtaining productively superior harvests. In Cuba, the seaweeds represent an economic, available and abundant local resource throughout the coastline, characterized by a great diversity of species. Its use in Cuban industry has been limited mainly to the extraction of phycocolloids, so its potentialities such as biofertilizers, biostimulants, soil enhancement and for crops protection have been little used. This work shows an updated overview on the diversity and chemical composition of Cuban seaweed, with emphasis on those species and/or genera with greater possibilities of use due to their abundance and availability of biomass. The outlooks of macroalgae-derived products are discussed as an alternative to stimulate agricultural production in the country, to reduce the application of agrochemicals to crops and to produce healthier foods. This research is basic to promote effective strategies in Cuban agriculture, based on the use of seaweed extracts.

Recovery of the carpo-spermoteca of the Herbarium of the Botanical Garden of Villa Clara, “Dr. Alberto Alonso Triana” (ULV), Cuba

RESUMEN Las colecciones botánicas constituyen la base para los trabajos florísticos y de taxonomía; todo estudio requiere de la colecta y herborización de especímenes. El presente trabajo da a conocer la labor de curaduría y recuperación de la carpo-espermoteca del herbario del Jardín Botánico de Villa Clara, a disposición de visitantes y con fines académicos y de investigación. Se procedió a la identificación y desinfección de las muestras, seguido de la limpieza y envase en frascos de cristal. La colección comprende 307 especies de 46 familias botánicas distribuidas en 200 géneros aproximadamente; predominan las muestras conservadas en seco. Las familias Fabaceae y Poaceae son las mejores representadas por la cantidad de especies, 51 y 40 respectivamente.

ABSTRACT Botanical collections are the basis for floristic and taxonomic work; every study requires the collection and herborization of specimens. This report presents the curatorship and recovery work of the carpo-spermoteca of the Villa Clara Botanical Garden herbarium, available to visitors and for academic and research purposes. The samples were identified and disinfected, followed by cleaning and packaging in glass jars. The collection comprises 307 species from 46 botanical families distributed in approximately 200 genera; dry preserved samples predominate. The Fabaceae and Poaceae families are the best represented by the number of species, 51 and 40 respectively.