Cultivos Tropicales

Application of DSSAT crop simulation model to estimate the optimum dose of nitrogen fertilizer for the rice variety J-104

RESUMEN El arroz (Oryza sativa L.), es uno de los cereales de mayor producción a nivel mundial. Cuba es uno de los países más altos consumidores de América Latina; con valores de alrededor de 72 kg per cápita por año. Hasta el momento, la producción nacional sólo satisface el 50 % de las necesidades. A pesar de la gran cantidad de recursos que se destinan a la producción del cultivo del arroz, los rendimientos que actualmente se obtienen no satisfacen la demanda existente ni se justifican económicamente. El presente trabajo se desarrolló con el objetivo de aplicar la herramienta de modelación DSSAT para estimar la dosis óptima de fertilizante nitrogenado en función del rendimiento esperado de la variedad de arroz J-104. Para calibrar el modelo se evaluaron tres experimentos, en la Unidad Científico Tecnológica de Base Los Palacios, perteneciente al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, en diferentes fechas de siembra. Para la simulación se realizaron las corridas del modelo para diferentes dosis de nitrógeno, variando las mismas desde 150 hasta 200 kg ha-1 , con un intervalo de 10 kg ha−1 y se mantuvieron constantes los demás parámetros del modelo. Los resultados muestran que el modelo es capaz de describir adecuadamente la dependencia de los rendimientos con el nivel de nitrógeno aplicado y la dosis recomendada para obtener los mejores rendimientos.

ABSTRACT The rice (Oryza sativa L.), is one of the cereals of greater production worldwide. Cuba is one of the highest consumer countries in Latin America; with values of around 72 kg per capita per year. So far, the national production only satisfies 50 % of the needs. In spite of the large amount of resources that are destined to the production of rice cultivation, the yields that are currently obtained do not satisfy the existing demand nor are economically justified. The present work was developed with the objective of applying the DSSAT crop simulation model to estimate the optimal nitrogen fertilizer dose based on the expected yield of the rice variety J-104. To calibrate the model, three experiments were evaluated in the Los Palacios Base Scientific Technological Unit, belonging to the National Institute of Agricultural Sciences (INCA), in different sowing dates. For the simulation, the runs of the model were made for different doses of nitrogen, varying them from 150 to 200 kg ha-1, with an interval of 10 kg ha-1 and the other parameters of the model were kept constant. The results show that the model is able to describe adequately the dependence of the yields with the level of nitrogen applied and the recommended dose to obtain the best yields.

Characterization of solid waste to liming and fertilizing carrier calcium and nitrogen

RESUMEN El nitrato de calcio líquido se obtiene a partir de la reacción entre el ácido nítrico y el hidrato de cal, portadores de los nutrientes nitrógeno y calcio respectivamente; este último proveniente de las caleras de Holguín y Pinar del Río. La generación de residuos sólidos resulta, en la práctica, el mayor impacto ambiental de este proceso. Como parte del esfuerzo para minimizar este daño, se realizó esta investigación que caracterizó los residuos generados en el proceso de obtención de nitrato de calcio líquido, en la Empresa de Fertilizantes y Plaguicidas de Nuevitas en Camagüey, con el propósito de emplearlo como portadores de nutrientes al suelo. Se conoce que estos residuos aun contienen nutrientes fácilmente asimilables por las plantas, por lo que pueden ser utilizados como fertilizante o como enmienda agrícola. Se realizó la caracterización química de los residuos a partir de la NC 1121:2016, NC 1117:2016 y American Chemical Society Specifications. Se caracterizaron los dos residuos generados, el lodo que resulta después de la sedimentación y el sólido que permanece insoluble después de la reacción de neutralización. Los valores de nitrógeno y calcio que se obtuvieron para el residuo sólido son menores a los valores presentes en el lodo. A partir de los resultados de los análisis físicos químicos que se les hicieron a los residuos se permite recomendar el uso de los mismos en la agricultura.

ABSTRACT Liquid calcium nitrate is obtained from the reaction between nitric acid and lime hydrate, carriers of the nutrients nitrogen and calcium respectively; the latter coming from the Holguín and Pinar del Río limestone quarries. The generation of solid waste results in the greatest environmental impact of this process. In order to reduce the environmental damage in the Company of Fertilizers and Pesticides of Nuevitas, Camagüey, it is investigated and characterized the residues of the process of obtaining liquid calcium nitrate the objective is to use it as a carrier of nutrients for the crops. It known that these residues still contain nutrients easily assimilated by plants, therefore these can be useful as fertilizer or as an agricultural amendment. The chemical characterization of the residues was used the Cuban Norm 1121: 2016, Cuban Norm 1117: 2016 and American Chemical Society Specifications. The characterization of the sludge obtained in the sedimentation and the insoluble solid of the neutralization reaction give lower nitrogen and calcium values in the solid. Based on the results this waste can use in the agriculture.

Isolation and characterization of Stenotrophomonas asociated to maize (Zea Mays L.) rhizosphere

RESUMEN La inoculación de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal en cultivos de interés agrícola como el maíz, constituye una alternativa económica y ambientalmente amigable a la fertilización química. Stenotrophomonas es un género bacteriano común en muchos tipos de suelos y rizosferas de diferentes cultivos y presenta mecanismos de promoción del crecimiento como la fijación biológica del nitrógeno, solubilización de minerales y producción de fitohormonas. En consecuencia, el presente trabajo tuvo como objetivo caracterizar e identificar molecularmente cepas de Stenotrophomonas provenientes de la rizosfera de maíz. Para ello se realizó un aislamiento a partir de suelo rizosférico y rizoplano y se seleccionaron colonias con características culturales semejantes a las descritas para este género. También se tuvieron en cuenta las características microscópicas y la capacidad para realizar la fijación biológica de nitrógeno, solubilizar diferentes fuentes de fosfato y potasio y la actividad antagónica frente a Fusarium oxysporum. La identificación molecular se realizó por secuenciación del ADNr 16S. Se obtuvieron un total de 20 aislados con características culturales, morfológicas y fisiológicas coincidentes con el género en cuestión. De estos 15 solubilizaron al menos una de las fuentes de fosfato utilizadas, dos solubilizaron las fuentes de potasio y seis mostraron antagonismo frente al patógeno. Siete aislados fueron identificados como Stenotrophomonas y el resto se incluyó en tres géneros, pertenecientes también al filo Proteobacteria. El aislado más integral en cuanto a los atributos positivos evaluados, fue INCA-FRr1 identificado como Stenotrophomonas. Este podría constituir un inoculante promisorio para el maíz y otros cultivos.

ABSTRACT The inoculation of plant growth-promoting rhizobacteria in agricultural interest crops such as maize constitutes an economically and environmentally friendly alternative to chemical fertilization. Stenotrophomonas is a common bacterial genus in many soil types and rhizospheres of different crops, and presents mechanisms for growth promotion such as biological nitrogen fixation, mineral solubilization and phytohormones production. Consequently, the present work aimed to characterize and molecularly identify Stenotrophomonas strains from the maize rhizosphere. For this, an isolation was performed from rhizospheric and rhizoplane soil and colonies with cultural characteristics similar to those described for this genus were selected. The microscopic characteristics and the ability to perform the biological nitrogen fixation solubilize different phosphate and potassium sources and the antagonistic activity against Fusarium oxysporum were also taken into account. Molecular identification was performed by 16S rDNA sequencing. Twenty isolates with cultural, morphological and physiological characteristics coinciding with the genus in question were obtained. From these 15 solubilized at least one of the phosphate sources used, two solubilized the potassium sources and six showed antagonism against the pathogen. Seven isolates were identified as Stenotrophomonas and the rest were included in three genera, also belonging to the Proteobacteria phylum. The integral isolate in terms of positive attributes evaluated was INCA-FRr1 identified as Stenotrophomonas. This could be a promising inoculant for maize and other crops.

Ph changes in brown soils of Cuba when eroded

RESUMEN En los últimos 15 años se viene planteando en Cuba que el proceso de degradación de los suelos por acidificación ocurre con cierta intensidad. Se plantea que el 40 % del territorio está afectado por este proceso y se pronostica que hay un incremento del mismo de 2,9 % anualmente. Además, que con la erosión se acidifican los suelos. En este trabajo se demuestra que la acidificación por erosión solamente ocurre en Cuba en los suelos del Agrupamiento Alítico, ya que el horizonte B tiene un contenido alto en aluminio cambiable y pH igual o menor de 4,5. Pero estos suelos son poco extensivos en Cuba donde ocupan solamente 5 % del territorio nacional. El principal objetivo lo constituye el demostrar que en los suelos del Agrupamiento Pardos Sialíticos (que son los más extensivos de Cuba, 21 % del territorio), aumenta el pH en profundidad, por lo que cuando se erosionan no se acidifican, sino que aumenta el pH. Estos resultados demuestran que el proceso de acidificación tan intenso para los suelos de Cuba, como se plantea en algunos trabajos, no ocurre realmente.

ABSTRACT In the last 15 years, it has been considering that in Cuba the process of soils degradation by acidification occurs with some intensity. It is about that 40 % of the whole Cuban territory the soils are affected by this process, with an increase or 2.9 % annually. Besides, that with erosion processes occur the acidification of soils. The objective of this paper is to demonstrate that this problem is no really. The increase of soil acidity by soil erosion take place only in Allitics Group of soils, which have a B horizon with a high content of exchangeable aluminum and pH value equal or less than 4,5, but these soils are few extensive in Cuba occupying 555 400 ha that is only 5 % of the territory. The main objective of this paper is to demonstrate that soils of Brown Siallitic Group (that are the most extensive in Cuba, occupying 2 355 800 ha, that is 21 % of the country), when are affected by erosion process increase the pH value because these soils with the depth the pH value is higher. These results show that the acidification process in Cuban soils isn´t so intensive, as is present in some papers.

The geological environments in the accumulation of heavy metals in soils of Pinar del Río

RESUMEN La investigación se realizó en la Llanura Sur de la provincia Pinar del Río con el objetivo de evaluar integralmente los ambientes geológicos de formación de los suelos y su influencia en los procesos erosión-sedimentación-contaminación por metales pesados (MPs), en localidades destinadas al cultivo del tabaco. Con tal fin fueron seleccionadas dos unidades con diversos grados de intervención: la superficie erosiva (unidad Consolación del Sur) y la superficie erosivo-acumulativa (unidades de Pinar del Río, San Juan y Martínez y San Luís). El trabajo de prospección pedológica identificó cuatro tipos principales de suelos que fueron descritos y muestreados a la profundidad de 0-20 cm, para caracterizar las principales propiedades que influyen en la acumulación de MPs en los suelos. El análisis realizado indicó que las condiciones naturales no ejercen una influencia marcada en la acumulación y disponibilidad de MPs, donde los valores de referencia de Cd, Pb, Cu, Zn, Fe, Mn, Ni, Cr y Co son inferiores a los estándares de calidad establecidos para los suelos cubanos.

ABSTRACT The research was carried out in the South Plain of the Pinar Río province with the objective of integrally evaluating the geological environments of soil formation and their influence on the processes erosion-sedimentation-contamination by heavy metals (HMs), in localities destined to tobacco crop. To this end, two units with different degrees of intervention were selected: the erosive surface (Consolation of the South unit) and the erosive - cumulative surface (units of Pinar Río, San Juan and Martinez and San Luis). The pedological prospecting work identified four main types of soils. They were at depths of 0-20 cm described and sampled, to characterize the main properties that influence the accumulation of HMs in soils. The analysis carried out indicated that natural conditions do not exert a marked influence on the accumulation and availability of HMs, where the reference values of Cd, Pb, Cu, Zn, Fe, Mn, Ni, Cr and Co are, lower than the standards of quality established for Cuban soils.

Hydrosustainable study in tomato cultivation, its effect on fruit yield and quality

RESUMEN El tomate es la hortaliza más consumida en el mundo. En Cuba la mayoría de las siembras se concentran en los meses de menores precipitaciones, por lo que se necesita la aplicación de altos volúmenes de agua para el riego. La evolución de la agricultura cubana y los efectos del cambio climático, hace necesario el estudio de las necesidades de agua de los cultivos en cada ambiente, y un nuevo enfoque en su determinación. El presente estudio tiene como objetivo, evaluar diferentes variantes de riego en el cultivo del tomate y su efecto en el rendimiento y calidad del fruto. La investigación se desarrolló en organopónico, mediante ocho tratamientos que oscilaron entre el 10 y el 100 % del volumen de agua aplicado diariamente. Se evaluaron descriptores relacionados con los componentes del crecimiento de las plantas, rendimiento y calidad del fruto. La respuesta de las plantas se caracterizó por el efecto inducido debido a los niveles de riego. En los primeros 40 días a partir de la siembra no se apreció diferencias entre los tratamientos. Las necesidades hídricas de las plantas se hicieron evidentes a partir de la floración. En los tratamientos de mayor estrés hídrico la calidad organoléptica del fruto fue superior. Los resultados indican la posibilidad de reducir al 10 % el suministro hídrico al cultivo del tomate hasta prefloración y al 60 % en las fases siguientes, para obtener frutos de calidad, sin que se afecten los componentes del crecimiento y rendimiento de las plantas.

ABSTRACT Tomato is the most consumed vegetable in the world. In Cuba, most sowings are concentrated in the months of lower rainfall, so the application of high volumes of water for irrigation is needed. The evolution of Cuban agriculture and the effects of climate change, makes it necessary to study the water needs of crops in each environment, and a new focus on their determination. The objective of this study is to evaluate different irrigation variants in tomato cultivation and its effect on fruit yield and quality. The research was carried out in organoponic, using eight treatments that ranged between 100 and 10 % of the volume of water applied daily. Descriptors related to the components of plant growth, yield and fruit quality were evaluated. The response of the plants was characterized by the induced effect due to the different levels of irrigation. In the first 40 days after planting, no differences were observed between treatments. The water needs of the plants became evident from flowering. In the treatments of greater water stress, the organoleptic quality of the fruit was superior. The results indicate the possibility of reducing the water supply to the tomato crop to 10 % until pre-flowering and 60 % in the following phases, to obtain quality fruits, without affecting the components of plant growth and yield.

Rice plant response to suspension of the lamina of water. Part III

RESUMEN La investigación se realizó en la Estación Experimental del Zaidín, Granada, España, con el objetivo de evaluar la respuesta fisiológica y bioquímica de la planta de arroz, cultivada en condiciones de anaerobiosis y expuestas a una suspensión de la lámina de agua por un periodo de 15 días en el rendimiento agrícola. Las plantas de arroz (cv. `INCA LP-5´) se cultivaron en condiciones semi-controladas en macetas plásticas. La suspensión de la lámina de agua se realizó en tres momentos de su desarrollo, a los 30, 40 y 50 días después del trasplante (DDT). Se evaluó el rendimiento agrícola, el número de panículas por planta, granos llenos por panícula y la masa de 100 granos, a los 147 DDT. Se realizó una correlación del rendimiento con la altura de la planta, masa fresca aérea y de las raíces, potencial hídrico foliar, conductancia estomática, contenido foliares de peróxido de hidrógeno y daño oxidativo a lípidos, que se evaluaron a los 122 DDT. Se obtuvo que, el número de panículas por planta y los granos llenos por panícula se favorecieron con la aplicación del estrés hídrico, indicadores que contribuyeron con el incremento del rendimiento agrícola en los tratamientos expuestos a estrés hídrico (30 DDT = 23 %, 40 DDT = 20 % y 50 DDT = 11 %, respecto al testigo). Se encontró que el rendimiento agrícola se correlacionó con la altura de la planta, la masa fresca aérea y de las raíces, el potencial hídrico foliar, la conductancia estomática, los contenidos foliares de peróxido de hidrógeno y el daño oxidativo a lípidos.

ABSTRACT The research was at the Experimental Station of Zaidín, Granada, Spain carried out, with the objective of evaluating the physiological and biochemical response of the rice plant, grown under anaerobic conditions and exposed to a suspension of the water sheet for a period of 15 days in agricultural performance. Rice plants (cv. 'INCA LP-5') were under semi-controlled conditions grown in plastic pots. The suspension of the water sheet was at three moments of its development carried out, at 30, 40 and 50 days after the transplant (DAT). Agricultural performance, the number of panicles per plant, full grains per panicle and the mass of 100 grains, at 147 DAT were evaluated. A performance correlation was with the height of the plant made, fresh aerial mass and roots, foliar water potential, stomatic conductance, foliar content of hydrogen peroxide and oxidative damage to lipids, which were at 122 DAT evaluated. It was obtained that, the number of panicles per plant and the full grains per panicle were favored with the application of water stress, indicators that contributed to the increase of agricultural yield in treatments exposed to water stress (30 DAT=23 %, 40 DAT=20 % and 50 DAT=11 %, compared to the witness). Agricultural yield was correlated with plant height, fresh aerial and root mass, foliar water potential, stomatic conductance, hydrogen peroxide foliar contents and oxidative lipid damage.

Encyvola ´Cachita´. Orchid hybrid of wide adaptability to the tropical conditions

RESUMEN Encyvola, no es un género natural, es el resultado de la polinización entre Brassavola, originario de Sudamérica y las Antillas, y Encyclia, género que se extiende desde México y las Antillas hasta Brasil. El híbrido Encyvola ´Cachita´, actualmente se encuentra registrado y publicado en la base de datos de la Sociedad Hortícola Real de Inglaterra en Orchids Review Supplement 124 (1313), Marzo 2016.

ABSTRACT Encyvola, is not a natural genus, it´s the result of the pollination among Brassavola, native from South America and the Antilles, and Encyclia, genus that extends from Mexico and Antillas to Brasil. The hybrids Encyvola ´Cachita´, actually is registered and published in the database of the Royal Horticultural Society of England in Orchids Review Supplement 124 (1313), March 2016.

Algae as a natural alternative for the production of different crops

RESUMEN Las algas han alcanzado un elevado interés por sus aplicaciones en la industria farmacéutica, en la alimentación de peces, animales y el hombre, así como en la agricultura. Tienen potencialidad como bioestimulantes, biofertilizantes y se pueden aplicar de diferentes formas, foliar, enmienda de suelo e imbibición de semillas. Los bioproductos de algas contienen diferentes metabolitos, minerales y fitohormonas que estimulan el crecimiento y rendimiento de las plantas, mejoran las propiedades biológicas del suelo y aumentan la productividad en condiciones de estrés abiótico y biótico. Se pueden utilizar en la producción de diferentes cultivos como una alternativa económica lo que permite lograr una agricultura sustentable. Al utilizarlas disminuye el uso de productos químicos y protege el medio ambiente. Esta revisión tiene como objetivo investigar el papel potencial que tienen las macro y microalgas en el rendimiento y protección de diferentes cultivos.

ABSTRACT Algae have achieved a high interest for their applications in the pharmaceutical, fish; animal and man feed industry as well as in agriculture. They have potential as biostimulants and biofertilizers; they can be applied in different ways such as foliar application, soil amendment and seed imbibition. They can be used in the production of different crops as an economic alternative, which allows for sustainable agriculture. Using them decreases the use of chemicals products and protects the environment. Algae bioproducts contain different metabolites, minerals and phytohormones that stimulate plant growth and yield, improve soil biological properties and increase productivity under conditions of abiotic and biotic stress. The objective of this review is investigate the potential role of macro and microalgae in the yield and protection of different crops.

Algae and their uses in agriculture. An update

RESUMEN La necesidad de una agricultura sostenible y los consumidores de productos orgánicos, han aumentado en todo el mundo en los últimos años. Por tal motivo, el incremento en el uso de productos biológicos es uno de los retos de la agricultura moderna. La utilización de las algas, es una de las opciones más viables a utilizar con estos fines. Las algas, son organismos fotosintetizadores de organización sencilla, que viven en el agua o en ambientes muy húmedos. La Spirulina, es un tipo de microalga verde-azul, perteneciente al género Arthrospira, que es cultivada en muchos lugares del mundo y posee un gran interés en el campo de la biotecnología, debido a su alto valor nutricional. Con esta revisión bibliográfica se propone dar una visión general y actualizada sobre las algas, su clasificación, su composición y métodos de extracción; así como sus usos en la agricultura, haciendo énfasis en la Spirulina por ser un alga reproducida en Cuba hace más de dos décadas, con fines cosméticos y farmacéuticos; sin embargo, muy poco empleada con fines agrícolas.

ABSTRACT The need for sustainable agriculture and consumers of organic products have increased worldwide in recent years. For this reason, the increase in the use of biological products is one of the challenges of modern agriculture. The use of algae is one of the most viable options to use for these purposes. Algae are photosynthetic organisms of simple organization that live in water or in very humid environments. Spirulina is a type of green-blue microalgae, belonging to the genus Arthrospira, which is cultivated in many parts of the world and has a great interest in the field of biotechnology, due to its high nutritional value. With this bibliographic review it is proposed to give an overview and updated on the algae, its classification, its composition, extraction methods and characterization; as well as its uses in agriculture, emphasizing Spirulina for being an algae reproduced in Cuba, more than two decades ago, for cosmetic and pharmaceutical purposes; however, very little used for agricultural purposes.