Scientia Agropecuaria

Biochar derived from pig manure with ability to reduce the availability of Pb in contaminated agricultural soils

Resumen El uso de enmiendas orgánicas mejora la calidad y aumenta la fertilidad de los suelos debido a sus propiedades de adsorción, estimula el ciclo de nutrientes y puede usarse para reducir la disponibilidad de metales pesados. El principal objetivo de la investigación fue evaluar el efecto del biocarbón (BC) derivado de las excretas porcinas sobre la disponibilidad de Pb en un suelo agrícola contaminado y encalado. Se aplicó un diseño experimental aleatorizado, las excretas de cerdo se secaron a temperatura ambiente (23 °C) y se pirolizaron a 500 °C durante 2 h. Se aplicaron dosis del 5%, 10% y 20% de BC a los suelos contaminados con Pb (165,7 mg/kg), que se dispusieron en macetas de 2 kg con excepción de la muestra control, y posteriormente se cultivó Lactuca sativa para evaluar la disponibilidad de Pb. Los resultados indicaron una mejora en la calidad del suelo a dosis más altas de BC, aumento de 0,34 unidades de pH, disminución de Pb extraído por EDTA (27% a 62% de disminución) y contenido no significativo de Pb en lixiviados (< 1 mg Pb/L) y sin detección en raíces de plantas (< 0,01 mg/kg), excepto para la planta de control (0,7 mg Pb/kg) en el suelo original. Se obtuvo un modelo relacional logarítmico entre la dosis de BC y el Pb adsorbido en el suelo (R2 = 0,9938, p < 0,05) que muestra que la disminución de la disponibilidad de Pb en el suelo aumentó para dosis más altas de BC, lo que representa una alternativa de remediación ecológica. Se recomienda investigar las relaciones de interacción entre los parámetros de calidad del suelo y establecer modelos funcionales de bioacumulación y metal extraíble del suelo enmendado.

Abstract The use of organic amendments improves the quality and increases the fertility of the soils due to their adsorption properties, stimulates nutrient cycling and can be used to reduce the availability of heavy metals. The main objective of the research was to evaluate the effect of biochar (BC) derived from pig manure on the availability of Pb in a contaminated and limed agricultural soil. A randomized experimental design was applied, the pig manure was dried at room temperature (23 °C) and pyrolyzed at 500 °C for 2 h. Doses of 5%, 10% and 20% of BC were applied to the Pb soils contaminated (165.7 mg/kg), that were arranged in 2 kg pots except for the control sample, and Lactuca sativa was subsequently grown cultivated to evaluate the Pb availability. The results indicated an improvement in soil quality at higher BC dose, increase of 0.34 pH units, decrease of Pb extracted by EDTA (27% to 62% of decrease), and non-significant Pb content in leachates (< 1 mg Pb/L) and no detection in plant roots (< 0.01 mg/kg), except for the control plant (0.7 mg Pb/kg) in the original soil. A logarithmic relational model between BC dose and Pb adsorbed in the soil was obtained (R2 = 0.9938, p < 0.05) showing that the decrease of Pb availability in the soil increased for higher BC doses, which represents an eco-friendly remediation alternative. It is recommended to investigate the interaction relationships between the soil quality parameters and to establish functional models of bioaccumulation and extractable metal of the amended soil.

High throughput sequencing for the detection and characterization of new virus found in arracacha (Arracacia xanthorrhiza)

Abstract Arracacha is a root crop cultivated in several countries of South America. The commercial product, which is the storage root, has multiple nutritional properties: its fine starch makes it easily digestible, and it contains high levels of calcium and vitamin A. High throughput sequencing (HTS) technology has been applied successfully for virus discovery in different agricultural crops, and it has been proposed to apply it in routine pathogen detection. Using HTS, novel sequences related to crinivirus and vitivirus were identified in apparently symptomeless arracacha, which were assembled into contigs located in different positions of the genome. Based on those sequences’ primers were designed to amplify corresponding sequences from further arracacha accessions and potato plant samples collected from farmers’ fields in Colombia and Peru. It was possible to determine the near complete genomes of these viruses. In addition, sequences related to an enamovirus and ST9-like RNA were also identified in arracacha plants using HTS.

Evaluation of the crop water stress index (CWSI) in chili pepper (Capsicum) under drip irrigation in the arid conditions of the north coast of Peru

Resumen A medida que disminuye el agua de riego, la transpiración del cultivo disminuye, resultando en un incremento de la temperatura foliar y un aumento del índice de estrés hídrico del cultivo (IEHC). Por ello, en el estudio, se evaluó la respuesta del Capsicum a diferentes regímenes de riego, con mediciones periódicas de la temperatura de la hoja, la conductancia estomática y la estimación del IEHC. Los tratamientos consistieron en un riego por goteo completo (RO) y riego con déficit (RD-78 y RD-58) que recibieron el 78% y 58% del riego completo, aplicándose un volumen total de agua de 3363, 2618 y 1956 m3 ha-1 para RO, RD-78 y RD-58, respectivamente; and obteniéndose rendimientos máximos de 30,2, 13,9 y 12,9 t ha-1 con IEHC de 0,50, 0,62 y 0,54 en C. bacatum, C. annumm y C. chinense, respectivamente. Los mayores valores de conductancia estomática variaron de 724 a 887 mmol s-1 m-2, con IEHC de 0,1 a 0,3. El valor IEHC de 0,3 (humedad del suelo del 25% al 33%), resulta en un buen indicador del momento del riego, criterio a incorporar con la finalidad de ahorrar agua y mejorar la gestión de programas de riego del Capsicum.

Abstract As irrigation water decreases, crop transpiration also decreases, resulting in an increase in leaf temperature and an increase of the crop water stress index (CWSI). Therefore, in the study, the response of Capsicum to different irrigation regimes was evaluated with periodic measurements of leaf temperature, stomatal conductance and estimation of the CWSI. The treatments consisted of a complete drip irrigation (RO) and deficit irrigation (RD-78 and RD-58) that received 78% and 58% of the complete irrigation, applying a total volume of water of 3363, 2618 and 1956 m3 ha-1 for RO, RD-78 and RD-58, respectively; and obtaining maximum yields of 30.2, 13.9 and 12.9 t ha-1 with CWSI of 0.50, 0.62 and 0.54 in C. bacatum, C. annumm and C. chinense, respectively. The highest stomatal conductance values ranged from 724 to 887 mmol s-1 m-2, with CWSI from 0.1 to 0.3. The CWSI value of 0.3 (soil moisture from 25 to 33%) results in a good indicator of the time of irrigation, and it might be a criterion to be incorporated to save water and improve the management of Capsicum irrigation programs.

Effects of different amounts of crude glycerol supplementation on dry matter intake, milk yield, and milk quality of lactating dairy cows grazing on a Kikuyu grass pasture

Abstract The aim of this study was to determine the effects of different amounts of crude glycerol (CGL) on dry matter intake, milk yield, milk protein yield, and milk fatty acid profile of dairy cows grazing on a Kikuyu-based pasture. Six Holstein cows were used in the first third of lactation (mean ± SD 559 ± 22.5 kg body weight, 43 ± 10 days in milk, and 26.8 ± 1.2 kg milk/day) and were randomized within a replicated 3 × 3 Latin square arrangement. Animals grazed the Kikuyu grass and were supplemented with a commercial energy-protein concentrate at 1.0 kg/4.0 kg of milk. The experimental period was 69 days. The following treatments were administered: CGL0 (control, without glycerol), CGL1 (750 g/cow/day), and CGL2 (1,500 g/cow/day). The addition of 750 and 1,500 g of CGL did not affect grass and concentrate intake (P > 0.05). However, milk yield (FCM 3.5%) increased by 14.2% in the CGL2 group compared to that obtained in the control group (CGL0) (P = 0.02). The addition of 1,500 g of CGL to the diet resulted in a 2.1% greater yield of milk protein compared to that obtained with CGL0 treatment (P = 0.01). Further, the addition of 1,500 g of CGL did not impact grass intake, milk fat concentration, or fatty acid composition (P < 0.05). Thus, the inclusion of CGL as a co-product may be a nutritional strategy to increase the productivity of dairy production systems in tropical perennials, such as Kikuyu grass.

Bacteriophage cocktail as a substitute for antibiotic-type growth promoters in poultry

Resumen La industria avícola se ve en la obligación de encontrar alternativas que sustituyan a los promotores de crecimiento de tipo antibiótico para reducir la resistencia antimicrobiana. Entre dichas alternativas tenemos a los bacteriófagos que son los depredadores naturales de las bacterias; sin embargo, las investigaciones realizadas apuntan a su utilización como terapéuticos y no como promotores de crecimiento. Por tal motivo, el presente artículo de revisión se enfoca en discutir y proyectar el empleo de cocteles de bacteriófagos líticos como promotores de crecimiento en crianzas comerciales de pollos de engorde, gallinas de postura y codornices. Evaluando sus efectos sobre los parámetros productivos, su aplicación en agua de bebida y alimento, las estrategias de protección de fagos sobre los cambios de pH gastrointestinal y las altas temperaturas de peletización, estrategias contra la fago-resistencia, sus efectos sobre la microbiota intestinal, y el uso de autofagos versus los productos comerciales. Se concluye que la utilización óptima de bacteriófagos en avicultura comercial es mediante cocteles mixtos de autofagos líticos protegidos. Finalmente, se recomienda comparar el uso de cocteles mixtos de autofagos líticos con cocteles mixtos de fagos comerciales que existen en el mercado; adicionalmente, se debe evaluar la combinación de cocteles mixtos de autofagos líticos protegidos con otras alternativas como probióticos, prebióticos, aceites esenciales y ácidos orgánicos y comparar dicha combinación con el uso de antibióticos promotores de crecimiento.

Abstract Aviculture is forced to find alternatives to replace antibiotic-type growth promoters to reduce antimicrobial resistance. Among these alternatives we have bacteriophages that are the natural predators of bacteria; however, research point out to their use as therapeutics and not as growth promoters. For this reason, this review article focuses on discussing and projecting the use of lithic bacteriophage cocktails as growth promoters in commercial breeding of broilers, laying hens and quails. Evaluating its effects on production parameters, its application in drinking water and food, phage protection strategies on gastrointestinal pH changes and high pelleting temperatures, strategies against phage-resistance, its effects on the intestinal microbiota, and the use of autophages versus commercial products. It is concluded that the optimal use of bacteriophages in aviculture is through mixed cocktails of protected lithic autophages. Finally, it is recommended to compare the use of mixed lithic autophage cocktails with mixed commercial phage cocktails that exist on the market; Additionally, the combination of mixed cocktails of protected lithic autophages with other alternatives such as probiotics, prebiotics, essential oils and organic acids should be evaluated, and this combination should be compared with the use of growth-promoting antibiotics.

Pollination with drones: A successful response to the decline of entomophiles pollinators?

Resumen Algunos tipos de vehículos aéreos no tripulados (VANTs) reciben el nombre de drones. Estos equipos de amplia versatilidad se han venido aplicando muy recientemente para diferentes labores, entre las cuales destaca la agricultura. De allí que, esta tecnología está dando respuesta a la disminución de biopolinizadores en distintos sembradíos del mundo. El objetivo de este trabajo consistió en analizar las implicaciones del uso de tales dispositivos en prácticas agrícolas ante la ausencia creciente de polinizadores entomófilos. El trabajo analiza las experiencias relacionadas con la aplicación de los VANTs en fecundación de cultivos. La bibliografía consultada coincide en señalar que los drones se constituyen en una estrategia viable para tal actividad, y es al mismo tiempo, una solución ante la diminución de polinizadores entomófilos en determinadas regiones de la Tierra. No obstante, la literatura de referencia muy poco reporta posibles efectos adversos, que desde el punto de vista ecológico pudiera derivarse de la utilización de los VANTs en la producción agroalimentaria. En conclusión, los hallazgos reportados en la literatura reciente auguran el desarrollo exitoso de la polinización con drones, pero es necesario avanzar en nuevas investigaciones para conocer las consecuencias ecológicas que pueden derivarse del uso de los equipos antes mencionados.

Abstract Some types of unmanned aerial vehicles (UDs) are called drones. These equipment’s of wide versatility have been applied very recently for different tasks, among which is agriculture. From there, this technology is responding to the decline of biopolynizers in different fields around the world. The objective of this work was to analyze the implications of the use of such devices in agricultural practices in the absence of entomophiles pollinators. Methodologically it was developed as a bibliographic review, consulting databases such as Scopus, Science Direct, Google academic and others; filtering by keywords, selecting the works according to the subject of interest and the criteria of the authors. Key information from the selected documents was extracted through the documentary analysis. As a result of this review, experiences related to the application of USNs in crop fertilization were found; the literature consulted also agrees to point out that drones are a viable strategy for such activity and is at the same time a solution to the diminution of entomophiles pollinators in certain regions of the Earth. However, the reference literature, very little reports possible adverse effects, which from an ecological point of view could arise from the use of USRs in agri-food production. It is concluded that further research is needed to understand the ecological consequences that may arise from the use of the equipment.

Genetic diversity and phylogeny of the genus Cinchona in Cutervo National Park, Peru

Resumen Las especies del género Cinchona son reconocidas mundialmente por su eficacia en el tratamiento contra la malaria. Para el Perú, este género reviste mayor importancia a los aspectos forestal y cívico, por representar la riqueza del recurso vegetal. Sin embargo, en la actualidad sus poblaciones se encuentran fuertemente amenazadas por diversas actividades antropogénicas. El Parque Nacional de Cutervo (PNC) es la primer Área Natural Protegida (ANP) del Perú y es considerado como unidad de conservación para el género Cinchona. Objetivo: Determinar la diversidad genética y las relaciones filogenéticas de las especies del género Cinchona presentes en el PNC. Métodos: Nosotros evaluamos 13 muestras empleando el marcador matK y se generó un árbol filogenético empleando el método de máxima verosimilitud con soporte de filogenia bootstrap. Resultados: 8 haplotipos fueron registrados, con una diversidad haplotípica (Hd) 0.859 y nucleotídica (π) 0.35 %, identificándose además a: C. calisaya, C. pubescens y C. pitayensis para el PNC; el árbol filogenético mostró que la especie C. pitayensis se encuentra bastante conservada, mientras que C. pubsecens se encuentra presente en distintos grupos con similitud variable. Conclusiones: La elevada diversidad genética de Cinchona y el registro del haplotipo de C. calisaya, especie con categoría de conservación nacional “Vulnerable”, incrementa la importancia para la conservación de la biodiversidad del PNC.

Abstract Species of the genus Cinchona are recognized for their effectiveness in treating malaria. For Peru, this genus is of greater importance regarding forestry and civic aspects, because it represents the richness of the plant resource. Nevertheless, nowadays Cinchona populations are strongly threatened by various anthropogenic activities. Cutervo National Park (PNC) is the Peruvian's first Protected Natural Area (ANP) and is considered as a conservation unit for the genus Cinchona. Objective: Determine the genetic diversity and phylogenetic relationships of the species of the genus Cinchona that inhabit the PNC. Methods: We tested 13 samples using the matK marker and a phylogenetic tree was generated using the maximum likelihood method and bootstrap measures of phylogenetic support. Results: 8 number of haplotypes (h) were recorded, with haplotype diversity (Hd) 0.859 and nucleotide diversity (π) 0.35%, also identifying: C. calisaya, C. pubescens and C. pitayensis for the PNC; the phylogenetic tree showed C. pitayensis as conserved specie, meanwhile C. pubsecens is present in many groups. Conclusions: The high genetic diversity of Cinchona and haplotype record of C. calisaya, species with a national conservation category of "Vulnerable", increases the importance for biodiversity conservation of the PNC.

Molecular and ampelographic characterization of Pisco grapevine accessions conserved in a germplasm collection center of the Ica, Peru

Resumen El Pisco es un destilado de importancia cultural y económica para el Perú, elaborado con variedades de vid heterogéneas denominadas “pisqueras”, abarcadas en una legislación de Denominación de Origen Pisco. El objetivo fue confirmar la identidad varietal de ocho accesiones conservadas en la Colección de Germoplasma del Centro de Innovación Productiva y Transferencia Tecnológica Agroindustrial Ica (CITEagroindustrial), usando 9 loci microsatélites (SSR) estandarizados y 14 descriptores morfológicos según la Organización Internacional de la vid y el vino (OIV) para identificar variedades de vid. Los perfiles moleculares SSR de 7 accesiones se identificaron como variedades registradas en la Vitis International Variety Catalogue (VIVC) y solo una no tuvo asociación. De ellas, las accesiones correspondientes a Mollar, Albilla, Italia, Quebranta y Uvina se asociaron a las variedades Mollar Cano (VIVC 7901), Palomino Fino (VIVC 8888), Moscatel de Alejandría (VIVC 8241), Quebranta (VIVC 9840) y Jacquez (VIVC 5627), respectivamente. El perfil SSR de la accesión Torontel no se asoció a ninguna variedad registrada en la VIVC y las accesiones Negra Criolla y Moscatel se asociaron a la variedad española Listan Prieto (VIVC 6860). De acuerdo a las observaciones ampelográficas se determinó que Moscatel presentó variaciones fenotípicas respecto a Negra Criolla pese que a nivel molecular se asoció perfectamente a Listan Prieto, indicando que sería una variación clonal. Además, 7 variables fueron discriminantes para identificar las accesiones evaluadas. El análisis molecular y ampelográfico permitió esclarecer la identidad varietal de las accesiones conservadas en el CITEagroindustrial, Ica, la cual juega un rol preponderante como referente en cuanto a la identificación de las variedades empleadas para la elaboración de Pisco en Perú.

Abstract Pisco is a distillate of cultural and economic importance for Peru, made from heterogeneous vine varieties called "pisqueras", covered by a Pisco Denomination of Origin legislation. The aim was to confirm the varietal identity of eight accessions conserved in the Germplasm Collection of the Centre for Productive Innovation and Technology Transfer Agroindustrial Ica (CITEagroindustrial), using 9 standardized microsatellite loci (SSR) and 14 morphological descriptors according to the International Organisation of Vine and Wine (OIV) to identify grapevine varieties. The SSR molecular profiles of 7 accessions were identified as varieties registered in the Vitis International Variety Catalog (VIVC) and only one had no association. Of these, Mollar, Albilla, Italia, Quebranta and Uvina accessions, were associated with Mollar Cano (VIVC 7901), Palomino Fino (VIVC 8888), Muscat of Alexandria (VIVC 8241), Quebranta (VIVC 9840) and Jacquez (VIVC 5627), respectively. The SSR profile of the Torontel accession was not associated with any variety registered in the VIVC and the Negra Criolla and Moscatel accessions were associated with the Spanish variety Listan Prieto (VIVC 6860). According to the ampelographic observations, it was determined that Moscatel presented phenotypic variations with respect to Negra Criolla, although at the molecular level it was perfectly associated with Listan Prieto, indicating that it would be a clonal variation. In addition, 7 variables were discriminant to identify the accessions evaluated. The molecular and ampelographic analysis allowed to clarify the varietal identity of the accessions conserved at CITEagroindustrial, Ica, which plays a preponderant role as a reference regarding the identification of the varieties used for the elaboration of Pisco in Peru.

Selection of S1 lines of purple maize (Zea mays L.) var. popcorn based on segregation analysis of value traits

Resumen La mejora genética para la obtención de híbridos de maíz morado reventón, a partir de maíces nativos, está en su fase inicial. El desarrollo de híbridos no solo te da la posibilidad de complementar caracteres de valor, sino también, es un medio para aprovechar combinaciones superiores que expresan heterosis. Sin embargo, el paso previo es evaluar un gran número de líneas. Por ello, esta investigación busca dos objetivos: (1) analizar el modo de segregación de los caracteres de valor: volumen de expansión (VE), expansión de granos (EG), pericarpio negro (PN) y rendimiento de grano (RG) y (2) seleccionar líneas S1 sobresalientes para VE y PN. Para ello, 256 líneas segregantes fueron evaluados en tres experimentos, uno en Huánuco a 1986 msnm y dos en La Molina a 241 msnm. Los ensayos se instalaron bajo el diseño de Látice Simple 16x16 con dos repeticiones. Se determinó que, el modo de distribución continua con alelos mayormente aditivos es la que predomina en la expresión de las características VE, EG, PN y RG, sin embargo, en los caracteres VE, EG y RG, se observó cierta dominancia de genes con valores bajos y en PN se notó la presencia de tres modas, los cuales indicarían posiblemente la presencia de genes de efectos mayores. Considerando el modo de distribución y los valores fenotípicos de las 256 líneas S1 para los caracteres de valor VE y PN, se estableció un índice de selección que permitió identificar a 80 líneas sobresalientes que representan una presión de selección de 31,25%.

Abstract Genetic improvement to obtain purple popcorn hybrids from native corn is in its initial phase. The development of hybrids not only gives you the possibility to complement valuable traits, but also, it is a means to take advantage of superior combinations that express heterosis. However, the first step is to evaluate a large number of lines. Therefore, this research seeks two objectives: (1) to analyze the mode of segregation of the value characters: expansion volume (VE), grain expansion (EG), black pericarp (PN) and grain yield (RG) and (2) select outstanding S1 lines for VE and PN. For this, 256 segregating lines were evaluated in three experiments, one in Huánuco at 1986 msnm and two in La Molina at 241 msnm. The tests were installed under the Simple Latice 16x16 design with two repetitions. It was determined that the continuous distribution mode with mostly additive alleles is the one that predominates in the expression of the VE, EG, PN and RG traits, however, in the VE, EG and RG characteristics, a certain dominance of genes was observed with low values and in PN, the presence of three modes was noted, which would possibly indicate the presence of genes with greater effects. Considering the distribution mode and the phenotypic values of the 256 S1 lines for the VE and PN value characters, a selection index was established that allowed the identification of 80 outstanding lines that represent a selection pressure of 31.25%.

Callus induction, clonal propagation and in vitro germplasm conservation of ‘hualtaco’ Loxopterygium huasango Spruce ex Engl. (Anacardiaceae)

Abstract Loxopterygium huasango Spruce ex Engl., of the Anacardiaceae family, classified critically endangered, is a forest tree with considerable value in the Seasonally Dry Tropical Forest (SDTF) in the northwest of Peru and south of Ecuador. The aim of the study was callus induction, propagation and germplasm conservation using in vitro tissue culture techniques. In vitro seed germination (90%) was obtained on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 5.0 mg/L-1 GA3. The cotyledonal nodes of seedlings were used as explants to initiate the growth of the apical shoots, in culture medium with the IAA-GA3 interactions, without observing growth of the axillary buds. The highest rate of friable callus induction (100%) was recorded on MS medium containing 0.1 to 5.0 mg/L-1 2,4-D in cotyledons and hypocotyls explants after 30 to 45 days of culture. The profuse roots formation was the only morphogenic response (10.8 to 13.8%) on MS medium with 0.5 mg/L-1 IAA, 0.5 mg/L-1 IAA 2.0 mg/L-1 BAP, KIN or 2iP or 2.0 mg/L-1 BAP, KIN or 2iP. The germplasm conservation of apical buds and nodal segments was achieved with 2.0 mg/L-1 AgNO3. This method could be used to conserve elite genotypes, rapid production of roots and establishment of cellular suspension for secondary compounds production.

Spatial-temporal agricultural production of Citrus x limon and Mangifera indica, using spectral signatures and satellite images

Resumen La producción agrícola del Citrus x limon (limón) y Mangifera indica (mango) en la región Piura, muchas veces se ve afectada por factores ambientales-climáticos, principalmente por posibles cambios estacionales o eventos climáticos extremos, como las sequías o El Niño. El objetivo es analizar la producción agrícola espacial-temporal del limón y mango, midiendo con el espectroradiómetro FieldSpec4, la firma espectral (FE) e imágenes de satélite Sentinel 2 (ISS2) del mango criollo de Chulucanas en cultivos de Pampa Larga-Alvarados-Suyo-Ayabaca y banco de germoplasma de mango INIA-Hualtaco-Tambogrande-Piura, respectivamente. El método consiste en introducir cada FE en el mosaico de ISS2 (2019), de los tiles 17MMR-17MNR-17MPR-17MMQ-17MNQ-17MPQ-17MMP-17MNP-17MPP, utilizando SEN2COR280 en el software SNAP. Se analizó las series de tiempo de la producción mensual/anual del limón y del mango, con datos del INEI y SIEA-MIDAGRI-PERÚ. Los resultados obtenidos estiman un área cultivada de limón de 27451,84 ha y de mango de 22000 ha; mayores a la superficie cosechada de 16113 ha y 20606 ha reportadas, respectivamente. La producción de mango 1970-2020, es mayor en noviembre-diciembre-enero-febrero, explicada por el área de superficie cosechada en un 84,1%, presentando estacionalidad, comportamiento exponencial de crecimiento y anomalías positivas (2003-2020) y negativas (1970-2002). La producción mensual de limón 2007-2020 es estacional, la tendencia anual incrementa en 2,8% a pesar de existir anomalías negativas el 2017, generada por efectos del “Niño Costero” en su proceso evolutivo de floración; pronosticando mejoría en la producción de limón en Piura, entre el 2021 al 2022.

Abstract Agricultural production of Citrus x limon (lemon) and Mangifera indica (mango) in the Piura region is often affected by environmental-climatic factors, mainly by possible seasonal changes or extreme weather events, such as droughts or El Niño. The objective is to analyze the spatial-temporal agricultural production of lemon and mango, measuring with the FieldSpec4 spectroradiometer, the spectral signature (SF) and Sentinel 2 satellite images (ISS2) of the Chulucanas criollo mango in crops of Pampa Larga-Alvarados-Suyo-Ayabaca and INIA-Hualtaco-Tambogrande-Piura mango germplasm bank, respectively. The method consists of entering each EF in the ISS2 (2019) mosaic of tiles 17MMR-17MNR-17MPR-17MMQ-17MNQ-17MPQ-17MMP-17MMP-17MNP-17MPP, using SEN2COR280 in SNAP software. The time series of monthly/annual production of lemon and mango were analyzed using data from INEI and SIEA-MIDAGRI-PERU. The results obtained estimate a lemon cultivated area of 27 451.84 ha and mango cultivated area of 22000 ha; higher than the reported harvested area of 16113 ha and 20606 ha, respectively. Mango production 1970-2020, is higher in November-December-January-February, explained by the harvested area in 84.1%, showing seasonality, exponential growth behavior and positive (2003-2020) and negative (1970-2002) anomalies. Monthly lemon production 2007-2020 is seasonal, the annual trend increases by 2.8% despite the existence of negative anomalies in 2017, generated by the effects of the "Coastal El Niño" in its evolutionary flowering process, forecasting improvement in lemon production in Piura, between 2021 and 2022.

Soft rot in organic banana pseudostem (Musa sp): Symptomatology, cultural and biochemical characterization, pathogenicity, and management alternatives

Resumen El banano (Musa sp) es un cultivo muy importante en el desarrollo socioeconómico del Perú. La enfermedad de la pudrición blanda viene causando pérdidas económicas. El objetivo fue aislar e identificar el agente causal de la pudrición blanda en banano e implementar alternativas de manejo. Las bacterias fueron aisladas del pseudotallo con síntomas de pudrición blanda de 11 zonas productoras del valle del Chira. La prueba de patogenicidad se realizó en segmentos de pseudotallos y en hijuelos de banano. Ocho aislamientos fueron caracterizados cultural, morfológica y bioquímicamente: Todos los aislamientos tuvieron forma de bacilo, fueron Gram negativos, con flagelos perítricos y las colonias formaron cavidades en medio Cristal Violeta Pectato (CVP). Las pruebas bioquímicas mostraron una reacción positiva a la catalasa, hidrólisis de gelatina, fermentación de glucosa y lactosa, y tolerancia al NaCl 5%. Sin embargo, en medio TSI (Triple azúcar de hierro) y sensibilidad a la eritromicina solo los aislados A2M, A3Ma, A5Mall, A7VF, A9Sa y A10 reaccionaron positivamente y los aislados A6Q y A11Sal negativamente. El crecimiento a 28, 30, 36, 37 y 45 ºC fue positivo para los ocho aislados, a excepción de A6Q y A11Sal no desarrollaron a 45 ºC. Las características culturales, pruebas bioquímicas y de patogenicidad permitieron identificar seis aislados como Pectobacterium chrysanthemi y dos como P. carotovorum subsp. carotovorum. El manejo de la enfermedad se basa en el uso de hijuelos certificados, adecuada fertilización, aplicaciones de materia orgánica, agentes biocontroladores y control del insecto picudo.

Abstract The banana (Musa sp.) is a very important crop in the socioeconomic development of Peru. The soft rot disease has been causing economic losses. The objective was to isolate and identify the causal agent of soft rot in banana and to implement management alternatives. Bacteria were isolated from pseudostem with soft rot symptoms from 11 producing areas in the Chira Valley. The pathogenicity tests were carried on pseudostem segments and banana shoots. The eight isolates were culturally, morphologically and biochemically characterized: All isolates were Gram negative, rod-shaped, with peritrichous flagella and colonies formed deep cavities on crystal violet pectate (CVP) medium. Biochemical tests showed a positive catalase reaction, gelatin hydrolysis, glucose and lactose fermentation, and tolerance to NaCl 5%. However, on TSI (Triple Iron Sugar) medium and erythromycin sensitivity only isolates A2M, A3Ma, A5Mall, A7VF, A9Sa and A10 reacted positively and isolates A6Q and A11Sal negatively. Growth at 28, 30, 36, 36, 37 and 45 °C was positive for all eight isolates, with the exception A6Q and A11Sal which did not develop at 45 °C. Cultural characteristics, biochemical and pathogenicity tests allowed to identify six isolates as Pectobacterium chrysanthemi and two as P. carotovorum subsp. carotovorum. Disease management is based on the use of certified suckers, adequate fertilization, organic matter applications, biocontrol agents and weevil insect control.

Allometric model of biomass of white bolaina (Guazuma crinita Mart.) trees in forest plantations of Ucayali, Peru

Resumen La bolaina blanca (Guazuma crinita Mart, Meliaceae) es una de las especies más importantes de la región Ucayali por su rápido crecimiento y creciente valor en el mercado, convirtiéndola en una especie competitiva al momento de elegir especies para un programa de producción de bienes y servicios sostenible, por ello la determinación de la cantidad de biomasa cumple un papel clave para este fin; en este contexto, fueron evaluados 38 árboles de G. crinita de 31 meses de edad, con diámetro promedio a la atura de la base de 13,33 cm, con un valor máximo y mínimo de 17,4 y 10,2 cm, respectivamente, con desviación estándar de 1,80 cm y un coeficiente de variabilidad de 13%, para una biomasa total promedio de 28,76 Kg, con una desviación estándar de 10,07 y un coeficiente de variabilidad del 35%; se determinó que en la cuenca del río Aguaytia existe una alta relación entre la variable independiente diámetro a la altura de la base (dab) y la biomasa total aérea de los árboles de acuerdo al modelo biomasa ~ a*dab^b, lo que resultó que es previsible con la siguiente fórmula Bma dab =0,04253*dab2,5027 con R2= 0,9397.

Abstract The white ball (Guazuma crinita Mart, Meliaceae) as one of the most important species in the Ucayali region due to its rapid growth and increasing market value, makes it a competitive species when choosing species for a program of production of goods and sustainable services, therefore determining the amount of biomass plays a key role for this purpose; In this purpose, the 38 trees of G. crinita at 31 months of age, with an average diameter at the height of the base of 13.33 cm, with a maximum and minimum value of 17.4 and 10.2 cm, respectively, with a standard deviation of 1.80 cm and a variability coefficient of 13%, for an average total biomass of 28.76 Kg, with a standard deviation of 10.07 and a variability coefficient of 35%; It was determined that there is a high relationship between the independent variable diameter at the height of the base (dab) and the total aerial biomass of the trees in the Aguaytia river basin according to the biomass model ~ a*dab^b, which resulted which is predictable with the following formula Bmadab = 0.04253*dab2.5027 with R2 = 0.9397.

Vulnerability of quinoa (Chenopodium quinoa Willd) to environmental stress events in the high Andean regions of Peru

Resumen La quinua (Chenopodium quinoa Willd), es un cultivo agrícola que fue domesticado en los Andes del Perú y Bolivia, y que ha logrado producirse en cualquier tipo de suelo, caracterizándose por su alta cantidad de nutrientes y porque es una especie que llega a combatir los estreses abióticos como la sequía, la salinidad, entre otros. Por ejemplo, ante la sequía y altas temperaturas, este cultivo llega a ser muy tolerante pues ha demostrado que utiliza menores cantidades de agua y se adapta a las fluctuaciones del clima durante la producción de biomasa, lo que la convierte en una gran alternativa para regiones áridas y semiáridas. En ese sentido, el objetivo de este artículo de investigación fue determinar la vulnerabilidad del cultivo de la quinua ante eventos de estrés ambiental en las regiones altoandinas del Perú, mediante la elaboración y análisis del modelo de distribución actual y sus proyecciones futuras para el 2050 y 2070 en escenarios RCP 2.6, RCP 4.5 Y RCP 8.5 considerando sus puntos de presencia y los distintos bioclimas. Asimismo, determinar mediante el diagrama BAM las zonas óptimas para su desarrollo, teniendo en cuenta las variables abióticas, bióticas y accesibilidad. En conclusión, se obtuvo, que la quinua llega a ser muy tolerante a eventos de estrés abiótico como sequía y altas temperaturas; destacando como zonas óptimas para su desarrollo los departamentos de Puno, Apurímac, Ayacucho y Cuzco.

Abstract Quinoa (Chenopodium quinoa Willd) is an agricultural crop that was domesticated in the Andes of Peru and Bolivia, and that has managed to be produced in any type of soil, characterized by its high amount of nutrients and because it is a species that comes to combat abiotic stresses such as drought, salinity, among others. For example, in the face of drought and high temperatures, this crop becomes very tolerant as it has shown that it uses smaller amounts of water and adapts to fluctuations in the climate during biomass production, which makes it a great alternative for regions, arid and semi-arid. In this sense, the objective of this research article was to determine the vulnerability of the cultivation of quinoa to environmental stress events in the high Andean regions of Peru, through the development and analysis of the current distribution model and its future projections for 2050 and 2070 in scenarios RCP 2.6, RCP 4.5 and RCP 8.5 considering their points of presence and the different bioclimates. Likewise, determine by means of the BAM diagram the optimal zones for its development, considering the abiotic, biotic and accessibility variables. In conclusion, it was obtained that quinoa becomes very tolerant to abiotic stress events such as drought and high temperatures, highlighting as the most optimal areas for its development the departments of Puno, Apurímac, Ayacucho and Cuzco.

Biodiversity of ecotypes and aggressivenss ranges of Moniliophthora perniciosa, in Theobroma cacao L. national of the Ecuadorian Coast

Resumen El objetivo del trabajo se enfocó en estudiar la biodiversidad de ecotipos y rangos de agresividad de Moniliophthora perniciosa, en Theobroma cacao. Se muestreo material vegetal con presencia del patógeno de 12 plantaciones de T. cacao L Nacional, analizando sus características morfológicas, identificación por PCR y la agresividad de la enfermedad en cacao nacional EET-19. Los basidiocarpos difieren en dimensiones y producción basidiosporas considerando la cepa MpLRBF-105 de mayor Ø de basidiocarpo y descarga de basidiosporas. El contenido de lamélulas estaría adicionando el incremento de basidiosporas en las cepas (MpLRBF105 y MpBOLN107), con dimensiones entre longitudes de (11,58 a 12,01 µm) y ancho (6,23 y 5,95 µm) en las cepas (MpLRBA-101, MpLRVE-102, MpLRMO-103, MpGUBA-104, MpLRBF-105 y MpBOLN-107). La caracterización genética a la región ITS de M. perniciosa mostró variabilidad genética con la formación de tres Sub-grupos, esto corresponde a sus distintas zonas agroecológicas del Litoral Ecuatoriano. El mayor grado de agresividad por infección de M. perniciosa dieron origen formación de escobas cotiledonales con (4 a 11 escobas axilares) por las cepas MpLRBF-105, MpGUBA-104, MpLRMO-103, MpLRVE-102. Con el 68% de inhibición en peso fresco radicular cepa MpGUBA-104 (Balao). Por consiguiente, las condiciones climáticas y la presión al incremento de plantaciones comerciales de T. cacao CCN-51, están generando cambios en la ecología de M. pernciosa.

Abstract The objective of the work was focused on studying the biodiversity of ecotypes and aggressiveness ranges of Moniliophthora perniciosa, in Theobroma cacao. Plant material with the presence of the pathogen from 12 plantations of T. cacao L Nacional was sampled, analyzing its morphological characteristics, identification by PCR and the aggressiveness of the disease in national cacao EET-19. The basidiocarps differ in size and basidiospore production considering the strain MpLRBF-105 with the largest diameter of basidiocarp and basidiospore discharge. The basidiocarps differ in size and basidiospore production considering the strain MpLRBF-105 with the largest diameter of basidiocarp and basidiospore discharge. The content of lamelulas would be adding the increase of basidiospores in the strains (MpLRBF105 and MpBOLN107), with the largest dimensions between lengths of (11.58 to 12.01 µm) and width (6.23 and 5.95 µm) in the strains (MpLRBA-101, MpLRVE-102, MpLRMO-103, MpGUBA-104, MpLRBF-105 and MpBOLN-107). The genetic characterization of the ITS region of M. perniciosa showed genetic variability with the formation of three Sub-groups, this corresponds to their different agroecological zones of the Ecuadorian Coast. The highest degree of aggressiveness due to M. perniciosa infection gave rise to cotyledonal brooms with (4 to 11 axillary brooms) for the MpLRBF-105, MpGUBA-104, MpLRMO-103, and MpLRVE-102 strains. With 68% inhibition in fresh root weight, strain MpGUBA-104 (Balao). Consequently, the climatic conditions and the pressure to increase commercial plantations of T. cacao CCN-51, are generating changes in the ecology of M. pernciosa.

Global studies of cadmium in relation to Theobroma cacao: A bibliometric analysis from Scopus (1996 -2020)

Resumen En el año 2014, la Unión Europea impuso estándares máximos de tolerancia en cadmio, para la importación de productos a base de cacao, causando preocupación en los países. Se analizó estudios globales referidos a investigaciones en Theobroma cacao, relacionados con la actividad del cadmio en la atmósfera. Se utilizaron análisis bibliométricos en los programas R y VOSviewer, para examinar 64 documentos publicados en la base de datos Scopus según palabras clave. Se identificaron 811 palabras clave en coocurrencias de términos, 5 grupos temáticos en acoplamiento bibliográfico, 20 instituciones como afiliaciones más importantes, 20 países de procedencia de autores corresponsales, 112 instituciones en red de coautoría de los cuales 5 están en documentos primarios, y dos grupos en similaridad temática en co-citación de documentos. Estados Unidos lidera la producción científica con 11 documentos, seguido de Colombia (8) y Ecuador (7). En 1996 se registró el primer artículo científico para la red, con incrementos de hasta 11 publicaciones al 2020. En conclusión, se evidencia la necesidad de fortalecer y crear más redes de investigaciones entre países, instituciones, autores y coautores. Se espera que los resultados permitan desentrañar de manera integral la trayectoria de investigaciones cadmio-cacao, al tiempo que arrojen nuevas investigaciones prospectivas.

Abstract The maximum cadmium tolerance standards were established by the European Union in 2014, for the importation of cocoa-based products, causing concern in the countries. Global studies onTheobroma cacaoresearch related to cadmium activity in the atmosphere were analyzed. Bibliometric analyses in R and VOSviewer programs were used to examine 64 documents published in the Scopus database according to keywords. We identified 811 keywords in the co-occurrence of terms, 5 thematic groups in the bibliographic coupling, 20 institutions as most important affiliations, 20 countries of origin of corresponding authors, 112 institutions in co-authorship network of which 5 are in primary documents, and two groups in thematic similarity in co-citation of documents. The United States leads the scientific production with 11 papers, followed by Colombia (8) and Ecuador (7). In 1996, the first scientific article was registered for the network, with increases of up to 11 publications by 2020. In conclusion, the need to strengthen and create more research networks between countries, institutions, authors, and co-authors is evident. It is hoped that the results will allow a comprehensive unraveling of the cadmium-cocoa research trajectory, while at the same time yielding new prospective research.

The frequency range in THz spectroscopy and its relationship to the water content in food: A first approach

Abstract The objective of this review is to report on the progress made so far in the development of THz spectroscopy technology with application in the food industry, as well as, to evaluate the range of frequencies used by this technology in relation to the water content of food, to find patterns in which the physicochemical characterization of food samples is most effective. From the literature reviewed, it has been found that THz spectroscopy is still in constant development, both in the physical part of the equipment and in the data processing techniques. Despite these advances, the frequency ranges in which the identification of compounds are influenced by the interference of the water composition of food have not been clearly identified, even molecular behavior of water in the frequency ranges corresponding to the spectral band of THz is still little known. When performing a meta-analysis of the data specifying the frequency ranges in relation to the water content of food samples, reported in the literature, two intervals have been identified, where the action of THz waves have a better response in terms of the quantification of water, as well as of other compounds, which are mainly evidenced in lower water content, explained by the mechanisms of water relaxation in response to the interaction of THz waves. This result suggests that the influence of water content on the quantification of compounds should be considered, as it may be under or overestimated.

Biofertilizers and biostimulants for agricultural and aquaculture use: Bioprocesses applied to organic by-products of the fishing industry

Resumen El desarrollo de productos para consumo humano con valor agregado a partir de recursos hidrobiológicos genera remanentes de la materia prima que son clasificados como coproductos, subproductos y residuos orgánicos sólidos y líquidos que, si no son tratados, ocasionan un impacto ambiental negativo. El aprovechamiento de estos remanentes con fines agrícolas es motivo de investigación debido a que poseen compuestos bioactivos y minerales de interés; es así que los subproductos se vienen utilizando en bioprocesos que emplean métodos ecoamigables como la biodegradación aerobia, fermentación, hidrólisis y extracción en caso de las macroalgas. Los productos obtenidos de los bioprocesos, dependiendo de su composición de macronutrientes, micronutrientes, aminoácidos, microorganismos y compuestos bioactivos, puede ser considerado como fertilizante orgánico y/o bioestimulante, cuyo efecto abarca desde la mejora del crecimiento y desarrollo en plantas hasta el control del estrés biótico y abiótico en cultivos, de manera que puedan crecer sin dificultades. Los fertilizantes orgánicos derivados de los subproductos y efluentes residuales de la industria pesquera presentan adecuados contenidos de macronutrientes (N, P y K) y micronutrientes (Ca, Mg, S, B, Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, y Cl) para las plantas, así como de péptidos y aminoácidos que son considerados como bioestimulantes. Por otro lado, la aplicación de fertilizantes orgánicos y bioestimulantes cubre diversas áreas como la horticultura, hidroponía y producción de alimento vivo, los estudios encontrados indicaron su potencial uso como herramienta para implementar la agricultura orgánica y economía circular.

Abstract The development of products for human consumption with added value from hydrobiological resources generates remnants of the raw material that are classified as co-products, by-products and solid and liquid organic waste that, if not treated, cause a negative environmental impact. The use of these remnants for agricultural purposes is a reason for research because they have bioactive compounds and minerals of interest; Thus, the by-products have been used in bioprocesses that use eco-friendly methods such as aerobic biodegradation, fermentation, hydrolysis and extraction in the case of macroalgae. The products obtained from bioprocesses, depending on their composition of macronutrients, micronutrients, amino acids, microorganisms and bioactive compounds, can be considered as organic fertilizer and/or biostimulant, whose effect ranges from the improvement of growth and development in plants to the control of the biotic and abiotic stress in crops, so that they can grow without difficulties. Organic fertilizers derived from by-products and residual effluents from the fishing industry have adequate macronutrient (N, P and K) and micronutrient (Ca, Mg, S, B, Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, and Cl) contents. for plants, as well as peptides and amino acids that are considered as biostimulants. On the other hand, the application of organic fertilizers and biostimulants covers various areas such as horticulture, hydroponics and live food production, the studies found indicated its potential use as a tool to implement organic agriculture and circular economy.

Lasiodiplodia theobromae (Pat.) Griffon & Maubl [(syn.) Botryodiplodia theobromae Pat] in the cocoa crop: symptoms, biological cycle, and strategies management

Resumen A lo largo de la historia, el cultivo del cacao (Theobroma cacao L.) se ha visto afectado por innumerables enfermedades, algunas de estas causadas por Lasiodiplodia theobromae (Pat.) Griffon & Maul. Aunque han sido reportadas tres especies de Lasiodiplodia afectando plantas de cacao, L. theobromae es la especie más estudiada tanto en cacao como en otros cultivos. En los últimos años este fitopatógeno ha venido tomando importancia. En cacao, L. theobromae puede sobrevivir en el suelo y restos de cultivo en forma de picnidios y clamidósporas, diseminándose por diferentes factores hasta alcanzar los tejidos vegetales, permaneciendo ahí como endófito. El hongo patogénico puede causar muerte de ramillas jóvenes (síntoma característico encontrado en campo), pudrición y momificación de frutos, e incluso muerte regresiva. De manera general, el manejo de patógenos de la familia Botryosphaeriaceae es complejo, más aún cuando el patógeno ya está presente en el local de cultivo. Sin embargo, existen medidas de control genético, cultural, biológico, químico, entre otras, que podrían ser integradas y usadas en el cultivo de cacao. Al existir poca información sobre L. theobromae en el cultivo de cacao, creemos que está revisión será de mucha ayuda tanto para técnicos como para investigadores.

Abstract Throughout history, the cocoa crop (Theobroma cacao L.) has been affected by countless diseases, some of these caused by Lasiodiplodia theobromae (Pat.) Griffon & Maul. Although three Lasiodiplodia species have been reported affecting cocoa plants, L. theobromae is the most studied species both in cocoa and other crops. In recent years this phytopathogen has been gaining importance. In cocoa, L. theobromae can survive in soil and culture remains in the form of pycnidia and chlamydospores, spreading by different factors until reaching the plant tissues, remaining there as an endophyte. The pathogenic fungus can cause young twigs death (a characteristic symptom found in field conditions), fruits rot and mummification, and even vascular dieback. In general, the management of pathogens of the Botryosphaeriaceae family is complex, even more so when the pathogen is already present in the crop area. However, there are genetic, cultural, biological, chemical control measures, among others, that could be integrated and used in cocoa crops. As there is little information about L. theobromae in cocoa crops, we believe that this review will be very helpful for both technicians and researchers.