Eficiencia de uso de agua en quince genotipos de papa (Solanum tuberosum L.) bajo condiciones de estrés hídrico por sequía

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Agronomía. Departamento Académico de FitotecniaLa papa (Solanum tuberosum L.) es un cultivo sensible a la sequía debido a que posee un sistema radicular poco profundo y requiere disponibilidad constante de agua en el suelo para asegurar su máximo rendimiento y calidad en el tubérculo. La eficiencia de uso de agua (EUA) se define como la producción por unidad de agua consumida, esta variable es considerada importante para determinar el rendimiento bajo condiciones limitadas de agua. Si logramos entender la relación entre EUA y el rendimiento bajo condiciones de estrés puede ayudarnos a encontrar estrategias que nos ayuden a minimizar la perdida de rendimiento debido a la disponibilidad de agua y asegurar una alta producción. Se llevó acabo un experimento en invernadero con condiciones controladas , para caracterizar la respuesta y entender la relación entre la EUA, el rendimiento y la tolerancia en 15 genotipos de papa de la población avanzada de mejoramiento del Centro Internacional de la Papa (CIP). El experimento fue llevado acabo baja el diseño experimental de parcelas divididas teniendo como factor principal dos tipos de riego, sequía regulada y riego normal y como factor secundario los quince genotipos. A través del experimento se evaluaron variables morfológicas y fisiológicas tales como contenido relativo de clorofila (SPAD), contenido relativo de agua (CRA), Potencial Osmótico (PO), Área foliar (AF), transpiración y parámetros de rendimiento tales como el peso de la biomasa, Índice de Cosecha (IC) e Índice de tolerancia a la reducción de agua (TRA). Los resultados de la investigación muestran diferencias significativas entre tratamientos, y en general las plantas sometidas a limitaciones de agua muestran un rendimiento menor, existiendo una reducción en la biomasa y el área foliar. Existe una correlación alta entra la EUA y el IC (r = 0.98), indicando que este último puede ser una herramienta útil para la selección prematura de genotipos con buen rendimiento y tolerante al estrés por sequía. Los genotipos, CIP398190.89, CIP397077.16, CIP392797.22, CIP398208.620 mostraron una mayor eficiencia en el uso de agua bajo condiciones de sequía sin que esto produzca una reducción drástica en su rendimiento.The potato (Solanum tuberosum L.) is a sensitive crop to drought because it has a shallow root system and requires constant availability of water in the soil to ensure maximum performance and quality in the tuber. The water use efficiency (EUA) is defined as production per unit of water consumed, this variable is considered important in determining the performance under limited water conditions. If we understand the relationship between the EUA and yield under stress conditions may help us find strategies that help to minimize the loss of yield due to water availability and ensure high production. It was performed an experiment in greenhouse with controlled conditions, to characterize the response and understanding the relationship between the EUA, performance and tolerance in 15 potato genotypes from advanced breeding population of the International Potato Center (CIP). The experiment was carried in a split plot experimental design with the main factor the two types of irrigation, drought and normal watering and as a secondary factor the fifteen genotypes. Through the experiment morphological and physiological variables were evaluated such as relative chlorophyll content (SPAD), leaf area (AF), transpiration and yield parameters such as the weight of biomass, harvest index (IC) and tolerance index (TRA). The research results show significant differences between treatments, plants subjected to water shortages show a lower yield, and there was a reduction in the biomass and leaf area. There was a high correlation enters the EUA and IC (r = 0.98), indicating that the IC can be a useful tool for early selection of genotypes with good performance and tolerant to drought. Genotypes CIP398190.89, CIP397077.16, CIP392797.22, CIP398208.620 showed greater efficiency in the use of water under drought conditions without producing a drastic reduction in yield.Tesi

Tecnologías para una producción de arroz: Recomendaciones para el Perú basadas en investigaciones científicas

Los problemas futuros de producción de arroz están relacionados al calentamiento global y la escasez de agua producto del cambio climático. Para una producción eficiente y sustentable en el cultivo de arroz, el manejo de riego por inundación y altas aplicaciones de nitrógeno deben ser modificadas. Entre las principales recomendaciones incluyen la incorporación del fertilizante nitrogenado en las fases críticas del cultivo, y el uso de siembra directa en suelo seco en lugar del método de trasplante. El presente manuscrito reúne también recomendaciones para mejorar la eficiencia agronómica y el uso del nitrógeno en el cultivo de arroz.  Las recomendaciones técnicas mencionadas deben implementarse a fin de mejorar la productividad del cultivo y fortalecer la seguridad alimentaria

Uso de meta-topolina, una citoquinina no convencional en la multiplicación in vitro de Opuntia stricta Haw.

The erect prickly pear (Opuntia stricta Haw) is an important alternative used to feed ruminants during prolonged periods of drought. The objective of this research was to evaluate the effect of different types and concentrations of cytokinins on the morphophysiological aspects of in vitro multiplication of O. stricta. Segments of O. stricta were grown in liquid and semisolid Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 2.22 or 1.11 µM l-1 of 6-benzylaminopurine (BAP) and 1.11 µMl-1 meta-Topolin (mT). The experiment was conducted in a growth room at 25±2 °C over a period of 45 days. It were evaluated multiplication rate, shoot formation index, rooting and callus formation, fresh biomass, height, activity of antioxidant enzymes, and content of hydrogen peroxide and malondialdehyde. The experiment was carry out in a completely randomized design with six treatments and twelve replicates. The results showed that the consistency of the medium had influence on the shoots development and roots emission. The increase in BAP concentrations resulted in a reduction in the length and fresh biomass of the shoots and in the root system. The enzymatic activity and oxidative stress were inducted with the use of 6-benzylaminopurine. The micropropagation of O. stricta was improved with the use of mT, verified through shoot with better morphophysiological quality for acclimatization, with longer shoot length, rooting and reduction in the occurrence of hyperhydricity, a morphophysiological disorder that leads to large losses in micropropagation of this specie. Keywords: antioxidant enzyme, hyperhydricity, in vitro stress, morphophysiological anomalies El nopal erecto (Opuntia stricta Haw) es una alternativa importante que se utiliza para alimentar a los rumiantes durante períodos prolongados de sequía. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de diferentes tipos y concentraciones de citoquininas en los aspectos morfofisiológicos de la multiplicación in vitro de O. stricta. Se cultivaron segmentos de O. stricta en medio de cultivo líquido y semisólido de Murashige y Skoog (MS) con 2.22 o 1.11 µM l-1 de 6-bencilaminopurina (BAP) y 1.11 µM l-1 de meta-Topolina (mT). El experimento se realizó en una sala de crecimiento a 25 ± 2 °C durante un período de 45 días. Se evaluaron la tasa de multiplicación, el índice de formación de brotes, la formación de raíces y callos, la biomasa fresca, la altura, la actividad de las enzimas antioxidantes y el contenido de peróxido de hidrógeno y malondialdehído. El experimento se realizó con un diseño completamente al azar con seis tratamientos y doce repeticiones. Los resultados mostraron que la consistencia del medio de cultivo influyó en el desarrollo de brotes y en la emisión de raíces. El aumento en las concentraciones de BAP resultó en una reducción en la longitud y la biomasa fresca de los brotes y en el sistema radicular. La actividad enzimática y el estrés oxidativo se indujeron con el uso de 6-bencilaminopurina. La micropropagación de O. stricta se mejoró con el uso de mT, verificado a través de brotes con mejor calidad morfofisiológica para la aclimatización con mayor longitud de brotes, enraizamiento y reducción en la aparición de hiperhidricidad, un trastorno morfofisiológico que conduce a grandes pérdidas de micropropagación de esta especie. Palabras clave: anomalías morfofisiológicas, enzima antioxidante, estrés in vitro, hiperhidricida

Flavjack/huito: huito 0.2.4

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Germinação de Jatropha curcas L. sob envelhecimento / salinidade e desenvolvimento do pacote para análise de dados de germinação - GerminaR

Jatropha curcas L. é uma espécie cujo cultivo apresenta boas características para a produção de biocombustível. É amplamente conhecida pela capacidade de resistência à seca e pela habilidade de crescer em solos degradados e de baixa fertilidade. Entretanto, são escassos os estudos visando a adaptação da espécie à condições de estocagem das sementes e germinação em condições salinas. Além disso, há grande dificuldade de processar os dados das variáveis de germinação, as quais apresentam alta complexidade. Por esta razão, este trabalho teve três objetivos: (i) geração de um pacote no software estatístico R para análise de dados e apresentação gráfica das principais variáveis de germinação de sementes; (ii) avaliar se é possível evitar a perda da germinabilidade das sementes através do processamento com redução da umidade no interstício das sementes; (iii) avaliar as respostas germinativas, bem como o desenvolvimento inicial de cinco genótipos de J. curcas oriundos de diferentes regiões geográficas do Brasil em presença de diferentes concentrações de NaCl. No primeiro capítulo, desenvolveu-se um pacote para o software R chamado “GerminaR”, o qual conta com quatro funções principais, (i) cálculo de 11 variáveis de germinação; (ii) avaliação temporal da germinação; (iii) expressão gráfica dos resultados e (iv) aplicação interativa “GerminaQuant for R”. O software está sendo disponibilizado tanto na versão para PC, através do R quanto na versão online para uso em qualquer dispositivo móvel, sem a necessidade de instalação do software, dispensando o conhecimento prévio de programação por parte do usuário. No capítulo 2 foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro o estudo da manutenção da viabilidade e propriedades bioquímicas causadas pelo envelhecimento natural durante a estocagem das sementes de Jatropha curcas L. por um período de até 12 meses. Os resultados mostram que a redução da umidade no interstício das sementes permitiu estabilizar a germinabilidade e manter as sementes viáveis, além de conservar o conteúdo de óleo até o sexto mês, de forma semelhante ao registrado com outras características bioquímicas das sementes, fato corroborado pela redução drástica da taxa respiratória e do potencial osmótico das sementes. No segundo experimento foram testados cinco genótipos de J. curcas e cinco concentrações de NaCl (0, 50, 75, 100 e 150 mM L-1) aplicado na água de irrigação. Os dados mostraram que a adição de NaCl teve efeitos negativos na maioria dos parâmetros de germinação e de desenvolvimento inicial de plântulas. Na concentração do 150 mM.L-1 houve apenas 4% de germinação; entretanto, as plantas não conseguiram se desenvolver. O tempo médio de germinação aumentou linearmente com o aumento das concentrações de sais. No tratamento controle, a germinação iniciou ao terceiro dia, efeito retardado em quatro dias em média a 150 mM.L-1. Embora a germinação fora avaliada até 150 mM.L-1, os parâmetros biométricos e de biomassa foram computados somente até 100 mM.L-1. Dentre estes parâmetros, o peso seco da folha, a área foliar por planta e área foliar total, bem como a altura da planta foram as principais características negativamente influenciadas pela salinidade. De acordo as análises multivariadas, os genótipos 114, 171 e 183 mostraram-se como potencialmente tolerantes enquanto os acessos 218 e 133 foram sensíveis, resultado que pode ser corroborado pelos distintos parâmetros estudados.Jatropha curcas L. is a crop with good qualities for biofuel production. It is widely known for its drought resistance characteristics and ability to grow in degraded soils and with low fertility. However, there are few works, studding the conservation of the species to the seed storage conditions and germination under saline conditions. In addition, there is a great difficulty in processing the germination variables, which are highly complex. For this reason, this work had three objectives: (i) generation of a package in the statistical software R for data analysis and graphical presentation of the main variables of seed germination; (ii) evaluate if it is possible to stabilize the loss of seed germinability through the storage reducing the water in the atmosphere; (iii) to evaluate the germinative responses and the initial development of five genotypes of J. curcas from different geographic regions of Brazil in the presence of different concentrations of NaCl. In Chapter 1, a R package was developed and called "GerminaR", which has four main functions, (a) calculation of eleven germination variables;(b) temporal evaluation of germination; (c) graphic expression of results and (d) interactive application "GerminaQuant for R". The software is available both in the installable version for PC, through the R and in the online version for use in any mobile device, without the need of installing the software, and prior knowledge of programming by the user. In Chapter 2, two experiments were carried out, the first one being the study of the maintenance of the viability and biochemical properties caused by the natural aging during the storage of the seeds of Jatropha curcas L. for a period of up to 12 months. The results show that the reduction of moisture in the interstice of the seeds allowed to stabilize the germinability and maintain it viable, besides conserving the oil content until the sixth month, in a similar way were registered with other biochemical characteristics of the seeds, a fact corroborated by the drastic reduction in the respiratory rate and the osmotic potential of the seeds. In the second experiment, five different genotypes of J. curcas and five concentrations of NaCl (0, 50, 75, 100 and 150 mM L-1) were tested in the irrigation water. The data showed that the addition of NaCl had negative effects on most parameters of germination and initial development of seedlings. At the concentration of 150 mM there was only 4% of germination; and the plants had difficult to develop. The mean germination time increased linearly with increasing salt concentrations. In the control treatment, the germination started on the third day, delayed effect in four days on average in the treatment of 150 mM. Although the germination was evaluated up to 150 mM, the biometric and biomass parameters were computed only up to 100 mM. Among these parameters, leaf dry weight, leaf area per plant and total leaf area as well plant height were the main characteristics negatively influenced by salinity. According to the multivariate analyzes, genotypes 114, 171 and 183 were shown to be potentially tolerant while the 218 and 133 sensitive genotypes, result that can be corroborated by the different studied parameters

Flavjack/huito: huito 0.2.2

huito 0.2.2 Update vignettes: labels huito 0.2.1 Change package title logo update Connect to Zenodo Vignettes updates Fix CRAN comment

Flavjack/inti: inti 0.6.3

<ul> <li><code>gdocs2qmd()</code><ul> <li>change params: template ==> theme</li> <li>reference-doc: style_rticle.docx</li> </ul> </li> <li>Tarpuy<ul> <li>Field book design allows different number of rows</li> <li>Design without replication (observation plots) ==> <code>design_noreps()</code></li> <li>Fix traits name order</li> </ul> </li> </ul&gt

Comparação de softwares de análise de imagem para a determinação da área foliar.

A estimativa da área foliar é um componente fundamental para os modelos de desenvolvimento das plantas, pois permite compreender as adaptações ecofisiológicas perante estímulos do meio ambiente ou de práticas de manejo. Nesse sentido, objetivamos avaliar a acurácia de três softwares de análise de imagem que mensuram a área (AF), comprimento (C) e largura (L) foliar, respectivamente, suprindo a falta de direcionamento quanto à validação e comparação destes softwares em estudos biológicos alométricos. Foram selecionadas aleatoriamente 176 folhas elípticas, as quais depois de digitalizadas, foram mensuradas com os softwares ImageJ, Image-Pro PLUS® e AFSoft. A AF, C e L foliar mensurados por cada software foram submetidos aos testes de Kolmovorov-Smirnov e Bartlett para confirmação da normalidade e homocedasticidade, respectivamente. A ANOVA foi realizada considerando os três softwares para a área foliar.  Para o comprimento e largura foliar foi utilizado o teste t-Student entre ImageJ e Image Pro PLUS®. Nestes últimos, adicionalmente por meio de um modelo exponencial AF= β0*(C*L)β1, foram comparados os resíduos. Nossos resultados evidenciaram que os softwares ImageJ, Image Pro PLUS® e AFSoft não demonstraram diferenças significativas na mensuração da área foliar na ANOVA (F=1,581; p-valor=0,267). Comparando a mensuração da largura e comprimento foliar, os softwares ImageJ e Image Pro PLUS® não apresentaram diferenças significativas com o teste t-Student (t = -0,248; p-valor= 0,804 e t = -0,812; p-valor= 0,417, respectivamente). Da mesma forma, os resíduos do modelo exponencial tampouco apresentaram diferenças significativas entre si (t = -0,027; p-valor= 0,979).  Portanto, concluímos que é possível determinar com a mesma exatidão a área foliar e dimensões foliares fazendo uso de softwares livres como ImageJ e AFSoft, de modo que os estudantes e pesquisadores não deveriam se limitar à utilização de softwares pagos por receio de perder acurácia

Germination asynchrony is increased by dual seed bank presence in two desert perennial halophytes

Maintaining a viable seed bank throughout the germination season is considered very important for plant recruitment in desert environments, where environmental conditions are unpredictable. Fully matured Seidlitzia rosmarinus and Halothamnus iraqensis seeds were collected in December 2016, then April, June and September 2017 from both soil-surface and aerial seed banks. Both species were selected mainly by their capacity to rehabilitation of saline coastal sites. Germination was analyzed under two photoperiods (0 or 12 hours light per day) winged and dewinged perianth. S. rosmarinus had a shorter seasonal range in comparison with H. iraqensis (6 and 9 months) respectively and winged perianth presence reduced the germination rate of both species. The permanent winged perianth has significantly inhibited the germination in both species. The absence of perianth, the germination registered in December 2016 was mostly 100%, but declined to around 34 20% in September 2017. Seeds are thus more likely to germinate after scarification from wind mobilization, and do not require burial. Our results showed that seeds of both aerial and soil banks are transitory, and viable only during the winter months. Taken together, combination of aerial and soil seed banks has greatly facilitated germination asynchrony in their environmentally unpredictable desert habitat.The accepted manuscript in pdf format is listed with the files at the bottom of this page. The presentation of the authors' names and (or) special characters in the title of the manuscript may differ slightly between what is listed on this page and what is listed in the pdf file of the accepted manuscript; that in the pdf file of the accepted manuscript is what was submitted by the author