Enzimas del suelo: indicadores de salud y calidad

Ante la creciente demanda de alimentos, fibras y protección ambiental de una sociedad urbanizada en constante expansión, el empobrecimiento de los recursos naturales no renovables y las alteraciones que ha sufrido la calidad ambiental global, se plantean los conceptos de salud y calidad del suelo como parte del conjunto de herramientas para definir y asignar sostenibilidad, es decir, el mantenimiento de sus funciones dentro de los límites de un ecosistema. Los indicadores de salud  y calidad son un conjunto de parámetros (propiedades físicas, químicas y biológicas) que buscan establecer estándares de calidad para el recurso suelo; dentro de este conjunto se consideran las actividades enzimáticas por estar muy relacionadas con las demás propiedades y por ser sensibles a los cambios generados por el uso del suelo. La presente revisión pretende ilustrar que el seguimiento de la catálisis biológica del suelo a través de los usos o las alteraciones que pueda experimentar un ecosistema, puede proveer información para el entendimiento de por qué los procesos responsables de mantener funciones como la producción de biomasa, la remediación de contaminantes y el ciclaje de nutrientes, sufren cambios, y si estos son positivos, negativos o iterativos.In the presence of a crescent demand of food, fibres, environmental protection for an urban society in constant expansion, impoverishment of the natural non renewable resources and the serious alterations that the environmental global quality has suffered, concepts of health and quality of soils are exposed as part of the whole of tools used todefine sustainability, in other words, the maintenance of their functions inside the limits of an ecosystem. The health and quality indicators are a set of measurements (physical, chemical and biological properties) that pretend to establish quality standards for this resource; the enzymatic activity is placed inside this set because of its close relationship with the other properties and because of its sensibleness to the changes due to handling and use. The present review pretends to illustrate how the tracking of the biological catalysis of the soil through uses and alterations that an ecosystem may suffer, may supply information for the understanding of how the processes responsible for the maintenance of functions such as biomass production, pollutant remediation and cycling of nutrients, suffer changes and if these are positive, negative or iterative

Effect of foliar applications of boron on the phenological development and fruit set of purple passion fruits (Passiflora edulis f. edulis Sims)

1 recurso en línea (páginas 20-30).La gulupa es un frutal nativo producido en Colombia y exportado a diferentes mercados internacionales. Los principales problemas que afectan la producción del cultivo están relacionados con la floración y fructificación, debido a limitaciones nutricionales, como la deficiencia de boro (B). La presente investigación tuvo como objetivo, evaluar el efecto de la aplicación foliar de B en el desarrollo fenológico y cuajado del fruto en plantas de gulupa bajo condiciones de campo. El estudio se llevó a cabo en una plantación experimental del municipio de Pasca (Cundinamarca, Colombia), ubicado a 2.006 msnm. Los tratamientos correspondieron a la aplicación foliar de tres dosis de ácido bórico (0; 0,3; 0,6 y 0,9 kg ha-1) aplicados en la etapa de botón floral y cuajado del fruto, durante dos ciclos productivos. Se evaluaron la longitud de las ramas productivas, el número de entrenudos, el porcentaje de cuajado del fruto, el diámetro del fruto y la emisión de botones florales y frutos. La aplicación foliar de B en las dosis evaluadas aumentó la longitud de ramas secundarias, la emisión de botones florales y frutos, y el porcentaje de cuajado del fruto. Los mejores resultados de crecimiento en el primer y segundo ciclo se lograron con 0,3 kg ha-1; aunque el porcentaje de cuajado del fruto del tratamiento 0,6 kg ha-1 fue óptimo para el primer ciclo de producción (85,19%) seguido por 0,3 kg ha-1 para el segundo ciclo de producción (90%). Los frutos del tratamiento 0,3 kg ha-1 desarrollaron un mayor diámetro ecuatorial desde los 21 días después de transplante (ddt), alcanzando el máximo diámetro (55,68 mm) a los 136 ddt.Gulupa or purple passion fruit is a native fruit produced in Colombia and exported to different international markets. Some problems affecting crop production are related to flowering and fruiting, mainly because of nutrient limitations, such as boron (B) deficiency. The objective of this research was to evaluate the effect of foliar boron spraying on the phenological development and fruit set of gulupa plants grown under field conditions. This study was carried out in an experimental plantation in the municipality of Pasca Cundinamarca, Colombia), located at 2,006 m a.s.l. The treatments consisted of three doses of boric acid: T50, T100, T150, and a control, T0, with foliar spray applications in the floral bud and fruit set stages, during two consecutive productive cycles. The length of the productive branches, number of internodes, percentage of fruit set, fruit diameter, and emission of flower buds and fruits were evaluated. The foliar applications of B at the evaluated rates increased the length of the secondary branches, emission of flower buds and fruits, and percentage of fruit set. The best growth results in the first and second cycles were achieved with the T50 treatment although, in terms of fruit set percentage, the T100 treatment was optimal for the first production cycle (85.19%), followed by the T50 treatment for the second production cycle (90%). The fruits of the treatment 0.3 kg ha-1 developed a larger equatorial diameter from 21 days after planting (dap), reaching the maximum diameter (55.68 mm) at 136 dap.Bibliografía: páginas 28-3

Effect of deficiencies and excesses of phosphorus, potassium and boron on the physiology and growth of avocado (Persea americana, cv. Hass) plants

1 recurso en línea (páginas 293-307).In order to observe the effects of nutrients: potassium (K), boron (B) and phosphorus (P), on physiological and growth variables in avocado var. Hass, seven treatments and four repetitions with three dose levels were evaluated: (1) deficiency of the respective element: 50% or half of the complete fertilization, (2) complete or control treatment: 100%, and (3) excess of the respective element, 150% above the complete fertilization, arranged in a completely random design. The plants were grown in polyethylene bags with soil and cultivated under greenhouse conditions; weekly fertilization and irrigation were also carried out. The evaluated variables included leaf area (LA), number of leaves (NL), relative chlorophyll content (CC), maximum photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm) and transpiration (E); the symptomatology of deficiencies and excesses were described in the leaves. The LA, NL and CC values were lower in relation to the control. Similarly, the Fv/Fm and E were lower compared to the control, suggesting probable stress caused by the treatments, presenting a greater proportion of P, followed by K and B. The visual signs of nutrient stress were observed more clearly in the plants subjected to deficiency than in those subjected to excess, consistent with what has been reported for this variety.Para conocer el efecto de los nutrientes minerales potasio (K), boro (B) y fósforo (P), sobre variables fisiológicas y de crecimiento en aguacate var. Hass, se evaluaron siete tratamientos y cuatro réplicas con tres niveles de dosis: (1) deficiencia del respectivo elemento: 50% de la fertilización completa, (2) completa o tratamiento control: 100% y (3) exceso con un 150% por encima de la fertilización completa, dispuestos en un diseño completamente aleatorio. Las plantas crecieron en bolsas de polietileno, con suelo, y bajo condiciones de invernadero. Se realizó fertilización y riego semanal. Las variables evaluadas fueron el área foliar (AF), número de hojas (NH), contenido relativo de clorofilas (CC), eficiencia máxima fotoquímica del fotosistema II (Fv/Fm) y transpiración (E), además se describió la sintomatología de deficiencias o excesos en hojas. Se encontró que los valores de AF, NH y CC fueron menores en relación con el control. De igual forma, Fv/Fm y la E fueron menores con respecto al control, sugiriendo probable estrés ocasionado por los tratamientos; presentándose en mayor proporción para P, seguido de K y B. Los signos visuales de estrés nutricional se observaron de forma más clara en las plantas sometidas a deficiencia que en aquellas sometidas a exceso, siendo acorde a lo reportado para esta variedad.Bibliografía y webgrafía: páginas 305-30

Caracterización fisiológica y bioquímica de los frutos de cuatro accesiones de ají amazónico pertenecientes a la diversidad del género capsicum para su conservación y uso

El ají es uno de los cultivos más importantes para las culturas indígenas de la Amazonía, debido al conocimiento de sus múltiples formas y usos haciendo parte de su tradición. El género Capsicum cuenta con varias especies, pero la alta selección de unas pocas especies comerciales, está erodando el recurso genético, por lo que se hace necesario caracterizar e introducir nuevos materiales. La valoración de la diversidad del género para su conservación y de las formas de uso hace parte de esa caracterización que involucra el estudio de los procesos de maduración de los frutos, como procesos responsables de generar las características que los hacen promisorios desde diversos puntos de vista. El presente estudio tuvo como objetivo caracterizar fisiológica y bioquímicamente el desarrollo de los frutos de cuatro accesiones promisorias de ají amazónicopertenecientes a la diversidad de la colección de Capsicum del Instituto Sinchi y evaluar la baja temperatura como método de conservación, de tal manera que se genere un conocimiento básico para la conservación y uso de las especies seleccionadas. Los frutos de ají amazónico para alcanzarsu desarrollo completo requieren, de 41±5 días para la  ccesión CS 219 (Capsicum annuum) y de 47±3 días para las accesiones CS 032 (Capsicum annuum), CS 049 (Capsicum annuum) y CS 376 (Capsicum frutescens). El patrón respiratorio de los frutos de las cuatro accesiones fue de tipo no climatérico. Al final del crecimiento los frutos de ají mostraron cambios de color que coinciden con un máximo de acumulación de capsaicinoides y carbohidratos. Se observó que la actividadperoxidasa incrementa cuando la concentración de  apsaicinoides comienza a decrecer. El ácido cítrico fue el ácido predominante en las accesiones CS 376, CS 219 y CS 049, pero el ácido predominante en la accesión CS 032 fue el málico. La refrigeración fue la técnica usada para la conservación del fruto. Se probaron dos temperaturas (5 y 10º C) y 20º C como temperatura de maduración con 70-90% de humedad relativa, durante 7 ó 14 días, con y sin períodode comercialización (tres días a 20º C, 70% H.R.). La respuesta del fruto de ají amazónico a la conservación a temperaturas inferiores a 10º C confirma su clasificación como un fruto sensible al frío, durante períodos superiores a siete días. Los síntomas de daño por frío fueron deshidratación de los tejidos, pardeamiento, picaduras y quemaduras. En general, se observa que en los frutos de las accesiones CS-219 y CS-032 que son las más pungentes son las más susceptibles al daño por frío, mientras que las accesiones CS 376 y CS 049 menos pungentes y con mayor concentración de azúcares totales son menos susceptibles a las bajas temperaturas

Photosynthesis, biochemical activity, and leaf anatomy of tree tomato (Solanum betaceum Cav.) plants under potassium deficiency

The effects of potassium (K) deficiency on the physiological, bio-chemical, and anatomical parameters of leaves in the tree tomato plants (Solanum betaceum Cav.) were evaluated during vegetative growth. The experiment was carried out for 135 days after treatment applications under greenhouse conditions, employing the nutrient solutions with the following treatments: control plants (without K de-ficiency) and the plants with K deficiency. The light response curve, photosynthesis at light saturation (Amax), light compensation point (Ic), transpiration rate (E), stomatal resistance (SR), and pigment contents in leaves were evaluated. Additionally, the maximum photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm), contents of malondialdehyde (MDA), total soluble sugars, proline, and leaf anatomy parameters were assessed. In the K-deficient plants, the reduction in Amax (66%), Ic (63.7%), E (66%), Fv/Fm (17.3%), contents of total chlorophyll (77.4%) and chlorophyll a (52%), thickness of leaf blade L (28.5%), palisade parenchyma PP (6.5%), and spongy parenchyma SP (9.5%) were observed, compared to the control plants. In contrast, the variables that increased significantly were SR (65%), MDA (52%), Upper epidermis thickness (Ue) (27.1%), and Lower epidermis thickness (Le) (22.3%). The potassium deficiency caused alterations in the plant development due to the influence on physiological, biochemical, and anatomical parameters, which suggests the importance of mineral nutrition with K for this plant

Effect of nitrogen, phosphorus, and potassium doses on tree tomato (Solanum betaceum Cav.) growth in the vegetative phase

1 recurso en línea (páginas 31-40).The objective of this study was to evaluate the effects of nitrogen, phosphorus and potassium doses on tree tomato (Solanum betaceum Cav.) growth in the vegetative phase. This research was conducted under greenhouse conditions at the National University of Colombia, Bogotá. A randomized block design was employed to evaluate eight treatments with three replicates as follows: i) CC: commercial control, ii) CS: control without fertilization, iii) Low N: 10% of the recommended dose (DR); iv) Low P: 10% DR; v) Low K: 10% DR, vi) High N: 200% DR; vii) High P: 200% DR, and viii) High K: 200% DR. The fertilizer plan was adjusted according to the soil analysis and doses reported for the species. To determine plant growth, growth rate indexes were used based on the functional logistic model. The treatment without fertilization CS and High P reduced the leaf area, number of leaves, stem length, and dry mass of leaves of the tree tomatoes by about 50%, unlike the commercial control (CC). The Low K treatment increased the same variables by 70%, as well as the total dry mass. For growth rates, the Low K treatment resulted in the highest leaf area index and relative growth rate, and the High K treatment presented the highest crop growth rate.El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto de dosis de nitrógeno, fósforo y potasio sobre el crecimiento del tomate de árbol en etapa vegetativa. Se realizó bajo condiciones de invernadero en la Universidad Nacional de Colombia (sede Bogotá) y se empleó un diseño de bloques aleatorizado, donde se evaluaron ocho tratamientos, con tres réplicas, así: CC, control comercial o dosis recomendada; CS, control suelo sin ninguna fertilización; Bajo N, 10% de la dosis recomendada (DR); Bajo P, 10% DR; Bajo K, 10% DR; Alto N, 200% DR; Alto P, 200% DR y Alto K, 200% DR. El plan de fertilización se ajustó según análisis físico-químico del suelo y dosis reportadas para el cultivo. Para determinar el crecimiento de las plantas se emplearon algunos parámetros e índices de crecimiento utilizando un modelo logístico de enfoque funcional. Los resultados evidenciaron que el tratamiento CS y Alto P redujeron cerca de un 50% el área foliar, número de hojas, longitud total de la planta y masa seca de las hojas a diferencia del control comercial (CC). El tratamiento Bajo K aumentó en un 70% las variables mencionadas, así como la masa seca total. Para las tasas de crecimiento el tratamiento Bajo K presentó el mayor índice de área foliar y tasa relativa de crecimiento, y el tratamiento Alto K presentó la mayor tasa de crecimiento del cultivo.Bibliografía: páginas 39-4

Carotenoids, chlorophylls and pectins during ripening of guava (Psidium guajava L.) from Santander, Colombia

1 recurso en línea (páginas 379-389).We evaluated the contents of carotenoids, chlorophyll and pectin in guava fruit, Psidium guajava L., in three locations (Barbosa, Puente Nacional, and Velez) in Santander Department, Colombia in four varieties (Regional Blanca, Raquira Blanca, Guavata Victoria, Regional Roja) for four stages of maturity (green, physiological maturity, semi-ripe, ripe). The total carotenoids and chlorophyll were determined with spectrophotometry, differentiating the endocarp, exocarp and pectins using the gravimetric method. The results were statistically significant (P≤0.05), obtaining the highest contents of carotenoids in the variety Regional Roja (166.3 mg/100 g, semi-rate state in Barbosa), the highest chlorophyll in Guavata Victoria (39.87 mg/100 g, green state in Vélez) and the highest pectins in Regional Blanca (1.79%p/p, physiological maturity state, in Puente Nacional). The white fleshed varieties (Regional Blanca, Ráquira Blanca and Guavatá Victoria) had higher contents of carotenoids in the exocarp (11.19 mg/100 g), unlike the Regional Roja variety, which had a high content in the endocarp (13.06 mg/100 g). The principal component analysis (PCA) and cluster analysis showed a direct relationship between the carotenoids, chlorophyll and pectin in white-fleshed varieties, in contrast to in the inverse relationship found in the Regional Roja variety.Se evaluó el contenido de carotenoides, clorofila y pectinas en frutos de guayaba Psidium guajava L. en tres localidades del departamento de Santander, Colombia (Barbosa, Puente Nacional y Vélez), en cuatro variedades (Regional Blanca, Ráquira Blanca, Guavatá Victoria y Regional Roja) y en cuatro estados de madurez (verde, madurez fisiológica, pintón y maduro). Los contenidos de carotenoides y clorofilas totales fueron determinados por espectrofotometría en endocarpo y exocarpo. Los contenidos de pectina se determinaron por el método gravimétrico. Los resultados fueron estadísticamente significativos (P≤0,05), obteniendo los mayores contenidos de carotenoides en la variedad Regional Roja (166,3 mg/100 g, estado pintón, en Barbosa), de clorofila en Guavatá Victoria (39,87 mg/100 g, estado verde, en Vélez) y de pectinas en Regional Blanca (1.79% p/p, estado madurez fisiológica, en Puente Nacional). Las variedades de pulpa Blanca (Regional Blanca, Ráquira Blanca y Guavatá Victoria) presentaron mayores contenidos de carotenoides en el exocarpo (11,19 mg/100 g), a diferencia de la variedad Regional Roja cuyo contenido fue mayor en endocarpo (13,06 mg/100 g). Los análisis de componentes principales (ACP) y análisis de conglomerado jerárquico, evidenciaron una relación directa entre carotenoides, clorofila y pectinas en las variedades de pulpa blanca (Regional Blanca, Ráquira Blanca y Guavatá Victoria); a diferencia de la relación inversa encontrada en la variedad Regional Roja.Bibliografía: páginas 387-38

Actividades enzimáticas en consorcios bacterianos de suelos bajo cultivo de papa con manejo convencional y bajo pastizal

Resumen. Se evaluaron las actividades enzimáticas (ureasa, proteasa, fosfatasa ácida y alcalina, fosfodiesterasa, β-glucosidasa y arilsulfatasa) en consorcios bacterianos (Bacillus subtilis, Brevundimonas diminuta, Flavimonas oryzihabitants) de suelos bajo cultivo de papa variedad Parda Pastusa, con manejo convencional de aplicación de agroinsumos (PCA) y en suelos bajo pastizal sin aplicación de agroinsumos (PSA), en fincas de tres localidades del departamento de Cundinamarca (Tausa, Villapinzón y Zipaquirá), Colombia. Se encontraron efectos por la aplicación de insumos de síntesis química y el tipo de uso del suelo, sobre las actividades enzimáticas; sin embargo, estos fueron diferentes para cada una de las enzimas y localidades. Para el municipio de Villapinzón la actividad de ureasa, fosfatasa ácida, fosfodiesterasa y β-glucosidasa, fue mayor en las muestras PCA con respecto a las PSA en un 89, 71, 67 y 75% respectivamente; para el municipio de Zipaquirá se presentó la misma tendencia en la actividad ureasa, β-glucosidasa y arilsulfatasa con un 50, 71 y 68% respectivamente; finalmente en el municipio de Tausa se mantuvo el mismo comportamiento para la actividad de proteasa, fosfatasa ácida, fosfatasa alcalina, fosfodiesterasa, β-glucosidasa, con un 55, 20, 75, 82 y 87% de mayor actividad en las muestras PCA en relación con las de PS

Characterization of carbofuran degrading bacteria obtained from potato cultivated soils with different pesticide application records / caracterización de bacterias degradadoras de carbofuran obtenidas de suelos bajo cultivo de papa y con diferente histor

Abstract. Eighty-two bacterial isolates with potential Carbofurandegradation activity (Furadan®3SC) were obtained from soilscultivated with the potato variety Unica (Solanum tuberosum)in Silos, Norte de Santander (Colombia), with different recordsof pesticide application. The bacteria were selected for theirability to grow at 25 °C for 72 h in media containing 200 mgL-1 of analytical Carbofuran as the sole source of carbon and/or nitrogen. The results showed that ten isolates, 12% of those obtained, grew in the culture media. Eight of theses isolates were obtained from soils with a high pesticide exposure (eight years of application), and identified, by macroscopic, microscopic and biochemical characteristics, as Sphingomonas paucimobilis. The other two were obtained from soils with three years and one year of application and were identified as Pseudomonas aeruginosa and Yersinia pseudotuberculosis, respectively. Subsequently, these bacteria were tested for their ability of hydrolytic degradation of Carbofuran; the results show that the pesticide was degraded only by the isolates of Sphingomonas paucimobilis for 72 h. The results obtained in the in vitro tests show the bacterial metabolic capacity for the biodegradation of Carbofuran, highlighting the potential use of the bacteria for future field evaluation tests in places where residues of the pesticide may exist, as an alternative to control the impact that N-methyl carbamate pesticides have on the environment and human health. / Resumen. Ochenta y dos aislamientos bacterianos con actividad potencial de degradación de Carbofuran (Furadan®3SC), fueron obtenidos de suelos, cultivados con papa (Solanum tuberosum) variedad Única, del municipio de Silos, Norte de Santander (Colombia) con diferente historia de aplicación del plaguicida. Las bacterias fueron seleccionadas por su capacidad para crecer a 25 °C durante 72 h, en medios de cultivo conteniendo 200 mg L-1 de Carbofuran analítico como única fuente de carbono y/o nitrógeno.Los resultados mostraron que diez aislamientos correspondientes al 12 % de los obtenidos, crecieron en el medio de cultivo. Ocho de los aislamientos fueron obtenidos del suelo con mayor historia de exposición al plaguicida (ocho años de aplicación), e identificados por características macroscópicas, microscópicas y bioquímicas como Sphingomonas paucimobilis. Los otros dos fueron obtenidos de suelos con tres y un año de aplicación y caracterizados como Pseudomonas aeruginosa y Yersinia pseudotuberculosis, respectivamente. Posteriormente, estasbacterias fueron evaluadas por su capacidad para degradarCarbofuran por vía hidrolítica, demostrando que el plaguicida fue degradado únicamente por los aislamientos de Sphingomonas paucimobilis durante un tiempo de 72 h. Los resultados obtenidos en los ensayos in vitro denotan la capacidad metabólica que tienen estas bacterias para la biodegradación de Carbofuran, destacando su potencial utilización para futuros ensayos de evaluación en campo, en lugares en donde pueda existir residualidad del plaguicida, como alternativa para controlar el posible impacto que tienen los plaguicidas N-metilcarbamatos en el medio ambiente y en la salud humana

Efecto de 1- MCP (1-metilciclopropeno) y Promalina® en la duración del color de brácteas florales de Tillandsia caacticola (Bromeliaceae)

Las brácteas florales de Tillandsia cacticola conservan hasta por un año su color cuando no son cortadas de la planta; cuando las inflorescencias son cortadas y empacadas su color desaparece rápidamente. Plantas de T. cacticola fueron sumergidas completamente en soluciones de AG4+7 + BAP (Promalina) y 1-MCP (1- metilciclopropeno) a diferentes concentraciones El tratamiento de las plantas con 2,0 mg/l de 1-MCP por 16 h a 23 C retrasó la pérdida del color en las brácteas florales por diez días respecto al testigo sin tratar. Las plantas tratadas individualmente con 90 y 180 mg/l de AG4+7 + BAP no mostraron incremento en la duración del color de sus brácteas florales e incluso se redujo la duración del color respecto a la del testigo