Characterization of Mature Cladodes of Opuntia ficus-indica L. Using Morphological and Colorimetric Descriptors

Mexico is the world's leading producer of Opuntia ficus-indica. This kind of prickly pear is the most widespread and most commercially important cactus in Mexico. Morphological and colorimetric descriptors are among the most important agronomic traits because these parameters affect the yield, in such a way, the objective of the present research was to present a fast and reliable methodology to obtain the functional relationship in shape and color parameters of O. ficus indica cladodes, using a smartphone, a color meter, and open-access software. The acquisition and processing of images discovered interesting relationships between the Opuntia cladode's morphological characteristics, as well as colorimetric parameters of the cladodes. The non-linear data behaviors were fitted using deterministic models and CurveExpert software. Results of the study revealed that the best morphological descriptors were Circularity vs. Perimeter (r= 0.9815) and Aspect ratio vs. Roundness  (r= 0.9999).  In addition, mean values of the L*, C, and H color parameters were displayed in a window of a computer program online. It was found that the a-C relationship of the color parameters had the highest correlation coefficient (0.999). Therefore, it can be concluded that the morphological descriptors Circularity vs. Perimeter, Aspect Rate vs. Roundness, and a*-C color parameter can predict quickly and precisely the quality of O. ficus-indica

Ameliorative effects of salt resistance on physiological parameters in the halophyte Salicornia bigelovii torr. with plant growth-promoting rhizobacteria

Salicornia bigelovii is a promising resource to cultivate under extreme climatic conditions of arid-desert regions. However, the production of Salicornia depends on the appropriate supplementation of nitrogen rich synthetic fertilizers. Application of specific halotolerant nitrogen-fixing bacteria associated with S. bigelovii could be an important practice for crop production in salt-affected regions. Seedlings of S. bigelovii were inoculated and developed with plant growth promoting rhizobacteria (Klebsiella pnseumoniae) at different salinities (0 and 0.25 M NaCl) grown under in vitro conditions. The inoculation increased growth and physiological activity at a high salinity. The major benefits of inoculation were observed on total seedlings biomass (320 and 175 g at 0 and 0.25 M NaCl, respectively) and adjacent branches of stem biomass (150 and 85 g at 0 and 0.25 M NaCl, respectively). The inoculation with Klebsiella pneumoniae also significantly improved seedlings salinity tolerance compared to the noninoculated controls. In non-salinity conditions, the inoculated seedlings enhanced the CO2 fixation and O2 evolution. The non-inoculated controls were more sensitive to salinity than inoculated seedlings exposed to salinity, as indicated by several measured parameters. Moreover, inoculated seedlings had significantly increase on proline, phenolics content, but not significant in starch compared to noninoculated controls. In conclusion, K. pneumoniae inoculation mitigates the salinity effects and promotes the Salicornia growth.Keywords: Salicornia bigelovii, Klebsiella pneumoniae, halophyte, ecotype, stress salinity. African Journal of Biotechnology Vol. 12(34), pp. 5278-528

Análisis de la evaporación en el centro de México: tendencias, auto-afinidad y frecuencias importantes

Históricamente, la mayoría de los estudios confían en el punto de vista tradicional de que las tendencias de evaporación son un reflejo de las tendencias de la evaporación terrestre superficial. La evaporación del agua medida en los tanques evaporímetros ha disminuido en muchas regiones del mundo a partir de la segunda mitad del siglo pasado (Roderick and Farquhar, 2004), lo cual sugiere una disminución reciente en la evaporación terrestre componente del ciclo hidrológico, (Lawrimore and Peterson, 2000). En el hemisferio norte, decrementos en la evaporación de tanque evaporímetro, en promedio de 2 a 4 mm/año, han ocurrido en varias décadas y hasta 1990 (Gifford et al., 2005). A pesar de estos impresionantes hechos, existe la carencia de estudios acerca del comportamiento de la evaporación y su posible relación con fenómenos periódicos en México, aunque se cuenta con una red nacional de estaciones meteorológicas. Generalmente se ha esperado que la evaporación se incremente en el futuro debido al incremento de las temperaturas debido al calentamiento global y a una intensificación del ciclo hidrológico (Huntington 2006). Sin embargo, varios reportes muestran que la tendencia de la evaporación terrestre se está decrementando (Chattopadhyay and Hulme, 1997; Quintana–Gomez, 1998; Linacre, 2004). El conocer el comportamiento de la evaporación local puede ser de gran importancia socioeconómica dado que en las áreas rurales es común asociarlo con valores de coeficientes de cultivos para programación de riego y administración de recursos hidráulicos (Mutziger et al., 2005). Este es el caso de las áreas áridas y semiáridas irrigadas (150,000 ha) del estado mexicano de Zacatecas, donde los acuíferos están sobreexplotados con un déficit de 201,100,000 m3 por año (SEMARNAT, 2008). Adicionalmente a los análisis estadísticos tradicionales, las series de tiempo de evaporación pueden ser analizadas utilizando otros enfoques, por ejemplo, pueden tratarse como perfiles fractales. Por lo tanto, los objetivos de este estudio fueron: 1) Identificar las tendencias de 40 series de largo plazo de evaporación registrada en estaciones meteorológicas en el estado de Zacatecas, México y 2) Identificar frecuencias importantes y su posible conexión con fenómenos periódicos de las series de anomalías de largo plazo de evaporación por medio del análisis de espectro de potencia.Universidad Nacional de La Plat

Effect of monthly precipitation on the radial growth of Pseudotsuga menziesii in northern Mexico

In the context of global climate change, water availability is an essential factor for geographic distribution and abundance of plant species. Pseudotsuga menziesii has been reported as a highly sensitive species to climatic variation and is regarded as a genetic resource of invaluable importance. The objective of this paper was to evaluate the specific effect of precipitation on radial growth throughout year for this species. From historical climate records and tree ring cores collected in Mexican northern forests, growth was correlated with monthly precipitation by standard statistical techniques. Results showed that P. menziesii was more susceptible to winter precipitation prior to the growing season. Low precipitation in winter makes the survival of these individuals vulnerable. In light of our results, direct implications for management strategies of P. menziesi, are discussed.Fil: Pompa García, Martín. Universidad Juarez; México;Fil: Rodríguez Flores, Felipa de Jesus. Universidad Juarez; México;Fil: Cerano Paredes, Julián. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relación Agua, Suelo, Planta, Atmósfera; México;Fil: Valdez Cepeda, Ricardo David. Universidad Autónoma de Chapingo; México;Fil: Roig Junent, Fidel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina

Análisis de la evaporación en el centro de México: tendencias, auto-afinidad y frecuencias importantes

Históricamente, la mayoría de los estudios confían en el punto de vista tradicional de que las tendencias de evaporación son un reflejo de las tendencias de la evaporación terrestre superficial. La evaporación del agua medida en los tanques evaporímetros ha disminuido en muchas regiones del mundo a partir de la segunda mitad del siglo pasado (Roderick and Farquhar, 2004), lo cual sugiere una disminución reciente en la evaporación terrestre componente del ciclo hidrológico, (Lawrimore and Peterson, 2000). En el hemisferio norte, decrementos en la evaporación de tanque evaporímetro, en promedio de 2 a 4 mm/año, han ocurrido en varias décadas y hasta 1990 (Gifford et al., 2005). A pesar de estos impresionantes hechos, existe la carencia de estudios acerca del comportamiento de la evaporación y su posible relación con fenómenos periódicos en México, aunque se cuenta con una red nacional de estaciones meteorológicas. Generalmente se ha esperado que la evaporación se incremente en el futuro debido al incremento de las temperaturas debido al calentamiento global y a una intensificación del ciclo hidrológico (Huntington 2006). Sin embargo, varios reportes muestran que la tendencia de la evaporación terrestre se está decrementando (Chattopadhyay and Hulme, 1997; Quintana–Gomez, 1998; Linacre, 2004). El conocer el comportamiento de la evaporación local puede ser de gran importancia socioeconómica dado que en las áreas rurales es común asociarlo con valores de coeficientes de cultivos para programación de riego y administración de recursos hidráulicos (Mutziger et al., 2005). Este es el caso de las áreas áridas y semiáridas irrigadas (150,000 ha) del estado mexicano de Zacatecas, donde los acuíferos están sobreexplotados con un déficit de 201,100,000 m3 por año (SEMARNAT, 2008). Adicionalmente a los análisis estadísticos tradicionales, las series de tiempo de evaporación pueden ser analizadas utilizando otros enfoques, por ejemplo, pueden tratarse como perfiles fractales. Por lo tanto, los objetivos de este estudio fueron: 1) Identificar las tendencias de 40 series de largo plazo de evaporación registrada en estaciones meteorológicas en el estado de Zacatecas, México y 2) Identificar frecuencias importantes y su posible conexión con fenómenos periódicos de las series de anomalías de largo plazo de evaporación por medio del análisis de espectro de potencia.Universidad Nacional de La Plat

Estimación de Cosecha de Maíz Forrajero (Zea mays L.) Mediante Índices Espectrales Derivados de LANDSAT-8 y SENTINEL-2

La estimación de cosecha basada en índices espectrales conforma un elemento de decisión importante para quienes participan en la actividad agrícola; sin embargo, muchas interrogantes sobre su utilidad aún persisten. Los objetivos de esta investigación fueron: 1) relacionar propiedades radiativas del maíz forrajero (MF) y producción de biomasa mediante imágenes LANDSAT-8 y SENTINEL-2; y 2) seleccionar el índice de vegetación (IV) con mejor desempeño que permita modelar el rendimiento del MF para condiciones similares. El estudio se realizó en el ciclo PV-2019 con mediciones morfológicas en distintas etapas de crecimiento del MF y mediante muestreos aleatorios destructivos a los 72 dds para determinar magnitud de biomasa en laboratorio; los datos de biomasa se relacionaron con valores de reflectancia e IV de LANDAT-8 y SENTINEL-2 para estimar rendimiento mediante regresión lineal múltiple; ocho IV (NDVI, TVI TTVI, RDVI, RVI, RATIO, SAVI, MSAVI2) se evaluaron mediante evaluaciones cruzadas con base en estadísticos clave. Los resultados del análisis de regresión múltiple indicaron que el mejor modelo (R2 = 0.66) se obtuvo con datos de imágenes SENTINEL-2 a partir de las bandas 3 (α3 = 0.54-0.57 µm) y 8 (α8= 0.78-0.90 µm) con estimadores βi muy significativos (P < 0.05); RDVI presentó el mejor desempeño debido a una buena relación espacial entre los valores digitales ráster y la producción de biomasa verde producida con una asociación del 75.41%; en tanto que los indicadores estadísticos fueron R2= 0.75 y CME=17; con ambos recursos (Modelos de Regresión Múltiple e IV) se pronosticó el rendimiento a los 72 dds en un rango de 10.7 – 57.01 Mg ha-1. La conclusión es que SENTINEL-2 superó a LANDSAT-8 como herramienta libre para la evaluación de cultivos y estimación de biomasa debido a una mejor resolución espacial y temporal

Apropiación del espacio con agricultura: un estudio de aprendizaje asociativo mediante un modelo de simulación basado en agentes

Las formas de apropiación de un espacio siguen patrones de aprendizaje condicionado. Se sostiene que la forma que siguen estos patrones está sesgada por el aprendizaje adquirido en ensayos sucesivos. En este sentido, hemos ensayado un proceso de apropiación del espacio de un área de donación que en el pasado fue destinada a albergar basura, escombros, restos de poda y eventuales incendios para quemar desechos. La apropiación se ha hecho en la colonia Lomas de Las Hilamas, del municipio de León, Guanajuato (México), con actividad agrícola, árboles frutales, árboles de sombra y juegos infantiles. En este documento exploramos la construcción de un modelo basado en agentes que dé cuenta de la apropiación del espacio como un proceso de aprendizaje condicionado, para lo cual se retoma el modelo del aprendizaje asociativo de Rescorla-Wagner. Planteamos que aunque los colonos perciban el área de donación como un espacio ajeno, gracias a un proceso de ensayos sucesivos, se puede lograr que los vecinos se apropien de él al ver que un agente también lo hace. Después de este proceso, se ha observado que los vecinos perciben el espacio como propio y que se ha reducido su0 ocupación con basura. Los resultados del modelo de simulación basado en agentes usan una tasa de aprendizaje de 0,84, y hemos obtenido que de promedio dos agentes se apropian del espacio 121 veces en un tiempo discreto de un año. Dichos resultados son similares a los obtenidos en los trabajos de campo

Agave salmiana Plant Communities in Central Mexico as Affected by Commercial Use

Agave salmiana is a native plant species harvested for the commercial production of mezcal (Agave spirits) in the highlands of central Mexico. The objective of this study was to identify vegetation changes in natural communities where A. salmiana has been differentially harvested for commercial purposes. Three plant community categories were identified in the state of Zacatecas based on their history of A. salmiana utilization: short (less than 10 years of use), moderate (about 25 years), and long (60 or more years). Species cover, composition, and density were evaluated in field surveys by use category. A gradient of vegetation structure of the communities parallels the duration of A. salmiana use. A. salmiana density was greatest (3,125 plants ha⁻¹) in the short-use areas and less (892 plants ha⁻¹) in the moderate-use areas, associated with markedly greater density of shrubs (200%) and Opuntia spp. (50%) in moderate-use areas. The main shrubs were Larrea tridentata, Mimosa biuncifera, Jatropha dioica and Buddleia scordioides while the main Opuntia species were Opuntia leucotricha and Opuntia robusta. A. salmiana density was least (652 plants ha⁻¹) in the long-use areas where shrubs were less abundant but Opuntia spp. density was 25% higher than in moderate-use areas. We suggest that shrubs may increase with moderate use creating an intermediate successional stage that facilitates the establishment of Opuntia spp. Long-term Agave use is generating new plant communities dominated by Opuntia spp. (nopaleras) as a replacement of the original communities dominated by A. salmiana (magueyeras).Keywords: nopalera, magueyera, shrub replacement, mezcal, Opunti

Cattle Grazing Exclusion Increases Basal, Crown and Mulch Cover in the Sierra de Órganos National Park, Sombrerete, Zacatecas, Mexico

Objetivo: Estimar los efectos de la exclusión del pastoreo de ganado sobre condiciones de suelo y vegetación en el pastizal del Parque Nacional Sierra de Órganos (PNSO), Sombrerete, Zacatecas, México. Diseño/método/aproximación: En el pastizal del PNSO con exclusión del pastoreo se establecieron estratégicamente cuatro transectos. En cada transecto se midieron las coberturas basal, de copa, de mantillo orgánico, de suelo cubierto, de suelo desnudo y la forma de la planta en otoño de 2008, 2010, 2012 y 2014. Resultados: La exclusión del pastoreo en el pastizal del PNSO incrementó las coberturas basal, de copa, de mantillo orgánico, de suelo cubierto, así como de plantas sobredescansadas y plantas decadentes; también, la cobertura de suelo desnudo y el porcentaje de plantas normales disminuyeron. Limitaciones del estudio/implicaciones: El incremento de la cobertura de mantillo orgánico implica acumulación de material combustible y representa un riesgo potencial para que ocurran incendios en el PNSO. Hallazgos/conclusiones: El incremento de las coberturas de mantillo orgánico, plantas sobredescansadas y plantas decadentes demuestra que el pastizal del PNSO transita a un estado ecológico menos estable.Objective: To estimate the effects of cattle grazing exclusion on soil and vegetation conditions in grasslands of Sierra de Órganos National Park (SONP), Sombrerete, Zacatecas, Mexico. Design/Methodology/Approach: Four transects with cattle grazing exclusion were strategically established in SONP grasslands. In each transect the basal, crown and organic mulch cover, soil cover, bare soil, and the form of the autumn plant were measured from 2008, 2010, 2012 and 2014. Results: Cattle grazing exclusion caused an increase in basal, crown and organic mulch cover, soil cover, as well as over- rested plants and deteriorated plants; bare soil cover and the percentage of normal plants decreased. Study Limitations/Implications: Increase of organic mulch cover implies the accumulation of combustible material that represents a potential risk of fire occurring in the SONP. Findings/Conclusions: Increase of organic mulch, over-rested plants and deteriorated plants shows that SONP grasslandsare transiting to a less stable ecological state