“ UDO Agrícola

VOLUMEN 8 ENERO-DICIEMBRE 2008 NÚMERO 1

Revista Científica de la Escuela de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Oriente

ISSN 1317 - 9152 Depósito Legal pp200102Mo1203

UNIVERSIDAD DE ORIENTE

Autoridades Rectorales

Rector: Milena Bravo de Romero

Vice-Rector Académico: Jesús Martínez Yépez

Vice-Rector Administrativo: Tahís Pico de Olivero

Secretario: Juan Bolaños Curvelo

Autoridades del Núcleo

Decano: Ernesto Hurtado

Coordinador Académico: Franklin Ortega

Coordinador Administrativo: María Maurera

Director Escuela de Ingeniería Agronómica: Iván Maza

Jefe Departamento de Agronomía: Oscar Renaud

Jefe Departamento de Ingeniería Agrícola: Nadesha López

Jefe Departamento de Economía Agrícola: Omar Lanz

Impreso en Maturín por el Departamento de Publicaciones del Núcleo de Monagas de la Universidad de Oriente, . 200 ejemplares.

Diseño y Diagramación (Edición Técnica) realizados por Prof. Jesús Rafael Méndez Natera

Páginas en Internet de la Revista: http://www.udoagricola.150m.com, http://www.bioline.org.br/cg http://dialnet.unirioja.es/servlet/revista?tipo_busqueda=CODIGO&clave_revista=8490 http://www.doaj.org/doaj?func=openurl&issn=13179152&genre=journal (En estas páginas en Internet se muestran las fotos a todo color)

Volumen 8 Enero-Diciembre 2008 Número 1

REVISTA CIENTÍFICA UDO AGRÍCOLA

Revista de la Escuela de Ingeniería Agronómica del Núcleo de Monagas de la Universidad de Oriente

La REVISTA CIENTIFICA UDO AGRÍCOLA de la Escuela de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Oriente, es una publicación arbitrada de distribución gratuita que publica un volumen al año con un número por volumen, pudiéndose publicar uno o más suplementos por volumen. La presentación de trabajos implica el compromiso del autor o autores en cuanto a que el material presentado no ha sido ni será publicado en otros medios de difusión, ya sean extranjeros o nacionales. La Revista publica artículos científicos originales e inéditos en Ciencias Agrícolas que enfoquen aspectos de agronomía, botánica, entomología, fitopatología, suelos, ingeniería agrícola, genética y mejoramiento de plantas, ecología, biotecnología, sociales, economía, etc. También podrán publicarse artículos en las áreas de Veterinaria, Zootecnia, Tecnología de Alimentos y Biología terrestre y acuática tanto vegetal como animal. Pueden publicarse avances de trabajos, notas técnicas, cartas con opiniones o comentarios debidamente argumentados y reseñas de libros, así mismo podrán publicarse revisiones bibliográficas o monografías, a solicitud del Consejo Directivo o por iniciativa propia del autor o autores. La Revista no se hace responsable de los conceptos y opiniones emitidos por los autores de los trabajos publicados en la misma. Para solicitar cualquier información puede enviar un correo a la siguiente dirección electrónica: [email protected]. Abreviatura recomendada para citas bibliográficas: UDO Ag.

La Revista Científica UDO Agrícola está indexada en Catálogo de Latindex (México), Scopus (Holanda), CABI Abstracts Database (Reino Unido), Bioline International System (Canadá), Registro (Acreditación) de Publicaciones Científicas y Tecnológicas Venezolanas del FONACIT, Índice, Biblioteca Electrónica de Revistas Venezolanas de Ciencia y Tecnología (REVENCYT) Código RVR037 (Fundacite Mérida, Venezuela), Base de Datos Periódica (México), Directory of Open Access Journals (DOAJ) (Suecia) y Difusión de Alertas en la Red (Dialnet) (España).

Adicionamente está indexada em Electronic Sites of Leading Botany, Plant Biology and Science Journals (http://www.e-journals.org/botany/#R) y Genamics JournalSeek (http://journalseek.net/cgi- bin/journalseek/journalsearch.cgi?field=issn&query=1317-9152). Biblioteca Virtual de Biotecnología para las Américas, Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), México (http://biblioteca.ibt.unam.mx/virtual/letra.php?letra=R); BiblioVie, Le portail d'information scientifique des unités CNRS en Sciences de la Vie. Francia. http://bibliovie.inist.fr/revues_chercher.php?id =2821&adv=&search=&searchAdv=&lettre=acces=&dom=BIO&sousdom=AGR&port=&ed=&limit=0&numse l=89, E-Journals, Zugänglich für TU BS, Universitätsbibliothek der TU Braunschweig, Pockelsstr, Braunschweig. Alemania. http://www.biblio.tu-bs.de/db/cool/grec.php?urN=45295 y Electronic Journals Libraryhttp://rzblx1.uniregensburg.de/ezeit/warpto.phtml?bibid=AAAAA&colors= 7&lang=en&jour_id=56398

EDITORIAL

Presentamos el volumen 8, número 1 de la Revista Científica UDO Agrícola correspondiente al año 2008. La Revista ha cumplido con su misión principal, la cual ha sido publicar artículos de los profesores de la Escuela de Ingeniería Agronómica y de otras Escuelas de nuestra querida Universidad de Oriente, lo que ha permitido el incremento del número de investigadores tanto en el Programa de Promoción del Investigador (PPI) a cargo del Observatorio Nacional de Ciencia Tecnología e Innovación (ONCTI) como en el Premio de Estímulo al Investigador (PEI) de nuestra Universidad. Lamentablemente, para este año 2008, no se realizó la convocatoria para participar en el PEI donde se presentarían los productos correspondientes a los años 2006- 2007. Esperamos que la misma se realice sin contratiempos para el próximo 2009 de manera de rendirles un merecido homenaje a los profesores quienes dedican tiempo y esfuerzo a llevar en alto el nombre de la UDO a través de sus publicaciones producto de la investigación realizada. Del pueblo venimos y hacia el pueblo vamos

Los Editores

Revista Científica UDO Agrícola

Volumen 8, N° 1, 2008

Comité Editorial

Editores Principales (Escuela de Ingeniería Agronómica, Universidad de Oriente)

Jesús Rafael Méndez Natera Víctor Alejandro Otahola Gómez

Editores Asociados (Escuela de Ingeniería Agronómica, Universidad de Oriente)

Departamento de Agronomía: Nilda Alcorcés de Guerra Departamento de Ingeniería Agrícola: Américo Hossne Departamento de Economía: Beatriz Febres de Milano

Árbitros del Volumen 2008

Aaron N. Rice Department of Neurobiology & Behavior. Seeley G. Mudd Hall. Cornell University. Ithaca, NY 14853-2702. USA. Adolfo Enrique Cañizares Chacín Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). CIAE Monagas. Vía Laguna Grande. San Agustín de la Pica. Monagas, Venezuela. Alberto Raúl Escande Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Ruta 226 km 73,5 (7620) Balcarce, Buenos Aires, Argentina. Alejandro C. Michel Aceves Departamento de Fitotecnia. Centro de Estudios Profesionales. Colegio Superior Agropecuario del estado de Guerrero (CEP-CSAEGRO) Iguala, Guerrero, CP 40000. México. Alejandro Martínez Peña C/ Bell, 3 - Polígono El Montalvo - 37188 – Salamanca, España. Alister C. Ward School of Medicine, Deakin University, Geelong, Victoria 3217, Australia. América Lárez Rivas Universidad de Oriente, Núcleo de Monagas, Herbario UOJ, Campus Juanico, Maturín. 6201. Monagas, Venezuela. Ana María Estévez A. Departamento de Agroindustria y Enología, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile, Casilla 1004, Santiago. Chile. Ana Niurka Hernández Lauzardo Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Km 8.5 Carr. Yautepec-Jojutla, Col. San Isidro. 62731, Yautepec, Morelos. México. Angel Fernández Proyecto Biomedicinas del Bosque Tropical. Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), Centro de Biofísica y Bioquímica. Aptdo. 21827. 1020 A, Venezuela. Bambang Heliyanto Jl. Bethesda II, Mapanget Kotak Pos 1004 Manado 65001 - North Sulawes. Indonesian Coconut and Palmae Research Institute (ICOPRI). Indonesia Benjamin Alberto Rojano Grupo de Productos Naturales y de Alimentos, Universidad Nacional de Colombia, sede Medellin, Colombia. Bertrand Langlois Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - CRJ – Station de Génétique Quantitative et Appliquée (SGQA) 78352 - Jouy-en-Josas, France. Brian S. Baldwin Dept. of Plant and Soil Sciences 32 Creelman St., 117 Dorman Hall, Mississippi State, MS 39762. USA. Bülent Ekiz Department of Animal Breeding and Husbandry, Faculty of Veterinary Medicine, Istanbul University, 34320 Avcilar , Istanbul, Turkey. Carlos Alberto Parra Osorio Instituto de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Colombia, Apartado aéreo 7495, Bogotá, Colombia Carlos Andrés Peniche Covas Centro de Biomateriales (BIOMAT), Universidad de La Habana, Avenida Universidad, s/n, e/ G y Ronda A.P. 6120, Z.P. 10600, C. Habana, Cuba. Carlos Mario Garcia Pajón Escuela de Química, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, Facultad de Ciencias. Carrera 64-Calle 65, Autopista Norte. Colombia. Carmen Sáenz H. Departamento de Agroindustria y Enología, Facultad de Ciencias Agronómicas,

Universidad de Chile, Casilla 1004, Santiago. Chile. César Timaure Universidad Nacional Experimental Rafael Maria Baralt, Programa Ingeniería y Tecnologí, Ciudad Ojeda, estado , Venezuela. Cristian Tovilla Hernández El Colegio de la Frontera Sur. Unidad Tapachula. Laboratorio de Ecología de Manglares. Carretera Antiguo Aeropuerto Km 2,5. Tapachula, México Cristina Giménez Mariño Control Integrado de Plagas y Enfermedades de los Vegetales (CIPEV), Unidad Docente e Investigadora de Fitopatología. Departamento de Biología Vegetal. Facultad de Biología. Universidad de La Laguna. La Laguna. España. Dagmar Fertl Geo-Marine, Inc. 2201 Avenue K, Suite A2. Plano, Texas 75074. USA. Dagoberto Guillen Sánchez Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos (Campus Oriente). México. Dario Manuel Méndez Cuadro Grupo de Productos Naturales. Universidad de Cartagena. Cartagena. Departamento Bolívar. Colombia. Delfino Sánchez Domínguez Dirección General de Educación Tecnológica Agropecuaria, Centro de Bachillerato Tecnológico Agropecuario nº 8, Km. 8,5. Carretera Alpuyeca–Jojutla, Xoxocotla, Morelos, C.P. 62780, México. Editor Rivas Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). CIAE Monagas. Vía Laguna Grande. San Agustín de la Pica. Monagas, Venezuela. Elio Sanoja Universidad Nacional Experimental de Guayana. Centro de Investigaciones Ecológicas. Urbanización Chilemex, Calle Chile, Puerto Ordaz, estado Bolívar, Venezuela. Elsa Bosquez Molina Ingeniería de Alimentos. Fisiología y Tecnología Postcosecha de Productos Vegetales. Departamento de Biotecnología. Universidad Autonoma Metropolitana. México, D.F. México. Enrique Agulló Departamento de Química. Universidad Nacional del Sur. Avenida Alem 1253. 8000. Bahía Blanca, Argentina. Erik Frank Rodríguez Rodríguez. Herbarium Truxillense (HUT). Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de . Jr. San Martín 392, Trujillo, Perú Eva Rodríguez Mínguez Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). Carretera de la Coruña, km. 7,5 28040 – Madrid, España. Evelia Acedo Félix Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), A. C. Carretera a la Victoria km. 0,6. 83000. Apdo. Postal 1735. Hermosillo, Sonora, México. Evelio Prado Fernández Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Cuba. Fausto Panara Dipartimento di Biologia Cellulare e Molecolare, Via Pascoli 1, 06123 Perugia, Italy. Francisco Jiménez Otárola Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE). Turrialba, C.R. 7170 Turrialba, Costa Rica. Gabriela M. Cabrera Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Argentina. Gabriela Sánchez Hernández Unidad de Investigación en Granos y Semillas (UNIGRAS), Facultad de Estudios Superiores Cuautitlan (FESC), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Avenida J. Jiménez Cantú s/n Col. San Juan Atlamica, Cuautitlán Izcalli, Edo. de México CP 54729. México. Hana Kroupová University of South Bohemia České Budějovice, Research Institute of Fish Culture and Hydrobiology, 389 25 Vodňany, Czech Republic. Héctor R.Rubinstein Departamento de Bioquímica Clínica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Haya de la Torre y Medina Allende. 5000. Córdoba. Argentina. Heiko L. Schoenfuss Aquatic Toxicology Laboratory. WSB-273. St. Cloud State University. St. Cloud, MN 56301. USA. Hironori Oki Equine Research Institute, Japan Racing Association, 321-4 Tokami-cho, Utsunomiya City, Tochigi 320-0856, Japan. Jaime Jiménez Ramírez Herbario de la Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Apartado postal 70-399. Del. Coyoacán, 04510 México, D. F. México. Jay Barlow Southwest Fisheries Science Center. 8604 La Jolla Shores Dr. La Jolla, CA 92037. USA. Jiann-Chu Chen Department fo Aquaculture, College of Life Sciences, National Taiwan Ocean University, Keelung, 202 Taiwan. Joel G. Ortega Oregon State University Marine Mammal Institute. Hatfield Marine Science Center. 2030 SE Marine Science Dr. Newport, OR 97365. USA. Jorge Faustino Manco Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE). Turrialba, C.R.

7170 Turrialba, Costa Rica. José Alberto Laynez Garsaball Departamento de Agronomía, Escuela de Ingeniería Agronómica, Universidad de Oriente. Maturín, 6201, Monagas, Venezuela. José Luis Oteros Departamento de Salud Pública Veterinaria, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Nacional del Litoral. R. P. Kreder 2805, Esperanza (3080) Santa Fe, Argentina. José Luis Ubera Jiménez Departamento de Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal. Universidad de Córdoba. España. José Manuel Maruri García Universidad Veracruzana Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Veracruzana. Km. 7,5 Carretera Tuxpan-Tampico, Tuxpan, Veracruz, México. José R. Campos de la Cruz Proyecto Flora del Perú, Lima, Perú. José Ramón Grande Allende Universidad Central de Venezuela. Facultad de Ciencias, Escuela de Biología. Aptdo. 14352 Caracas 1011-A, Venezuela. Juan B. Pineda Pérez Universidad Centroccidental "Lisandro Alvarado" (UCLA). Decanato de Agronomía. Posgrado de Fitopatología. Apartado 400. Barquisimeto, estado , Venezuela Juan Carlos Velásquez Produccion de Rumiantes, Facultad de Zootecnia, Universidad de La Salle, Bogotá, Colombia. Juan Francisco Zamora Natera Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias. Departamento de Botánica y Zoología. Universidad de Guadalajara. 45110. Km. 15.5. Carretera Guadalajara-Nogales. Las Agujas, Zapopan. Jalisco, México. Julio César González Cárdenas Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad Veracruzana, Campus Tuxpan. Carretera Tuxpan-Tampico km 7.5 S/N Col. Universitaria. C.P. 92860. Tuxpan, Veracruz, México. Keith D. Mullin Southeast Fisheries Science Center. National Marine Fisheries Service, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). 3209 Frederic Street. P.O. Drawer 1207. Pascagoula, MS 39567. USA. Kutchynskaya J. Valero Leal Facultad de Medicina. Universidad del Zulia (LUZ). Maracaibo, estado Zulia, Venezuela Liliana Mahecha Ledesma Universidad de Antioquia. Facultad de Ciencias Agrarias. Colombia. Luis Arturo Bello Pérez Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Km. 8.5. Carr. Yautepec-Jojutla, Yautepec, 62731, Morelos, México. Luis Vicente López Llorca IMEM "Ramón Margalef", Laboratorio de Fitopatología, Unidad de Botánica y Fitopatología, Departamento de Ciencias del Mar y Biología Aplicada, Universidad de Alicante. Apdo. 99, E-03080 Alicante. España, Luz Angela Alvarez Franco Universidad Nacional de Colombia, Sede Palmira. Colombia. Luz Stella Ramirez Aristizabal Grupo Polifenoles, Universidad Tecnologica de Pereira. La Julita- AA 097, Pereira, Colombia. María A. Cúndom Cátedra de Fitopatología. Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional del Nordeste (UNNE). Sargento Cabral 2131 - (3400), Corrientes, Argentina. María Cristina Pérez Reyes Unidad de Investigación en Granos y Semillas (UNIGRAS), Facultad de Estudios Superiores Cuautitlan (FESC), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Avenida J. Jiménez Cantú s/n Col. San Juan Atlamica, Cuautitlán Izcalli, Edo. de México CP 54729. México. María Elena Cicuta de Gallardo Cátedra de Microbiología. Facultad de Ciencias Veterinarias. Universidad Nacional del Nordeste. (FCV/UNNE), Sgto. Cabral 2.139, Corrientes. Argentina. Maria Emilia Candela Departamento de Biología Vegetal, Facultad de Biologia, Universidad de Murcia, Campus de Espinardo, 30100 Espinardo, Murcia, España. María Fátima Mereles Departamento de Botánica, Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Asunción. Asunción, Paraguay. María Liliana Roldan Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (F.B.C.B.). Universidad Nacional del Litoral (U.N.L). Ciudad Universitaria. Paraje El Pozo. Santa Fe. Argentina. María Mercedes Machín Facultad de Ciencias Económicas. Universidad de Pinar del Río "Hermanos Saíz Hernández Montes de Oca". Pinar del Rio. Cuba. María Salud Pérez Gutiérrez Departamento de Sistemas Biológicos, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Xochimilco. Calz. Del Hueso 1100 Col. Villa Quietud C.P. 04960 México D.F. México. Marta Coll Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Barcelona, Barcelona, España. Martha Elvia Díaz Cinco Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD), A. C. Carretera a la Victoria km. 0,6. 83000. Apdo. Postal 1735. Hermosillo, Sonora, México.

Martha Yolanda Quezada Viay Unidad de Investigación en Granos y Semillas (UNIGRAS), Facultad de Estudios Superiores Cuautitlan (FESC), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Avenida J. Jiménez Cantú s/n Col. San Juan Atlamica, Cuautitlán Izcalli, Edo. de México CP 54729. México. Mayra Casas Vilardell Facultad de Ciencias Económicas. Universidad de Pinar del Río "Hermanos Saíz Montes de Oca". Pinar del Rio. Cuba. Miguel Gerardo Velázquez del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Km 8.5 Valle Carr. Yautepec-Jojutla, Col. San Isidro. 62731, Yautepec, Morelos. México- Mireya Elena Matos Ruiz Universidad Simón Bolívar. Departamento de Mecánica (Polímeros) Apdo. 89000. Caracas 1080A. Venezuela. Natalia Deza Servicio Fisiopatogenia, Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas ANLIS “Dr. Carlos G. Malbrán”, Av. Vélez Sarsfield 563 (1281), Buenos Aires, Argentina. Nathalie Jaquet Right Whale Research Program. Center for Coastal Studies, 5 Holway Avenue, Provincetown, MA, 02657. USA. Nilda Alcorcés de Guerra Departamento de Agronomía, Escuela de Ingeniería Agronómica, Universidad de Oriente. Maturín, 6201, Monagas, Venezuela. Norberto Rincón Meleán División de Extensión Agrícola, Facultad de Agronomía, Universidad del Zulia, Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. Norma Heredia Facultad de C. Biologicas, Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL). Apdo. Postal 124-F. M. Barragan y P. Alba, San Nicolas, NL. 66451 México. Olman Segura Bonilla Centro Internacional de Política Económica para el Desarrollo Sostenible (CINPE). Universidad Nacional de Costa Rica. Costa Rica. Ömür Koçak Department of Animal Breeding and Husbandry, Faculty of Veterinary Medicine, Istanbul University, 34320 Avcilar, Istanbul, Turkey. Pablo Elorza Martínez Universidad Veracruzana Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Veracruzana. Km. 7,5 Carretera Tuxpan-Tampico, Tuxpan, Veracruz, México. Pantelis Katharios Institute of Aquaculture, Hellenic Centre for Marine Research, Thalassocosmos, Former US base at Gournes. P.O.Box 2214. Heraklion 71003. Crete, Greece. Rafael Fernández Nava Herbario ENCB. Departamento de Botánica. Escuela Nacional de Ciencias Biológicas (ENCB). Instituto Politécnico Nacional (IPN). Carpio y Plan de Ayala s.n. Colonia Santo Tómas 11340 México, D.F. México. Apartado Postal 17-564 11410 México, D.F. México. Rafael Pérez Sánchez BASF Espanola S.L., C/ Can Rabia 3-5, 08017 Barcelona, España Raimundo Cabrera Pérez Universidad de La Laguna, Facultad de Biología, Avda. Astrofísico Francisco Sánchez s/n, 38206- La Laguna, Tenerife, Islas Canarias, España. Ramiro Ramírez Pisco Laboratorio Física y Conservación de Suelos, Universidad Nacional de Colombia, Medellin, Colombia. Silvia Bautista Baños Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Km 8.5 Carr. Yautepec-Jojutla, Col. San Isidro. 62731, Yautepec, Morelos. México. Silvia Graciela Correa Departamento de Bioquímica Clínica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Haya de la Torre y Medina Allende. 5000. Córdoba. Argentina. Stefan Rieder Equine Science & Genetics Group, Swiss College of Agriculture. Länggasse 85 3052 Zollikofen BE, Switzerland. Susan J. Chivers National Marine Fisheries Service (NMFS). Southwest Fisheries Science Center, 8604 La Jolla Shores Dr. La Jolla, CA 92037. USA. Susana Zacchino Facultad de Ciencias Bioquímica y Farmaceútica. Universidad Nacional de Rosario. Suipacha 531, (2000) Rosario, Argentina. Takeharu Bando Institute of Cetacean Research. 4-5, Toyomi-cho, Chuo-ku, Tokyo, 104-0055, Japan Tomasz Szwaczkowski Department of Genetics and Animal Breeding, August Cieszkowski Agricultural Universi ty of Poznan, Woly´nska 33, 60-637 Pozna´n, Poland. Wilmer Díaz Fundación Jardín Botánico del Orinoco, Herbario Regional de Guayana. Calle Bolívar, Módulos Laguna El Porvenir, Ciudad Bolívar, Bolívar, Venezuela. Yajaira Villalobos Araujo Facultad de Agronomía. Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. REVISTA CIENTÍFICA UDO AGRÍCOLA

Volumen 8 Enero-Diciembre 2008 Número 1

CONTENIDO Páginas Artículo de Revisión (Review Paper) Cristóbal LÁREZ VELÁSQUEZ Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos relacionados con la agricultura en 1-22 Latinoamérica Some potentialities of chitin and chitosan for uses related to agriculture in Latin America Agronomía. Evaluación de Cultivares (Agronomy. Cultivar Evaluation) Morufat Oloruntoyin BALOGUN, Jimoh Abidoye RAJI and Sikirat Remi AKANDE Morphological characterization of 51 kenaf (Hibiscus cannabinus L.) accessions in Nigeria 23-28 Caracterización morfológica de accesiones de kenaf (Hibiscus cannabinus L.) en Nigeria Agronomía. Fitopatología (Agronomy. Phytopathology) Arturo MARTÍNEZ MORALES, Luís Ulises HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ, Rodolfo OSORIO OSORIO, Irán ALIA TEJACAL, Víctor LÓPEZ MARTÍNEZ, Silvia BAUTISTA BAÑOS y Dagoberto GUILLÉN SÁNCHEZ Incidencia y severidad de Botryodiplodia theobromae en frutos de zapote mamey en Jalpa de Mendez, 29-32 Tabasco, México Incidence and severity of Botryodiplodia theobromae in sapote mamey fruits at Jalpa de Mendez, Tabasco, Mexico Laura Leticia BARRERA NECHA y Laura J. GARCÍA BARRERA Actividad antifúngica de aceites esenciales y sus compuestos sobre el crecimiento de Fusarium sp. aislado de papaya (Carica papaya) 33-41 Antifungal activity of essential oils and their compounds on the growth of Fusarium sp. isolate from papaya (Carica papaya) Silvia BAUTISTA BAÑOS, Laura Leticia BARRERA NECHA, Ana Niurka HERNÁNDEZ LAUZARDO, Miguel Gerardo VELÁZQUEZ DEL VALLE, Irán ALIA TEJACAL y Dagoberto GUILLÉN SÁNCHEZ Polvos, extractos y fracciones de hojas de Cestrum nocturnum L. y su actividad antifúngica en dos 42-51 aislamientos de Fusarium spp. Powders, extracts and fractions of leaves of Cestrum nocturnum L. and their antifungal activity over two isolations of Fusarium spp. Agronomía. Control de Malezas (Agronomy. Weed Control) Nohelia M. RODRÍGUEZ R. y José Vicente LAZO Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) 52-60 Effect of light intensity on growth of purple nutsedge (Cyperus rotundus L.) Agronomía. Tecnología de Semillas (Agronomy. Seed Technology) Jesús Rafael MÉNDEZ NATERA, José Fernando MERAZO PINTO y Nelson José MONTAÑO MATA Relación entre la tasa de imbibición y el porcentaje de germinación en semillas de maíz (Zea mays L.), 61-66 caraota (Phaseoulus vulgaris L.) y quinchoncho (Cajanum cajan (L.) Mill.) Relationship between imbibition rate and seed germination of corn, French bean and pigeonpea seeds Jesús Rafael MENDEZ NATERA, José Fernando MERAZO PINTO, María ZERPA ZERPA y Carlos Enrique BOLÍVAR Efecto de la colocación de semillas de maíz (Zea mays L.), caraota (Phaseolus vulgaris L.) y algodón 67-71 (Gossypium hirsutum L.) en papel toallín (enrollados y sin enrollar) sobre la germinación y el vigor Effect of seed placement of corn (Zea mays L.), French bean (Phaseolus vulgaris L.) and cotton (Gossypium hirsutum L.) on towel paper (rolled and without rolling) on germination and vigor Continuación en la próxima página ....

Agronomía. Taxonomía de Plantas (Agronomy. Plant Taxonomy) José Baudilio RONDÓN Byttneria wingfieldii una nueva especie de Byttneria sección Crassipetala (Byttnerieae, Byttnerioideae, Malvaceae s.l) de Venezuela 72-77 Byttneria wingfieldii a new species of Byttneria section Crassipetala (Byttnerieae, Byttnerioideae, Malvaceae s.l) from Venezuela Agronomía. Agroforestería. (Agronomy. Agroforestry) Agustín de Jesús BASÁÑEZ MUÑOZ, Miguel Angel CRUZ LUCAS, Consuelo DOMINGUEZ BARRADAS, Carlos GONZÁLEZ GÁNDARA, Arturo SERRANO SOLÍS y Alberto HERNÁNDEZ AZUARA Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en el Sitio Ramsar “Manglares y Humedales de 78-87 Tuxpan”, Veracruz, México Structure and production of Conocarpus erectus L. at the Ramsar Site “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, Mexico Agronomia. Bienes Ambientales (Agronomy. Enviromental Issues) Ángel Francisco PARADA y Jesús A. RODRÍGUEZ V. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela 88-97 Economic valuation of Parque Nacional El Gúacharo, Monagas state, Venezuela Agronomía. Agrosocioeconomía. (Agronomy. Agrosocioeconomy) Hilmig VILORIA y Cira CÓRDOVA Sistema de producción de ocumo chino (Colocasia esculenta (L.) Schott) en la parroquia Manuel Renaud del municipio Antonio Díaz del estado , Venezuela 98-106 Production system of taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) at Manuel Renaud Parish, Antonio Díaz Municipality, Delta Amacuro State, Venezuela Agronomia. Mecánica de Suelos (Agronomy. Soil Mechanics) Américo José HOSSNE GARCÍA Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela 107-117 Friability index of a savanna sandy loamy soil of Monagas state, Venezuela Agronomia. Tecnología de los Alimentos (Agronomy. Food Technology) Aimed GONZÁLEZ, Aurora ESPINOZA ESTABA, Adolfo Enrique CAÑIZARES CHACÍN y Jesús Rafael MÉNDEZ NATERA Obtención de un polvo de ají dulce (Capsicum chinense) producido mediante deshidratación por aire 118-126 forzado Production of sweet pepper (Capsicum chinense) powder using air-forced dehydration Zootecnia. Mejoramiento Animal (Zootechny. Animal Breeding) Marcilio Dias Silveira Da MOTA and Daniel Madureira GOUVEIA FERREIRA Quantitative study for race times in thoroughbreds on dirt and turf tracks in Brazil 127-131 Estudio cuantitativo de los tiempos en las carreras de purasangre en pistas de tierra y césped en Brasil. Zootecnia. Producción de Bovinos (Zootechny. Bovine Production) José Luís RAMÍREZ , Amelia de QUIRIAGUA, Tomás RODRÍGUEZ y Yaneth TORRES Evaluación del peso vivo estimado con el uso de medidas corporales de becerros de doble propósito 132-137 Evaluation of estimated body weight by using body measurements from dual purpose calves Microbiología. Calidad de la Carne (Microbiology. Meat Quality) Andreína HERNÁNDEZ, Ana Yndira RAMOS y Ernesto HURTADO Incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo vendidas al detal en Maturín, estado Monagas, Venezuela 138-142 Presence of Escherichia coli, in raw pork chops sold retailed in the Maturín Municipality of Monagas State, Venezuela

Continuación en la próxima página ....

Biología Acuática. Fisiología de Peces (Aquatic Biology. Fish Physiology) Alex Chuks CHINDAH, Amabaraye Solomon BRAIDE and Olisa ORANYE Response of Sarotherodon melanotheron Rüppell (1852) in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH 143-153 Respuesta del pez óseo común Sarotherodon melanotheron Rüppell (1852) en los humedales del Delta del Níger, Nigeria a los cambios de pH Biología Acuática. Mamíferos Acuáticos (Aquatic Biology. Aquatic Mammals) Luis A. BERMÚDEZ VILLAPOL, Alejandro SAYEGH and Tatiana LEÓN Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima Owen, 1866 (Cetacea: Kogiidae) on Venezuelan coasts 154-162 Notas sobre la confirmación de la especie cachalote enano Kogia sima Owen, 1866 (Cetacea: Kogiidae) en las costas de Venezuela Luis A. BERMÚDEZ VILLAPOL, Alejandro J. SAYEGH, M. S. RANGEL, M. C. ROSSO and N. I. VERA Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus Cuvier 1812 (Cetacea: Delphinidae), in 163-170 Venezuelan waters Notas sobre la presencia del delfín de Risso, Grampus griseus Cuvier 1812 (Cetacea: Delphinidae) en aguas de Venezuela Estatutos de la Revista Científica UDO Agrícola 171-172 Normas de Publicación de Artículos 173-174 Instructions for Publication of Papers 175-176 Hoja de Evaluación de los Artículos 177 Evaluation Sheet of Papers 178 Escuela de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Oriente 179

Del Pueblo Venimos y hacia el Pueblo Vamos

Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos relacionados con la agricultura en Latinoamérica

Some potentialities of chitin and chitosan for uses related to agriculture in Latin America

Cristóbal LÁREZ VELÁSQUEZ

Laboratorio de Polímeros, Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad de Los Andes. Mérida 5101, Venezuela. E-mail: [email protected]

Recibido: 23/11/2007 Fin de primer arbitraje: 22/01/2008 Primera revisión recibida: 02/03/2008 Fin de segundo arbitraje: 14/03/2008 Segunda revisión recibida: 18/03/2008 Aceptado: 19/03/2008

RESUMEN

En este trabajo se presenta una revisión bibliográfica sobre las principales aplicaciones de los biopolímeros quitina y quitosano en algunas áreas relacionadas a la actividad agrícola con el objetivo de tener una visión más técnica del estado actual del uso de estos biopolímeros en este campo, con énfasis en la región latinoamericana. En primer lugar, se revisan las diversas propiedades (actividad bactericida, fungicida, antiviral, estimulante del crecimiento, capacidad inductora) que hacen del quitosano y la quitina biomateriales sumamente atractivos para su aplicación en el campo de la agricultura. En segundo término se presentan algunos de los usos más comunes que actualmente se les dan a estos dos biomateriales (recubrimiento de frutos, semillas, alimentos con películas; protección de plántulas; clarificación de jugos de frutas; matrices para la liberación de agroquímicos; biocidas), algunos de los cuales ya han sido aprobados legalmente en varios países y están siendo aprovechados comercialmente. Finalmente, se presenta una breve revisión de la tendencia hacia la producción y el uso del quitosano y la quitina en Latinoamérica. La revisión realizada permite vislumbrar una gran potencialidad para la producción y aplicación de estos biomateriales en el área agrícola en la región latinoamericana.

Palabras claves: Agroquímicos naturales, biocidas, estimulación de crecimiento, inductor, protección de plantas

ABSTRACT

Chitin and chitosan main properties (i.e. bactericide, fungicide, antiviral, growth stimulation, elicitor capability) and their potential agricultural applications are discussed. Some of the more common uses (fruit, seed and food coating, plantlet protection, fruit juice clarification, matrix for agrochemical release, biocide) for these materials are presented, including those which have already been legally approved in several countries and commercially exploited. A brief review on the production and commercialization of products based on chitin and chitosan in the Latin American region is presented. This review points that the biomaterials covered are of great importance for the Latin American industry.

Key words: Natural agrochemicals, biocide, growth stimulation, elicitor, plant protection.

INTRODUCCIÓN produzcan efectos perjudiciales como la inducción de resistencia en patógenos o su acumulación en los En general, la búsqueda de materiales menos consumidores humanos. Se estima que muchas de las agresivos con el ambiente es una tarea continua en enfermedades actuales se producen por las causas todas las áreas del quehacer humano debido a los anteriores. altos niveles de contaminación presentes en todo el planeta. En la agricultura este trabajo es doblemente El uso de agroquímicos de origen natural complicado porque, por un lado se deben producir podría ser una solución satisfactoria a la problemática materiales que logren su efecto específico en la planta anterior. Son muchas las sustancias que desde mucho o en sus productos, mientras que por el otro, se tiempo se usan en este sentido. En el presente trabajo necesita que éstos se eliminen sin efectos se aborda la revisión de algunas aplicaciones de la perturbadores en el medio ambiente. Adicionalmente, quitina y el quitosano, dos biopolímeros de origen en los sistemas agrícolas es necesario garantizar que natural que se han convertido rápidamente en una los diversos agroquímicos utilizados como biocidas, alternativa prometedora para la agricultura. estimuladores de crecimiento, fertilizantes, etc., no

Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 1 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica Las propiedades antimicrobianas de la quitina quitina, proveniente de la pluma de calamar, para y el quitosano son conocidas por el hombre desde la favorecer la curación de abrasiones corporales antigüedad. En un principio, no se conocía la relación (Goodman, 1989). entre dichas propiedades y la composición química de estos materiales. Sí se conocían, no obstante, sus El uso del quitosano en actividades agrícolas propiedades curativas, las cuales fueron aprovechadas es mucho más reciente pero, a pesar de ello, puede ampliamente, como por ejemplo en la aceleración de considerarse hoy en día abundante y en aumento. El la cicatrización de heridas. En este sentido, se sabe cuadro 1 muestra algunas de las aplicaciones que se que los primeros mexicanos usaban preparaciones han ensayado para este biopolímero en actividades derivadas de hongos para acelerar la cicatrización de relacionadas con la agricultura. heridas y que los coreanos primitivos utilizaban

Cuadro 1. Algunas de las aplicaciones de la quitina y el quitosano en actividades relacionadas con la agricultura.

Uso Bipolímero Propiedades Referencias Cultivo aprovechadas Películas para Quitosano Antimicrobiana Galed et al., (2004), Srinivasa Cítricos, mango, recubrimiento de et al., (2004), Ratanachinakorn toronja, lechosa frutos, hojas, et al., (2005) Hewajulige et al., (papaya), fresa, semillas y vegetales (2007), Devlieghere et al., tomate frescos (2004) Clarificación de Quitosano Coagulante- Chatterjee et al., (2004), Pera, toronja, jugos de fruta Floculante Boguslawski et al., (1990), limón, manzana Root y Johnson, (1978), Hongfei y Hesheng, (2003) Protección de Quitosano Fungicida Barka et al., (2004); Uva de vino, plántulas Lafontaine y Benhamou, tomate (1996) Liberación Quitina y Formación de Mc Cormick et al., (1982), Arándano controlada de quitosano hidrogeles, Teixeira et al., (1990), Hirano, agroquímicos labilidad de (1978), Palma et al., (2005) derivados Estimulación del Quitosano Bioestimulante Nge et al., (2006) Orquídea crecimiento Inhibidor del Quitosano Biocida Waliszewski et al., (2002) Banana, papa oscurecimiento de frutos y tubérculos Biocidas Quitosano Antimicrobiana Liu et al., (2007), Tomate, papa, hortalizas Hadwiger y McBride, (2006), Bautista-Baños et al., (2006) Corrección de Quitina y Fungicida, Sneh y Henis, (1972), Abd-El- Lupino blanco sustratos de quitosano nematicida Kareem, (2002), Abd-El- (altramuz), crecimiento Kareem et al., (2002), Abd-El- guisante, tomate, Kareem et al., (2004), Abd-El- papa, apio Kareem et al., (2006) Inductor de Oligómeros Inductor de Khan et al., (2003) Soya mecanismos de de quitina y resistencia defensa quitosano

2 Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica La diversidad de uso de estos materiales en han sido dilucidados completamente; sin embargo, diferentes áreas del quehacer humano, en muchas hay algunos mecanismos propuestos para explicar partes del mundo, y el poco conocimiento que de acciones específicas, como por ejemplo: éstos se tiene en el sector agrícola de nuestra región ha motivado la realización de esta revisión  La interacción electrostática entre el quitosano bibliográfica, buscando darle mayor difusión a este cargado positivamente (polielectrolito catiónico) y conocimiento acumulado. Igualmente, el trabajo algunas bacterias con membranas celulares realizado pretende servir de puente entre las cargadas negativamente (Gram negativas como la investigaciones previas relacionadas con algunas Echerichia coli, Pseudomonas aeruginosa, aplicaciones del quitosano desarrolladas por el autor Staphylococcus typhimurium, etc.) altera (Lárez, 2002; Lárez, 2006, Lárez et al., 2007) y el significativamente las propiedades de barrera de la sector agroproductor de la región andina de membrana exterior del microorganismo (Helander Venezuela, la cual es productora de rubros agrícolas et al., 2001). Algunos autores han propuesto que la que en nuestro país se obtienen casi exclusivamente formación del complejo polielectrolito bloquea en dicha zona, como el caso de la papa, la mora, el físicamente la membrana celular externa del apio, etc. Es importante señalar que este sector, microorganismo, impidiendo el flujo normal de especialmente el asentado en la denominada zona nutrimentos/desechos, provocando la muerte alta, ha enfrentado desde hace mucho tiempo graves bacteriana (Chung et al., 2004). problemas medioambientales, muchos de los cuales + están relacionados con el uso indiscriminado de  La interacción electrostática entre los grupos NH3 biocidas y agroquímicos sintéticos, su consecuente del policatión y los grupos fosforilos (Fernández et acumulación en suelos y la contaminación del agua al., 2003) de los fosfolípidos presentes en la (Gutiérrez, 1998), con lo cual un trabajo motivador membrana celular de bacterias Gram negativas del uso de quitina y/o quitosano para estos fines causa daños en ésta, provocando la salida de parece una acción importante. material intracelular (Liu et al., 2004). En este sentido se han realizado estudios espectroscópicos 1.- PROPIEDADES DEL QUITOSANO ÚTILES de la salida de dicho material, el cual absorbe en la EN AGRICULTURA región ultravioleta (270 nm). Más recientemente Chung y Chen (2008) han determinado que la 1.1.- Actividad bactericida salida del material intracelular bacteriano se ve favorecida por grados de acetilación más altos, La carga positiva que se desarrolla en el tanto en bacterias Gram negativas (E. coli) como quitosano en medio ácido (pH < 5,5; Figura 1), en Gram positivas (Staphylococcus aureus). debido a la protonación del grupo amino presente en cada una de sus unidades glucosamina, lo hace  Para algunas bacterias Gram positivas (como S. soluble en medio acuoso, diferenciándolo de su aureus y Bacillus cereus) que carecen de cargas polímero matriz la quitina y, según muchos autores, negativas en la membrana celular, el quitosano ha confiriéndole también mayor actividad biocida mostrado actividad incluso mayor, en algunos (Papineau et al., 1991; Helander et al., 2001; casos, que para bacterias Gram negativas. En el Devlieghere et al., 2004). caso de S. aureus recientemente se ha planteado la posibilidad de que la membrana celular de estos Los mecanismos de acción por los cuales el microorganismos tenga poros lo suficientemente quitosano (con distintos grados de acetilación), y por grandes como para que el quitosano logre entrar al extensión sus derivados, ejercen dicha actividad no interior de las células (Li et al., 2007) y alterar

Figura 1. Estructuras químicas del quitosano en función del pH del medio.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 3 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica funciones vitales de éstas. Su interacción con el que las preparadas con ácido propanoico (Chung et ADN, por ejemplo, podría inhibir la replicación al., 2003). El apantallamiento de las cargas en la del ARNm y la síntesis de proteínas (Hadwiger et cadena también puede surgir de la presencia de iones al., 1985; Sudarshan et al., 1992) y su efecto externos (algunas veces añadidos al medio para quelante podría disminuir la concentración de controlar la fuerza iónica), lo que modifica la algunos metales necesarios en procesos magnitud de las interacciones entre éstas (Rinaudo et enzimáticos (Cuero et al., 1991). Sin embargo, al., 1993); sin embargo, debe considerarse también otros autores creen que la longitud de persistencia que las moléculas de quitosano tienen una mayor del quitosano cargado positivamente es demasiado solubilidad a valores de fuerza iónica mayores, con lo grande para poder pasar al interior de las células cual pueden compensar la mayor flexibilidad que (Chung et al., 2003). adquieren en estas condiciones. La mayor actividad bactericida observada contra E. coli y S. aureus para  La interacción selectiva del quitosano con trazas valores de fuerza iónica más altos así parece de metales pudiera inhibir la producción de toxinas demostrarlo (Chung y Chen, 2008). y el crecimiento microbiano (Sudarshan et al., 1992). En este sentido se conoce bien que el La explicación anterior también podría ser quitosano puede ejercer una acción quelante bien válida para justificar la mayor actividad bactericida específica (Varma et al., 2004). que se ha observado con soluciones de quitosano cuando se incrementa la temperatura (Tsai y Su, Como puede inferirse de los mecanismos 1999), en contra de lo que debería esperarse si se propuestos, la actividad antimicrobiana del quitosano considera que al aumentar la temperatura las cadenas dependerá en gran manera de aquellos factores que se hacen más flexibles y compactas (Launay et al., ayuden a acentuar las cargas positivas en la cadena 1986) y/o disminuyen su volumen específico porque del biopolímero. Entre estos factores cabe destacar el se desfavorecen los puentes de hidrógeno con el agua grado de desacetilación, la distribución de los grupos (Noguchi, 1981). desacetilados a lo largo de la cadena, la longitud de la cadena, la distribución de los pesos moleculares 1.2.- Actividad fungicida (Terbojevich et al., 1991), el pH, la fuerza iónica del medio, el contraión asociado en su forma sal y la La actividad fungicida del quitosano se ha temperatura. estudiado, tanto in vitro (El Ghaouth et al., 1992a) como in vivo (Li y Yu, 2001; Yu et al., 2007). El En ese sentido, la dependencia de la carga con quitosano inhibe multitud de especies de hongos, respecto al grado de desacetilación es lineal debido a exceptuando, o siendo menos efectivo con aquellas que los quitosanos más desacetilados (de una misma que lo poseen en sus paredes celulares (Roller y longitud de cadena) tendrán mayor número de grupos Covill, 1999; Allan y Hardwiger, 1979), como cabría aminos libres para ionizar, lo cual dependerá esperar. Los hongos que poseen quitosano como obviamente del pH del medio (Rinaudo et al., 1993); componente de sus paredes celulares deberían ser asimismo, un peso molecular mayor implicará una menos sensibles a la aplicación de dosis razonables de molécula con más grupos cargados (para un mismo éste por dos razones: (a) la presencia natural de grado de desacetilación y al mismo pH) y una mayor quitosano en las paredes celulares no genera efectos interacción electrostática con grupos cargados adversos para el microorganismo y (b) las negativamente. interacciones electrostáticas del quitosano añadido (exógeno), cargado positivamente, deberían verse Por su parte, el contraión asociado al menos favorecidas con paredes celulares que poseen quitosano en su forma salina puede apantallar en una quitosano endógeno que cuando éstas poseen material extensión variable las cargas positivas de éste, entre con cargas negativas. Estos estudios han dejado claros otras razones por efectos estéricos (Lárez et al., los principales requerimientos que deben satisfacerse 2008). Un estudio sobre la actividad del quitosano para lograr una mayor efectividad fungicida del disuelto en distintos ácidos sobre E. coli confirmó que biopolímero. Los más importantes son: los ácidos orgánicos de menor tamaño produjeron soluciones con mejores propiedades bactericidas. El  Existe una alta correlación entre la concentración ácido fórmico es más eficaz que el ácido acético, de quitosano aplicada y la inhibición fúngica; por cuyas soluciones a su vez mostraron mayor actividad

4 Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica ello, para una buena efectividad se deberá (Benhamou, 1992). encontrar la dosis adecuada en cada situación. Otras posibles explicaciones de la actividad  Existen evidencias de que la sensibilidad de los fungicida del quitosano se relacionan con la hongos patógenos hacia el quitosano puede inhibición de la síntesis de algunas enzimas presentes cambiar en los diferentes estadios de su desarrollo. en los hongos (El-Ghaouth et al., 1992a) o la Por ejemplo, en el trabajo de Liu et al. (2007), se ocurrencia de alteraciones citológicas, como se ha reporta que el quitosano es mejor inhibidor de la reportado en el caso de B. cinerea, donde se ha germinación de Penicillium expansum que la de observado al microscopio la aparición de vesículas Botrytis cinerea, contrariamente a lo que se y/o células vacías carentes de citoplasma, después del observó en el crecimiento micelial de estas tratamiento con soluciones acuosas al 1,75% de especies. De manera similar, un estudio reciente ha quitosano (Barka et al., 2004). mostrado que el quitosano es más efectivo sobre los conidios que sobre las hifas de algunos hongos El cuadro 2 muestra algunos de los patógenos fitopatógenos (Palma-Guerrero et al., 2008). En para los que se ha determinado in vitro la capacidad general, estos resultados son similares a los inhibitoria del quitosano. reportados para otros agentes fungicidas, como por ejemplo el caso reportado por Everett et al. (2005), 1.3.- Actividad antiviral quienes encontraron que la germinación de esporas de Botryosphaeria parva fue menor con la Se han publicado algunos trabajos sobre la aplicación del agente fluazinam que la de inhibición que provocan las soluciones de quitosano Colletotridum gloeosporioiodes, pero ocurrió lo en enfermedades de plantas provocadas por virus y contrario para la inhibición del crecimiento viroides (Chirkov, 2002; Pospieszny et al., 1989; micelial. Pospieszny et al., 1991; Pospieszny 1997). Así, por ejemplo, Pospieszny et al (1989) encontraron que una  También se ha encontrado una relación directa solución acuosa 0,1% de quitosano (rociada o entre la actividad fungicida y el peso molecular del adicionada al inóculo) logra controlar completamente quitosano (Hirano y Nagano, 1989; Bautista- la infección local causada por el virus del mosaico de Baños et al., 2005). la alfalfa (VMA) en hojas de frijoles. Se obtuvieron resultados similares para otros virus como el virus de De igual modo, la actividad fungicida del la necrosis del tabaco, virus del mosaico del tabaco quitosano se ha asociado desde hace mucho a su (VMT), virus del no crecimiento del maní, virus del carácter catiónico. La interacción de los grupos amino mosaico del pepino y el virus X de la papa libres, cargados positivamente en medio ácido, con (Pospieszny et al., 1991). los residuos negativos de las macromoléculas expuestas en la pared de los hongos, cambian la Por otra parte, se ha reportado la inhibición de permeabilidad de la membrana plasmática, con la la enfermedad causada por inoculación de hojas de consecuente alteración de sus principales funciones tomate con un viroide que afecta la papa (potato

Cuadro 2. Algunos fitopatógenos en los cuales se ha estudiado la actividad biocida del quitosano.

Patógeno Resultados de los estudio realizados Referencias Botyitis cinerea Se encontró que el quitosano (50 ppm) controla la Ben-Shalom et al., enfermedad conocida como “moho gris” en pepino. (2003) Colletotrichum gloeosporioides Se encontró que los tratamientos in vitro con quitosano (2 Bautista-Baños et y 3%) tienen efectos fungicida. al., (2003) Fusarium solani Se demostró que el heptámero no acetilado del quitosano Kendra y tiene una alta actividad fungicida. Hadwiger, (1984) Phytophthora capsici Se demostró que los oligo-quitosanos pueden penetrar la Xu et al., (2007) membrana del patógeno y unirse al ADN y/o ARN Pythium debaryanum El tratamiento con quitosano favorece la germinación y Kurzawińska, crecimiento de semillas de lechuga en medios infectados (2007)

Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 5 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica spindle tuber viroid), cuando éstas fueron tratadas con producción de flores (Chandrkrachang, 2002), entre soluciones de quitosano (Pospieszny 1997). otros efectos favorables. Un estudio más reciente, relacionado con el crecimiento de tejidos vegetales, Las principales observaciones de estos ha mostrado que el origen del quitosano es un aspecto estudios han sido: importante. Los quitosanos procedentes de hongos necesitaron de dosis menores para la inducción de la  La eficacia del quitosano en la inhibición de diferenciación de tejidos de plantas de orquídeas que infecciones virales depende de la combinación los oligómeros procedentes de caparazones de virus/hospedante, la concentración de quitosano camarones (Nge et al., 2006), lo cual no es del todo aplicado y la forma de aplicación. extraño. A este respecto se sabe que uno de los aspectos fundamentales en las propiedades  La mayor protección ocurrió en las partes tratadas fisicoquímicas del quitosano es su fuente de con quitosano (hojas) pero el efecto protector extracción. Así por ejemplo, la quitina obtenida de también pudo apreciarse en otras partes no tratadas camarones y cangrejos tiene una estructura de las plantas que recibieron el tratamiento (efecto cristalográfica , en la cual las cadenas principales sistémico). están ordenadas en agregados antiparalelos que les permite formar puentes de hidrógenos  El quitosano añadido a los protoplastos del tabaco intermoleculares muy fuertes, mientras que la bloquea completamente la acumulación del VMT procedente de las plumas de calamar tiene una aún después de 6-8 horas de aplicado. estructura , con las cadenas ordenadas en arreglos paralelos y fuerzas intermoleculares más débiles  El tratamiento previo con quitosano reduce (Tolaimate et al., 2000). significativamente la infección viral en varias especies vegetales. En el cuadro 3 se pueden observar algunos resultados interesantes, que confirman el efecto 1.4.- Estimulación del crecimiento beneficioso del quitosano en algunas variables relacionadas con el crecimiento en plantas de mijo En términos generales, la aplicación de perla, cuyas semillas fueron tratadas previamente con quitosano ha mostrado efectos positivos en el Elexa, un agroquímico que contiene quitosano como crecimiento de las plantas, tanto en la estimulación de ingrediente activo. la germinación de semillas como en el crecimiento de partes de la planta como raíces, retoños y hojas. En 1.5. Inducción de resistencia algunos casos, se ha observado que la estimulación de la germinación de semillas por tratamiento con Desde hace tiempo se ha comprobado que el quitosano ha logrado elevar el porcentaje de quitosano induce reacciones de defensa en algunas germinación a los niveles requeridos para la plantas (Pearce y Ride, 1982), sensibilizándolas para certificación (Bhaskara et al., 1999). responder más rápidamente al ataque de patógenos. Entre las sustancias cuya inducción se ve favorecida Los efectos beneficiosos del quitosano se han por la presencia de quitina y/o quitosano, así como observado en plantas florales (Wanichpongpan et al., también muchos de sus derivados, se incluyen: 2001) y en plantas de cosecha (Chibu y Shibayama, 2001). Así, por ejemplo, cuando se aplicaron  Fitoalexinas: pisantina, risitina, orchinol, soluciones muy diluidas de quitosano en las raíces de genistein, etc. orquídeas, en forma de aerosol, éstas mostraron una estimulación en su crecimiento y renovaron su  Proteínas relacionadas a la patogénesis.

Cuadro 3. Mejoría porcentual de algunas variables de crecimiento del mijo perla cuando sus semillas se tratan previamente con Elexa con relación a las semillas no tratadas (Sharathchandra et al., 2004).

Variable Altura de la Número de Número de Longitud de Contorno de Peso de 1000 planta retoños mazorcas las mazorcas Semillas semillas % de mejoría 42 83 50 8 20 19

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 Inhibidores proteicos que se puede utilizar para incrementar el rendimiento de alguna sustancia comercialmente importante, como  Ligninas. algunos metabolitos secundarios en los casos del aceite esencial d-limoneno en algunos cítricos y el En el caso del quitosano se ha propuesto que mentol en la menta (Lockwood et al., 2007; Chang et esta sensibilización ocurre porque su presencia al., 1998). estimula mecanismos de defensa ya conocidos (Barka et al., 2004), como por ejemplo la producción de 2.-ALGUNOS USOS ESPECÍFICOS DE LA quitinasas y glucanasas (Benhamou, 1996); la QUITINA Y EL QUITOSANO EN ÁREAS lignificación en hojas dañadas (Pearce y Ride, 1982) RELACIONADAS CON LA AGRICULTURA o intactas (Moerschbacher et al., 1986); la generación de peróxido de hidrógeno (Lee et al., 1999) o la 2.1.- Protección de frutos y vegetales formación de fitoalexinas en legumbres y plantas frescos con recubrimientos de solanáceas (Cote y Hahn, 1994). Los compuestos que quitosano provocan este tipo de respuestas se conocen como inductores. El uso de quitosano para el recubrimiento de frutas y vegetales se ha propuesto y ensayado desde Un factor importante a considerar en el uso de hace más de 15 años (El Ghaouth et al., 1991) debido quitosano como un inductor es, además del peso a sus propiedades bactericidas y fungicidas, su molecular, su grado de acetilación. Los quitosanos capacidad para formar películas y su baja toxicidad en completamente desacetilados no inducen respuestas seres humanos, la cual había sido estudiada en la defensivas en la mayoría de los sistemas donde han década de los sesenta del siglo pasado (Arai et al., sido ensayados; los resultados con materiales 1968). En principio, la capacidad del quitosano para parcialmente acetilados son muchas veces formar películas favorece la preservación de los dependientes del sistema estudiado, pero en general productos debido a la modificación de la atmósfera éstos actúan como excelentes inductores, lo que ha interna y a la disminución de las pérdidas por llevado a pensar en mecanismos de inducción transpiración. diferentes (Lee et al., 1999). Por esa razón, se ha pensado que la actividad del quitosano como inductor En la mayoría de los sistemas estudiados se reside en sus regiones acetiladas. observó un efecto positivo en la conservación de los productos después de su recubrimiento con quitosano. La actividad inductora del quitosano Así por ejemplo, Devlieghere et al. (2004) observaron altamente desacetilado y la no actividad de los que el recubrimiento de fresas con soluciones de oligómeros completamente desacetilados ha sido quitosano tiene efectos benéficos notables a partir del explicada por un mecanismo independiente de cuarto día, en la preservación del fruto. Las receptores específicos (Kauss et al., 1989), principales observaciones en estos sistemas han sido considerando que puede ocurrir una interacción entre las siguientes: las cargas positivas del policatión con fosfolípidos negativamente cargados de la membrana plasmática  Disminución en las pérdidas por transpiración. La en las plantas, afectándose la integridad de esta respiración disminuye lentamente, aunque última. Sobre la base de estas consideraciones, se inicialmente se observa un incremento de la misma debería esperar un aumento en la actividad inductora que se atribuye al estrés ocasionado por la del quitosano cuando su grado de acetilación solución acuosa de ácido láctico/lactato de sodio disminuye, es decir, cuando sus grupos cargados usada para disolver el quitosano. aumentan; sin embargo, es preciso también recordar que su actividad desaparece cuando el material está  Se conserva una mejor textura con el tiempo; en completamente desacetilado. los casos donde se realizaron mediciones cuantitativas se estableció una mayor firmeza en En el cuadro 4 se muestran algunos de los los frutos tratados con quitosano que en aquellos sistemas donde se ha estudiado la capacidad inductora no tratados. del quitosano. Es importante resaltar que en algunos casos la capacidad inductora del quitosano no sólo  Aparte de un ligero sabor amargo inicial durante el puede ser aprovechada para proteger la planta sino primer día, que desaparece rápidamente y que no

Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 7 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica se aprecia en días posteriores, la presencia de una solución de quitosano al pH natural de éstas. Sin quitosano no causó diferencias organolépticas embargo, en este caso se observaron dos situaciones apreciables entre los frutos tratados y los frutos no iniciales adversas: tratados con quitosano.  El sabor amargo inicial de las muestras tratadas  La carga microbiológica a lo largo del tiempo con quitosano permanece durante un tiempo permaneció siempre más baja en los sistemas mayor, aunque éste va desapareciendo en el tratados con quitosano. tiempo. Se atribuyó este sabor amargo al pH inicial más alto de la solución de quitosano En este mismo trabajo se reportaron (alrededor de 5) ya que las soluciones de quitosano resultados similares para una mezcla de legumbres con pH < 5,5 tienen un sabor astringente que se frescas (lechuga, endibia, rábano, etc.) tratadas con hace menos pronunciado a medida que el pH

Cuadro 4. Efecto inductor del quitosano sobre la producción de metabolitos secundarios y la defensa de la planta.

Vegetal Patógenos Tratamiento Resultados Referencias Lupino Las raíces de las plantas Se observó un notorio Kneer et al., (altramuz) fueron tratadas con solución aumento en la síntesis de (1999) amarillo acuosa 0,1% p/v de genistein (una fitoalexina). quitosano por 24 horas Naranja Plantas crecidas en un medio Se observó un aumento de Lockwood et dorada de cultivo conteniendo la producción de d- al., (2007) (Kumquat) quitosano (200 mg/L) limoneno de 17 veces su contenido natural. Menta Células de Mentha piperita Aumento de la producción Chang et al., cultivadas en soluciones de mentol (1998) acuosas que contienen 200 mg/L de quitosano Maní Puccinia Hojas tratadas con solución Se observó un aumento en Sathiyabama y arachidis acuosa de 1000 ppm de los niveles de ácido Balasubramania, quitosano salicílico endógeno y una (1998) mayor actividad para quitinasa intercelular y glucosanasa. Pepino Pythium Plantas crecidas en Se observó formación de El-Ghaouth et aphanidermatum soluciones acuosas con barreras físicas en las al., (1994) distintas concentraciones de raíces y estimulación de quitosano hidrolasas en raíces y hojas. Soya F. solani f. sp. Hojas rociadas con Inducción de un Prapagdee et al., glycines soluciones acuosas de incremento en la actividad (2007) quitosano (0,1-0,5 mg/ml) de las quitinasas y retardo 24h antes de inocular el del síndrome de muerte patógeno súbita Tomate Fusarium Recubrimiento de semillas El pretratamiento estuvo Benhamou et oxysporum f. sp. con soluciones acuosas de siempre asociado con la al., (1994) radicis- quitosano junto con expresión de reacciones de

lycopersici enmienda del me-dio de defensa de las plantas. crecimiento también con quitosano

8 Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica aumenta (Rodríguez et al., 2003) Se considera que el quitosano puede inducir la acumulación masiva de sustancias fungitóxicas en  Una apariencia limosa inicial de las legumbres, los lugares de aplicación y/o constituirse en una que va tornándose con el tiempo similar a la de las barrera que impida el flujo de nutrimentos hacia el muestras control. patógeno; esta última consideración se soporta en señales de deterioro que a menudo muestran las La carga microbiológica en la mezcla de células fúngicas expuestas a quitosano, como por lechugas comienza a aumentar a partir del cuarto día; ejemplo la formación anormal de depósitos los autores asumen que la actividad bactericida de la enriquecidos en quitina entre la membrana plasmática solución de quitosano usada en estos ensayos es y la pared celular (Benhamou et al., 1998; El- menor debido a que el pH alto (5) lo hace tener una Ghaouth et al., 2000). menor fracción de cargas positivas. 2.3.- Clarificación de jugos de frutas

Los aspectos que deben ser considerados en la El carácter coagulante/floculante del preservación de frutos y vegetales mediante el uso de quitosano se ha aprovechado desde hace más de 30 recubrimientos de quitosano son: años en algunas aplicaciones relacionadas con el tratamiento de aguas provenientes de diversas fuentes a) El tipo de quitosano a emplear (grado de (Bough, 1975; Roussy et al., 2005) así como en la acetilación, peso molecular, procedencia). recuperación de sólidos suspendidos en aguas residuales que pueden ser aún aprovechables (Bough b) Ácido usado para preparar las soluciones y Landes, 1978). Sin embargo, la utilidad de dichas acuosas. aplicaciones ha estado limitada por la solubilidad del biopolímero a valores de pH > 6,5. En ese sentido, c) pH del medio, cuidando de respetar el pH una estrategia común ha sido la modificación química natural del producto a proteger. del quitosano para generar materiales solubles en un intervalo de pH más amplio, incluyendo valores de d) Temperatura de almacenamiento. pH alcalinos, que pueda permitir el tratamiento de aguas de diversa procedencia. Así, por ejemplo, la e) La presencia de otros componentes en el metilación exhaustiva del grupo amino del producto a proteger, como por ejemplo biopolímero produce un material soluble en agua que azúcares, sales, proteínas, etc. tiene mejores propiedades coagulantes/floculantes que el quitosano de partida (Lárez et al., 2003). Se puede observar un resumen de algunos sistemas estudiados mediante protección con Por otra parte, en varios países se ha aprobado recubrimientos de quitosano en el cuadro 5. el uso del quitosano para ser utilizado como aditivo en la clarificación de jugos de frutas (Baxter et al., 2.2.- Protección de plántulas 2005; Oszmiański y Wojdyło, 2007), aunque éste presenta los mismos inconvenientes de insolubilidad Una de las mayores necesidades agrícolas es en medios neutros o alcalinos, por lo que se han la protección de las plántulas contra enfermedades ensayado quitosanos modificados para solventar dicha causadas por patógenos. En este sentido, un estudio insolubilidad. Una de las vías rápidas que se ha reciente relacionado con la protección de plantitas de encontrado para solubilizar el quitosano es la uva (Barka et al., 2004) mostró que el quitosano no disminución de su grado de polimerización mediante sólo es efectivo para inhibir el crecimiento de B. hidrólisis con ácido acético a 95 ºC (Chatterjee et al., cinerea en las plantitas expuestas a este 2004); el hidrolizado así obtenido se usó, después de microorganismo sino que además parece activar su purificación, como agente coagulante/floculante en mecanismos de defensa. Igualmente, el tratamiento la clarificación de jugos de varias frutas (manzana, con el biopolímero estimuló el crecimiento de las uva, naranja y limón) obteniéndose resultados plantitas. Otros estudios realizados con plántulas de satisfactorios. Así por ejemplo, para todos los jugos tomate han mostrado resultados similares en la ensayados con este quitosano se obtuvo una mayor inducción de resistencia hacia Fusarium oxysporum disminución de la turbidez que con otros agentes (Benhamou et al., 1998). clarificantes como bentonita y gelatina, un contenido

Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 9 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica de ácidos y azúcares similar a los originales y un la contaminación de suelos y aguas. Por ello, se hace contenido de sólidos totales y proteínas sólo necesario disminuir las cantidades usadas de ligeramente inferior; de la misma manera, las ingredientes activos sin reducir la eficiencia de los propiedades de sabor, color, apariencia y tratamientos. El reemplazo de formulaciones aceptabilidad mejoraron después del tratamiento con agroquímicas tradicionales por sistemas de liberación quitosano. controlada no solo ayuda a evitar el empleo de cantidades excesivas de sustancias activas sino que a 2.4.- Matriz para la liberación controlada menudo ofrece soluciones técnicas adecuadas en de agroquímicos áreas especiales, como por ejemplo: el control del arroz silvestre (Zizania aquatica), el manejo de Los agroquímicos son sustancias usadas para enfermedades en campos deportivos, etc. Los mejorar la producción en las cosechas; sin embargo, objetivos fundamentales que se pretenden alcanzar su aplicación convencional puede llegar a resultar en mediante el uso de formulaciones para la liberación

Cuadro 5. Algunos frutos estudiados con recubrimientos de quitosano.

Producto Forma de aplicación Objetivo del recubrimiento con Referencias quitosano Fresa Frutas rociadas con soluciones Inducción de mecanismos de defensa Zhang y Quantick, acuosas 1-2% p/v de quitosano (incremento de la actividad para (1998) quitinasa y -1,3-quitosanasa). Guayaba Recubrimiento de las rodajas con Conservación de propiedades en Thommohaway et películas formadas a partir de rodajas del fruto al., (2007) soluciones acuosas de quitosano. Lechosa Frutas cubiertas con películas de Recubrimiento de frutos para Hewajulige et al., (papaya) quitosanos formadas a partir de protección de la antracnosis. Se (2006) soluciones acuosas 1% observó inhibición en el crecimiento micelial y en la germinación de esporas. Mandarina Fruta introducida en solución Control del crecimiento de hongos. Chien et al., acuosa de quitosano y dejada Penicillium digitatum y Penicillium (2007a) secar italicum. Mango Cajas del fruto protegidas con Conservación de las propiedades del Srinivasa et al., películas de quitosano. fruto entero por mayor tiempo. (2004)

Mango Recubrimiento de las rodajas con Conservación de las propiedades de Chien et al., películas de quitosano (obtenidas rodajas del fruto por mayor tiempo. (2007b)

dejando secar al aire soluciones acuosas de quitosano en ácido acético 5%) Manzana Trozos de fruta recubiertos con Retardo del oscurecimiento en fruto Worakeeratikul et películas formadas a partir de cortado al., (2007) soluciones acuosas 1 % de quitosano Melocotón Películas de quitosano obtenidas Alargamiento del tiempo de Du et al., (1997). a partir de soluciones acuosas almacenamiento Tomate Películas de quitosano obtenidas Alargamiento del tiempo de El-Ghaouth et al., a partir de soluciones acuosas almacenamiento (1992c).

10 Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica controlada son: lo que obviamente conlleva a menores costos económicos.  Protección de los agentes suministrados.  Un trato más amigable del medioambiente debido  Permitir la liberación automática del agroquímico a la liberación de las cantidades necesarias para las únicamente en el lugar seleccionado, a una plantas. Igualmente, la degradación del biomaterial velocidad adecuada. usado como soporte no afecta la calidad del suelo.

 Mantener su concentración en el sistema dentro de Una de las primeras propuestas para el uso de los límites óptimos durante un periodo de tiempo derivados de quitosano, en forma de membrana especificado, otorgando especificidad y protectora, para la liberación controlada de persistencia agroquímicos fue realizado por Hirano (1978). Así mismo, la quitina se utilizó como matriz para la En este sentido, la liberación sostenida en el liberación de un agroquímico en los inicios de los tiempo de agroquímicos, de diversa índole, es una de años ochenta, cuando se reportó la unión química del las metas a lograr en la agricultura debido a que ésta herbicida metribuzin a este biopolímero y su puede permitir tomar el control de varios problemas, subsiguiente liberación (McCormik et al., 1982). entre los cuales se pueden mencionar: Posteriormente, se publicaron estudios para la liberación controlada de urea y atrazina, un herbicida  Los efectos de los agroquímicos liberados se de uso común para controlar la cizaña (Lolium prolongan con lo cual se obtienen ahorros temulentum) en campos de maíz, usando películas y económicos sustanciales debido a que se puede perlas fabricadas con hidrogeles de quitosano y ejercer un mejor control de las cantidades usadas. derivados de este biopolímero (Teixeira et al., 1990). Los ensayos mostraron que las matrices usadas eran  La liberación desde la matriz ocurre cuando la efectivas para controlar la liberación de los planta lo necesita, generalmente en dosis menores agroquímicos estudiados y extender su tiempo de a las que se obtienen cuando el agroquímico se liberación hasta periodos 180 veces mayores que aplica solo. cuando éstos se aplican solos. En el cuadro 6 se muestran algunos de los sistemas basados en quitina  Reducción del número de aplicaciones, y/o quitosano utilizados para la liberación controlada disminuyendo el contacto del personal con los de agroquímicos. agroquímicos y las horas dedicadas a este trabajo, así como también el estrés en las plantas. 2.5.- Biocidas basados en quitina y quitosano  Disminución del riesgo en la toxicidad hacia humanos y animales debido a que la aplicación se El uso de la quitina para el control de realiza en la vecindad de cada planta y en dosis nemátodos del suelo se conoce desde hace tiempo controladas. (Mankau y Das, 1969) y en la actualidad existen en el mercado algunos productos que pueden ser usados con este fin tales como Clandosan, Biolizer NC, Eco-  Uso de las cantidades necesarias del agroquímico,

Cuadro 6. Algunos sistemas basados en quitina y/o quitosano estudiados en la liberación controlada de agroquímicos.

Matriz Agroquímico estudiado Referencias Quitina químicamente sustituida con el Metribuzin (herbicida) McCormick et al., (1982) agroquímico. Películas y perlas de quitosano cargadas Urea (fertilizante); atrazina Texeira et al., (1990) con los agroquímicos (herbicida) Quitosano químicamente sustituido con Etileno (regulador del crecimiento). Palma et al., (2005) etil-fosfonato (Ethephon) Microcápsulas de quitosano preparadas 3-hydroxy-5-methylisoxazole Yeom et al., (2002) por una reacción interfacial (herbicida)

Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 11 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica Poly 2, etc. El mecanismo de acción de la quitina está particular. Así, por ejemplo, en algunos casos la basado en el hecho de que su presencia en el suelo actividad biocida del quitosano puede verse estimula la proliferación de bacterias y actinomicetos favorecida con un aumento de la concentración del que se alimentan de ella, como por ejemplo los quitosano (El-Ghaouth et al., 1992b) y en otros casos hongos nematófagos; estos microorganismos, una vez puede suceder lo contrario (Wojdyła et al., 1996). consumida la quitina agregada pasan a consumir Esto, sin duda, hace pensar que el quitosano puede quitina de otras fuentes, como nematodos y sus actuar como biocida mediante diversos mecanismos huevos (Rodríguez-Kabana et al., 1987). Por otra bioquímicos (Szczeponek et al., 2006), lo que parte, es necesario considerar la dosificación de complica el entendimiento de sus mecanismos de quitina en suelos debido a que su descomposición acción. Adicionalmente, es importante considerar que puede tener efectos fitotóxicos, originados por el en muchos casos estudiados es difícil separar su amonio que se libera durante su descomposición efecto inductor, el cual contribuye a la autoprotección (Culbreath et al., 1985). La dosis típica recomendada de la planta. por varios autores está entre 3-4 toneladas por acre (Spiegel et al., 1986; Spiegel et al., 1987), lo que la 3.- TENDENCIAS EN EL USO DE QUITOSANO hace costosa para muchos cultivos. CON FINES AGROQUÍMICOS EN LATINOAMÉRICA Por otra parte, el principal uso como biocida que se le ha dado al quitosano ha sido como fungicida Un estudio de mercado realizado entre los en la protección de semillas. Esta propiedad, junto años 2003-2005 por la empresa Global Industry con la estimulación del crecimiento, ha hecho al Analyst Incorporated (2007) estima que la producción quitosano realmente atractivo para su uso en la mundial de quitosano crecerá fuertemente entre los agricultura. Sin embargo, han aparecido otras años 2001-2010, con un incremento anual cercano al aplicaciones que implican su uso como biocida y, en 16 %; sin embargo, la región latinoamericana no ese sentido, para el año 2001 el quitosano aparece figura a nivel mundial entre los principales registrado en el proyecto IR-4 como un bioplaguicida productores de este biopolímero como se muestra en para uso en cultivos de uvas y fresas, quedando el cuadro 7. pendiente la revisión para los mismos fines en pepino, melón y pomelos (Baron, 2001). El proyecto IR-4 Cuadro 7. Reparto porcentual de la producción mundial de (The IR-4 project) es una de las mayores fuentes de quitosano (Caprile, 2005). datos usados por los agricultores norteamericanos para el manejo de plagas, el cual ha sido desarrollado Región % Producción por la Agencia de Protección Ambiental Estados Unidos 30 Estadounidense (EPA) como soporte para el Japón 20 desarrollo de valores legales de tolerancia en Asia Pacífico 20 plaguicidas de nuevo uso. Europa 15 Resto del mundo 15 Igualmente, han aparecido en fecha reciente algunos trabajos que demuestran una mayor actividad A pesar de ello, como muy bien refieren fungicida (Xu et al., 2007) e insecticida (Zhang y Goycoolea et al. (2004), Latinoamérica tendría la Tan, 2003) de los oligómeros del quitosano, lo cual capacidad de generar hasta un 12% del material pareciera estar fundamentado en la mayor facilidad quitinoso que se produce a nivel mundial con que tienen estos oligómeros para atravesar la alrededor de unas 170.000 toneladas/año de desechos membrana celular. Kendra y Hadwiger (1984) habían sólidos, lo que serviría para producir alrededor de mostrado que el heptámero de quitosano tenía la unas 25.000 toneladas/año de quitina, es decir unas máxima actividad fungicida contra F. solani (y la 2,5 veces la demanda actual de quitosano. En ese mayor capacidad inductora), incluyendo en la sentido, varios países de la región poseen empresas comparación oligómeros que contienen de 1 a 5 productoras de quitina y quitosano, así como también unidades repetitivas. producen y comercializan derivados de estos materiales, muchos de los cuales están dirigidos al Es importante resaltar que la concentración de sector agrícola (cuadro 8). Otros países han quitosano en las formulaciones aplicadas puede tener comenzado a realizar estudios con la finalidad de efectos importantes para cada tipo de fitopatógeno en construir plantas procesadoras de desechos pesqueros,

12 Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica en los cuales algunos de los productos buscados son lentitud de los trámites burocráticos necesarios para la la quitina y el quitosano. En el cuadro 9 se presentan obtención de los reconocimientos gubernamentales. algunos de los estudios que se desarrollan, o se han Algunas de las empresas latinoamericanas han desarrollado, encontrados en la revisión bibliográfica encontrado este tipo de dificultades en la realizada durante este estudio. comercialización de productos con mayor valor agregado (generalmente productos dietéticos) basados Un punto importante de resaltar sobre las en quitosano, e incluso, en uno de los casos más tendencias de producción y aplicación de quitosano curiosos, han debido exportar hacia otro país la en Latinoamérica es el desaliento que puede surgir materia prima base para luego importar y distribuir el para la creación de empresas productoras y producto final, el cual irónicamente si tiene el distribuidoras de estos biomateriales debido a la reconocimiento oficial.

Cuadro 8.- Algunas empresas productoras de quitina y/o quitosano en Latinoamérica.

País Empresa o institución Productos Brasil Polymar a) Quitosano de alta y baja densidad. Presentación de 1 y 25 kg. (www.polymar.com) b) Fybersan varias presentaciones. Nutracéutico Chile Quitoquímica a) Quito-Agro. Complejo quitosano/calcio + potasio para uso (www.quitoquimica.cl) como fertilizante foliar, bioestimulante y fungicida b) Quito-Carbe. Carbamato de quitosano + quitosano + potasio para uso como fungicida y acaricida. c) Quito-Def. Dietil fosfato de quitosano + quitosano + potasio para uso como nematicida. d) Quito-Oef. Etilfosfonato de quitosano + quitosano para uso como regulador de crecimiento y maduración. e) Quitoesferas de quitosano para remoción de metales pesados.

f) Complejos de quitosano con metales para uso como

micronutrimentos. Metales disponibles: cobre (solución y

pintura), hierro, zinc, manganeso

Biotex, Bioagro a) Biorend: quitosano en solución acuosa para uso como (www.biorend.cl) estimulante de crecimiento y vigorizador del sistema radicular. b) Formulaciones basadas en quitosano para el tratamiento de semillas (patentadas en Chile). c) Formulaciones basadas en quitosano para incrementar la resistencia de las plantas (patentadas en Chile y Estados Unidos). d) Formulaciones basadas en quitosano para el tratamiento de enfermedades aéreas (patentadas en Chile). e) Formulaciones biológicas basadas en quitosano para el control de plagas y enfermedades (patentadas en España, Comunidad Económica Europea, Chile y otros países) Cuba Empresa Laboratorio Quitina y quitosano. Farmacéutico "Mario Muñoz" Hacendados No. 1, Municipio Habana Vieja, Ciudad de La Habana, Cuba. Chile y Biopol Quitina y quitosano. México (www.tradeleads.at/companies/ view/111621/Biopol.html)

Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 13 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica Otro aspecto a ser considerado en este sentido últimos años con precios difíciles de igualar. Sin es el efecto que sobre los precios mundiales de quitina embargo, a pesar de que éstos hechos pudieran ser y quitosano pueden imponer productores con ventajas perjudiciales para la producción local de quitina y competitivas, especialmente algunos países asiáticos, quitosano, sin lugar a dudas ampliarían el espectro de los cuales han inundado el mercado mundial en los usos de estos biomateriales también en nuestra región.

Cuadro 9. Algunos estudios, proyectos y/o patentes relacionados con la producción y el uso de quitina y quitosano desarrollados en Latinoamérica.

País o región Estudio, proyecto y/o patente Argentina 1. Creación de una planta semi-industrial de obtención de quitina y quitosano para procesar residuos de la industria pesquera de Bahía Blanca (provenientes de camarones y cangrejos). Materia a procesar por año: 220 toneladas (Caprile, 2005). 2. Instalación de una planta piloto en Comodoro Rivadavia para la recuperación de desechos pesqueros y producción de quitina y quitosano (y derivados) (Strumia, 2004). Brasil Varias patentes para la producción y aplicaciones de quitina y quitosano de la empresa Polymar (www.polymar.com.br) Chile La empresa Biotex SA tiene varias patentes para la producción de quitina, quitosano y agroquímicos basados en estos materiales (www.biorend.cl). Existen dos plantas productoras: 1) Biotex 1: produce quitina y quitosano 2) Biotex 2: tiene una planta productora de quitosano combinado con nutrimentos y organismos de control biológico (nematodos entomopatógenos como por ejemplo Trichoderma beauver). Los productos son comercializados a varias partes de mundo por las empresas Bioagro (Latinoamérica) e Idebio SL (Europa). Han sido certificados por la empresa Suiza IMO, cumpliendo los requerimientos de la Comunidad Económica Europea y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos para uso en agricultura orgánica. Costa Rica Determinar la posibilidad técnica y económica de obtener quitina y quitosano a partir de langostino (Pleuroncodes planipes) (Sibaja, 2001). Cuba 1. Patentes para la producción de quitina pura (Nieto, 1980) y aprovechamiento integral de los desechos de langosta común (García et al., 1983). 2. Desarrollo de procesos tecnológicos para el aprovechamiento tecnológico de la langosta (Argüelles et al., 1988) Ecuador Obtención de quitina, transformación a quitosano y elaboración de películas biodegradables a partir de desperdicios de crustáceos (Alvarado et al., 2004). México 1. Desarrollar tecnología que permita utilizar la cáscara de camarón desperdiciada en la región, como materia prima para la producción de quitina y quitosano (Luvian y Toledo, 2003). 2. Solicitud de patente para desarrollar productos antifúngicos a base de quitosano y extractos de resinas de Larrea tridentata (Lira et al, 2005). 3. Formulación de un paquete tecnológico para el aprovechamiento del desecho de cabeza del camarón de cultivo para la obtención de un producto precursor de quitina y estudio de su mercado potencial en el mundo (Ciad, 2004). Venezuela Estudio Técnico-Económico: Instalación de una planta procesadora de residuos de camarones para la obtención de harina y quitina en Zulia (Pernía, 2005). Argentina, Establecimiento de un sistema optimizado y controlado de obtención de quitina y quitosano. Chile y Optimización y control de la producción de quitosano y derivados (Cyted, 2000). España Iberoamérica Formación de la Red Iberoamericana Sistema Quitina/Quitosano: Aplicaciones y Desarrollos en el Agro y la Industria (Cyted, 2002).

14 Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008 Lárez-Velásquez. Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos en la agricultura en Latinoamérica CONCLUSIONES LITERATURA CITADA

La quitina y, especialmente, el quitosano Abd-El-Kareem, F. 2002. Integrated treatments parecen llamados a seguir incrementando between bioagents and chitosan on root rot fuertemente, y a corto plazo, su presencia como diseases of pea plants under field conditions. agroquímicos de origen natural en muchas áreas Egyptian Journal of Applied Science 17: 257- 279. relacionadas con la agricultura. Las principales razones que permiten vislumbrar este futuro Abd-El-Kareem, F.; M. A. Abd-Alla and R. S. El- inmediato son: la relativa facilidad de acceso y los Mohamedy. 2002. Induced resistance in potato bajos costos de los materiales que permiten plants for controlling early blight disease under obtenerlos, la baja incidencia ambiental que parecen field condition. Egyptian Journal of Applied poseer para la aplicación de volúmenes grandes, la Science 17: 51-66. baja toxicidad para humanos y animales, la versatilidad de formas de usos (soluciones, Abd-El-Kareem, F.; M. A. Abdallah, N. G. El-Gamal hidrogeles, películas) y el amplio espectro de uso que and N. S. El-Mougy. 2004. Integrated control of han encontrado en la agricultura y actividades Lupin root rot disease in solarized soil under relacionadas, abarcando aspectos como enmiendas de greenhouse and field condition. Egyptian Journal suelo, protección de semillas, estimulación del of Phytopathology 32: 49-63. crecimiento, inducción de mecanismos de defensa, protección de plantas contra fitopatógenos (raíces, Abd-El-Kareem, F.; N. S. El-Mougy, N. G. El-Gamal hojas, frutos), bactericida, nematicida, matriz para la and Y. O. Fotouh. 2006. Use of Chitin and liberación de agroquímicos, protección postcosecha Chitosan against Tomato Root Rot Disease under de frutos y vegetales, preservación de productos, etc. Greenhouse Conditions. Research Journal of Una ventaja adicional de estos materiales es que Agriculture and Biological Sciences 2: 147-152. pueden ser obtenidos a partir de fuentes muy diversas, pudiendo por ello generarse materiales con distintas Allan, C. R. and L. A. Hardwiger. 1979. The propiedades, lo cual hace que se continúe fungicidal effect of chitosan on fungi of varying investigando intensamente en este campo y cell wall composition. Experimental Mycology 3: generándose continuamente conocimiento nuevo que 285–287. permite mejorar y diversificar sus aplicaciones. Alvarado, J.; M. Arancibia y A. Almeida. 2004. En lo que se refiere a Latinoamérica también Proyecto: Obtención de quitina, transformación a se puede vislumbrar un panorama prometedor a corto quitosano y elaboración de películas y mediano plazo para el uso de estos biomateriales en biodegradables a partir de desperdicios de el área de la agricultura. En primer lugar, algunos crustáceos. Universidad Técnica de Ambato, cálculos han estimado que la región genera material Facultad de Ciencia e Ingeniería de Alimentos, quitinoso que permitiría producir quitina y quitosano Centro de Investigación Científica. Perú. Sitio en cantidad suficiente para satisfacer más allá de la web: http://fcial.uta.edu.ec/archivos/Quitina.pdf; demanda mundial actual. En segundo término, ya consultado 10/02/2008. existen en la región varias empresas que producen y comercializan quitina y quitosano, un paso importante Arai K.; T. Kinumaki and T. Fujita. 1968. Toxicity of para comenzar a garantizar el abastecimiento local de chitosan. Bulletin of the Tokai Regional Fisheries estos productos, lo que obviamente dependerá de los Research Laboratory 56: 89–92. vaivenes del mercado internacional. Finalmente, pero sumamente importante, la región cuenta con una Argüelles, W.; I. García, D. Oviedo, J. M. Nieto y C. comunidad importante de investigadores que han Peniche. 1988. Diseño de un Proceso Tecnológico dedicado buena parte de sus esfuerzos al desarrollo de para el Aprovechamiento del Cefalotórax de métodos de producción y caracterización de quitina y Langosta. Tecnología Química 1: 54-62. quitosano así como también a estudios de aplicación en actividades relacionadas con la agricultura. Barka, E. A.; P. Eullaffroy, C. Climent and G. Vernet. 2004. Chitosan improves development, and protects Vitis vinifera L. against Botrytis cinerea. Plant Cell Reports 22: 608-614.

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22 Revista UDO Agrícola 8 (1): 1-22. 2008

Morphological characterization of 51 kenaf (Hibiscus cannabinus L.) accessions in Nigeria

Caracterización morfológica de accesiones de kenaf (Hibiscus cannabinus L.) en Nigeria

Morufat Oloruntoyin BALOGUN , Jimoh Abidoye RAJI and Sikirat Remi AKANDE

Institute of Agricultural Research and Training, Obafemi Awolowo University, P.M.B. 5029, Ibadan, Nigeria. Phone: +2348037038766. E-mail: [email protected] Corresponding author

Received: 04/17/2008 First reviewing ending: 06/11/2008 First review received: 12/27/2008 Accepted: 12/30/2008

ABSTRACT

Fifty-one accessions of Hibiscus cannabinus L. were evaluated for 14 morphological parameters in Ibadan, southwestern Nigeria. The correlation matrix of the quantitative parameters was used to perform principal components (PC) analysis to understand the relative contributions of each trait to the variation observed, while Fastclus procedure was used to cluster the accessions into five groups. The most widely varied traits were earliness, number of apical branches and leaf lobes per plant with 483.3, 97.9 and 60.6% coefficients of variation, respectively. Correlation between fibre yield parameters and earliness was negative and significant. The first three PCs explained 66.23% of the variation, with only number of apical branches not highly weighted by any of the PC. The five clusters were distinguished by earliness, plant height, fibre yield, stem spine density, stem girth and apical branching. The variation was seen as a manifestation of environmental response in addition to the genotypic constitution. These results will aid in parent selection during breeding programmes.

Key words: Hibiscus cannabinus, cluster analysis, principal component analysis, earliness, fibre yield

RESUMEN

Se evaluaron 51 accesiones de Hibiscus cannabinus L. para 14 caracteres morfológicos en Ibadan, Suroeste de Nigeria. La matriz de correlación de los caracteres cuantitativos se usó para realizar el análisis de componentes principales para entender las contribuciones relativas de cada carácter a la variación observada, mientras el Procedimiento Fastclus se usó para agrupar las accesiones en cinco conglomerados. Los caracteres más ampliamente variables fueron precocidad, número de ramas apicales y lóbulos foliares por planta con coeficientes de variación de 483,3; 97,9 y 60,6%, respectivamente. La correlación entre los caracteres de rendimiento de fibra y precocidad fue negativa y significativa. Los primeros tres componentes principales explicaron 66,23% de la variación, sólo el número de ramas apicales no tuvo una alta evaluación por los componentes principales. Los cinco grupos fueron distinguibles por la precocidad, altura de planta, rendimiento de fibra, densidad de la espina del tallo, circunferencia del tallo y ramificación apical. La variación fue vista como una manifestación de la respuesta ambiental en adición a la contribución genotípica. Estos resultados ayudaran en la selección de padres durante los programas de mejoramiento.

Palabras clave: Hibiscus cannabinus, kenaf, análisis de agrupamiento y de componentes principales

INTRODUCTION kenaf will grow to a height of five to six meters in six to eight months and produce up to 30 t/ha of dry stem The importance of kenaf (Hibiscus material (Wood, 2003). Kenaf yields approximately cannabinus) as the most viable replacement for trees three to five times as much fibre as southern yellow in paper production (Rymsza, 1999), among other pine (LeMahieu et al., 2003). products has been emphasized (Martin, 1996; Stricker et al., 2001). An annual plant, native to Central Africa In Nigeria, environmental degradation is (Scott and Taylor, 1988), kenaf is a low-risk cash increasing due to increase in oil production (EIA, crop whose cultivation requires minimal chemical 2003) and felling of trees in forests. The need to applications. It also helps to alleviate global warming develop a renewable resource that will provide raw by absorbing carbon dioxide gases due to its rapid materials in a sustainable manner has therefore led to growth rate (Rymsza, 1999). Under ideal conditions the recent acceptance of kenaf as an industrial crop.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 23-28. 2008 23 Balogun et al. Morphological characterization of 51 kenaf (Hibiscus cannabinus L.) accessions in Nigeria In addition, the ban on use of synthetic packaging length of third internode (INTL), number of apical materials in importation and exportation of branches per plant (APB), density of spines on the agricultural produce has necessitated the use of stem (SSD) on a scale of 1(low) to 3 (high), petiole natural fibres like kenaf. Despite its importance, length (PL), stem girth (SG), core, bast and total fibre Africa produces only 2.91% of the global production yield per plant (CORE, BAST, FIBRE, respectively) of kenaf (FAO, 2003). on a dry weight basis. The two qualitative traits were stem and petal colours. Measurements were made on Although kenaf is not new to Nigeria, the a sample of six plants per accession for each plan to cultivate it on a commercial scale for fibre parameter. The core, bast and total fibre yields were production, and its high intra-cultivar variation has determined at 100% flowering by cutting the whole made it necessary to evaluate the available germplasm stem and weighing. The outer portion (bast) was then in terms of morphological and agronomic characters. peeled off and weighed, while the remaining inner Identification of kenaf varieties and understanding of core was also weighed. genotypic characteristics and relationships is limited in Nigeria, and thus significantly hinders their The correlation matrix of the 12 quantitative effective utilization. This study was conducted to characters was used to conduct principal components understand the morphological characterization of analysis (PCA) using SAS (1998). The eigenvalues as kenaf accessions in Nigeria and use this information a proportion of the total variance gave the relative to aid in varietal selection. contribution (%) of each principal component to the observed variation. Variables that had extreme high MATERIALS AND METHODS or low coefficients for each component were noted. The fastclus procedure of SAS was used to cluster the Fifty-one accessions of kenaf used in this lines into five groups. study were obtained from the germplasm collection of the Institute of Agricultural Research and Training RESULTS AND DISCUSSION (IART.) Ibadan, Nigeria. In June 2003, the accessions were planted in rows 6 m in length, at a spacing of 25 A high level of variability was observed cm between and 10 cm within rows. One accession among the 51 accessions in the field (Table 1). The was planted per row. Eighty days after planting, a wide range observed for many of the parameters descriptor list was prepared based on the wide shows the complexity in describing the different diversity noticed in the field. Twelve quantitative accessions of kenaf. The most widely varied traits and two qualitative traits were used to analyse quantitative characters were APB, FL% and NLL the diversity. The quantitative traits are incidence of with 483.2, 97.9 and 60.6% coefficients of variation, flower initiation at 80 days after planting (FL%), respectively. APB ranged from 0 to 6 while NLL plant height (PL), maximum number of leaf lobes per ranged from 1 to 7. INTL and SSD had 38.2 and plant (NLL), number of nodes per plant (NND), 38.3% coefficients of variation, respectively. Low

Table 1. Mean values, ranges and coefficients of variation for 12 quantitative characters of 51 accessions of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) in Nigeria in 2003.

Variable Mean Range CV (%) Standard Deviation Flowering at 80 days (%) 51.1 0.0-100.0 97.9 50.1 Plant height (cm) 163.4 60.1-299.6 16.5 27.0 Number of leaf lobes 4.4 1.0-7.0 60.6 2.7 Number of nodes 36.1 19.0-56.0 20.2 7.3 Internode length (cm) 4.6 1.8-12.5 38.2 1.8 Number of apical branches 0.1 0.0-6.0 483.2 0.7 Stem spine density 2.2 1.0-3.0 38.3 0.8 Petiole length (cm) 15.3 7.2-26.6 19.2 2.9 Stem girth (cm) 1.1 0.6-2.0 18.3 0.2 Bast yield (g) 95.0 37.3-227.7 34.01 32.3 Core yield (g) 140.9 58.6-335.1 35.62 50.2 Total fibre yield (g) 241.2 103.4-530.7 33.70 81.3

24 Revista UDO Agrícola 8 (1): 23-28. 2008 Balogun et al. Morphological characterization of 51 kenaf (Hibiscus cannabinus L.) accessions in Nigeria variations were recorded for PH, SG and PL and they being photoinsensitive relative to early maturing ones were 16.5, 18.3 and 19.2 cm, respectively. BAST, when planted in the tropics (Webber et al., 2002). CORE and FIBRE yield ranged from 37.3 to 227.7g, Photoinsensitive varieities are therefore preferred for 58.6 to 335.1g and 103.4 to 530.7g per plant, the tropics, due to their relatively late flower initiation respectively. Wide variability for morphological and and high fibre yields (Dempsey, 1975; Dryer, 1967) agronomical characters in collections of Hibiscus as found with members of cluster 3 in this study. cannabinus has been reported (Siepe et al., 1997). Significant, positive correlations between PH and Our findings also agree with previous reports that each of INTL, SSD, PL and SG suggest that when PH days to flowering vary significantly among kenaf is used as a descriptor, these four latter traits become varieties (Cheng et al., 2002). redundant in grouping the accessions.

Table 2 shows that PH was positively and A total of 66.23% of the total variance was significantly correlated with INTL, SSD, PL, SG, explained by the first three principal components BAST, CORE and TOTAL fibre yields. Correlations (PCs) (Table 3). PC1, PC2 and PC3 explained of percent incidence of flowering at 80 days after 39.66% and 15.06% and 11.51% of the variation planting (FL%) with each of PH, INTL, PL, SG and respectively. PC1 gave higher loadings to FIBRE, the three yield parameters (BAST, CORE and BAST and CORE yields, SG and PH while PC2 was FIBRE) were negative and significant. Total fibre dominated by NNDS, PL, INTL, SSD and PH. NLL, yield and each of plant height, number of nodes per FL% and INTL were weighted high by PC3. APB plant (NND), INTL, SSD, PL, SG core and bast was weighted low by the 3 principal components and yields were positively and significantly correlated. was therefore redundant in the variation observed.

Significant, negative correlations between A more specific grouping into five, using percent incidence of flowering at 80 days after fastclus procedure of SAS revealed that clusters 1, 2, planting and each of plant height, internode and 3, 4 and 5 contained 2, 16, 2, 12 and 19 accessions petiole lengths and stem girth suggest that both set(s) respectively (Table 4). The two members of cluster 1 of variables contributes equally to the grouping of the had flowered by 80 days after planting. This was accessions. It also indicates that early maturity results followed by clusters 4, 2 and 5 in which 56.9%, in short plants with shorter internode and petiole 52.1% and 44.2% of the accessions flowered by 80 lengths and small stem girth, the latter being days after planting respectively while only 25% of indicators of low fibre yield per plant (Webber et al., cluster 3 had flowered at the same time. In contrast, 2002) since vegetative growth is reduced when PH and SG were in decreasing order of clusters 5, 2, flowering is initiated. In addition, the maturity period 3, 4 and 1. Accessions belonging to clusters 4 and 5 has been reported to be an indication of sensitivity of had the highest number of apical branches while kenaf varieties to photoperiod, later maturing varieties members of cluster 1 were completely unbranched.

Table 2. Pearson correlation matrix for quantitative variables of 51 accessions of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) in Nigeria in 2003.

FL% † PH NLL NND INTL APB SSD PL SG BAST CORE PH -0.59*** 1.00 NLL 0.16 -0.24 1.00 NND -0.04 0.04 0.13 1.00 INTL -0.36** 0.30* -0.14 0.49*** 1.00 APB -0.16 0.10 0.20 0.02 -0.02 1.00 SSD -0.15 0.29* -0.01 0.56*** 0.51*** -0.06 1.00 PL -0.29* 0.55*** 0.10 0.00 -0.16 0.20 0.12 1.00 SG -0.28* 0.63*** -0.05 0.39** 0.21 0.13 0.29* 0.54*** 1.00 BAST -0.36* 0.54** -0.14 0.33* 0.20 -0.02 0.39** 0.53*** 0.62*** 1.00 CORE -0.28* 0.37** -0.04 0.49*** 0.34* -0.03 0.46*** 0.31* 0.45** 0.85*** 1.00 FIBRE -0.28* 0.43** -0.08 0.45*** 0.29* -0.03 0.46*** 0.40** 0.52*** 0.94*** 0.97***

† For acronyms see Material and Methods *, **, ***: Coefficients are significant at p=0.05, 0.01, 0.001 respectively. Revista UDO Agrícola 8 (1): 23-28. 2008 25 Balogun et al. Morphological characterization of 51 kenaf (Hibiscus cannabinus L.) accessions in Nigeria Bast, core and total fibre yields were highest in yellow through yellow to dark yellow. Cluster 4 had Cluster 3 and lowest in cluster 1 while clusters 2, 5 some accessions with yellow petals and others with and 4 were medium in these traits. Stem colour varied light yellow or purple petals. In cluster 5, the petals from green through brown to purple in all the clusters. were either yellow or dark yellow (Table 5). Petals of clusters 1 and 3 were yellow while those of accessions belonging to cluster 2 ranged from light Thus, the distinguishing features of cluster 1 are early maturity; short plants, small stem girth and Table 3. Principal component scores for 12 variables of 51 low fibre yield with no apical branches and few accessions of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) in spines on the stems. Members of cluster 2 are Nigeria in 2003. characterized by medium maturity, tall plants, big, spiny stems and medium fibre yield. Members of Descriptor PC1 PC2 PC3 clusters 3 have the highest fibre yield, are late to Flowering at 80 -0.23 0.23 0.40 mature, with big, spiny stems and apically branched. days In clusters 4 and 5, the accessions are average in all Plant height 0.32 -0.33 -0.30 the descriptor parameters. Number of leaf -0.06 -0.04 0.63 lobes The differential performance of the Number of nodes 0.24 -0.46 0.19 accessions in this study may be a function of Internode length 0.22 0.39 -0.37 environmental adaptation in addition to the genetic Number of apical 0.03 -0.23 0.20 component (Ogunbodede and Ajibade, 2001). Also, branches kenaf has been reported to have a wider range of Stem spine density 0.27 0.36 -0.03 adaptation to environmental factors than other fibre Petiole length 0.25 -0.47 0.24 plants cultivated for commercial use (Dempsey, Stem girth 0.34 -0.18 0.09 1975). Thus, performance of the accessions especially Core yield 0.41 -0.09 0.11 in relation to the quantitative traits may be location- Bast yield 0.39 0.14 0.15 specific. Breeding for desirable traits will therefore be Total fibre yield 0.41 0.07 0.16 specific to environment. Members of cluster 3 are Eigenvalues 4.76 1.81 1.38 candidates in breeding for increased fibre yield due to % total variance 39.66 15.06 11.51 their relative tallness, high yield and photoinsensitivity. However, since apical branching is

Table 4. Accesions of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) forming five clusters in Nigeria in 2003. Clusters 1 2 3 4 5 Sf-459 Ifeken100- S-69-J-113 V210019 A-60-282 Cuba Au-42 Mut30 S-72-45-9 5108/14 V2400 Ballagade7 G-45 25-Asm Y-6987 A-60-284 V1100 V1200 Au-194 Au-72 A-63-511 A2159 Bs-1 A-60-280 S-72-49-9 Au-24 Ac-313 Au-75 Local34 575-1-17 Local35 Hc-583 Au-15 Unknown-1 Au-191 1892-10 8a Tainung2 Au-71 Au-51 Cuba-20mut Local36 S-72-78-18-10 V1400 Local33 S-72-78-18-3 Fanek Amc-1081 Bg-58-7 Cuba2032 Lac103 8b

26 Revista UDO Agrícola 8 (1): 23-28. 2008 Balogun et al. Morphological characterization of 51 kenaf (Hibiscus cannabinus L.) accessions in Nigeria undesirable in kenaf for ease of harvesting, cluster 3 LITERATURE CITED members can be crossed to cluster 1 accession to incorporate non-branching trait. Although Cheng, Z.; B. Lu, B. S. Baldwin, K. Sameshima and J identification of individual varieties will be enhanced Chen. Comparative studies of genetic diversity in by molecular characterization (Cheng et al., 2004), kenaf (Hibiscus cannabinus L.) varieties based on true varieties will be delineated by the traits for which agronomic and RAPD data. Hereditas 136 (3): they are known, whether molecular or morphological. 231-239.

CONCLUSION Cheng, Z.; B. Lu, K. Sameshima, D. Fu and J. Chen. 2004. Identification and genetic relationships of The most widely varied traits were FL%, Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) germplasm APB and NLL with 483.3, 97.9 and 60.6% revealed by AFLP analysis. Genetic Resources and coefficients of variation, respectively. Correlation Crop Evolution 51: 393-401. between fibre yield parameters and earliness to maturity was negative and significant. The first three Dempsey, J. M. 1975. Kenaf. In Fibre Crops. PCs explained 66.23% of the variation, with only University of Florida Press, Gainesville, FL, p. number of apical branches not weighted high by any 203-304. of the principal components. The 5 clusters were distinguished by earliness to maturity, plant height, Dryer, J. F. 1967. Kenaf seed cultivars. Proceedings fibre yield, stem spine density, stem girth and apical of the First Conference on Kenaf for pulp. branching. The variation was seen as a manifestation Gainesville, Florida, pp. 44-46. of environmental response in addition to the genotypic constitution. These results will aid in parent Energy Information Administration (EIA), 2003. selection during breeding programmes. Country Analysis Briefs. Statistical Agency of the United States Department of Energy. On the ACKNOWLEDGEMENT Internet: www.eia.doe.gov/cabs/nigenv.html.

The authors are grateful to the management Food and Agriculture Organization (FAO). 2003. The of Institute of Agricultural Research and Training, production and consumption of kenaf in China. Moor plantation, Ibadan, Nigeria for providing the ESC-Fibres Consultation no. 03/6. accessions and funds for the study.

Table 5. Means of five clusters of accessions of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) in Nigeria in 2003.

Clusters Trait 1 2 3 4 5 Flowering at 80 days (%) 100.00 52.08 25.00 56.94 44.21 Plant height (cm) 110.27 167.82 164.79 150.84 173.18 Number of leaf lobes 6.08 4.31 5.25 4.56 4.25 Number of nodes 36.50 38.19 42.42 32.38 35.85 Internode length (cm) 3.87 4.53 6.97 4.12 4.76 Number of apical branches 0.00 0.04 0.17 0.21 0.18 Stem spine density 1.75 2.29 2.58 1.90 2.18 Petiole length (cm) 11.60 15.81 14.80 14.20 15.90 Stem girth (cm) 0.81 1.20 1.07 1.03 1.19 Bast yield (g) 47.43 113.34 134.37 72.89 95.40 Core yield (g) 87.39 165.71 231.66 112.67 135.35 Total fibre yield (g) 138.90 285.54 373.35 189.94 235.74 Stem colour Variable Variable Variable Variable Variable Petal colour Yellow Yellow, Yellow Yellow, Yellow, Dark Light yellow, Light yellow, yellow Dark yellow Purple Number of accessions (51) 2 16 2 12 19

Revista UDO Agrícola 8 (1): 23-28. 2008 27 Balogun et al. Morphological characterization of 51 kenaf (Hibiscus cannabinus L.) accessions in Nigeria LeMahieu, P. J.; E. S. Oplinger and D. H. Putnam Siepe, T.; D. Ventrella and E. Lapenta. 1997. 2003. Kenaf. In: Alternative Field crops Manual. Evaluation of genetic variability in a collection of http://www.corn.agronomy.wisc.edu/FISC/Alterna Hibiscus cannabinus (L.) and Hibiscus spp (L.). tives/Kenaf.htm Industrial Crops and Products 6: 343-352.

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28 Revista UDO Agrícola 8 (1): 23-28. 2008

Incidencia y severidad de Botryodiplodia theobromae en frutos de zapote mamey en Jalpa de Mendez, Tabasco, México

Incidence and severity of Botryodiplodia theobromae in sapote mamey fruits at Jalpa de Mendez, Tabasco, Mexico

Arturo MARTÍNEZ MORALES1, Luís Ulises HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ1, Rodolfo OSORIO OSORIO1, Irán ALIA TEJACAL 2, Víctor LÓPEZ MARTÍNEZ2, Silvia BAUTISTA BAÑOS3 y Dagoberto GUILLÉN SÁNCHEZ4

1División Académica de Ciencias Agropecuarias, Universidad Juárez Autónoma de Talasco, Carr, Villahermosa–Teapa km. 25; 2Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Av. Universidad Núm. 1001. 62209, Chamilpa, Cuernavaca, Morelos; 3Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Carr. Yautepec-Jojutla Km. 8.5 San Isidro, Yautepec, Morelos, México CP 62731 y 4Campus Oriente, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Nicolás Bravo s/n. Parque Industrial Cuautla, Xalostoc, Morelos, México CP 91690. E-mails: [email protected] y [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 18/03/2008 Fin de primer arbitraje: 24/04/2008 Primera revisión recibida: 09/06/2008 Fin de segundo arbitraje: 08/07/2008 Segunda revisión recibida: 15/09/2008 Aceptado: 25/09/2008

RESUMEN

En el presente trabajo se utilizaron frutos de mamey cosechados en el municipio de Jalpa de Méndez, Tabasco, México durante dos años de producción (2003-2004). Se estudió la incidencia y severidad de la pudrición del fruto, causada por Botryodiplodia theobromae. Los resultados mostraron que la incidencia de B. theobromae en los frutos fue de 51,1 y 44,8% en 2003 y 2004, respectivamente y una severidad de 21,38 y 17,42% respectivamente. Esto indica que Botryodiplodia theobromae es un factor importante que afecta negativamente la calidad del fruto de zapote mamey en Tabasco, México.

Palabras clave: Pouteria sapota, Botryodiplodia theobromae, pudriciones postcosecha.

ABSTRACT

In this present research, sapote mamey fruits were harvested at Jalpa de Méndez, state of Tabasco, Mexico during two years of production (2003-2004). The incidence and severity of the rot originated by the fungus Botryodiplodia theobromae was evaluated. Results showed that in two years of evaluation the incidence of B. theobromae in fruits was closed to 50%. In spite of being affected by this fungus the severity was near to 20 %. Botryodiplodia theobromae is a important factor that affect negatively sapote mamey fruit during postharvest in Tabasco, Mexico.

Key words: Pouteria sapota, Botryodiplodia theobromae, postharvest rot

INTRODUCCIÓN subproductos con alto valor nutricional, también representa un potencial para exportación (Arzudía et El zapote mamey es un árbol frutal que se al., 1995). En Tabasco, la ubicación de los árboles de cultiva en las zonas tropicales, se produce en 16 zapote mamey tipo criollo resulta común entre los Estados de la República Mexicana (SIACON, 2004) y huertos de café y cacao y su aprovechamiento se se consume básicamente como fruta fresca por su limita a la recolección de la fruta (Gonzalo y agradable sabor y contenido nutritivo (Pennington y Martínez, 1997). Sarukhán, 1998). Se considera una de las frutas más deliciosas del continente americano y con gran Una de las enfermedades más comunes en potencial económico en muchas regiones tropicales esta fruta y que mayor daño ocasionan en poscosecha del país como fuente alternativa para la es la pudrición del pedúnculo causada por el hongo diversificación de la agricultura, desarrollo Botryodiplodia theobromae Pat. (Martínez et al., agroindustrial, para la producción de frutos y 1996). Bautista-Baños et al. (2002), reportaron a B.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 29-32. 2008 29 Martínez-Morales et al. Incidencia y severidad de Botryodiplodia theobromae en frutos de zapote mamey en México theobromae como el principal microorganismo 2002). Así, la incidencia de la enfermedad se patógeno en las zonas productoras de mamey del determinó con la fórmula: Incidencia (%)= (Número estado de Morelos. En Tabasco no se ha reportado la de frutos con síntomas de B. theobromae/ Número de presencia de este patógeno, y tampoco se tienen frutos evaluados) x 100. reportes a nivel nacional e internacional sobre la incidencia y severidad que causa en frutos de zapote Para evaluar la severidad, se generó una mamey durante su maduración. Se reporta que este escala cualitativa para poder determinar los microorganismo causa severas pudriciones en otra porcentajes de daño ocasionados por el hongo (French frutas como la guayaba (Psidium guava) (Hossain y y Hebert, 1980). Esta escala cualitativa de severidad Meah, 1992), mango (Mangifera indica) (Muller y (Cuadro 1) consistió en cinco clases según el progreso Burt, 1989), cítricos (Citrus sp) (Gaur y Chenulu, que presentó la enfermedad en el fruto. La severidad 1981), litchi (Litchi chinensis) (Prasad y Bilgrami, fue calculada con la siguiente fórmula: Severidad 1974) y guanábana (Annona muricata (Ortegón et al., (%)= (1 (n)+ 2(n)+ 3(n) + 4(n) +5(n)/ 5 (N))/100. 1981). Donde: n= Número de frutos que se calificaron en el rango de escala propuesta (Cuadro 1); 1, 2, 3, 4 y 5 = El presente trabajo tuvo como objetivo valor de la escala propuesta para evaluar el porcentaje determinar la incidencia y la severidad de daño de daño del patógeno y N= número total de frutos causado por Botryodiplodia theobromae durante la evaluados. maduración de frutos de zapote mamey en dos años de producción en Tabasco, México. Cuadro 1. Escala para evaluar la severidad de la pudrición en frutos de mamey causada por MATERIALES Y MÉTODOS Botryodiplodia theobromae, almacenados a temperatura ambiente (30 ± 2 ºC; 80 % de Cosecha del fruto H. R.) durante el proceso de maduración.

Se colectaron 272 frutos por año, en madurez Clase Porcentaje Descripción del daño fisiológica (parénquima del fruto color rosado- de daño salmón), siguiendo la metodología para la cosecha del 0 0 Fruto sano zapote mamey reportada por Almeyda y Martín 1 5 Daño en el pedúnculo (1976), la cual consiste en eliminar una porción de la 2 15 Daño desde el pedúnculo hasta cáscara en el fruto y observar la coloración de la la mitad de la semilla pulpa, si esta es rosa o naranja, el fruto se cosecha y 3 40 Daño desde el pedúnculo hasta alcanzará la madurez de consumo. Estos frutos se la parte superior de la semilla tomaron como unidades experimentales. Los frutos 4 60 Daño desde el pedúnculo y fueron transportados al laboratorio de Fisiología alrededor de toda la semilla Postcosecha del Instituto Tecnológico de 5 100 Daño en todo el fruto Villahermosa, Tabasco, donde se maduraron en las condiciones del laboratorio (30 ± 2 °C; 80 % de humedad relativa). RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Evaluación de incidencia y severidad de la Evaluación de incidencia y severidad de la enfermedad enfermedad

Las determinaciones de incidencia y En el lote de frutos cosechados en el año severidad se realizaron en madurez de consumo (seis 2003, se observó la presencia de Botryodiplodia días después de su cosecha). Para determinar la theobromae en 139 frutos, lo que representa una presencia del hongo, los frutos en madurez de incidencia del 51,1% (Cuadro 2). Para el año 2004, se consumo fueron seccionados transversalmente y detectaron los síntomas del patógeno en 122 frutos longitudinalmente para observar el desarrollo de que se traduce en 44,28% (Cuadro 3). Bautista-Baños micelio blanco en la parte del pedúnculo, alrededor de et al. (2002) indica valores de incidencia entre 25 y la semilla y en el ápice del fruto, que es síntoma 65% en un primer año de evaluación, y al realizar un característico de la presencia de Botryodiplodia segundo año de evaluación cuantificó entre 10 y theobromae en zapote mamey (Bautista-Baños et al., 100% de incidencia. Recientemente Contreras (2006),

30 Revista UDO Agrícola 8 (1): 29-32. 2008 Martínez-Morales et al. Incidencia y severidad de Botryodiplodia theobromae en frutos de zapote mamey en México determinó valores de incidencia entre 30 y 80% en zapote mamey cosechados en Guerrero México que la dos años de evaluación. Los estudios se realizaron en presencia de B. theobromae se presenta después de 11 los estados de Morelos y Guerrero, México. La y 13 días de cosechados al inicio de la senescencia de incidencia en frutos de zapote mamey en Tabasco, los frutos. En Tabasco, México los frutos maduran México fue menos variable que en otras áreas de entre 4,0 y 5,6 días después de cosechados (Martínez estudio. Los factores que inciden en la presencia de B. et al., 2006). Aproximadamente 80% en 2003 y 70% theobromae en el zapote mamey todavía no se han en 2004 de la severidad fue calificada entre 2 y 3 de estudiado en detalle, respecto a la etapa de acuerdo con la escala propuesta (Cuadros 2 y 3), lo maduración, condiciones ambientales en el huerto, que indica un daño desde el pedúnculo hasta la parte cultivar, contenido de fenoles, azúcares además de superior del fruto (Cuadro 1). Frutos completamente cambios ultraestructurales del tejido del fruto dañados solo representaron un 2% de los frutos en (Bautista-Baños et al., 2002; Contreras, 2006). ambos años de evaluación (Cuadros 2 y 3).

La severidad de B. theobromae en frutos de Los resultados indican que la presencia del zapote mamey fue de 21,38 y 17,42% en 2003 y 2004 hongo Botryodiplodia theobromae es importante en (Cuadros 2 y 3). La misma se evaluó en madurez de los frutos de zapote mamey, ocasionando daño consumo, que es cuando se observan los síntomas del significativo a la calidad del producto, dado que se patógeno, Contreras (2006) determinó en frutos de presenta en madurez de consumo y directamente con el consumidor. La falta de manejo en poscosecha de Cuadro 2. Incidencia y severidad de la pudrición causada esta enfermedad es probable afecte una mayor por Botryodiplodia theobromae en frutos de aceptación del fruto en el mercado. Es necesario mamey durante la madurez de consumo, realizar estudios de manejo y control de este patógeno cosechados en el año 2003. en poscosecha.

Incidencia de la Grado de Severidad CONCLUSIONES Enfermedad por escala severidad (%) 133 0 0,00 El hongo Botryodiplodia theobromae se 44* 1 3,23 presentó casi en 50% de los frutos de zapote mamey 43* 2 6,32 cosechados durante los años 2003 y 2004. La 47* 3 10,36 severidad fue de aproximadamente 20% en ambos 5* 4 1,47 años de evaluación. B. theobromae causa daño 0 5 0,00 significativo a la calidad del fruto de zapote mamey. Total= 272 Total = 21,38 Incidencia: 139/272* 100 = 51,10 % AGRADECIMIENTOS * Se consideran frutos enfermos Se agradece el apoyo de los proyectos SEP- PROMEP /103.5/04/1359 y 20080643. Cuadro 3. Incidencia y severidad de la pudrición causada por Botryodiplodia theobromae en frutos de zapote mamey durante la madurez de LITERATURA CITADA consumo, cosechados en el año 2004. Almeyda, N. and F. W. Martín. 1976. Cultivation of Incidencia de la Grado de Severidad neglected tropical fruits with promise. Part 2. The Enfermedad por escala severidad (%) mamey zapote. United States Department of 150 0 0,00 Agricultura (ARS-S- 156). pp. 1-13. 46* 1 3,38 45* 2 6,61 Azurdía, C.; E. Martínez y H. Ayala. 1995. Algunas 25* 3 5,51 sapotáceas de Petén, Guatemala. Proceedings of the 4* 4 1,17 Interamerican Society of Tropical Horticulture 39: 2* 5 0,73 119-126. Total = 272 Total = 17,42 Incidencia: 122/272 x 100= 44,85 % Bautista-Baños, S.; J. C. Díaz Pérez and B. B. * Se consideran frutos dañados Barrera-Necha. 2002. Postharvest fungal rots of

Revista UDO Agrícola 8 (1): 29-32. 2008 31 Martínez-Morales et al. Incidencia y severidad de Botryodiplodia theobromae en frutos de zapote mamey en México sapote mamey Pouteria sapota (Jacq.) H. E. Moore Martínez, M. A.; I. Alía T. y M. T. Colinas L. 2006. & Stearn. Postharvest Biology and Technology 24: Refrigeración de frutos de zapote mamey [Pouteria 197 – 200. sapota (Jacq.) H. E. Moore & Stearn] cosechados en diferentes fechas en Tabasco, México. Revista Contreras, J. K. C. 2006. Caracterización y patología Fitotecnia Mexicana (Núm. Especial 2): 51 57. de frutos de zapote mamey (Pouteria sapota (Jacq) H. E. Moore& Stearn) en poscosecha. Tesis de Muller, A. T. and J. R. Burt. 1989. Post-harvest Maestría en Ciencias. Colegio de Postgraduados, storage control of mango stem-end rot with Montecillo, Estado de México, México. 94 p. fungicidal dips. Australian Journal of Experimental Agriculture 29:125-127. French, R. E. y T. T. Hebert. 1980. Métodos de Investigación Fitopatológica. Instituto Ortegón A. A.; S. N. Aragón y R. R. Madrid. 1981. Interamericano de Ciencias Agrícolas, San José, Estudio de las enfermedades de la guanábana Costa Rica. 191 p. (Annona muricata Linn) en postcosecha y su control. III Congreso Nacional de Fruticultura. Gaur, A. and V. V. Chenulu. 1981. Two unrecorded Guadalajara, Jalisco México (Abstr.75). storage disorders of Citrus reticulata L. and Solanum tuberosum L. Current Science 50: 322-323. Pennington, T. D. y J. Sarukhan. 1998. Árboles tropicales de México. Manual para la identificación Gonzalo, B. J. y R. B. Martínez. 1997. de las principales especies. Segunda edición. Requerimientos agroecológicos para zapote mamey Universidad Nacional Autónoma de México y [Pouteria sapota (Jacq.) H. E. Moore & Stearn]. Fondo de Cultura Económica. 498 p. Horticultura Mexicana 5:143. Prasad, S. S. and R. S. Bilgrami. 1974. Investigation Hossain, M. S. and M. B. Meah. 1992. Prevalence on disease of litchi. VI. Postharvest diseases of and control of guava fruit anthracnose. Tropical Pest fruits in India. Plant Dis. Report 58: 1134-1136. Management 38: 181-185. Sistema de Información Agropecuaria de Consulta Martínez, C. R.; B. J. González y D. A. Nieto. 1996. (SIACON). 2004. http://w3.siap.sagarpa.gob- Pudrición postcosecha del mamey [Pouteria sapota mx:8080/siapp-apb/. (Consultado el 25 de Enero de (Jacq.) H. E. Moore & Stearn] causado por 2007). Botryodiplodia theobromae Pat. Memorias XXIII Congreso Sociedad Mexicana de Fitopatología. Guadalajara, Jalisco, México. 24-27 pp.

32 Revista UDO Agrícola 8 (1): 29-32. 2008

Actividad antifúngica de aceites esenciales y sus compuestos sobre el crecimiento de Fusarium sp. aislado de papaya (Carica papaya)

Antifungal activity of essential oils and their compounds on the growth of Fusarium sp. isolate from papaya (Carica papaya)

Laura Leticia BARRERA NECHA 1 y Laura J. GARCÍA BARRERA2

1Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Carretera Yautepec-Jojutla Km. 8.5 San Isidro, Yautepec, Morelos, México CP 62731 y 2Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada. Carretera Estatal Santa Inés Tecuexcomac Tepetitla Km 1.5 Tepetitla, Tlaxcala, México CP 90700. E-mail: [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 26/03/2008 Fin de primer arbitraje: 02/05/2008 Primera revisión recibida: 13/05/2008 Fin de segundo arbitraje: 18/06/2008 Segunda revisión recibida: 27/06/2008 Aceptado: 10/07/2008

RESUMEN

El interés mostrado en los últimos años en reconocer la importancia de los hongos fitopatógenos y la dificultad para lograr un buen control de los mismos, así como el aumento en la resistencia a los antifúngicos, ha incrementado la investigación de alternativas basadas en productos naturales. El efecto antifúngico de aceites esenciales y sus compuestos fue investigado en bioensayos de inhibición del crecimiento micelial de Fusarium sp. Durante ocho días de incubación se midió el diámetro de la colonia y se determinó la tasa de crecimiento micelial. En general, el mejor efecto antifúngico fue observado con el aceite de Thymus vulgaris, el cual presentó una total inhibición a 200, 250 y 300 µg/ml. Los aceites de Cinnamomum zeylanicum, Syzygium aromaticum y Teloxys ambrosioides, exhibieron una inhibición del crecimiento micelial dependiente de la dosis al incrementarla de 100 a 300 µg/ml. Mientras que los aceites de Allium sativum, Citrus aurantifolia, Ruta chalepensis, Mentha piperita y Eucalyptus globulus no tuvieron actividad antifúngica en las diferentes concentraciones probadas. Todos los compuestos con excepción del cineol tuvieron un efecto fungicida o fungistático.

Palabras clave: Fusarium, papaya, aceites esenciales, antifúngicos, carvacrol, cineol.

ABSTRACT

The increasing recognition and importance of phytopathogenic fungi, the difficulties encountered in their control and the increase in resistance to antifungal have stimulated the search for natural products alternatives. The antifungal effects of essential oils and their compounds were investigated on mycelial growth inhibition bioassays of Fusarium sp. During eight days of incubation was measured colony´s diameter and was determined growth rate micelial. In general, better antifungal effect was observed with Thymus vulgaris oils which had total inhibition at 200, 250 and 300 µg/ml. Cinnamomum zeylanicum, Syzygium aromaticum and Teloxys ambrosioides, oils exhibited a dose dependent inhibition on mycelial growth to increase the dose of 100 at 300 µg/ml. While Allium sativum, Citrus aurantifolia., Ruta chalepensis, Mentha piperita and Eucalyptus globulus oils had no activity at different concentration. All compounds with the exception of cineole had a fungicide or fungistatic effect.

Key words: Fusarium, papaya, essential oils, antifungical, carvacrol, cinneol.

INTRODUCCIÓN ambiente, para los consumidores y para el control de enfermedades poscosecha. La necesidad de reducir el Muchas especies vegetales producen aceites uso de químicos sintéticos en la agricultura ha esenciales los cuales juegan un papel importante en incrementado el interés por la posible aplicación de los mecanismos de defensa del hospedero contra aceites esenciales para el control de fitopatógenos. fitopatógenos (Mihaliak, et al., 1991). Se ha Diversos autores han reportado la actividad demostrado que los aceites esenciales y sus antifúngica de los aceites esenciales y sus compuestos tienen un efecto fungicida (Wilson, et compuestos: Muller-Riebau et al. (1995) evaluaron al.,1997; Gogoi et al., 1997; Pitarokili et al., 1999; nueve aceites esenciales contra cuatro especies de Meepagala et al., 2002), son inocuos para el medio hongos fitopatógenos, mientras que Wilson et al.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 33 Barrera-Necha y García-Barrera. Actividad antifúngica de aceites esenciales sobre el crecimiento de Fusarium sp. (1997) evaluaron 49 aceites esenciales contra Botrytis aromaticum), ajo (Allium sativum), limón mexicano cinerea. Daferera et al. (2003) probaron ocho aceites (Citrus aurantifolia) y eucaliptus (Eucalyptus esenciales contra dos especies de hongos. La globulus). Asimismo, diez compuestos de aceites actividad antifúngica en estos trabajos estuvo esenciales (Sigma Aldrich) fueron evaluados: fuertemente asociada con fenoles monoterpénicos, aldehído cinámico, ácido trans-cinámico (canela), especialmente el timol, carvacrol y eugenol. Se ha carvacrol (tomillo), cineol (ruda y eucalipto), citral encontrado que otros componentes de los aceites (limón), citronelol (limón), geraniol (tomillo y esenciales como el aldehído cinámico de la canela, el canela), linalol (eucalipto), mentol (hierbabuena) y mentol de la hierbabuena y el eugenol del clavo timol (tomillo). presentan actividad antifúngica (Bullerman et al., 1977; Hitoko et al., 1980; Karapinar, 1990). Soliman Aislamiento e identificación de Fusarium y Badeaa (2002) reportan que los aceites de tomillo y canela a 500 ppm inhibieron totalmente el desarrollo Fusarium sp. se aisló de frutos de papaya micelial de cuatro hongos fitopatógenos. En otro procedentes del estado de Guerrero, México. Se estudio Velluti et al., (2003) probaron los aceites tomaron porciones del fruto enfermo previamente esenciales de clavo, canela y orégano sobre Fusarium desinfectadas superficialmente con una solución de proliferatum, los cuales inhibieron el crecimiento de hipoclorito de sodio al 1% por 3 min. y se colocaron este hongo. en cajas de Petri que contenían papa-dextrosa-agar (PDA). Las cajas de Petri se incubaron por siete días a El crecimiento y producción de aflatoxinas de 25 ºC hasta el desarrollo de las colonias. El hongo Aspergillus parasiticus fueron totalmente inhibidos aislado se identificó a nivel de género siguiendo las por el aceite esencial de tomillo (Rasooli y Owlia, claves de Barnett y Hunter (1972). Para confirmar la 2005). Se ha reportado que la mayoría de los aceites patogenicidad de la cepa se inoculó en papaya sana y esenciales inhiben el desarrollo de los hongos de se volvió a aislar la cepa y resembrar en cajas de Petri poscosecha en condiciones in vitro (Bishop y Reagan, con PDA. 1998; Singh y Tripathi, 1999; Bellerbeck et al., 2001; Hidalgo et al., 2002). El género Fusarium es de Bioensayos de la actividad de aceites esenciales y distribución cosmopolita en todos los tipos de climas sus compuestos y tiene un amplio intervalo de hospedantes entre los cuales se encuentra la papaya (Carica papaya L.). La Los aceites esenciales y sus compuestos papaya proporciona una fuente económica de fueron disueltos en tween 20, mezclados y vitaminas y minerales en la dieta diaria de las homogeneizados por agitación en matraces con medio personas. Las altas pérdidas poscosecha debido al de cultivo de PDA semisólido previamente desarrollo de Fusarium sp. durante el almacenamiento esterilizado, se adicionaron por separado a y distribución de los frutos de papaya han sido concentraciones de 100, 150, 200, 250 y 300 µg/ml y reportadas por Alvarez y Nishijima, (1987) y Paull et se vaciaron en cajas Petri (60 x 15 mm). Un disco de al. (1997). El objetivo de este trabajo fue evaluar la agar de cinco mm del cultivo del patógeno se colocó actividad antifúngica de nueve aceites esenciales y en el centro de cada caja con los tratamientos, diez de sus compuestos sobre el crecimiento micelial posteriormente las cajas se incubaron a 25 ºC por de Fusarium sp. Se plantea como hipótesis que los ocho días. El crecimiento micelial (diámetro de la aceites esenciales y sus compuestos presentarán colonia) fue medido con un vernier diariamente. Seis actividades fungistáticas o fungicidas. repeticiones se consideraron para cada concentración de aceites esenciales y sus compuestos. Las cajas de MATERIALES Y MÉTODOS Petri control contenían solamente PDA. La evaluación se terminó cuando el micelio de la placa Aceites esenciales y sus compuestos de agar control alcanzó el borde de las cajas. El experimento se realizó por duplicado. Nueve aceites esenciales comerciales (Aceites y Esencias S.A., México, D.F.) fueron evaluados por Análisis estadístico su actividad antifúngica: epazote (Teloxys ambrosioides), hierbabuena (Mentha piperita), ruda Se usó un diseño experimental de bloques (Ruta chalepensis), tomillo (Thymus vulgaris), canela completamente al azar. Los resultados de crecimiento (Cinnamomum zeylanicum), clavo (Syzygium micelial se sometieron a análisis de varianza

34 Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 Barrera-Necha y García-Barrera. Actividad antifúngica de aceites esenciales sobre el crecimiento de Fusarium sp. (ANOVA) y comparación de medias de Tukey con el sativum, C. aurantifolia, E. globulus, M. piperita y R. programa estadístico de Sigma Stat 2.0. chalepensis presentaron baja actividad antifúngica a las diferentes concentraciones usadas (Figura 2). RESULTADOS Y DISCUSIÓN La alta capacidad antifúngica encontrada en A los ocho días de incubación cinco aceites los aceites esenciales de C. zeylanicum y T. esenciales disminuyeron significativamente el ambrosiosides coincide con los resultados reportados crecimiento micelial de Fusarium sp. (p ≤ 0.001) al por Montes y Carvajal (1998) quienes observaron que aumentar la concentración de 100 a 300 µg/ml. Los Aspergillus flavus fue totalmente inhibido por los aceites de C. zeylanium, S. aromaticum y T. vulgaris aceites esenciales de estas plantas. Wilson et al. presentaron los menores valores de crecimiento (1997) evaluaron 49 aceites esenciales y encontraron micelial de 0 a 36 mm de diámetro de la colonia que C. zeylanicum mostró la mayor actividad comparados con el control (50 mm). Los aceites de antifúngica contra Botrytis cinerea. El aceite esencial M. piperita y T. ambrosioides tuvieron menor de M. piperita en este estudio presentó baja actividad crecimiento micelial (30 – 37 mm) a dosis de 200 a antifúngica, sin embargo se ha reportado que este 300 µg/ml. Los aceites esenciales de A. sativum, C. aceite inhibió fuertemente a microorganismos aurantifolia, E. globulus y R. chalepensis no fitopatógenos (Iscan et al., 2002). Bravo-Luna et al., redujeron significativamente el crecimiento micelial (1998) observaron que los aceites esenciales de M. (Cuadro 1). piperita, E. globulus, T. ambrosioides, C. zeylanicum, S. aromaticum y T. vulgaris a dosis de 10.000 y 7.500 En la Figura 1 se observa que el aceite ppm inhibieron el crecimiento micelial de Fusarium esencial de T. vulgaris presentó una total inhibición moniliforme. Estos mismos autores también reportan del crecimiento micelial a dosis de 200, 250 y 300 el efecto inhibitorio sobre la esporulación del mismo µg/ml. La tasa de crecimiento para estas dosis fue de hongo a dosis de 150 a 300 ppm de los aceites de C. 0,0 comparada con el testigo que fue de 5,87 mm d-1. zeylanicum, S. aromaticum y T. vulgaris. La actividad fungicida de aceites de C. zeylanicum, S. aromaticum El aceite esencial de C. zeylanicum presentó contra patógenos que causan antracnosis en plátano una inhibición del crecimiento micelial dependiente ha sido reportada por Ranasinghe et al., (2002). Las de la dosis usada. La tasa de crecimiento para este propiedades fungitóxicas de aceites esenciales de seis aceite esencial disminuyó de 4,16 a 2,76 mm d-1 al poblaciones de Thymus zygis contra Rhizoctonia incrementar la dosis de 100 a 300 µg/ml. El mismo solani, Fusarium oxysporum y Colletotrichum efecto se observó con el aceite esencial de Z. acutatum fueron reportadas por Pérez-Sánchez et al., aromaticum el cual presentó tasas de crecimiento (2007). Estos autores también publican la micelial de 5,52 a 1,22 mm d-1. Con T. ambrosiosides composición química de los aceites esenciales y la también se observó una disminución de la tasa de correlación entre la concentración de los compuestos crecimiento micelial de 4,78 a 3,85 mm d-1 al y la actividad antifúngica. incrementar la dosis. Los aceites esenciales de A.

Cuadro 1. Efecto de aceites esenciales sobre el crecimiento micelial (mm) de Fusarium sp. después de 8 días de incubación a 25 ºC.

Aceite Esencial Control 100 µg/ml 150 µg/ml 200 µg/ml 250 µg/ml 300 µg/ml Allium sativum 50 a 46 a 48 a 47 a 42 a 45 a Cinnamomum zeylanicum 50 a 29 b 35 b 16 c 16 c 19 c Citrus aurantifolia 50 a 47 a 45 a 45 a 46 a 43 a Eucalyptus globulus) 50 a 43 a 45 a 47 a 48 a 47 a Mentha piperita 50 a 40 a 40 a 30 b 35 b 37 b Ruta chalepensis 50 a 43 a 40 a 44 a 43 a 42 a Teloxys ambrosioides 50 a 46 a 43 a 43 a 33 b 33 b Thymus vulgaris 50 a 18 b 12 b 0 c 0 c 0 c Syzygium aromaticum 50 a 36 b 29 b 15 c 13 c 8 c

Valores con la misma letra en las filas no son estadísticamente diferentes (p ≤ 0,001)

Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 35 Barrera-Necha y García-Barrera. Actividad antifúngica de aceites esenciales sobre el crecimiento de Fusarium sp.

Figura 1. Efecto fungistático de T. vulgaris, C. zeylanicum y Z. aromaticum sobre el crecimiento micelial (mm) de Fusarium sp. aislado de papaya

A los ocho días de incubación nueve Los compuestos carvracol, timol y aldehído compuestos de los aceites esenciales disminuyeron cinámico presentaron una total inhibición del significativamente el crecimiento micelial de crecimiento micelial a todas las concentraciones Fusarium sp. (p ≤ 0.001) a concentraciones de 100 a evaluadas (Figura 3). La tasa de crecimiento de 300 µg/ml. El aldehído cinámico, el carvacrol y el Fusarium sp. para estos compuestos fue de 0,00 timol no presentaron crecimiento micelial a las cinco comparada con los testigos que fueron para carvacrol dosis evaluadas. El citral, citronelol, geraniol y linalol 4,77, timol 6,1y aldehído cinámico 4,3 mm d-1. Estos presentaron nulo crecimiento micelial a partir de la compuestos son constituyentes de C. zeylanicum y T. dosis de 200 µg/ml. El ácido cinámico presento una vulgaris los cuales también presentaron una alta respuesta de dosis efecto para las concentraciones actividad antifúngica sobre Fusarium sp. estudiadas. El cineol y mentol no presentaron una reducción significativa del crecimiento micelial (Cuadro 2).

36 Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 Barrera-Necha y García-Barrera. Actividad antifúngica de aceites esenciales sobre el crecimiento de Fusarium sp.

Figura 2. Efecto fungistático de A. sativum, C. aurantifolia y E. globulus sobre el crecimiento micelial (mm) de Fusarium sp. aislado de papaya.

Cuadro 2. Efecto de compuestos de aceites esenciales sobre el crecimiento micelial (mm) de Fusarium sp. después de 8 días de incubación a 25 0C.

Compuesto Control 100 µg/ml 150 µg/ml 200 µg/ml 250 µg/ml 300 µg/ml Ácido cinámico 44 a 38 b 38 b 40 a 26 c 28 c Aldehído cinámico 44 a 0 b 0 b 0 b 0 b 0 b Carvacrol 49 a 0 b 0 b 0 b 0 b 0 b Cineol 49 a 45 a 40 a 46 a 40 a 40 a Citral 49 a 25 b 17 b 0 c 0 c 0 c Citronelol 50 a 31 b 33 b 0 c 0 c 0 c Geraniol 49 a 41 a 21 b 0 c 0 c 0 c Linalol 50 a 50 a 13 b 0 c 0 c 0 c Mentol 49 a 45 a 43 a 40 a 40 a 33 b Timol 49 a 0 b 0 b 0 b 0 b 0 b

Valores con la misma letra en las filas no son estadísticamente diferentes (p ≤ 0.001)

Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 37 Barrera-Necha y García-Barrera. Actividad antifúngica de aceites esenciales sobre el crecimiento de Fusarium sp. Se presentó una actividad antifúngica con los también tuvieron baja actividad antifúngica sobre compuestos de citral, geraniol, linalol y citronelol a Fusarium sp. En este caso se observó una correlación dosis de 200, 250 y 300 µg/ml. La tasa de crecimiento entre la actividad antifúngica del aceite esencial y sus para estos compuestos y concentraciones fue de 0,00 constituyentes. Bravo-Luna et al., (2000) reportaron comparada con la de los testigos para citral 4,77; una total inhibición del crecimiento micelial de geraniol 5,5 y linalol 7,46 mm d-1 (Figura 4). Los Fusarium moniliforme con eugenol, aldehído compuestos mentol, cineol y ácido cinámico tuvieron cinámico, timol y linalol a dosis de 1000 ppm. Los una baja actividad fungistática para todas las compuestos de carvacrol, timol, y citral mostraron concentraciones probadas. Se observaron tasas de inhibición del crecimiento micelial de Botrytis crecimiento de 5,42 a 4,26 mm d-1 para mentol, de cinerea, Alternaria arborescens y Rhizopus stolonifer 4,77 a 3,37 mm d-1 para cineol y de 3,9 a 3,4 mm d-1 (Plotto et al. 2003). para el ácido cinámico al incrementar la dosis de 100 a 300 µg/ml. Estos compuestos son constituyentes de Existen trabajos recientes sobre los posibles E. globulus, M. piperita y R. chalepensis los cuales mecanismos de acción de los aceites esenciales y sus

Figura 3. Actividad antifúngica de aldehído cinámico, carvacrol y timol sobre el crecimiento micelial (mm) de Fusarium sp aislado de papaya.

38 Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 Barrera-Necha y García-Barrera. Actividad antifúngica de aceites esenciales sobre el crecimiento de Fusarium sp. componentes entre los cuales se pueden citar los incremento en la rugosidad y carencia de citoplasma siguientes. Los aceites esenciales de Thymus (Rasooli I. et al., 2006). Los aceites esenciales de eriocalyx y Thymus X-porlock presentaron como Thymus pulegioides presentaron una actividad componente mayoritario el timol e inhibieron el antifúngica sobre hongos clínicamente relevantes, crecimiento micelial y la producción de aflatoxinas de debido a la lesión de la membrana citoplásmica y a Aspergillus parasiticus (Rasooli y Owlia, 2005). una reducción considerable del contenido de Estos autores también reportan que A. parasiticus en ergosterol (Pinto E., 2006). Escherichia coli presentó presencia de 250 ppm de los aceites mencionados, cambios substanciales en la composición de ácidos muestran un daño irreversible de la pared celular, la grasos de la membrana celular en presencia de membrana celular y organelos celulares. Estos limoneno y aldehído cinámico, mientras que mismos aceites esenciales presentaron actividad Salmonella typhimurium presentó el mismo efecto en antimicrobiana sobre Listeria monocytogenes presencia de carvacrol y eugenol ( Di Pascua R., et ocasionando ruptura de la pared celular con un al., 2006)

Figura 4. Efecto antifúngico de geraniol, citral y linalol sobre el crecimiento micelial (mm) de Fusarium sp. aislado de papaya.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 39 Barrera-Necha y García-Barrera. Actividad antifúngica de aceites esenciales sobre el crecimiento de Fusarium sp. CONCLUSIONES Daferera, J. D.; N. B. Ziogas and G. M. Polissiou. 2003. The effectiveness of plant essential oils on the Los aceites esenciales de C. zeylanium, S. growth of Botrytis cinerea, Fusarium sp. and aromaticum y T. vulgaris presentaron mayor Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. inhibición del crecimiento micelial de Fusarium sp. Crop Protection 22:39-44. en tanto que los compuestos de carvacrol, timol y aldehído cinámico inhibieron totalmente su Di Pasqua R., N., Hoskins, G. Betts and G. Mauriello. crecimiento micelial. Estos aceites y compuestos 2006. Changes in membrane fatty acids composition podrían ser una alternativa atractiva para el control de of microbial cells induced by addiction of thymol, enfermedades causadas por Fusarium en papaya. carvacrol, limonene, cinnamaldehyde, and eugenol También es necesario realizar estudios con estos in the growing media. Journal Agricultural and Food aceites y compuestos sobre frutos de papaya para Chemistry. 54:2745-2749. evaluar su potencial fungicida o fungistático. Gogoi, R.; P. Baruah and S. C. Nath. 1997. LITERATURA CITADA Antifungal activity of the essential oil of Litsea cubeba Pers. J. Essential Oils Res. 9:213-215. Alvarez, A. M. and W. T. Nishijima. 1987. Postharvest diseases of papaya. Plant Disease Hidalgo, P. J.; J. L. Ubera, J. A. Santos, F. LaFont, C. 71:682-686. Castelanos, A. Palomino and M. Roman. 2002. Essential oils in Culamintha sylvatica. Broma. ssp. Barnet, H.L. and B.B. Hunter. 1972. Illustrated ascendens (Jorden) P.W. Ball wild and cultivated genera of imperfect fungi. 40 ed. Macmmillan productions and antifungal activity. J. Essential Oil Publishing Company. U.S.A. 218 p. Res. 14:68-71.

Bellerbeck, V. G.; C. G. De Roques, J. M. Bessiere, J. Hitoko, H.; S. Morozumi, T. Wauke, S. Sakai and H. L. Fonvieille and R. Dargent. 2001. Effect of Kurata. 1980. Inhibitory effects of spices on growth Cymbopogon nardus (L) W. Watson essential oil on and toxin production of toxicogenic fungi. Appl. the growth and morphogenesis of Aspergillus niger. Environ. Microbiol. 39:818-822. Can. J. Microbiol. 47:9-17, Işcan, G.; N. Kirimer, M. Kürkcüoğlu, K. H. Başer Bishop, C. D. and L. Reagan. 1998. Control of the and F. Demirci. 2002. Antimicrobial screening of storage pathogen Botrytis cinerea on Dutch white Mentha piperita essential oils. J. Agric. Food Chem. cabbage (Brassica oleracea var. capitata) by the 50:3943-3946. essential oil of Melaleuca alternifolia. J. Essential Oil Res. 10:57-60. Karapinar, M. 1990. Influence of menthol and thymol on Aspergillus parasiticus growth and production of Bravo Luna, L.; K. Bermúdez Torres and R. Montes aflatoxins in a synthetic medium. Mitt. Geb. Lebens. Belmont. 1998. Growth mycelial inhibition and Hyg. 81:287-295. sporulation of Fusarium moniliforme sheld by plant essential oils and some their chemical components. Meepagala, K. M.; G. Sturtz and D. E. Wedge. 2002. Mex. J. Phytopathol. 16(1):18-23. Antifungal constituents of the essential oil fraction of Artemisia drancunculus L. var. dracunculus. J. Bravo Luna, L.; K. Bermúdez Torres and R. Montes Agric. Food. Chem. 50:6989-6992. Belmont. 2000. Inhibition of Fusarium moniliforme by plant powders and some of their chemical Mihaliak, C.A.; J. Gershenzo and R. Croteau. 1991. components. Management Integral of Pest. 57:29- Lack of rapid monoterpene turnover in rooted 34. plants, implication for theories of plant chemical defense. Oecologia 87:373-376. Bullerman, L.B., Y. Lieu and S.A. Seier. 1977. Inhibition of growth and aflatoxin production by Montes B. R. and M. Carvajal. 1998. Control of cinnamon and clove oils, cinnamic aldehyde and Aspergillus flavus in maize with plant essential oils eugenol. J. Food. Sci. 42:1107-1109. and their components. Journal of Food Protection Vol. 61, No. 5:616-619.

40 Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 Barrera-Necha y García-Barrera. Actividad antifúngica de aceites esenciales sobre el crecimiento de Fusarium sp. Muller-Riebau F., B. Berger and O. Yegen. 1995. Ranasinghe L., B. Jayawardena and K. Chemical composition and fungitoxic properties to Abeywickrama. 2002. Fungicidal activity of phytopathogenic fungi of essential oil of selected essential oils of Cinnamomum zeylanicum (L.) and aromatic plants growing wild in Turkey. Journal of Syzygium aromaticum (L.) Merr et L.M. Perry Agricultural and Food Chemistry 43:2262-2266. against crown rot and anthracnose pathogens isolated from banana. Letters in Applied Paull, R. E.; W. Nishijima, M. Reyes and C. Microbiology 35:208-211. Cavaletto. 1997. Postharvest handling and losses during marketing of papaya (Carica papaya L.) Rasooli I. and P. Owlia. 2005. Chemoprevention by Postharvest Biology and Technology 11:165-179. thyme oils of Aspergillus parasiticus growth and aflatoxin production. Phytochemistry 66(24):2851- Pérez-Sánchez, R., F. Infante, C. Gálvez and J.L. 2856. Ubera. 2007. Fungitoxic activity against phytopathogenic fungi and the chemical Rasooli I., M.B. Rezaei and A. Allameh. 2006. composition of Thymus zygis essential oils. Food Ultrastructural studies on antimicrobial efficacy of Sci. Tech. Int. 13(5):341-347. Thyme essentials oils on Listeria monocytogenes. Int. J. Infect. Dis. 10(3):236-241. Pinto E., C. Pina-Vaz, L. Salgueiro, M.J. Goncalves, S. Costa-de-Oliveira, C. Cavaleiro, A. Palmeira, A. Singh, J. and N. N. Tripathi. 1999. Inhibition of Rodríguez and J. Martínez-de-Oliveira. 2006. storage fungi of black gram (Vigna mungo L.) by Antifungal activity of the essential oil of Thymus some essential oils. Flavour Fragrance J. 14:42- pulegioides on Candida, Aspergillus and 44. dermatophyte species. J. Medical Microbiol. 55:1367-1373 Soliman K.M. and R. I. Badeaa. 2002. Effect of oil extracted from some medicinal plants on different Pitarokili, D.; O. Tzakou, M. Couladis and E. mycotoxigenic fungi. Food Chem. Toxicol. Verykokidou. 1999. Composition and antifungal 40(11):1669-1675. activity of the essential oil of Salvia pomifera subsp. calycina growing wild in Greece. J. Essential Oil Velluti A.; V. Sanchis, A. J. Ramos, J. Egido and S. Res. 11:655-659. Marin. 2003. Inhibitory effect of cinnamon, clove, lemongrass, oregano and palmarose essential oils on Plotto A.; D. D. Roberts and R. G. Roberts. 2003. growth and fumonisin B1 production by Fusarium Evaluation of plant essential oils as natural proliferatum in maize grain. Int. J. Food Microbiol. postharvest disease control of tomato (Lycopersicon 89(2-3):145-154. esculentum). Acta Hort. 628:737-745. Wilson, C. L.; J. M. Solar, A. El Ghaouth and M. E. Wisniewski. 1997. Rapid evaluation of plant extracts and essential oils for antifungal activity against Botrytis cinerea. Plant Disease 81:204-210.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 33-41. 2008 41

Polvos, extractos y fracciones de hojas de Cestrum nocturnum L. y su actividad antifúngica en dos aislamientos de Fusarium spp.

Powders, extracts and fractions of leaves of Cestrum nocturnum L. and their antifungal activity over two isolations of Fusarium spp.

Silvia BAUTISTA BAÑOS 1, Laura Leticia BARRERA NECHA1, Ana Niurka HERNÁNDEZ LAUZARDO1, Miguel Gerardo VELÁZQUEZ DEL VALLE 1, Irán ALIA TEJACAL2 y Dagoberto GUILLÉN SÁNCHEZ3

1Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Instituto Politécnico Nacional. Carr. Yautepec-Jojutla Km. 8.5 San Isidro, Yautepec, Morelos, México CP 62731; 2Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Av. Universidad Núm. 1001. 62209, Chamilpa, Cuernavaca, Morelos y 3Campus Oriente, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Nicolás Bravo s/n. Parque Industrial Cuautla, Xalostoc, Morelos, México CP 91690. E-mails: [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 05/02/2008 Fin de primer arbitraje: 01/04/2008 Primera revisión recibida: 17/04/2008 Fin de segundo arbitraje: 02/06/2008 Segunda revisión recibida: 04/07/2008 Aceptado: 10/07/2008

RESUMEN

Una de las principales causas de pérdidas postcosecha de frutas y hortalizas es la pudrición causada por Fusarium spp. Una de las posibles alternativas en el control de estas enfermedades es la utilización de especies botánicas con propiedades fungicidas ya sea en polvos o extractos. El género Cestrum se compone de una diversidad de especies con diferentes usos en la medicina tradicional, asociándose también con actividad insecticida y fungicida. Los objetivos de esta investigación fueron obtener extractos acuosos, etanólicos, metanólicos, clorofórmicos, diclorometánicos y acetónicos de C. nocturnum y evaluar su actividad antifúngica. Las fracciones obtenidas por cromatografía en columna (CC) fueron evaluadas sobre la germinación de dos aislamientos de Fusarium obtenidos de frutos de papaya y ciruela mexicana (Spondias purpurea). Asimismo, se evaluó el potencial fungicida de polvos de C. nocturnum en concentraciones de 0,5; 1,0; 1,5 y 2,0 g mL-1 y de extractos de C. nocturnum en concentraciones de 12, 25 y 50 mg mL-1 en estos dos aislamientos. Las variables estudiadas fueron crecimiento micelial, esporulación y germinación conidial, así como la tasa de crecimiento. Los resultados mostraron que hubo diferencias importantes en la cantidad y número de mezclas de componentes obtenidos en función del disolvente utilizado, tiempo de extracción (24 y 48 h), esterilizado y no esterilizado, y aislamiento evaluado. El mayor número de mezclas de componentes obtenidos (16) fue con los extractos acetónicos. Éste a su vez mostró el mayor número de zonas de inhibición de la germinación por CCF y fracciones de CC en los aislamientos de Fusarium. Los polvos de C. nocturnum estimularon la formación de conidios y germinación en ambos aislamientos, sin embargo, inhibieron el crecimiento micelial en el aislamiento de ciruela mexicana. En ambos aislamientos únicamente el extracto metanólico a 12 mg mL-1 de C. nocturnum inhibió tanto el crecimiento micelial como la esporulación. En relación a la tasa de crecimiento, ésta fue mayor en el aislamiento de ciruela mexicana.

Palabras clave: huele de noche, biofungicidas, papaya, ciruela mexicana.

ABSTRACT

One of the main causes that originate considerable postharvest loses during handling and storage of fruits and vegetables is the infection by Fusarium. One possible alternative to control postharvest disease originated by fungi in fruits and vegetables is the application of powders and extracts from botanical species with fungicidal properties. The genus Cestrum is composed by a great diversity of botanical species with different applications in the traditional medicine, associated with pesticidal and fungicidal activities. The objectives of this research were to obtain aqueous, ethanolic, metanolic, chlorophormic, dichloromethanic and acetonic extracts, evaluating their antifungal activity. Fractions obtained by column chromatography (CC) were evaluated on germination of two isolations of Fusarium from fruits of papaya and red mombin. The fungicidal potential of powders of C. nocturnum at concentrations each 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 g mL-1 and aqueous, methanol, acetone, dichloromethane, chloroform-methanol-water, and ethanol extracts at concentrations each of 12, 25 y 50 mg mL-1 were also evaluated on this two isolations. The parameters evaluated were: mycelial growth, sporulation, germination and also rate of growth. Results showed significative differences in the amount and number mixture of compounds obtained depending on dissolvent applied, time of extraction (24 and 48 h), sterilized and non-sterilized and type of isolation. The greatest number of mixture of compounds (16) was obtained with the acetonic extract. This also

42 Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium showed the greatest number of inhibitory zone of germination in TLC and fractions of CC on Fusarium. The fungicidal activity was different in relation to isolate and treatment applied. Powders stimulated sporulation and germination in both isolates; however, they did inhibit micelial growth in red mombin isolate. For both isolates, only the methanol extract of C. nocturnum at 25 mg mL-1 inhibited micelial growth and sporulation. Rate of growth was higher in red mombin isolate.

Key words: Night blooming jessamine, biofungicides, papaya, red mombin

INTRODUCCIÓN MATERIALES Y MÉTODOS

Por su naturaleza biodegradable y utilizados Aislamiento de Fusarium spp. en dosis apropiadas, los polvos y extractos botánicos pueden ser una alternativa al uso de fungicidas Uno de los aislamientos del hongo Fusarium sintéticos (Hernández et al., 2005). La especie vegetal spp se obtuvo de frutos de papaya (Carica papaya L.) Cestrum nocturnum L. es conocida como huele de provenientes del estado de Guerrero, México y el noche, dama de noche y jazmín nocturno (Martínez, segundo de frutos de ciruela mexicana (Spondias 1990; 1994). Su fragancia fuerte y dulce ha hecho que purpurea L.) de la localidad de Tepoztlan, Morelos, esta planta sea utilizada para fines ornamentales México. Se tomaron porciones del fruto enfermo (Bunezgo et al., 1997). Sin embargo, también es previamente desinfectadas con hipoclorito de sodio al utilizada con fines medicinales. Uno de los 1% y se depositaron en cajas de Petri que contenían principales usos reportados para C. nocturnum es que medio de cultivo Papa Dextrosa Agar (PDA). Se disminuye cefaleas, presión alta y taquicardia. Se incubaron por 7 días a una temperatura de 25 ± 2 ºC menciona también que dentro de su efecto medicinal hasta el desarrollo del micelio y conidios. Los hongos contrarresta los espasmos, erupciones cutáneas y la aislados se identificaron a nivel de género siguiendo epilepsia. Existen reportes donde se menciona el las claves de Barnett y Hunter (1972). Con la potencial fungicida de polvos y extractos de esta finalidad de conservar la patogenicidad de los especie. Grainge y Ahmed (1988) clasifican a esta aislamientos de Fusarium, éstas se inocularon en sus planta dentro del grupo de las plantas con efecto respectivos hospederos (frutos), volviéndose a fungicida. Por su parte, Bravo et al., (2000) reportan sembrar en cajas de Petri con PDA. Los hongos que de 97 especies botánicas C. nocturnum sobresalió aislados se mantuvieron como cultivos vivos en tubos por su efecto fungicida contra Fusarium moniliforme con PDA en el laboratorio de Fitopatología Sheldon. Igualmente Hernández (2004) y Rodríguez Poscosecha del Centro de Desarrollo de Productos (2004) mencionan la actividad fungicida de C. Bióticos. nocturnum sobre los hongos Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. and Sacc., y Rhizopus Obtención de hojas de C. nocturnum stolonifer (Ehrenb.:Fr.).

Las hojas de “huele de noche” se colectaron Se sabe que el género Fusarium Link ex Gray en el municipio de Yautepec, Morelos, con número de es de distribución cosmopolita en todos los tipos de voucher specimen 2746 (MO). Una vez hecha la climas y posee un amplio ámbito de hospedantes recolección se transportaron al laboratorio de (Nelson et al., 1983). El hongo penetra la cutícula del fitopatología postcosecha del Centro de Desarrollo de fruto por medio de enzimas y permanece latente hasta Productos Bióticos. Se desecharon todas aquellas con que el fruto comienza a madurar y entonces se daños o síntoma de plagas o enfermedades y se desarrolla rápidamente. Entre los frutos que se ven almacenaron por un periodo corto de tiempo (12 h más afectados por este microorganismo se encuentra máximo) a una temperatura de 4 °C. la papaya, melón, sandía, pera, aguacate, manzana y plátano entre otros (Snowdon, 1990). Los objetivos de Preparación de polvos y extractos de C. nocturnum este trabajo fueron: 1.- Obtener mezclas de componentes y fracciones de extractos de C. Las hojas de “huele de noche” se lavaron con nocturnum por cromatografía en capa fina y agua corriente, posteriormente se enjuagaron con cromatografía en columna y 2.- Evaluar el potencial agua destilada y se pusieron a secar en una charola fungicida de polvos y extractos vegetales de esta sobre papel secante a temperatura ambiente (27 ± 2 especie botánica en diferentes aspectos del desarrollo °C) por un lapso de dos a tres días; una vez secas las in vitro de dos aislamientos de Fusarium. hojas se molieron en una picadora comercial

Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 43 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium (Moulinex); el polvo se almacenó por 7 días Mod. IBTF) a una temperatura de 28 ± 1° C. Se aproximadamente en frascos color ámbar para su uso observó si hubo zonas de inhibición del crecimiento posterior. Para la preparación de los extractos se hizo micelial después de cuatro días de tratamiento, por el mismo procedimiento de lavado y desinfección de comparación visual entre los tratamientos y el control las hojas, se dejaron secar a temperatura ambiente por que se aplicó con el fungicida Tiabendazol (SIGMA). dos horas aproximadamente, se partieron en trozos pequeños, se pesaron 200 g del material vegetativo y Cromatografía en Capa Fina Bidimensional (CCF) se colocaron en matraces agregando 400 mL de disolvente. Los disolventes utilizados fueron Diez microlitros de cada extracto vegetal se seleccionados de acuerdo a Eloff (1998): agua, corrieron en cromatografía en capa delgada metanol, acetona, diclorometano, cloroformo- bidimensional (AL TLC 20 x 20 cm Sílica Gel 60 metanol-agua y etanol. Las mezclas de plantas y F254). Primero se utilizó como eluyente extractos se dejaron reposar por 48 h. Los metanol/diclorometano (1:9 v/v) y luego se giró la tratamientos sujetos a esterilización se colocaron en placa 900 y se utilizó entonces como eluyente acetato una autoclave (AESA, Mod. CV 250) durante 15 min. de etilo en hexano (1:1 v/v). Se observaron en una a una presión de 15 lb/pul2 a 121 ºC. Posteriormente cámara de luz ultravioleta, Mineralight Lamp, mod. los extractos esterilizados y no esterilizados se UVGL-58 a 360 nm, determinando visualmente los filtraron a través de un embudo de filtración rápida componentes (manchas) del extracto. Una placa de para separar la parte vegetativa de la solución la cual referencia fue hecha para cada extracto, la cual se posteriormente se concentró en un rotavapor (Büchi reveló con una solución de ácido sulfúrico en etanol Waterbath B-490) a presión reducida. Las 1:19 v/v y se calentó en una parrilla eléctrica temperaturas empleadas para cada disolvente fueron: (CIMAREC) a 100 ºC. Se determino el frente de 56.2 0C para la acetona, 61.0 0C para el cloroformo- referencia (Rf) aplicando la siguiente fórmula Rf = metanol-agua, 65.0 0C para el metanol, 78.5 0C para Distancia recorrida por el componente/Distancia el etanol y 40.0 0C para el diclorometano. recorrida por el disolvente.

Cantidad de extracto obtenido Obtención de Fracciones por (CC)

Una vez eliminado el disolvente se procedió a Para separar las fracciones con actividad vaciar el extracto concentrado en frascos ámbar y se antifúngica del extracto acetónico de 24 h calculó el extracto obtenido por diferencia de peso. esterilizado, se pesaron 4 g del extracto en una Los extractos se almacenaron (5 días balanza electrónica (OHAUS, Mod. Scout), aproximadamente) en un cuarto frío a una adsorbiéndolo en 2-3 g de Silica gel (60:230 Merck) y temperatura de 4 ºC hasta su uso posterior. el producto total fue pasado por una columna empacada con 200 g de Silica gel. La fase móvil se Bioautografía inició con diclorometano al 100%; se realizaron cambios de gradientes de concentración agregando Para la preparación del inóculo se cosecharon metanol, hasta que éste fue del 100%. Las fracciones las esporas a partir de cultivos de diez días en cajas de en volúmenes de 50 mL se concentraron en el Petri. La superficie de cada caja de Petri se raspó con rotavapor a 65 ± 5° C y posteriormente se colocaron una aguja de disección estéril, agregando a cada caja en viales de vidrio a temperatura ambiente (27° C). 10 mL de agua destilada estéril. La suspensión se Las fracciones se aplicaron nuevamente en los filtró a través de un embudo y una gasa estéril, se cromatofolios para observar zonas de inhibición del ajusto con agua destilada estéril a una concentración hongo, comparadas con el control, los cuales fueron de 3 x 105 esporas mL-1. Para detectar la actividad asperjados con la suspensión de esporas de ambos biológica directamente sobre la placa de CCF, éstas aislamientos de Fusarium e incubadas de la misma fueron inoculadas con una suspensión de esporas (3 x manera que se mencionó anteriormente. 105) de Fusarium. Alícuotas de 25-50 mL de la suspensión de conidios fueron preparados con caldo Tratamientos con polvos de C. nocturnum de papa dextrosa. Cada placa fue asperjada con 50 mL de la suspensión de conidios. Las placas fueron Las concentraciones de polvos de huele de colocadas en cámaras húmedas de 23 x 18 cm e noche utilizadas fueron: 0,5; 1,0; 1,5 y 2,0 g mL-1. incubadas en una cámara de incubación (Figursa, Cada una de las concentraciones de polvos se mezcló

44 Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium con medio nutritivo PDA y se esterilizaron en una microscopio compuesto (Nikkon ALPHAPHOT-2 autoclave durante 15 min. y posteriormente se YS-2) con el objetivo de 40X y con un contador vaciaron en cajas Petri de 100 mm de diámetro. Se manual de cuatro dígitos (Marca Compass). Se realizaron 6 repeticiones por cada tratamiento, el realizaron 3 repeticiones por tratamiento y se tomaron testigo fue únicamente con PDA. Una vez que se lecturas por duplicado. enfriaron las placas de agar se procedió a sembrar un disco (5 mm de diámetro aprox.) del inóculo de c) Porcentaje de germinación en discos de Fusarium en el centro de las cajas Petri que contenían PDA: Para realizar esta evaluación se colocaron tres los tratamientos. Las cajas se sellaron, se etiquetaron discos de PDA (10 mm de diámetro), en un y se incubaron a una temperatura de 25 ±2 °C por 7 portaobjetos (25x75mm) a los cuales se les agregó días. 50µL de la suspensión de esporas de cada tratamiento antes obtenida. En cajas Petri estériles los Tratamientos con extractos de C. nocturnum portaobjetos se incubaron durante 7 h. Las cajas se sellaron y al término del periodo de incubación a los Primer experimento: a cajas Petri con medio discos de PDA se les agregó gotas de safranina- PDA se les agregó por separado cada uno de los lactofenol. El conteo de la germinación se realizó en siguientes extractos: acuoso, metanólico o acetónico, dos campos por disco de PDA, tomando en cuenta el siendo los controles PDA, metanol y acetona. total de esporas germinadas y no germinadas en ese Segundo experimento: los extractos evaluados fueron campo. Esto también se llevó a cabo con ayuda del diclorometano, cloroformo-metanol-agua (CMA) y microscopio óptico con el objetivo de 40X y con un etanólico, y como testigos PDA, diclorometano, CMA contador manual de cuatro dígitos. Para evaluar la y etanol. En ambos experimentos las concentraciones germinación se utilizaron 2 cajas por tratamiento, de de los extractos y disolventes puros fueron: 12, 25 y cada disco se realizaron 3 lecturas, obteniéndose un 50 mg mL-1 para cada tratamiento se realizaron 6 promedio. repeticiones y fueron probados para los dos aislamientos de Fusarium. Análisis estadístico

Variables de respuesta Los experimentos tuvieron un arreglo completamente al azar. Con los datos relacionados a) Crecimiento micelial de la colonia: se con crecimiento micelial, germinación y esporulación evaluó midiendo diariamente el crecimiento del se realizaron los análisis de varianza con el programa micelio desde el centro de la caja hasta la zona Sigma Stat versión 2.0. Se obtuvieron medias y tasas marginal de la colonia con ayuda de un vernier de crecimiento. La separación de medias se llevó a (Plastic Caliper). Esto se realizó hasta que el micelio cabo mediante la prueba de Diferencia mínima del hongo alcanzó la orilla de las cajas de Petri. Se significativa (DMS) (p≤ 0,05). llevó a cabo un análisis de regresión para obtener la tasa de crecimiento. Para evaluar el crecimiento RESULTADOS micelial de los dos aislamientos de Fusarium spp se realizaron 6 repeticiones por cada tratamiento (polvos Cuantificación de extractos o extractos). Los valores de crecimiento micelial se expresaron en mm. En las Figura 1 se muestran los resultados obtenidos con la cantidad de extracto obtenido por los b) Esporulación: para obtener la suspensión diferentes disolventes aplicados a hojas de C. de esporas, la superficie de cada caja Petri utilizada nocturnum durante 24 y 48 h, esterilizado y no en la evaluación del crecimiento micelial se raspó con esterilizado. Se encontró una mayor cantidad de una aguja de disección estéril, agregando a cada caja extracto con agua (99,7-123,1 g) a 24 y 48 h, seguido 10 mL de agua destilada estéril. La suspensión se por el etanol (61,6-99,5 g) a 24 y 48 h, en los filtró a través de un embudo de filtración rápida y una tratamientos esterilizados y no esterilizados. Con gasa estéril. Para inhibir la germinación de los diclorometano, se obtuvo menor cantidad de extracto conidios se le agregó a la suspensión de esporas unas en ambos (7,6 g), esterilizado y no esterilizado, a las gotas de safranina-lactofenol. El conteo se realizó en 24 y 48 h de extracción. Asimismo, con acetona a las una cámara de Neubauer, se contaron 5 campos del 48 h, independientemente de si fue esterilizado o no, cuadro central de la cámara con la ayuda de un el extracto obtenido fue menor (3,8 g) en

Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 45 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium comparación con los demás disolventes utilizados. En Diversidad de extractos con actividad antifúngica la mezcla de CMA, a las 48 h no esterilizado, se obtuvieron 147,9 g y la menor cantidad en el En la Figura 3, se puede observar que en tratamiento de 24 h no esterilizado (45,6 g). relación al aislamiento de Fusarium de frutos de papaya, con el extracto de diclorometano se obtuvo Número de manchas extraídas por CCF una mezcla de componentes (manchas) inhibitorios, con excepción de las 48 h de extracción esterilizado, El número de manchas observadas varió de donde no hubo presencia de éstos. Con el extracto de acuerdo al disolvente utilizado, tiempo de extracción CMA no se observaron componentes inhibitorios en y esterilizado o no. Los resultados obtenidos ninguno de los tratamientos. El número de manchas o utilizando primeramente como eluyente la mezcla mezclas inhibitorias con el extracto etanólico fue de metanol: diclorometano (1:9) y posteriormente uno (Rf = 0,89), en los tratamientos esterilizado y no acetato de etilo: hexano (1:1) se presentan en la esterilizado, en ambos tiempos de extracción (24 y 48 Figura 2. encontrando que el mayor número de h). En general, con el extracto acetónico, manchas se obtuvieron con los extractos de acetona independientemente del tiempo de extracción, (16) y metanol (8) en el tratamiento de 24 h esterilizado o no, se observó el mayor número de esterilizado; y el menor número se obtuvo con el agua mezclas de componentes activos (cinco a seis) Con el (2), no hubo ningún componente con la mezcla CMA. extracto metanólico el número varió de uno a dos (Rf Con los extractos de etanol y diclorometano se = 0,20; 0,72). Con el extracto acuoso se observaron observaron seis y siete manchas respectivamente. dos manchas inhibitorias (Rf = 0,25; 0,60 a las 24 y Resultados similares a las 24 h, se observaron con el 48 h, esterilizado). Con el aislamiento de Fusarium de extracto acuoso esterilizado a las 48 h de extracción ciruela, con los extractos de diclorometano y MCA, (2); en general con éste tiempo, se obtuvo un bajo no se observaron mezclas de componentes en ningún número de manchas, a excepción del extracto periodo de incubación. A las 48 h de extracción y acetónico (11). En el tratamiento de 24 h no esterilizado, el único extracto en el que se observaron esterilizado, el número de manchas separadas solo zonas inhibitorias fue con el extracto acetónico (2). aumentó con el extracto de diclorometano (6), y en el Después de 24 h de extracción y no esterilizado, tanto caso del extracto acetónico disminuyó a solo dos en el extracto acetónico como el metanólico se manchas, en los restantes extractos, el número de observó una zona inhibitoria. A las 24 h y esterilizado manchas fue similar. Al revelar las placas de los en el extracto etanólico, acetónico, metanólico y extractos en el tratamiento de 48 h no esterilizado, se acuoso se observó una mancha. Con un tiempo de observaron nueve manchas con el extracto extracción de 48 h se observaron seis manchas (Rf = metanólico, distinguiéndose un incremento en 0,40; 0,47; 0,50; 0,57; 0,62; 0,69) con el extracto comparación con los tiempos de extracción anteriores. acetónico y no esterilizado y una mancha (Rf = 0,73) Al igual que el tratamiento de 48 h y esterilizado, con con el extracto metanólico. Como se observa los el extracto de CMA se observaron solo dos manchas.

Figura 1. Cantidad de extractos de Cestrum nocturnum a Figura 2. Número de mezclas de componentes del extracto las 24 y 28 h de extracción, esterilizado y no de Cestrum nocturnum por CCF a las 24 y 48 h esterilizado. de extracción, esterilizado y no esterilizado. 46 Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium valores de los Rf obtenidos para los componentes de (datos no mostrados). Al terminar el periodo de los extractos son diferentes. incubación de cuatro días, se observó que las fracciones 6, 7, 51 y 55 inhibieron el aislamiento de Obtención de Fracciones por Cromatografía en Fusarium de papaya. Para el aislamiento de Columna Fusarium de ciruela, las fracciones que inhibieron su desarrollo fueron la 42, 46 y 51. En total, se colectaron 55 fracciones del extracto acetónico de 24 h de extracción esterilizado Tratamientos con polvos de hojas de C. nocturnum

Se obtuvieron diferencias significativas (p≤ 0,05) en el desarrollo del micelio de Fusarium aislado de papaya y ciruela mexicana (Cuadro 1). En el aislamiento de papaya, el menor crecimiento micelial se observó en el tratamiento testigo (36,5 mm), mientras que en los tratamientos con las diferentes concentraciones de polvos, el crecimiento fue mayor independientemente de la concentración aplicada. En cuanto al aislamiento de ciruela mexicana, el mayor crecimiento micelial fue en el tratamiento con PDA sólo, y la mayor inhibición en el tratamiento de 0,5 g mL-1 (38,0 mm). La tasa de crecimiento micelial fue diferente entre los dos aislamientos evaluados. Para el aislamiento de papaya ésta varió de 5,9 a 6,3 mm d-1, mientras que en el aislamiento de ciruela mexicana varió de 7,1 a 7,8 mm d-1 durante los 15 y 10 días de incubación respectivamente. La esporulación en ambos aislamientos, el mayor número de conidios se manifestó en todos los tratamientos con polvos en comparación con el tratamiento testigo (PDA). En ambos aislamientos, en el tratamiento de 2,0 g mL-1 de Cestrum se produjo el mayor número de conidios (1,3 x 108 y 1,2 x 108 respectivamente). En el Figura 3. Número de mezclas de componentes con acción porcentaje de germinación se observó en ambos inhibitoria observados en CCF después de la aislamientos que éste fue mayor en todos los aspersión con Fusarium A) papaya (Carica tratamientos aplicados con respecto al testigo. Entre papaya) B) ciruela mexicana (Spondias purpurea) y la aplicación de los diferentes los tratamientos aplicados el porcentaje de extractos después de cuatro días de incubación. germinación fue similar en ambos aislamientos.

Cuadro 1. Crecimiento micelial, esporulación y germinación de Fusarium spp. aislado de papaya (Carica papaya) y ciruela mexicana (Spondias purpurea) incubadas en medio PDA y/o diferentes concentraciones de polvos no esterilizados de hojas de Cestrum nocturnum.

Fusarium Fusarium (Papaya) (Ciruela Mexicana) Polvos Crecimiento Esporulación Germinación Crecimiento Esporulación Germinación g mL-1 micelial (mm) (esporas/mL) (%) micelial (mm) (esporas/mL) (%) 0,5 48,6 a* (6,3)1 6,1 x 107 c* 67,0 a* 38,0 c* (7,1)2 6,7 x107 d* 68,0 a* 1,0 49,5 a (5,9) 4,7 x 107 c 67,0 a 42,4 b (7,5) 8,2 x 107 c 68,0 a 1,5 51,0 a (6,0) 8,4 x 107 b 67,0 a 42,4 b (7,1) 1,1 x 108 b 68,0 a 2,0 49,8 a (5,9) 1,3 x 108 a 67,0 a 42,8 b (7,8) 1,2 x 108 a 68,0 a PDA 36,5 b (6,0) 3,7 x 106 d 36,0 b 55,9 a (7,6) 8,8 x 106 e 42,0 b

*Letras iguales indican similitud estadística con la prueba DMS (p≤ 0,05). Valores entre paréntesis indican la tasa de crecimiento (mm d-1) durante el período de incubación de 151 y 102 días. Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 47 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium Tratamientos con extractos acuosos, metanólicos y respectivamente). En relación a la tasa de crecimiento acetónicos de hojas de C. nocturnum de ambos aislamientos, en general, ésta fue mayor en el aislamiento de Fusarium de ciruela mexicana. En Se encontraron diferencias significativas (p≤ ambos aislamientos, en casi todos los tratamientos, la 0,05) en el crecimiento micelial en la mayoría de las menor velocidad de crecimiento coincidió con la concentraciones de los extractos utilizados excepto en mayor inhibición en el crecimiento. La esporulación el aislamiento de Fusarium de papaya e incubada en fue significativamente diferente entre tratamientos (p los extractos acuosos (Cuadro 2). El menor ≤ 0,05) en los dos aislamientos estudiados. En el crecimiento micelial en este aislamiento se observó en aislamiento de Fusarium obtenido de papaya la el tratamiento donde el hongo se incubó con medio esporulación menor se observó con el extracto PDA y metanol al 1,0% (4,2 mm). En Fusarium metanólico a 50 mg mL-1 (2,6 x 106) y con los testigos aislado de ciruela mexicana, el crecimiento micelial metanol y acetona a 50 y 25 mg mL-1 (2,8 x 105 y 9,1 en los extractos acuosos en concentraciones de 12 y x 105 respectivamente). Para el aislamiento de 25 mg mL-1 (32,4 y 33,0 mm respectivamente) fue Fusarium de ciruela mexicana, los tratamientos con similar con el testigo con PDA (32,2 mm). Para esta menor esporulación fue en los extractos acetónicos en cepa la mayor inhibición en el crecimiento micelial se sus tres concentraciones. La germinación fue mayor presentó en los extractos metanólicos y acetónicos a del 60 % en la mayoría de los tratamientos probados 50 mg mL-1 (7,6 y 16,3 mm respectivamente), sin con ambos aislamientos, sin embargo, en el embargo, el crecimiento en los testigos metanol y aislamiento de Fusarium de papaya, se tuvo un acetona a 50 mg mL-1 fue aún menor (5,3 y 2,5 mm porcentaje de germinación menor en los extractos

Cuadro 2. Crecimiento micelial, esporulación y germinación de Fusarium spp. aislado de papaya (Carica papaya) y ciruela mexicana (Spondias purpurea) incubadas en medio PDA con diferentes concentraciones de extractos acuosos, metanólicos y acetónicos no esterilizados de hojas de Cestrum nocturnum.

Fusarium spp. Fusarium spp. (Papaya) (Ciruela Mexicana) Extractos Crecimiento Esporulación Germinación Crecimiento Esporulación Germinación mg mL-1 micelial (mm) (esporas/ mL) (%) micelial (mm) (esporas/ mL) (%) Acuoso: 12 31,0 a* (4.9)1 1,2 x 107 b* 47,0 c* 32,4 ab* (8.6)2 3,31x 106 b* 77,1 ab* 25 27,7 a (4.2) 1,5 x 107 a 47,0 c 33,0 ab (9.0) 3,6 x 106 b 65,3 bc 50 26,4 a (4.4) 1,2 x 107 b 9,0 d 31,0 b (9.2) 4,3 x 106 a 50,2 c Metanólico: 12 20,4 b (4.7) 4,6 x 106 d 71,0 ab 22,3 d (6.0) 2,5 x 106 c 80,0 ab 25 16,2 e (3.2) 1,9 x 106 e 82,0 a 22,1 d (5.9) 2,5 x 106 c 82,0 ab 50 5,0 e (1.4) 2,6 x 106 f 81,0 ab 7,6 f (2.8) 1,1 x 106 fg 83,0 a Acetónico: 12 16,5 bcd (3.5) 2,2 x 106 e 67,0 ab 25,1 cd (7.0) 9,6 x 105 g 83,0 a 25 14,8 cde (3.2) 5,6 x 106 c 69,0 ab 22,8 cd (6.5) 1,4 x 105 ef 83,0 a 50 11,5 cde (3.7) 4,3 x 106 d 77,0 ab 16,3 e (3.7) 9,2 x 105 g 83,0 a Testigos: Metanol: 12 18,9 bc (4.5) 3,9 x 106d 19,0 d 26,9 c (7.7) 2,8 x 106 c 82,0 ab 25 10,8 e (2.7) 2,0 x 106e 86,0 a 16,7 e (4.3) 2,5 x 106 c 82,0 ab 50 4,2 f (1.7) 2,8 x 105f 86,0 a 5,3 fg (1.8) 1,2 x 106 fg 82,0 ab Acetona: 12 17,9 bc (4.7) 9,1 x 105f 70,0 ab 27,1 c (7.8) 1,9 x 106 d 82,0 a 25 10,1 e (2.6) 2,4 x 106e 73,0 ab 18,6 e (5.8) 1,7 x 106 de 82,0 ab 50 11,0 e (3.9) 2,5 x 106e 69,0ab 2,5 g (1.5) 1,2 x 106 fg 81,0 ab PDA 28,8 a (5.3) 4,6 x 106d 63,0b 35,2 a (9.5) 1,9 x 106 d 69,0 ab

* Letras iguales indican similitud estadística con la prueba DMS (p ≤ 0,05). Valores entre paréntesis indican la tasa de crecimiento (mm d-1) durante el período de incubación de 151 y 102 días. 48 Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium acuosos en sus tres concentraciones, siendo el más (2,1 y 1,4 mm respectivamente). En este mismo bajo a la concentración de 50 mg mL-1 (9,0 %). aislamiento, también en la mezcla PDA y extracto de diclorometano se observó que el desarrollo micelial a Tratamientos con extractos de diclorometano, la concentración de 50 mg mL-1 (13,7 mm) fue CMA y etanólicos de hojas de C. nocturnum mayor que en el testigo con diclorometano solo. En general, la tasa de crecimiento fue mayor en Para ambos aislamientos, se observaron Fusarium aislado de ciruela mexicana en diferencias significativas (p ≤ 0,05) entre los comparación con el de papaya. La tasa de crecimiento tratamientos en relación al crecimiento micelial y para ésta última varió de 0 a 6,3 mm d-1, mientras que esporulación (Cuadro 3). En el medio PDA con el en la de ciruela fue de 0 a 12,6 mm d-1. En el extracto etanólico a la concentración de 50 mg mL-1 aislamiento de papaya, la esporulación fue menor (2,0 mm) y en el testigo (0,0 mm) con este mismo entre los tratamientos con extracto etanólico a 12 y 25 disolvente se presentó la mayor inhibición en el mg mL-1 (3,5 x 105, 2,3 x 105 respectivamente) pero crecimiento micelial. En Fusarium de ciruela similar al testigo con etanol, mientras que en el mexicana, el extracto etanólico, la concentración de aislamiento de ciruela mexicana, la menor 25 mg mL-1 fue igualmente inhibitoria que el testigo esporulación se observó con este mismo disolvente

Cuadro 3. Crecimiento micelial, esporulación y germinación de Fusarium spp. aislado de papaya (Carica papaya) y ciruela mexicana (Spondias purpurea) incubadas en medio PDA con diferentes concentraciones de extractos de diclorometano, cloroformo-metanol-agua (CMA) y etanólicos no esterilizados de hojas de Cestrum nocturnum.

Fusarium spp. Fusarium spp. (Papaya) (Ciruela mexicana) Extractos Crecimiento Esporulación Germinación Crecimiento Esporulación Germinación mg mL-1 micelial (mm) (esporas/mL) (%) micelial (mm) (esporas/mL) (%) Diclorometano: 12 25,0 a* (6.3)1 4,7 x 106 b* 70,0 a* 22,1 bcde* (12.0)2 3,1 x 106 hg 83,0 a* 25 20,7 abc (3.6) 4,3 x 106 bc 72,0 a 22,0 bcde (11.2) 4,3 x 106 ef 83,0 a 50 6,2 ef (1.6) 3,1 x 106 cde 70,0 a 13,7 h (7.0) 6,4 x 106 b 83,0 a CMA: 12 24,7 a (4.9) 3,9 x 106 bcd 76,0 a 27,0 b (12.6) 3,5 x 106 hg 83,0 a 25 23,0 ab (4.9) 6,4 x 106 a 72,0 a 22,5 bcde (10.0) 2,2 x 106 i 82,0 a 50 24,0 a (5.7) 6,3 x 106 a 80,0 a 19,9 def (10.1) 2,9 x 106 hi 82,2 a Etanólico: 12 17,5 bc (4.7) 3,5 x 105 h 83,0 a 16,1 gh 8.3 1,2 x 106 j 83,0 a 25 11,3 de (2.8) 2,3 x 105 h 83,0 a 2,1 j (1.7) 3,3 x 105 k 83,0 a 50 2,0 fg (0.3) 1,1 x 105 h 83,0 a 0,0 j 1,4 x 105 k 83,0 a Testigos: Diclorometano: 12 21,8 ab (5.3) 3,3 x 106 cde 70,0 a 24,1 bcd (11.6) 3,8 x 106 fg 83,0 a 25 20,6 abc (5.4) 1,6 x 106 fg 69,0 a 24,7 bc (12.0) 4,9 x 106 de 83,0 a 50 22,6 ab (6.0) 1,1 x 106 hg 67,0 a 7,1 i (3.5) 5,8 x 105 jk 83,0 a CMA: 12 23,2 ab (5.8) 3,1 x 106 ed 77,0 a 25,5 b (12.0) 5,9 x 106 bc 83,0 a 25 25,3 a (6.2) 3,1 x 106 ed 70,9 a 20,3 cdef (10.0) 5,2 x 106 cd 83,0 a 50 15,6 cd (2.9) 2,6 x 106 ef 72,0 a 19,2 efg (9.5) 9,5 x 106 a 83,0 a Etanol: 12 22,1 ab (6.1) 1.1 x 106 hg 83,0 a 14,8 gh (7.4) 1.2 x 106 j 83,0 a 25 15,6 cd (4.3) 4,6 x 105 hg 83,0 a 1,4 j (1.4) 4,1 x 105 k 83,0 a 50 0,0 g 7,5 x 104 h 83,0 a 0,0 j 1,7 x 105 k 83,0 a PDA 28,8 a (5.3) 4,1 x 106 bc 63,0 b 35,2 a (9.5) 1,9 x 106 i 69,0 b

*Letras iguales indican similitud estadística con la prueba DMS (p ≤ 0,05). Valores entre paréntesis indican la tasa de crecimiento (mm d-1) durante el período de incubación 151 y 102 días. Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 49 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium pero a las concentraciones de 25 y 50 mg mL-1 (3,3 x en las hojas de esta especie botánica de varias 105 y 1,4 x 105 respectivamente) aunque al igual que saponinas esteroidales llamadas nocturnosidae el aislamiento anterior fue similar a los testigos con (aislada de extractos metanólicos), espirostanol, este disolvente. En relación a la germinación, tanto en furostanol, seudofurostanol, dos glicósidos de el aislamiento de papaya como en el de ciruela pregnanos, dos glicósidos de colestanos y un mexicana no hubo diferencias significativas entre glicósido de pregnano ácido carboxilico-γ-lactona tratamientos. En general, en ambos aislamientos la (Mimaki et al., 2001, 2002). Por el método de germinación entre tratamientos con los extractos fue Bioautografía se separaron las manchas inhibitorias mayor del 70%. presentes en los diferentes extractos por adsorción química sobre la superficie de la placa cromatográfica DISCUSIÓN y poniendo directamente en contacto la suspensión de conidios de Fusarium. Mediante este ensayo se En la presente investigación se evaluó el pudieron observar zonas claras de halos de inhibición, potencial fungicida de extractos y fracciones de C. obteniéndose siete fracciones que inhibieron la nocturnum sobre dos aislamientos de Fusarium germinación en ambas cepas estudiadas. (papaya y ciruela) obtenidos con disolventes de diferente polaridad mediante CCF y cromatografía en En esta investigación también se evaluó la columna. La mayor cantidad de extracto se obtuvo actividad fungicida de polvos y extractos de la con el agua debido probablemente a la baja especie botánica C. nocturnum en el desarrollo in volatilidad del agua, efecto contrario se observó con vitro de Fusarium. En general, la respuesta a los la acetona donde se obtuvo la menor cantidad de polvos y extractos fue diferente en cada aislamiento. extracto ya que éste posee una alta volatilidad. Al parecer en el aislamiento de ciruela mexicana, la Asimismo, se observó que en los extractos respuesta fungicida a los polvos se manifestó más en esterilizados independientemente del disolvente el desarrollo micelial que en la esporulación o utilizado, a mayor tiempo de extracción (48 h) se germinación ya que en el aislamiento de ciruela obtuvo menor cantidad de extracto indicando que mexicana se observó que todos los tratamientos existe un tiempo de saturación del extracto en el inhibieron su crecimiento. Coincidiendo parcialmente disolvente. Por otro lado, se observó que el número de con estos resultados, con lo reportado por Bravo- manchas extraídas mediante CCF varío según el Luna et al. (1997) quienes mencionan la inhibición disolvente utilizado, el tiempo de extracción y el Fusarium moniliforme con polvos de esta especie tratamiento esterilizado o sin esterilizar. La CCF botánica hasta en un 68%. Sin embargo en este permite separar mezclas complejas que contienen un estudio, la esporulación y germinación de ambos gran número de componentes, algunos de ellos aislamientos no se inhibió por efecto de los polvos, difíciles de separar debido a que tienen propiedades observándose una considerable estimulación en estas similares. En esta investigación, se utilizó como dos variables evaluadas. Una posible explicación es primera fase móvil la mezcla metanol: diclorometano que los hongos en su mayoría cuando se someten a un y posteriormente acetato de etilo: hexano como estrés promueven la formación de más esporas ya que segunda fase móvil la cual presentó características éstas se consideran estructuras de ‘sobrevivencia’ del diferentes de selectividad. Sin embargo, con el hongo, de aquí que tengan la capacidad de mantenerse extracto acetónico se observó mayor número de en estado latente (sin germinar) en un medio ambiente manchas independientemente del tiempo de adverso como bajas temperaturas, sequías etc. En esta extracción y si se esterilizó o no. En el extracto investigación, los extractos que presentaron mayor acetónico de 24 h de extracción esterilizado se actividad antifúngica fueron el metanólico seguido observó el mayor número de manchas (16) y también por el etanólico. El primero redujo el crecimiento la mayor actividad antifúngica, por lo que la micelial de ambos aislamientos y la esporulación del cromatografía en columna se llevó a cabo con este aislamiento de papaya, mientras que el segundo extracto. Por otro lado, la CC del extracto acetónico inhibió la esporulación de ambos aislamientos. En de C. nocturnum permitió separar 7 fracciones que otros estudios de identificación de compuestos inhibieron la germinación de conidios de ambos aromáticos de C. nocturnum el disolvente utilizado aislamientos de Fusarium. A la fecha, no existen fue el metanol obteniendo compuestos del grupo de estudios detallados sobre la composición química de las saponinas y flavonoides, los cuales a su vez algún compuesto antifúngico de las hojas de C. pudieran estar ejerciendo la actividad antifúngica aquí nocturnum. La literatura menciona la identificación reportada (Mimaki et al., 2001; 2002). En esta

50 Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 Bautista-Baños et al. Polvos, extractos y fracciones de hojas de C. nocturnum L. y su actividad antifúngica sobre Fusarium investigación el extracto acuoso de C. nocturnum Grainge, M. and S. Ahmed, S. 1988. Handbook of independientemente de la concentración inhibió la plants with pest-control properties. John Wiley and germinación del aislamiento de papaya. En otros Sons, New York, USA. 470 p. estudios no se reporta el efecto de esta especie sobre la germinación, sin embargo, se hace hincapié en la Hernández, A. R. 2004. Evaluación del potencial actividad fungicida de estos extractos sobre el antifúngico de extractos vegetales crudos en la crecimiento micelial de R. stolonifer. Cabe mencionar germinación de esporas de Colletotrichum que la metodología de obtención y concentraciones gloeosporioides (Penz.) Sacc. Tesis de Maestría. utilizadas fueron diferentes a la de nuestra Centro de Desarrollo de Productos Bióticos- investigación (Rodríguez, 2004). En este estudio se Instituto Politécnico Nacional. Yautepec, Morelos. pudo observar que el efecto de los extractos varió México.174 p. según la etapa de desarrollo del hongo, es decir que en algunos casos su efecto se manifestó más sobre el Hernández, A. R.; L. L. Bravo, S. Bautista B. y N. L. crecimiento micelial, esporulación o germinación. Sin Barrera. 2005. Actividad antifúngica de extractos embargo, cualquiera de los estados antes vegetales en hongos postcosecha. Revista BIOTICA mencionados es importante de inhibir ya que en 2:115-155. cualquiera de ellos el hongo puede ocasionar daños severos al producto agrícola. Se sigue proponiendo la Martínez, M. 1990. Las plantas medicinales de identificación de grupos de compuestos activos y su México. Ed. Botas. México, D. F. 656 p. evaluación fungicida sobre Fusarium. Martínez, M. 1994. Catálogo de nombres vulgares y LITERATURA CITADA científicos de plantas mexicanas. Tercera reimpresión. Fondo de cultura económica. México, Barnett, H. L. and B. B. Hunter. 1972. Illustrated D. F. 1247 p. Genera of Imperfect Fungi. Third. Edution. Burgess Publishing Co. Minneapolis, Minnesota, USA. 241 Mimaki, Y.; K. Watanabe, H. Sakagami and Y. p. Sashida. 2001. Flavonol glycosides and steroidal saponins from the leaves of Cestrum nocturnum and Bravo, L. L.; T. K. Bermúdez y B. R. Montes. 1997. their cytotoxicity. Journal of Natural Products 64: Identificación de alcaloides de Cestrum nocturnum 17-22. y su efecto sobre crecimiento y esporulación de Fusarium moniliforme. Memorias del VI Congreso Mimaki, Y.; K. Watanabe, H. Sakagami and Y. Nacional de Micología. IX Jornadas Científicas. Sashida. 2002. Steroidal Glycosides from the leaves Tapachula, Chiapas, México. Resumen, p.35. of Cestrum nocturnum. Journal of Natural Products 65: 1863-1868. Bravo, L. L.; T. K. Bermúdez y B. R. Montes. 2000. Inhibición de Fusarium monoliforme mediante Nelson, P. E. ; T. A. Tousson and W. F. O. Marasas. polvos vegetales y algunos de sus componentes 1983. Fusarium species. An illustrated manual for químicos. Manejo Integrado de Plagas 57:29-34. identification. Pennsylvania State University Press. Pennsylvania, USA. 357 p. Bunezgo, R. M. T.; A. N. León, G. M. Acevedo, V. M. Llanio, P. M. D. Fernández y H. Pérez Saad. Rodríguez, O. N. 2004. Empleo de productos 1997. Perfil neurofarmacológico del Cestrum naturales como agentes inductores de resistencia en nocturnum L. (galán de noche). Revista Cubana el control de microorganismos postcosecha en Planta Médica 2:30-34. productos hortofrutícolas. Reporte de Prácticas Profesionales. Centro de Desarrollo de Productos Eloff J. N. 1998. Which extractant should be used for Bióticos-Instituto Politécnico Nacional. Yautepec, the screening and isolation of antimicrobial Morelos, México. 33 p. components from plants. Journal of Ethnopharmacology 60:1-8. Snowdon, A. L. 1990. A colour atlas of post-harvest diseases and disorders of fruits and vegetable Vol.1. General Introduction & Fruits. CRC Press. London, UK. 302 p.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 42-51. 2008 51

Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.)

Effect of light intensity on growth of purple nutsedge (Cyperus rotundus L.)

Nohelia M. RODRÍGUEZ R. 1 y José Vicente LAZO2

1Insituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA). CIAE -. Campo Experimental Irapa, estado Sucre, Venezuela y 2Universidad Central de Venezuela. Facultad de Agronomía. Instituto de Botánica Agrícola Maracay Edo . E-mail: [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 09/06/2008 Fin de primer arbitraje: 24/06/2008 Primera revisión recibida: 05/08/2008 Fin de segundo arbitraje: 25/08/2008 Segunda revisión recibida: 06/09/2008 Aceptado: 10/09/2008

RESUMEN

Se determinó el efecto de la intensidad de la luz sobre el crecimiento del corocillo, Cyperus rotundus (L.). Los experimentos se realizaron en umbráculo y en el laboratorio, con suelo arenoso-arcillosos y los bulbos germinados bajo oscuridad, con 3 hojas. Se utilizó un diseño estadístico completamente aleatorizado, con tres repeticiones y tres tratamientos de intensidad de luz (100, 50 y 25%). La temperatura media en el umbráculo fue de 28 °C (20-35 °C), la humedad relativa media fue 60% (20-100%) y la radiación solar varió de 250 a 300 g.cal.cm-2.día-1. Se realizaron cinco muestreos cada siete días de las partes aérea y subterránea de las plantas. Después de 21 días de crecimiento, se observó un mayor número de hojas y una menor área foliar con aumentos de la intensidad de la luz. Después de 28 y 35 días, el número de hojas, área foliar y la longitud de la raíz disminuyeron, pero la masa de los bulbos se incrementó. La floración tuvo lugar en la quinta semana. Después de los 65 días en el 100% de tratamiento con luz, el número de hojas fue mayor, mientras que el área foliar fue menor. La masa seca de la inflorescencia fue menor en 25% de luz. Se concluye que la luz es importante en el crecimiento del corocillo, debido a que una mayor intensidad de luz promueve la floración y el número de hojas y mayor masa seca de las raíces, bulbos y total. Para el control del corocillo, se recomienda la aplicación de un sistema integral de sombra en combinación con un herbicida y el control biológico.

Palabras clave: Cormos, corocillo, intensidad, luz, hojas.

ABSTRACT

The effect of light intensity upon growth of purple nutsedge, Cyperus rotundus (L.) was determined. The experiments were made in shelter and laboratory, using loamy-sandy soil and corms germinated under dark, with 3 leaves. A complete randomized statistical design was used, with three replications and three light intensity treatments (100, 50 and 25%). Average temperature in the shelter was 28 °C (20-35 °C), average relative humidity 60% (20-100%) and solar radiation 250 to 300 g.cal.cm-2.día-1. Five samplings were made every seven days of the aerial and underground sections of the plants. After 21 days of growth a greater number of leaves and reduced foliar area were observed as light intensity increased. After 28 and 35 days, the number of leaves, foliar area and length of root decreased, but the weight of corms increased. Blooming took place at the fifth week. After 65 days in the 100% light treatment, the number of leaves was higher, while the foliar area was smaller. The dry weight of inflorescence was smaller at the 25% light treatment. It is concluded that light is important in the growth of purple nutsedge, since a higher light intensity promoted the flowering and the number of leaves and larger dry weights of roots, corms and total. To control purple nutsedge, the application of an integral method of shade in combination with an herbicide and biological control is recommended.

Key words: Corms, purple nutsedge, light intensity, leaves

INTRODUCCIÓN en un nivel del mar hasta cerca de los 1.500 metros de altura en regiones ecuatoriales y desde Cyperus rotundus (L.), es una especie nativa aproximadamente 30 grados de latitud norte, hasta 35 de los trópicos, y con el correr del tiempo se fue grados de latitud sur estando limitado en esta regiones extendiendo hacia áreas subtropicales, de tal forma por bajas temperatura. Es capaz de crecer en cualquier que actualmente se encuentra en más países, regiones tipo de suelo, condiciones de humedad relativa y y localidades que cualquier otra maleza en el mundo niveles de materia orgánica conocidos en suelos y (Holm et al 1977). El corocillo logra su crecimiento ambientes agrícolas. C. rotundus (L.) puede ser

52 Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008 Rodríguez y Lazo. Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) encontrado en terrenos cultivados de secanos y en en todo el mundo provocando reducciones cultivos de riego, a lo largo de canales de riego y de cualitativamente y cuantitativamente en la producción drenaje, en cultivos permanentes y anuales, en mundial en principales cultivos. (Cudney, 1997). Una caminos, bordes de bosques y en cualquier área no vez que el corocillo halla infestado un área es cultivada. Esta planta esta muy bien adaptada para fundamental controlar su diseminación o conseguirlo competir por nutrimentos y agua, y en estados por medio de cuidado especiales como son tempranos de crecimiento compite eficientemente por revolviendo el suelo (arado) o revolviendo el suelo y luz, ya que invariablemente emerge y crece más poderse separar los tubérculos, rizomas, reduciendo la rápidamente que el cultivo. El tamaño relativo de este dormancia y favoreciendo la brotación. Así mismo es último y el C. rotundus (L.), no refleja el potencial de importante adoptar métodos de manejos en los cuales esta especie para reducir el rendimiento del cultivo se obtenga un número de disturbios en el suelo como (Doll, 1983). un sistema de plantación directo en las que ocurre un pequeño revolvimiento del suelo en las plantas. Los cormos de C. rotundus (L.) son blancos, (Ferreira, 2000). suculentos y casi redondeados al comienzo de su formación ellos llegan a ser casi negro y muy duros a La luz promueve o inhibe la germinación de medida que madura y se acumulan almidón En pleno semillas de algunas especies. Las semillas que son desarrollo, tienen de 1 a 2 cm de largo y 0,5 a 1 cm de inhibidas por la luz son denominadas fotoblásticas diámetro y varían considerablemente en su forma. negativas (Salisbury y Ross, 1992). La luz es Los cormos son formados en el ápice de los rizomas, probablemente el factor ambiental más complejo y directamente dentro del primordio foliar en la región variable que actúa sobre las plantas, desempeñando meristemática. Los entrenudos dejan de alargarse y un papel crucial al proporcionar energía para la las células parénquimaticas dentro y fuera de la fotosíntesis y actuar como estimulo para el endodermis se alargan y acumulan almidón el crecimiento y desarrollo. La fotomorfogénesis primordio foliar permanece dominante. Los haces (crecimiento y desarrollo vegetal dependiente de la vasculares están ampliamente distribuido en los luz) abarca el conjunto de procesos mediante los tubérculos gruesos y áreas meristemáticas pueden cuales las plantas, adquieren información de la permanecer como yemas dominantes o dar origen a calidad, cantidad, dirección y fotoperiodicidad de la nuevos rizomas (Jha y Sen, 1980; Wills y Briscol, luz ambiental que controla su crecimiento y 1970). diferenciación (Bergareche y Moysse, 1993). En las hojas la luz tiene un efecto importante sobre las El corocillo coquito C. rotundus (L.) es estomas que es independiente de la fotosíntesis. Es considerado una de las malezas invasoras mas factible que la luz actúe sobre las células del importante del mundo y especialmente de las zonas mesófilo, las cuales envían algún mensaje a las tropicales, afectando prácticamente a todas las plantas células oclusivas, o puede ser que el fotorreceptor se cultivada (Holm et al, 1977; Horowitz , 1972). encuentre en las células oclusivas mismas (Salisbury Ninguna otra especie presenta tantas dificultadas a la y Ross, 1992). producción agrícola, en regiones tropicales y subtropicales C. rotundus (L.) y todavía a pesar de No todas las hojas de una planta reciben la todo el esfuerzo de investigación sigue siendo una de misma cantidad de luz, ya que se hacen sombra unas a las especies más “agresivas” en los sistema de otras. Experimentos de laboratorio han demostrado cultivos y es capaz de interferir dramáticamente e que, siendo favorables las demás condiciones, la incluso con cultivos como la caña de azúcar, especies intensidad de la fotosíntesis aumenta con la intensidad esta que puede alcanzar cuatro metro de altura y de la luz. En la germinación de las semillas, la salida rendir más toneladas que cualquier otro cultivo en el del estado de latencia requiere en determinados casos, mundo. Puede también reducir el crecimiento de algunos estímulos ambientales después de la algunos árboles frutales como es el caso de los maduración tales como luz o bajas temperaturas cítricos. Las hortalizas frecuentemente sufren (García y Primo, 1989). En el campo el manejo de la deterioro en calidad, como también pérdidas en luz es una de las herramientas de mayor importancia rendimiento cuando los rizomas de C. rotundus ( L.), del Cyperus rotundus (L.), sistema de cultivos, penetran las raíces del cultivo, tubérculos o bulbos técnicas culturales pueden ser adoptada para (Doll, 1983). El C. rotundus (L.), es considerada una disminuir la cantidad de luz disponibles en plantas de las plantas dañinas más diseminada agresivamente dañinas, pues la calidad e intensidad de luz bajo de las

Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008 53 Rodríguez y Lazo. Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) hojas varían con la naturaleza del cultivo y arreglo Diseño experimental y tratamientos espacial de plantas (Mclachan et al, 1993); por presentar tasa fotosintética C4, el corocillo es El diseño estadístico utilizado para determinar aptamente eficiente en la asimilación del CO2 el porcentaje de germinación, brotación, velocidad de atmosférico y en su conversión a carbohidratos, germinación y emergencia de los cormos de Cyperus todavía para que la especie C4 realice con eficiencia rotundus L fue completamente aleatorizado azar. la fotosíntesis ellas necesitan desarrollarse en Para las plantas en el invernadero, el diseño usado fue condiciones de alta temperatura y luminosidad, por completamente aleatorizado con tres repeticiones y ello el Cyperus es poca competitiva en condiciones de tres tratamientos de intensidad de luz, 12 plantas por bajas temperaturas y/o intensidad lumínica (Silva, tratamiento, total 36 plantas. Las intensidades de luz 2000). evaluados fueron: 100% (plena exposición dentro del umbráculo), 50% (una capa de malla de invernadero Numerosas investigaciones han sido blanca) y 25% (dos capas de malla de invernadero efectuadas sobre el efecto de la luz en el crecimiento blanca). En la Figura 1. se muestran las condiciones de las plantas, sin embargo, se han encontrado pocos ambientales durante el período experimental. reportes sobre el efecto de la intensidad de la luz en el crecimiento del C. rotundus (L.). Mediante esta Establecimiento de plantas investigación se pudo determinar algunos efectos de la intensidad de la luz sobre el crecimiento del C. Una vez germinados los cormos (tres días rotundus (L.) bajo tres tratamientos (100, 50 y 25 % después de la siembra) y las plántulas emergidas de luz). alcanzaron tres hojas, se sembraron dentro de recipientes plásticos negros con capacidad para 5 kg, MATERIALES Y MÈTODOS en un suelo con textura franco arenosa, contenido de fósforo alto, potasio medio, calcio alto, porcentaje de Ubicación: materia orgánica medio, ph básico de 7,8 y conductividad eléctrica baja. El suelo se desinfectó El presente trabajo se realizó en el con 40 g del insecticida Carbofurán y se cubrió Laboratorio de Fisiología Vegetal del Departamento durante 20 días. Al suelo utilizado se le realizó un de Botánica Agrícola de la Facultad de Agronomía de análisis en el Laboratorio de Suelos-Planta- la Universidad Central de Venezuela en Maracay Nutrimentos del INIA Maracay, Estado Aragua. Se estado Aragua, Venezuela- midió el flujo cuántico con el sensor LI-COR-LI- 185B dentro y fuera del Cobertizo. Se aplicó riego Material vegetal cada dos días con 400 ml de agua/planta. Realizándose cinco muestreos cada siete días, Cormos y plantas de corocillo cosechándose tres plantas por tratamiento (nueve en total). Determinación del porcentaje de germinación y brotación, velocidad de germinación y Determinación de variables emergencia Masa seca total y por órgano (raíces, cormos, Se seleccionaron aproximadamente 1000 estolones, hojas, flores), área foliar total/planta, área cormos pesándose, por su tamaño y peso similar para foliar específica, relación sistema aéreo/sistema lograr uniformidad de los mismos según metodología radical y desarrollo vegetativo y productivo. Número usada por Cárdenas (1992) se buscaron pesos de hojas y número de cormos/planta. Inicio de variados de 1-7 g, colocándose 60 cormos por floración, número de hojas, longitud y ancho de hojas. bandeja, total 720 en doce bandejas, sobre 4 papel Las variables relacionadas con los rendimientos se toalla humedecido con agua destilada encima de las tomaron una vez efectuadas las muestras cada siete bandejas, colocadas en varios sitios del laboratorio días durante 35 días. El material vegetal de las tres con luz y temperatura ambiente 27°C y en la plantas por tratamiento, por separado en hojas, oscuridad, dentro de gavetas de los escritorios con cormos, rizomas, raíces, inflorescencia fue colocado temperatura a 24 °C. El porcentaje de germinación se en bolsas de papel y secado a estufa a 70 ºC por 72 h. determinó en forma visual. para la determinación de la masa seca.

54 Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008 Rodríguez y Lazo. Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) Para el estudio de las características del RESULTADOS sistema radical se tomó una planta por tratamiento. Se realizó el muestreo en la fase vegetativa tardía. Se En la figura 1 se pueden observar los valores separó el suelo del sistema radical sumergiendo las de temperatura, humedad relativa y radiación solar bolsas en un recipiente con agua aproximadamente dentro y fuera del invernadero durante el tiempo de unas 8 a 10 horas. Una vez efectuado esto, se separó realización del experimento. Con los valores la parte aérea de la parte radical y ésta se preservó en registrados se pudo determinar que durante el una solución de etanol al 70%. Para las mediciones crecimiento del corocillo la temperatura máxima se siguió el procedimiento seguido por Arnaude alcanzada fue, por encima de 35 °C, humedad relativa (1994) el cual consiste en rehidratar las raíces mayor al 80% y una radiación solar entre 250 a 300 g utilizando una serie decreciente de alcoholes de 30%; 20% y 10% de 15-30 minutos cada uno y luego colocadas en agua. Se tiñeron con Safranina al 0,5%, con el fin de hacer más fácil las medidas de longitud.

Para medir la longitud radical total se realizó el método de Newman (1966) modificado por Tennant (1975) el cual consiste en contar el número de intersecciones entre las raíces y un patrón de líneas que se toman como referencia. Cada sistema radical una vez colocado en agua fue trasladado a un recipiente de vidrio poco profundo, conteniendo agua jabonosa y en el fondo se había colocado una cuadrícula de 1 cm x 1 cm. Posteriormente se contaron las intersecciones entre las raíces y las líneas horizontales y verticales usando un controlador manual. Finalmente la longitud radical total para cada muestra se calculó a través de la siguiente relación:

11 L  x cm x Nro de Intercecciones y unidad de cuadrícula 14

El volumen radical se determinó utilizando el principio de desplazamiento de volúmenes. Se introdujo la raíz en el cilindro graduado lleno de agua y se midió el volumen desplazado por la muestra de raíces.

El área foliar se determinó multiplicando el largo de la hoja por el ancho de la hoja

Análisis estadístico

Se uso el procedimiento de Kruskal-Wallis para pruebas no paramétricas en cada una de las variables de cinco muestreos ejecutados cada siete días. Para evaluar la normalidad de los parámetros se uso la prueba de Wilk-Shapiro, complementado con el método gráfico del programa Statistix versión 4.0. Se determinaron las correlaciones de Pearson y la Figura 1. Valores de temperatura (a), humedad relativa (b) y regresión lineal de las variables muestreadas. radiación solar (c) dentro del umbráculo durante el período de crecimiento de las plantas de Cyperus rotundus L. Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008 55 Rodríguez y Lazo. Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) cal cm-2 día-1. La germinación de los cormos después de la siembra, resultó ser mayor con el etiolados, colocándolos en bandejas dentro de las tratamiento 50% luz. A los catorce, veintiocho y gavetas del escritorio, ocurrió a los tres días, más treinta y cinco días se observó mayor a 25% luz, rápido que los expuestos a la luz, alcanzándose a siendo menor desde los siete hasta los treinta y cinco obtener un 100% de cormos germinados. Por su parte, días después de sembrado el corocillo, con el los cormos colocados en bandejas y expuestos al tratamiento 100% luz. La variable no mostró período de luz diaria encima de los escritorios, diferencias estadísticamente significativas según tuvieron una efectividad de germinación de 70%. El Kruskal-Wallis. inicio de la floración del Cyperus rotundus, se observó después de los treinta y cinco días de la Longitud de la raíz y volumen de la raíz siembra, bajo tratamiento de 100% luz. En la figura 3a se muestran los resultados de Número de hojas y área foliar la longitud de la raíz a los siete días después de la siembra del corocillo, observándose mayor longitud En la figura 2a se observó el número de hojas con el tratamiento 50% luz que a 25% y 100%. No mayor a 100% luz a los siete, catorce y veintiún días se observaron diferencias estadísticamente después de la siembra., mientras que a los veintiocho significativas según Kruskal-Wallis. Con el y treinta cinco días fue mayor a 50% luz. El número tratamiento 50 y 25% luz se observó que hubo un de hojas a los veintiocho y treinta y cinco días fue comportamiento similar en el crecimiento de la mayor con el tratamiento 25% luz que al alcanzado longitud radicular a los catorce días, pero menor al con el tratamiento 100% luz. No se observaron compáraseles con el tratamiento 100%. A los veintiún diferencias estadísticamente significativas. En la días hubo menor longitud con 25% que a 50%, figura 2b el área foliar a los siete, y veintiún días siendo mayor a un 100% luz.

Figura 2. Número de hojas promedio (a) y área foliar Figura 3. Longitud promedio de raíz (a) y volumen promedio (b) plantas de Cyperus rotundus L., promedios de raíz (b) plantas de Cyperus sometidas a tres tratamientos de intensidad de rotundus L., sometidas a tres tratamientos de luz, durante treinta y cinco días después de la intensidad de luz, durante treinta y cinco días siembra. después de la siembra. 56 Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008 Rodríguez y Lazo. Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) Sin embargo, a los veintiocho días donde la 100% y 50% luz, siendo menor la masa alcanzada con luz fue menor 25% se obtuvo un pequeño incremento el tratamiento 25% luz, a los catorce y veintiún días de la longitud radicular. La longitud radicular obtuvo la masa seca del cormo fue mayor a un 50% luz un crecimiento mayor donde la intensidad de la luz (Figura 4b). A los veintiocho días de haber sido fue de un 50% a los treinta y cinco días. Al aplicar el sembrado el Cyperus rotundus L., la masa seca del tratamiento 50% luz, el volumen de la raíz se cormo fue mayor a un tratamiento 25% luz que a incrementó a partir de los siete días después de la 50% y 100% luz, alcanzando ser menor con el siembra, hasta los treinta y cinco días (Figura 3b). tratamiento 100% luz. A los treinta y cinco días de Solamente se observó diferencias estadísticamente siembra la masa seca del cormo del corocillo, tuvo significativas a los veintiún días después de sembrado variación observándose a éste mayor con un 50% luz, el corocillo según Kruskal – Wallis. seguido del tratamiento 100% luz y menor a un 25% luz (Figura 4b). Las dos variables masa seca de la Masa seca (g) de las hojas (PSH) y masa seca (g) de hoja (PSH) y masa seca del cormo (PSC) no cormo (PSC) mostraron diferencias estadísticamente significativa según Kruskal-Wallis. La masa seca de las hojas (PSH) del corocillo se observó mayor con el tratamiento 50% luz desde Masa seca (g) de la raíz (PSRA) y masa seca (g) los siete días hasta treinta y cinco después de la total (PST) siembra, seguido por el tratamiento 100%, siendo menor a 25% luz (Figura 4a). La masa seca del cormo La masa seca de la raíz (PSRA) del corocillo a los siete días después de la siembra del corocillo a los siete y catorce días después de la siembra se tuvo similar comportamiento para los tratamientos observó mayor bajo tratamiento 50% luz (Figura 5a).

Figura 4. Masa seca (g) promedio de hojas (a) y masa seca Figura 5. Masa seca (g) promedio de la raíz (a) y el peso promedio de cormos (b) plantas de Cyperus promedio total (b) de plantas dr Cyperus rotundus L., sometidas a tres tratamientos de rotundus L., sometidas a tres tratamientos de intensidad de luz, durante treinta y cinco días intensidad de luz, durante treinta y cinco días después de la siembra. después de la siembra. Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008 57 Rodríguez y Lazo. Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) Hubo diferencias estadísticamente significativas yemas en tubérculos de corocillo es afectado según Kruskal-Wallis. A los veintiún días fue mayor fuertemente por la luz y la humedad. Durante el con el tratamiento 100% luz, observándose también crecimiento del corocillo bajo tratamientos 100, 50, y diferencias significativas. A los veintiocho días 25 % luz, en el invernadero, la temperatura máxima después de sembrado el Cyperus rotundus L, la masa alcanzada estuvo, por encima de 35°C, humedad seca de la raíz continuó siendo mayor con el relativa mayor al 80% y una radiación solar entre 250 tratamiento 50% pero menor con el 100%. No se a 300 g cal cm-2 día-1. (Silva, 2000) menciona para observaron diferencias estadísticamente que las especies C4, realicen con eficiencia la significativas, mientras que a los treinta y cinco fue fotosíntesis ellas necesitan desarrollarse en menor con el tratamiento 50%, y mayor con el 100% condiciones de alta temperatura y luminosidad, por luz (Figura 5a). La mayor masa seca total a los siete, ello el Cyperus es poca competitiva en condiciones de catorce, veintiún, veintiocho y treinta y cinco días bajas temperaturas y/o intensidad lumínica después de la siembra del Cyperus rotundus L, se alcanzó con el tratamiento 50% luz, y el menor con Los resultados observados durante los tres el tratamiento 25%, no observándose diferencias primeros muestreos efectuados a los siete, catorce y estadísticamente significativas (Figura 5b). veintiún días después de la siembra nos demuestran que a mayor intensidad de luz mayor es el número de Número de hojas (NH), longitud de hojas (LH), hojas y área foliar. A mayor número de hojas anchura de hojas (AH), área foliar (AF), masa seca menores fueron las masas secas totales alcanzadas. A de la hoja (PSH), masa seca del cormo (PSC), los veintiocho y treinta y cinco días después de la masa seca de la raíz (PSRA), masa seca siembra, a mayor intensidad de luz hubo una inflorescencia (PSI) y masa seca total (PST)

A los sesenta y cinco días después de la siembra se puede observar el mayor número de hojas con el tratamiento 100% luz y menor con 25%, obteniéndose diferencias estadísticamente significativas según Kruskal-Wallis (Figura 6a). El área foliar fue mayor con el tratamiento 25% luz, no observándose deferencias significativas (Figura 6a). La masa seca de la hoja, cormo, raíz y total se observaron mayor a una intensidad de luz 100%, mientras que la masa seca de la inflorescencia fue menor, siendo mayor bajo tratamiento 50% luz (Figura 6b). No hubo diferencias estadísticamente significativas.

DISCUSIÓN

El C. rotundus (L.) es la maleza más dañina del mundo (Holm et al, 1977). Ha sido bien clasificada por sus características morfológicas. Los resultados obtenidos con los cormos germinados sobre papel toalla en bandejas plásticas, dentro de las gavetas de los escritorios no fueron afectados aparentemente para su brotación coincidiendo con lo señalado por ( Cárdenas, 1992) cuando menciona que los tubérculos aislados en cualquier posición independientemente de su tamaño pueden germinar y Figura 6. Número de hojas (NH), área foliar (AF) (a) y producir brotes. El porcentaje de germinación de los masa seca de: hoja (PSH), cormo (PSC), raíz cormos en bandejas encima de los escritorios fue (PSRA), inflorescencia (PSI) y total (PST) (b) menor, posiblemente debido a la luz y humedad de plantas de Cyperus rotundus L., sometidas (Cárdenas, 1992) señala que el crecimiento de las a tres tratamientos de intensidad de luz, durante sesenta y cinco días después de la siembra. 58 Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008 Rodríguez y Lazo. Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) disminución en el número de hojas, por lo tanto las 5. Una vez emitida la floración en el tratamiento masas secas de las partes subterráneas y aéreas del C. 100% luz a los 35 días después de la siembra, rotundus (L.), resultaron menores. (Hauser, 1962) ocurrió una disminución de la longitud de la raíz menciona que la masa seca de la raíz, rizoma y masa y del área foliar e incrementó la masa seca de los seca de los cormos, generalmente aumentan con un cormos. incremento en la intensidad de luz y el tiempo. (Hauser, 1962), la floración comienza al mismo 6. A mayor número de hojas menores fueron las tiempo que se comienzan a formar los tubérculos masas secas totales alcanzadas. después de seis semanas, Doll, (1983) la floración ocurre a partir de las 3 a 8 semanas después de la 7. A mayor intensidad de luz (tratamiento 100%) emergencia de la planta. Bajo poblaciones altas C. mayores fueron el número de hojas y la masa rotundus (L.) produce menos flores que en seca de las hojas, raíces, cormos y total a los 65 poblaciones menos densas; coincidiendo lo días después de haberse sembrado el corocillo. mencionado por estos autores con los resultados obtenidos, ya que la floración se observó a los treinta LITERATURA CITADA y cinco días después de la siembra bajo tratamiento intensidad 100% luz. A los sesenta y cinco días Arnaude, O. 1994. Influencia del stress por fósforo después de la siembra, el corocillo a mayor intensidad sobre el desarrollo y la respiración radical en de luz, mayor fue el número de hojas, y las masas caraota (Phaseolus vulgaris) cv. Manaure, frijol secas aéreas y subterráneas. William, (1978) el (Vigma ungiculata) cv. Tuy, tomate (Lycopersicon corocillo es una planta C4, fotosintéticamente sculentum Mill), Euphorbia heterophyla L. y eficiente, la cual alcanza su máximo crecimiento Amaranthus dubius Mart. Trabajo de grado para durante períodos de altas intensidades de luz. (Keeley Magister Scientiarium en Agronomía UCV. and Thullen, 1978) señalan que la intensidad de luz Facultad de Agronomía. Inst. Bot. Agri. tiene una marcada influencia en el crecimiento del Maracay.179 pp. corocillo, y que el promedio de raíces, brotes, cormos, masas secas, se aumentan en proporción directa a la Bell, R. S.; W. H. La Chman, E. M. Rhan and R. D. cantidad de luz A menor intensidad de luz Sweet. 1962. Life history studies as related to (tratamiento 25% luz) la masa seca de la weed control in the northeast. I. Nutgrass. Rhode inflorescencia fue menor. Bell et al, (1962) señala que Island Agric. Exp. Stn. Bull N°364. 33 p. un decrecimiento en la intensidad de la luz reduce el tamaño de la planta, el número de tubérculos, brotes e Bergareche, C. y L. Moysse. 1993. Illuminating inflorescencia. Phytochrome Functions there is light al the end of the Tunnel. Plant Physiol. 393-394. CONCLUSIONES Cárdenas, C. H. 1992. El corocillo (Cyperus 1. Los cormos colocados sobre toallas humedecidas rotundus L ): La Maleza y su uso potencial. p. 52- y etiolados germinaron en un 100%. 53

2. Los cormos colocados en toallas humedecidas y Cudney, D. W. 1997. Nutsedge: hystory, economy, sujetos a condiciones de luz, humedad y importance and distribution. In: NUTSEDGE temperatura ambiente dentro del laboratorio, Management Workshop. Reverside, University of germinaron aproximadamente en un 70%, California, 1997. (http://www.cnas.ucr.edu/- posiblemente debido a la luz y a una menor bps/hnutsedge.htm.) humedad. Doll, J. 1983. Yellow Nutsedge Control in Field 3. La masa seca de la inflorescencia fue menor a los Crops. University of Wisconsin Extension sesenta y cinco días en el tratamiento con menor Bulletin Nº A2990. 4 pp. intensidad de luz (tratamiento 25 %). Ferreira, F.A. 2000. Manejo integrado de plantas 4. A mayor intensidad de luz (tratamiento 100%) se daninhas em hortalizas. In: Manejo integrado de estimuló en las plantas de corocillo la floración a doencas, pragas e plantas dañinas. Vicosa: los 35 días después de la siembra. Universidade Federal de Vicosa,. p. 365-372.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008 59 Rodríguez y Lazo. Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) García, A. P. and M. E. Primo. 1989. Ultraestructural Newman, E.L. 1966. A method of estimating the and biochemical changes in cotyledon reserve total length of root in a sample. J. Appl. Ecol. tissues during germination of Citrus seeds. 139-145. Journal Experimental Botany. 40: 387-390. Salisbury, I. B. and C .W. Ross. 1992. Plant Hauser, E. 1962. Development of purple nutsedge Physiology. Wadsworth. Publishing, California, under field conditions. Weeds 10: 315-321. USA.682 p.

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60 Revista UDO Agrícola 8 (1): 52-60. 2008

Relación entre la tasa de imbibición y el porcentaje de germinación en semillas de maíz (Zea mays L.), caraota (Phaseoulus vulgaris L.) y quinchoncho (Cajanum cajan (L.) Mill.)

Relationship between imbibition rate and seed germination of corn, French bean and pigeonpea seeds

Jesús Rafael MÉNDEZ NATERA 1, José Fernando MERAZO PINTO1 y Nelson José MONTAÑO MATA1

1Departamento de Agronomía, Escuela de Ingeniería Agronómica, Núcleo Monagas, Universidad de Oriente, Campus Los Guaritos, Avenida Universidad, Maturín, 6201, edo. Monagas, Venezuela. E-mail: [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 25/06/2008 Fin de primer arbitraje: 22/08/2008 Primera revisión recibida: 30/08/2008 Fin de segundo arbitraje: 18/09/2008 Segunda revisión recibida: 05/10/2008 Aceptado: 21/10/2008

RESUMEN

El objetivo fue determinar la relación entre la tasa de imbibición y el porcentaje de germinación de semillas de maíz (Zea mays L.) tratadas y no tratadas con vitavax (carboxin), caraota (Phaseoulus vulgaris L.) y quinchoncho (Cajanum cajan (L.) Mill.). Se pesaron dos lotes con 10 semillas cada uno y se sometieron a diferentes periodos de imbibición (1, 4, 8, 12 y 14 horas). La tasa de imbibición se calculó restando el peso de las semillas después de la imbibición del peso inicial. Para el porcentaje de germinación de las semillas imbibidas se tomaron 100 semillas de los cultivos anteriores y se colocaron en tres toallas de papel absorbente y luego se cubrieron con otra toalla y posteriormente se humedecieron. Luego se enrollaron las toallas y se colocaron en el germinador a 25 C. La tasa de imbibición de las semillas de maíz tratado, caraota y quinchoncho tuvieron un comportamiento cuadrático y la mayor tasa ocurrió a los 8, 10 y 10 horas, respectivamente. La respuesta de las semillas de maíz sin tratar fue irregular. La germinación de las semillas de maíz sin tratar disminuyó con incrementos de los tiempos de imbibición, similar tendencia tuvieron las semillas de quinchoncho, mientras que para las semillas de caraota disminuyó hasta las 8 horas para luego incrementarse, la germinación de las semillas de maíz tatado fue muy baja (< 12%). No se encontró una relación entre la tasa imbibición y los porcentajes de germinación en ninguno de los cultivos estudiados.

Palabras clave: Germinación, imbibición, Zea mays, Phaseoulus vulgaris, Cajanum cajan

ABSTRACT

The objective was to determine the relationship between imbibition rata and germination percentage of seed of maize (Zea mays L.) treated and untreated with vitavax (Carboxin), French beans (Phaseoulus vulgaris L.) and pigeonpea (Cajanum cajan (L.) Mill). Two lots were weigthed with 10 seeds each one and they were subjected to different imbibition periods (1, 4, 8, 12 and 14 hours). Imbibition rate was calculated as: seed weight of imbibited seeds minus initial seed weight. One hundred seeds were taken from previous crops and placed on three towel papers and covered with one towel paper and then they were moistened to determine germination percentage of different imbibited seeds at different periods. The towel papers were rolled and placed on the germination cabinet at 25 ºC. Imbibition rate of treated corn, French bean and pigeon pea presented a quadratic behavior and the bigest rate ocurred at 8, 10 and 10 hours, respectively. The performance of untreated corn seeds was irregular. The seed germination of treated corn decreased as increased imbibition period, similar trend was presented by pigeon pea seed germination, while French bean germination decresed from 1 to 8 hours of imbibition, after that, the germination was increased. The seed germination of treated corn was very low (< 12%). There was not a relationship between imbibition rate and seed germination in the crops.

Key words: Germination, imbibition, Zea mays, Phaseoulus vulgaris, Cajanum cajan

INTRODUCCIÓN moderna, la semilla certificada contribuye a alcanzar una producción más alta (Douglas 1991). La semilla es esencial para la supervivencia de la humanidad, por cuanto almacena el más alto El agua es esencial para la rehidratación de potencial genético que la ciencia pudiera llegar a las semillas, siendo el paso inicial antes de la desarrollar y es un elemento vital en la agricultura germinación. La cantidad de agua absorbida por una

Revista UDO Agrícola 8 (1): 61-66. 2008 61 Méndez Natera et al. Relación entre tasa de imbibición y porcentaje de germinación en maíz, caraota y quinchoncho semilla imbibida depende de un número de factores, longitudes de cada una de estas fases depende de por ejemplo, el tamaño, hidratabilidad de los ciertas propiedades inherentes de las semillas contenidos, etc., pero en términos absolutos, la (contenido de substratos hidratables, permeabilidad absorción de agua es relativamente pequeña y a de la cubierta de las semillas, absorción de oxígeno, menudo puede no exceder 2 a 3 veces el peso seco de tamaño de la semilla, etc) y de las condiciones la semilla. Para el establecimiento y subsecuente durante la exposición al agua (por ejemplo, niveles de desarrollo de la plántula, se requiere un mayor y humedad, composición del substrato, temperatura, sostenido suministro de agua. Deben considerarse dos etc). Partes diferentes de una semilla, particularmente factores principales cuando se discute la absorción de una semilla grande, pasará a través de estas fases a agua por una semilla. Estos son: 1) las relaciones tasas diferentes (Bewley y Black 1983). hídricas de la semilla y 2) la relación entre la semilla y su substrato, el cual en la naturaleza es el suelo Powell y Matthews (1979) obervaron (Bewley y Black 1983). consistentemente que la rápida absorción de agua por los embriones secos en arveja efectivamente matan La geminación se inicia con la imbibición y las áreas de los tejidos sobre las superficies abaxiales termina con la emergencia. La imbibición es la toma de los cotiledones. Retardando la absorción de agua de agua por parte de la semilla seca, sin importar si bien sea dejando la testa o imbibiendo en una ésta se encuentra viable o no, y la emergencia es el solución al 30 % de polietilenglicol 4000 (Carbowax) proceso por el cual el eje embrionario en especies previene la producción de área muertas. Este dicotiledóneas o radícula en monocotiledóneas crece, fenómeno, en la cual las áreas de células muertas son se extiende y atraviesa las estructuras que lo rodean producidas por la rápida absorción de agua, se conoce (Azcón y Talon, 2003). La absorción de agua por ahora como daño de la imbibición. Aunque las parte de la semilla está directamente influenciada por semillas imbibidas en agua a temperaturas bajas (7 la presencia de la testa y la permeabilidad que ésta °C) retardaron la absorción de agua, el daño inducido tenga. El tejido de reserva absorbe agua a una fue mayor que a 20 °C, sugiriendo que los tejidos velocidad intermedia hasta completar su hidratación secos del embrión son particularmente sensibles al (Moreno et al., 2006). daño por imbibición a bajas temperaturas. El efecto del agua pareció ser de naturaleza física, porque ella La germinación de las semillas puede ser tuvo que estar en contacto con los tejidos secos definida como una serie de procesos metabólicos y durante sólo dos minutos para que ocurriera un daño morfogenéticos, los cuales resultan en la extensivo. Se ha descubierto que el daño por transformación del embrión en una plántula capaz de imbibición ocurre en un amplio rango de leguminosas convertirse en una planta adulta. Durante la de grano como soya, frijol verde, caraota y frijol. germinación ocurre procesos secuenciales y sincronizados y son reconocidos de tal manera que los La testa claramente es una barrera para la procesos anabólicos y catabólicos toman lugar de absorción de agua en las leguminosas la cual sirve manera simultánea. (Coll et al., 1995). Muchas para proteger al embrión seco del efecto de daño semillas colocadas en agua destilada en cápsulas de causado por una rápida absorción de agua, un rol de Petri bajo condiciones óptimas para la germinación un considerable valor adaptativo. Esta concepción da muestran un patrón trifásico de absorción de agua. La una mayor significancia a las rupturas en la testa, absorción inicial de agua en la Fase 1 (llamada porque ellas pueden facilitar la absorción de agua y imbibición) es una consecuencia de las fuerzas permitir que ocurra una rápida imbibición, con los mátricas (m) de las paredes celulares y los consecuentes efectos sobre los cotiledones y el contenidos de las células de la semilla y esta rendimiento de la semilla. Varias características de absorción ocurre sin consideración a sí una semilla embriones que han sufrido daño por imbibición posee latencia o no, es viable o no. La fase II es el fueron la reminiscencia de semillas de bajo vigor. La periodo de retraso de absorción de agua, cuando el habilidad de germinación permaneció alta, las áreas potencial mátrico es alto (menos negativo), como es de tejido muerto se encontraron en las superficies el potencial osmótico o de soluto (). Semillas abaxiales de los cotiledones imbibidos, la retención muertas y latentes mantienen este nivel de típica de soluto fue pobre y los embriones exhibieron una hidratación de la fase II, pero al contrario de semillas respiración reducida y un lento desarrollo de las germinando ellas no entran a la fase III, la cual está plántulas (Matthews et. al. 1980). asociado con la protrusión de la radícula. Las

62 Revista UDO Agrícola 8 (1): 61-66. 2008 Méndez Natera et al. Relación entre tasa de imbibición y porcentaje de germinación en maíz, caraota y quinchoncho Oguntunde y Adebawo (1989) determinaron de imbibición (Draper y Smith, 1998). Finalmente se los patrones individuales de absorción de agua de determinó el coeficiente de correlación de Pearson semillas de maíz cv ‘TZPB’, maíz blanco local, tipos entre estos dos caracteres (Steel et al. 1996). blancos y rojos de sorgo y millo a 30, 35, 40 y 45 °C remojadas durante 0 a 72 horas. Las curvas de hidratación obtenidas mostraron que la mayor RESULTADOS absorción de humedad de las semillas de estos materiales ocurrió dentro de las primeras 24 horas, mientras que la máxima absorción de agua o En el cuadro 1 se muestran los resultados para contenido de saturación de humedad ocurrió la tasa de imbibición y el porcentaje de germinación. aproximadamente a las 36 horas, sin importar la temperatura en el remojo. El contenido de humedad La figura 1 muestra la relación entre la tasa de máximo se incrementó cuando la temperatura en el imbibición y el tiempo de imbibición. Se observa que remojo subió de 30 a 45 ºC. las máximas tasas de absorción de agua ocurrieron a las 8, 10 y 10 horas después de la imbibición para los En estudios realizados para mejorar la calidad cultivos maíz tratado, caraota y quinchoncho, de la semilla con el uso de tratamientos tales como respectivamente, en el caso del maíz sin tratar la condicionamiento osmótico, humedecimiento inicial y mayor tasa ocurrió a las 14 horas, aunque la respuesta el uso de biorreguladores, es importante obtener fue irregular. información de las etapas de absorción de agua para diferentes especies (Zambello de Pinho et al. 2004). La Figura 2 muestra la relación entre el El objetivo fue determinar la relación entre la tasa de porcentaje de germinación y los periodos de imbibición y el porcentaje de germinación en semillas imbibición. Para el maíz sin tratar se observó que a de maíz, caraota y quinchoncho. medida que se incrementó el periodo de imbibición, la germinación fue menor, similar tendencia tuvieron las semillas de quinchoncho aunque la germinación fue MATERIALES Y MÉTODOS máxima a las 4 horas de imbibición. Por otra parte, la germinación de las semillas de caraota fue menor a las 4 y 8 horas de imbibición para luego incrementar Se pesaron dos lotes con 10 semillas cada uno en los dos mayores periodos de imbibición. La y se sometieron a diferentes periodos de imbibición germinación del maíz tratado fue muy baja y siguió (1, 4, 8, 12 y 14 horas). La tasa de imbibición se una tendencia irregular. calculó restando el peso de las semillas después de la imbibición menos el peso inicial. Para el porcentaje En el cuadro 2 se observa el coeficiente de de germinación de las semillas imbibidas se tomaron correlación entre la tasa de imbibición y el porcentaje 100 semillas de los cultivos anteriores y se colocaron de germinación dentro de cada cultivo. No se observó en tres toallas de papel absorbente y luego se ninguna asociación significativa entre estos dos cubrieron con otra toalla y posteriormente se caracteres, aunque el coeficiente de correlación fue de humedecieron. Luego se enrollaron las toallas y se -0,49 para el cultivo de caraota, sugiriendo un posible colocaron en el germinador a 25 C. Se realizó el efecto negativo de la tasa de absorción de agua sobre análisis de regresión de la tasa de imbibición y el la germinación de las semillas de caraota. porcentaje de germinación en función de los tiempos

Cuadro 1. Tasa de imbibición (TI) y porcentaje de germinación (% G) de semillas de maíz (Zea mays L.), caraota (Phaseoulus vulgaris L.) y quinchoncho (Cajanum cajan (L.) Mill.),

Horas de Caraota Maíz Tratado Maíz Sin Tratar Quinchoncho Inmersión TI % G TI % G TI % G TI % G 14,00 0,60 100,00 0,00 7,00 0,30 93,00 0,25 79,00 12,00 1,35 67,00 0,45 3,00 0,09 84,00 0,37 67,00 8,00 1,35 65,00 0,51 0,00 0,05 95,00 0,63 88,00 4,00 0,48 60,00 0,48 13,00 0,21 100,00 0,15 85,00 1,00 0,00 87,00 0,00 1,00 0,15 100,00 0,20 83,00

Revista UDO Agrícola 8 (1): 61-66. 2008 63 Méndez Natera et al. Relación entre tasa de imbibición y porcentaje de germinación en maíz, caraota y quinchoncho

Figura 1. Tasa de imbibición (agua absorbida) por las semillas de diferentes cultivos sometidas a diferentes tiempos de imbibición en agua.

Figura 2. Porcentaje de germinación de las semillas de diferentes cultivos sometidas a diferentes tiempos de imbibición en agua.

64 Revista UDO Agrícola 8 (1): 61-66. 2008 Méndez Natera et al. Relación entre tasa de imbibición y porcentaje de germinación en maíz, caraota y quinchoncho Cuadro 2. Coeficientes de correlación de Pearson entre la germinación de semillas de maíz e indicaron que la tasa de imbibición y el porcentaje de absorción de agua de las semillas exhibió un patrón germinación dentro de cada cultivo. trifásico con un incremento marcado durante la fase inicial de imbibición y luego una disminución lenta, Car_Ger MT_Ger MsT_Ge Qui_Ge seguido por un segundo incremento sustancial. El Car_Imb -0,49 tiempo de imbibición para 10 y 50% de la MT_Imb 0,12 germinación de las semillas fue de aproximadamente MsT_Imb 0,26 26 y 46 horas a 30 ºC, respectivamente. Sousa Paiva et al. (2006) indicaron que durante la imbibición, el Qui_Imb 0,11 movimiento de agua dentro de la semilla se debe a la

acción de difusión y capilaridad, con el movimiento Car_, MT_, MsT_ y Qui: Semillas de Caraota (Phaseoulus vulgaris L,), maíz (Zea mays L.) tratado, maíz sin tratar y del agua de una región con un potencial hídrico quinchoncho de maíz (Zea mays L.), caraota (Phaseoulus mayor a una de un potencial hídrico menor. vulgaris L.) y quinchoncho (Cajanum cajan (L.) Mill.), Imb: Tasa de imbibición y Ge: Porcentaje de germinación En general, las semillas de maíz sin fungicida Todos los coeficientes de correlación fueron no tuvieron el mayor porcentaje de germinación, significativos (p > 0,05). seguidas de las semillas de quinchoncho y caraota, finalmente el maíz con vitavax, este último con porcentajes de germinación menores al 20 %, en DISCUSIÓN comparación al maíz sin vitavax que tuvo porcentajes superiores al 80 % en los diferentes tiempos de Se observó que a medida que las semillas inmersión. Almeida Pinto (2000) estudió la eficiencia están más tiempo sumergidas en agua, estas imbiben de los fungicidas captan (120, 90 and 60 g de más agua y por consiguiente aumenta la tasa de ingrediente activo/100 kg), thiram (140), imbibición y luego disminuyó esta tasa, esto se debe a thiabendazole (20), thiram + thiabendazole (75 + 10), que las semillas imbiben agua hasta cierto tiempo, and carboxin + thiram (75 + 75) en la germinación de cuando disminuye abruptamente la absorción de agua, semillas de maíz del cultivar BR 106 y encontró que para luego reiniciarse la absorción, generando una ningún fungicida presentó fitotoxicidad en las curva con tres fases bien definidas, la fase I de la semillas. Stankovich y Pavlov (1987a, 1987b) imbibición es cuando las semillas absorben agua en trataron semillas de 5 líneas de maíz con los una forma proporcional al tiempo (Bewley y Black fungicidas thiram y captan y encontraron que el 1983) lo cual fue observado en este ensayo para los porcentaje de germinación fue mayor que el control cultivos maíz tratado, caraota y quinchoncho con no tratado (excepto para Mo17 con captan y B312 con incrementos de las tasas hasta las 8, 10 y 10 horas thiram), esto sugiere que los resultados encontrados después de la imbibición, respectivamente. Sousa en este ensayo pudieron deberse entre otras cosas a Paiva et al. (2006) indicaron que durante la que la dosis aplicada fue demasiado alta. Ramírez imbibición, el incremento del peso de las semillas de (1975) señala que pocas sustancias causan daño al Swietenia macrophylla fue considerable, aunque la poder germinativo de la semilla. alteración en el volumen fue discreta. En este experimento se observó el mismo patrón de la curva CONCLUSIONES de imbibición pero sólo para las dos primeras fases, es decir, la primera de absorción rápida para luego no La tasa de imbibición de las semillas de maíz absorber agua por un cierto tiempo, la tercera fase no tratado, caraota y quinchoncho tuvieron un ocurrió debido a que el ensayo terminó cuando comportamiento cuadrático y la mayor tasa ocurrió a comenzaba la misma (protrusión de la radícula). los 8, 10 y 10 horas, respectivamente. La respuesta de las semillas de maíz sin tratar fue irregular. La Resultados análogos fueron reportados por germinación de las semillas de maíz sin tratar Ogutande y Adebawo (1989) quienes encontraron que disminuyó con incrementos de los tiempos de la absorción de agua en el cultivar TZPB (semilla imbibición, similar tendencia tuvieron las semillas de blanca) ocurrió dentro de las primeras 24 horas. quinchoncho, mientras que para las semillas de Similarmente, Mei y Song (2008) estudiaron los caraota disminuyó hasta las 8 horas para luego eventos iniciales tanto morfológicos como incrementarse, la germinación de las semillas de maíz fisiológicos que ocurren durante la imbibición y tatado fue muy baja (< 12%). No se encontró una

Revista UDO Agrícola 8 (1): 61-66. 2008 65 Méndez Natera et al. Relación entre tasa de imbibición y porcentaje de germinación en maíz, caraota y quinchoncho relación entre la tasa imbibición y los porcentajes de Moreno, F.; G. A. Plaza y S. V. Magnitskiy. 2006. germinación en ninguno de los cultivos estudiados. Efecto de la testa sobre la germinación de semillas de caucho (Hevea brasiliensis Muell.). Agronomía LITERATURA CITADA Colombiana 24 (2): 290-295.

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66 Revista UDO Agrícola 8 (1): 61-66. 2008

Efecto de la colocación de semillas de maíz (Zea mays L.), caraota (Phaseolus vulgaris L.) y algodón (Gossypium hirsutum L.) en papel toallín (enrollados y sin enrollar) sobre la germinación y el vigor

Effect of seed placement of corn (Zea mays L.), French bean (Phaseolus vulgaris L.) and cotton (Gossypium hirsutum L.) on towel paper (rolled and without rolling) on germination and vigor

Jesús Rafael MENDEZ NATERA 1, José Fernando MERAZO PINTO1, María ZERPA ZERPA1 y Carlos Enrique BOLÍVAR2

1Departamento de Agronomía, Escuelade Ingeniería Agronómica, Núcleo Monagas, Universidad de Oriente, Campus Los Guaritos, Avenida Universidad, Maturín, 6201, edo. Monagas, Venezuela y 2Departamento de Ciencias, Unidad de Estudios Básicos, Universidad de Oriente. E-mail: [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 30/05/2008 Fin de primer arbitraje: 12/08/2008 Primera revisión recibida: 20/08/2008 Fin de segundo arbitraje: 25/09/2008 Segunda revisión recibida: 30/09/2008 Aceptado: 10/10/2008

RESUMEN

El objetivo fue determinar el efecto de la colocación de semillas de maíz, caraota y algodón en papel toallín (enrolladas y sin enrollar) sobre el vigor (germinación a los 4 días) y la germinación estándar (germinación a los 8 días). Se tomaron 100 semillas de los cultivos mencionados anteriormente. Se realizaron tres repeticiones para cada tratamiento. Se determinó el porcentaje de germinación a los 4 días (prueba de vigor) y a los 8 días (prueba de germinación), después de haber sido colocadas en el germinador. No se encontraron diferencias significativas entre los métodos de germinación (papel toallín enrollado y sin enrollar). Ni tampoco para ninguna de sus interacciones con los cultivos y con la época de medición de la germinación, ni para la de segundo orden. El mayor porcentaje de germinación lo presentaron los cultivos de caraota y maíz con 94,8 y 96,8% respectivamente. Mientras que para la época de medición correspondió a los 8 días después de colocadas las semillas en el germinador con 90,9% sin importar el cultivo.

Palabras clave: Germinación, maíz, algodón, caraota

ABSTRACT

The objectives of this study were to determine the effect of seed placement of corn, French bean and cotton on towel paper (rolled and without rolling) on the vigor (germination at 4 days) and standard germination (germination at 8 days). One hundred seeds were taken of the above crops. There were two replications for each treatment. Germination percentage at 4 days (vigor test) and 8 days (germination test) were determined, after being placed in germination. There were no significant differences between the germination methods (towel paper rolled and without rolling) and the interaction also were not significant. The highest germination percentage was presented by bean and corn crops with 94.8 and 96.8% respectively. While, for the time of measurement was for 8 days after the seeds were placed in germinator with 90.9% for all crops.

Key words: Germination, corn, French beans, cotton.

INTRODUCCIÓN establecidos y los cuales son determinados por pruebas de rutinas en estaciones de pruebas de La semilla es esencial para la supervivencia semilla. Las pruebas han sido hechas para mejorar la de la humanidad, por cuanto almacena el más alto calidad de la semilla en el comercio y los métodos de potencial genético que la ciencia pudiera llegar a producción de semillas han sido mejorados para desarrollar y es un elemento vital en la agricultura reunir los estándares impuestos por ellos. Los lotes de moderna, la semilla certificada contribuye a alcanzar semillas pasando las pruebas serían de una alta una producción más alta (Douglas, 1991). La calidad y emergerían seguramente en el campo, pero germinación, la pureza y la sanidad son los tres esto no necesariamente es así y el vigor de la semilla criterios de la calidad de semilla que están bien ha aparecido como un cuarto aspecto de calidad el

Revista UDO Agrícola 8 (1): 67-71. 2008 67 Méndez Natera et al. Efecto de la colocación de semillas de maíz, caraota y algodón en papel toallín sobre la germinación cual es importante en el contexto del rendimiento en etc). Partes diferentes de una semilla, particularmente el campo (Lagiere, 1969). una semilla grande, pasará a través de estas fases a tasas diferentes (Bewley y Black, 1983). En el proceso de absorción de agua por semillas imbibidas bajo condiciones comunes de El objetivo último de la prueba de laboratorio, por ejemplo, agua aplicada sobre una o germinación es obtener información con respecto al más capas de papel de filtro humedecido en cápsulas valor de emergencia en el campo de la semilla y de Petri. Aquí una proporción favorable de la proveer resultados que puedan ser usados para superficie de la semilla está en contacto con el medio comparar el valor de diferentes lotes de semillas. La acuoso (el cual es a menudo agua destilada) y así la prueba bajo condiciones de campo es normalmente no impedancia (Y) externa (contacto) y la impedancia satisfactoria, porque los resultados no pueden ser interna de la matrix (y1) son más o menos eliminadas. repetidos con confiabilidad. Los métodos del La germinación óptima sobre el papel de filtro laboratorio han, por lo tanto, estado envueltos en que requiere una cantidad adecuada de agua, poca las condiciones externas son controladas para dar la humedad crea impedancias externas e internas y germinación más regular, rápida y completa para la demasiada humedad puede restringir la difusión del mayoría de las muestras de una especie en particular. oxígeno dentro de la semilla. El patrón inicial de Las condiciones han sido estandarizadas para permitir absorción de agua, el cual puede ser común a muchas que los resultados de las pruebas puedan ser si no todas las semillas está afectado por tres reproducidos dentro de los límites tan cerca como sea características: 1) un frente agudo separando las posible a aquellos determinados por la variación de porciones húmedas y secas de la semilla; 2) muestras al azar (ISTA, 1985). Absorción continua a medida que el agua alcanza nuevas regiones y 3) un incremento en el contenido La germinación de una semilla en una prueba de agua de las áreas humedecidas. La absorción de de laboratorio es la emergencia y desarrollo de la agua puede no ocurrir eventualmente sobre la plántula hasta una etapa donde el aspecto de sus totalidad de la superficie de una semilla intacta. En un estructuras esenciales indica si es o no capaz de número de semillas hay, al menos inicialmente, una desarrollarse en una planta bajo condiciones mayor absorción a través del micropilo que a través favorables en el suelo. Mientras que el porcentaje de del resto de la testa (por ejemplo, en especies de Vicia semilla reportado sobre el Certificado de Análisis y Phaseolus) (Bewley y Black, 1983). indica la proporción del número de semillas que han producido plántulas clasificadas como normales bajo Muchas semillas colocadas en agua destilada las condiciones y dentro de un periodo especificado en cápsulas de Petri bajo condiciones óptimas para la para cada especie. Las siguientes estructuras son germinación muestran un patrón trifasico de esenciales para el desarrollo continuado de una absorción de agua. La absorción inicial de agua en la plántula hacia una planta satisfactoria: sistema radical Fase 1 (llamada imbibición) es una consecuencia de (raíz primaria, en ciertos casos raíces seminales), eje las fuerzas mátricas (m) de las paredes y contenidos del tallo (hipocotilo, epicotilo; en ciertas gramineas celulares de la semilla, esta absorción ocurre sin mesocotilo), cotiledones, yemas terminales y considerar si la semilla posee o no latencia y/o es o no coleoptilo (ISTA, 1985). viable. La fase II es el periodo de retraso de absorción de agua, cuando el potencial mátrico es alto (menos Según Agrawal (1986) existen dos métodos negativo), como es el potencial osmótico o de soluto de evaluación de la germinación usando papel: a) Por

(). Semillas muertas y latentes mantienen este nivel encima del papel donde las semillas son puestas a de típica hidratación de la fase II, pero al contrario de germinar sobre uno o más capas de papel y b) entre semillas germinando ellas no entran a la fase III, la papeles, donde las semillas son puestas a germinar cual está asociado con la protrusión de la radícula. entre dos capas de papel, las cuales son colocadas Las longitudes de cada una de estas fases dependen de directamente en bandejas de germinación en cabinas o ciertas propiedades inherentes de las semillas germinadores al ambiente donde el papel puede ser (contenido de substratos hidratables, permeabilidad doblado o enrollado y colocado en posición horizontal de la cubierta de las semillas, absorción de oxígeno, o vertical. El primer método no es aplicable a las tamaño de la semilla, etc) y de las condiciones semillas de maíz, caraota y algodón; mientras que el durante la exposición al agua (por ejemplo, niveles de segundo si se utiliza en estos tres cultivos junto con la humedad, composición del substrato, temperatura, prueba en arena (ISTA, 1985). El segundo método

68 Revista UDO Agrícola 8 (1): 67-71. 2008 Méndez Natera et al. Efecto de la colocación de semillas de maíz, caraota y algodón en papel toallín sobre la germinación tiene el inconveniente de la dificultad en evaluar el detectaron mediante la prueba de Rangos Múltiples de vigor de las semillas caracterizado por la germinación Duncan. El nivel de significación fue 5% (Gomez y a los 4 días, porque las radículas pueden llegar a Gomez, 1984). Se utilizo el paquete estadístico romperse si las capas enrolladas de papel no son MSTAT-C para todos los análisis (Freed et al., 1991). separadas cuidadosamente, por otra parte, las plántulas pueden ser disturbadas ocasionando un RESULTADOS Y DISCUSIÓN posible enmascaramiento de las características de las mismas al final de la evaluación (8 días). La Las semillas de los tres cultivos tuvieron colocación de las semillas entre varias capas de papel inicialmente (tres meses antes de la realización del sin enrollar facilita la evaluación a los 4 días sin dañar ensayo) porcentajes de germinación similares entre sí las radículas y las plántulas porque las capas de papel (alrededor de 99%). En el cuadro 1 se muestran los son fácilmente removidas. resultados obtenidos para el porcentaje de germinación de semillas colocadas en el germinador Por las razones expuestas el objetivo fue para diferentes cultivos y diferentes métodos del determinar el efecto de la colocación de semillas de substrato (papel toallín enrollado y sin enrollar). maíz, caraota y algodón en papel toallín (enrolladas y sin enrollar) sobre el vigor (germinación a los 4 días) En el cuadro 2 se muestra el análisis de y la germinación convencional (germinación a los 8 varianza para el porcentaje de germinación de días) de manera de buscar un método alterno al semillas colocadas en el germinador para diferentes método oficial para ser utilizado en la evaluación del cultivos y diferentes métodos del substrato (papel vigor (4 días) de numerosos lotes de semillas de los toallín enrollado y sin enrollar). Se observaron cultivos anteriores. diferencias significativas entre las semillas de los diferentes cultivos en su poder germinativo, así como MATERIALES Y MÉTODOS también para las épocas de medición a los 4 y 8 días. No se encontró diferencia significativa en el método Se tomaron semillas certificadas de cada uno de colocación del papel toallín, sugiriendo la de los siguientes cultivos: maíz, caraota y algodón, aplicabilidad de cualquiera de los dos métodos de con un porcentaje de germinación inicial de alrededor acuerdo a la facilidad relativa para cada investigador. de 99%. Las semillas se almacenaron después de la No se encontraron diferencias significativas para prueba de germinación, bajo refrigeración durante tres ninguna de las interacciones (primer y segundo meses. Luego se comenzó con el experimento y se orden). colocaron las semillas en papel toallín, bajo dos formas diferentes: 1) Las toallas enrolladas y 2) las La prueba de Duncan (figura 1) indica que las toallas sin enrollar. Se realizaron tres repeticiones con semillas que tuvieron un mayor porcentaje de 100 semillas cada una para cada tratamiento. Se germinación fueron las de los cultivos de maíz y determinó el porcentaje de germinación a los 4 días caraota con más del 94,7 %, siendo superior al (prueba de vigor) y a los 8 días (prueba de porcentaje de germinación de las semillas de algodón germinación), después de haber sido colocadas en el (76,8 %). Esto demuestra la facilidad con que la germinador. Se realizó el análisis de varianza semilla de algodón pierde su poder germinativo, por convencional y las diferencias entre tratamientos se otra parte, debido a que la floración es continua, al

Cuadro 1. Porcentajes de germinación de semillas de maíz, caraota y algodón a los 4 días (prueba de vigor) y a los 8 días (prueba de germinación final) después de colocadas en el germinador en papel toallín enrollado y sin enrollar.

Cultivo Papel toallín % de Germinación a los 4 días % de germinación a los 8 días (Vigor) (germinación) I II III Xp I II III Xp Maíz Enrollado 97 97 99 97,7 99 94 98 97,0 Sin enrollar 94 91 97 94,0 100 99 97 98,7 Caraota Enrollado 94 91 97 94,0 94 91 98 94,3 Sin enrollar 98 97 91 95,3 98 97 91 95,3 Algodón Enrollar 75 74 65 71,3 77 87 81 81,7 Sin enrollar 78 76 73 75,7 84 77 75 78,7

Revista UDO Agrícola 8 (1): 67-71. 2008 69 Méndez Natera et al. Efecto de la colocación de semillas de maíz, caraota y algodón en papel toallín sobre la germinación

Cuadro 2. Análisis de varianza para los porcentajes de germinación de semillas de maíz, caraota y algodón a los 4 días (prueba de vigor) y a los 8 días (prueba de germinación final) después de colocadas en el germinador en papel toallín enrollado y sin enrollar.

Fuente de Grados de Suma de Cuadrado Variación Libertad Cuadrados Medio F Repetición 2 29,056 14,528 1,15 ns Cultivo (C) 2 2901,389 1450,694 114,41 * Método (M) 1 0,694 0,694 0,06 ns C * M 2 7,722 3,861 0,31 ns Epoca (E) 1 78,028 78,028 6,15 * C * E 2 67,389 33,694 2,66 ns M * E 1 1,361 1,361 0,11 ns C * M * E 2 60,389 30,194 2,38 ns Error Experim. 22 278,944 12,679 Total 35 3424,972

C. V. = 3,98 % * : Significativo (p ≤ 0,05) ns : No Significativo (p > 0,05) cosecharse las bellotas, algunas de ellas estarán aptas exclusivamente al genotipo y no a la época de para la cosecha pero otras estarán muy pasadas de medición. cosecha con el respectivo deterioro en campo y otras estarán muy jóvenes para ser cosechadas Los métodos para determinar el porcentaje de disminuyendo así la germinación. germinación (papel toallín enrollado y sin enrollar) resultó no significativo, así como la interacción con La semilla certificada de algodón viene con los cultivos y la época de medición y la interacción de un poder de germinación mínimo de 80 %, mientras los tres, indicando la factibilidad de utilizar que la de maíz supera el 90 %. Las semillas de indistintamente cualquiera de los dos métodos. algodón por ser oleaginosas (poseen más de 16 % de aceite) pierden muy rápidamente la germinación, Kalyuzhnyi y Makarova (1984, 1985, 1987) mientras que las semillas de maíz y caraota no llegan trabajaron con 14 variedades de maíz, 53 y 35 al 5 % de aceite. Lagiere (1969) reporta que la genotipos de maíz respectivamente y concluyeron que germinación de las semillas del algodonero pueden la germinación en rollos de papel de filtro es un disminuir extraordinariamente por varias razones: método rápido y fácil para determinar el porcentaje de mala constitución, falta de madurez; exceso de humedad; exceso de temperatura; edad (semillas demasiado jóvenes o demasiado viejas) y parasitismo (ataques de las cápsulas y semillas).

Por otra parte, el porcentaje de germinación fue mayor a los 8 días después de colocadas las semillas en el germinador que a los 4 días (figura 2).

Este resultado es perfectamente lógico, porque a los 8 días el porcentaje de germinación al menos debe ser igual al de los 4 días. Por otra parte, este resultado sugiere, que las semillas utilizadas en este ensayo tuvieron un vigor semejante sin importar el cultivo debido a que no se encontraron diferencias significativas para la interacción cultivo * época de medición, es decir, las diferencias en la germinación Figura 1. Promedios para el porcentaje de germinación de en las semillas de los tres cultivos se debieron semillas de maíz, caraota y algodón después de colocadas en papel toallín en el germinador. * Significativo según Duncan (p ≤ 0,05).

70 Revista UDO Agrícola 8 (1): 67-71. 2008 Méndez Natera et al. Efecto de la colocación de semillas de maíz, caraota y algodón en papel toallín sobre la germinación LITERATURA CITADA

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CONCLUSIONES Kalyuzhnyi, A. I. and A. Y. Makarova. 1987. Method for the rapid determination of germinability in El método del papel toallín sin enrollar, puede ser maize grain. Selektsiya, Moscow. No 5, 43-44. utilizado como una alternativa para evaluar el vigor de las semillas (germinación a los 4 días) en lugar del Lagiere, R. 1969. El algodón. Colección Agricultura papel toallín enrollado. El mayor porcentaje de Tropical. Traducido por Vicente Ripoll. Editorial germinación lo presentaron los cultivos de caraota y Blume. Barcelona, España. 292 p. maíz con 94,8 y 96,8% respectivamente. Mientras que para la época de medición correspondió a los 8 Victoria T., J. A.; C. R. Bonilla C. y M. S. Sánchez O. días después de colocadas las semillas en el 2007. Morfoanatomía y efecto del secado en la germinador con 90,9%. germinación de semillas de caléndula y eneldo. Acta Agronómica (Colombia) 56 (2): 61-68.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 67-71. 2008 71

Byttneria wingfieldii una nueva especie de Byttneria sección Crassipetala (Byttnerieae, Byttnerioideae, Malvaceae s.l) de Venezuela

Byttneria wingfieldii a new species of Byttneria section Crassipetala (Byttnerieae, Byttnerioideae, Malvaceae s.l) from Venezuela

José Baudilio RONDÓN

Departamento de Educación Integral. Escuela de Humanidades y Educación. Núcleo de Sucre. Universidad de Oriente. Urb. José María # 15. Cumaná. Estado Sucre. E-mails: [email protected] y [email protected]

Recibido: 22/02/2008 Fin de primer arbitraje: 31/03/2008 Primera revisión recibida: 10/04/2008 Fin de segundo arbitraje: 12/05/2008 Segunda revisión recibida: 13/05/2008 Aceptado: 23/05/2008

RESUMEN

Se describe e ilustra una especie nueva de Byttneria sección Crassipetala (Malvaceae s.l) del estado , Venezuela como Byttneria wingfieldii Rondón. Esta especie es semejante a B. aculeata (Jacq.) Jacq., y B. aurantiaca Mildbr., de las cuales se diferencia principalmente por la forma, coloración y tipo pubescencia de la porción distal de los pétalos. Se presenta una clave para identificar las especies de esta sección presentes en Venezuela.

Palabras claves: Malvaceae, Crassipetala, Byttneria, Venezuela, Taxonomía, Falcón

ABSTRACT

A new species of Byttneria Crassipetala section (Malvaceae s.l) from the state Falcon, Venezuela is described and illustrated as Byttneria wingfieldii Rondón. This species is similar to B. aculeata (Jacq.) Jacq. and to B. aurantiaca Mildbr., that differs from them mainly by the shape, color and pubescence type of the distal portion of the petals. A key to identify the species of this section in Venezuela is included.

Key words: Malvaceae, Crassipetala, Byttneria, Venezuela, Taxonomy, Falcon

INTRODUCCIÓN Byttneria Loefl. es un género pantropical que está integrado por aproximadamente 130 a 140 Byttneria Loefl. se ubica en la tribu especies y presenta amplia distribución en los trópicos Byttnerieae, familia Malvaceae s.l, de acuerdo al (Cristóbal 2001). Su origen es americano y alrededor sistema de clasificación del Angiosperm Phylogeny del 60% de las especies se encuentran en este Group II (2003) para las familias de angiospermas, en continente, generalmente en bosques caducifolios y el que se considera a Sterculiaceae como una semicaducifolios, entre los 0-600 msnm (Cristóbal subfamilia de Malvaceae. 1976). Representantes del género han sido registrados predominantemente a lo largo de América Central y, Según Cristóbal (1976), éste género en Sur América, desde Colombia y Venezuela hasta comprende las secciones: Byttneria Loefl., Argentina (Cristóbal 2007). Crassipetala Cristóbal, Gorontogaea Cristóbal, Incasica Cristóbal, Urticifolia Cristóbal y Vahihara Byttneria está representado en Venezuela por Arenés, Los caracteres diagnósticos que las definen 12 especies, de las cuales B. aculeata (Jacq.) Jacq., B. son el biotipo y el tipo de nectario foliar así como la catalpifolia Jacq., B. genistella Tr. & Pl. y B. scabra morfología de los pétalos, el fruto y la semilla. L. tienen amplia distribución (Rondón & Cumana 2005); otros estudios han reportado entre una y diez

72 Revista UDO Agrícola 8 (1): 72-77. 2008 Rondón. Byttneria wingfieldii una nueva especie de Byttneria sección Crassipetala de Venezuela especies (Pittier 1926, Knuth 1928, Pittier et al. 1947, como las descripciones y bases de datos disponibles Steyermark 1968, Rondón 1983, Schnee 1984, Cuello en internet W3 TROPICOS (http://mobot.org) e et al. 1989, Steyermark et al. 1994, Bono, 1996, International Plant Names Index Albornoz 1997, Rondón 2003, Cristóbal et al. 2005, (http://www.ipni.org). En el desarrollo de la Díaz & Ortega 2006, Díaz & Rosales 2006, Díaz & investigación se siguió la metodología Delascio 2007, Duno de Stefano et al. 2007) tradicionalmente usada en taxonomía, la cual incluye la descripción e ilustración de una rama, así como de La especie propuesta se ubica en la sección los detalles de la flor, el fruto y la semilla. En base a Crassipetala Cristóbal, caracterizada por tener tallo las características morfológicas se elaboró una clave espinoso, rara vez inerme, macizo o hueco (fistuloso); que permite identificar las especies de la sección hojas con margen entero o aserrado; pétalos púrpuras Crassipetala presentes en Venezuela. o verde-amarillentos, estos con dos partes: a) la uña, cuya porción proximal puede ser acintada, angosta o RESULTADOS semiredondeada, ensanchándose hasta formar la capucha, glabra o pubescente, carnosa o membranosa Como resultado de la evaluación de los con el margen de la cara adaxial plegado, redondeado materiales de herbario consultados, se presenta a o agudo y alas laterales que pueden ser agudas, continuación la descripción de una especie nueva de redondeadas o triangulares, enteras o erosas, y b) la Byttneria para la ciencia lámina que en la porción distal puede ser cilíndrica, filiforme, laminar, claviforme, glabra, pubescente o Byttneria wingfieldii Rondón sp. nov. tomentosa., obtusa o aguda en el ápice; y el fruto Tipo: VENEZUELA: FALCÓN: Distrito Zamora, Río esférico o elipsoidal, dehiscente o indehiscente, Ricoa, 100 m arriba del puente Coro-Tucacas, cubierto de aculéolos agudos. 20/11/1982, R. Wingfield 10129 (HT: IRBR, ISO: CORO) De las especies de Byttneria (sección Figura 1. Crassipetala), B. aculeata (Jacq.) Jacq., tiene una distribución muy amplia en América ocupando la casi Suffrutex scandens, 0,5-3 m altus., caulis totalidad del área del género, extendiéndose desde el canaliculati, pilis simplicibus. Caules fistulosi. norte de México hasta Bolivia, Brasil, Perú y Petiolus adusque 1-4 cm longus, pubescens, Ecuador; mientras que B. aurantiaca Mildbr., propia aculeatus. Laminae ovato-lanceolatae, base de la cuenca amazónica, se extiende desde el noreste rontunda, apice acuto, margine integro, adusque 4,5- de Perú hasta zonas limítrofes con la desembocadura 5,5 cm longa x 3,-4,5 cm lata. Nectarii in base venae del Río Amazonas. Ambas especies son principalis. Dentes calycis anguste triangularis, vegetativamente similares a B. wingfieldii y difíciles glaber. Laminae petalorum crassa, ovata, purpurea, de diferenciarlas cuando no se dispone de material rugosa pubencens, pilis simplicibus, rufis, base con flores. brevissima et gracile, ad apicem sensin attenuata. Antherae sessiles. Fructus ca. 3-4 cm longa, El presente estudio tiene como objetivo dar a aculeolis acicularibus et mammiforme base. conocer una especie nueva del género Byttneria, sección Crassipetala. Sufrútice trepador 0,5-3 m de alto. Tallo armado con espinas recurvadas, terete, hueco, MATERIALES Y MÉTODOS subangulado hacia el ápice y tetragonal en la base, pubescente con tricomas simples y glandulares. Hojas Se revisaron los exsiccatae de Byttneria que dísticas; estípulas 2-3 mm de largo, lanceoladas, se encuentran preservadas en el herbario CORO caducas, pubescentes con tricomas estrellados; procedentes del estado Falcón y se compararon con pecíolo 1-4 cm de largo x 0,5-1 mm de ancho, los especímenes de los herbarios CAR, GUYN, pubescente con tricomas simples y estrellados; lámina HERZU, HMBLUZ, IRBR, MER, MERC, MERF, 4,5-5,5 cm de largo x 3,-4,5 cm de ancho, MO, MY, MYF, PORT, TFAV, UOJ, UCOB, US y membranácea, ovalada a lanceolada, glabrescente con VEN. Se intercambió información con especialistas tricomas simples en ambas caras o glabra, venación en la familia en los herbarios US (J. G. Saunders) e mayor broquidódroma, base redondeada, margen IBONE (Carmen Cristóbal y María Arbo) y se entero, ápice acuminado, cara abaxial con un nectario consultaron las fuentes bibliográficas citadas, así multiaperturado 1,5-2 mm de largo, ovalado, sobre la

Revista UDO Agrícola 8 (1): 72-77. 2008 73 Rondón. Byttneria wingfieldii una nueva especie de Byttneria sección Crassipetala de Venezuela nervadura principal y cerca de la inserción con el bisexuales; sépalos 3,2-3,5 mm de largo x 1,5-1,7 mm pecíolo y con espinas en la parte media de la de ancho, aovado-lanceolados, glabros en ambas nervadura principal, algunas veces tricomas entre las caras; pétalos 3-5 mm de largo, púrpuras, con la parte nervaduras básales de la lámina y en las axilas de las proximal de la uña 0,8-1 mm de largo, acintada, nervaduras secundarias,. Inflorescencias en cimas capucha con el margen marcadamente plegado en la axilares. Alabastro 3-4 mm de largo incluyendo el cara adaxial y con alas laterales horizontales, pedicelo, ovado, glabro. Flores 6-8 mm de largo, pubescentes con tricomas simples, la lámina 2-3 mm

Figura 1. Byttneria wingfieldii Rondón. a. Rama con flores. b. Detalle de la hoja con el nectario. c. Detalle del nectario. d. Alabastro. e. Flor. f-g. Pétalo, cara abaxial y adaxial. h. Gineceo. i. Tubo estaminal. J-k. Estaminodios cara externa e interna. l. Fruto.

74 Revista UDO Agrícola 8 (1): 72-77. 2008 Rondón. Byttneria wingfieldii una nueva especie de Byttneria sección Crassipetala de Venezuela de largo, aovada, pubescente hasta tomentosa con rugosa y aguda en el ápice y fruto esférico, tricomas simples en ambas caras, parte proximal más indehiscente, cubierto de aculéolos agudos. corta y angosta, pubescente con tricomas simples, parte distal ensanchada con superficie rugosa, Byttneria wingfieldii se propone como especie tomentosa con tricomas simples. Tubo estaminal con nueva dentro de la sección Crassipetala, por presentar 5 estambres fértiles 0,5-1 mm de largo, anteras características morfológicas florales no observadas en ditecas, sésiles con dehiscencia longitudinal extrorsa las otras especies del género (Cristóbal, 1976). En y 5 estaminodios 0,8-1,5 mm de largo, cuculados con estado vegetativo esta especie puede confundirse con un apículo agudo-reflexo, margen recurvado con dos B. aculeata (Jacq.) Jacq., y con B. aurantiaca Mildbr., lóbulos hacia el ápice de la cara adaxial y tres pero se diferencia de ellas por los pétalos púrpuras prominencias mamiformes en la cara abaxial. Ovario con lámina rugosa y tomentosa de tricomas simples 0,5-1 mm de largo, sésil, papiloso; estigma en la parte distal, así como estaminodios con lóbulos ligeramente lobulado. Fruto globoso 2-3,5 cm de cuculados. largo, cocos indehiscentes, cubierta de largos aculéolos espinosos, persistentes. Los caracteres que diferencian a B. aculeata de la especie propuesta son las características de los Hábitat: Esta especie crece en sitios soleados a la sépalos, pétalos y estambres. B. wingfieldii tiene orilla de los caminos, donde forma una cobertura sépalos glabros, pétalos 3-5 mm de largo, púrpuras, la vegetal de aproximadamente un metro de altura. En uña en la capucha tiene el margen plegado en la cara matorrales, sin embargo, puede alcanzar hasta los dos adaxial y es pubescente con tricomas simples, la metros de alto. Se desarrolla en suelos secos y lámina mide 2 mm de largo y es aovada, con la parte arenosos. distal con superficie rugosa y tomentosa de tricomas simples, y estambres de anteras sésiles (figura 1). B. Fenología: florece y fructifica en los meses de febrero aculeata tiene sépalos glabrescentes hasta y noviembre. pubescentes con tricomas simples y glandulares; pétalos de 5-6 mm de largo, cremosos, la uña tiene Distribución: endémica de la zona centrooccidental de una capucha con margen redondeado en la cara Venezuela. adaxial, pubescente con tricomas glandulares, algunas veces glabra, la lámina mide 3,5-3,7 mm de largo, es Material adicional examinado: VENEZUELA: claviforme, y presenta la parte distal con superficie FALCÓN: Cerro Agua María, 42 km S de Píritu, 100- lisa, levemente engrosada, glabrescente o pubescente 150 msnm, 27/02/1984, R. Wingfield 12424 (CORO); con tricomas simples esparcidos en la parte proximal, Distrito Zamora, Cerro la Ceiba, 100 msnm, glabra en la parte distal y estambres de anteras no 08/06/1977, T. Ruiz et al. 1611 (CORO); Parque sésiles (Figura 2). Nacional Quebrada del Toro, 800 msnm, 14/01/1979, H. van der Werff y R. Wingfield 3332 (CORO); Distrito Silva, camino desde Chichiriviche cruce con la carretera Tucacas- San Juan de los Cayos a 4 km al Oeste de la encrucijada, 10 msnm, 21/11/1975, R. F. Smith V7903 (UCOB).

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

El estudio del material preservado de Byttneria, inicialmente identificado como Byttneria aculeata (Jacq.) Jacq., mostró un conjunto de caracteres morfológicos que permiten ubicar la especie propuesta dentro de la sección Crassipetala, por presentar tallo espinoso, hojas con margen entero, Figura 2. Byttneria aculeata: a–b. Pétalo, cara adaxial y pétalos púrpuras con la uña acintada en la parte abaxial. c. Gineceo. d. Tubo estaminal. e. proximal, capucha carnosa y margen plegado en la Estaminodios, cara adaxial. cara adaxial, alas redondeadas y lámina angosta en la Los caracteres que separan a la especie parte proximal, hacia la parte distal ensanchada, propuesta de B. aurantiaca son los márgenes de las

Revista UDO Agrícola 8 (1): 72-77. 2008 75 Rondón. Byttneria wingfieldii una nueva especie de Byttneria sección Crassipetala de Venezuela hojas, las características de los pétalos y el fruto. En 2b. Hoja con margen entero, algunas veces B. wingfieldii las hojas tienen margen totalmente subcrenado hacia el ápice, venación mayor entero, los pétalos son de color púrpura, la parte broquidódroma ……………………………………... 4 proximal de la lámina es más alargada y la parte distal 3a. Nectario con superficie reticulada, aberturas tomentosa con tricomas simples; mientras que el fruto grandes, sinuosas. Lámina del pétalo lanceolada, tiene aculéolos espinosos (Figura 1). En B. aurantiaca ápice agudo ………………….… Byttneria caripensis las hojas tienen margen subcrenado hacia el ápice, los pétalos son anaranjados, la parte proximal de la 3b. Nectario con superficie no reticulada, aberturas lámina es casi nula y la porción distal es glabra; el pequeñas, no sinuosas. Lámina del pétalo fruto tiene aculéolos cónicos (Figura 3). Por último, cilíndrica, ápice redondeado ... Byttneria aristeguietae en B. wingfieldii las plantas son de menor porte que 4a. Hojas coriáceas. Estaminodio con sólo una en B. aurantiaca, esta última puede llegar a alcanzar prominencia en la cara abaxial. Fruto con aculéolos hasta unos 7 metros de altura. cilíndricos y truncados hacia el ápice ……………… ………………………………….… Byttneria obliqua Esta especie se ha dedicado en honor a Robert Wingfield, destacado botánico que ha dedicado parte 4b. Hojas membranáceas. Estaminodio con 3 de su vida al conocimiento de la flora venezolana, prominencias en la cara abaxial. Fruto con aculéolos especialmente del estado Falcón, por ser quien ni cilíndricos ni con ápices truncados ………….… 5 colectó el ejemplar tipo y cedió los especímenes de 5a. Capucha de la uña del pétalo con margen herbario citados. redondeado en la cara adaxial; lámina claviforme, superficie lisa en la parte distal …. Byttneria aculeata Clave para identificar las especies de Byttneria, sección Crassipetala en Venezuela, incluidas las 5a. Capucha de la uña del pétalo con margen plegado presentadas en este trabajo en la cara adaxial; lámina no claviforme, superficie rugosa en la parte distal ………………………….… 6 1a. Hoja con 3-5 nectarios, sobre las nervaduras 6a. Márgenes de las hojas enteros en su totalidad. principales de la cara abaxial ….. Byttneria Pétalos púrpuras, parte proximal y distal de la lámina divaricata de igual longitud, pubescente con tricomas simples. 1b. Hoja con 1 nectario sobre la nervadura principal Fruto con aculeolos espinosos ... Byttneria wingfieldii de la cara abaxial ………………………...…..…….. 2 6b. Márgenes de las hojas subcrenados hacia el ápice. 2a. Hoja con margen aserrado o dentado, venación Pétalos anaranjados, parte distal de la lámina de mayor craspedódroma ………………..……...…….. 3 mayor longitud que la parte proximal, glabra. Fruto con aculéolos cónicos ………… Byttneria aurantiaca

LITERATURA CITADA

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Revista UDO Agrícola 8 (1): 72-77. 2008 77

Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en el Sitio Ramsar “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México

Structure and production of Conocarpus erectus L. at the Ramsar Site “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, Mexico

Agustín de Jesús BASAÑEZ MUÑOZ , Miguel Angel CRUZ LUCAS, Consuelo DOMINGUEZ BARRADAS, Carlos GONZÁLEZ GÁNDARA, Arturo SERRANO SOLÍS y Alberto HERNÁNDEZ AZUARA

Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Veracruzana, Km. 7,5 Carretera Tuxpan- Tampico, Colonia Universitaria Tuxpan, Veracruz C.P. 92850. México. E-mail: [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 26/06/2008 Fin de primer arbitraje: 17/08/2008 Primera revisión recibida: 10/11/2008 Fin de segundo arbitraje: 26/11/2008 Segunda revisión recibida: 12/12/2008 Aceptado: 29/12/2008

RESUMEN

Conocarpus erectus L., es una especie poco descrita en México y su función dentro de ecosistema de manglar, no es aún comprendida. Para conocer el rol ecológico de esta especie en la comunidad, es necesario conocer sus atributos como especie; el presente trabajo tuvo como objetivo determinar los patrones de distribución, atributos estructurales (altura, diámetro a la altura del pecho y área basal) y funcionales (producción de hojarasca, flor y misceláneos) de esta especie en el sitio Ramsar No. 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”. Los meses de muestreo comprendieron de septiembre 2005 a diciembre 2006. Los sitios de muestreo fueron en la Laguna de Tampamachoco y el Estero de Jácome, en Tuxpan, Veracruz; describiéndose el patrón de distribución, los atributos estructurales y los de producción de Conocarpus erectus L. Se realizó un análisis de varianza entre los parámetros estructurales, además de productividad, para conocer si existían diferencias significativas por atributo. El patrón de distribución, describe a la especie, tanto alejado del manglar, sin influencia de marea, como en las orillas del estero de Jácome y Laguna de Tampamachoco. Se cuantificaron 190 individuos con una altura promedio de 3,1 m (sd 1,35), un DAP promedio de 8,7 cm (sd. 5,1) y una área basal de 0,598 m2/ha. La producción estuvo conformada principalmente por hojas (14.82 g/m2/mes). Con relación al análisis de varianza, se encontraron diferencias significativas por sitio de muestreo tanto para altura, DAP, área basal y producción, lo que muestra la heterogeneidad de esta especie en el Sitio Ramsar y esto podría tener efectos en los distintos roles ecológicos que puede desempeñar esta especie en un manglar.

Palabras clave: patrón de distribución, estructura, producción, Conocarpus erectus L.

ABSTRACT

Conocarpus erectus L. is rarely reported specie in Mexico and its role in the mangrove ecosystem is not understood. In order to describe its ecological role within the community, it is necessary to learn about its attributes as species. The main objective of this study was to determine the distribution patterns, structural attributes, and functions of this species in the Ramsar Site No. 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”. Sampling took place from September 2005 to December 2006. For each site (Laguna de Tampamachoco y Estero de Jácome) a description of the distribution pattern of the mangrove species, the structural attributes (height, diameter at breast height, and basal area), and the productivity attributes (fallen leaves, flower, and miscellaneous) for Conocarpus erectus L. was made. A one way analysis of variance was carried out to determine if there were significant differences among the structural parameters, and the production. The distribution pattern shows this species is placed far away from the mangrove forest, in areas with no influence from the tides, and at the edge of the Jacome estuary and the Tampamachoco lagoon. We found 190 individuals with an average height of 3.1m (sd. 1.35), a 8.2 cm (DBH) (sd. 5.1), and a basal area of 0.598 m2/ha. The production was composed mainly by leaves (14.82 g/ m2/month). There were significant differences among sampling sites for height, DBH, basal area and productivity. This shows the heterogeneity of this species at the Ramsar site and may have implications regarding the role this species can play whithing the mangrove community.

Key words: Distributional patterns, Structure, Productivity, Conocarpus erectus L

78 Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 Basañez Muñoz et al. Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en Tuxpan, Veracruz, México INTRODUCCIÓN erectus L. en el Sitio Ramsar No. 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”. En México, las especies del manglar más características son Rhizophora mangle L. (mangle MATERIALES Y MÉTODOS rojo, Rhizophoraceae), Avicennia germinans L. (mangle negro, madre de sal, Avicenniaceae pero El presente estudio se llevo a cabo en el sitio anteriormente considerada como Verbenaceae; (Nash Ramsar No 1602 “Manglares y Humedales de y Nee, 1984)), Laguncularia racemosa (L.) Gaerth. Tuxpan” que comprende: la laguna de (mangle blanco, Combretaceae) y Conocarpus Tampamachoco y los esteros de Tumilco y Jácome, erectus L. (mangle botoncillo, Combretaceae). Rico en Tuxpan, Veracruz. Estos sistemas lagunares y (1981) identifico Rhizophora harrisonii Leech., en la estuarinos, se encuentran divididos por el río Tuxpan; costa de Chiapas en el Pacifico Mexicano. Además, al norte del río, se observan los manglares de laguna se ha encontrado la especie Avicennia bicolor Standl., de Tampamachoco y al sur del mismo, los manglares en las costas de Chiapas (Tovilla, 2006 y Tovilla et y humedales asociados a los esteros de Tumilco y al., 2007). Existe una variedad de Conocarpus Jácome (Basáñez-Muñoz, 2005) (Figura 1). Los erectus, la C. erectus var. seriseus Grisebash, manglares y humedales de Tuxpan se ubican en la registrada en la costa norte del estado de Quintana costa del Golfo de México en la Región Terrestre Roo (, 1958; Tomlison, 1986: INECOL, Prioritaria para la Conservación (RTP-103) de 1990). CONABIO. Su importancia para la conservación radica en que se trata del límite norte de un manglar De acuerdo con Tomlison (1986), extenso y bien estructurado. Es el manglar más Conocarpus erectus L. no es un mangle verdadero grande que aún queda al norte del Papaloapan (pues no tiene raíces especializadas y las semillas no forman propagulos) y es más bien una especie asociada a los mangles. C. erectus, es la especie que se establece en las zonas con menor inundación y salinidad, por ello puede crecer bajo condiciones de inundación permanente o estacional en sitios con salinidad fuerte y moderada. Ésta especie es moderadamente resistente a las heladas (SIRE, 2000). Se encuentra distribuida en ambos litorales del país, teniendo una mayor presencia en el Golfo de México (SIRE, 2000). En el estado de Veracruz podemos encontrar Conocarpus erectus L., en: la Cuenca Baja del Río Coatzacoalcos (Gutiérrez et al., 2007), la Reserva Natural de la Mancha (Castillo y Medina, 2002), Laguna de Tampamachoco (Bonilla et al., 1989) y Laguna de Tamiahua (Gordillo y Cruz, 2005).

En el sitio Ramsar 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan” en Veracruz, se ha descrito esta especie solo en la Laguna de Tampamachoco, (Bonilla et al., 1989; CICATA-IPN, 2001; Hernández Morales, 2002; Martínez, 2003), localizada principalmente en las zonas sin influencias de mareas y en el estero de Jácome (Basañez-Muñoz, 2005), pero, no así para el resto del sitio Ramsar (Estero de Tumilco (Basáñez-Muñoz, 2006)). Por tal motivo el presente estudio tiene por objetivo determinar los Fuente: patrones de distribución y describir los atributos http://www.conanp.gob.mx/sig/imgmapoteca/map_ramsar/SR_Tuxpan.jpg estructurales (altura total, DAP, y área basal) y funcionales (producción de hojarasca) de Conocarpus Figura 1. Poligonal del sitio Ramsar No 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México. Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 79 Basañez Muñoz et al. Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en Tuxpan, Veracruz, México (Arriaga et al., 2000). Los suelos presentes en los hojarasca y por sus componentes, flor, fruto y alrededores de la Laguna de Tampamachoco son: en misceláneos. Se realizó un análisis estadístico por su margen oriental, Regosol y en su margen atributo, utilizando el Software Statistica 6.0, así occidental, Solonchak y Gleysol. Para el estero de como, un Análisis de Varianza (ANOVA) (Steel y Tumilco y Jácome se presenta el Vertisol, Gleysol, Torrie, 1985) para identificar diferencias entre los pero en las elevaciones hacia el sureste, donde se parámetros estructurales, de producción y finalmente asienta el Ejido Cerro de Tumilco, se observan los se procedió a desarrollar una prueba de comparación suelos Regosol y Vertisol (INEGI, 2001). El Sitio de medidas, de Diferencia Mínima Significativa Ramsar descrito está situado en el clima A (w2), con (DMS) (Fisher, 1935), para conocer aquellos valores una temperatura media anual de 24,9ºC, siendo enero que fueron significativos sobre los demás. el mes más frío con 19,9º C promedio y junio el más caluroso con un promedio de 28,3ºC. La precipitación RESULTADOS total anual es de 1341,7 mm, presentando la estación seca de noviembre a mayo y la lluviosa de junio a Descripción de los sitios octubre. El mes más seco es enero con 33 mm y el más lluvioso julio con 175,7 mm (INEGI, 2001). Sitio 1, Tampamachoco-Oeste. Se encuentra al margen occidental de la laguna de Tampamachoco. La identificación de la especie se llevo a cabo La franja de manglar que bordea el cuerpo de agua por medio de la clave para la identificación de las está constituida principalmente por R. mangle en el especies de manglar en México, que se encuentran en que la influencia de la marea es mayor, seguido de la Guía de Campo “Identificación de los manglares de este, se presenta A. germinans en zonas de menor México” de Agraz et al., (2006). Para establecer los inundación. El ancho de la franja es variable, su patrones de distribución de Conocarpus erectus L., se menor anchura está al sur del sitio donde realizaron transectos que partieran en una dirección aproximadamente se desarrolla 20 m de la orilla perpendicular a los cuerpos de agua que incluyeran hacia el sistema terrestre y la mayor al oeste (100-200 variaciones, tales como, zonificación de las especies y m) que colinda con áreas albinas o salinas, sin microrelieve (Flores-Verdugo, et al., 2007). La vegetación arbórea. La especie C. erectus, se presenta orientación se fijó en función de la proximidad del pasando los salitrales, en combinación con especies cuerpo de agua, siendo el trazado ideal, aquel que va remanentes del la vegetación selvática original desde zonas inundables hasta la zona con menor (Hibiscus pernambuscensis, majagual y Bursera influencia o que no poseen influencia por marea. El simaruba, chaca), posterior a esta franja, de microrelieve se obtuvo utilizando una manguera aproximadamente 20 m de ancho, se encuentran transparente de 10 m de longitud y de menos de ¾ de potreros de ranchos ganaderos. Los transectos pulgada de diámetro, así mismo de 3 a 6 estadales de realizados en este sitio fueron del 6, 7, 8 y 9 (Figura madera de 1 m de longitud y de 5 cm de ancho y cinta 2). métrica de 3 m (Flores-Verdugo et al. 2007).

A partir de septiembre de 2005 se realizó la medición de los atributos estructurales (Altura y DAP) de Conocarpus erectus L., y a partir de octubre de 2005, se colocaron las trampas para hojarasca. La recolección de las muestras se realizó cada mes, según la metodología utilizada por CARICOMP (2001). Se delimitaron 4 sitios de muestreo (tres en la Laguna de Tampamachoco y uno en el estero de Jácome), en ellos se realizaron 19 cuadrantes de 10 x 10 m (0,01 ha) al azar y con una cuerda sintética y en cada una se midieron los árboles. Se tomaron en cuenta exclusivamente los árboles con diámetro a la Fuente: Laboratorio de Geomática. Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Veracruzana altura de pecho (DAP) mayor a 2,5 cm. Para determinar el DAP se utilizó una forcípula de Figura 2. Ubicación de sitios de muestreo en la poligonal aluminio y con un clinómetro la altura. La del sitio Ramsar No. 1602 “Manglares y productividad se estimó con base en la caída de Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México.

80 Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 Basañez Muñoz et al. Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en Tuxpan, Veracruz, México Sitio 2, Tampamachoco-Este. En la margen Rhizophora mangle L. (mangle rojo), Avicennia oriental de la laguna, se presenta una franja de germinans (L). Steam (mangle negro), Laguncularia aproximadamente 500 m de manglar, que se racemosa Gaertn. F. (mangle blanco) y Conocarpus distribuye hacia el sistema terrestre siguiendo la zona erectus L. (mangle botoncillo). La distribución de los de influencia de marea de la Laguna. Está constituida bosques de mangle estudiados en el sitio Ramsar No. principalmente por R. mangle, A. germinans y L. 1602, está conformado por cuatro áreas, las cuales Racemosa. El mangle rojo y negro codominan esta son: Tampamachoco y Ejido Barra Galindo (la Isla), franja, que presenta la mayor influencia de marea. A asociados a la Laguna y Jácome asociado a su su vez, el mangle blanco se presenta en zonas no respectivo estero. anegadas hacia los bordes de la franja. Dividiendo en tres secciones la franja de manglar, se presentan tres Tampamachoco-Oeste: Se encuentra en la terraplenes, construidos para soportar las torres de zona oeste de la laguna de Tampamachoco, la cual transmisión del Complejo Termoeléctrico “Presidente abarca una distancia de 350 metros de la orilla de la Adolfo López Mateos” (C.T.P.A.L.M.). C. erectus se Laguna hacia donde se encontró C. erectus. Esta localizo en estos terraplenes, solo en las orillas, sin especie se presenta a lo largo de 1 Km. La zonación contacto con los flujos de inundación. Los transectos del sitio 1, se compone inicialmente por R. mangle que se efectuaron en este sitio fueron el 1 y 2 (Figura seguida de A. germinans y L. racemosa y un área de 2). 80 m de salina hasta encontrar C. erectus a los 350 m. Su microtopografía no sufre modificación con Sitio 3, Estero de Jácome. Se encuentra la respecto al nivel de la laguna en los primeros 20 m margen este del estero de Jácome. La franja que sigue (Figura 3). el curso del estero está constituida principalmente por R. mangle y C. erectus en el que la influencia de la Tampamachoco-Este: Presente en la parte marea no llega a tener contacto con las especies, por este de la laguna de Tampamachoco, relacionado con lo que están presentes otras especies arbóreas, el terraplén de las torres de transmisión del Complejo distintas a los manglares. El ancho de la franja es Termoeléctrico Presidente Adolfo López Mateos variable, colindando en muchos casos, con terrenos (C.T.P.A.L.M.). Partiendo de la orilla de la laguna industriales. Los transectos realizados en este sitio hacia las instalaciones del Complejo Termoeléctrico, fueron del 10 al 16 (Figura 2). se presenta desde 0 a 20 metros relacionado con R. mangle, a partir de los 30 metros, C. erectus comienza a formar aglomeraciones a lo largo del Sitio 4, Barra de Galindo (Isla). Se localiza terraplén que en algunos casos llegan a medir 10 m. sobre el canal de navegación, en la bifurcación que Presenta una elevación de 75 cm con respecto a la forma una isla. La franja de árboles está compuesta laguna en los primeros 10 m (Figura 4). por R. mangle, A. germinans, L. racemosa y C. erectus. R. mangle fue encontrado sobre el borde que Estero de Jácome: Se delimitó en la parte colinda con el canal, detrás de este, se localizaron A. este del estero de Jácome, encontrándose inicialmente germinans y L. racemosa. En el margen occidental C. erectus y R. mangle, aunque este último con mayor del canal de navegación se encontraron bandas de presencia, también se encontraron especies como terreno seco en las que predominaba C. erectus, Casuarina cunninghamiana (Casuarina), Hibiscus alternándose con L. racemosa aunque esta última en pernambuscensis (majagual) y Bursera simaruba una menor proporción. La franja es continua, paralela al canal de navegación y tiene su menor anchura (50 m) en el área cercana a la barra de Galindo, donde colinda con pastizales y cultivos de coco y maíz. En este sitio se realizaron los transectos 3, 4, 5, 17, 18 y 19 (Figura 2).

Patrón de distribución de Conocarpus erectus L. Figura 3. Microtopografía en el sitio Tampamachoco oeste, En la comunidad de manglar del Sitio perteneciente al este de Laguna de Ramsar, se localizan cuatro especies de mangle de las Tampamachoco, Tuxpam, Veracruz, México. siete reportadas para México, por Agraz et al. (2006);

Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 81 Basañez Muñoz et al. Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en Tuxpan, Veracruz, México (chaca). Aunque de los 41 a los 60 m la presencia de los arboles de mangle son de menor altura y con Conocarpus erectus fue mayor. Su elevación con tipología de arbusto (Figura 7). respecto al estero, en los primeros 10 m, es de 24 cm (Figura 5). Los rangos de altura presentes en todo el sitio Ramsar, se establecen en un 74,21%, con rangos de Barra de Galindo: Perteneciente al Ejido alturas de 1,0 a 3,9 m (2,5 ± 0,6). De 4,0 a 6,9 m (4,5 Barra Galindo (Isla) en la parte noreste de la Laguna. ± 0,7), se tiene un 32,16% y solo un 2,63%, presenta La distribución que presenta Conocarpus erectus es alturas superiores a los siete metros (7,6 ± 0,7) de pocos metros ya que se le encuentra solo en las (Figura 8). orillas junto con A. germinans y Bursera simaruba (Chaca) con una delimitación a lo ancho de 15 metros y de largo de 200 metros aproximadamente. C. cunningamiana C. erectus B. simaruba A. germinans Presenta en su micrtopografía una elevación de 85 cm A. germinans del nivel de agua del canal a los primeros 10 m C. erectus R. mangle (Figura 6). Estero

Estructura de Conocarpus erectus L. 24 cm

Fueron registrados un total de 190 individuos en los 19 cuadrantes muestreados. Los árboles Figura 5. Microtopografía en el sitio Estero de Jácome, presentan en promedio los siguientes atributos: 1) perteneciente al este de Laguna de Altura total, 3.1 m (sd. 1.35), 2) Diámetro a la altura Tampamachoco, Tuxpam, Veracruz, México. de pecho (DAP), 8.2 cm (sd. 5.1) y 3) Área basal, 59.82 cm2/por cuadrante (0.01 ha).

Los rangos más amplios de altura se presentan en el sitio Tampamachoco-Este, relacionados con el terraplén que se construyo para soportar las torres de transmisión. Llama la atención este hecho, debido a que es un sitio, que se pudiera considerar como artificial. Le sigue, el sitio Barra de Galindo, que también se consideraría un sitio artificial, producto del dragado que se realiza en los canales de navegación de la laguna y que han conformado una isla. Ambos sitios presentan más de Figura 6. Microtopografía en el sitio barra de Galindo, 70 cm de diferencia entre el nivel del agua y la perteneciente al este de Laguna de Tampamachoco, Tuxpam, Veracruz, México. primera estación de medida de microrelieve a 10 m. El sitio Estero de Jácome presenta una elevación de 24 cm y tiene las alturas de 2 a 4 m, con extremos de 8 m y en el sitio 4, con el ambiente más salino, C. erectus se presenta hasta los 350 m de la orilla, pero

Figura 4. Microtopografía en el sitio Tampamachoco este, Figura 7. Diagrama de cajas y alambres de altura (en perteneciente al este de Laguna de metros) por sitio en la poligonal del sitio Tampamachoco, Tuxpam, Veracruz, México. Ramsar No. 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México. 82 Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 Basañez Muñoz et al. Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en Tuxpan, Veracruz, México Con relación al DAP, los arboles del sitio asociado a la eliminación de sal del mangle. En Tampamachoco-Este vuelven a presentar los rangos cambio el sitio Estero de Jácome, asociado al estero más amplios, pero comparados con el sitio tres son de Jácome, con alturas y DAP, altos, tiene el menor más delgados, con un valor atípico de 28 cm. El sitio rango de caída de hojas (Figura 11). Barra de Galindo sigue siendo muy parecido a los anteriores, pero con valores extremos, que llegan a los Peso Húmedo y Seco 28 cm. Los factores de salinidad elevada siguen condicionando al sitio Tampamachoco-Oeste, con La producción de hojarasca estuvo compuesta parámetros estructurales muy bajos (Figura 9). principalmente de hojas que constituyeron el 50,94 % en peso húmedo y 55,27 % en seco, seguida por Los individuos que alcanzaron mayor DAP en frutos con 17,24 % y 15,54 % respectivamente. Para el Sitio Ramsar fueron los de 5,1 a 9,9 cm (6,6 ± 1,5) misceláneos se obtuvo un porcentaje de 17,03 % en con un 65%, seguido por aquellos con un diámetro de húmedo y su peso seco en 15,94 %. Finalmente las 10,0 a 14,9 cm (11,5 ± 1,3) con un 17% y finalmente flores tuvieron un 14,77 % en su peso en húmedo y los de mayor diámetro, aquellos < 4,9 cm (3,4 ± 0,7) 13,23 % en seco (Figura 12). Los meses de mayor con un 9% (Figura 10). producción en peso húmedo fueron: noviembre con 44,1 g/m2/mes, seguido por el mes de octubre con un Patrones de producción de hojarasca de 40,35 g/m2/mes. Conocarpus erectus L. La tasa promedio de producción de hojarasca La producción de hojarasca presenta un en peso húmedo fue de 14,82 g/m2/mes o de 177,84 patrón distinto a los parámetros estructurales. El sitio g/m2/año. Tampamachoco-Este, que tiene los mejores atributos de altura y DAP, no presenta la productividad más alta, en cambio el sitio Tampamachoco-Oeste, con alta salinidad, se tiene la mayor caída, posiblemente

Figura 8 Rangos de altura (en metros) en la poligonal del sitio Ramsar No. 1602 “Manglares y Figura 10 Porcentajes de diámetro a la altura de pecho en Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México. el área de estudio en la poligonal del sitio Ramsar No. 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México.

Figura 9. Diagrama de cajas y alambres de diámetro a la altura del pecho (en centímetros) por sitio en la Figura 11 Diagrama de cajas y alambres de caída de poligonal del sitio Ramsar No. 1602 hojarasca (g/m2/mes) por sitio en la poligonal “Manglares y Humedales de Tuxpan”, del sitio Ramsar No. 1602 “Manglares y Veracruz, México. Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México. Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 83 Basañez Muñoz et al. Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en Tuxpan, Veracruz, México Análisis estadístico para determinar si existen acuerdo a los 4 sitios de muestreo (Cuadro 2). diferencias en los sitios de muestreo. Se observó que, mediante la prueba de El análisis de varianza, realizado con las comparación de medias, MDS, que los sitios variables de estructura, establece diferencias Tampamachoco-Oeste y Tampamachoco-Este, significativas por sitio, tanto para altura, DAP y área marcan la diferencia de los dos restantes. basal, lo que muestra una marcada heterogeneidad de estos atributos en el Sitio Ramsar (Cuadro 1). Con relación al fruto, se obtuvieron tambien diferencias significativas. El sitio Tampamachoco- Al realizar la prueba de comparación de Este es igual al sitio Tampamachoco-Oeste y Estero medias DMS, los sitios Tampamachoco-Este y Barra de Jácome, y estos son diferentes al sitio Barra de Galindo (Isla), respectivamente, presentaron mayor Galindo (Isla). altura que el sitio Tampamachoco-Oeste y el Estero de Jácome, presentando este último el valor más bajo DISCUSIÓN en cuanto a altura. La especie Conocarpus erectus L., ha sido Para área basal, los sitios mejor representados descrita para México desde 1963 por Sánchez en su fueron Tampamachoco-Este, Estero de Jácome y trabajo titulado “Datos relativos a los manglares de Barra Galindo (Isla), siendo diferentes al sitio México”, pero desde esa fecha, son escasos los Tampamachoco-Oeste. trabajos que se enfocan al estudio de esta especie considerada como falso mangle. Una vez realizado el análisis de varianza por parámetros de producción, se presentan diferencias de Conocarpus erectus L., fue encontrado en

bandas angostas en el límite del salitral y la vegetación de selva en la Laguna de Tampamachoco. Esta distribución es descrita como característica de los manglares de Conocarpus erectus L., para Centro América por Jiménez (1994).

Jiménez (1999) describe que en los manglares Figura 12 Porcentajes en peso húmedo de los atributos de del pacifico centroamericano, en la parte interior del producción en Conocarpus erectus L en la manglar, se encuentran especies de los géneros A. poligonal del sitio Ramsar No. 1602 germinans y R. mangle al igual que L. racemosa y “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México. C. erectus L. En el Sitio Ramsar No 1602, en la parte oeste donde se encuentra la salina de mayor Cuadro 1. Análisis de varianza de las variables de estructura para el área de estudio en la poligonal del sitio Ramsar No. 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México.

Fuentes de Grados de Suma de Cuadrados Estadístico de 5 % de error Variación libertad cuadrados medios prueba F (p-value) Hojarasca 3 37444,53 49,14 19,53 0,00 Fruto 3 3367,31 4,42 3,73 0,01 Flor 3 2827,56 3,71 5,99 0,00 Misceláneos 3 3747,58 4,92 21,96 0,00

Cuadro 2. Análisis de varianza de las variables de producción para el área de estudio en la poligonal del sitio Ramsar No. 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, México.

Fuentes de Grados de Suma de Cuadrados Estadístico de 5 % de error Variacion libertad cuadrados medios prueba F (p-value) Altura 3 302,25 1,63 8,35 0,00 DAP 3 4599,79 24,73 3,78 0,01 Area Basal 3 2148101,55 11548,93 3,74 0,01 84 Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 Basañez Muñoz et al. Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en Tuxpan, Veracruz, México extensión, ésta se presenta dominada, por Conocarpus Biogeográfica del Golfo de México (Basáñez Muñoz erectus L, A. germinans y especies como Bursera 2005). simaruba (chaca), Hibiscus permambucencis (majagual) y Spartina spartineae (espartal). En ambos CONCLUSIONES trabajos los sitios son de inundaciones poco frecuentes. Se encontró Conocarpus erectus L. en 4 sitios, en el Sitio Ramsar 1602 “Manglares y Para el caso de altura en la Laguna de Humedales de Tuxpan”, tanto en zonas interiores a Tampamachoco, Rodríguez (1998), describe la los cuerpos de agua, como en sus inicios; en este especie Conocarpus erectus L., con una altura de 8 m. último caso, siempre que la microtopografía del CICATA-IPN (2001), en su trabajo realizado en la terreno se elevara más de 20 cm. Laguna de Tampamachoco describe una altura de 5,76 m. Para el presente trabajo la altura promedio fue Se describieron un total de 190 individuos de de 2,5 m para la Laguna y 3,1 m para el Sitio Ramsar Conocarpus erectus L., de los cuales los atributos No 1602. La presente investigación cuantifica solo un estructurales promedio son: altura de 3,1 m, DAP 23% de individuos con alturas de 7 a 9 m, y 23,16% (diámetro a la altura de pecho) de 8,2 cm y área basal de 4 a 6 m, presentándose diferencias en los sitios de 59,82 cm2/100 m2. muestreados. Durante el periodo de estudio la CICATA-IPN (2001) reporta en su trabajo productividad, estuvo compuesta principalmente por realizado en la Laguna de Tampamachoco, que hojas constituyendo el 50,94% en húmedo y 55,27% Conocarpus erectus L. obtuvo en promedio 16,70 cm2 de peso seco de la producción total. La mayor de área basal, diferente al obtenido en el presente productividad de hojarasca se obtuvo en noviembre trabajo, ya que se obtuvo 43,30 cm2 en promedio, de 2005 donde los valores de peso húmedo fueron de para la Laguna de Tampamachoco y 59,82 cm2 en los 44,1 g/m2/mes y en peso seco de 29,05 g/m2/mes. cuatro sitios muestreados del Sitio Ramsar No 1602. Se encontraron diferencias significativas por El área basal por hectárea descrita por sitio de muestreo tanto para altura, DAP, área basal y Martínez (2003), registra 0,20 m2/ha y en el presente productividad. estudio es de 0,59 m2/ha, diferencia que se entiende al comparar los sitios muestreados, ya que los árboles LITERATURA CITADA con mayores DAP (9,2 m) fueron encontrados en el Estero de Jácome, sitio no muestreado por Martínez Agraz H.; T. Noriega, P. López, V. Flores y Z. (2003). Jiménez. 2006. Guía de campo. Identificación de los Manglares en México. Universidad Autónoma Tovilla y de la Lanza (1999) describen de Campeche. 45 p. aspectos biológicos del mangle botoncillo en Barra de Tecoanapa Guerreo, México, donde obtiene como Arriaga, L.; J. M. Espinoza, C. Aguilar, E. Martínez, resultado una producción de hojarasca de 2,6 g/m2 L. Gómez y E. Loa (coordinadores). 2000. /día, teniendo un incremento > 20 g en temporadas de Regiones terrestres prioritarias de México. lluvias. Para el Sitio Ramsar No. 1602 se obtuvo una Comisión Nacional para el Conocimiento y uso de producción de 0,49 g/m2/día, siendo los meses de la Biodiversidad. México. mayor producción octubre y noviembre y no siendo un factor importante la precipitación, caso contrario Basáñez Muñoz, A. 2005. Ficha Informativa de los con lo descrito por Tovilla y de la Lanza, (1999) Humedales Ramsar (FIR). Oficina de la donde si se encontró influencia. Convención de Ramsar. Gland, Suiza.

El presente estudio realizado estableció la Basañez Muñoz, A, G. Olmedo Pérez y P. Rojas existencia de Conocarpus erectus L. en el sitio Mencio. 2006. Características estructurales y usos Ramsar No 1602 “Manglares y Humedales de del manglar en el ejido Cerro de Tumilco, Tuxpan, Tuxpan” a excepción de la zona de Tumilco. La Veracruz. México. Revista UDO Agrícola (6) 1: importancia de este Sitio radica en ser uno de los 114-120. manglares mejor conservados de la Provincia

Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 85 Basañez Muñoz et al. Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en Tuxpan, Veracruz, México Bonilla, J. R.; G. Z. Morales y M. G. Pastor. 1989. Tesis de Licenciatura Facultad de Ciencias Estudio florístico-ecológico del manglar de la Biológicas y Agropecuarias zona Poza Rica- laguna de Tampamachoco, Ver. Res. Coloq. Tuxpan. 84 p. Invest. Hidrobiología. Tampamachoco. UAM-X. En: Contreras E. F. y O. Castañeda. 1995. Los Instituto de Ecología, A.C. (INECOL). 1990. Estudios ecosistemas costeros del Estado de Veracruz. de ecología costera y determinación de zonas de Gobierno del estado de Veracruz. Secretaría de preservación ecológica del Corredor Turístico Desarrollo Agropecuario, Forestal y Pesquero, Cancún-Tulum. Reporte técnico presentado a Ver., 144 p. FIDECARIBE, Secretaría de Turismo, México. 90+viii p., 16 mapas. Centro de Investigaciones en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del Instituto Politécnico Instituto Nacional de Estadística y Geografía Nacional (CICATA-IPN). 2001. INFORME (INEGI). 2001. Tuxpan, Estado de Veracruz. Causas de la baja producción pesquera en la Cuaderno Estadístico Municipal. Gobierno del Laguna de Tampamachoco y la zona de Majahual. Estado de Veracruz e Instituto Nacional de IPN, México, DF. 225 p. Estadística Geografía e Informática. México. 18 p.

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Revista UDO Agrícola 8 (1): 78-87. 2008 87

Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela

Economic valuation of Parque Nacional El Gúacharo, Monagas state, Venezuela

Ángel Francisco PARADA y Jesús A. RODRÍGUEZ V.

Departamento de Economía Agrícola y Ciencias Sociales. Núcleo de Monagas. Universidad de Oriente. Maturín. Estado Monagas. E-mails: [email protected] y jrodrí[email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 01/02/2008 Fin de primer arbitraje: 28/03/2008 Primera revisión recibida: 29/06/2008 Aceptado: 05/07/2008

RESUMEN

La investigación tuvo como objetivo valorar el parque nacional El Guacharo, ubicado en el extremo oriental de la serranía del Turimiquire, ocupando parte de los Estado Monagas y Sucre en Venezuela. Decretado como parque en mayo de 1.975. Sector conocido como Cerro Negro que fue ampliado en diciembre de 1.989 al sector Cuenca media del río Caripe. La investigación se hizo a través de los métodos de valoración: Las encuestas o técnica de Valoración Contingente y la técnica del Costo de Viaje, para lo cual se realizó una prueba piloto y sus resultados fueron analizados por expertos. Luego, se aplicaron los instrumentos durante un lapso de cuatro años (2.002 al 2.005) en los cuales se fueron incorporando otro tipo de preguntas con el fin de establecer criterios sobre el valor de uso y de no uso de los visitantes, sus ideas y expectativas sobre el bien ambiental y de los servicios intrínsecos a los que se podría tener acceso. Obteniéndose los siguientes resultados: No todos los que vienen al parque encuentran satisfacción por los bienes y servicios privados conexos: Albergue, restaurante, tiendas, traslados internos, aparcaderos. En cuanto al servicio gubernamental de: Emergencias médicas, vigilancia y guía lo consideran deficiente. Además, asocian al parque con el monumento natural que es la cueva Alejandro de Humboldt, patrimonio de la humanidad, y suelen desconocer otros atractivos naturales y considerar al parque como inaccesible para el turista común. Así mismo, piensan que el Estado no debería invertir en infraestructura turística en otros lugares dentro del parque. Únicamente, un grupo altruista, minoritario, cada año, manifestó tener interés en que no se siguiera alterando lo natural y el paisaje y no se permitiera el acceso al turismo de aventuras parque adentro. Sin embargo, la mayoría a pesar de quejarse del mal estado de las instalaciones, prefiere que las reparen, pero que no las amplíen; es decir, no alterar más el ambiente. Por último, la inversión en infraestructura vial por parte del Estado no satisface las expectativas de los visitantes ya que las carreteras se encuentran muy deterioradas y algo a favor es que en este momento no se paga una tarifa excesiva, ni discriminatoria con el turista del exterior, por entrar a la cueva.

Palabras clave: Bien ambiental, costos ambientales, parque nacional, patrimonio ambiental, recursos naturales, valoración económica.

ABSTRACT

The objective was to value the national park El Guacharo, located in the highest east Turimiquire mountainous region, occupying part of the Monagas and Sucre states in Venezuela. It was decreted as park in May 1.975. This sector is well known as Cerro Negro and was enlarged to the Caripe River cuenca half in December 1.989.. The investigation was made through the valuation methods: The surveys or technique in which carry out a pilot test and its results were analyzed by experts. Then, the instruments were applied during a four years lapse (from 2002 to 2005) taking it to incorporate other type of questions with the purpose of establishing criteria about the use value the use value and not use value of the visitors, their ideas and spectatives about the well-being of the environment and the intrinsic services to those ones that could have access. Being obtained the following results not all visitors who come to the park find satisfaction for the services and private properties related: Harbors, restaurants, stores internal transfers and so on. As for the government services a Medical Emergencies, vigilance and tourist cal guide are considered natural monument which is the Alejandro de Humboldt cave, one of the humanities patrimony and they usually unknown other natural attractive and consider the park as inaccessible for common tourists like wise, they think that the government should not invest for tourist cal infrastructure, in places, inside the park. Only each year an altruist and minor group manifested to have interest in not keep changing the natural environment and the landscape , besides, not to allow the access in the park for the tourism of the adventures. However, most of the people, in spite of complaining about the not well state of the installations repaired not enlarged, it means not to keep altering the natural environment. Finally, the investment in vial infrastructure from part of the government does not

88 Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela satisfy the visitors’ spectatives, although the highways are very deteriorated and something in favour is that it is not paid excessively for the entrance to the cave neither to the foreign tourists.

Key words: Environment property, environmental costs, national park, environment patrimony, natural resources, economic valuation.

INTRODUCCIÓN ocupan del patrimonio ambiental y lo consolidan para futuras generaciones. Eso sería lo ideal, El vertiginoso desarrollo de la ciencia en desafortunadamente, en Venezuela, es insuficiente lo todas sus manifestaciones y la producción de que el Estado invierte y hace, no ahora, ha sido así conocimiento a pasos gigantescos, ha permitido al desde siempre, a no ser por alguna acción especifica; género humano avanzar hacia una mejor calidad de esto se corrobora año tras año en los múltiples vida en cuanto a la alimentación y la salud y por ende incendios que ocurren en los parques nacionales y en en una mayor esperanza de vida. donde la acción del Estado es poco manifiesta. También, en los permisos que se otorgan para Se ha alcanzado un basto conocimiento de los explotar la minería y la agricultura pese a cierto procesos industriales, en comunicaciones, sobre el ordenamiento territorial que no se respeta. Entonces, espacio exterior y en algo sobre la conducta humana; cuidar el ambiente, va de la mano con la educación y sin embargo, en todo conocimiento, ciencia y con la ética que todos deben demostrar, reflejado en el tecnología, también debe tomarse en cuenta el legado que se quiere dejar y en el uso que se le de a ambiente, ahí esta, muy bien ¿y entonces? Pues nada, los bienes ambientales y a sus recursos naturales. El se sigue de largo, sin importar que daño se le cause asunto se distrae por la inconciencia y por la por el establecimiento de una nueva forma de conducta amoral demostrada por todos, alguna vez, producir, un mejor sentido armamentista, o contra el ambiente y se nota en la en comunidades simplemente porque se quiere hacer uso de un recurso enteras que se sirven directamente de los recursos de natural de la manera mas fácil, es decir, sin invertir en un parque y porque se intuye que dicho parque debe cuidado, manejo y preservación del ambiente; al fin y tener algún valor. al cabo debe haber bastante recurso natural por ahí, suficiente para todos. Parece extraño, se podría llegar Precisamente de valor se trata este trabajo, ya a pensar que la mayoría de los seres humanos piensan que el valor ambiental para las personas no debería que su espacio para vivir es la casa en donde habitan, tener diferencias. El sentido se amplia cuando se trata la ciudad o el país, como si se quedaran sin el planeta de establecer los usos individuales de un bien iban a llevar consigo su casa, errantes por el espacio, ambiental; la lógica establece que todos deberían peor aún, pareciese que todos estuviesen de acuerdo pensar en respectar el uso de los parques, pero no es en hacer por la humanidad sin importar el deterioro, así, factores sociales, cultura y educación, suelen degradación y destrucción del ambiente. afectar y moldear la idea que se tiene sobre los diferentes usos que puede tener un parque y los Es posible que, la ausencia de una educación servicios ambientales que podría ofrecer a quienes los ambiental en los procesos de aprendizaje formal, requieran o a quienes los deseen. Por ello, es conforma parte del proceso de degradación ambiental, importante conocer las preferencias y gustos de los o está implícito en la tecnología industrial nociva o en que visitan el parque para que la acción el desinterés de todos por cuidar los bienes gubernamental, vaya en sintonía con satisfacer esas ambientales de cada país, que al fin y al cabo, de necesidades, usar racionalmente los recursos alguna manera, pertenecen a todos los seres vivos que naturales, así como, cuidar y preservar el ambiente. habitan este planeta. Actualmente existe un auge por el cuidado y No se puede negar que cada día más y más preservación de las reservas forestales; el crecimiento personas se interesan en el tema del cuidado vertiginoso de las grandes urbes amenaza con ambiental y otro tanto se interesa y se ocupa en deteriorar y destruir el ambiente, aunado a los formar parte de la soluciones, solo que el Estado es fenómenos del efecto invernadero y de la destrucción quien tiene los recursos financieros y materiales para de la capa de ozono. “Los seres humanos han que su accionar sea exitoso, guiado por la Legislación deteriorado el ambiente en los últimos tres siglos a vigente, e incluso mas allá del papel, es decir una velocidad que de seguir invariable acabará con demostrando con hechos y no con palabras, de que se los recursos hídricos en menos de doscientos años,

Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 89 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela por lo que se hace inminente salvaguardar las reservas de Humboldt, enclavada, en el Parque Nacional El forestales de cualquier deterioro o acción del hombre” Guácharo. (Arias 1988). Entre otros trabajos anteriores relacionados En la declaración de la Cumbre de la Tierra con la investigación se tiene: ¿Puede la Valoración realizada en Río de Janeiro en 1992, se habló de la Económica de la Diversidad Biológica dar Respuesta importancia de la valoración económica y así quedo a su Gestión Sostenible? (Figueroa, 2003); La plasmado en el artículo 16 que textualmente dice: Degradación del Medio Ambiente y de los Recursos “Las autoridades nacionales deberán promover la Naturales (Machín Hernández, 2000) y La internacionalización de los costos ambientales y el Composición Florística de Plantas Acuáticas uso de instrumentos económicos, tomando en cuenta Vasculares en un Humedal Estacional (Península de que el contaminador debe, en principio, soportar el Paria, Estado Sucre, Venezuela) (Fedón, 2002). costo de la contaminación; todo lo que sé de gratuitamente o a un costo desproporcionado con la El objetivo fue valorar económicamente el realidad de su costo, trae consigo mala utilización y bien ambiental Parque Nacional El Guacharo, ubicado poca conciencia”. en la región Oriental de Venezuela, en cuanto a sus valores de uso directo, de legado y de existencia. El avance tecnológico y los requerimientos de explotación de recursos naturales inciden en que el MATERALES Y MÉTODOS Estado permita a compañías e interesados insertarse en el hábitat de las reservas. De acuerdo a Hernández et al., (1991), se trató de un diseño susceptible de ser aplicado, A juicio de Azqueta (1994), “las actividades conformado de la siguiente manera: Un estudio humanas alcanzan las áreas geográficas que han sido explicativo que va más allá de la descripción de declaradas como inviolables; manifestándose en conceptos o fenómenos o del establecimiento de sembradíos, tendidos eléctricos, represas y un turismo relaciones entre conceptos; esta dirigido a responder a indiscriminado en donde no se evalúan los posibles las causas de los eventos físicos o sociales; en éste daños y su incidencia negativa.” sentido, la valoración económica del bien ambiental Parque Nacional El Guacharo, requirió conocer La Según Ferreiro (1991) “Valorar es un proceso valoración Directa y del establecimiento de premisas prospectivo en donde una serie de eventos son establecidas en los métodos de valoración, pero aplicados en términos de algún cálculo de eficiencia destaca la siguiente: El que paga por el ambiente que permita conocer la cuantía de lo que se está cuida y no lo contrario. examinado; pudiendo inferir situaciones a futuro y analizar lo que un día fue una realidad en la que no se Universo ó Población. obtuvo la retribución para la que estaba planteada”. La población objeto de estudio estuvo La República Bolivariana de Venezuela conformada por las personas que visitaron el parque y cuenta con una amplia reserva forestal. Esta área que fueron contactadas en la investigación. ocupa una superficie de 13.559.578 ha Corresponde a una población finita, no numerable, ya correspondientes a cuarenta y tres (43) parques que algunas personas viven en los municipios donde nacionales lo que representa el 14,8% del territorio co-habitan con el parque, otras solo lo atraviesan nacional. Cuenta con treinta y seis (36) monumentos como una vía de comunicación en varios sentidos y naturales con una superficie de 4.276.178 ha que los hay que hacen comercio de bienes y servicios representan el 4,67% del territorio nacional; privados por existir el bien natural. Entre los obviamente, existe solapamiento entre parques y visitantes se encuentran: Turistas, investigadores, monumentos. estudiantes, excursionistas en grupo e individuales, altruistas. Destacándose como monumento natural está la Cueva del Guacharo, que ha sido visitada por miles En este sentido, Mc Rae, (1986) expresa: de turistas, excursionistas, estudiantes y científicos “Las poblaciones se pueden considerar finitas cuando desde la época en que fue descubierta por Alejandro el sentido del muestreo no basa su accionar en el número, sino en el objeto de estudio; es decir, se

90 Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela requiere aplicar un muestreo aleatorio simple con bolívares, si se toma en cuenta la extensión del parque miras a establecer parámetros poblacionales o si se de 62.700 hectáreas, significa que por hectárea para quiere se puede trabajar con un muestreo no gastos de funcionamiento, el Ejecutivo Nacional probabilístico”. Es decir, la muestra es finita, consideró que 227 bolívares con 95 céntimos anuales aleatoria, numerable y la información fue recolectada por hectárea era suficiente para que los Guarda en un espacio geográfico fácil de identificar y parques lo utilizaran en combustible para los mapear. vehículos, alimentos y bebidas en los recorridos, materiales de limpieza y oficina, reparaciones Muestra menores e incluso viáticos y capacitación, mientras que en el 2.005 la cifra fue de 382 bolívares con 78 Para Zaera (1990) ”El muestreo no céntimos y se mantiene en el 2.006 ya que por cierto probabilístico es aquel en donde se selecciona a un desde hacía ya dos años que el presupuesto se grupo, previamente identificado como perteneciente a mantenía en dos millones de bolívares mensuales para la población y se le aplican los instrumentos de el Parque. recolección de datos, ya que todos comparten el interés común de estar ahí, en el espacio y tiempo Ahora, ya que el Parque Nacional El preciso para algo”. Guacharo recibe la misma cantidad de recursos, aún cuando la situación económica ha cambiado y la En este caso, para hacer uso del parque, lo inflación ha incrementado los precios del que cuenta es que en cada observación se aplicó la mantenimiento de las infraestructuras y los salarios batería de preguntas al mayor número posible de del personal, las autoridades del parque se han visto visitantes; además considero información en la necesidad de solicitar la colaboración de otros gubernamental que proporciono una aplicación de las entes e instituciones para poder sobrellevar los gastos metodologías de valoración utilizadas. De ahí, que de mantenimiento. Entre estos entes se encuentra la fue importante la estacionalidad o picos de turistas. Alcaldía del Municipio Caripe, que colabora con el Sin embargo, algunos usuarios, pueden hacer uso, transporte de los guías y del personal. como en efecto, del parque en cualquier momento o prefieren la temporada llamada baja. En años anteriores, el 65% de los ingresos generados por la venta de las entradas a la cueva del RESULTADOS Y DISCUSIÓN Guacharo, venta de material divulgativo y concesiones, eran destinados a INPARQUES – Gasto Efectuado por el Gobierno Nacional en el Caracas y el restante 35% era destinado para la Parque Nacional El Guacharo cancelación de los salarios de los guías ambientales,

El parque Nacional El Guacharo recibe a través de la Superintendencia de Parques, organismo adscrito al Ministerio del Ambiente y Recursos Naturales, los ingresos para su funcionamiento por concepto de transferencias del gasto público, venta de material divulgativo, venta de boletería para la entrada a la cueva de El Guacharo y por concesiones que de una u otra manera, sus beneficiarios, representan lo típico de la región en dulces, artesanías y lo que no debería faltar, el restaurante de la instalaciones.

En la figura 1, se observan las transferencias recibidas en millones de bolívares para gastos de funcionamiento durante los años en estudio. Figura 1. Transferencias recibidas por la Superintendencia del Parque Nacional El Guacharo del Ejecutivo Se observa que año tras año se ha venido Nacional desde el 2002 hasta el 2005 para el incrementando la partida del gasto de funcionamiento, gasto de funcionamiento. Fuente INPARQUES. Para el 2.002 el gasto alcanzó los 14.292.000,oo Años 2002 al 2005.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 91 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela pero hoy en día la totalidad de la venta de las encuentra un tercer puesto de control en El Barrial. entradas, material divulgativo e ingresos por Así mismo se encontrará en algún momento con la concesiones es utilizado para cubrir los gastos y el Guardia Nacional que patrulla el parque (Figura 2). mantenimiento de las instalaciones alrededor de la cueva, debido al presupuesto reconducido de En cuanto al trabajo desempeñado por la Guardia INPARQUES. Nacional, el gasto incurrido en el control y vigilancia de la zona del parque, obedece mas a los planes de Es muy importante destacar que para dirigirse seguridad y defensa de la nación que a un plan y disfrutar de otros escenarios naturales dentro del integrado que reconozca al ambiente como aspecto parque no se cancela nada, lo que significa que estratégico para el fortalecimiento de las generaciones aquellos que no se dirigen a la cueva de El Guacharo, futuras, por lo que no seria lógico imputarlo al sino a otro atractivo turístico, están haciendo uso del parque. Parque y en cierta forma, están haciendo uso de un bien ambiental que les corresponde; sin embargo, al Así mismo, las reparaciones viales por parte de igual que pagan por disfrutar de un espectáculo los gobiernos regionales de Sucre y Monagas, artístico, bien podrían contribuir con el responden mas a las exigencias de los pobladores mantenimiento del parque. Cabe destacar que apenas dentro y aledaños al parque que se dedican a la se encuentran tres módulos de puestos de control de agricultura y tienen un importante agro comercio en guarda parques ubicados en distintas zonas. En el la región oriental que a una política de preservación Sector Cerro Negro se encuentran dos puestos de ambiental o turística; en todo caso, en razón a la control, uno está ubicado en Miraflores, cerca del verdad, un pequeño grupo de altruistas no quisieran pueblo de San Antonio de Capayacuar y el otro se que arreglaran las vías dentro del parque para evitar encuentra en las inmediaciones de la Represa El su uso desmedido. Guamo. En el Sector Cuenca Media del Río Caripe se

Figura 2. Mapa del Parque Nacional El Guacharo, en los Estados Monagas y Sucre; así mismo, se aprecian las poblaciones dentro del Parque. Fuente INPARQUES 2000.

92 Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela Encuestados durante los cuatro años. (2002-2005) relacionarse con sus estudios. De igual forma, un 2,3% hace excursiones en grupo y guiadas y un 1% Sobre esta información se puede decir que hace excursiones individuales, con permiso de 1.527 visitantes encuestados son venezolanos, es INPARQUES y monitoreado de alguna forma, decir el 63,63% y el resto son 873 extranjeros; de mientras que 1,7% hace deportes de aventuras y un estos, 631 residen en Venezuela por cuestiones de 2,5% visita el parque para disfrutar del paisaje y un trabajo y otros esperan la nacionalidad, algunos ya la 5,5% son personas conservacionistas que ayudan a tienen pero prefieren pensar que son de su país de colocar señales, hacen jornadas especiales de limpieza origen y 242 encuestados vienen del exterior a hacer y colaboran con los guarda parques. Generalmente, turismo en Venezuela y todos, sin excepción, a vienen en grupos institucionales promoviendo algún conocer la Cueva del Guácharo (Figura 3). tipo de campaña publicitaria.

Interés Por El Parque Disposición A Pagar

Se les preguntó a los encuestados su interés Ahora por ser el Monumento Natural real en el parque y de acuerdo a las respuestas se Alejandro de Humboldt, el bien ambiental por el que obtuvo lo siguiente (Figura 4). se paga actualmente una tarifa para conocerlo, se preguntó a los visitantes lo siguiente, reflejado en la Lo cual es muy importante ya que de esa Figura 5. forma se conoce cuál es el interés del visitante por el parque; de los encuestados un 77% manifestó entre Este es otro de los aspectos importantes de la otra cosas: Hacer turismo, disfrutar de las investigación, ya que analiza la disposición a pagar instalaciones del parque, visitar la cueva, bañarse en (DAP) y teniendo en cuenta que, el que paga por el el río, ir al mirador de Caripe, hacer un día de campo ambiente cuida y no lo contrario, entonces, se cerca de la represa del Clavellino, comprar artesanía, plantean varios escenarios hipotéticos: comer dulces de la región, pasear por las caminarías, hospedarse, tomar fotografías y descansar de lo No debería cobrarse por entrar a la cueva. cotidiano en sus vidas, apenas 1,20% dijo dedicarse a la investigación, un 8,75% visita el parque por En este escenario el visitante, identificado como aquel que gana salario mínimo o menos y algunos, llámense ambientalistas, un 7% para el

Figura 3. Nacionalidad de los visitantes del Parque, indicando que parte de los extranjeros residen Figura 4. Visitantes encuestados sobre su interés real en en Venezuela. Fuente: Aplicación del el Parque. Fuente: Aplicación del Cuestionario Cuestionario de Valorización Económica Total. de Valorización Económica Total. Parque Parque Nacional El Guacharo. Entre el 2002 y Nacional El Guácharo. Entre el 2002 y el 2005. el 2005. Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 93 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela 2.002, opinaba que no debería cobrarse, en el 2.003 el 2.002: Las instalaciones alrededor del Monumento era un 8%, para el 2.004 el 10,5% y para el 2.005 el natural están deterioradas, necesitan de una inversión 12,33 %, como se aprecia, el porcentaje fue que por lo cuantiosa, debe ser realizada por el Estado, incrementándose cada año, quizás, por las políticas no vale la pena pagar si las instalaciones de apoyo no sociales del momento que indican a la población que funcionan adecuadamente. Para el 2.003 fue el todo el territorio es de todos, lo cual para nada 15,85%, en el 2.004 fue el 17,33% hasta llegar al beneficia al parque, dado que uno de los grandes 2.005 con el 14,66%. problemas es mantener alejados a los invasores que en cualquier momento, pudiesen apropiarse de una La tarifa debería incrementarse franja del parque para cambiar su uso. Este escenario de DAP es interesante, porque La tarifa es razonable (Escenario actual) muestra la disposición de los visitantes a absorber cualquier incremento de la tarifa por visitar el Al 9,67%, de los visitantes encuestados, monumento. Así, en el 2.002 un 25,83% pensaba que incluyendo algunos del exterior, en el 2.002, les si la tarifa se aumentaba, razones técnicas habrían parecía que la tarifa de cobro era razonable. Para el para ello. En el 2.003 era el 22%. En el 2.004 era el 2.003, la aceptación era del 12,16%. En el 2.004 26,33% y en el 2.005 era el 19,16%. En honor a la llegó a un 18,33% y finalmente en el 2.005, fue el verdad, pese a que el comportamiento no establece 32,66% que así lo consideraba; por tanto, hubo un ninguna línea de tendencia, no es menos cierto que un aumento porcentual promedio de 5,75 por año. importante número de visitantes, cuyos ingresos están por encima del salario mínimo y del millón de La tarifa no compensa las instalaciones. bolívares, así como visitantes del exterior, están dispuestos a pagar en este mismo escenario, Así se expresó el 20,5% de los encuestados en La tarifa debería incrementarse si mejoran las instalaciones.

En este escenario se identifican aquellos visitantes que tienen ingresos por encima del salario mínimo o que vienen del exterior, que aceptan incrementos en la tarifa, siempre y cuando se mejoren las instalaciones. Así, para el 2.002 era el 20,5% de los encuestados. En el 2.003 el 28,16% y para el 2.004 disminuyó al 16,16% y en el 2.005 cayó al 13,19%.

En todo caso, pensaban que un Monumento Natural de tal magnitud, se merecía instalaciones a la altura de su prestigio, para que los turistas, todos ellos, se llevaran una buena impresión del apoyo logístico.

La tarifa debería incrementarse si no alteran el ambiente

Este escenario es el que aporta ideas para el manejo futuro del parque, ya que los encuestados, que en el 2.002 eran el 16,5 %, en el 2.003 el 13,83%, Figura 5. Opinión acerca de la disposición a pagar por para el 2.004 el 10,83% y en el 2.005 el 8% eran de entrar a la cueva de El Guácharo de los Visitantes encuestados. Fuente: Aplicación del la opinión que si debían aumentar las tarifas por Cuestionario de Valorización Económica razones técnicas, de mantenimiento, de arreglo de Total. Parque Nacional El Guácharo. Entre el instalaciones, entonces, tenían que incrementarlas y 2002 y el 2005. listo, pero lo importante era respetar las áreas verdes,

94 Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela nada de nueva infraestructura civil dentro del parque, Económica Total del parque con sus fortalezas y para eso, existen terrenos aledaños. debilidades que se pueden ver en la columna G. Así, los 590 puntos en relación a los 1.000 puntos ideales Aproximación del Valor Aprovechable del Bien para esta parque dan un valor relativo de 0.59, que en Ambiental términos de porcentaje significa 59% de valor aprovechable aproximado del parque, es decir que El principal aspecto de la figura 6 es la para ser considerado un parque de componentes, sumatoria de la columna F, que totaliza 590 puntos y flujos y recursos integrados en una actividad de que representa el valor cuantitativo de la Valoración cuidado, preservación, resguardo y turismo ambiental

Figura 6. Matriz Lógica de Información Ambiental ajustada al Parque Nacional El Guacharo. Norma 1.000-90 de Covenin. En base a información resultante del Estudio. Año 2.006.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 95 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela

Figura 6. Matriz Lógica de Información Ambiental ajustada al Parque Nacional El Guacharo. Norma 1.000-90 de Covenin En base a información resultante del Estudio. Año 2.006 exitosa, le falta un 41% de gestión, acción, haciendo que todo su conjunto sea percibido en mantenimiento y atención; Es decir, que el 59% lo términos de calidad ambiental de muy bueno a ubica como un Parque medianamente aprovechado excelente, contando con una interesante disposición a en términos turísticos y desasistido en cuanto a pagar por parte de los visitantes. También es sistemas de alerta, seguridad y defensa del patrimonio importante señalar el esfuerzo de los guarda parques y ambiental, tanto en el sector Cerro Negro que es el de la Guardia Nacional en preservar y cuidar el área. que recorren mas turistas, como el sector de la Cuenca Media del Río Caripe que cuenta con la suerte de no En la columna G, se detalla el perfil ya ser tan reconocido y quizás, menos propenso a mencionado y se observa que cuando las barras mas incendios forestales, tala u otros agentes de deterioro se acercan a 100 puntos, el principio o el componente, y contaminantes. Sin dudas, la mayor contribución flujo y recurso se encuentra fuerte situacionalmente cuantificable en esta valoración es el hecho de contar hablando; por el contrario, si se acerca a cero puntos, con bienes ambientales de una majestuosidad entonces es una debilidad que debe ser considerada inigualable y a su Monumento Natural Alejandro de dentro de alguna línea de acción para evitar que la Humboldt o cueva del Guacharo, conocido situación se salga de proporciones no controlables mundialmente y principal atractivo del parque,

96 Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 Parada y Rodríguez. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela CONCLUSIONES Declaración de la Cumbre de la Tierra. Río de Janeiro. Brasil. 1.992. El Parque Nacional El Guacharo es un parque medianamente aprovechado turisticamente, Fedón, I. 2002. Composición Florística de Plantas aproximadamente un 59% de acuerdo al instrumento Acuáticas Vasculares en un Humedal Estacional de gestión de calidad aplicado y debe destacarse que (Península De Paria, Estado Sucre, Venezuela). no cuenta con el tipo bienes y servicios, privados y Universidad de Oriente. públicos, que se merece todo visitante ya que la mayoría opina que tales servicios conexos son Ferreiro, A. 1991. Metodología de Valoración de deficientes. Externalidades Ambientales Madrid, Cuadernos de Economía Universidad de Zaragoza. España. En su mayoría, a los visitantes que se le presentaron varios escenarios del Parque, eligieron Figueroa, J. R. 2003. ¿Puede la Valoración tener una alta disposición a pagar, no solo por Económica de la Diversidad Biológica dar conocer el Monumento Alejandro de Humboldt, ya Respuesta a su Gestión Sostenible? Universidad que entienden que también es importante apoyar Nacional Experimental de Guayana Puerto Ordaz. financieramente al parque en su totalidad y aunque conocen la existencia de otras bellezas naturales Hernández-Sampieri, R.; C. Fernández-Collado y P. dentro del mismo, su preferencia es marcada por la Baptista-Lucio. 1991. Metodología de la cueva del Guacharo. Investigación. Mc Graw Hill Interamericana de México. Primera Edición. México. LITERATURA CITADA Machín-Hernández, M. M. 2000. La Degradación del Arias, L. 1988. Metodología para el Estudios de los Medio Ambiente y de los Recursos Naturales. La Sistemas de Producción Agrícola con Fines de Habana, Cuba. Desarrollo Rural FONAIAP - Padt-Rural. Maracay, Venezuela. MC Rae, T. W. 1986. Muestreo Estadístico para Auditoría y Control. Limusa. México. Azqueta, D. 1994. Valoración Económica de la Calidad Ambiental. McGraw-Hill. Madrid, Zaera, F. 1996. Estadística Inductiva. Ediciones Vega España. s.r.l. Caracas, Venezuela.

Revista UDO Agrícola 8 (1): 88-97. 2008 97

Sistema de producción de ocumo chino (Colocasia esculenta (L.) Schott) en la parroquia Manuel Renaud del municipio Antonio Díaz del estado Delta Amacuro, Venezuela

Production system of taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) at Manuel Renaud Parish, Antonio Díaz Municipality, Delta Amacuro State, Venezuela

Hilmig VILORIA 1 y Cira CÓRDOVA2

1Universidad de Oriente, Núcleo de Monagas, Unidad de Estudios Básicos, Sección Biología, Maturín, 6201, estado Monagas, Venezuela y 2Universidad de Oriente, Postgrado de Agricultura Tropical, Maturín, estado Monagas. E-mail: [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 09/02/2008 Fin de primer arbitraje: 11/04/2008 Primera revisión recibida: 24/04/2008 Aceptado: 07/05/2008

RESUMEN

Las raíces y tubérculos participan significativamente en el sistema global de alimentación. Contribuyen a los requerimientos energéticos y de nutrición en muchos países en desarrollo y constituyen una fuente importante de ingresos en áreas rurales, con frecuencia marginales. El ocumo chino (Colocasia esculenta (L) Schott), no escapa a esa generalidad, sin embargo, su investigación y desarrollo no está a la altura de sus potencialidades. Tradicionalmente en Venezuela, se cultiva en suelos cubiertos de agua o suelos húmedos, los cuales no son aptos para la mayoría de cultivos, lo cual eleva la trascendencia del mismo. En nuestro país, particularmente el estado Delta Amacuro presenta suelos afectados por exceso de humedad y una población indígena identificada con este rubro. En vista de ello, se realizó una investigación de campo de nivel descriptivo para caracterizar social y agronómicamente el sistema de producción de ocumo chino, en la parroquia Manuel Renaud del municipio Antonio Díaz (considerada la zona con mayor arraigo del cultivo). El área bajo estudio comprendió todas las comunidades del municipio, se aplicó una encuesta a una muestra de 56 productores seleccionados de forma aleatoria simple. Se comprueba la importancia del cultivo en el arraigo del productor y su familia al medio rural y su aporte al sostén familiar; se evidencia que las condiciones agroecológicas favorecen su desarrollo, sin embargo, la superficie sembrada por productor (0,1 y 0,5 ha) es pequeña; todas las labores agronómicas son manuales, no utilizan agroquímicos durante el desarrollo de la explotación y el rendimiento obtenido es alto.

Palabras claves: Ocumo chino, Colocasia esculenta, sistema de producción, Delta Amacuro.

ABSTRACT

A field research at descriptive level was carried out in order to characterize social and agronomically the production system of taro (Colocasia esculenta (L) Schott) at the Manuel Renaud Parish of Antonio Díaz Municipality, Delta Amacuro State. The area under study included 15 localities, in which a survey was applied to a sample of 56 producers who were selected in a random simple way. It was determined that agro-ecological conditions promoted the crop development, but soil condition limited largely the area sown/producer, which ranged between 0.1 and 0.5 has; all the agronomic practices were manual and agrochemicals were not used during the crop exploitation. The yield was high, 66% of respondents had more than 20000 kg/ha.

Keys words: Taro, Colocasia esculenta, crop production system, Delta Amacuro

INTRODUCCIÓN ampliamente difundido desde los trópicos hasta los límites de las regiones templadas. Es una planta El ocumo chino o taro (Colocasia esculenta esencialmente tropical, requiere precipitaciones altas (L) Schott), es originario de Asia, probablemente de la de 1.800 a 2.500 mm, bien distribuidas, temperaturas India o Malasia. Durante la época prehistórica su entre 25 y 35 °C y buena luminosidad. Se desarrolla cultivo se extendió a las Islas del Pacífico, más tarde preferiblemente en zonas pantanosas y bajo agua. fue llevado al Mediterráneo y al Oeste de la India, Puede cultivarse también en suelos arcillosos, pero con parte tropical de América y Sur de las costas de los buena humedad en el momento de la cosecha. Estados Unidos de América. Este cultivo se encuentra Aparentemente esta planta es capaz de transportar

98 Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008 Viloria y Córdoba. Sistema de producción de ocumo chino en el estado Delta Amacuro, Venezuela oxigeno desde las partes aéreas a las raíces, lo cual (Capsicum annun), guayaba (Psidium guajaba), seje hace posible que éstas crezcan y se desarrollen (Jessenia batava) y otros (Pérez et at, 1998). normalmente (Montaldo, 1991 y Montaldo, 2004). El sistema de producción ocumo chino en En el estado Delta Amacuro y muy suelos de Delta Medio e Inferior, consiste en el uso de especialmente en las parroquias del municipio Antonio tierras inundables, sujetas a una influencia muy Díaz, los suelos están cubiertos por una densa directa de las mareas dado que el cultivo se adapta al vegetación selvática, son áreas que fisiográficamente medio semi-pantanoso. Este tipo de agricultura es la están afectadas por un exceso de humedad, a que realizan la mayoría de las comunidades indígenas consecuencia de los períodos de inundaciones que establecidas al borde de los caños, para los cuales el tienen su origen en el represamiento de la red fluvial, ocumo chino es un componente básico de la dieta ocasionado por las cíclicas mareas altas (C.V.G., alimenticia. Sin embargo, es un rubro de subsistencia, 1995). aunque recientemente ha adquirido cierto repunte en vista del proyecto para el establecimiento de una La comunidad indígena que habita el planta procesadora de harina de ocumo chino, municipio Antonio Díaz pertenece a la etnia Warao, la anunciado para el estado Delta Amacuro. Parte de las unidad familiar es de tipo simple o nuclear, estrategias del gobierno regional para el rescate a los matrimonio monogámico, no poseen títulos de rubros tradicionales es el otorgamiento de un propiedad de las tierras que ocupan, la mayoría de los incentivo económico a productores de la parroquia asentamientos son sedentarios, utilizan el idioma Manuel Renaud del municipio Antonio Díaz, con la indígena, la mayoría no posee electricidad, se abastece finalidad de que participen como abastecedores de la del agua del río, habita en poblaciones indígenas (casas mencionada planta. Igualmente, el gobierno a través agrupadas), usa carbón y leña para cocinar (C.V.G, del Ministerio del Poder Popular para los Pueblos 1995). Esto a pesar de que se está implementando una Indígenas está realizando diagnósticos con el fin de política que promueve el rescate de la dignidad de las promover intercambios entre comunidades indígenas etnias indígenas, a través de la Ley de Demarcación y del país, “... tenemos previsto promover el Garantía del Hábitat y Tierras de los Pueblos Indígenas intercambio de productos entre las comunidades para decretada el año 2001; orientada a dar las bases legales suministrar insumos e impulsar la producción que permitan delimitar la totalidad del espacio socioproductiva. Por ejemplo, en Trujillo cultivan el ocupado por los pueblos y comunidades indígenas; así plátano y en el Delta el ocumo chino, llevamos como también los espacios físicos y geográficos plátanos a unos y ocumos a los otros”. Maldonado, determinados y ocupados tradicional y ancestralmente; Nicia (Ministra del Poder Popular para los Pueblos además de la Misión Guaicaipuro, la cual tiene dentro Indígenas, en entrevista a Tu Tiempo: Boletín de sus objetivos el garantizar la seguridad Informativo On line. (http://www.tutiempo.net/ agroalimentaria, propiciar el desarrollo armónico y tiempo/Caracas_Maiquetia_Aerop_Intl_Simon_Boliv sustentable de los pueblos indígenas, dentro de una ar/SVMI.htm). visión de etnodesarrollo, fortalecer la capacidad de gestión comunitaria e impulsar el proceso integral de El ocumo chino es conocido por ser un rubro los pueblos indígenas para garantizar el disfrute agrícola tradicional en la región deltana, efectivo de sus derechos sociales (salud, educación, específicamente de las comunidades indígenas quienes vivienda, agua y saneamiento), económicos, culturales ancestralmente han practicado esta actividad, siendo y políticos (www.misionguaicaipuro.gov.ve/). fundamental en su dieta diaria y parte de su idiosincrasia, en especial en el bajo delta del municipio En estas zonas hay una agricultura migratoria Antonio Díaz. Por tal motivo, en vista de la creciente practicada tanto por los pequeños agricultores como importancia del rubro, de las pocas investigaciones por las comunidades indígenas; por ello es difícil sobre su descripción, producción y por su poco realizar muestreos sistemáticos que permitan impacto ecológico, en el presente trabajo se caracterizó determinar con exactitud la superficie cosechada. No social y agronómicamente el sistema de producción de aparecen, por tanto, en las estadísticas agropecuarias ocumo chino en la zona referida, en vista de ser la que cultivos de importancia para las comunidades tradicionalmente se ha destacado en la producción de indígenas o locales como pijiguao (Bactris gassipaes), este cultivo. copoazu (Theobroma grandiflorum), túpiro (Solanum sp.), temare (Pouteria caimito), guama (Inga sp), ají

Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008 99 Viloria y Córdoba. Sistema de producción de ocumo chino en el estado Delta Amacuro, Venezuela MATERIALES Y MÉTODOS suelos orgánicos o turbas, con características resaltantes como: constituidos por materia orgánica, El presente trabajo se llevó a cabo en la friables de baja densidad, que varían de grado de parroquia Manuel Renaud, municipio Antonio Díaz del alteración o composición, desde estructuras visibles de estado Delta Amacuro (Figura 1) en las localidades de hojas, tallos hasta materiales amorfos, es decir Bonoina, Araguabisi, Nabasanuka, Juanakasi, completamente humidificados. Se reportan bajos Koboina, Siaguani, Janokojoburo, Janaida, Tobejana, contenidos de fósforo y aluminio, valores medios de Otuida, Jubasujuro, Amujutanoko, Domujana, potasio y calcio y altos en magnesio, con un pH ácido Barakaro, todas ellas caseríos típicamente indígenas. en todo el perfil del suelo. La temperatura media anual El área de estudio geográficamente está ubicada al es de 26º C, siendo la máxima de 31º C y la mínima sureste del estado Delta Amacuro, entre las de 20,6º C (MARNR, 1991). coordenadas 09°25’12’’ y 09°31’24’’ Latitud Norte 61°00’42’’ y 60°57’18’’ Longitud Oeste, Se selecciona esta parroquia por ser la que aproximadamente. Los suelos presentan aspectos de mayor volumen de arrime de ocumo chino ofrece al mercado local, por tener mayor arraigo del cultivo. De hecho, de acuerdo con el proyecto “Establecimiento de centro de acopio y procesamiento de ocumo chino en el estado Delta Amacuro” (2005), esta central de acopio se instalaría en la comunidad de Nabasanuka, Parroquia Manuel Renaud, por ubicarse equidistante del resto de las comunidades productoras.

El tipo de investigación es de campo y el nivel de la investigación es descriptivo (Arias, 1999). Los productores fueron ubicados a través de la dirección de Transporte de la Gobernación del estado Delta Amacuro y el Fondo de Desarrollo Agrícola del estado Delta Amacuro (FONDAGROIN). Los datos se recogieron a través de la observación directa y con la aplicación de una encuesta de tipo personal a los productores de ocumo chino durante el periodo Enero- julio 2006. La información obtenida se clasificó en dos aspectos: Aspecto Social y Aspecto Agronómico. Según FONDAGROIN, el número de productores de ocumo chino registrados es de 247 en la parroquia Manuel Renaud. Se realizó un muestreo aleatorio simple con una probabilidad de ocurrencia del suceso de 95% (Steel y Torrie, 1988), la muestra a encuestar resultó de 56 productores (22,67% de la población). Las encuestas fueron aplicadas al azar. Los datos obtenidos fueron tabulados y analizados mediante frecuencias absolutas y relativas. Sobre la base de los análisis de los resultados, se realizaron las discusiones y conclusiones.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

I. Aspectos Sociales

Ubicación de las parcelas de siembra Figura 1. Ubicación de la Parroquia Manuel Renaud en el Municipio Antonio Díaz del estado Delta En todas las comunidades indígenas de la Amacuro parroquia se cultiva ocumo chino, y las parcelas se

100 Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008 Viloria y Córdoba. Sistema de producción de ocumo chino en el estado Delta Amacuro, Venezuela ubican aledañas al lugar de habitación de los Estado civil productores (Cuadro 1). El caserío Bonoina alberga la mayoría (26,78%) de los productores de ocumo chino, El 66,07% de los productores encuestados por tener esta zona mayor tradición en el cultivo; manifiesta tener pareja (Casados/Concubinos) hecho seguida por Dijarukabanoko con 14% y Nabasanuka que incide en la estabilidad emocional y personal del con 10,70%, a pesar de ser esta última la de mayor conjunto familiar (Cuadro 3). Situación similar a la superficie y con mayor número de pobladores, reportada en el municipio Bolívar del estado Monagas probablemente porque muchos de los pobladores en por Padrón (2004), en la cual el mayor porcentaje de Nabasanuka se dedican a la pesca y al comercio y no los productores manifestaron estar casado (45%) o en solo a la siembra de ocumo chino. concubinato (30%). Igualmente, Viloria (2004) señala que en el sistema de producción de ocumo blanco el Edad de los productores 44.44 % de los productores encuestados está casado y el 22.20% mantiene relaciones de concubinato. La mayor proporción de los productores tienen edades comprendidas entre 20 y 50 años Condición de alfabetismo (Cuadro 2), por tanto son personas de edad económicamente productiva, condición favorable al La condición de alfabetismo de los productores momento de aplicar un plan de extensión que motive la se enfocó en el hecho de constatar si el encuestado organización y manejo racional de los recursos durante sabe leer o no (Cuadro 4). El 85,71% sabe leer y la producción del cultivo. Esto resultaría una fortaleza escribir, manifiestan haber cursado y desertado en caso de ejecutarse el proyecto de establecimiento de diferentes niveles de educación primaria; esto contrasta la planta procesadora de harina de ocumo chino, ya con lo señalado por Padrón (2004) para el municipio que permitiría la capacitación de los productores. Bolívar del estado Monagas donde el porcentaje de Padrón (2004), reporta una situación similar en el analfabetismo representaba el 40%, lo cual llama municipio Bolívar del estado Monagas, en donde el significativamente la atención, debido a que las mayor porcentaje de los productores de ocumo chino condiciones de las poblaciones del municipio Renaud tiene edades comprendidas entre 30 y 40 años. Cuadro 2. Distribución de los productores de ocumo chino (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio Díaz del estado Delta Amacuro según la edad Cuadro 1. Distribución de los productores de ocumo durante el ciclo 2006. chino (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio Díaz del estado Delta Amacuro, Edad Frecuencia según la ubicación de la parcela de siembra (Años) Absoluta Relativa (%) durante el ciclo 2006. 20 – 30 11 19,64

31 – 40 26 46,43 Ubicación de Frecuencia 41 – 50 9 16,07 la parcela Absoluta Relativa (%) 51 – 60 9 16,07 Bonoina 15 26,78 > 60 1 1,79 Araguabisi 3 5,36 Total 56 100,00 Siaguani 1 1,79 Janaida 1 1,79 Nabasanuka 6 10,70 Janokojoburo 1 1,79 Cuadro 3. Distribución de los productores de ocumo chino Tobejana 1 1,79 (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio Juanakasi 2 3,57 Díaz del estado Delta Amacuro según su estado civil, durante el ciclo 2006. Dijarukabanoko 8 14,28 Otuida 1 1,79 Frecuencia Jubasujuro 1 1,79 Estado Civil Absoluta Relativa (%) Domujana 4 7,14 Soltero 19 33,93 Barakaro 7 12,5 Casado/Concubinato 37 66,07 Koboina 4 7,14 Total 56 100.00 Amujutanoko 1 1,79

Total 56 100,0

Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008 101 Viloria y Córdoba. Sistema de producción de ocumo chino en el estado Delta Amacuro, Venezuela (Delta Amacuro) dificulta las actividades educativas y Actividades alternas: sin embargo, el analfabetismo es menor. La mayoría de los productores (67,86%) Carga familiar manifiesta no dedicarse a actividades alternas dadas las condiciones de poca oferta de trabajo por lo que viven En el Cuadro 5 se puede observar que el 48,21 de una economía de subsistencia (Cuadro 6). En % de los productores encuestados presenta una carga cuanto a las actividades del sector primario, en familiar entre 1 y 3 personas, siendo esta situación términos generales, la agricultura tiene un desarrollo atípica en los sectores rurales venezolanos, donde la incipiente, sus rubros más importantes son arroz, maíz, familia generalmente está constituida por un mayor cacao, yuca, ocumo, plátano y piña. Se destaca la número de integrantes. producción de palmito, principalmente para la exportación (http://www.a-venezuela.com /estados/ Participación familiar: deltaamacuro/ economia.shtml).

La totalidad de los productores (hombres) Tipo de vivienda manifiesta la participación de los miembros de la familia (generalmente los hijos, pero también El tipo de vivienda está determinada por las participan las mujeres) lo cual destaca la importancia condiciones suigeneris del hábitat donde se de la integración familiar en el proceso productivo. Su desenvuelve la etnia indígena. Viven en palafitos participación se lleva a cabo en las diferentes labores (viviendas construidas sobre una plataforma soportada inherentes al manejo del cultivo. Los productores sobre postes de madera y techos de palmas) ubicados encuestados manifiestan sembrar de manera tradicional el ocumo chino, dado que para ellos es el alimento Cuadro 5. Distribución de los productores de ocumo chino cotidiano, pero que difícilmente pueden depender de la (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio venta del producto para satisfacer necesidades básicas, Díaz del estado Delta Amacuro durante el ciclo por lo que la posibilidad de un mercado seguro al 2006 según el número de miembros de la representar materia prima para la operación de la familia que dependen de él. planta procesadora y la posibilidad de darle un valor agregado al producto refuerza la posibilidad de Número de miembros Frecuencia aumentar las áreas de siembra de manera paulatina que de la familia que le permitan involucrar al resto de la familia y obtener dependen Absoluta Relativa (%) mejoras económicas. Para el municipio Bolívar del del productor estado Monagas, Padrón (2004) señala que sólo el 50% 0 7 12,5 afirmó contar con participación familiar dado que el otro 50% lo representa gente joven que se dedica a 1 - 3 27 48,21 otras actividades, lo cual no ocurre en el municipio 4 - 7 19 33,93 Antonio Díaz dadas las condiciones de poca oferta de trabajo en otras actividades distintas a las que realizan > 8 1 5,36 en la agricultura de subsistencia. Total 56 100,00

Cuadro 4. Distribución de los productores de ocumo chino

(Colocasia esculenta) en el municipio Cuadro 6. Distribución de los productores de ocumo chino Antonio Díaz del estado Delta Amacuro (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio según su estado de alfabetismo, durante el Díaz del estado Delta Amacuro durante el ciclo ciclo 2006. 2006 según actividades alternas realizadas.

Sabe leer Frecuencia Realiza Frecuencia y escribir Absoluta Relativa (%) actividad alterna Absoluta Relativa (%) Si 48 85,71 Si 18 32,14 No 8 14,29 No 38 67,86 Total 56 100,00 Total 56 100,00

102 Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008 Viloria y Córdoba. Sistema de producción de ocumo chino en el estado Delta Amacuro, Venezuela en los márgenes o riberas de los diferentes caños que sostienen que las mejores distancias de siembra para comprenden la geografía deltana. Es común observar ocumo chino son 1 m x 1 m y 0,80 m x 1 m. Sin sembradíos de ocumo chino debajo de los palafitos. embargo, Castilloa y Castillo (2004), refieren que la Este tipo de vivienda no constituye, para ellos, ninguna densidad de plantación en Venezuela puede variar limitante para desarrollar sus actividades agrícolas. entre 17.857 plantas/ha (0,80m x 0,70m) y 25.000 plantas/ha (0,80m x 0,50m). Tenencia de la tierra: Época de siembra: Las tierras ocupadas por los productores de la zona son baldías, sin embargo, recientemente a nivel El 100% de los productores siembra en dos nacional se han promulgado leyes (Ley de Hábitat y épocas durante el año. Los meses seleccionados para la Tierras, 2001) que propenden dar a las comunidades siembra son: septiembre - noviembre y enero – marzo. indígenas la titularidad de las tierras. Al respecto, el M.A.R.N.R (1982) cita que en la zona la siembra del ocumo chino se realiza dos veces al año, II. Aspectos Agronómicos en abril después de talar y quemar durante los meses de febrero y marzo. La segunda siembra anual se Superficie sembrada: ejecuta en el mes de agosto.-septiembre, esto en concordancia con lo que efectivamente ocurre la De acuerdo con el Cuadro 7, el 92,85 % de los parroquia evaluada. productores siembran una superficie entre 0,1 y 0,5 ha, lo cual está relacionado con las condiciones de Forma de adquisición de las semillas: inundabilidad de los terrenos en la zona que limita la superficie a sembrar. Los agricultores seleccionan La totalidad de los productores manifiesta márgenes de los caños que constantemente se ven haber obtenido las semillas de cultivos anteriores y de afectadas por las mareas. vecinos. No enfrentan mayores dificultades por cuanto es un cultivo bastante generalizado en la zona. El Distancias de siembra: material de propagación utilizado por los productores de la zona son los hijos o hijuelos que brotan del La mayoría de los productores encuestados cormo principal o macolla madre, los cuales son manifiesta utilizar distancia entre hileras y entre dejados en el terreno luego de la cosecha en espera del plantas entre 0,5 y 1 metro (Cuadro 8), en la mayoría nuevo ciclo de siembra. Esto se asemeja a la situación de los casos estas distancias están determinadas por las reportada en el municipio Bolívar del estado Monagas condiciones del terreno y la presencia o no de en donde la mayoría siembra su propia semilla. Sin obstáculos tales como raíces de plantas, pantanos, embargo, en ocasiones estos últimos traen semilla del árboles muy altos, entre otros. Blohm (1992), Carvajal estado Sucre (Carvajal, 1981 y Viloria et al, 2004), (1981) y Viloria et al (2004) reportan para este cultivo debido a una mayor superficie disponible para la en el estado Monagas la distancia de 1 m x 1 m como siembra. la más frecuente. Igualmente, Montaldo (1991), Cuadro 8. Distribución de los productores de ocumo chino (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio Cuadro 7. Distribución de los productores de ocumo chino Díaz del estado Delta Amacuro durante el ciclo (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio 2006 según la distancia de siembra utilizada. Díaz del estado Delta Amacuro durante el ciclo 2006 según la superficie de siembra. Frecuencia Distancia de siembra Frecuencia (m) Absoluta Relativa (%) Superficie sembrada (ha) Absoluta Relativa (%) < 0,5 16 28.57 0,1 – 0,5 52 92.85 0,5 - 1 34 60.71 0,6 - 1 3 5.36 > 2 6 10.71 2 1 1.79 Total 56 100.00 Total 56 100.00

Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008 103 Viloria y Córdoba. Sistema de producción de ocumo chino en el estado Delta Amacuro, Venezuela Control de malezas Fertilización:

La totalidad de los productores realiza el La totalidad de los productores encuestados control manual, utilizando como herramienta el manifiesta no aplicar fertilizante. Esto resulta machete y/o la escardilla a los tres meses de ventajoso desde el punto de vista ecológico porque no establecido el cultivo y antes de la cosecha. En el hay fuente química de contaminación de aguas y municipio Bolívar del estado Monagas, Viloria et al suelos. (2004) refieren que 65 % de los productores utilizó la combinación del control químico y el control manual; Cosecha 25 % de los productores utilizó sólo control manual y el 10 % utilizó control químico. Sin embargo, Blohm Según M.A.R.N.R (1982), en el estado Delta (1992) señala que todos los agricultores de la región Amacuro se cosecha el ocumo chino nueve meses bajo estudio realizaron control en forma manual después de cada siembra. La técnica utilizada se basa utilizando como herramientas el machete y la solamente en escardilla y machete. En concordancia escardilla. con esto, la totalidad de los productores encuestados en este estudio realiza la cosecha a partir del noveno mes, Insectos plaga y enfermedades pudiendo extenderse hasta los 12 meses. A diferencia de los productores del Municipio Bolívar en el estado No existe evidencia de insectos que afecten la Monagas que siembran de forma escalonada, producción ni problemas fitosanitarios. En cuanto a realizando varias cosechas en un mismo terreno, enfermedades el 95% afirma no haber detectado la aprovechando así el espacio físico y generando presencia de enfermedades, mientras que 5% menciona ingresos durante varios meses (Viloria et al, 2004), en un amarillamiento en las hojas de las plantas que Delta Amacuro la siembra se concentra en dos épocas relacionan con la pudrición de las raíces cuando del año, por tanto la cosecha se realiza en dos lapsos, permanecen anegadas por un tiempo prolongado siendo estos extendidos desde el noveno al doceavo (Cuadro 9). No obstante, no hay estudios mes de siembra. La cantidad de ocumo a cosechar fitopatológicos que vinculen esta sintomatología con (volumen de cosecha) está determinada directamente enfermedad alguna, pudiendo deberse a exceso de por el precio y la demanda del producto en el mercado. humedad. Al respecto, (Mantilla et al, 2004)) señala que en el cultivo de ocumo chino debe drenarse el Rendimiento: exceso de agua del terreno a partir del cuarto mes, para evitar daños, generalmente ocasionados por la entrada El 66, 07 % de los productores obtuvo un de agua salada en épocas de marea alta. Los hongos rendimiento de 20.000 a más de 30.000 Kg/ha (Cuadro (Phytophtora colocasia y P. palmivora) pueden causar 10). Viloria (2004) señalan un rendimiento pudrición blanda de la raíz y se pueden controlar con comprendido entre 10.000 a 30.000 Kg/ha en el aplicaciones de materia orgánica para evitar que el suelo se compacte y aplicaciones de biopreparados de Cuadro 10. Distribución de los productores de ocumo ortiga (Manual Agropecuario, 2004). chino (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio Díaz del estado Delta Amacuro durante el ciclo 2006 según el rendimiento en kg/ha. Cuadro 9. Distribución de los productores de ocumo chino (Colocasia esculenta) en el municipio Antonio Díaz del estado Delta Amacuro durante el ciclo Rendimiento Frecuencia 2006 según la presencia o no de enfermedades. (kg/ha) Absoluta Relativa (%)

Frecuencia 0 a 10.000 8 14,29 Enfermedades Absoluta Relativa (%) 10001 a 20.001 11 19,64 Si 53 95,00 20.001 a 30.000 14 25,00 no 3 5,00 > 30.000 23 41,07 Total 56 100,00 Total 56 100,00

104 Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008 Viloria y Córdoba. Sistema de producción de ocumo chino en el estado Delta Amacuro, Venezuela municipio Bolívar del estado Monagas. Fedeagro lo cual se podría considerar al cultivo de bajo impacto (2007) señala, para el año 2005, el rubro de ocumo, ambiental y alto rendimiento. pero esté se refiere a ocumo blanco (Xanthosoma sagittifolium), con un rendimiento promedio nacional LITERATURA CITADA de 11.072 kg/ha. Al respecto, Viloria (2004) refiere que en el municipio Bolívar del estado Monagas, el Arias, F. 1999. El proyecto de investigación: Guía para ocumo chino resultó más rendidor que el ocumo su elaboración. Episteme. Caracas, Venezuela. blanco en la población estudiada. El 94.45 por ciento de los productores de ocumo blanco obtuvo un Blohm, W. 1992. Estado Actual y Perspectivas de la rendimiento no mayor a 15.000 Kg/ha, mientras que en Producción y Comercialización del Ocumo Chino el 50 por ciento de los productores de ocumo chino el (Colocasia esculenta Schott) y de Ocumo rendimiento osciló entre 20.001 y 35.000 Kg/ha, lo Blanco (Xanthosoma sagittifolium Schott), con cual se ubica por encima del promedio regional para fines de establecer un centro de acopio en el esa época (15.000 kg/ha) (MAT, 2004). Municipio Bolívar del Estado Monagas. Tesis de Grado. UDO. Escuela de Ingeniería Agronómica. De acuerdo con los resultados, el cultivo de Monagas-Venezuela. ocumo chino en la población estudiada corresponde al sistema de producción tipo conuco, siendo las labores Carvajal, L. 1981. Situación Agro-económica del eminentemente manuales y sin uso de productos cultivo de Ocumo Blanco (Xanthosoma químicos. Esto podría considerarse una ventaja desde sagittifolium Schott.) y Ocumo Chino (Colocasia el punto de vista del poco impacto contaminante del esculenta Schott) en el Distrito Bolívar del Estado cultivo, sin que ello perjudique el rendimiento, el cual Monagas. Tesis de Grado. UDO. Escuela de está por encima del promedio nacional, y bien podría Ingeniería Agronómica. Monagas-Venezuela. aumentar manejando factores como la densidad de siembra, por ejemplo. En el ámbito social, el cultivo Castilloa, J. y M. Castillo. 2004. Labores básicas para representa un modo de subsistencia, que forma parte la producción de ocumos (Xanthosoma sp. y del entorno de la vivienda y de la familia, utilizado Colocasia sp) y notas sobre su comercialización en para consumo interno y para la venta, sin que ello Venezuela. In: Las aráceas comestibles: Ocumo y signifique que actualmente sea su principal fuente de Taro. Compiladores: Montaldo, A; Mantilla, J.; ingreso. Zambrano, C. y Zárraga, P. Ediciones OPSU. Venezuela. p 73-89. CONCLUSIONES Corporación Venezolana de Guayana (CVG). 1995. La totalidad de la población encuestada mantiene Vicepresidencia Corporativa de Promoción el cultivo de ocumo chino en parcelas alrededor de su Industrial. El estado Delta Amacuro hacia su sitio de habitación, considerando al mismo como parte reactivación Económica. Taller-Seminario. fundamental de su sustento diario, donde participan los Tucupita, Delta Amacuro, Venezuela. 246 p. miembros de la familia, lo cual acentúa la importancia social del rubro en vista de que arraiga la familia al Confederación Nacional de Asociaciones de ambiente rural. Paralelamente, más del 80% de los Productores Agropecuarios (FEDEAGRO). 2007. productores sabe leer y escribir y es menor de 50 años On line. Disponible en: http://www.fedeagro.org/ representando esto una fortaleza en cuanto a la produccion/Rubros.asp. Fecha de consulta 25 de capacitación de los mismos en caso de planes para enero de 2007. extender la superficie de siembra del cultivo. Fondo para el Desarrollo Agrícola, Pecuario e Las condiciones agroecológicas favorecen el Industrial del Estado Delta Amacuro desarrollo del cultivo, sin embargo la superficie por (FONDAGROIN). 2005. Informe preliminar del productor oscila entre 0,1 y 0,5 ha, mayoritariamente. proyecto: Establecimiento de un centro de acopio y Las labores agronómicas son manuales o con planta de procesamiento de harina de ocumo chino herramientas rudimentarias y tradicionales y no en el municipio Antonio Díaz, estado Delta utilizan agroquímicos que podrían contaminar aguas y Amacuro, Venezuela. suelos, y a pesar de esto, el rendimiento es satisfactorio, superando inclusive los 20 000 kg/ha, por

Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008 105 Viloria y Córdoba. Sistema de producción de ocumo chino en el estado Delta Amacuro, Venezuela Ley de Demarcación y Garantía del Hábitat y Tierras Padrón, J. 2004. Producción y Comercialización del de los Pueblos Indígenas. Gaceta Oficial Nº 37.118 ocumo chino (Colocasia esculenta (L) Schott) con de la República Bolivariana de Venezuela, 12 de financiamiento de FONCRAMO en el municipio Enero 2001. Bolívar del estado Monagas, ciclo 2001 – 2002. Tesis de Grado. UDO. Escuela de Ingeniería Mantilla, J.; J. Montilla, A. Montaldo y H. Viloria. Agronómica. Monagas-Venezuela. 2004. Cultivo de ocumo chino (Taro) (Colocasia esculenta) en el Oriente de Venezuela. Caso Pérez, D.; M. Gutiérrez, E. Mazzani, T. Barreto, V. estuario Caño San Juan. In: Las aráceas Segovia y C. Marín. 1998. Recursos fitogenéticos comestibles: Ocumo y Taro. Compiladores: de Venezuela. Centro Nacional de Investigaciones Montaldo, A; Mantilla, J.; Zambrano, C. y Zárraga, Agropecuarias (CENIAP)-Fondo Nacional de P. Ediciones OPSU. Venezuela. p 229-240. Investigaciones Agropecuarias (FONAIAP), Maracay, Venezuela. 93 p. Manual Agropecuario. 2004. Biblioteca del Campo. Quebecor World Bogotá, C.A. Colombia. p. Steel, R. G. D. y J. H. Torrie. 1998. Bioestadística. 1093 Principios y procedimientos. 2da Edición. Mc. Graw-Hill, México. Ministerio de Agricultura y Tierra (MAT). 2004. Memoria y cuenta. Maturín, estado Monagas, Viloria, H. 2004. Estudio comparativo de los sistemas Venezuela. de producción de ocumo blanco (Xanthosoma sagittifolium Schott) y ocumo chino (Colocasia Ministerio del Ambiente y de los Recursos Renovables esculenta Schott.) con financiamiento de Foncramo (MARNR). 1982. Estudio Preliminar Ordenación en el municipio Bolívar del estado Monagas. del Territorio Federal Delta Amacuro. Volumen 2. Trabajo de Ascenso a Categoría Agregado. Serie Informes Técnicos. Maturín, Monagas. Universidad de Oriente. Venezuela.

Ministerio del Ambiente y de los Recursos Viloria, H.; J. Padrón y N. Chaurán. 2004. Sistema de Renovables (MARNR). 1991. Proyecto de producción del ocumo chino (Colocasia esculenta reforestación en la comunidad indígena (L.) Schott) con financiamiento de FONCRAMO Janakojobaro, Parroquia manual Renaud, Municipio en el Municipio Bolívar del estado Monagas, ciclo Antonio Díaz, estado Delta Amacuro. 2001-2002. Revista UDO Agrícola 4 (1): 80-90. 2004. Montaldo, A. 1991. Cultivo de raíces y tubérculos tropicales. IICA, San José, Costa Rica. 405 p. http://www.a-venezuela.com/estados/deltaamacuro/ economia.shtml Montaldo, A. 2004. Historia y distribución geográfica. In: Las aráceas comestibles: Ocumo y Taro. http://www.misionguaicaipuro.gov.ve Compiladores: Montaldo, A; Mantilla, J.; Zambrano, C. y Zárraga, P. Ediciones OPSU. Venezuela. p 15-33.

106 Revista UDO Agrícola 8 (1): 98-106. 2008

Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela

Friability index of a savanna sandy loamy soil of Monagas state, Venezuela

Américo José HOSSNE GARCÍA

Escuela de Ingeniería agronómica, Núcleo Monagas, Universidad de Oriente, Campus Los Guaritos, Maturín, 6201-A. Estado Monagas, Venezuela. Apartado Postal 414. Email: [email protected]

Recibido: 21/10/2008 Fin de primer arbitraje: 12/12/2008 Primera revisión recibida: 15/12/2008 Aceptado: 30/12/2008

RESUMEN

La friabilidad y la tensión cortante son consideradas indicadores útiles de la calidad estructural de un suelo. Las labores que impliquen aperos agrícolas que se asen al suelo, así como el crecimiento radical presentan su acción más eficiente en un estado del suelo, con la mejor condición física mecánicas. Los objetivos específicos consistieron en obtener, para un suelo de sabana franco arenoso, el índice de friabilidad con base en los límites de consistencia y relacionarlo con la capacidad de campo, el índice de marchitez y la tensión cortante. Metodológicamente se utilizaron los procedimientos de laboratorio de Mecánica de Suelos: ASTM D427-61 para contracción, ASTM D424-59 para el plástico y ASTM 423-66 para el líquido a las profundidades de 0-15, 15-30, 30-45 y 45-60 cm. La capacidad de campo se determinó por el método de la cámara de presión. Las curvas de tensión cortantes con el uso del Triaxial. El análisis de regresión para interpretar la proporción de la variación entre los parámetros de las curvas de regresión. El análisis de varianza y la prueba de la diferencia mínima significativa. Entre los resultados: (a) se definió el estado friable del suelo, que se encontró entre el límite de contracción (5,04 %) y el límite plástico (13,63 %), el rectángulo de friabilidad se produjo entre 7,63 % y 9,52 %. La franja friable para el suelo estudiado produjo respectivamente un valor de 0,59 de la humedad correspondiente al límite plástico inferior (wWP), es decir 0,59*wWP, y de 0,736 con respecto al límite plástico inferior, es decir 0,736*wWP, (b) la tensión cortante para el índice friable produjo valores de fragmentación óptimos. Se concluyó que el índice de friabilidad se ubicó entre el índice de marchitez y la capacidad de campo, y que de acuerdo al estado pluviométrico del área, el contenido de humedad del suelo para que se encuentre en estado friable se podría lograr en los meses de junio, julio y agosto; y posiblemente, con las lluvias de norte, en los meses de octubre y noviembre.

Palabras Clave: Índice de marchitez, capacidad de campo, tensión cortante, límites de Atterberg.

ABSTRACT

Friability and sheer tension are considered useful indicators of the soil structural quality. The farming operations that imply agricultural tools that take hold to the soil, as well as the radical growth, presents its more efficient action in a soil state, with the best physical and mechanical conditions. The specific objectives consisted on obtaining, for a sandy loam savanna soil, the friability index with base in the consistency limits and to relate it with the field capacity, the withered index and the shear tension. Methodologically the procedures of laboratory of Soil Mechanics were used: ASTM D427-61 for contraction, ASTM D424-59 for the plastic and ASTM 423-66 for the liquid to the depths of 0-15, 15-30, 30-45 and 45-60 cm. The field capacity was determined by the method of the pressure chamber. The shear tension curves with the use of the Triaxial. The regression analysis to interpret the proportion of the variation among the parameters of the regression curves. The variance analysis and the significant minimum difference test. Among the results: (a) the soil friable state was defined to be found between the contraction limit (5.04%) and the plastic limit (13.63%), the friability rectangle took place between 7,63% and 9.52%. The studied soil friable zone produced a value of 0.59 of the humidity corresponding to the inferior plastic limit respectively (wWP), that is to say 0.59*wWP, and of 0,736 with regard to the inferior plastic limit, that is to say 0.736*wWP, (b) the sheer tension for the friable index produced optimal fragmentation values. On concluded that the friability index was located between the withered index and the field capacity, and that according to the climatic state of the area, the soil friable index could achieved in the months of June, July and August; and possibly, with the north rains, in the months of October and November.

Key words: Withered index, field capacity, sheering resistance, Atterberg limits.

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 107-117. 2008 107 Hossne García. Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela INTRODUCCIÓN con baja friabilidad tenderá a romperse en agregados de tamaño heterogéneo cuando se laboree. Un suelo La fragmentación del suelo es el objetivo infriable puede requerir mucha energía para la primario en la labranza para crear un ambiente labranza y producir una pobre cama de siembra, con favorable para los cultivos. Los suelos varían agregados de mayor tamaño y, de esta manera, alrededor del mundo desde aquéllos que exhiben una proveer condiciones indeseables para la germinación, naturaleza con cubrimiento vegetal a aquéllos de una la emergencia y el establecimiento de las plantas. naturaleza de endurecimiento. Estos extremos se han reportado existir en Australia y otros suelos tropicales La friabilidad fue redefinida como el (Venezuela) y subtropicales (Commegna et al., 2005). coeficiente de variación de la tensión cortante del La facilidad de preparar una capa cultivable favorable suelo; y la definición recientemente del IF, fue depende de las interacciones complejas entre el clima, descrita por una ecuación simple que tiene una suelo y el instrumento de labranza. El agua del suelo exactitud dentro del 2% por encima del rango de afecta su resistencia y propiedades de fragmentación, interés (Watts y Dexter, 1998; Commegna et al., y por eso la facilidad de preparar una capa cultivable 2005). Commegna et al., (2005) y Braunack et al., favorable. La administración de los procesos de la (1979) en sus resultados mostraron el mérito de medir labranza afecta la fragmentación y friabilidad la friabilidad para determinar el contenido óptima de indirectamente a través de los efectos en la formación humedad para la labranza. Munkholm, (2002) evaluó de estructura y estabilización, y directamente a través la fragmentación y friabilidad en el campo de la influencia de la labranza y el tráfico. Como fue cualitativamente y cuantitativamente utilizando una reportado por Karlen et al., (1990), la friabilidad alta prueba de caída libre para determinar la es una de las características más importantes que tiene fragmentación. Esta última fue utilizada por un acondicionamiento deseable. El término friabilidad Schjønning, el al., (2005). La fragmentación y la se ha discutido, definido y redefinido por científicos friabilidad de un suelo franco arenoso fueron durante décadas, por ejemplo: Christensen, 1930; evaluadas por Munkholm, (2002) en el laboratorio Bodman, 1949; Utomo y Dexter, 1981b. midiendo el esfuerzo cortante y la energía de la ruptura específica en los agregados, demostró que el El índice de friabilidad (IF) es el cambio en la efecto del contenido de humedad en el esfuerzo resistencia de los agregados con el tamaño de los cortante y la energía de la ruptura específica de mismos (Braunack et al., 1979). Representa la agregados, reveló una alta influencia y que la tendencia de una masa de suelo no confinada a macroporosidad tuvo correlación con la tensión romperse bajo una presión aplicada en un rango cortante y el índice de friabilidad. Schjønning, el al., particular de tamaños de fragmentos pequeños (2005) utilizaron una varilla torsional y caja (Utomo y Dexter, 1981a). De acuerdo a Macks, et al., horizontal de corte. Gill et al., (2004) encontraron un (1996) la friabilidad podría ser un indicador útil de la decrecimiento de la tensión cortante cuando la conveniencia de la condición estructural del suelo proporción de arena fina o gruesa aumentaba; y un para el establecimiento de los cultivos en la siembra incremento de la tensión cortante en tratamientos de directa. Los suelos con friabilidad baja parecen ser por lo menos 1:5 de arena:suelo fue difíciles en el establecimiento exitoso de la siembra significativamente menor en tratamientos mayores de directa. Son varios los métodos que, en principio, 1:10 arena:suelo. Este resultado soportó los permiten estimar el comportamiento de un suelo en encontrados por Mullins and Panayiotopoulus (1984) relación a su estructura, entre los que podemos citar en donde una mezcla insaturada de arena los límites de consistencia o de Atterberg, ensayos de fina:caolinita fue superior que la mezcla insaturada de corte, coeficiente de contracción lineal, friabilidad y arena gruesa:caolinita. Un parámetro físico (S) fue mullimiento (mellowing). Ensayos sobre la definido por Dexter, (2004), y Tormena, et al., resistencia mecánica del suelo, un indicador sensible (2008), igual a la inclinación de la curva de retensión del estado físico, muestran además, la importancia del del agua en su punto de inflexión. Esta curva se traza contenido de materia orgánica, de arcilla y su como el logaritmo neperiano del potencial de agua mineralogía en los respectivos módulos de ruptura. contra el contenido de agua gravimétrica. El valor de Un valor de IF alto indica que los agregados grandes S es indicativo de hasta qué punto la porosidad del tienen un valor del módulo de ruptura menor que los suelo se concentra en un rango estrecho de tamaños agregados pequeños y que, por lo tanto, se romperán del poro. En la mayoría de los suelos, los valores más en fragmentos pequeños más rápidamente. Un suelo grandes de S son consistentes con la presencia de

108 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 107-117. 2008 Hossne García. Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela buena micro estructura. Esteban et al., (2006) Dexter (1979), Utomo y Dexter (1981b), encontraron que el efecto de S sobre el crecimiento de Shanmuganathan y Oades (1982), Colleuille y la raíz mostró que este parámetro fue un indicador Braudeau (1996), Dexter y Bird (2001), Campos adecuado para evaluar el impacto de las prácticas (2002), De Toro y Arvidsson (2003), Müller et al., agrícolas sobre la calidad del suelo. Dexter y Bird (2003), Keller (2004) e Igwe y Okebalama (2006), (2001) también definieron un límite inferior seco y un evaluaron la friabilidad utilizando los límites de límite superior seco en la labranza que pueden ser consistencia y Eghball et al., (1993) el análisis fractal. calculados con parámetros de la curva de retensión de Los objetivos específicos en este trabajo consistieron agua. La diferencia entre el límite superior e inferior en determinar el índice de friabilidad de los suelos de de la labranza es el rango de contenido de agua en sabana del Estado Monagas a través de los límites de cual la labranza podría ser realizada consistencia y relacionarlo con la tensión cortante, satisfactoriamente. capacidad de campo, índice de marchites y el estado pluviométrico de la zona. Jansson y Karlberg, (2001) simularon el contenido de agua del suelo por medio de un MATERIALES Y MÉTODOS coeficiente del límite plástico superior. Se ha mostrado que el contenido de agua del suelo afecta El muestreo para el análisis experimental se fuertemente la fragmentación y la friabilidad. Aunque realizó en un suelo franco arenoso de sabana en el esto no fue sorprendente que su influencia en los Estado Monagas, situado a 147 msnm y coordenadas procesos de fragmentación y friabilidad no atrajo la geográficas de 9° 41´ 33´´ latitud norte y 63º 23’ de atención merecida. La importancia del contenido de longitud oeste; con una precipitación anual de 1127 humedad del suelo fue resaltada por Dexter (2002) mm y una temperatura media anual de 27,5 ºC. Bajo cuando definió el contenido de humedad óptimo para una vegetación típica de sabana: Chaparro (Curatella la labranza. Manifestó la necesidad de establecer el americana (Dilleniaceae), Merey (Anacardium rango de humedad para la labranza. Watts et al., occidentale), Paja Peluda (Trachypogon y Axonopas (1996) trabajando en suelos franco arcillosos, sp), Manteco (Byrsonima crassifolia Malpighiaceae, encontraron que los agregados recogidos después de Mastranto (Hyptis suaveolens Lamiaceae, Gramíneas, la labranza produjeron grandes cantidades de arcillas Ciperáceas, etc. El área de trabajo seleccionado del dispersas que los recogidos inmediatamente antes de suelo en estudio pertenece a un Ultisol de sabana del la labranza, las diferencias aumentaron con el grupo de los Oxic Paleustults familia de temperatura contenido de humedad, pero las diferencias no fueron Isohipertérmic. El Cuadro 1 muestra los componentes significativas por debajo del límite plástico. Watts y físicos del suelo estudiado. Estos suelos ocupan una Dexter, (1998) manifestaron que la conexión más extensa área agrícola venezolana y son utilizados en débil entre partículas de los agregados determinan la la explotación de muchos rubros, con labores de resistencia del suelo; que el índice de friabilidad encalado y fertilización, como maíz, sorgo, yuca y alcanza su valor óptimo en contenidos de humedad pastizales. alrededor del límite plástico inferior, que la perturbación (labranza) del suelo más allá del límite El muestreo estratificado se basó en el trabajo plástico reduce la friabilidad y que está positivamente realizado por Espinoza (1970), en el cual el estrato correlacionado con el contenido de materia orgánico. que corresponde a la Unidad Maturín está clasificado (Mulkholm, 2002; Cuevas et al., 2006). Ojeniyi y como un suelo con textura superficial franco arenosa,

Cuadro 1. Componentes físicos en porcentajes y diámetro de las partículas del suelo de sabana del Estado Monagas estudiado.

Componentes Edáficos (%) Profundidad Arcilla Arena muy Arena Arena muy Materia cm Arena Arena fina Limo (caolinita gruesa media fina orgánica ) 0 – 15 0,22 2,91 12,18 39,13 13,93 19,43 12,2 0,38 15 – 30 0,52 2,23 11,07 41,09 10,51 18,38 16,2 0,27 30 – 45 0,30 2,46 10,30 34,56 12,58 21,6 18,2 0,20 45 – 60 0,33 2,64 10,84 30,69 14,63 20,67 20,2 0,13 Diámetro mm 2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,002 < 0,002 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 107-117. 2008 109 Hossne García. Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela comprendida en una superficie aproximada de 55 ha. (1966) estableció que si un suelo compactado es Se perforaron 20 calicatas para la recolección de las labrado en condición seca, se producen terrones muestras. La recolección de las muestras y ubicación grandes o polvo fino dependiendo de la textura. Si de los pozos se realizó apoyado en el método de son labrados muy húmedos hay la formación de muestreo aleatorio simple. En cada uno de las áreas terrones. Tales suelos deben ser manipulados en el de muestreo se realizó un muestreo del horizonte contenido de humedad de la consistencia friable. Pla comprendido entre 0,00-0,15 m, 0,15-0,30 m, 0,30-45 (1978) en estudios de las propiedades físicas de los m, 0,45-0,60 m de profundidad tomando muestras al suelos de los llanos Centro Occidentales venezolanos, azar del mismo. Las muestras para cada horizonte estableció que el efecto compactante se logra cuando fueron conformadas en una sola muestra. Fue la humedad está en tensiones inferiores a 50 kPa, corregida como se muestra. valor que está por debajo del límite plástico.

Metodológicamente se utilizaron los La Figura 2 relaciona la tensión cortante a procedimientos de laboratorio de Mecánica de Suelos: diferentes presiones de cámara (0, 340, 512, 684, 856, ASTM D427-61 para el límite contracción, ASTM D424-59 para el límite plástico y ASTM 423-66 para el límite líquido a las profundidades de 0-15, 15-30, 30-45 y 45-60 cm. El índice de friabilidad se determinó con la diferencia entre el límite plástico y el límite de contracción. La capacidad de campo se determinó por el método de la cámara de presión. Las curvas de tensión cortantes con el uso del Triaxial. Se utilizó el análisis de regresión para interpretar la proporción de la variación entre los parámetros de las curvas de regresión. Desde el punto de vista de la significación, para determinar la diferencia entre las medias de los resultados se utilizó el análisis de varianza y la prueba de la mínima diferencia significativa (MDS) (p ≤ 0,05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La Figura 1 relaciona la friabilidad con el límite plástico y el límite de contracción. Se observa Figura 1. Índice de Friabilidad (IF) en función del límite que la friabilidad varió inversamente con respecto a la plástico (wP) y el límite de contracción volumétrico (wCV) de un suelo de sabana del contracción y directamente con la plasticidad, Estado Monagas, Venezuela. remarcándose más el efecto de la contracción. El valor más bajo del índice de friabilidad (7,627 %) ocurrió entre aproximadamente 5 y 6 % del límite de contracción en el horizonte 15-30 cm. Estas humedades se ubicaron entre el límite de contracción y el índice de marchitez, cuando acontecieron los mayores valores de la tensión cortante (Figura 2). El manejo de estos suelos requiere de humedades adecuadas; cuando están secos por debajo del índice de marchitez se desmenuzan produciendo nubes de polvo en las labores de rastreo, y cuando están muy húmedos en los alrededores del límite plástico producen adherencias y terrones. Al respecto, de Figura 2. Representación gráfica del índice friable (IF) en acuerdo a Keller (2004) para minimizar el número de función de la tensión cortante, () tensiones operaciones de labranza y por lo tanto la energía total normales (σ3) , capacidad de campo (CC), índice utilizada en un sistema de laboreo debería ser de marchitez (IM), límites de consistencia y el ejecutada en condiciones de humedad óptimas. Baver contenido de humedad de un suelo se sabana del Estado Monagas. 110 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 107-117. 2008 Hossne García. Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela 1028 y 1200 kN/m2 (kPa)) versus la humedad favorece la formación de terrones grandes y suelos gravimétrica expuesta bajo las diferentes etapas de las con contenido de agua superior al límite plástico son siguientes características físicas: límite de fácilmente deformados y compactados (De Toro y contracción, índice de marchitez, índice friable, Arvidsson, 2003). Faure (1981) determinó dos puntos capacidad de campo, límite plástico y límite líquido. en la curva densidad seca con respecto al contenido La franja friable para el suelo estudiado entre 7,63 % de humedad que correspondieron a los límites y 9,52 %, produjo respectivamente un valor de 0,59 líquidos y plásticos. Pareció que por debajo del límite de la humedad correspondiente al límite plástico plástico la compactación se alcanzó inferior (wWP), es decir de 0,59*wWP, y de 0,736 con independientemente del contenido de humedad, y la respecto al límite plástico inferior, es decir máxima densidad se logró en un punto cercano al 0,736*wWP. De acuerdo a la pluviometría en el área, límite líquido. Esto podría indicar que la friabilidad la friabilidad de este suelo se podría lograr en los del suelo no debe estar tan cercana al límite plástico. meses de junio, julio y agosto; y posiblemente con las Baber (1966) resumió que los efectos de lluvias de norte en los meses de octubre y noviembre. compactación observados en suelos hawaianos Mata (1992) estableció que la actividad de las arcillas pueden sucederse en cualquier tipo de suelo en donde definidas por la relación entre el índice plástico y el los suelos no deben ser labrados en condiciones de porcentaje de arcilla, guarda relación inversa con la humedad que no correspondan a la zona friable. Las capacidad de expansión y contracción del suelo. Ellos compactaciones máximas ocurren para los contenidos generalmente se asocian con suelos friables de buena de humedad cercanos al límite plástico bajo. Expuso infiltrabilidad, con arcillas de cargas variables tal es el que los efectos de compactación por tractores caso de muchos suelos llaneros donde las operaciones sucedieron para los contenidos de humedad cerca de de mecanización agrícola son más rápidamente la capacidad de campo, aunque las rastras de discos reanudadles después de una lluvia fuerte ofreciendo producen compactación cuando el suelo está seco. menos resistencia a los implementos, en comparación Esto último acaeció en el suelo estudiado. a suelos con arcillas de carga permanente.En el índice de marchites se produjeron los mayores valores para En el Cuadro 2 se observan siete ecuaciones la tensión cortante (). exponenciales de la tensión cortante en función de la humedad para cada presión de cámara obtenidas con La humedad requerida para la labranza SPSS para la mejor representación de los datos, todas corresponde a humedades por debajo del límite con un alto coeficiente de regresión y con alta plástico inferior, como sucedió en este estudio. significancia estadística tanto para la regresión como Ojeniyi y Dexter (1979) encontraron máxima para los coeficientes que corresponden a las curvas de producción de pequeños agregados cuando la la Figura 2. La columna de los valores de la tensión labranza era ejecutada a 0,9*wWP. De Toro y cortante calculada utilizando la humedad media (8,67 Arvidsson (2003) observaron un aumento de la %) correspondiente al índice de friabilidad (IF), proporción de pequeños agregados, disminuyendo el muestran una resistencia relativamente baja en contenido de humedad alrededor de 0,5*wWP durante referencia a los esfuerzos radiculares en su la preparación de camas para la siembra. Barzegar et crecimiento y también con respecto a los esfuerzos al., (2004) encontraron entre 0,70*wWP y 0,80*wWP. ejercidos por los aperos agrícolas que se asen al suelo. Utomo y Dexter (1981a) reportaron que la friabilidad fue un máximo para los contenidos de humedad Cuadro 2. Resultados del análisis de regresión de la tensión cercano al límite plástico. Kursar et al., (1995) cortante () para diferentes presiones de cámara mostraron que la friabilidad, la capacidad de soporte (3) versus la humedad gravimétrica. Valores de del suelo, el tráfico, y la labranza son mejores cuando  en función del índice de friabilidad. la humedad del suelo correspondía al índice de   friabilidad máxima para dos suelos franco arenosos Ecuaciones R2 3 IF kN/m2 kN/m2 para un potencial de 100 kPa por debajo del límite - 0,256 * w plástico; además reportaron que bajo estas  = 185,124 e 0,907 0 20,12 - 0,125 * w condiciones el riesgo de compactación es mayor para  = 649,312 e 0,930 340 219,68 - 0,121 * w los suelos francos de textura media. Arvidsson y  = 910,131 e 0,917 512 318,79 - 0,118 * w Gustafsson (2004) encontraron que el contenido de  = 1171,534 e 0,909 684 421,16 agua adecuado para las labores de labranza es cercano  = 1433,129 e - 0,117 * w 0,904 856 519,69 al límite plástico del suelo. La labor en un suelo seco  = 1694,851 e - 0,116 * w 0,901 1028 619,95  = 1956,637 e - 0,115 * w 0,898 1200 721,93 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 107-117. 2008 111 Hossne García. Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela Barber et al., (1989) usando la diferencia kN/m2 la elongación máxima se redujo a la mitad. Al entre los suelos con humedad dos días después de su respecto, Martino y Shaykewich (1994) establecieron humedecimiento y el límite plástico del mismo, que la resistencia de 2000 kN/m2 del suelo es crítica mostraron que los suelos con mayor propensión a la para la penetración radical y que es independiente de compactación son aquellos con un mayor contenido la textura; sin embargo, en la mayoría de los casos de limo y los menos vulnerables, aquellos bien con resistencias mayores de 2000 kN/m2, las raíces drenados con un contenido de limo más arcilla ≤ son capaces de crecer utilizando los canales bióticos, 18%. La resistencia de estos suelos a la compresión los espacios y las heterogeneidades de la estructura aumenta a un máximo en el rango plástico y luego del suelo. Toda esta revisión infiere que la humedad disminuye. Al respecto, el suelo estudiado tiene un del suelo promedio estudiado de 8,67 % de friabilidad porcentaje de limo parecido, pero la arcilla produce condiciones adecuadas para el suelo componente es del tipo caolinita que contribuye al estudiado. Al respecto, Godwin y Spoor (1977) en buen manejo. Hossne (2004) mostró que después de estudio sobre factores de suelo que influencian el los 2.343,2 kPa (1 kN/m2 = 1 kPa) de resistencia del trabajo diario, concluyeron que la dificultad en suelo el crecimiento radical es detenido con gran realizar labores de mecanización sobre los suelos, rapidez, para este valor el crecimiento radicular fue de depende de su capacidad para resistir las cargas un 20,78 %, y para 2500 kPa el crecimiento se aplicadas por el equipo tractor-apero; es decir, paralizó por completo. Se pudo observar que al depende del esfuerzo cortante. El esfuerzo cortante se aumentar la resistencia del suelo, también la tensión incrementa a medida que aumenta la densidad, y axial radical. En el rango de resistencia del suelo disminuye cuando aumenta el contenido de humedad, entre 700 kPa y 1700 kPa el crecimiento radical se desde el suelo seco a saturado y hasta el límite mantuvo aproximadamente en un 50 %. El inferior de plasticidad. crecimiento cayó rápidamente un 50 % hasta alrededor de los 500 kPa de resistencia edáfica; luego, El Cuadro 3 presenta el análisis de regresión se mantuvo aproximadamente constante hasta los para el índice de friabilidad versus el límite plástico, 1500 kPa, y a partir de allí el crecimiento cayó límite de contracción y la profundidad; produciendo rápidamente hasta la paralización, para una resistencia dependencia inversa con respecto a la profundidad y de 2500 kPa del suelo. Las curvas de la penetración la contracción, y directa con la plasticidad. Esto se radical y la tensión axial se cruzaron en un punto, observó en la Figura 1. La disminución con la para esta intersección se obtuvo un polinomio de profundidad podría ser debido a la disminución de la tercer grado, que al resolverlo produjo dos raíces materia orgánica. Se observa un ajuste exacto del IF = 2 complejas y una real igual a 23,432 10 kPa de f(wC, wP, PRO). El Cuadro 4 presenta el análisis de resistencia del suelo para el cual la penetración varianza para el límite plástico (wP) con una media de radical fue de 20,78 % y la tensión radical axial de 13,56 %, el límite de contracción (wC) con una media 2 20,78 10 kPa. Según Pfeffer (1893), compilado por de 4,89 % y el índice de friabilidad (IF) con una media Gill y Bolt (1955) y Misra et al., (1986), citado por de 8,67 % ajustada por la profundidad, todos con alta Martino y Shaykewich (1994) la presión máxima que probabilidad. El Cuadro 5 muestra la prueba de la una raíz puede ejercer está restringida alrededor de mínima diferencia significativa (MDS) (p ≤ 0,05), en 2 700 a 1300 kN/m en la dirección axial y de 400 a 600 donde se observa que el wP presentó su mayor valor 2 kN/m en la dirección radial. Zou et al., (2001) en sus en el horizonte 0-15 cm, el wC en los horizontes 0-15 conclusiones establecieron que al disminuir el y 15-30 cm y el IF en el horizonte 30-45. contenido de humedad del suelo tiene un mayor efecto en el aumento de la resistencia para los suelos Utomo y Dexter (1981a) establecieron que de textura fina que en los suelos de textura gruesa. para un contenido ligero de agua por encima del Esto es aplicable en estos suelos ya que el roce límite plástico, se espera que la compresión resulte de interpartículas o ángulo de fricción interno es el más la deformación plástica; esto no es aplicable a este influyente sobre la tensión cortante. Ellos suelo por su baja plasticidad. La desviación típica de concluyeron que la elongación radical decrece los resultados obtenidos del límite plástico en este exponencialmente con el aumento de la resistencia del estudio en función de las profundidades de muestreo suelo cuando el potencial mátrico se mantuvo fue de 0,1753, lo que indicó que para dos cifras constante y los poros aeríferos fueron mayores de significativas el límite plástico no presentó variación 0,20 m3 m-3, y que esta relación era independiente de al profundizar. la textura del suelo, y para una resistencia de 1300

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Cuando wC > wP nunca habrá contenido De Toro y Arvidsson, 2003). Esto también ha sido óptimo de humedad para la labranza. Muchos suelos asociado a la alta resistencia y friabilidad inadecuada arcillosos drenan lentamente y a menudo son muy del suelo. Los suelos de textura fina necesitan húmedos que el correspondiente al wP, al menos que períodos largos para el secado para pasar a friables. sean secados o las plantas lo hacen por transpiración Esto retarda las operaciones de campo (Hillel, 1991; (Yong y Warkentin, 1966; Dexter, 1988; Utomo y Latey, 1985; Ontario Ministry of Agricultura, 1997; Dexter, 1981b; Watts y Dexter, 1997; Imhoff et al., Da Silva et al., 1994; Unger y kaspar, 1994; Soehue, 2000; Utomo y Dexter, 1981a; Arvidsson et al., 2004; 1958). Esto no sucedería con el suelo estudiado.

Cuadro 3. Análisis de regresión lineal para el índice de friabilidad (IF) en función del límite plástico (wP) y límite de contracción (wC) para cuatro profundidades de un suelo de sabana del Estado Monagas.

Estadísticas de la regresión Coeficiente de correlación múltiple 1 Coeficiente de determinación R^2 1 R^2 ajustado 1 Error típico 1,52003E-13 Observaciones 168 Análisis de varianza Grados de Suma de Promedio de los Valor crítico Resultados F libertad cuadrados cuadrados de F Regresión 3 316,9772861 105,6590954 4,57302E+27 0,00 Residuos 164 3,7892E-24 2,31049E-26 Total 167 316,9772861 Fuentes Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Intercepción 1,86634E-12 1,74128E-13 10,71820852 1,19057E-20 Profundidad (PRO) -4,379E-15 7,31406E-16 -5,98706221 1,30648E-08

Límite plástico (wP) 1 1,12393E-14 8,89733E+13 0 Límite de contracción (wC) -1 1,3514E-14 -7,3997E+13 0

Cuadro 4. Análisis de varianza para el Límite Plástico (wP), Límite de Contracción (wC) y el índice de Friabilidad (IF) ajustada por la profundidad de un suelo de sabana del Estado Monagas.

Límite Plástico (wP) Fuente GL Suma de cuadrados Cuadrados medios F P Profundidad (PRO) 3 27,418 9,13933 9,57 0,0000 Error 164 156,576 0,95473 Media 13,562 CV 7,20 Límite de Contracción (wC) Profundidad (PRO) 3 35,774 11,9245 19,20 0,0000 Error 164 101,831 0,6209 Media 4,8932 CV 16,10 Friabilidad (IF) Profundidad (PRO) 3 77,084 25,6946 17,56 0,0000 Error 164 239,905 1,4628 Media 8,669 CV 13,95

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 107-117. 2008 113 Hossne García. Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela

Cuadro 5. Promedios para el Límite Plástico (wP), el Límite de contracción (wC) y el Índice de Friabilidad (IF) de un suelo de sabana del Estado Monagas.

Límite plástico † Límite de contracción † Índice de friabilidad † Horizontes Media Grupo Media Grupo Media Grupo 0-15 14,063 A 5,2453 A 8,8175 B 15-30 12,938 C 5,3110 A 7,6270 C 30-45 13,671 AB 4,1499 C 9,5210 A 45-60 13,577 B 4,8665 B 8,7104 B

† Prueba de la Mínima Diferencia Significativa (MDS) (p ≤ 0,05). Letras diferentes indican promedios (%) estadísticamente diferentes.

CONCLUSIONES Se recomienda el uso de los implementos agrícolas en un rango por debajo del límite plástico y La zona friable establecida para este suelo fue de la capacidad de campo. Si hay requerimientos aproximadamente entre 7,63 y 9,52 % de humedad tractivos, lastrar al tractor y usar implementos en para una media de 8,67 %; es la más adecuada para posición montados. No se deben labrar estos suelos las labores en especial de los aperos que se asen al con humedades menores del 7,6 % ni por encima del suelo y el crecimiento radical. Se produjo 9,55 % que facilitarían una estructura polvorienta, respectivamente un valor de 0,59 de la humedad poca penetrabilidad y compactación. correspondiente al límite plástico inferior (wWP), es decir 0,59*wWP, y de 0,736 con respecto al límite AGRADECIMIENTO plástico inferior, es decir 0,736*wWP. De acuerdo a la pluviometría en el área, en estos suelos la humedad El autor expresa su agradecimiento al friable se podría lograr en los meses de junio, julio y Consejo de Investigación de la Universidad de agosto; y posiblemente con las lluvias de norte en los Oriente de Venezuela por su soporte y financiamiento mese de octubre y noviembre. Esto infiere que el para esta investigación. tiempo oportuno de operación es muy estrecho, lo cual implicaría un uso de maquinarias con un ancho LITERATURA CITADA de cobertura conveniente y además un mayor número de equipos en concordancia con el área. Arvidsson, J. T. and K. Gustafsson. 2004. Specific draught for mouldboard plough, chisel plough and Al relacionar el índice de friabilidad con la disc harrow, at different water contents. Soil tensión cortante, las ecuaciones de la tensión cortante Tillage Research 79: 221-231. produjeron valores que no infringen el crecimiento radical y favorecen las condiciones para la labranza. Baber, L. D. 1966. Soil Physics. John Wiley. Third La tensión cortante, medida de la resistencia de un Edition. 487 p. suelo, es función exponencial inversamente -1 proporcional de la humedad (τ = f(IF) ). En el límite, Barber, R. G.; C. Herrera, and O. Díaz. 1989. cuando la humedad tiende a cero, la tención cortante Compaction status and compaction susceptibility alcanza su menor valor igual al coeficiente; esto of alluvial soils in Santa Cruz. Bolivia. Soil and indica que el índice de friabilidad podría ser una Tillage Research. 15: 153-167. condición adecuada de la fragmentación óptima del suelo. Barzegar, A. R.; A. M. Hashemi, S. J. Herbert and M. A. Asoodar. 2004. Interactive effects of tillage El índice friable para el suelo estudiado se system and soil water content on aggregate size ubicó entre el índice de marchitez y la capacidad de distribution for seedbed preparation in fluvisols in campo. Esto podría indicar que las humedades que southwest Iran. Soil and Tillage Research 78: 45- definen tanto el índice de marchitez como la 52. capacidad de campo no proporcionan fragmentación adecuada para su manejo y favorecerían la Braunack, M. V.; J. S. Hewitt, and A. Dexter. 1979. compactación. Brittle fracture of soil aggregates and the

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116 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 107-117. 2008 Hossne García. Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela Soil Science 33: 451-465. Watts, C. W. and A. R. Dexter. 1997. The influence of organic matter in reducing the destabilization of Soehue, W. 1958. Fundamentals of pressure soil by simulated tillage. Soil Tillage Res. 42: 253- distribution and soil compaction under tractor 275. tires. Agricultural Engineering 39: 276290. Watts, C. W. and A. R. Dexter. 1998. Soil friability: Tormena, C. A.; A. Pires da Silva, S. del C. Imhoff theory, measurement and the effects of and A. R. Dexter. 2008. Quantification of the soil management and organic carbon content. physical quality of a tropical oxisol using the S European Journal of Soil Science 49 (1): 73-84. index. Sci. Agric. (Piracicaba, Braz.) 65 (1): 56- 60. Watts, C. W.; A. R. Dexter and D. J. Longstaff. 1996. An assessment of the vulnerability of soil structure Unger, P. W. and T. C. Kaspar. 1994. Soil to destabilization during tillage. Part II. Field compaction and root growth: a review. Agronomy trials. Soil and Tillage Research 37 (2-3): 175-190. Journal 86: 759766. Yong, R. N. and B. P. Warkentin. 1966. Introduction Utomo, W. H. and A. R. Dexter, 1981a. Effect of to soil behavior. The MacMillan Co. New York. ageing on compression resistance and water stability of soil aggregates disturbed by tillage. Zou, C.; C. Penfold, R. Sand, R. K. Misra and I. Soil and Tillage Research 33: 127-137. Hudson. 2001. Effect of soil air-filled porosity, soil matrix potential and soil strength on primary Utomo, W. H. and A. R. Dexter1981b. Soil friability. root growth of radiata pine seedlings. Plant and J. Soil Sci. 32: 203-213. Soil 236: 105-115.

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 107-117. 2008 117

Obtención de un polvo de ají dulce (Capsicum chinense) producido mediante deshidratación por aire forzado

Production of sweet pepper (Capsicum chinense) powder using air-forced dehydration

Aimed GONZÁLEZ1, Aurora ESPINOZA ESTABA1, Adolfo Enrique CAÑIZARES CHACÍN 2 y Jesús Rafael MÉNDEZ NATERA3

1Programa de Tecnología de los Alimentos, Escuela de Zootecnia, Núcleo Monagas, Universidad de Oriente, Avenida Universidad, Campus Los Guaritos, Maturín, 6201, Venezuela, 2Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas del Estado Monagas (INIA). Laboratorio de Poscosecha y 3Departamento de Agronomía, Escuela de Ingenieria Agronómica, Núcleo Monagas. Universidad de Oriente. E-mails: [email protected] y [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 15/04/2008 Fin de primer arbitraje: 18/06/2008 Primera revisión recibida: 19/08/2008 Fin de segundo arbitraje: 27/09/2008 Segunda revisión recibida: 03/10/2008 Aceptado: 25/10/2008

RESUMEN

Una de las variables de proceso más importantes, en el secado por aire caliente, es la temperatura, influyendo no solo en el tiempo de secado sino que también en las reacciones de degradación de los componentes del alimento. En este trabajo se analizaron las condiciones de secado para el ají dulce. Un mismo lote de ajíes, cortados simétricamente, se secaron por aire caliente a tres temperaturas (50, 60 y 70 °C). Los resultados obtenidos indicaron que las temperaturas de secado de 60 y 70 °C permitieron obtener polvo mientras que a 50 °C no se logró por ser una temperatura muy baja de secado para este producto. Las muestras de ají tuvieron una pérdida de humedad de 90 y 91% a 60 y 70 °C, respectivamente, ambos tratamientos presentaron valores bajos de actividad de agua de 0,3599 a 60 °C y de 0,3484 a 70 °C. Se compararon las variables físico-químicas (aw, pH, color, granulometría) para los tratamientos en estudio, donde se observó diferencia significativa entre ellos (p ≤ 0,05) obteniéndose valores más bajos a 70 °C. En relación al color, ambos polvos presentaron variación en comparación con el ají fresco, dando como resultado productos de colores rojo oscuro y opacos. En cuanto a la granulometría, los polvos no presentaron uniformidad entre sus partículas, debido a que se obtuvieron partículas de diferentes diámetros. Se aplicaron pruebas sensoriales para los atributos de color, olor y sabor a los polvos de los dos tratamientos, donde los panelistas detectaron diferencias entre ellos, resultando mejor el polvo obtenido a 60 °C.

Palabras Clave: Capsicum chinense, ají dulce, deshidratación, temperatura

ABSTRACT

Temperature is one of the most important process variables in the hot air drying, which influence not only the drying time but also the degradation reactions of the food components. This paper analyzed the conditions for the drying of sweet pepper. A batch of sweet peppers, cut symmetrically, were dried by hot air at three temperatures (50, 60 and 70 °C). The results indicated that drying temperatures of 60 and 70 °C allow get powder while at 50 °C is not achieved because it is a very low temperature drying for this product. Samples of sweet pepper had a water loss from 90 to 91% at 60 and 70 °C, respectively, both treatments had low water activity of 0.3599 at 60 °C and 0.3484 at 70 °C. Physico-chemical variables (aw, pH, color, size) for the treatments under study were compared, where there were significant differences among treatments (p ≤ 0.05), lower values were obtained at 70 °C. In relation to color, both powders showed variation in staining compared with fresh sweet pepper, resulting in products of dark red and opaque colors. In terms of granulometry, the powders showed no uniformity among the particles, which were obtained from different particle diameters. Sensory tests were applied to the attributes of color, flavor and taste of the powders of the two treatments, where the panelists detected differences between them, resulting the better powder obtained at 60 ° C.

Key words: Capsicum chinense, sweet peper, dehydration, temperature

INTRODUCCIÓN y operaciones unitarias en la que los alimentos son transformados a su forma de comercialización La industria alimentaría tiene como objetivo intermedia o final. Los productos deshidratados, principal el prolongar la vida útil de los productos ofrecen variadas ventajas sobre los productos frescos, elaborados. De esta forma, se llevan a cabo procesos por ejemplo, reducción de masa, volumen y aumento

118 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008 González et al. Obtención de un polvo de ají dulce producido mediante deshidratación por aire forzado de la vida útil. Al tener una actividad de agua mucho el efecto de la temperatura sobre las características más baja que el producto fresco, se reduce el del producto obtenido. desarrollo de microorganismos y la actividad enzimática. MATERIALES Y METODOS

Durante el secado de las frutas y hortalizas se La presente investigación se llevó a cabo en produce una serie de cambios en sus componentes el laboratorio de Poscosecha del Instituto Nacional de originales, los cuales afectan en la calidad del Investigaciones Agrícola (INIA) ubicado en San producto final. Una de las variables más importantes, Agustín de la Pica, vía Laguna Grande, Estado en el secado por aire caliente, es la temperatura, Monagas y en el laboratorio de Análisis de alimentos, influyendo no sólo en el tiempo de secado sino en las del Programa de Tecnología de Alimentos de la reacciones degradativas que afectan las propiedades Universidad de Oriente Núcleo Monagas “Campus organolépticas y el valor nutricional de los mismos. los Guaritos” Municipio Maturín, Estado Monagas. Con tiempos de secado prolongados se obtienen Los frutos de ajíes dulces utilizados en el experimento productos de baja calidad por caramelización de procedían de cultivos de la zona de producción de azúcares, reacciones de Maillard, reacciones Caicara, Municipio Cedeño, Edo. Monagas enzimáticas, degradación de pigmentos y oxidaciones de ácidos (Potter y Hotchkiss, 1999). Fase 1. Determinación del tiempo de deshidratación de muestras de ají a El sabor, color, textura, aroma y propiedades de 50, 60 y 70 ºC. rehidratación, son los atributos de calidad más importantes en los alimentos deshidratados. La Se realizó un primer experimento para selección de las condiciones de secado apropiadas son determinar el tiempo requerido para que las muestras necesarias para minimizar el choque térmico, eliminar de ajíes mantuvieran un peso constante. Se utilizaron el resecado y mantener los componentes que 2 Kg. de ajíes frescos y cortados, los cuales se determinan la calidad del producto final (Barbosa colocaron en bandejas de aluminio (5 en total) con Canovas y Vega Mercado, 2000). 400 g de ají. Las muestras fueron sometidas a secado utilizando tres temperaturas 50, 60 y 70 º C en una La producción de ají dulce en Venezuela es de estufa de aire forzado WTC Binder serie BD/ED/FD, gran importancia, muy especialmente en la región la cual posee una velocidad de aire entre las bandejas Nororiental donde se le considera un elemento casi que varía con el producto oscilando normalmente esencial en la elaboración de las comidas, por su entre 1 y 10 m seg. -1, durante un período de tiempo, sabor particular y contenido de vitaminas B1, B2 y C; el necesario hasta que las muestras alcanzaron una su rendimiento se estima en 8000 Kg/ha (Gil, 1988). actividad de agua aw < 0,60. Se tomaron muestras El ají dulce es una hortaliza de amplio uso en el arte (tres ajíes) cada media hora durante las primeras culinario, debido a su fragancia y sabor típico lo cuatro horas y luego cada hora para determinarles hacen más preferido que el pimentón en la actividad de agua (aw). De igual manera para preparación casera de guisos, salsas y sopas. Además, determinar la pérdida de peso y la reducción de agua se usa en la preparación de salsas envasadas y disponible. El tiempo establecido para cada potencialmente es un producto que se puede tratamiento fue de 16 horas a 50° C, 13 horas a 60° C deshidratar y moler para aprovecharse como y 10 horas a 70° C. condimento. Este cultivo es de gran popularidad en el Oriente del país específicamente en los estados Fase 2. Deshidratación de muestras de ají Monagas, Sucre y en la Isla de Margarita. Sin embargo, existen épocas del año donde la oferta es Determinado el tiempo de deshidratación, se mayor que la demanda, lo que provoca una caída en procedió a deshidratar 2 kg. de ajíes frescos y los precios, y otras donde la demanda es mayor que la cortados de acuerdo al tamaño y dimensiones de 5-6 oferta. A fin evitar perdidas y en la busqueda de cm aproximadamente, los cuales debían estar sanos alternativas de conservación y mantener la oferta del con ausencia de daños causados por golpes, producto durante todo el año se utilizó el proceso de microorganismos e insectos. Las muestras fueron deshidratación en estufa de aire forzado para obtener deshidratadas a 50, 60 y 70º C durante 16, 13 y 10 un polvo de ají dulce (Capsicum chinense) y evaluar horas respectivamente, tiempo después del cual fueron retiradas de la estufa y colocadas en un

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008 119 González et al. Obtención de un polvo de ají dulce producido mediante deshidratación por aire forzado desecador, posteriormente se empacaron en bolsas de mediciones tanto en el ají fresco como al polvo de ají polietileno de baja densidad (bolsas ziploc) para su con la finalidad de observar la coloración inicial y almacenamiento y posterior molienda y análisis. final de las muestras.

Es importante resaltar que para el tratamiento Actividad de agua (aw) correspondiente a 50º C y 16 horas no se obtuvo polvo de ají debido a que las muestras no lograron un La actividad de agua de las muestras frescas y secado suficiente, es decir, permanecieron húmedas deshidratadas se determinó mediante un hidrómetro ya que requerían de tiempos muy prolongados para su eléctrico AQUALAB Decagón de la serie 3. secado. Granulometría Una vez deshidratadas las muestras de ajíes se realizó la molienda, la cual se llevo a cabo en un Para la determinación de granulometría se molino marca Wiley el cual trabaja a 1.200 utilizó el método propuesto por Alvarado y Aguilera revoluciones/ minutos con un tamiz 1 mm (2001) el cual mide la uniformidad de las partículas aproximadamente. del polvo de ají. Para ello se utilizó un set de cinco (5) tamices, colocando el más grueso en la parte superior Determinaciones analíticas y el más fino en la parte inferior; al final se colocó una bandeja que, recoge las partículas más finas. Se Humedad colocó la muestra en el tamiz más grueso (parte superior), se procedió a agitar manualmente el set de La determinación de humedad se realizó por tamices, cinco veces cada vez. Los tamices fueron el método de calentamiento directo en estufa previamente pesados ante de colocar las muestras y convencional de acuerdo a la metodología descrita después de la agitación. Se calculó el porcentaje de por la AOAC, 1990. El porcentaje de humedad en las muestra retenido en cada tamiz, los tamices utilizados muestras se calculo utilizando la siguiente fórmula: fueron el número 20, 40, 60, 80 y 100.

Pérdida de peso = Peso cápsula bandeja- Evaluación sensorial (Peso de la bandeja + muestra) La evaluación sensorial se realizó de la Pérdida de peso siguiente manera. % Humedad  x 100 Peso de la muestra Fase 1. Selección del panel Con los datos obtenidos se construyó la gráfica de humedad en función del tiempo. Se utilizó el análisis secuencial de Wald (Amerine et al. 1965), uno de los más usados, el cual pH permite mediante pruebas sucesivas rechazar un panelista, aceptarlo o continuar evaluándolo, hasta La determinación de pH se realizó usando la que sea aceptado o rechazado. metodología descrita por la norma COVENIN 1315- 79. Se determinó el pH con un potenciómetro 1.S01 Pruebas aplicadas para la selección del selecta, 2001 modelo Optic System, calibrado panel previamente con buffer estandarizado (4 y 7) apropiados para el análisis. Se realizaron pruebas de sensibilidad (vista, olfato y gusto) para conocer la capacidad Color discriminativa de cada panelista.

La determinación de color se realizó por el Prueba de sensibilidad a la vista sistema de CIELAB (1971) para lo cual se utilizó un colorímetro triestímulo COLOR TEE PCM/PSM; la Para la prueba de sensibilidad a la vista se les respuesta es procesada por el equipo a valores presentaron a los candidatos una serie de tubos que triestimulos a, b y L, coordenadas de claridad o contenían líquidos de diferentes colores (rojo, verde, brillantez (L) y cromaticidad(a). Se realizaron y amarillo) para el ordenamiento e identificación.

120 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008 González et al. Obtención de un polvo de ají dulce producido mediante deshidratación por aire forzado Prueba de sensibilidad al olfato Prueba de diferenciación

Consistió en presentarles a los participantes A cada panelista se le entregaron tres planillas varias muestras de olores diferentes para su de comparación de pares para evaluar y comparar en identificación. cuanto a los atributos color (intensidad de rojo), sabor (característico del ají fresco) y olor (característico del Prueba de la sensibilidad al gusto ají fresco). Una de las muestras era ají fresco y las otras dos (polvo de ají 60 y 70º C) codificadas con Se les presentaron a los participantes los números aleatorios de tres dígitos; se les solicitó que cuatro sabores básicos (dulce, salado, amargo y ácido) probarán, observarán dependiendo del caso, cada una para su detección. Posteriormente se seleccionaron 50 de las muestras y las compararán con el ají fresco e panelistas, los cuales fueron sometidos a un indicarán su respuesta calificando en una escala de 15 entrenamiento. puntos (1= menor, 15= mayor) la intensidad de los atributos a evaluar (Pedrero y Pangborn, 1997). Fase 2. Entrenamiento del panel Diseño Experimental La fase dos de la evaluación sensorial consistió en el entrenamiento del panel seleccionado, Fase 1 a través de pruebas de diferencia como la prueba de Duo-Trio y Triángulo. Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado teniendo como efectos Prueba de Duo-Trio fijos a las temperaturas aplicadas (60 y 70° C) y los distintos tiempos de secado con cinco repeticiones. A cada panelista se les entregaron tres Las observaciones fueron analizadas a través de un muestras, una de las cuales se identificó con la letra R análisis de varianza (ANAVA) (SAS, 1998). (paprika) y las otras dos fueron codificadas con números aleatorios de tres dígitos (polvo de ají), los Se utilizó el modelo lineal aditivo: panelistas debían identificar cual era la muestra diferente y emitir su juicio por escrito a través de una y = µ + αі + βі + εіј planilla de evaluación, donde el mayor número de los panelistas acertaron la prueba. La prueba se realizó Donde: por triplicado. y = Observaciones de las variables (actividad Prueba de Triángulo de agua y % de humedad)

A cada panelista se les entregaron tres µ = Media poblacional muestras, una de las muestras era diferente (paprika) βі = Efecto del tiempo de las otras dos, todas las muestras estaban αі = Efecto de la temperatura codificadas con números aleatorios de tres dígitos, los εіј= Error experimental panelistas tenían que identificar si existía diferencia sensorialmente perceptible entre dos muestras a la Las interacciones entre los efectos simples vez, de las cuales dos son iguales entre si y la otra fueron no significativas, por lo tanto se excluyeron diferente y emitir su juicio por escrito de una planilla del modelo lineal. de evaluación. La prueba se realizó por triplicado. Fase 2 Fase 3. Pruebas sensoriales orientadas al producto final Los resultados obtenidos para las variables evaluadas de aw, % de humedad, pH, granulometría, Se evaluaron las dos muestras de polvo de ají color fueron analizados mediante una prueba de resultantes de los diferentes tratamientos (60 y 70º C). medias de t. Se utilizaron pruebas orientadas al producto para evaluar las características color, sabor, olor. Para las observaciones obtenidas en la evaluación sensorial se analizaron mediante el

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008 121 González et al. Obtención de un polvo de ají dulce producido mediante deshidratación por aire forzado método estadístico no paramétrico de Kruskal Wallis enzimático es disminuido. Estos valores difieren de (SAS, 1998). los reportados por Álvarez et al (2007) quienes señalan valores de aw de 0,972 y 0,975 para ajíes RESULTADOS Y DISCUSIÓN rojos y amarillos deshidratados.

Fase 1. Determinaciòn de la actividad de agua Arthey (1992) reporta que un producto (Aw) en función del tiempo de muestras alimenticio al tener una actividad de agua (aw) mucho de ají deshidratadas a 60 y 70º C. más baja que el producto fresco se reduce el desarrollo de microorganismos y la actividad Los resultados del análisis de varianza para la enzimática, aumentando de esta manera su vida útil. actividad de agua (aw) en las muestras de ajíes deshidratadas por aire forzado a 60 y 70° C, mostró Contenido de humedad (%) en muestras de diferencias significativa entre los tratamientos (p ≤ ajíes deshidratadas a 60 y 70 ºC 0,05), lo que refleja el efecto de la temperatura sobre las muestras de ajíes procesadas en función del El análisis de varianza del porcentaje de tiempo. pérdida de humedad en las muestras de ají deshidratadas por aire forzado a dos temperaturas de En las Figuras 1 y 2 se muestran el descenso 60 y 70° C encontró diferencias significativa (P ≤ de la aw en las muestras de ajíes sometidas a dos 0,05) entre los tratamientos, lo que revela que hubo temperaturas de deshidratación (60 y 70 ° C) en efecto de la temperatura sobre el contenido de función del tiempo, los ajíes presentaron un humedad del ají en función del tiempo. comportamiento similar. Durante las primeras 4 horas de deshidratación ocurre un periodo de velocidad En las Figuras 3 y 4 se muestra la pérdida de constante, observándose un descenso de la aw, con un humedad en los ajíes sometidos a dos tratamientos valor aproximado de 0,9419 a 60°C y de 0,9501 a (60 y 70 ° C) durante 13 y 10 horas, respectivamente, 70°C. En el intervalo de secado entre 5 a 8 horas se observándose que la mayor pérdida de humedad se puede observar la disminución progresiva de la aw, obtuvo en los ajíes deshidratados a 70° C, durante las los valores varían entre 0.9 y 0.6 aproximadamente primeras 4 horas de secado se produce una reducción para ambos tratamientos, estos cambios ocurren en un importante del contenido de agua, la cual se eliminó periodo de velocidad decreciente. por flujo másico. En este período se ha eliminado el 50 % del agua que se encontraba en las muestras de Culminado el proceso de deshidratación de 13 ajíes. En intervalo de secado de 5 a 8 horas se horas a 60°C y de 10 horas a 70°C las muestras de observa una la disminución progresiva del contenido ajíes presentaron una aw de 0,3599 y 0,3484, de humedad, los valores varían entre 40 y 20% respectivamente. A esta aw, las muestras de ajíes se aproximadamente para ambos tratamientos, el agua consideran un producto de baja humedad, donde no que se encontraba en las muestras de ají estaba hay crecimiento bacteriano y el pardeamiento débilmente ligada, ya que la evacuación de la misma

Figura 1. Descenso de la aw de muestras de ají dulce Figura 2. Descenso de la aw de muestras de ají dulce (Capsicum chinense) deshidratadas a 60° C por (Capsicum chinense) deshidratadas a 70° C por un un tiempo de 13 horas. tiempo de 10 horas 122 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008 González et al. Obtención de un polvo de ají dulce producido mediante deshidratación por aire forzado era cada vez menor. Este período de velocidad coinciden con lo señalado por Potter y Hotchkiss decreciente continuó hasta que las muestras (1999). presentaron una pérdida de humedad de 90 % a 60° C en 13 horas y 91 % en 10 horas para 70° C. Porcentaje de humedad (% H) en polvos de ají obtenidos en los diferentes tratamientos Fase 2. La prueba de t para el porcentaje de humedad Variables físico-químicas (% H) en el polvo de ají, mostró diferencias significativas entre los tratamientos (p ≤ 0,05). Actividad de agua (aw) en polvos de ají deshidratados por aire forzadoa 60 y 70°C. El porcentaje de humedad para el polvo de ají deshidratado por aire forzado se muestra en el Cuadro La prueba de t para la actividad de agua (aw) 1, observándose una disminución. El menor para el polvo de ají mostró diferencias significativas porcentaje de humedad 11,06% correspondió al polvo entre los tratamientos. Los valores de aw para los obtenido a 70°C por un periodo de de 10 horas y el polvos de ají deshidratados a 60 y 70° C se muestran mayor 11,72% para el obtenido a 60°C. Ambos en el Cuadro 1, se observó el efecto de la temperatura polvos presentaron un contenido bajo solo que a 70° sobre la aw de los polvos, evidenciándose que los C se alcanzó en menor tiempo en comparación con el menores valores corresponden al polvo obtenido a 70° de 60° C. estos valores son diferentes a los reportados C (0,3484) y a 60° C (0,3599), es decir, se observó la por Álvarez et al (2007) quienes encontraron valores disminución de la aw con respecto a las muestras de humedad de 86,11 y 88,13% en ajíes rojos y frescas. Estos valores de aw para los polvos de ají amarillos deshidratados.

De acuerdo a los valores obtenidos Larrañaga y Caraballo (1999) reportan que cuando se aplica un proceso de deshidratación a un producto tanto la actividad de agua como el porcentaje de humedad disminuyen y mientras más elevada sea la temperatura de secado la evacuación de agua es más rápida.

pH de polvos de ajíes obtenidos en los diferentes tratamientos

La prueba de t para la variable pH reveló Figura 3. Contenido de humedad (%) en muestras de ají diferencias significativas para los tratamientos (p ≤ (Capsicum chinense) deshidratadas a 60 °C durante 13 horas. 0,05). En el Cuadro 1, se muestra la disminución del pH de los polvos de ají obtenidos de los diferentes

tratamientos. La comparación entre los tratamientos reveló que existía diferencia de pH entre los polvos de ají provenientes del tratamiento T1 (5,04) y del tratamiento T2 (4,91), esto se debe a la acción del calor y la temperatura aplicada a las muestras, es

Cuadro 1. Efecto de la temperatura de secado sobre las variables físicas de polvos de ají (Capsicum chinense).

Variables Ají Polvo de ají Polvo de ají físicas fresco (T1 = 60 °C) (T2 = 70 °C) Aw 0,999 0,3599 0,3484 Figura 4. Contenido de humedad (%) en muestras de ají Humedad (%) 86,60 11,72 11,06 (Capsicum chinense) deshidratadas a 70 °C pH 5,74 5,04 4,91 durante 10 horas.

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008 123 González et al. Obtención de un polvo de ají dulce producido mediante deshidratación por aire forzado decir, que durante el proceso de deshidratación se presente en el ají fresco. En la Figura 5 se muestra produce eliminación de agua y se concentran otras gráficamente la ubicación de las coordenadas del sustancias tales como ácidos que provocan la color para el ají fresco y los polvos. disminución del pH. Barbosa Canovas y Vega Mercado (2000) reportan que esto se debe Casp y Abril (1999) señalan que las principalmente a la acción del calor, ya que en los alteraciones de los carotenoides son mayores cuanto alimentos deshidratados hay pérdida o disminución en más alta es la temperatura, lo que confirma que el algunos de sus componentes y características físicas polvo obtenido a 70° C sea más oscuro que el (pH, vitaminas, color, carbohidratos, entre otros). obtenido a 60° C. Vega y Fito (2002) determinaron color en pimentones deshidratados y reportan que Color cuando las temperaturas de secado exceden los 65° C la pérdida de color sobrepasa el 70 %, es decir, los La prueba de t para la medición del color en carotenoides, pigmentos encargados de la coloración el polvo de ají, reveló diferencias significativas para de los pimentones, se degrada y se obtiene un los tratamientos (p ≤ 0,05). En el Cuadro 2, se producto de coloración oscura. muestra de los valores de las coordenadas del color a, b, L, observándose diferencias para los tratamientos Granulometría en estudio en comparación con el ají fresco. Con respecto a las coordenadas a y b del ají fresco Los resultados de la prueba de t para la presentó valores de 21,568 y 28,522, lo que permite granulometría de los polvos de ají obtenidos de los ubicar al producto fresco dentro de la gama de rojos, dos tratamientos, mostró diferencia significativa entre en cuanto a los valores de L de 53,168, lo que revela los tratamientos con respecto al porcentaje de polvo el grado de luminosidad el ají fresco poseía un color retenido en los tamices (p ≤ 0,05). rojo brillante. En el Cuadro 3, se observan las medias de los Comparando los valores del polvo de ají porcentajes de muestra retenida en cada tamiz, obtenido a diferentes a 60 y 70° C, se pudo observar encontrándose diferencia entre los polvos (p ≤ 0,05). que los valores de las coordenadas a y b los ubican Las muestras no presentaron uniformidad entre sus dentro de los colores rojos, al igual que las muestras frescas, sin embargo difieren de anteriores por ser más oscuro y sin brillo.

En relación a la coordenada L para ambos polvos se obtuvieron valores por debajo de los del ají fresco, evidenciándose de esta forma que con la deshidratación se obtiene un producto con poco brillo. Esto se debe principalmente al efecto del secado que ocasiona alteraciones en los colorantes naturales de los alimentos, los carotenoides que son los pigmentos

Cuadro 2. Efecto de la temperatura sobre la variable física color medida con el colorímetro en polvos de ají dulce (Capsicum chinense).

Variables Ají Polvo de ají Polvo de ají fresco (T1 = 60 °C) (T2 = 70 °C) a 21,568 24,506 24,048 b 28,522 36,844 35,848 L 53,168 49,924 49,948 a: Coordenada a (componente rojo-verde); b: Coordenada b (componente amarillo-azul) y L: Coordenada L (claridad) Figura 5. Coordenadas de color para el ají fresco y los polvos de ají dulce (Capsicum chinense). 124 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008 González et al. Obtención de un polvo de ají dulce producido mediante deshidratación por aire forzado partículas, ya que se obtuvieron partículas de Sabor diferentes diámetros. La mayor cantidad de polvo fue retenida en el tamiz o malla 60, el cual tiene una El análisis de varianza para el atributo sabor, abertura de 0,250 mm. El mayor valor lo obtuvo el reportó diferencias significativas entre los polvo deshidratado a 60° C por 13 horas, para un tratamientos (p ≤ 0,05), lo que reveló que los porcentaje de 35,78% y de un 29,17% para 70°C, lo panelistas detectaron diferencias en el sabor de los que quiere decir, que el mayor número de partículas polvos de ají. La mayor media la obtuvo el polvo de tienen un diámetro de 0,250 mm aproximadamente. ají deshidratado a 60°C señalándolo como el de mejor Cabe destacar que se obtuvieron partículas mayores y sabor, es decir que mantenía el sabor característico menores a 0,250 mm aunque en menor proporción. del ají fresco (Cuadro 4).

Alvarado y Aguilera (2001) reportan que el Olor tamaño de la partícula es una de las características más importantes de un polvo, ya que las medidas del El análisis de varianza para el atributo olor de tamaño, así como de su distribución, es uno de los la prueba de diferenciación mostró que existe métodos para caracterizar polvos más ampliamente diferencias significativas (p ≤ 0,05), los panelistas utilizado en la industria de alimentos. Es por ello que encontraron diferencias en el olor de los polvos de ají. se determinó granulometría a los polvos de ají La mayor media la obtuvo el polvo obtenido a 60°C, obtenidos en los dos tratamientos, para caracterizar indicando que los panelistas calificaron a dicho polvo sus partículas, ya que características como: velocidad con mejor olor (Cuadro 5). de disolución, adecuación para la mezcla, fluidez, entre otras, dependen implícitamente de la CONCLUSIONES granulometría.  Las condiciones de temperatura - tiempo de Atributos Sensoriales 60°C y 70°C durante 13 y 10 horas respectivamente fueron adecuadas para la Color (Prueba de diferenciación) obtención de polvos de ají de buena calidad.

El análisis de varianza para el atributo color,  Los valores más bajos de actividad de agua (aw mostró diferencias significativas entre los = 0,3484), porcentaje de humedad (%H = tratamientos (p ≤ 0,05), los panelistas detectaron 11,06) y pH = 4,91 se obtuvieron a 70°C en un variaciones del color en los polvos de ají atribuible a tiempo de 10 horas. postratamientos (60 y 70°C). Cabe destacar que los panelistas catalogaron al polvo de 60° C como el de  Los polvos presentaron variación en su mejor color. coloración evidenciándose el efecto de la deshidratación.

Cuadro 3. Porcentaje de muestras retenidas en los diferentes tamices utilizados en la granulometría de polvos de ají dulce (Capsicum chinense).

Tratamientos Tamiz 20 Tamiz 40 Tamiz 60 Tamiz 80 Tamiz 100 Plato Polvo de ají (T1 = 60 °C) 1,42 20,28 35,78 19,30 19,32 3,89 Polvo de ají (T2 = 70 °C) 5,95 24,70 29,17 18,75 12,59 8,81

Cuadro 4. Efecto de la temperatura sobre el atributo sabor en polvos de ají dulce (Capsicum chinense) Cuadro 5. Efecto de la temperatura sobre el atributo olor en (prueba de diferenciación) polvos de ají (Capsicum chinense).

Tratamientos Medias Tratamientos Medias Polvo de ají (T1 = 60 °C) 30,3 Polvo de ají (T1 = 60 °C) 30,0 Polvo de ají (T2 = 70 °C) 10,7 Polvo de ají (T2 = 70 °C) 11,0

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008 125 González et al. Obtención de un polvo de ají dulce producido mediante deshidratación por aire forzado

 La granulometría de los polvos de ají no Casp, A. y J. Abril. 1999. Proceso de conservación de presentaron uniformidad entre sus partículas, los alimentos. Mundi prensa, Madrid, pp. 326– debido a diferencias en el diámetro, 338. obteniéndose los mayores porcentajes de muestra retenida en el tamiz Nº 60 ( 35,78 % a CIELAB, 1971. Colorimetry Oficial Recomendations 60ºC y 29,17% a 70ºC). of the Internacional Comisión on Ilumination. Publication CIE Nº 15 (E: 1.3.1). Bureau. Paris.  En la evaluación sensorial los panelistas calificaron al polvo de ají obtenido a 60°C Comisión Venezolana de Normas Industriales. como el de mejor color, sabor y olor con (COVENIN). 1979. Determinación de pH. Norma características similares al ají fresco Venezolana Nº 1.315-79. FONDONORMA. Caracas. Venezuela. LITERATURA CITADA Gil, L. 1988. Evaluación agronómica y Amerine, M. A.; R. M. Pangborn y E. B. Roessler. caracterización morfológica de 10 selecciones de 1965. Principios de la evaluación sensorial de ají (Capsicum chinense) en la localidad de Jusepín. alimentos. Academia Press, Nueva York. EE.UU. Trabajo de Grado para Ingeniero Agrónomo. Escuela de Ingeniería Agronómica. Universidad de Alvarado, J. y J. Aguilera. 2001. Métodos para medir Oriente. Maturín. Venezuela. p. 110. propiedades físicas en industrias de alimentos. Acribia, S.A. Zaragoza-España, pp. 31-33. Larrañaga, I. y J. Caraballo. 1999. Control e higiene de los alimentos. Interamericana de España, S.A. Alvarez, C.; J. García, J. Leon y N. Fermín. 2007. Madrid. España. pp. 203-205. Obtención y estudio de un producto deshidratado a base de ají dulce de la variedad Rosa (Capsicum Pedrero, D. y R. Pangborn. 1997. Evaluación annum) secado en un secador de bandejas. Trabajo sensorial de los alimentos. Longman, S.A. México, de Grado para Licenciado en Tecnologia de los D.F. p 251. alimentos. Universidad de Oriente. 180 p. Potter, N. y J. Hotchkiss. 1999. Ciencia de los AOAC, 1990. Methods of Analyisis of Analytical alimentos. 5ª Ed. Acribia, S. A. Zaragoza-España. Chemestry. Ed.For Hortwiz. Washington, DC. p 221. USA. Statistical Analysis System (SAS). 1998. S.A.S, User Arthey, D. 1992. Procesado de hortalizas. Acribia, S. Guider Statistics. SAS. Inst.INc, Cory, N.C, USA. A. Zaragoza- España, p. 175 Vega, A y P. Fito. 2002. Influencia de la temperatura Barbosa Canovas, G. y H. Vega Mercado. 2000. de secado en la cinética de secado por aire caliente Deshidratación de alimentos. Acribia, S. A. de pimiento (Capsicum annuum L). Departamento Zaragoza-España, pp. 1, 2. de Tecnología de Alimentos. Universidad Politécnica de Valencia. Valencia. España.

126 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 118-126. 2008

Quantitative study for race times in thoroughbreds on dirt and turf tracks in Brazil

Estudio cuantitativo de los tiempos en las carreras de purasangre en pistas de tierra y césped en Brasil

Marcilio Dias Silveira Da MOTA 1 and Daniel Madureira GOUVEIA FERREIRA2

1Department of Animal Breeding and Nutrition, School of Veterinary Medicine and Animal Science, São Paulo State University C.P.560, CEP 18618-000, Botucatu/SP, Brazil and 2University of Trás-os-Montes e Alto D’ouro, Vila Real, Portugal. Email: [email protected] Corresponding author

Received: 02/25/2008 First reviewing ending: 04/30/2008 First review received: 06/16/2008 Accepted: 06/22/2008

ABSTRACT

This study was conducted to estimate the genetic parameters for race times on turf and dirt tracks of Thoroughbred race horses. Data used were recorded by the Turftotal Ltd. for 343,419 racing performance of 26,713 animals, from January 1992 to January 2003. The model used in analysis included random animal and permanent environmental effects, and age, post position at start, sex and race as fixed effects. The variance and covariance components and the breeding value were estimated using the MTGSAM software. Heritability estimates were 0.29 for time on dirt track and 0.25 for time on turf track, indicating a moderate association between the animals’ breeding values and their phenotypic values. Although genetic and environmental variances were smaller in turf tracks, their repeatability was equal to that of dirt (0.56), in terms of the highest estimated phenotypic variance for the latter type of track. The genetic correlation between times on different tracks was high (0.70). Considering the mean breeding value of the progeny of 465 stallions with 10 or more offspring, Spearman’s correlation was 0.80, indicating that most Thoroughbred stallions produce offspring suited to both dirt and turf racing tracks.

Key words: Genetic parameters, horserace, race time, turf and dirt tracks

RESUMEN

Este estudio fue conducido para estimar los parámetros genéticos de los tiempos de carrera en pistas de tierra y césped de caballos purasangres. Los datos utilizados fueron registrados por Turftotal Ltd. para 343.419 desempeños en carreras de 26.713 animales, entre enero de 1992 y enero de 2003. El modelo utilizado en el análisis incluyó animales aleatorios y efectos ambientales permanentes, y la edad, puesto en la posición de partida, sexo y raza como efectos fijos. Los componentes de varianza y covarianza y el valor genético se estimaron usando el programa MTGSAM. Los estimados de heredabilidad fueron 0,29 para el tiempo en pista de tierra y 0,25 para el tiempo en pista de césped, indicando una asociación moderada entre los valores genéticos de los animales y sus valores fenotípicos. A pesar de que las varianzas genética y ambiental fueron menores en las pistas de césped, su repetibilidad fue igual a aquella de las pistas de tierra (0,56), en términos de la más alta varianza fenotípica estimada para el último tipo de pista. La correlación genética entre los tiempos en las diferentes pistas fue alta (0,70). Considerando el valor genético promedio de la progenie de 465 sementales con 10 o más hijos, la correlación de Spearman fue 0,80, indicando que la mayoría de los sementales purasangres producen descendientes adecuados para ambas pistas de carrera (tierra y césped).

Palabras clave: parámetros genéticos, carreras de caballo, tiempo de carrera, pistas de tierra y césped.

INTRODUCTION usually seek horses with good performances on both types of surface. Thoroughbred racing in Brazil occurs on both dirt (approximately 62%) and turf tracks (Turftotal, Genetic parameter estimates for race times on 2005). Although racing on dirt tracks are more these surface types have been shown to be variable in numerous, those of greatest standing and the literature. While Moritsu et al. (1998) reported economically most important occur on turf. Thus, higher heritability estimates for race times on turf, unlike in some European countries, where the animals Oki et al. (1995) reported the opposite. Genetic normally race on turf, and in the United States, where correlations between race times at different distances there is a preference for dirt tracks, in Brazil, breeders on dirt and turf track have been moderate and

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 127-131. 2008 127 Mota and Gouveia Ferreira. Quantitative study for race times in thoroughbreds on dirt and turf tracks in Brazil favorable (Oki et al. 1995). However, in Brazil, the post position at start (1 to ≥ 11), age (3 years or genetic variability for race times on both these track younger, 4, 5 and older than 5 years), sex (male or types is unknown, as is the existing relationship female) and race (1 to 42.035). between them, and these are fundamental steps for the In matrix terms: elaboration of consistent programs for genetic improvement. y  X  Za  Zp  e

In this context, the study was conducted to where: estimate the genetic parameters for race times in Thoroughbreds on dirt and turf tracks, with the aim of y = vector of time records on turf and dirt assisting selection programs in animals of this breed. tracks; β = vector of fixed effects of race, sex, age MATERIAL AND METHODS and post position at start, as associated with records in y by X; The data used in this study were provided by α = vector of the additive genetic effects as the company Turftotal Ltd. and comprised of associated with the records in 343,419 race time observations for 26,713 animals y by Z; (14,073 male and 12,640 female) of the p = vector of the permanent environmental Thoroughbred, over 12 years (from January 1992 to effects as associated with the records in y January 2003), on the principal Brazilian race tracks by Z; (Cidade Jardim - São Paulo State, Gávea - Rio de e = vector of residual effects; Janeiro, Tarumã - Paraná and Cristal - Rio Grande do X and Z = incidence matrices relating a Sul). The total number of animals in the relationship particular record to a particular animal. matrix was 37,444. Table 1 illustrates the descriptive analysis of this information. The program used to obtain (co)variance components and breeding values of the animals was Each race included a minimum of four the MTGSAM (Multiple - Trait Gibbs Sampler for animals and the mean number of start per horse was Animal Models), described by Van Tassel and Van 10.7 (range 1 to 121). With regard to the 26,713 Vleck (1995). Inferences regarding parameter animals evaluated, 5,753 only ran on dirt tracks, dispersion were realized using the distributions 1,744 only ran on turf and the rest (19,216) ran on obtained a posteriori via the Gibbs sampler. For the both types of surface. The first race was on dirt additive genetic, permanent environmental variances surface for 65.3% of the animals. and residual variances non-informative (Flat) a priori distributions were used. The Fortran Gibanal The SAS statistical software (1999) was used program, version 2.4 (VanKaam, 1998), was used to to set up the files, to determine consistency and to analyze the Gibbs series, with the aim of defining the perform descriptive analysis of the traits. The model burn-in period, series parameter spacing and total used to estimate the (co)variance components number of samples to be used. necessary to obtain the genetic parameters (heritability, repeatability and correlations) of the The Gibbs sampling scheme considered the traits was the same used by Mota et al. (2005), but in series size of 505,000, with a burn-in of 5,000 and a two-trait animal model, and included the random spacing to 500, resulting in 1000 available samples animal and permanent effects, and the fixed effects of for a posteriori distribution evaluation.

Table 1. Number of observations, number of races, number of animals, mean number of animals per race and mean, minimum and maximum values for distances, according to track type.

Track Nº of observations Nº of races Nº of Mean Distance (m) animals animals/race Mean Min. Max. Dirt 226.917 28.990 24.969 8.7 1319 600 3200 Turf 116.502 13.045 20.960 9.8 1379 1000 3500

128 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 127-131. 2008 Mota and Gouveia Ferreira. Quantitative study for race times in thoroughbreds on dirt and turf tracks in Brazil The heritabilities were estimated from the ratio tracks, in relation to turf, where the greatest 2 between the additive genetic variance (σ A) and the difference was verified between the phenotypic 2 phenotypic variance (σ P), and repeatability was variances. The estimates for heritability were of calculated by dividing the sum of the additive genetic medium magnitude both for dirt (0.29) and for turf 2 variance and the environmental variance (σ EP) by the (0.25), indicating a moderate association between the phenotypic variance. animals’ breeding values and their phenotypic values (performances), and the possibility of a slightly less To calculate the efficiency of “n” records in effective response to selection if applied to the latter relation to a single record, the expression described trait (Figure 1). by Cardellino and Rovira (1989) was used: Oki et al. (1995), evaluating race time at five n distances on dirt and six on turf, also reported a En= E1 where: higher heritability for the first type of track surface 1 (n 1) *t (mean equal to 0.16) in relation to the second (mean equal to 0.13). However, all estimated variances En = efficiency when “n” records are realized; (additive genetic, permanent environmental, residual E1 = efficiency when only 1 record is realized; and phenotypic) by these authors were inferior to n = number of records realized; those found in this study. In contrast, Moritsu et al. t = repeatability of the trait analyzed. (1998), working with rating scores for Thoroughbreds in Japan, estimated greater heritability for turf tracks An evaluation of rank correlation was made (0.29) in relation to those with dirt (0.18). In Arabian between the stallion’s breeding values based on the horses, Ekiz et al. (2005), studying race times at progeny’s racing time (s) on two kinds of racing different distances on dirt and turf tracks, estimated tracks. heritability varying from 0.17 to 0.30, amplitude which include the values observed in the present RESULTS AND DISCUSSION study.

Table 2 shows the components of variance, Although the genetic additive and permanent heritability and repeatability of the studied traits. environmental variances were lower on turf, the repeatability was equal to that for dirt (0.56) in terms All estimated variances were higher for dirt of the highest estimated phenotypic variance for the Table 2. Mean and respective standard errors (SD), mode, highest a posteriori density intervals with 90% probability 2 (HPD90%), minimum (Min.) and maximum (Max.) values of the genetic additive ( A), permanent 2 2 2 2 environmental ( EP), residual ( R) and phenotypic ( P) variances, heritability (h ) and repeatability (t) for race times on dirt and turf tracks.*

Track type / Item Mean SD Mode HPD. 90% Min. Max. Dirt Track 2  A 0.93 0.03 0.93 0.87 to 0.99 0.82 1.09 2  EP 0.86 0.025 0.86 0.81 to 0.91 0.77 0.94 2  R 1.43 0.004 1.43 1.43 to 1.44 1.42 1.45 2  P 3.23 0.03 3.20 3.19 to 3.28 3.16 3.32 h2 0.29 0.01 0.29 0.27 to 0.31 0.26 0.33 t 0.56 0.004 0.56 0.55 to 0.56 0.54 0.57 Turf Track 2  A 0.61 0.03 0.61 0.56 to 0.66 0.52 0.71 2  EP 0.72 0.02 0.72 0.68 to 0.76 0.66 0.79 2  R 1.07 0.004 1.07 1.06 to 1.08 1.05 1.08 2  P 2.40 0.02 2.41 2.37 to 2.44 2.34 2.46 h2 0.25 0.05 0.25 0.23 to 0.27 0.22 0.28 t 0.56 0.005 0.56 0.55 to 0.56 0.54 0.57

* the convergence criteria used was 10-9 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 127-131. 2008 129 Mota and Gouveia Ferreira. Quantitative study for race times in thoroughbreds on dirt and turf tracks in Brazil latter type of track. This means that the relation etc.). With regard to the mean breeding value of the intensity between time measurements taken over an progeny of 465 stallions with ten or more offspring, individual animal’s lifetime is similar for both types for dirt and turf tracks, Spearman’s correlation was of track surface, indicating that, independent of the 0.80, indicating that most Thoroughbred stallions in track type, a single performance of an animal is a Brazil produce offspring suited to both dirt and turf moderate indicator of its production capacity. The racing tracks (Figure 2). This result is in agreement repeatability estimates agree with that reported by with the report by Moritsu et al. (1998) in Tolley et al. (1983), Saastamoinen and Ojala (1991) Thoroughbreds in Japan, although the authors found in Trotters, Oki et al. (1995) in Thoroughbred and that Spearman’s correlation was lower (0.50), Villela et al. (2002) and Corrêa and Mota (2007) in evaluating progeny of 116 stallions. Quarter Horse a mean value of 0.56. In contrast, Ekiz et al. (2005) and Mota et al. (2005) observed The correlation between predicted mean inferior repeatabilities in Arabian (0.29 to 0.46) and breeding values for race times on turf and on dirt was Thoroughbreds (mean value of 0.32) horses. high, although there was considerable variation in animal classification depending on the criterion used. Considering that the mean number of starts Figure 3 presents the mean breeding values for race per animal was 10.7, a 29% higher efficiency (in times on turf tracks when the selection was performed relation to a single start) would be achieved if using the predicted mean breeding value for time on breeders considered this mean starting number before turf surfaces as criterion, and when using predicted culling the animals.

The genetic correlation between race times in different track types was high (0.70), showing that animals genetically superior for turf racing tend to have higher genetic values for dirt as well, although correlations less than 0.80, according to Robertson (1959), indicate the presence of genotype x environmental interaction, that is, the animals’ genotypes express themselves in a distinct way depending on the track surface. Considering that the genetic and permanent environmental correlations between these two characteristics were high (0.70 and 0.67, respectively) and that the residual correlation Figure 2. Correlation between the stallion’s breeding was slightly negative (-0.03), resulting in a moderate values based on the progeny’s racing time (s) on two kinds of racing tracks. r = Spearman’s phenotypic correlation (0.38), performances in both rank correlation coefficient types of track surface fundamentally depend on the action of the same group of genes and the effects of the permanent environment (breeder, trainer, injuries,

Figure 3. Mean breeding value for race times on turf tracks when the selection is based on the same predicted breeding values for times on turf and when it is based on the breeding values for times on dirt tracks, in terms of the percentage of stallions selected, if up to 10% of the sires (46 stallions) with more than 10 progeny were Figure 1. Distribution of heritability estimates for race time selected. in dirt and turf tracks. 130 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 127-131. 2008 Mota and Gouveia Ferreira. Quantitative study for race times in thoroughbreds on dirt and turf tracks in Brazil breeding value on dirt tracks. There was a reduction Mota, M. D. S.; A. R. Abrahão and H. N. Oliveira. in the response to selection in time for turf tracks if 2005. Genetic and environmental parameters for the selection was based on times for dirt tracks. This racing time at different distances in Brazilian difference, depending on the fraction selected, Thoroughbreds. Journal of Animal Breeding and reached more than 1 tenth of a second in terms of the Genetics, 122: 393-399. mean breeding value. Oki, H.; Y. Sasaki and R. L. Willham. 1995. Genetic parameter estimates for racing time by restricted CONCLUSIONS maximum likelihood in the Thoroughbred horse of Japan. Journal of Animal Breeding and Genetics, 112: 146-150. The results found in this study indicate that there is sufficient additive genetic variability for race Robertson, A. 1959. The sampling variance of the time selection in Thoroughbred horses in Brazil, on genetic correlation coefficient. Biometrics, 15: both dirt and turf tracks, with a slight superiority for 469-472. the former. Saastamoinen, M. T. and M. J. Ojala. 1991. Influence Additionally, although Thoroughbred horse of birth-month on age at first start and racing breeders desire animals with superior performance on performance in young trotters. Acta Agriculture both track types (dirt and turf) and that this, in Scandinavia, 41: 437-445. general, occurs, it is important that judicious appreciation be made during the selection of SAS - Statistical Analysis System 1999: SAS User’s genetically superior animals, for both track types, guide: Statistical, version. 8. Cary: SAS Institute principally with those that form the top ten, with the Inc, 956 p. aim of maximizing genetic gains. Tolley, E.A.; D. R. Notter and T. J. Marlowe. 1983. Heritability and repeatability of speed for 2 and 3 LITERATURE CITED year old Standardbred racehorses. Journal of Animal Science, 56: 1294 1305.

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Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 127-131. 2008 131

Evaluación del peso vivo estimado con el uso de medidas corporales de becerros de doble propósito

Evaluation of estimated body weight by using body measurements from dual purpose calves

José Luís RAMÍREZ , Amelia de QUIRIAGUA, Tomás RODRÍGUEZ y Yaneth TORRES

Departamento de Producción Animal, Escuela de Zootecnia, Núcleo Monagas, Universidad de Oriente. Núcleo Monagas. E-mail: [email protected] Autor para correspondencia

Recibido: 02/04/2008 Fin de primer arbitraje: 07/05/2008 Primera revisión recibida: 05/06/2008 Fin de segundo arbitraje: 25/06/2008 Segunda revisión recibida: 07/07/2008 Aceptado: 12/07/2008

RESUMEN

El estudio se realizó en dos fincas comerciales con un sistema de explotación doble propósito, ubicadas en el Estado Monagas. El objetivo fue determinar la relación entre el peso vivo (PV) estimado de becerros doble propósito en base a mediciones corporales (MC) individuales o combinaciones de éstas. Se midieron y pesaron individualmente 367 becerros de ambos sexos Bos taurus x Bos indicus entre 1 y 12 meses de edad; discriminados en 2 grupos raciales (GR) ≤ ½ europeo (E) y > ½ europeo (E). Las MC consideradas fueron: Perímetro toráxico (PT), largo corporal (LC), altura a la cruz (AC) y altura a la grupa (AG); se realizaron análisis de regresión y correlación múltiples, considerando todas las combinaciones posibles entre las MC, el sexo y el grupo racial (GR). La repetibilidad de todas las MC fue alta (r = 0,96 – 0,98) considerando dos repeticiones de cada medida en el mismo día por la misma persona. El PT fue el indicador simple más preciso del PV (R2 = 0,92), la diferencia en comparación con las otras MC fue pequeña (R2= 0,88). No se encontraron diferencias entre las regresiones PV:PT por sexo del becerro, pero si por GR. Por lo tanto las predicciones deben hacerse por separados para los grupos ≤ ½ - y > ½ E. El valor máximo de R2 obtenido de las combinaciones fue de 0,93. Se concluyó que el valor estimado de R2 con el uso de las combinaciones de MC no justifica la toma de otras medidas además del PT para estimar el PV.

Palabras clave: Becerros, crecimiento, predicción

ABSTRACT

The study was carried out in two commercial farms with dual purpose system, located in the Monagas State – Venezuela. The objective of the study was to determine the relationship among the estimated body weight (PV) of dual purpose calves based on individual and combined body measurements (MC). 367 Bos taurus x Bos indicus calves, of both sexes between one and 12 months old classifield ind two breed group [ ≤ ½; > ½ europeo (E)] were measured and weighted individually. The MC considered were: Heart girth (PT), body length (LC), wither height (AC) and rump height (AG). Multiple correlation and regression analyses were carried out, considering the possible combinations of MC, sex and the breed group. Repeatability of all MC was high (r= 0,96 to 0,98) when taken at two different moments the same day by the same person. PT turned out to be the single most precise indicator of PV(R2=0,92), the difference with the others MC however was very low (R2= 0,88). No differences between sexes in the regression of PV on PT were found, breed group regressions were different (p < 0,05) therefore, predictions must be made separately for ≤ ½ - and > ½ E. The highest obtained R2 value using combined measurements was 0.93. It was concluded that the estimated R2 value by using combinations of several MC does not justify using any others measurements in addition to PT to predict PV.

Key words: Calves, growth, prediction.

INTRODUCCIÓN del crecimiento en el ganado bovino cobra cada vez más relevancia por la posibilidad que tiene el En las explotaciones bovinas de doble productor de identificar fallas en el manejo y propósito, el manejo de los becerros se constituye en alimentación de los animales jóvenes. Stagnaro et al, una verdadera carga para el productor, lo cual (2006), señalan que es indispensable considerar el conlleva a repercusiones negativas que inciden en el manejo y control del crecimiento para optimizar el futuro productivo y reproductivo del animal, y en los futuro desempeño reproductivo y productivo de las resultados económicos de la explotación. El control hembras de reemplazo. Sandoval et al, (2005),

132 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 132-137. 2008 Ramírez et al. Evaluación del peso vivo estimado con el uso de medidas corporales de becerros de doble propósito detectaron evidencias de interacciones genotipo x vegetación característica de la zona es de bosque seco ambiente y genotipo x sexo en el peso al nacer de tropical, los pastos establecidos que predominan son: becerro doble propósito; ellos encontraron una mayor Brachiaria humidicola (Aguja), Brachiaria brizanta respuesta de adaptación a las condiciones ambientales (Gigante), Brachiaria decumbens (Barrera). En esta y mejor comportamiento en relación al crecimiento de finca, la actividad que se realiza con mayor grado de los animales predominantemente cebú; la información especialización es la producción de carne y en sobre el crecimiento de los becerros es fundamental segundo lugar la producción de queso, con utilización para establecer criterios de selección y descarte; de ordeño mecánico y suplementación energético- generalmente con el peso de los animales se evalúa la proteica de las vacas en ordeño. En cuanto al manejo precocidad y la capacidad de crecimiento de los alimentario de los becerros, a éstos se les deja la leche becerros; sin embargo, la ausencia de instalaciones de un cuarto más la leche residual, después de adecuadas para el manejo de los becerros tales como amamantados se les suministra un concentrado mangas, bretes y romanas, no están disponibles en la comercial a razón de 0,2 – 0,3 kg/día; el destete se mayoría de las explotaciones ganaderas razón por la realiza entre los 8 y 10 meses de edad. La finca B cual al productor se le dificulta la toma decisiones con ubicada en el Municipio Maturín está situada al Nor- respecto al manejo de los becerros. Oeste del Estado Monagas con una altitud de 80 msnm y una precipitación y temperaturas medias En el presente trabajo se plantea estudiar la anuales de 1350 mm y 27 C respectivamente. La relación entre el peso vivo sobre la base de vegetación predominante es de bosque seco tropical mediciones corporales en becerros de doble propósito, con especies nativas. El pasto establecido con el fin de usar la información obtenida en el diseño predominante en la finca es Cynodon nlienfluensis de tablas de uso práctico que puedan ser utilizadas en (Estrella) y Brachiaria mutica (Pará). Esta finca se las fincas para facilitar la estimación del peso vivo en dedica en mayor grado a la producción de leche, con becerros. Las cintas morfométricas (generadas en ordeño mecánico y suplementación energético- otras latitudes para un tipo de animal específico), han proteica de las vacas; el manejo alimentario de los sido usadas para predecir el peso en bovinos (Quijada becerros es el amamantamiento artificial con un et al, 2002); sin embargo su uso en animales jóvenes sustituto lácteo o leche completa a razón de 4 lts/día no es adecuado de acuerdo a las observaciones echas durante 45 días y 2 lts/día hasta el destete; después Otte et al. (1992). El objetivo fundamental del del amamantamiento a los becerros se les ofrece un presente estudio fue determinar la precisión en la concentrado comercial a razón de 0,2 kg/día y heno estimación del peso vivo de becerros en base a de Cynodon nlienfluensis (Estrella). Los becerros son mediciones corporales individuales o combinaciones destetados entre 8-10 meses de edad y mantenidos a de las mismas. pastoreo.

MATERIALES Y MÉTODOS Determinación del peso vivo

Se midieron y pesaron individualmente 367 En las dos fincas el peso de cada becerro se becerros de ambos sexos (M= 188; H= 179), con tomó con una balanza portátil tipo reloj de 200 kg de edades comprendidas entre uno y 12 meses, productos capacidad, la cual se hacía pender y por medio de una del cruce de Bos taurus x Bos indicus, provenientes cincha se colgaba al animal y se tomaba la lectura. de dos fincas comerciales (A y B) con un sistema de explotación de doble propósito ubicadas en el Determinación de las medidas corporales Municipio Maturín del Estado Monagas. Los becerros fueron agrupados en dos lotes de acuerdo al grado de Las mediciones tomadas fueron: perímetro mestizaje para definir dos grupos raciales: ≤ ½ sangre toráxico (PT), altura a la cruz (AC), altura a la grupa E, (n=172) y > ½ E, (n=195). (AG) y largo corporal (LC). Al realizar las mediciones los animales permanecieron apoyados en Características de las Fincas sus extremidades sobre una superficie plana. Los becerros debían estar en ayunas, y al agruparlos se La finca A está ubicada en el Municipio esperaba entre 2 y 3 horas para iniciar la toma de las Maturín al Sur del Estado Monagas, a una altitud de medidas, con ello se evitaban variaciones en las 80 msnm, con precipitación y temperaturas medias mediciones debido al volumen del tracto digestivo. anuales de 960 mm y 27 C respectivamente. La El perímetro toráxico se midió ajustando la cinta

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 132-137. 2008 133 Ramírez et al. Evaluación del peso vivo estimado con el uso de medidas corporales de becerros de doble propósito métrica al cuerpo del animal inmediatamente detrás Se realizó un análisis de varianza por el de las extremidades anteriores (patas delanteras). La método de los Mínimos Cuadrados para evaluar el altura de los becerros se midió con una regla vertical efecto fijo del sexo, finca y grupo racial sobre las graduada con brazo móvil. La altura a la cruz se mediciones corporales. Los análisis se llevaron acabo midió desde el piso hasta la porción más sobresaliente utilizando el programa SAS, (1998). de los cartílagos de las escápulas (la cruz). La regla se colocó junto a las extremidades delanteras del animal; RESULTADOS Y DISCUSIÓN un nivelador fue utilizado para asegurarse que la parte ajustable de la regla se encontrara descansando sobre Los altos valores de los coeficientes de la cruz del animal y que ésta fuera paralela al piso al correlación estimados (≥ 0,96) permiten verificar la momento de la medición (Salvador 2000); la altura a repetibilidad de las dos medidas tomadas por la la grupa se midió desde el piso hasta la tuberosidad misma persona en dos oportunidades diferentes en el sacra conocida comúnmente como la “grupa”. El mismo día (Cuadro 1). La confiabilidad de las largo corporal, se tomó de la parte más sobresaliente medidas es de vital importancia desde el punto de de la tuberosidad isquiática (punta de la nalga) y la vista práctico ya que la relación entre el peso vivo y zona media (espalda) del tubérculo mayor del las mediciones no debe verse afectada por errores de humero. El 91% del total de los becerros fueron apreciación. medidos y pesados dos veces el mismo día, el resto de los animales presentaron algunas dificultades al En los valores reportados se observa un leve momento de tomar las mediciones, para estos incremento para las mediciones del perímetro animales se tomó una sola medida. En los animales toráxico (Cuadro 1). Estos resultados son ligeramente cuyos pesos y medidas fueron tomadas dos veces, inferiores a los encontrados por Álvarez et al, (1999) todas las mediciones fueron hechas por la misma quienes encontraron coeficientes de correlación para persona con la finalidad de disminuir apreciaciones medidas corporales repetidas en el rango de 0,97- subjetivas (disminuir el error experimental). El 0,99, siendo el mayor valor para la medida altura a la procedimiento seguido fue: primero tomar las cruz; a su vez son similares a los valores reportados medidas corporales, luego pesar y por último volver a por Aranguren et al, (2000) quienes encontraron altas medir. El objetivo de tomar dos mediciones en correlaciones entre las diferentes medidas realizadas momentos distintos fue con la finalidad de estimar la en el mismo animal. repetibilidad de las mediciones corporales. La precisión de las mediciones corporales se determinó Cuadro 1. Coeficientes de correlación (repetibilidad) utilizando análisis de correlación simple por el entre mediciones corporales individuales en método de Pearson (SAS, 1998) y regresiones los mismos animales (n=339). parciales, las cuales generaron los coeficientes de Medición corporal Coeficiente (r) correlación y de determinación y las respectivas Perímetro toráxico 0,98 ecuaciones de predicción, las regresiones se Largo corporal 0,97 compararon mediante la prueba de “t”. La Altura a la cruz 0,97 información obtenida y tabulada fue analizada Altura a la grupa 0,96 utilizando el siguiente modelo estadístico:

1 1 Y ijk = +Si +GRj +Fk +b (X )+b2 (X2 )+b3 (X3 )+b4 (X4 )+Ei j k Donde: Y i j = Peso de un becerro j de sexo i  = Media de la población S i = Efecto fijo del sexo i; i= 1(macho); 2(hembra) GRj = Efecto fijo del grupo racial j ; j = 1 ( ≤ ½ E ) ; 2 ( > ½ E ) Fk = Efecto fijo finca, donde k = 1 (finca A); 2 (finca B) b 1 = Coeficiente de regresión parcial del peso sobre el perímetro toráxico (X1) b 2 = Coeficiente de regresión parcial del peso sobre la altura a la cruz (X2) b 3 = Coeficiente de regresión parcial del peso sobre la altura a la grupa (X3) b 4 = oeficiente de regresión parcial del peso sobre el largo corporal (X4) E i j k = Error experimental asociado a la observaciones.

134 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 132-137. 2008 Ramírez et al. Evaluación del peso vivo estimado con el uso de medidas corporales de becerros de doble propósito En el cuadro 2, se muestran los coeficientes Raymond et al (1982)]. Caroli et al, (1997) simples de regresión, correlación y determinación encontraron valores ligeramente inferiores (r = 0,80) para cada una de las mediciones corporales con para la relación peso:perímetro toráxico, Menéndez et respecto al peso vivo. Todas las mediciones al (1988); Verma y Hussain (1985); Raymond y et al corporales estuvieron significativamente (1982); por otra parte, Srivastava et al (1986) correlacionadas (P con el peso de los becerros; estos obtuvieron una correlación inferior (r = 0,72). Esta resultados son similares a los reportados por Álvarez diferencia se podría atribuir a que estos últimos y et al, (1999), y Menéndez et al, (1988) en América trabajaron solamente con becerros recién nacidos. Latina, (quienes trabajaron con animales en edades comprendidas entre uno y 12 meses de edad); y a los En el estudio realizado por Álvarez et al reportados en Asia por Spences y Eckert (1988); y en (1999), el largo corporal resultó ser la medición África, Goe et al, (2001) y Srivastava et al, (1986); en corporal más adecuada para estimar el peso de los estos últimos estudios sin embargo, se incluyeron becerros con un coeficiente de determinación de R2 = animales jóvenes y adultos de diferentes razas. 0,92; Sin embargo, en el presente estudio y en otros citados en la literatura (Goe et al, 2001 y Raymond et El perímetro toráxico resultó ser el indicador al 1982) el perímetro toráxico fue la medición que simple más satisfactorio para estimar el peso vivo en tuvo mayor relación con el peso de los animales. becerros, con un coeficiente de determinación R2= 0,92 en comparación con las otras mediciones En el cuadro 3, se muestran los valores de los corporales que fue de R2= 0,88 (Cuadro 2). coeficientes de determinación (R2) correspondientes a las regresiones múltiples del peso vivo sobre las Valores de r (en el rango 0,95 – 0,98) mediciones corporales combinadas; se calcularon los ligeramente superiores a los encontrado en este coeficientes de determinación correspondientes a las estudio (r = 0,95) han sido reportados en la literatura combinaciones dobles, triples y cuádruples con la referente a la relación peso:perímetro toráxico finalidad de determinar si con más de una medición [Menéndez et al (1988); Verma y Hussain (1985); corporal se aumentaba la precisión en la estimación del peso vivo de los becerros. Las combinaciones Cuadro 2. Relación entre el peso vivo (pv) y mediciones triples y la cuádruple (R2 = 0,93), no superaron a las corporales individuales (n=367). mejores combinaciones dobles (perímetro toráxico y largo corporal, perímetro toráxico y altura a la cruz; Coeficiente de Correlación perímetro toráxico y altura a la grupa; R2 = 0,93), y 2 Medición corporal b r R éstas últimas superaron en sólo 1% a la mejor de las Perímetro toráxico 1,95 ** 0,95 0,92 mediciones simples (perímetro toráxico, R2 = 0,92) Largo corporal 2,64 ** 0,93 0,87 (Cuadro 1). Estos resultados son similares a los Altura a la cruz 2,91 ** 0,93 0,88 obtenidos en Venezuela por Álvarez et al (1999) y en Altura a la grupa 2,89 ** 0,93 0,88 Asia por Patel y Saiyed (1988), para aquellas combinaciones donde estaba incluido el perímetro b = Coeficiente de regresión; r = Coeficiente de 2 toráxico con las demás mediciones corporales. correlación y R = Coeficiente de determinación Solamente el perímetro toráxico y el largo corporal ** = (p ≤ 0,01) tuvieron coeficientes significativos en la prueba de

Cuadro 3. Coeficientes de determinación de las regresiones múltiple en función de las mediciones corporales combinadas sobre el peso vivo.

Combinaciones Dobles R2 Triples R2 Cuádruple R2 PT+LC 0,93 PT+LC+AC 0,93 PT+LC+AC+AG 0,93 PT+AC 0,93 PT+LC+AG 0,93 PT+AG 0,93 LC+AC+AG 0,90 AC+AG 0,88 PT+LC+AG 0,93 AC+LC 0,90 AG+LC 0,90

PT = Perímetro Toráxico; LC = Largo Corporal; AC = Altura a la Cruz y AG= Altura a la Grupa R2 = Coeficiente de determinación Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 132-137. 2008 135 Ramírez et al. Evaluación del peso vivo estimado con el uso de medidas corporales de becerros de doble propósito “t”, cuando las cuatro mediciones fueron consideradas edad, de acuerdo a la medición corporal del perímetro en los análisis de regresión múltiple. toráxico (Cuadro 4).

Para estimar si la presencia del sexo y el Cuadro 4. Tabla guía para estimar el peso vivo de grupo racial de los becerros como un factor adicional becerros de acuerdo al perímetro toráxico. podría afectar el valor de la regresión, se realizó un análisis de regresión dentro de sexo y otro dentro de PT (cm) Peso estimado (kg) grupo racial para determinar una mayor precisión del < ½ E > ½ E peso vivo a partir del perímetro toráxico; al respecto 71 24 22 no se encontró diferencia entre las regresiones dentro 72 26 24 de sexo (p > 0,05), pero si para grupo racial ( p ≤ 0, 73 28 25 05). El análisis de la varianza previo con sexo, finca y 74 30 27 grupo racial demostró variación ( p ≤ 0, 05) solo para 75 32 29 grupo racial pero no para sexo y finca. 76 34 31 77 36 33 De acuerdo a estos resultados no es necesario 78 38 35 considerar combinaciones de las mediciones para 79 40 36 estimar el peso vivo de los becerros, ya que éstas 80 42 39 mostraron una precisión que no superó en un 81 44 40 porcentaje considerable a las mediciones simples y 82 46 42 dobles del perímetro toráxico y el largo corporal. 83 48 44 Desde el punto de vista práctico del manejo de los 84 50 46 animales la inclusión de una variable adicional 85 52 48 implicaría un mayor esfuerzo, tiempo y labor en el 86 54 49 manejo de los becerros. 87 56 51 88 58 53 Las ecuaciones de predicción generadas por los 89 60 55 análisis de regresión para estimar el peso sobre la 90 62 57 base del perímetro toráxico para los grupos raciales 91 63 59 que demostraron diferencias significativas, 92 65 60 formuladas a partir de las soluciones del modelo 93 67 62 lineal fueron las siguientes: 94 69 64 95 71 66 Para becerros ≤ ½ E 96 73 68 97 75 69 Y= -114+1,95PT 2 98 77 71 (p≤ 0,01; R = 0,92); 99 79 73 100 81 75 donde: Y = Peso vivo estimado en kg PT = Perímetro toráxico en cm. CONCLUSIONES

Para becerros > ½ E Las mediciones combinadas incrementaron muy poco la precisión obtenida con una sola Y = -107+ 1,82PT 2 medición (perímetro toráxico); por lo tanto, se (p≤ 0,01; R = 0,93); seleccionó al perímetro toráxico como la mejor medida para estimar el peso vivo de los becerros hasta donde: Y = Peso vivo estimado en kg el año de edad. Dado que las mediciones perímetro PT = Perímetro toráxico en cm toráxico, largo corporal, altura a la cruz y altura a la grupa pueden ser realizadas con un alto nivel de A partir de los resultados obtenidos por medio repetibilidad por una misma persona en un mismo día de las ecuaciones de regresión, se confeccionó un sin afectar el grado de confiabilidad de las mismas, no cuadro de referencia para la predicción del peso de los es necesario tomar la medida dos veces. El peso vivo becerros de doble propósito hasta los doce meses de de los becerros puede predecirse con un grado de

136 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 132-137. 2008 Ramírez et al. Evaluación del peso vivo estimado con el uso de medidas corporales de becerros de doble propósito precisión aceptable en función del perímetro toráxico, Patel, J. M. and L. H. Saiyed. 1988. Prediction of utilizando para ello un cuadro confeccionado como body weight from body measurement in Jersey x guía para animales de ambos sexos hasta un año de Kankrej crossbreds. Indian J. Anim. Prod. Manag. edad. 14 (4): 28-48.

AGRADECIMIENTO Quijada. T., M.; García de Hernández; G. López y V. Marchan. 2002. Evaluación de los sistemas de Los autores expresan su agradecimiento al crianza de becerros doble propósito en condiciones Consejo de Investigación de la U.D.O. Núcleo de de bosque seco tropical. Rev. Cient. Vol. XII Monagas, por la colaboración y el apoyo brindado Suple. 2: 528-530. para la realización de este trabajo. Raymond, A.K.; P. F. Cheah and A. S. Borhan. 1982. LITERATURA CITADA Relationships between body weight and heart girth in crossbred cattle. Malaysian Agric. J. 53(4): 299- Álvarez, R.; H. Mejías, L. Ríos, R. Vaccaro y O. 301. Verde. 1999. Estimación de pesos de becerros de doble propósito a partir de mediciones corporales. Salvador, A. 2000. Midiendo el crecimiento para la Rev. Científ. FCV-LUZ. IX (6):502-507. crianza de novillas. Venez. Bov. 15 (2): 15-18.

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Caroli, A.; R. Rizzi, M. Hanh, J. Álvarez y F. Cerutti. Statistical Analysis System (SAS). 1998. STAT. 1997. Estimación del peso corporal por medio del User's Guide, Fourth Ed. Vol. 2, Cary, NC:U.S.A. perímetro toráxico en vacas de la raza Carora. (Version 6.2). Rev. ASOCRIA 6 (2): 16-18. Spencer, W. P. and J. B. Eckert. 1988. Estimating Goe, M.; J. Alldredge and D. Light. 2001. Use of liveweight and carcass weight in Gambian heart girth to predict body weight of working oxen N'Dama cattle. FAO, World Animal Review 65: in the Ethiopian highlands. Livest. Prod. Sci. 18-23. 69(2):187-195. Srivastava, B. B.; H. N. Pandey, A. E. Nivsarkar, V. Menéndez, B. A.; B. Pérez, A. Penichet, O. Varela, O. K. Taneja and R. G. Garg. 1986. Factors affecting Herrera, M. Fernández y M. Rodríguez. 1988. body weight and measurements at birth in three- Estimación del peso vivo. Asoc. Cubana Prod. breed crosses. Indian J. Anim. Sci. 56 (1): 131- Anim. 3 (12): 31-34. 134.

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Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 132-137. 2008 137

Incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo vendidas al detal en Maturín, estado Monagas, Venezuela

Presence of Escherichia coli, in raw pork chops sold retailed in the Maturín Municipality of Monagas State, Venezuela

Andreína HERNÁNDEZ1, Ana Yndira RAMOS 2 y Ernesto HURTADO2

1Programa Tecnología de Alimentos, Escuela de Zootecnia, 2Departamento de Biología y Sanidad Animal, Escuela de Zootecnia. Universidad de Oriente, Avenida Universidad, Campus Los Guaritos, Maturín, 6201, estado Monagas. E-mails: [email protected] y [email protected]. Autor para correspondencia

Recibido: 14/12/2007 Fin de primer arbitraje: 13/03/2008 Primera revisión recibida: 30/04/2008 Fin de segundo arbitraje: 11/06/2008 Segunda revisión recibida: 24/06/2008 Aceptado: 30/06/2008

RESUMEN

El cerdo (Sus domesticus) es un animal ampliamente utilizado por el hombre por su gran capacidad para transformar el alimento que consume en carne y grasa, por lo cual se puede aprovechar casi en su totalidad. Estas cualidades han impulsado la comercialización y el consumo de este tipo de carne posicionándolo como un perfecto sustituto de la carne bovina, a pesar de una mala fama que se ha visto disminuida gracias a los beneficios nutricionales que posee. Siendo ésta una carne de amplio consumo, es importante conocer su calidad desde el punto de vista microbiológico; por esta razón se determinó la incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo vendidas al detal en cuatro supermercados localizados en el Municipio Maturín, estado Monagas. Se utilizó un diseño de bloques al azar con cuatro tratamientos representados por los supermercados y ocho repeticiones que son las semanas que duró el experimento El microorganismo fue aislado empleando la técnica del lavado y métodos microbiológicos tradicionales. La incidencia de Escherichia coli fue del 50 %. Esto demuestra deficiencias en la calidad microbiológica de la carne de cerdo vendida al detal en esta localidad, pudiendo ocasionar posibles riesgos a nivel de salud pública.

Palabras clave: Escherichia coli, cerdo, chuleta

ABSTRACT

The pig (Sus domesticus) is an animal widely used by man due to its great capacity to transform the food in meat and fat (pork), which makes useful almost all its body. These qualities have increased the commercialization and consumption of this type of meat, placing it as a perfect substitute for beef, despite its bad reputation, which has decreased thanks to the nutritional benefits it offers. As it a widely consumed type of meat, is important to know its microbiological quality, especially for the presence of Escherichia coli (Ec) in raw pork chops. The study was carried out in four supermarkets located in the Maturín Municipality of Monagas State. The microorganism was isolated using a traditional techniques for that purpose, blocks random designed were used, with four treatments representing the four supermarkets and eight repetitions corresponding to eight weeks sampling. The Ec incidence was as high as 50%. These results show the poor microbiology quality of sold retailed pork meat and the level of risk it represents for public consumption.

Key words: Escherichia coli, pork, chops.

INTRODUCCIÓN mundo y ha dado lugar a una gran diversificación de razas (AGROSUPER, 2005). Uno de los animales domésticos que mayor utilidad tiene para el hombre es, sin duda, el cerdo, El cerdo es un animal que nos ofrece muchas tanto por la variedad de productos que de él se opciones según la procedencia y el tratamiento que se obtienen, ya que casi todo su cuerpo es aprovechable le da a su carne, la que casi totalmente es utilizable ya de una forma u otra, como por el elevado rendimiento que el 60% se consume en fresco y el resto se que presenta, dada su notable capacidad de aprovecha para hacer salazones, ahumados, tocino, transformar el alimento que ingiere en carne y grasa, lomo, patés, jamones, fiambres, etc. (AGROSUPER, razón por la cual se ha extendido su cría por todo el 2005).

138 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 138-142. 2008 Hernández et al. Incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo vendidas al detal en Maturín, Venezuela En Venezuela se consumen mensualmente la fisiología del intestino. La distribución en el 8.900 toneladas de carne de cerdo, consumo que ha ambiente esta determinada por su presencia en el ascendido a niveles históricos en los últimos 5 años intestino. Por ser un habitante regular y normal del (7,5 kilos/hab/año) (ANSA. 2005). intestino se usa desde hace un siglo como "el mejor" indicador de contaminación de los alimentos con Es importante también tomar en cuenta el materia fecal. En este caso indica la contaminación potencial incremento del consumo de carne de cerdo con bacterias potencialmente perjudiciales o fresca, el cual está en pleno desarrollo. Actualmente patógenas para el hombre que tienen un hábitat el mercado de la carne de cerdo está demandando un común, como por ej., Salmonella. En la década del 40 producto que reúna una serie de características como del siglo pasado se descubrió que algunas diarreas se valor nutritivo y calidad sanitaria. La calidad de producían por algunos tipos particulares de cualquier producto debe ser consistente y en especial serovariedades o serotipos de E. coli (Michanie, cuando se trata de carne, contemplándose con ésto 2003). que el producto debe ser atractivo, apetitoso y palatable (Enciclopedia Hispánica Publishers, 2000). Por tanto, se propuso determinar la incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de La calidad es un tema complejo, esto quiere cerdo vendidas al detal en cuatro supermercados decir que el cliente no solamente está exigiendo un localizados en la ciudad de Maturín, estado Monagas, alto contenido de magro en las canales porcinas sino por ser éste un patógeno de interés a nivel de salud también que el producto (carne) reúna una serie de pública además de ser un indicador de la flora características que permitan producir la calidad más contaminante de los productos cárnicos. satisfactoria con el mejor rendimiento. El concepto calidad de la carne está formado por factores MATERIALES Y MÉTODOS sensoriales, nutricionales, higiénicos y tecnológicos (Alimentación Sana, 2006). Chuletas de cerdo

Ante las mayores exigencias expresadas por Las muestras de chuletas de cerdo se el mercado, la producción de carne de cerdo debe obtuvieron de cuatro supermercados localizados en la abarcar todos los puntos que constituyen la cadena de ciudad de Maturín, Estado Monagas. Los la carne, es decir, desde la producción en la granja supermercados fueron identificados con las letras A, (con todos sus aspectos: sanidad, bioseguridad, B, C y D, respectivamente. El muestreo se realizó manejo, genética, alimentación, etc) hasta el durante ocho semanas durante los meses de Abril y consumo; pasando por el transporte, procesamiento y Mayo del año 2006. De cada bandeja (sólo había una conservación (Varnam and Sutherland, 1998). bandeja por supermercado) de los establecimientos seleccionados con un contenido de 10 a 15 chuletas No obstante, en nuestro país no se observan de cerdo, se tomó una muestra comprendida entre 175 los niveles de calidad deseados que satisfagan al y 185g. El muestreo se repitió en ocho ocasiones por consumidor en lo que respecta a seguridad alimentaria duplicado. A dichas muestras se les tomó la y manipulación de alimentos, lo cual se refleja temperatura por medio de un termómetro para carnes claramente en las condiciones de los sitios de al momento de adquirirlas, así como también se expendio de alimentos existentes y el estado Monagas realizó una inspección visual de las condiciones en Maturín no escapa a esta realidad. Aunado al higiénicas del sitio de expendio. Las chuletas fueron hecho de que el Fondo para la Normalización y identificadas individualmente e introducidas en bolsas Certificación de la calidad no ha establecido criterios plásticas estériles de cierre hermético y se trasladaron microbiológicos para la carne de cerdo cruda, refrigeradas hasta el Laboratorio de Microbiología de (FONDONORMA, 2005), lo cual permite la la Universidad de Oriente Núcleo Monagas, campus ocurrencia de ciertas irregularidades en estos Los Guaritos y se procesaron dentro de las cuatro productos cárnicos justificando la realización de esta horas de su recepción en el laboratorio. Todos los investigación. análisis de E. coli se realizaron por duplicado en el laboratorio, obteniéndose un total de 64 Escherichia coli es una bacteria que habita observaciones. normalmente en el intestino del hombre y animales de sangre caliente y desempeña un importante papel en

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 138-142. 2008 139 Hernández et al. Incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo vendidas al detal en Maturín, Venezuela Preparación de la muestra Análisis estadístico

Se realizó por el método de lavado o enjuague Para comparar la incidencia de E. coli en los de las chuletas de cerdo (Fernández, 2000). Esta supermercados evaluados, los datos fueron analizados técnica se ejecutó abriendo asépticamente la bolsa que utilizando un análisis de varianza (ANOVA) sin contenía la muestra adicionándole 99 ml de agua interacción. Las diferencias estadísticas significativas peptonada al 0,1% estéril. Se cerró la bolsa y se a nivel del factor establecimiento comercial fueron procedió a masajearla durante 3 a 5 min. El líquido determinadas utilizando una prueba de Rangos proveniente del lavado se consideró como la dilución Múltiples de Duncan al 5%. Para comparar la 10-1 (dilución 1:10); seguidamente se prepararon presencia del microorganismo en los distintos cinco diluciones seriadas a partir de la obtenida por el supermercados se empleó el paquete estadístico SAS lavado, desde 10-2 hasta 10-6. versión 8.0 (1998).

Determinación de Escherichia coli RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para la determinación de Escherichia coli se La tasa de incidencia de Escherichia coli utilizó el método descripto por Gill y Badoni (2004), encontrada en las muestras (n=64) de chuletas crudas que consistió en los siguientes pasos: de cerdo vendidas al detal fue del 50%, que representa 32 muestras positivas. Al analizar Aislamiento: Se procedió a aislar E. coli individualmente a cada supermercado se observó que sembrando por estría en superficie una ansada de la la incidencia para el supermercado A fue de un 37,5% dilución 10-1 de la suspensión de lavado en agar al igual que para el supermercado B, mientras que el Eosina Azul de Metileno (EMB- levine). Las placas comercio C tuvo la mayor incidencia de 75% y el D se incubaron 24 horas a 37°C. Se consideró la del 50% (Figura 1). presencia presuntiva de este microorganismo cuando se observaron colonias verde oscuro o negro, con o Estadísticamente no se encontraron sin brillo metálico. Este análisis se realizó por diferencias significativas (α= 0.05) entre los duplicado. supermercados A, B y D, mientras que el supermercado C resultó ser estadísticamente distinto Identificación: se seleccionaron 3 colonias al A y B, pero similar al D (Cuadro 1). con morfología característica de E. coli por cada placa, las que se replicaron en agar EMB para obtener Lo descrito anteriormente refleja un elevado un cultivo puro comprobado mediante la tinción de índice de contaminación con Escherichia coli en los Gram. Se repicaron en tubos con agar nutritivo cuatro supermercados analizados, en vista de lo cual inclinado y a partir de ellos se realizaron las pruebas se puede decir que la calidad sanitaria de las chuletas bioquímicas de producción de Indol, Voges de cerdo crudas y de los supermercados analizados Proskauer, Rojo de Metilo y utilización del Citrato está comprometida. (IMViC). Estas pruebas se realizaron según COVENIN (1996).

Diseño del experimento

Se utilizó un diseño en bloques al azar considerando como fuente de variación conocida el efecto de las semanas (bloques). El factor considerado como variable independiente fueron los establecimientos comerciales (A, B, C y D). La variable dependiente a medir fue la presencia de Escherichia coli. Quedando establecido el diseño con cuatro tratamientos representados por los Figura 1. Porcentaje de incidencia de Escherichia coli establecimientos y ocho repeticiones que representan chuletas crudas de cerdo comercializadas en las semanas que duró el experimento con dos réplicas cuatro supermercados de la ciudad de Maturín, estado Monagas, Venezuela entre los meses de cada una. abril-mayo del año 2006

140 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 138-142. 2008 Hernández et al. Incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo vendidas al detal en Maturín, Venezuela

Cuadro 1. Resultados promedios obtenidos de la son similares para ambos casos. Esto es, debe incidencia encontrada de Escherichia coli extremarse la higiene personal, sobre todo en el caso en supermercados de la ciudad de Maturín, de ser portadores del microorganismo, y evitar el estado Monagas, Venezuela. consumo de alimentos crudos o poco o deficientemente cocinados. Supermercado X ± DE † Ámbito ‡ A 0,375 ± 0,50 a Por otra parte, dada la naturaleza intestinal de B 0,375 ± 0,50 a este microorganismo es razonable pensar en la D 0,500 ± 0,52 ab existencia de una contaminación fecal en las muestras C 0,750 ± 0,44 b analizadas (chuletas de cerdo), más aún cuando el † Promedio ± Desviación estándar cerdo es un animal que generalmente defeca en el ‡ Prueba de Rangos Múltiples de Duncan (p ≤ 0,05). mismo lugar en donde consume alimentos, generando Letras diferentes indican promedios estadísticamente esta situación una alta probabilidad de contaminación diferentes por esta vía. Esto también refleja una deficiencia higiénica por parte de los mataderos Numerosas investigaciones han reportado la mayoritariamente en la etapa de evisceración del incidencia de Escherichia coli en productos cárnicos cerdo, siendo esta otra causa de la alta tasa de entre las cuales destaca el trabajo realizado por incidencia. Stampi et al., (2004) quienes detectaron la presencia de E. coli en productos cárnicos en Italia, siendo Además de lo antes mencionado no se puede positivas en 45 de las 149 muestras examinadas descartar la inclusión de otros factores presentes en la (30,2%), inferior a la tasa de incidencia obtenida en posterior comercialización del cerdo tales como: este trabajo. mantenimiento inadecuado de la cadena de frío en su distribución, manipulación, deficientes condiciones Un estudio realizado en Francia por Bouvet et higiénicas en el punto de venta al detal y existencia de al., (2001) en canales de cerdo provenientes de tres contaminación cruzada. Este es un punto de gran mataderos reveló que el 50% (75/150) de las muestras importancia debido al hecho de que E. coli es un resultaron positivas para E. coli O157:H7 y además habitante normal del intestino del hombre, siendo esta mostró una tasa de incidencia para Escherichia coli vía una posible fuente de contaminación que verotoxigénica mayor al 80%. involucra deficiencias higiénicas por parte de los manipuladores de supermercados sobre todo en el Por otra parte, Zweifel et al., (2004) llevaron caso del establecimiento comercial C que arrojó los a cabo una investigación de la prevalencia de porcentajes mas altos de incidencia para este Escherichia coli productora de toxina Shiga en ovejas microorganismo. en mataderos de Suiza, obteniendo una tasa de incidencia de 29,9%. La presencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo plantea la necesidad de inspección a Lo anteriormente descrito refleja que diversas lo largo de toda la cadena de producción de este investigaciones han obtenido elevados porcentajes de alimento, dado que por ser de origen animal incidencia para este microorganismo, al igual que en representan un vehículo de microorganismos esta investigación, lo cual justifica la preocupación asociados con enfermedades transmitidas por los existente por la contaminación de productos alimentos. Esto obliga a la revisión y profundización alimenticios con Escherichia coli. Esto supone la de las políticas que contribuyan al mejoramiento los probabilidad de que las enfermedades de transmisión aspectos sanitarios en la industria alimentaria. alimentaria (ETA) producidas por este microorganismo continúen afectando a diversas CONCLUSIONES poblaciones a nivel mundial. Estos resultados indican que nuestro país no es ajeno a esta realidad. La incidencia general a nivel de supermercados de Escherichia coli en chuletas crudas Una de las razones más preocupantes de la de cerdo fue de un 50%, reportándose 37,5% para los presencia de Escherichia coli en alimentos radica en supermercados A y B, 75% para el C y un 50% para su comportamiento y su difusión, debido a que al ser el establecimiento comercial D. un microorganismo intestinal, se asocia a Salmonella, por lo que las medidas preventivas básicas a tomar

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 138-142. 2008 141 Hernández et al. Incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo vendidas al detal en Maturín, Venezuela Los niveles de contaminación de las muestras COVENIN. 1996. Comisión Venezolana de de chuletas de cerdo vendidas en los distintos Normas Industriales nº 1104-96. Determinación supermercados fue alta, el establecimiento comercial del Número Más Probable de Coliformes, C resultó ser el comercio con el mayor porcentaje de Coliformes Fecales y de Escherichia coli. 2nd rev. incidencia para el microorganismo estudiado. Por lo Caracas: Ministerio de Fomento. 5p. que su calidad higiénica fue deficiente, debido a que esta bacteria se asocia a las condiciones higiénico Encyclopedia Hispanica Publishers. 2000. Hispánica. sanitarias del lugar y a los manipuladores del mismo. Vol 4. Encyclopedia Britannica Publishers, INC. Este estudio sugiere un riesgo a nivel de salud pública Kentucky- E.U.A. 407 p. considerando el origen fecal de este grupo microbiano, por lo que se recomienda a los Fernández E. 2000. Microbiología e inocuidad de los organismos oficiales (contraloría sanitaria del estado alimentos. Universidad autónoma de Querétaro. Monagas) competentes encargados de vigilar el Querétaro- México. 1325 p. procesamiento, distribución y ventas al detal de alimentos frescos en la región, realizar inspecciones FONDONORMA. 2005. Fondo para la normalización periódicas con el fin de implementar las BPF (Buenas y certificación de la calidad. Catálogo 2005. Prácticas de Fabricación) tanto a nivel de mataderos como en ventas al detal, las cuales incluyen la Gill C. and M. Badoni. 2004. Recovery of bacteria higiene y capacitación del personal. from poultry carcasses by rinsing, swabbing or excision of skin. Food Microbiology, 22:205-211. LITERATURA CITADA Michanie S. 2003. La bacteria que disparó el HACCP AGROSUPER. 2005. Catálogo de carne de cerdo. en la industria de la carne. Revista Ganados & [Documento en línea] Disponible: Carnes Año 4, N° 17 pp 40-42. http://www.agrosuper.cl/agrosuperv3/espanol/cont enido/iframes/iframe_catalogo_cerdo.htm Statical Analysis System (SAS).1998. User Guide [Consulta: 15/08/2005]. Statics (Versión 8.0).SAS. Int. Inc. Caray, N.C.

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142 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 138-142. 2008

Response of Sarotherodon melanotheron Rüppell (1852) in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH

Respuesta del pez óseo común Sarotherodon melanotheron Rüppell (1852) en los humedales del Delta del Níger, Nigeria a los cambios de pH

Alex Chuks CHINDAH 1, Amabaraye Solomon BRAIDE1 and Olisa ORANYE2

1Institute of Pollution Studies. Rivers State University of Science and Technology. P M B 5080, Port Harcourt, Rivers State, Nigeria and 2Department of Petroleum Resources. Nigerian National Petroleum Corporation, Moscow Road, Port Harcourt. E-mails: E-mails: [email protected] and [email protected] Corresponding author

Received: 04/24/2008 First reviewing ending: 06/20/2008 First review received: 10/16/2008 Accepted: 10/27/2008

ABSTRACT

The response of a common Niger Delta wetland Cichlid (Sarotherodon melanotheron Rüppell) to changes in pH was assessed under renewal static assssy in the laboratory using physical attributes such as swimming and body movement (including opercular and fin movement), mucus deposition at the inner opercular cover in addition to hematological parameters such as erythrocyte and leucocyte numbers and hemotocrit values of the fish. Fishes were exposed to varying adjusted pH regimes of 3.6, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0 and 8.0 by acidification and liming employing recommended standard procedures. The result demonstrated that the fishes surfaced to the top of the water column regular in erratic and unsteady manner with increased acid of the water. Fish’s responses to different pH through hematological parameters as blood glucose, red blood cells and hematocrit) are also discussed.

Key words: Sarotherodon melanotheron, pH changes, hematological parameters, hematocrit

RESUMEN

La respuesta del pez Sarotherodon melanotheron (Rüppell) a cambios en el pH se determinaron bajo condición semi estática en el laboratorio usando atributos físicos tales como movimientos de natación y del cuerpo (incluyendo movimiento opercular y de aletas), deposición de moco en la cubierta opercular interna en adición a los caracteres hematológicos tales como número de eritrocitos y leucocitos y valores de hematocritos del pez. S. melanotheron se expuso a los regímenes de pH de 3,6; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 y 8,0 empleando procedimientos estándares recomendados. El resultó demostró que los peces estuvieron en el tope de la columna de agua de una manera errática e inestable con el incremento de la acidez. La respuesta de los peces a las variaciones del pH a través del fluido corporal (caracteres hematológicos –glucosa en la sangre, glóbulos rojos y hematocritos) es también discutida.

Palabras claves: Sarotherodon melanothero, cambios de pH, caracteres hematológicos, hematocritos

INTRODUCTION in the Niger Delta region such as gas flaring amongst others yield combustion products such as CO2, NO2, Anthropologic activities change the CO, water vapour and soot or carbon particles, heavy environment quality. Magnitude of the resultant metals and incombustibles in the atmosphere that are effects varies depending on the type, extent and ionized and become chemically reactive as free quality of impacting conditions. The alterations have radicals (Ibiebele, 1987). These chemicals and threatened functional attributes and the existence of particles in presence of rainwater and water vapour, aquatic organisms especially fish (FAO, 1997, readily form acids (and other corrosive chemical Chindah and Hart 2000). compounds), which build up in the atmosphere and are eventually washed out as acid rain, altering the Activities such as construction, clearing of pH of the recipient medium. The presence of several vegetation, dumping of solid wastes, industrial and industrial plants such as refineries, flow stations, municipal effluents especially in the wetlands acidify Petrochemical, Liquefied Natural Gas and Fertilizer of the water body. Other common industrial activities Plants in the region with their respective flare stacks

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 143-153. 2008 143 Chindah et al. Response of Sarotherodon melanotheron in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH deposit large volumes of gas into the atmosphere. In paternal mouth brooding habit and preference for addition, the effluent arising from these industrial brackish water environment as against the species activities is discharged into surrounding water bodies such as Tilapia zilli (Trewavas, 1983). Colouration thus contributing significantly to the alteration of the varies with location, sexual activity and changes with pH of the aqueous medium (Spiff and Horsefall, environmental background indicting a form of 1998). mimicry of the immediate habitat. The black spots on the chin and throat vary considerably both within and Changes in the pH and redox-potential of the among populations. Mature males often have a aquatic environment are of great concern to all stake proportionately large head caused by mouth brood holders such as the Industries (IDS), Community (Akiri, 1987 and Pudo et al.,1990). Based Organizations (CBO), Academia (AC), Governmental Agencies (GA) and Non Sample collection Governmental Agencies (NGO) following the declining catch of fin and non-fin fish species which Sarotherodon melanotheron of almost had often times been attributed to altered water uniform length (5.7 ± 0.5cm) and weight 3.6± 0.4g) quality especially changes in pH (Spiff and Horsefall were collected with drag-nets from freshwater 1998). Some studies have implicated nutrient fishpond at African Regional Aquacultural Centre enrichment, increased heavy metals, and presence of Aluu, Portharcourt. Samples were sorted to different pesticides to the reduced pH of the aquatic medium size classes using standard length (cm) and weight (FAO 1997; Brown et al, 1984; Sadler and Lynam, (using a OHAUS Triple Beam Balance - g) and sex 1987). Physical (movement of body, fins, opercular of the fish not accounted for during the experiment. bones) and physiological (hematological parameters) In the field, fishes considered healthy on the basis of attributes of fishes have been used as indicator of fish their appearance and absence of obvious signs of responses to its externalities (Casillas and Smith, stress were transferred to large holding tanks for 1977). It is consequently crucial to use these immediate transportation to the laboratory (Kori- attributes of fish in the monitoring of fishes Siakpere, 1985). responses to increasingly acidic pH levels. Experimentation Despite the threat posed by changes in pH in the aquatic systems of the Niger Delta region, little Acclimatization of test species laboratory has been reported on its effect on fishes (Spiff and conditions Horsefall 1998). In the laboratory, 750 individuals collected In an attempt to bridge the existing gap on were transferred and equally distributed using the effects of reduced pH on fish, physical and portable hand net into twenty five (25) 80-litre hematological parameters were considered. In order capacity glass tanks (i.e. 30 fishes in each) with each to achieve this, Sarotherodon melanotheron a tank measuring 65 cm x 35 cm x 35 cm and filled freshwater species was exposed to low pH regimes, with 50 L of water from the natural environment. to determine changes in hematological parameters Portable aerating pumps were connected to each tank (erythrocyte, leucocyte, and hematocrit values). for oxygenation. A 1.3 KVA Honda generating set was on standby as alternative power supply source, MATERIALS AND METHODS of. A 1.91 cm nylon mesh was carefully positioned at the top of each tank to prevent fish escape as a result Description of test species of jumping. Fishes were observed daily and any dead, injured or morbid ones were removed The tested fish species is a fresh water type immediately. They were fed twice daily between of the family Cichlidae - Sarotherodon melanotheron 0900 hrs and 1000 hrs, and between 1500hrs and (Ruppel, 1852) that is commonly found in waters of 1600hrs on a special diet of 30% crude protein the Niger Delta contributing in a high percentage to marshed fish feed and kept in this condition for 2 the artisanal fisheries of Southern Nigeria as their weeks (Kori-Siakpere, 1985). These fish formed the oily flesh tissue is greatly relished by most local ready stock for the 96 hr LC50 and the treatment people (Akiri, 1987 and Pudo et al.,1990). This schedule. species is characterized by deep pre-orbital bones,

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96 hr LC50 test level used as lower limit for the selected range was determined using an application factor of 1.03 based A 96 hr LC50 test was carried out for the on the work of Reish and Oshida (1986). selected fish species within an acute toxicity range of pH 2.5 to 4.0. The test was to serve as a guide in Hematological analysis on each treatment determining the lower-limit pH value for the study were conducted on weekly basis by sacrificing 2 fish (Chindah et. al 2004). species and blood samples collected using insulin syringe and needle rinsed with EDTA to determine Twenty of each already acclimatized samples the various hematological parameters (Wedemeyer were introduced into each of the 15 tanks containing and Yasutake, 1977). The significant differences 50 litres of fresh water. Tanks were maintained at among means were tested with 2 –way analysis of five pH values - 2.5, 3.0, 3.3, 3.6, and 4.0 by adding variance (ANOVA, 0.05) (Zar, 1984). concentrated H2SO4 (BDH, GR grade). The tank for each pH value was setup in triplicate. The acid Analysis of physicochemical parameters dropping system (Dheer et al., 1987) was done for all tanks to ensure constant pH during the 96-hour Water samples were analysed regularly to exposure period. ensure that the expected water quality were maintained. The analyses for the water quality were Concentrated H2SO4 (96% Stock) was conducted using standard procedures as indicated in dropped from a 2ml pipette into a beaker containing APHA (1998) one litre of natural water and then using a CORNING pH meter model 7, the desired pH for the volume of RESULTS water was attained. The volume of H2SO4 required to adjusting 50 litres of water was applied and Physical-chemical quality of waters thoroughly stirred for few seconds and re-measured with a pH meter to ensure the desired pH value. The results of the physico chemical analysis of the water surface water of the treatment and The tanks were maintained for 96 hours. control tanks are presented in Table 1. They were cleaned and water changed after 2-day interval when the concentration of H2SO4 (or alkali) 96hr L.C50 test was adjusted to counteract the pH drift due to release of excretory products and other metabolites. Data on 96hr exposure of twenty (20) Continuous aeration was maintained throughout the samples each of S. melanotheron at different pH experimental period to avoid, the building up of any levels are presented in Table 2. The test showed free CO2 which is toxic and capable of altering the increased mortality with increased acidity. With the pH in the tank. Observations were made every 24 arithmetic graphic method, the 96hr LC50 for S. hours and numbers of dead and live fishes were melanotheron was 3.68 (Figure 1). recorded. Fishes were considered dead when they lost their equilibrium, floated with ventral sides up Effect of pH on Sarotherodon melanotheron and did not respond to touch and they were promptly removed. Behavioural Changes

The arithmetic graphic method was S. melanotheron samples were observed to employed in determining the 96-hr LC50. Percentage exhibit very erratic and disturbed movement, which mortality after 96 hours was calculated and plotted increased at low pH levels (Table 3). While the on the ordinate axis against the pH value on the response was immediate at pH 3.8 (commencing in abscissa. Each point was then plotted and connected day 1), it was delayed at pH 4.0 and 5.0, graphically. A horizontal line was drawn from the commencing in days 3 and 6 respectively. Between 50% survival point to intersect the plot from which weeks 2 and 3, the intensity of behaviour was point, a vertical line is dropped to the abscissa. This reduced considerably when compared to normal at intersection point on the abscissa corresponded to the pH 3.8, 4.0 and 5.0 as was observed in the control. At 96 hr LC50. This was done for all three replicates for weeks 4 and 5 movement was slow and lethargic in each pH value and the mean determined. Safe pH fish maintained at pH 3.8 and 4.0 respectively. Fish

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 143-153. 2008 145 Chindah et al. Response of Sarotherodon melanotheron in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH

Table 1. The range and mean of the water quality (physico-chemical) of the treatment and control tanks of water samples in the Niger Delta wetland, Nigeria.

Treatment Feature Temperature pH Conductivity Dissolved Biochemical oxygen o ( C) µS/cm oxygen (mg/l) demand BOD5 (mg/l) 3.6 Range 23.6-24.1 3.6 36.0-38.0 3.0-3.7 0.58-0.66 Mean 23.8 3.6 37.0 3.21 0.64 4.0 Range 23.5-24.2 4.0 36.0-40.0 3.32-3.8 0.56-0.64 Mean 23.7 4.0 38.2 3.4 0.62 5.0 Range 23.4-24.2 5.0 36.0-38.5 3.1-3.8 0.59-0.69 Mean 23.8 5.0 37.1 3.5 0.64 6.0 Range 23.4-24.6 6.0 36.2-39.3 3.1-3.8 0.57-0.68 Mean 23.9 6.0 37.7 3.5 0.63 7.0 Range 23.6-24.3 7.0 36.6-38.8 3.2-3.8 0.57-0.66 Mean 23.8 7.0 37.7 3.5 0.63 Control Range 23.5-24.1 6.3-6.5 36.8-39.0 3.1-3.8 0.58-0.71 Mean 23.8 6.4 37.2 3.5 0.65

Table 2. Mean mortality after 96hrs exposure of Seratherodon melanotheron to different pH in the Niger Delta wetland, Nigeria.

Mortality/Duration Total Percentage pH 24 hrs 48 hrs 72 hrs 96 hrs mortality Mortality 2.5 20 N.M N.M N.M 20 100 3.0 8 6 3 1 18 90 3.3 7 4 2 2 15 75 3.6 5 4 2 1 12 60 4.0 N.M N.M N.M N.M N.M 0

NM: No mortality

maintained at pH 6.0, 7.0, 8.0 and control did not show any abnormal pattern in fish movement.

Neither shoaling nor surfacing for atmospheric air was observed in the different tanks. Mucus secretion was high at low pH levels of 3.8, 4.0 and 5.0 at weeks 3, 4 and 5 respectively. Secretion was normal in the other tanks throughout the test period. While mortality exceeded 50% at pH 3.8, and 4.0 at weeks 5 and 6 respectively, pH 5.0 and 6.0 recorded low mortality rates of less than 50%. Survival of 100% was observed in fish kept at pH 7.0, 8.0 and control tanks.

Blood Glucose

Blood glucose levels increased with acid Figure 1. 96hr Percentage mortality against pH of level (Figure 2). At pH 3.8 and 4.0 the glucose levels Seratherodon melanotheron in the Niger showed exponential increases over time. At pH 5.0, Delta wetland, Nigeria. increase in values with time was also observed

146 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 143-153. 2008 Chindah et al. Response of Sarotherodon melanotheron in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH except for a decline in week 3. Similar pattern was remained relatively uniform value throughout the exhibited at pH 6.0 though at lower values. At pH experimental period (Figure 2). The values showed 7.0, the glucose level indicated initial increases to significant differences in the blood glucose between week 3 but fluctuated thereafter. Glucose level the treatments [F cal = 74.05 > P (2.60) 0.05] and with fluctuated at pH 8.0 to week 5 but stabilized at week exposure time [F cal= 14.50 > P (2.60) 0.05]. 6. In fish in the control tanks (pH), the blood glucose

Table 3. Behavioural changes in Sarotherodon melanotheron at different pH levels in the Niger Delta wetland, Nigeria.

Indices pH 3.8 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 Control Fast and Fast and Fast and Fast and Fast and Fast and Fast and Very Very Very Erratic Erratic/ Erratic/ Erratic/ Erratic Erratic Erratic / /Day 1 Day 1 Day 3 Day 1 /Day 1 /Day 3 Day 6 Movement Fast and Fast and Fast and Intensity/ erratic/ erratic/ Erratic/ Onset weeks 2 weeks 2 Week 2 and 3 and 3 Slow and Slow and Lethargic Lethargic/ /week 4 week 5 Mucus Secretion: +++/WK3 +++/WK4 +++/WK5 +/WK1 +/WK1 +/WK1 +/WK1 Intensity/ Onset Mortality 60% 55% 55% 0 0 0 0 Wk 5 Wk 6 Wk 8

+++ : High; ++ : Medium; + : Normal and - : Did not occur

6 Figure 3. Effect of pH levels on total white blood cell count Figure 2. Effect of pH on number of erythrocytes (x10 4 -3 mm-3) of Sarotherodon melanotheron each (x10 mm ) of Sarotherodon melanotheron week in the Niger Delta wetland, Nigeria. each week in the Niger Delta wetland, Nigeria. Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 143-153. 2008 147 Chindah et al. Response of Sarotherodon melanotheron in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH Total white blood cell count those observed with other parameters; a sharp rise with exposure time, the rise being proportional with The total white blood cell count of S. the acid stress (Figure 4). melanotheron at different pH levels is presented in Figure 3. S. melanotheron exposed to pH 3.8, 4.0, The changes in red blood cell count did not 5.0 and 6.0 showed a gradual increase in the count appear appreciable at pH 6.0 whereas at pH 7.0, over time except for a slight decline at week 3 for pH values rose gradually to week 3 and stabilized in the 5.0 (Figure 3). At pH 7.0, values were observed to remaining weeks. At pH 8.0, no definite pattern was change marginally throughout the exposure time. At pH 8.0, the white blood cell count showed more pronounced fluctuation; it declined in week 2, rose in weeks 3 and then declined steadily through the remaining weeks. Ovoid-shaped leucocytes with eccentric nuclei were observed under the microscope. Differential count showed that these cells occurred mostly as lymphocytes and neutrophils. Monocytes occurred in very low percentages (Table 4).

Statistical analysis of the changes recorded showed significant differences in the effect of pH [F cal =21.68 > P (2.60) 0.05]. However there was no statistically significant difference in cell count with exposure period [F cal = 0.533 < P (2.60) 0.05].

Red blood cell count

Figure 4. Effect of pH on Mean Red blood cell count (x106 The red blood cell count of S. melanotheron mm-3) of Seratherodon melanotheron each at different pH levels are presented in Figure 4. The week in the Niger Delta wetland, Nigeria. changes at pH 3.8, 4.0 and 5.0 are consistent with

Table 4. Mean values of differential Leucocyte Count (%) of Sarotherodon melanotheron exposed to different pH levels and weeks in the Niger Delta wetland, Nigeria.

Weeks 1 2 3 pH Lym Mn Nt Lym Mn Nt Lym Mn Nt 3.8 77.58 2.86 19.56 75.00 2.97 22.03 76.50 3.08 20.42 4.0 80.00 2.92 17.08 82.75 3.36 13.89 85.50 3.48 11.02 5.0 83.00 2.92 14.08 82.18 3.40 14.42 80.95 3.62 15.43 6.0 83.24 2.98 13.78 81.00 3.72 15.28 82.00 3.80 14.20 7.0 85.00 3.60 11.40 83.23 3.75 13.02 83.55 3.88 12.57 8.0 85.00 3.50 11.50 87.10 3.75 9.15 88.20 3.84 7.96 Control 83.50 3.50 13.00 85.00 3.50 11.50 85.00 3.00 12. 00

Weeks 4 5 6 pH Lym Mn Nt Lym Mn Nt Lym Mn Nt 3.8 74.80 2.80 22.40 75.00 2.86 22.14 75.00 2.80 22.20 4.0 84.00 3.60 12.40 84.00 3.10 12.90 85.37 3.00 11.63 5.0 80.00 3.66 16.34 81.22 3.56 15.22 81.80 3.50 14.70 6.0 82.00 3.82 14.18 82.66 3.90 13.44 83.00 3.90 13.10 7.0 81.60 3.84 14.56 81.00 3.76 15.24 81.80 3.90 14.30 8.0 85.60 3.90 10.50 85.00 3.90 11.10 87.00 3.88 9.12 Control 88.50 2.00 9.50 84.00 2.50 13.50 85.00 3.50 11.50

Lym: Lymphocytes; Mn: Monocytes and Nt: Neutrophils 148 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 143-153. 2008 Chindah et al. Response of Sarotherodon melanotheron in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH observed in the changes in RBC count. Control pH surrounding medium was slightly acidic (6.4) and maintained relatively steady values throughout the dissolved oxygen concentration was well as other period with nucleated and non-nucleated cells also attributes measured were adequate to support observed. freshwater aquatic life.

Statistical analysis of data showed that The erratic and abnormal movement of the calculated F is greater than the critical F for effects fish such as regular surfacing at the water column due to both pH and exposure time. Hence, there is a especially at acidic pH of 3.8 and 4 is evidence significant difference in the recorded changes due to discomfort implying a measure stress on the pH effect; [F =29.62 > P (2.60) 0.05] and exposure physiological function of the fish species which was time, [F (5.93) > P (2.60) 0.05]. not observed on fishes exposed to elevated pH ( 6.0, 7.0 and , 8.0). The importance of this observation is Hematocrit that fishes exposed to low pH conditions either in the natural habitat or reared in aquaculture pond will The hematocrit values of S. melanotheron at suffer similar stress condition and this may induce different pH levels are presented in Figure 5. At pH growth retardation, reproductive failure and eventual 3.8, 4.0 and 5.0, the hematocrit values increased lead to the mortality of fishes. throughout the experimental period except for a very slight decline in week 2 at pH 5.0. At pH 6.0 values In addition, the progressive increase in increased steeply up to week 3 after which the values of plasma glucose observed point to the fact increases became more gradual. At pH 7.0, value that the fish (S. melanotheron) demonstrated obvious increased gradually up to week 4 before gradually hyperglycemic response during the exposure to declining in the remaining period. Values at pH 8.0 sublethal pH regimes. This signifies that acidic pH rose up to week 3, declined in week 4 and continued conditions may prevent the complete metabolism of its rise in weeks 5 and 6. Hematocrit values at control blood sugar to glycogen. This significant change in pH were steady throughout the experiment. blood glucose level with pH suggests a stress response with tendency of enhancing negative DISCUSSION osmoregulatory status in the fish. Wood (1991), environmental acidification from anthropogenic The physicochemical parameters of the fish sources has been identified as a major factor examined in this study showed values characteristic affecting salmonid populations of freshwater environment. The pH of the Chindah et al. (2004) observed similar hyperglycaemic response on a common Niger Delta wetland catfish (Clarias buthopogon). Omoregie et al, (1990) reported that this incomplete metabolism could induce impaired osmoregulation. The observed plasma glucose levels in the S. melanotheron are in consistent with the works of Wedemeyer (1973), Mcleay and Brown (1975), Krishnamurthy et al. (1981), Dheer et al. (1987), Omoregie et al, (1994) and Omoregie, (1998). The increased blood glucose level in fishes suggests the presence of the stress hormones such as catecholamines and corticosteroids, in the peripheral blood (Fager, 1967; Selye, 1973) and this scenario demands for increased energy requirement in order for the fish to withstand the acid stress condition. The secretion of these hormones induces marked changes in carbohydrate reserves which according to Oguri and Nace (1966) is responsible for the hyperglycemias. Although Figure 5. Effect of pH on Mean Hematocrit Values (%) glycogen reserves were not monitored, it is probable of S. melanotheron each week in the Niger that the reported lethargy before death may be Delta wetland, Nigeria. Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 143-153. 2008 149 Chindah et al. Response of Sarotherodon melanotheron in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH associated with reduction in muscle glycogen hematology (Engel and Davis, 1964; Larsson et al, (Duncan and Klaverkamp, 1983). 1976). Mavares and Perez (1984), Rambhaskar and Srinivasa (1986) and Chindah et al. (2000) also These significant increases in values for reported that active fish also have higher values of hematological and mucus secretion of the gills erythrocyte in addition to high hematocrit and attributes between treatments of the test species (S. hemoglobin levels. melanotheron) are associated with the low acidic condition. The observed secretion of mucus by the Mature red blood cells are usually nucleated. gills is an evidence suggesting irritation due to stress The observation that non-nucleated cells were also conditions (Omoregie et al, 1994 and Omoregie, seen indicate that fishes respond to maintain 1998). This mucus cover of the gill surface may homeostasis in the peripheral blood cell population possibly impair its functions in oxygen exchange. by facilitating the quick transfer into the blood This development, could lead to dehydration and stream, of non-nucleated red blood cells which occur enhance reduction in the blood oxygen level to which in their penultimate stage of development. The the fish homeostatic system responded to by the observed mean RBC of 1.99 x 106mm-3 at control pH observed increases in the erythrocytes, lymphocytes for S. melanotheron is higher than values reported by and hematocrit levels in order to increase the Etim et al. (1994) in similar studies for Chrysichthys efficiency of transporting the reduced oxygen in the nigrodigitatus (1.77 x 106mm-3), Chrysichthys blood. This observed increase in erythrocytes, furcatus (1.98 x 106mm-3), Ictalurus nebulosus (1.2 x lymphocytes and hematocrit levels contrasted with 106mm-3), and Ictalurus punctatus (2.16x106mm-3). the works of Sikoki et al. (1989), Omoregie et al. (1990) and Omoregie et al. (1994) all of whom The hematocrit and hemoglobin values at reported decreases in values of these parameters in their control pH were recorded as 17.8% and 6.3g/dl juveniles of Clarias garienpinus and Oreochromis for S. melanotheron. These values support results of niloticus when exposed to sublethal concentrations of earlier studies by Clark et al. cited by Oranye, (2002) other stress factors (heavy metals, crude oil and that reported fish hematocrit values of between 20- formalin). However, our result is in consonance with 35% scarcely attaining values higher than 50% while those of Vaala and Mitchell (1970) and Vaala (1972), Larsson et al. (1976) actually reported hematocrit which independently reported that fish subjected to values of 51.3% and 52.3% for Clupea harengus and acid stress, may experience a decrease in arterial Scomber scrombrus respectively and hemoglobin oxygen level and respond to this hypoxemia by values of 14.0g/dl and 12.7g/dl. increasing the oxygen-carrying capacity of the circulating blood. This development is manifested in The results of leucocyte counts (2.94 x104 those parameters associated with oxygen transport – mm-3) are lower than values reported for C. erythrocytes, hematocrit and hemoglobin (Neville, nigrodigitatus and C. furcatus (5.82 x 104 mm-3 and 1979; Spry et al. 1981; Milligan and Wood, 1982). 3.1 x 104 mm-3) respectively (Etim et al,1994). The Wedemeyer and Mcleay (1981) also reported that the increase in leucocyte counts with time in both species high values of erythrocytes, leucocytes and depicts an attempt at enhancing the body’s defense hematocrit indicate hemoconcentration possibly due mechanism arising from increasing stress levels. This to gill damage and dehydration. appears also to be associated with the observed high mucus secretion at stress levels indicative of disease The more active nature of S. melanotheron, condition. depicts its hematological requirements of high oxygen demand to meet the requirements of a high It is worthy of note that the changes in the metabolic rate, hence the significantly higher leucocyte counts for the fish species points to the hemoglobin and hematocrit values at acid stress occurrence of lymphocytes, monocytes and levels reported for S. melanotheron in this study. The neutrophils. Thrombocytes, known to be the critical high values recorded for these parameters in S. cells involved in fish blood coagulation, as with other melanotheron may also be due to their blood rich vertebrates, were not detected, yet the rapidity with gills exposed almost directly to the oxygen in the which blood clotted during the sampling procedure water column thus limiting the effect of unfavourable when insufficient anti-coagulant was used indicated aquatic pH on respiration and energy demand. This is substantial presence of these cells. It is probable that consistent with earlier observations in comparative failure to detect these cells is a reflection of an

150 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 143-153. 2008 Chindah et al. Response of Sarotherodon melanotheron in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH increase in their fragility such that when a blood Chindah, A. C.; S. A. Braide and R. O. Oranye. 2004. smear is prepared; the cytoplasm is stripped away Response of a common Niger Delta Wetland leaving denuded nuclei which often appear as Catfish to changes in pH. Niger Delta Biologia 4 lymphocytes. Ellis (1977) argued that only (2): 56-65. occasionally can the entire thrombocyte population appear as undisrupted cells and be differentiated from Chindah, A. C. and A. I. Hart. 2000. Occurrence and lymphocytes. A more accurate determination of distribution of epifauna and infauna community in thromobocytes population may be done using the shallow mangrove wet land in the tropical West immuno-fluorescent technique which stains only the African Region. Afri. J. Environmental Studies. 1: lymphocytes. The number of lymphocytes in fish can (1&2): 76-83. vary widely between individuals of even a single species. Nonetheless, the very high percentage of Dheer, J. M. S.; T. R. Dheer and C. L. Mahajan. lymphocytes recorded in this study alongside the fact 1987. Haematological and haematopoietic that thrombocytic cells were not seen seems to response to acid stress in an air-breathing indicate that the thrombocytes must have appeared as freshwater fish, Channa punctatus Bloch. Journal lymphocytes as reported by Ellis (1977). of Fish Biology 30 (5): 577-588.

It is therefore concluded that S. Duncan, D. A. and J. F. Klaverkamp. 1983. melanotheron responded negatively to low acidic Tolerance and resistance to cadmium in white levels which generates unfavourable physiological suckers, Catastomas commersani previously conditions affecting body fluids, physiological exposed to cadmium, mercury, zinc and selenium. functioning of the body, and perhaps may degenerate Canadian Journal of Fisheries and Aquatic further to cause reproductive failure and mortality. Science. 40: 128-138.

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Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima Owen, 1866 (Cetacea: Kogiidae) on Venezuelan coasts

Notas sobre la confirmación de la especie cachalote enano Kogia sima Owen, 1866 (Cetacea: Kogiidae) en las costas de Venezuela

Luis A. BERMÚDEZ VILLAPOL 1, Alejandro SAYEGH ¹ and Tatiana LEÓN ²

1Centro de Investigación de Cetáceos. E/S Los Robles, La Redoma de Los Robles, Isla de Margarita, estado Nueva Esparta, 6313, Venezuela, Telf: 58. 295.262.9752; Fax: 58. 295.262.3934 and 2La Universidad del Zulia, Facultad Experimental de Ciencias, Departamento de Biología. Maracaibo, estado Zulia. Venezuela. E-mails: [email protected], [email protected] y [email protected] Corresponding author

Received: 08/07/2007 First reviewing ending: 09/20/2007 First review received: 12/16/2008 Accepted: 12/20/2008

ABSTRACT

The dwarf sperm whale, Kogia sima (Owen 1866), (Cetacea: Kogiidae) is distributed in tropical pelagic and temperate waters around the world, nevertheless, it is extremely hard to observe on field due to its habits of swimming deep waters, furthermore it can get easily confused with pygmy sperm whale species. K. breviceps (De Blainville 1828). Most data obtained from both species comes from stranded animals or incidentally caught ones. In the and South America the information on these data is poor and scattered and little is known about the basic aspects of the species biology, life history, behaviour and distribution. K. sima had not been considered in the list of cetacean of Venezuelan waters until year 2001. To definitively establish the presence of the species K. sima in the country, four records are described here, based on the study of morphometric and/or craniometrical comparison of specimens or collected samples, a definite presence of dwarf sperm whale for territorial waters is proposed and therefore an extension in the distribution range for the southern Caribbean.

Key words: Pygmy sperm whale, Kogia sima Owen 1866, craniometry, morphometry, Venezuela.

RESUMEN

La especie cachalote enano Kogia sima (Owen, 1866) (Cetacea: Kogiidae), se distribuye en aguas pelágicas tropicales y templadas alrededor del mundo, sin embargo, es sumamente difícil de observar en campo debido a sus hábitos de aguas profundas, además puede ser fácilmente confundible con la especie cachalote pigmeo, K. breviceps (De Blainville, 1828). La mayoría de la data obtenida de ambas especies proviene de animales varados, capturados incidentalmente o de restos de ellos. En Suramérica y el Caribe la información acerca de las mismas es muy pobre y dispersa, conociéndose muy poco acerca de aspectos básicos de su biología, historia de vida, comportamiento y distribución. K. sima no había sido considerada en la lista de cetáceos de las aguas venezolanas hasta el año 2001. Con el objeto de ser establecida definitivamente la especie en el país, se describen cuatro registros, en base al estudio específico de comparación morfométrica y/o craneométrica de los ejemplares o muestras colectados, por lo que se propone la presencia definitiva del cachalote enano en aguas territoriales y por ende una ampliación del rango de distribución para el Caribe Sur.

Palabras clave: Cachalote enano, Kogia sima Owen 1866, craneometría, morfometría, Venezuela

INTRODUCTION al., 2004). Initially both species were placed in the Family Physeteridae together with the sperm whale, The species of the Kogia genus, i.e. pygmy Physeter macrocephalus, actually are recognized to as sperm whale Kogia breviceps (De Blainville, 1828) a distinctive family, Kogiidae (Rice, 1998). and dwarf sperm whale Kogia sima (Owens, 1866), Nevertheless, biological works on both species are have been reported for tropical pelagic and temperate relatively few, besides that, the observation and waters around the world (Leatherwood et al., 1983; differentiation of them, on field, are extremely Hoyt, 1984; Caldwell and Caldwell, 1989, Waring et difficult especially in rough waters (Jefferson et al.,

154 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 154-162. 2008 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima on Venezuelan coasts

1993; Bortolotto et al., 2003). Some studies of valuable instrument for the identification or compared hematology and diet analysis speculate that verification of species, especially if we compare the Kogiids species are found almost exclusively in deep- average between the rostrum length with the condylo- water, but dwarf sperm whales appear to feed in basal length; the range for K. sima is 28.5-41.5%, shallower water than does K. breviceps. Both species whereas for K. breciveps is 36.4-50.5% (Roos, 1979). are primarily teuthophagous (Baird, 2005; Bloodworth and Marshall, 2005; Santos et al., 2006). In Venezuela, the genus has not been Thus, reports on the Kogia genus are mostly based on considered very important because of the absence of morphometry works from stranded animals. reports and until now; there have been no records of Zoogeography, physiology, life history and behavior the species K. breviceps (Bermúdez-Villapol and of K. sima and K. breviceps in most regions remain Boher, 2003). Nevertheless, the first evidence of the poorly understood (Muñoz-Hincapié et al., 1998; presence of the K. sima in territorial waters is based Marino et al., 2003; Chivers et al., 2005). On studies on the identification of a cranium located on the Zulia of the Order Cetacea for the Caribbean, both species State coast in 1998 in the west of the country (León are indicated as rare or uncommon, even though some and Barrios, 2001). records of specimens of the Kogia genus in countries with coasts on the Caribbean sea, as well as in South To definitively establish the presence of K. America are frequently reported (Felix et al., 1995; sima in Venezuela, four records of genus Kogia were Muñoz-Hincapié et al., 1998; Debrot et al., 1998; studied and compared. All of them came from Cardona-Maldonado and Mignucci-Giannoni 1999; stranded specimens or osteological samples, three of Souza et al., 2003). For the Caribbean region, data on them from the west of the country and one from the K. sima is only available for Saint Vincent and the northwest that constitutes, at the same time, the first Grenadines, Aruba, Klein Curacao, Puerto Rico and record of a live stranding of K. sima in Venezuela. Bahamas (Cardona-Maldonado and Mignucci- Giannoni, 1999; MacLeod, 2004). MATERIALS AND METHODS

Kogiids have a distinctive dark dorsally and In this work, four records of the Kogia genus light ventrally color-pattern with a pronounced were examined in order to confirm or rule out K. sima crescent shaped “false gill” like a shark’s gill slit on and K. breviceps species: two of them coming from the side of its head (Jefferson et al., 1993). data obtained through craniometrical study; samples Nevertheless, external morphological characters can classified as Nº MBLUZ-M-0225 and CLZV-MC-003 be confusing and produced incorrect species and previously recorded as K. sima. Comparative identifications, especially among younger animals radius obtained by relating value data of face length (Chivers et al., 2005). In spite of a very similar (FL) with condilo-basal length (CBL) or total skull’s morphology, K. sima, in an adult state, reaches length, based on methodology suggested by Ross maximum sizes of 2.7 m and have 8-13 pairs of teeth (1979), was used as a key tool for identification and in the lower jaw, whereas K. breviceps exceeds the 3 confirmation. The other two records were based on m and has from 10-16 pairs of teeth in the lower jaw the comparative morphometry of stranded animals in (Leatherwood et al., 1983; Caldwell and Caldwell, the western and eastern zones of the country 1989). From the morphometric point of view, the best respectively (Figure 1). In order to identify species, way to verify specimens of K. sima is to refer to the the representative percentage for each of the measures average obtained when comparing the percentages of relative to the total length of the animals was the dorsal fin’s height against the total animal’s established, including: the dorsal fin height, the length length; this value should be higher than 5% (Jefferson from tip of the snout to the first insertion point of the et al., 1993). Also the average obtained when dorsal fin (anterior base), and the length from the tip comparing the total body’s length with the distance of the snout to the blowhole. In the first specimen, from the tip of upper jaw to anterior edge of dorsal comparison was based on guidelines from Jefferson et fin, which in the case of K. sima, being located in the al. (1993) and Ross (1979). In the second specimen, it middle point of the body, is lower than with K. was identified following the percentage comparison breviceps (Ross, 1979; Debrot and Barros, 1992). of morphometric radius of the species K. sima and K. Skulls of Kogia genus exhibit the greatest degree of breviceps, according to guidelines from Ross (1979), asymmetry of all cetacean skulls (Ness, 1967). Debrot (1992) and Barros et al. (1998). Compared craniometry of both species is also a

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 154-162. 2008 155 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima on Venezuelan coasts 71º 20,633’ W) (Figure 2). The specimen was identified, initially by the third author (LT), as an adult specimen of K. sima, this was supported by the skull morphology of the sample (Figure 3). Craniometry applied at first was performed following the proposed methodology by Perrin (1975) and Bolaños (1995) and Ross (1979) proposal was not considered (Table 1). The collected material was found deposited in the Mammals Section of the Biology Museum of La Universidad del Zulia (MBLUZ by initials in Spanish) under catalog Nº MBLUZ-M-0225 (León and Barrios, 2001).

A second case, not published, was reported by Figure 1. Stranding records for the species Kogia sima in the third of the authors (LT) with the finding of an Venezuela until 2006. incomplete skull also located in 1998, on the coasts of Falcon State in western Venezuela (11º 03,367’ N; 71º 06,193’ W). The skull was initially identified as RESULTS AND DISCUSSION belonging to a young specimen of Kogia sima based mainly on morphological features. This osteological Specimens studied material resides in the Collection of the Laboratory of Zoology of Vertebrates (Mammalia Class, Cetacea First and Second report for the K. sima (western Order) of the Experimental Faculty of Sciences, region) Biology Department, of La Universidad del Zulia, under the catalog number CLZV-MC-003. By the year 2001, the species Kogia sima (Family Kogiidae) was reported for the first time in To confirm or rule out of the species K. sima Venezuela based on the study of a skull found in 1998 for both samples, the comparative averages obtained in the northwest coast of Zulia State, Páez when associating the percentages of the value data of Municipality, in western Venezuela (11º 50,717’ N; the rostrum length (RL) with the condylo-basal length (CBL), based on the methodology employed by Ross (1979) were used as a key instrument for identification.

Figure 3. Partial skull of second specimen of Kogia sima Figure 2. Skull of first specimen of Kogia sima recorded for recorded for Venezuela (1998). Found on the Venezuela (1998). Found dead in Zulia State, Páez coasts of Falcon State in western Venezuela Municipality (11º 50,717’ N; 71º 20,633’ W) (11º03,367’N; 71º06,193’W) 156 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 154-162. 2008 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima on Venezuelan coasts

Table 1. Comparisons of skull measures (mm) and RL/CBL averages of MBLUZ-0225 and CLZV-MC-003 samples, placed in La Universidad del Zulia’s (LUZ) didactics collections.

MBLUZ- Ratio % CLZV-MC- Ratio % Morphometry characteristics (mm) 0225 (RL/CBL) 003 (RL/CBL) Condylobasal lenght (CBL) 440 100 255 100 Length of rostrum (RL) 133 30.22 70 27.45 Width of rostrum at base (WRB) 225 125 Width of zigomatc (WZ) 350 228 Tip of the rostrum to external nares (TREN) 235 130 Height of braincase (HB) 190.4 116 Tip of rostrum to pterigods (TRP) 260 145 Greatest preorbital width (GPRW) 371 200 Greatest postorbital width (GPOW) 380 205 Basioccipital width (BW) 223 142 Greatest height of right temporal fossa (LMFT) 106.15 49 Greatest height of left temporal fossa (LMFT) 113.8 - Greatest width of right temporal fossa (AMFT) 93.65 67 Greatest width of left temporal fossa (AMFT) 95.7 -

In samples MBLUZ-M-0225 and CLZV-MC- The specimen was first identified, by officials 003, averages of 30.22 and 27.45% respectively, were from previously mentioned institutions, as K. sima obtained. The first is associated with described for K. based on the morphologic features of the animal. In sima (28.5-41.5%) (Ross, 1979), but the second is this work, confirmation of the species on this below this range. The latter result can be explained by specimen were based guidelines by Jefferson et al. the fact that it is a younger and smaller animal than (1993) and Ross (1979) using the difference in adult specimens (Ross, 1979). These values confirm percentage radiuses obtained from the morphometric the species K. sima for both skulls, justifying the data submitted. affirmation that the face of K. sima is shorter and smaller than half of the cranium length (León and Results demonstrated that the percentage of Barrios, 2001). dorsal fin’s height in comparison with the total body length of the specimen was 7.4%, exceeding the 5% Third report (western region) established for K. sima (Jefferson et al., 1993).

By 16 June 2000, eight kilometers from Bajo San Bernardo, near San Carlos Island, in Municipality Almirante Padilla of Zulia State, (11º 02,185’ N; 71º 41,061’ W), a young specimen of the Kogia genus was found stranded (Figue 4). The body was later transported to Parque Sur de Maracaibo Fundation, thanks to the collaboration of the Coastguard Service and fishermen of the area, under the guidance of officials from the Ministry of Environment and Natural Resources (MINAMB by initials in Spanish) Zulia Environmental State Region; National Fund for Agricultural Research (FONAIAP by initials in

Spanish) of Zulia Region and vets from the Parque Sur de Maracaibo, in order to perform a necropsy of Figure. 4. Young specimen of Kogia sima found four the individual and determine its morphometry (Table miles from Bajo San Bernardo, near San 2). Carlos Island, in Municipality Almirante Padilla of Zulia State, (11º 02,185’ N; 71º 41,061’ W).

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 154-162. 2008 157 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima on Venezuelan coasts

Table 2. Morphometry (cm) and Comparative averages (%) of Kogia sima specimens stranded at Zulia state (16/06/2000) and Nueva Esparta state (16/06/01)

Specimen 16/06/00 16/06/01 Morphometry characteristics cm % cm % Total body length 112 100 106 100 Tip of upper jaw to blowhole 10 8.9 8.5 8.01 Tip of upper jaw to eye NC - 15.5 14.62 Tip of upper jaw to anterior edge of flipper 36 32.14 25.5 24.05 Tip of upper jaw to posterior edge of flipper NC - 32.5 30.66 Anterior flipper length 20 17.85 20 18.86 Posterior flipper length NC - 14.5 13.67 Tip of upper jaw to anterior edge of dorsal fin 53.5 47.76 51 48.11 Tip of upper jaw to posterior edge of dorsal fin NC - 68.5 64.62 Dorsal fin heigth 08 7.14 8.5 8.09 Fluke length 25 22.32 31 29.24 Fluke width 17 15.17 12 11.32 Tip of upper jaw to gape 17.5 6.69 NC - Tip of upper jaw to anus 88.5 79.01 NC - Tip of upper jaw to genital slit 60.5 54.01 NC - Tipo f upper jaw to umbilicus 53.4 47.67 NC - Lower jaw tooth count 16 16

Similarly, the percentage obtained by comparing the the Caribbean and northeastern Atlantic (Debrot and length from the tip of the upper jaw to the anterior Barros, 1994; Perez-Sayas et al., 2002; Alardo et al., edge of dorsal fin in relation with the total body 2007). It is also the first reported evidence of wounds length of the specimen was 47.76%, under the inflicted by cookie cutter sharks on any cetacean minimum expected for K. breviceps (Ross, 1984). stranding case documented in the country (Figure 6). Therefore, the authors conclude that it is effectively a young specimen of K. sima.

Fourth report (eastern region)

On 16 June 2001, a specimen stranded live on La Punta Beach was assisted by the CIC staff (10° 53,28’N; 64° 03,616’W), El Guamache sector, to the southeast of Margarita Island (Sayegh et al., 2001) (Figure 5). After external examination of the specimen by the first two authors (BL and SA), six round injuries were found consuming the epithelium and the connective fat tissue, scarcely showing the muscle mass, no injury was bleeding and they looked healed on a general profile, as a light semi-round injury, showing a slit of the epithelium and fibrous exposure of the fat tissue, possibly produced by the Figure 5. Specimen of Kogia sima stranded live on La cookie cutter shark, Isistius spp., reported for the Punta Beach (10° 53,28’N; 64° 03,616’W), El tropical Atlantic (Compagno, 1984). Attacks by Guamache sector, to the southeast of Isistius spp. has been reported on cetacean species in Margarita Island (2001)

158 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 154-162. 2008 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima on Venezuelan coasts of the total length, exceeding the established length for K. sima of 6% and exceeding by far the established length for K. breviceps of 3,8% in previous works (Debrot, 1992; Barros et al., 1998).

The measure for the distance between the tip of the upper jaw to blowhole was of 8.5 cm which represents 8.01% of the length, completely different than the minimum established for K. breviceps of 10% (Ross, 1984). Therefore, the stranded animal is considered an immature specimen of the K. sima species.

Figure. 6. Round injury possibly produced by the cookie The presence of K. sima is therefore cutter shark, Isistius spp., on the specimen of confirmed for Venezuela, and is added to the 24 Kogia sima found at the southeast of Margarita species for the country (Bermúdez-Villapol and Island (2001) (10° 53, 28’N; 64° 03,616’W) Boher, 2003). Nevertheless, the paucity of records suggests a designation for the species in Venezuelan waters as “Data Deficient”. The cetacean exhibited a complex start of fatigue, dehydration and metabolic dysfunction. The Three reports from the western side of the animal died at 15:30. country were recorded in the Gulf of Venezuela’s axis in coastal areas in which the continental shelf is This specimen had a black to lead gray extensively flat, with a slope fall that abruptly coloration on the dorsal region and on the head, with exceeds 3,000 m. This records suggests that K. sima a light decrease in the coloration to the lateral sides, might be associated with frontal areas all along which lightens up on the ventral region until continental shelf, as well as over the slope, in those becoming white. The dorsal fin was high and sickled- areas with a high biomass of epipelagic zooplankton shaped, located at the beginning of the last third of the which makes up the diet of kogiids’ potential prey, body. The presence of a false gill was clearly noticed which is mainly constituted by cephalopods on the posterior region of both eyes. The specimen (Baumgartner et al., 2001; Wang et al., 2002; had an extended “U” shaped mouth, with no teeth, but Bloodworth and Marshall, 2005). eight pairs of bulges on the jaws were noticed. The identification of the species was made by the two first These data contribute to what little is known authors (BL and SA), through a percentage about this species in the Caribbean. The four comparison of morphometric values of the species K. confirmed records presented for Venezuelan waters sima and K. breviceps, following guidelines from represent most data for the southern Caribbean Ross (1979), Debrot (1992) and Barros et al. (1998) suggesting that K. sima may not be common in the (Table 2). area. K. sima has not been reported in areas close to the Venezuelan coasts or southern Caribbean waters, Likewise, representative percentages of each with the exception of records for Curacao and Klein of the measures of the total length of the specimen Curacao (Debrot and Barros, 1992; Debrot et al., were established, being these considered as key 1998), even if its presence can be expected in areas of features for the identification of the species: a) dorsal the Colombian Caribbean (Cuervo-Díaz et al., 1986), fin’s height with regard to the total body length; b) Trinidad, Suriname (Muñoz-Hincapié et al., 1998) or the length from the tip of upper jaw to anterior edge Grenada (Romero et al., 2002). of dorsal fin was 51 cm and represents 48.1% of the total body length, fitting with the comparative CONCLUSION percentage for K. sima but different from the percentage for K. breviceps of 51.7%, that is superior, Comparison methods for differentiation of due to its position in the last third of the body. Also, both species of the Kogia genus employed in the the dorsal fin’s height according to the total body analysis in this work based on the relation of length of the animal was 8.5 cm equivalent to 8.01% craniometric and morphometric radiuses, offered a

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 154-162. 2008 159 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima on Venezuelan coasts solid basis to confirm the dwarf sperm whale species Bloodworth, B. and C. D. Marshall. 2005. Feeding (Kogia sima Owen, 1866) for the reports indicated kinematics of Kogia and Tursiops (Odontoceti: and rule out the pygmy sperm whale (K. breviceps De Cetacea): characterization of suction and ram Blainville, 1828. These four records for the dwarf feeding. The Journal of Experimental Biology 208: sperm whale on the eastern and western side of 3721-3730. Venezuela, confirm the presence of the species in the list of cetaceans for the country’s waters; and Bolaños, J. 1995. Morfometría y taxonomía de los therefore suggest an extension in the distribution delfines de rostro largo de las costas de Venezuela range of it for the southern Caribbean. (Cetacea: Delphinidae). Trabajo Especial de Grado. Universidad Simón Bolívar. 42 pp. ACKNOWLEDGEMENTS Bortolotto, A.; L. Papini, G. Insacco, C. Gili, G. To the Mammals Section of the Biology Tumino, S. Mazzariol, G. Pavan and B. Cozzi. Museum of La Universidad del Zulia (MBLUZ) and 2003. First record of a dwarf sperm whale, Kogia the Zoology Laboratory of Vertebrate (Mammalia sima (Owen, 1866) stranded alive along the coasts Class, Cetacea Order) of the Experimental Faculty of of Italy. In: 31st Symposium of the European Sciences, Biology Department, LUZ. To the officials Association for Aquatic Mammals Tenerife, Spain of the Environmental Direction of Zulia State, 14 - 17 march 2003. Centro Studi Cetacei, Work Ministry of Environment and Natural Ressources nº. 86. (DEAMINAMB-Zulia). Caldwell, D. K. and M. C. Caldwell. 1989. Pygmy LITERATURE CITED Sperm Whale Kogia breviceps (de Blainville), Dwarf Sperm Whale Kogia simus (Owen, 1866). Alardo, L. R.; J. Gomes, J. de Anchieta Cintra da Pp 235 – 260. In: Handbook of Marine Mammals. Costa, R. Maia-Nogueira e C. L. S. Sampaio. S.H. Ridgway and R. Harrison (EDS.).Volume 4: 2007. Análise das mordidas de tubarões-charuto, River Dolphins and large Toothed Whales. Isistius spp. (Squaliformes:Dalatiidae) em cetáceos Academic. London. (Mammalia: Cetacea) no litoral da Bahia, Nordeste do Brasil. Biotemas 20 (1): 19-25. Cardona Maldonado, M. A. and A. A Mignucci- Giannoni,. 1999. Pygmy and Dwarf Sperm Whales Baird, R. 2005. Sightings of Dwarf (Kogia sima) and in Puerto Rico and The Virgin Islands, with a Pygmy (K. breviceps) Sperm Whales from the Review of Kogia in the Caribbean. Caribbean Main Hawaiian Islands. Pacific Science 59 Journal of Sciencie, 35 (1-2): 29-37. (3):461–466 Chivers, S. J.; R. G. Leduc, K. M. Robertson, N. B. Barros, N. B.; D. A. Duffield, P. H. Ostrom, D. K. Barros and A. E. Dizon. 2005. Genetic variation of Odell and V.R. Cornish. 1998. Near Shore vs Off Kogia spp. with preliminary evidence for two Shore Ecotype Differentiation of Kogia breviceps species of Kogia sima. Marine Mammal Science and Kogia simus Based on Hemoglobin, 21 (4): 619–634 Morphometric and Dietary Analyses. In: Abstracts of The World Marine Mammal Science Compagno, L. 1984. Sharks of the World, FAO Conference, 20 - 24 January 1998, Monaco. p.10. Species Catalogue Part I. United Nation Development Program, Fishery Sinopsis, Nº 4125. Baumgartner, M. F.; K. D. Mullin, L. N. May and T. Volume 4: 320 pp. D. Leming. 2001. Cetacean habitats in the northern Gulf of Mexico. Fishery Bulletin 99:219- Cuervo Díaz, A.; J. Hernández-Camacho y A. 239. Cadena. 1986. Lista actualizada de los mamíferos de Colombia. Anotaciones sobre su distribución. Bermúdez-Villapol, L y S. Boher. 2003. Lista Caldasia 15 (71–75): 471–501. Actualizada de las especies de Cetáceos de Venezuela. Boletín de la Sociedad Venezolana de Debrot, A. O. and N. B. Barros. 1992. Notes on a Ciencias Naturales. No. 153. Tomo XLVI: 113- Gervais Beaked Whale, Mesoplodon europaeus, 118. and Dwarf Sperm Whale, Kogia simus, Stranded

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162 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 154-162. 2008

Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus Cuvier 1812 (Cetacea: Delphinidae), in Venezuelan waters

Notas sobre la presencia del delfín de Risso, Grampus griseus Cuvier 1812 (Cetacea: Delphinidae) en aguas de Venezuela

Luis A. BERMÚDEZ VILLAPOL 1, Alejandro J. SAYEGH 1, María Salomé RANGEL 2, María Camila ROSSO LONDOÑO 3 and N. I. VERA 3

1Centro de Investigación de Cetáceos, Venezuela. Av. Jóvito Villalba, E/S Los Robles, Isla de Margarita, 6316, Estado Nueva Esparta, Venezuela; 2Universidad de Oriente, Núcleo Nueva Esparta, Guatamare, Estado Nueva Esparta and 3Universidad Jorge Tadeo Lozano de Bogotá, carrera 4 # 22-61, Bogotá, Colombia. E-mails: [email protected], cicvzla@hotmail, [email protected] and [email protected] Corresponding author

Received: 08/09/2007 First reviewing ending: 09/20/2007 First review received: 12/16/2008 Accepted: 12/22/2008

ABSTRACT

Risso’s dolphin, Grampus griseus (Cuvier, 1812), is distributed in tropical to temperate waters around the world. Nevertheless, there are few records of it for the Caribbean and it is not considered very common. For Venezuela, southern Caribbean, there were only three previous records for the species. To establish initial patterns of distribution for the species in the country and to contribute to the knowledge of it, several works on cetaceans from the Caribbean region and Venezuela were analyzed in detail, as well as field efforts and strandings developed by Cetaceans Research Center on the eastern basin of the country. Results of data collected and analysis restrict the distribution of the species to Venezuela’s northeastern waters, where 20 species of cetaceans have been reported. Records of G. griseus represent only 0.35% of data. The species is distributed in an area covering from the south of to the north of Margarita Island, where their presence might be related with the distribution of its primary prey, cephalopods. Classification is proposed as “Very Low Frequency” for Venezuela and although data are not abundant, they contribute greatly to the knowledge of Risso’s dolphin in the region..

Key words: Risso´s dolphin, Grampus griseus Cuvier1812, distribution, northeastern basin, Venezuela.

RESUMEN

La especie Risso´s dolphin Grampus griseus (Cuvier, 1812), se distribuye en aguas tropicales y templadas alrededor del mundo. No obstante, en el Caribe existen pocos registros de la misma considerándose como poco común. Particularmente, en Venezuela, Caribe sur, antes de este trabajo solo tres registros se admitían para la especie. Con la intención de establecer algunas pautas sobre la distribución de la especie en el país y aportes en torno al conocimiento de la misma, se analizaron detalladamente numerosos trabajos sobre cetáceos para la región caribeña y Venezuela, así como los esfuerzos de campo y atención de varamientos desarrollados por el CIC, en la toda la cuenca oriental del país. La data recopilada y analizada restringe la distribución de la especie a las aguas del noreste de Venezuela, donde han sido reportadas 20 especies de cetáceos, representando los registros de G. griseus solo del 0.35 % de la data. La especie se distribuye en una zona que abarca desde el sur de la isla de La Blanquilla hasta el norte de la isla de Margarita, donde la presencia pudiera estar relacionada con sus hábitos de consumo de cefalópodos. Se propone su clasificación como Muy Poco Frecuente para Venezuela, y aún siendo poca la data, se considera de gran aporte para los registros en el Caribe.

Palabras clave: Calderón gris, Grampus griseus Cuvier 1812, distribución, cuenca noreste, Venezuela.

INTRODUCTION 1983; Hoyt, 1984). Sighting records of the species indicate that it is distributed between the 60º N and The Risso’s dolphin, Grampus griseus 60º S, where the surface water is over 50º C (Kruse et (Cuvier 1812), is abundant in tropical and temperate al., 1999). Nevertheless, for the Caribbean, there are waters around the world (Leaterwood and Reeves, few reports for the species so it is not considered very

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 163-170. 2008 163 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus in Venezuelan waters common in the region (Romero et al., 2001). The whether they were published or not, in order to species has been reported in areas such as Puerto Rico establish a previous characterization for it in and Virgin Islands (Mignucci–Giannoni, 1999), in St Venezuela and therefore for the southern Caribbean. Vincent (Caldwell et al., 1971), St. Croix (Erdman, 1970), Cuba (Varona, 1974), Aruba (Agudo and MATERIALS AND METHODS Ponson, 1996), and in waters of the Colombian Caribbean (Flores and Capella, 1995). In this study, information was collected from different works in which the species G. griseus is The Risso´s dolphin can be easily recognized referenced whether it was published or not, for the in the field, particularly when they are adults Southern Caribbean and Venezuelan waters. In the (Cawardine, 1995). It is a gregarious, pelagic dolphin same way, reports made by Cetaceans Research that almost exclusively consumes cephalopods and Center (CIC by initials in Spanish) personnel has a distinctive groove along its forehead (Phillips et conducting different research projects in the field in al., 2000). These animals body’s are from moderately the period 2000-2006, in the eastern basin of he robust to robust, especially in front of the dorsal fin, Venezuela. This observation activity allows covering which tends to be high and sickle-shaped (up to 38 northeastern maritime region of the country from cm); the head presents a very characteristic shape, continental coastal strip, in Anzoátegui State, with no distinct snout and a marked crest in “V” southeastern limits (10º 04´00´´N, 065º0´00´´W), to shape, observed as a crack on the head (Leatherwood La Blanquilla Island as north limit (11º50´00´´N, et al. 1988, Nachtigall et al 2005). One obvious 064º36´00´´W) and Los Testigos Archipelago as east characteristic of the species is the number of marks limit (11º24´00´N, 063º06´00´´W). Likewise, species resulting from scratches along the body, especially on data were collected from strandings assisted directly the dorsal and lateral area (Kruse et al. 1999). by CIC (with a Scientific Licensed granted by the Nevertheless, young specimens are a light gray or Administrative Office of Permissions of MINAMB brown coloration and with very few marks (Jefferson N° 1271), as well as data from these events collected et al. 1993), while older animals have almost white by the National Office of Biologic Diversity of the bodies due to accumulated scratches. According Environmental Ministry. A table of specific measures Nachtigall et al. (2005), Risso’s dolphins constantly by CIC personnel from two animals stranded in receive scratches or a wounds and the dark grey Margarita Island was prepared in order to offer some pigment cannot be recovered and the healed wound basic characteristics of the species. leaves a whitish mark. The species’ teeth are unique in the Delphinidae family because it has 2 to 7 pairs RESULTS AND DISCUSSIONS of teeth in the lower jaws and generally no upper teeth (Jefferson et al., 1993). Historical Review

In Venezuela, the species was reported for the Romero et al. (1991) indicates two records of first time by Romero et al. (1991). In 1997 G. griseus G. griseus for the year 1988. The first record was appeared on the list of cetacean species for allegedly resulted from an incidental catch from a Venezuela(Bolaños and Boher, 1997), and only three commercial fishery to the south of Isla La Blanquilla valid reports on this species were accepted until the (11º49’00” N, 064º38’00” W). This only report of an year 2001 (Acevedo 2001; Romero et al., 2001). The interaction of the species with commercial fishery same species is reaffirmed in the list of cetaceans of around Venezuela, even though there are no data Venezuela reported by Bermúdez-Villapol and Boher about the kind of fishery activity. Leatherwood and (2003). Up to now, there are seven confirmed records Reeves (1983) point out that the main food of G. of the species and all of them are near the coasts or griseus is constituted of cephalopods, and proximities of Isla de La Blanquilla and Los occasionally some fish species. In a study of the diet Hermanos Archipelago, as well for the coasts of Isla of G. griseus in the Mediterranean, the consumption de Margarita in Nueva Esparta State; all those reports of 25 species of cephalopods was confirmed, as well include northeastern waters of Venezuela. as occasional and incidental intake of tunicates, crustaceans, teleosteis and bryozoans (Blanco et al., In this work, each of the reports on the 2006). species for the country, are analyzed and described

164 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 163-170. 2008 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus in Venezuelan waters The second record was based on a sighting of According to Klinowka (1991) and Kruse et more than one specimen in El Falucho inlet (11º al. (1999), the species generally is distributed over 48’00” N 064º37’00” W) also near the Isla de La platforms with depths beyond 1000 m. This has also Blanquilla but there are no specific data from the been recorded for Chilean waters, where there are description of the event. These are considered the first more than 40 reports of the species (Olavarría et al., valid reports of this species in the country (Romero et 2001). Nevertheless, records of the species to the al., 2001). Both events were recorded over an north in the U.S. Gulf have been in waters between underwater relief of 348 and 150 m. respectively, 350-975 m, in areas where there is a great located in a short basin of a sharp fall to the southwest productivity and a high prey’s concentration of Isla de La Blanquilla descending rapidly up to (Baumgartner, 1997). Blanco et al. (2006) proposed 1000 m. and 2000 m. deep (Figure 1). that G. griseus in the Mediterranean preferred to feed

Figure 1. Geographic locations of Risso’s Dolphin, Grampus griseus Cuvier 1812 (CETACEA:DELPHINIDAE) records for the Venezuelan North East Basin, during the period 1988-2005.

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 163-170. 2008 165 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus in Venezuelan waters in waters between 600 and 800 m depth based on a study of the species’ diet.

The third record of G. griseus was made by the Coast Guard Command Unit of the Venezuelan Army, in 1989, based on a stranding event, apparently of a dead female, in lactating phase. It also occurred on the coasts of Isla de La Blanquilla, although the exact coordinates for the stranding location are unknown. In this event, there is no information about possible causes, its circumstances, or body’s disposition, etc. although its validity is accepted (Acevedo, 2001)

New reports

The fourth record for Venezuela, which is also the first record for Margarita Island, Nueva Esparta state, was a 274-cm male stranded alive on El Tirano Beach (11º05’00” N 063º50’30” W) on the 4th of October of 2002, attended by the CIC and the Environmental and Natural Resources Ministry State Division (DEA-MINAMB by initials in Spanish) (Figure 2).

After the evaluation of this specimen, it was diagnosed to be a very old individual with serious malnutrition and a gastric condition, as well as a respiratory failure. It also showed whale lice ectoparasites (Cyamidae) which have been previously Figure 2. Individual of Grampus griseus stranded alive in recorded in other species of cetaceans in Venezuela El Tirano Beach, (11º05’00” N 063º50’30” W), (Bermúdez-Villapol et al., 2006). These were Isla de Margarita, Venezuela; on the 4th of collected from the eyes, the axilar area of the pectoral October of 2002. fins and the blow hole. Likewise, it also had an evident profile of stomatitis with consequent strong condition of the animal may have been contributed to deformity of gums and strong worn teeth with its inability to catch prey, due to the pathology detachment of some of them. Due to the profile described before. presented, euthanasia procedures were applied. Subsequently, macroscopic necropsy was carried out, Nematodes endoparasites, from the genus which revealed the certainty of the diagnosis, as well Anisakis, were also localized in the same stomach as the presence of three plastic bags in the first chamber. Anisakis parasites have been reported in chamber of the stomach. Ingestion of bags and other other species of cetaceans in the Caribbean (Cardona- plastic elements by different species of cetacean has Maldonado and Mignucci-Giannoni, 1999; Mignucci- been previously reported for young and adult animals Giannoni et al., 1999; Bermúdez-Villapol et al. (Secchi and Zarzur, 1999; Baird and Hooker, 2000). 2006). The presence of a plane-segmented non- Causes of plastic ingestion by cetaceans is not clear, identified parasite in the intestinal tract of some 5 m but it is speculated that it might be the result of length was observed (Bermúdez et al., 2002). The loosing the ability to catch prey, in old and sick specimen’s skull is in the scientific collection of CIC animals, as well as confusing it with prey or as the under the number # CICGgri001, at headquarters in accidental consequence of curiosity for the Margarita Island, Nueva Esparta State. environment (Kastelein and Lavaleije, 1992; Oliveira and Duarte, 2007). In this case the advanced age and

166 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 163-170. 2008 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus in Venezuelan waters A new sighting was recorded on the 4th of observed of G. griseus with these species, although July of 2003 in the proximity of Isla de La Blanquilla interspecific association of Risso’s dolphin has been to the south (11º47’51”N – 064º37’30” W), over an reported by several researchers (Shane, 1995; Kruse underwater topography of 1000 m, by the staff of the et al. 1999; Frantzis and Herzing, 2002). CIC and interns from Jorge Tadeo Lozano University, Colombia (UJTL by initials in Spanish). The A female newborn specimen of G. griseus observation was carried out on board of the patrol was found dead on 14 April 2004, on El Guamachín vessel Fumarel ARBV. The specimens were sighted beach (10º59’06”N, 064º24’12” W) at the western at a distance of approximately 30 m. Three animals end of Isla de Margarita, this specimen stranded alive, were observed, possibly in feeding behavior, with a according to information given by locals, but was coloration pattern from gray to chest-nut brown, with found dead by the staff of Museo Marino de countless white marks as stripes along the body, Margarita (Marine Museum of Margarita) and typical of this species, with a sickle-shaped and volunteers of Universidad de Oriente (UDO by prominent dorsal fin, with white marks as well, initials in Spanish) (Bermúdez-Villapol y Sayegh although in smaller proportion than on the rest of the 2005). The identification of the animal was body. Observations were carried out from the ship’s responsibility of the CIC staff (Table 1). In this case, flying bridge; which offers an excellent visual field. causes of the event are unknown, but it constitutes the The CIC personnel has reported the observation of second live stranding of the species for the region other species of sub order Odontoceti order for this (Bermúdez-Villapol, et al 2004). The animal showed area, such as: sperm whale Physeter macroceophalus, the dorsal fin and the caudal fin still retracted which short-finned pilot-whale Globicephala is characteristic of newborn cetaceans, It was also macrorhynchus, striped dolphin Stenella coeruleoalba clearly observed the V-shaped melon crack, and pantropical spotted dolphin S. attenuata. characteristic of the species and no teeth on the upper- Nevertheless, no interaction whatsoever has ever been jaw and dental bulges on the lower-jaw.

Table 1. Morphometry comparison of two strandings of Grampus griseus (adult and newborn) occurred in Margarita Island, Nueva Esparta State.

Morphometry (cm) Specimen adult % in relation to Specimen newborn % in relation to CICGGRI001 total length 14/04/2004 total length 04/10/2002 Total lenght 274 100 116 100 Snout to eye 31 11.31 17 14.65 Snout to blowhole 30 10.94 16 13.79 Snout to anterior dorsal fin 112 40.87 54 46.55 Snout to posterior dorsal fin 143 nc 68 nc Dorsal fin heigth 27 9.85 11 9.48 Snout to genital slit 170 nc 72 nc Caudal fin length 66 24.08 30 25.86 Fluke width 19 nc 10.2 nc Snout to umbilicus 139.5 50.91 63.5 54.74 Snout to anterior flipper 49 nc 27 nc Snout to posterior flipper 63 nc 35 nc Flipper length, anterior x x 23 x Flipper lenght posterior x x 17.2 x Flipper width x x 7.2 x

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 163-170. 2008 167 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus in Venezuelan waters The specimen was preserved complete in the Blanquilla. This data is considered important because Marine Museum of Margarita, under the authorization it constitutes the linking point between records to the of the DEA-MINAMB, being the only one of G. south of La Blanquilla Island and the records griseus species collected and exhibited in such mentioned for Margarita Island, which might conditions in the country (Figure 3.). represent the most likely distribution range of the species. Both stranding cases reported here for Margarita Island, represent only 1.8 % of stranding According to the compilation data on data recorded for Nueva Esparta State between the sightings reports and cetacean strandings particularly 2000-2004 (Bermúdez-Villapol and Sayegh, 2005). for the eastern basin of Venezuela there were 1,974 Nevertheless, they represent valuable data for events involving 20 species. which means that reports geographic distribution, since both animals are the of the species G. griseus for the eastern basin result of live strandings, that is, they were not bodies represent only 0.35% of data. Therefore it is swept in by the current up to these points, but animals considered a “Very Low Frequency” species for the that might have potentially moved to those areas, country. localized in east and west margins of Margarita. CONCLUSION The most recent report of the species G. griseus up to now is referred to a record, non 1. According to data collected and validated up to published, submitted by the Department of now, the geographical distribution of G. griseus Environmental Protection of the Coast Guard in Venezuela is limited to the northeastern basin, Command Unit of the Venezuelan Army (DPA- occupying a variable underwater relief, with CGCARBV by initials in Spanish), reported for 3 deep slopes, going from La Blanquilla Island to February 2005, a sighting of three specimens of G. the north of Margarita Island. griseus, traveling, over a topography of 300 m. deep, to the south of Los Hermanos Archipelago (11º37’57” 2. Distribution might be related to the distribution N, 064º14’58” W) on the platform of Isla de La of its primary cephalopod prey.

3. Due to few existing reports of the species in the Caribbean and especially for the southern Caribbean, data collected is considered important and a contribution to the knowledge of the distribution of it in the region.

ACKNOWLEDGEMENTS

To Coast Guard Command Unit of the Venezuelan Navy (CGCARBV) for its support on CIC’s field research projects. To Museo Marino de Margarita staff, for their collaboration and receptivity on the suggestions the CIC made, about handling and preservation for the specimen stranded in “El Guamachín” beach, and now being exhibited in their facilities located in Boca de Río, Isla de Margarita. And to Jaime Bolaños for provide us with important literature for reference.

LITERATURED CITED Figure 3. The same newborn individual of Grampus griseus found dead in El Guamachín beach, preserved Acevedo, R. 2001. Distribución y caracterización de into a formalin pool for its exhibition at the hábitat de cetáceos marinos en Venezuela. Tesis “Museo Marino de Margarita”- Boca de Río, Isla de Margarita, Venezuela.

168 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 163-170. 2008 Bermúdez-Villapol et al. Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus in Venezuelan waters de Grado Escuela de Biología, Facultad de Cardona Maldonado M. A. and A. A. Mignucci Ciencias, Universidad Central de Venezuela. 225p. Giannoni. 1999. Pygmy and Dwarf Sperm Whales in Puerto Rico and the Virgin Islands, with a Agudo, A. I. y M. E. Ponson Jr. 1996. Primeiro Review of Kogia in the Caribbean Caribbean rexistro de cetaceos na illa de Aruba (Antillas Journal of Science 35 (1-2): 29-37. Holandesas). Eubalaena 9:5-9. Cawardine, M. 1995. Whales, Dolphins and Baird, R.W. and S. K. Hooker. 2000. Ingestion of Porpoises. A Dorling Kindersley Book. London. plastic and unusual prey by a juvenile Harbour 256 p. Porpoise. Marine Pollution Bulletin 40: 719-720. Erdman, D. S. 1970. Marine mammals from Puerto Baumgartner, M. F. 1997. The distribution of Risso’s Rico to Antigua. Journal of Mammalogy 5 (3): dolphin (Grampus griseus) with respect to the 636-639. physiogeography of the northern Gulf of Maine. Marine Mammal Science 13 (4): 614-638. Frantzis, A. and D. Herzing. 2002. Mixed-species associations of striped dolphin (Stenella Bermúdez, L and L. Oviedo. 2001. Cetacean patern coeruleoalba), short-beakead common dolphins strandings in Nueva Esparta State. In: The 14th (Delphinus delphis), and Risso´s dolphin Biennial Conference on the Biology of Marine (Grampus griseus) in the Golf of Corinth, Greece, Mammals. The Marine Mammalogy Abstracts Mediterranean sea. Aquatics Mammal 28 (2): 188- 2001. 23 pp, Vancouver, Canada. 197.

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170 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 163-170. 2008

REVISTA CIENTÍFICA UDO AGRÍCOLA

ESTATUTOS

I. CONSIDERACIONES GENERALES

1. La revista Científica UDO Agrícola se crea como uno de los órganos de divulgación científica de la Escuela de Ingeniería Agronómica del Núcleo de Monagas de la Universidad de Oriente y está abierta a los investigadores nacionales e internacionales que deseen utilizar la revista como medio de difusión para la publicación de resultados originales de trabajos de investigación.

2. La edición de la revista estará a cargo de un Consejo Directivo integrado por dos Editores Principales y tres editores asociados pertenecientes a los Departamentos de Agronomía, Ingeniería Agrícola y Economía Agrícola y por un Consejo de Árbitros.

3. Los Editores Principales duraran cuatro años en sus funciones, los Editores Asociados dos y el Consejo de Árbitros un año. Finalizado el plazo los Editores Principales abrirán un periodo de postulación de candidatos los cuales serán presentados por los Editores Principales ante el Consejo de Escuela de Ingeniería Agronómica mediante un escrito acompañado de los recaudos pertinentes para su consideración. Los miembros del Consejo Directivo de la revista podrán ser reelegidos y tendrán necesariamente que ser miembros del personal docente activo o jubilado de la Escuela de Ingeniería Agronómica. Cuando un miembro del Consejo Directivo no pueda seguir ejerciendo sus funciones, se procederá a la elección del nuevo Directivo, previa postulación de los Editores Principales, ante el Consejo de Escuela de Ingeniería Agronómica.

II. REGLAMENTACIÓN INTERNA

1. De las funciones del Consejo Directivo

1. La principal función del Consejo Directivo es garantizar la publicación de la Revista Científica UDO AGRÍCOLA. 2. Los Editores Principales y los Editores Asociados recibirán y considerarán para su publicación los trabajos enviados de acuerdo con los objetivos de la revista y las Normas de Publicación. Igualmente tendrán la facultad de rechazar un trabajo si no cumple con el nivel científico que garantice la continuidad de prestigio de la revista. 3. Los integrantes del Consejo Directivo se encargarán de las actividades propias de la edición de la revista, siendo estas: a. Recepción y lectura de manuscritos b. Envío de trabajos a los árbitros c. Envío a los autores de los resultados del arbitraje del trabajo d. Coordinar con los autores los cambios o modificaciones necesarias en los trabajos, siempre y cuando a juicio de los árbitros tengan méritos suficientes para ser publicados en la revista e. Coordinar el mecanismo de suscripción y el mecanismo de canje nacional e internacional de la revista.

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 171-172. 2008 171 Estatutos de la Revista Científica UDO Agrícola 2. De las funciones y atribuciones de los Editores Principales de la revista

1. Los Editores Principales de la Revista UDO AGRÍCOLA son los miembros principales del Consejo Directivo, la Presidencia del Consejo Directivo será ejercida por cada Editor Principal cada dos años. Los Editores Principales poseen un conjunto de funciones y atribuciones entre las cuales se encuentran:

a. Ser responsables de la consecución de financiamiento para la publicación de cada volumen de la revista b. Planificar, coordinar y supervisar el proceso editorial de la revista c. Coordinar y supervisar las responsabilidades de los miembros del Consejo Directivo y del Consejo de Árbitros d. Presentar un informe de gestión anual

3. De las funciones del Consejo de Árbitros

1. El Consejo de Árbitros estará integrado por un grupo de especialistas de reconocido prestigio y trayectoria académica avalada por su experiencia en publicaciones de carácter científico. Tendrá la responsabilidad de revisar los trabajos sometidos a la consideración de la revista para garantizar una evaluación independiente y objetiva del nivel científico y académico de dichos trabajos.

2. El Consejo Directivo de la revista someterá cada trabajo a la consideración de al menos dos árbitros.

3. La lista de los evaluadores que integran el Consejo de Árbitros de cada volumen y número de la revista aparecerá publicada al momento de editar el volumen y número respectivo.

4. De las reuniones del Consejo Directivo

1. El Consejo Directivo de la revista se reunirá cada vez que sea necesario en el lugar, en el día y la hora señalados de común acuerdo entre los miembros.

2. El Editor Principal de la revista quien este ejerciendo la Presidencia en ese momento, presidirá las reuniones y presentará el orden del día, del cual dejará constancia escrita en la carpeta de Actas que será propiedad de la revista UDO AGRÍCOLA.

172 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 171-172. 2008

INSTRUCCIONES PARA LA PUBLICACION DE ARTICULOS

La REVISTA CIENTIFICA UDO AGRICOLA de la Escuela de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Oriente, es una publicación arbitrada de distribución gratuita que publica un volumen al año con un número por volumen, pudiéndose publicar uno o más suplementos por volumen. La presentación de trabajos implica el compromiso del autor o autores en cuanto a que el material presentado no ha sido ni será publicado en otros medios de difusión, ya sean extranjeros o nacionales. La Revista publica artículos científicos originales e inéditos en Ciencias Agrícolas que enfoquen aspectos de agronomía, botánica, entomología, fitopatología, suelos, ingeniería agrícola, genética y mejoramiento de plantas, ecología, biotecnología, sociales, economía, etc. También podrán publicarse artículos en las áreas de Veterinaria, Zootecnia, Tecnología de Alimentos y Biología terrestre y acuática tanto vegetal como animal. Pueden publicarse avances de trabajos, notas técnicas, cartas con opiniones o comentarios debidamente argumentados y reseñas de libros, asi mismo podrán publicarse revisiones bibliográficas o monografías a pedido del Consejo Directivo, pero aquellas no solicitadas son también bienvenidas. Información adicional puede ser requerida a: La Revista Científica UDO Agrícola, Avenida Universidad, Campus Los Guaritos, Escuela de Ingeniería Agronómica, Núcleo de Monagas, Universidad de Oriente, Maturín, C. P. 6201. Estado Monagas, Venezuela. Teléfono: 00-58-291-300-4005. Fax: 00-58-291-300- 4091. E-mails: [email protected].

La abreviatura de su título es UDO Ag. (Venezuela), la cual debe ser usada en bibliografías, notas al pie de página, leyendas y referencias. Se autoriza la reproducción total o parcial de material que aparece en la Revista, con la obligación de citar a los autores y fuente. Los artículos representan la opinión de sus autores. La mención de marcas comerciales no representa recomendación de la Revista Científica UDO Agrícola. Los artículos se deben enviar preferiblemente por correo electrónico a: [email protected]. También podrán ser enviados a la dirección mencionada anteriormente en original y dos copias más CD o diskette 3 ½ contentivo del artículo. El formato es el siguiente: papel tamaño carta (216 x 279 mm), escrito en idioma castellano, inglés o portugués, a doble espacio con tipo de letra Times New Roman número 12 y márgenes de 2 cm en todos los lados escritos únicamente en Microsoft Word 2003 o posteriores. Todos los artículos serán enviados para su revisión al menos a tres árbitros especialistas en el área. La Revista Científica UDO Agrícola no tiene costos de publicación.

La secuencia de preparación del manuscrito será la siguiente:

TÍTULO DEL TRABAJO: Deberá ser lo más conciso posible, con un máximo de 30 palabras, reflejando el contenido del trabajo, además debe ser traducido al ingles.

AUTOR(ES): Nombre y apellidos, institución a la cual pertenece(n), dirección postal y electrónica, teléfono y fax. Indicar el autor para correspondencia.

PALABRAS CLAVES: Máximo cinco (5) palabras o frases cortas que tengan relación directa con el tema tratado en el artículo, tanto en castellano como en ingles.

RESUMEN: Cada artículo se acompañará de dos resúmenes, uno en castellano (Resumen) o portugués (Resumo) y uno en inglés (Abstract), que no excedan de 250 palabras en cada caso.

TEXTO: La secuencia será la siguiente:

Introducción: incluye breve revisión bibliográfica pertinente al trabajo y a los objetivos del mismo. La introducción debe finalizar con un párrafo en la que se planteen los objetivos.

Materiales y Métodos: Descripción breve de la metodología planteada, dando énfasis a los métodos originales o a las modificaciones importantes a técnicas o equipos conocidos. Los procedimientos analíticos y estadísticos deben ser descritos claramente.

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 173-174. 2008 173 Instrucciones para la publicación de artículos Resultados: Se describirán, en forma lógica, objetiva, exacta y de manera fácil de comprender e interpretar las tendencias más relevantes del trabajo, las cuales pueden ser expresadas principalmente en forma de cuadros y figuras, los cuales deben ir insertos en el texto.

Discusión: Es el análisis o interpretación que hace el autor de manera rigurosa de los resultados obtenidos en la investigación, además de contrastarlos con los resultados de otros autores. Es importante finalizar esta sección con un párrafo donde se reflejen las implicaciones prácticas o teóricas de la investigación. Los resultados y la discusión podrán presentarse conjuntamente bajo el subtítulo de resultados y discusión.

Conclusiones: Aquí se indicará en forma lógica, concisa y en orden de importancia los hechos nuevos descubiertos y su aporte o contribución a la ciencia. Eventualmente, se podrán incluir recomendaciones, que constituyan la acción a seguir basándose en las conclusiones. Pueden ser incluidas en el subtítulo de conclusiones con la expresión de conclusiones y recomendaciones.

Agradecimiento: Podrán incluirse cuando el autor(es) lo considere necesario.

Literatura citada: La lista de referencia deberá organizarse en orden alfabético por autor (es), seguido del año de publicación. Deben incluirse los nombres de todos los autores de la referencia citada:

Revista: Apellido del autor, Nombre o inicial, año de publicación, titulo del artículo en la revista, nombre de la revista, volumen, número y paginación correspondiente. Ejemplo: Otahola, V. y J. Imery. 1995. Selección masal con control biparental para prolificidad en maíz (Zea mays L.). SABER 7 (2): 63 – 69. Méndez-Natera, J. R.; O. H. Medina-Leota; J. F. Merazo-Pinto and J. E. Fendel-Alvarez. 1999. Effect of four tillage methods and two forms of urea placement in an Ultisol of savanna on vegetative and flowering traits of three sesame cultivars, Sesamum indicum L. Revista de La Facultad de Agronomía (LUZ) 16 (5): 463-475

Obras colectivas: Apellido del autor, Nombre o inicial, año de publicación, nombre del artículo, editor de la obra (Precedido de la palabra latina In), nombre de la obra, editorial, ciudad y paginación correspondiente. Ejemplo: Ortega, A.; S. K. Vasal; J. Mihl y C. Hershey. 1991. Mejoramiento de maíz resistente a los insectos. In: F. G. Maxwell y P. R. Jennings (EDS). Mejoramiento de plantas resistentes a insectos. Editorial LIMUSA. México. p. 391 – 442.

Libros: Apellido del autor, Nombre o inicial, año de publicación, nombre de la obra, editorial, ciudad o país, número de páginas. Ejemplo: Hernández, F. J. 1997. El cultivo del algodonero. Ediciones de la Universidad Ezequiel Zamora. , Venezuela. 309 p.

Para citas más específicas consultar a los editores de la revista.

INFORMACIÓN ADICIONAL

Los artículos deberán tener un máximo de 30 páginas incluyendo figuras y tablas. El estilo de citas de las referencias bibliográficas en el texto será por autor (hasta dos) seguido del año de la publicación entre paréntesis. Si los autores fueran más de dos, colocar el apellido del primer autor, seguido de et al. y el año de publicación. Así mismo, no se aceptarán citas de segunda mano. Los números decimales se señalarán con comas (,). Los nombres científicos deben ser escritos en cursivas. Un artículo podrá publicarse en dos o más partes (I, II, etc.) cuando se reciban simultáneamente al menos las dos primeras partes del mismo. El autor principal recibirá un archivo en formato PDF contentivo de su trabajo. Se recomienda consultar un artículo reciente de la Revista para familiarizarse con el formato y estilo en las siguientes direcciones eléctrónicas: http://www.bioline.org.br/cg; http://www.udoagricola.150m.com y http://www.doaj.org/doaj?func=openurl&issn=13179152&genre=journal.

174 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 173-174. 2008

INSTRUCTIONS FOR PUBLICATION OF PAPERS

The REVISTA CIENTÍFICA UDO AGRÍCOLA of Escuela de Ingeniería Agronómica of Universidad de Oriente, Venezuela is a peer reviewed publication of free distribution which publishes one volumen per year with one issue per volume but also, one or more supplements per volume can be published. The presentation of papers implies that the author or (authors) is (are) commitment not to have published or not to publish in future the material presented in any other means of information, being it foreign or national. The Journal publishes original and unpublished scientific papers in Agronomy Sciences. Such papers are mainly focus on aspects of agronomy, botany, entomology, phytopathology, soils science, genetics and plant breeding, ecology, biotechnology, irrigation and drainage, agricultural machinery, socials science, agricultural economy, etc. Also, papers in the areas of Veterinary, Animal Production, Food Technology and vegetal and animal Biology both terrestrial and aquatic can be published. In addition, technical reviews, advances on research, technical notes, opinion letters and book reviews can be published. Review papers or monographs are preferably by invitation of Directive Council but unsolicited reviews are equally welcome. Additional information should be solicited to: La Revista Científica UDO Agrícola, Avenida Universidad, Campus Los Guaritos, Escuela de Ingeniería Agronómica, Núcleo de Monagas, Universidad de Oriente, Maturín, C. P. 6201. Estado Monagas, Venezuela. Phone: 00-58-291-300-4005. Fax: 00-58-291-300-4091. E-mail: [email protected].

Its abbreviated title is UDO Ag.. (Venezuela), and it should be used in bibliographies, footnotes, references and bibliographic strips.

Total o partial reproduction of articles published in Revista Científica UDO Agrícola is allowed only with citation of the authors and source. The articles represent the author’s opinion. The mention of a trademark does not mean UDO Agrícola’s recommendation.

Papers should be sent preferably by email to: [email protected]. Also, papers can be sent to the above mentioned address in original and two copies plus diskette 3 ½ or CD containing the paper. The paper’s format is: letter paper (8 ½’’ x 11’’), written in Spanish, Portuguese or English, double spacer, in Times New Roman 12 font, and margin pages of 2 cm on each side. Papers must be written in Microsoft Word for Windows 2003 or higher. Each manuscript will be evaluated by at least three reviewers expert in the subject. The Revista Científica UDO Agrícola has no page charges.

The preparation sequence of paper will be as follow:

TITLE OF PAPER: It should be as concise as possible, with a maximum of 30 words, reflecting the paper content.

AUTHOR(S): Name, name, Institution (s) associated with, physical and e-mail address, phone and fax numbers.

KEY WORDS: Maximum five (5) words or very short sentences related to the paper’s central theme.

ABSTRACTS: Each paper must be accompanied by an abstract, it should not exceed 250 words including justification, objectives, methodology, results and conclusions.

TEXT: The paper sequence will be as follow:

Introduction: Must include a brief review of the literature pertinent to the paper, and its objectives. The introduction must be finished with a paragraph in which the objectives are outlined.

Materials and methods: Brief description of the used methodology, giving emphasis to the original methods, or to the important modifications made to known techniques and equipment. Analytical and statistical procedures must be clearly described.

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 175-176. 2008 175 Instructions for publication of papers Results: The most relevant paper trends will be described in logical, objective, and exact manner, as well as its understanding and interpreting way. Paper trends can be expressed by mainly using tables and figures, which must be inserted within the text.

Discussion: It is the rigorous manner by which the author analyzes and interprets the final results of the research. In addition, the comparisons made with other author’s results. It is very important to end this section with a paragraph where the practical or theoretical implications of the research are expressed. Results and discussion can be presented together under the subtitle of results and discussion.

Conclusions: In this section, the new discovered facts must be indicated in logical and concise way, beginning with the most important fact and ending with the less important one. The contribution to science must also be indicated. Eventually, recommendations can be included, which constitute the action to follow according to conclusions. Recommendations can be included in the subtitle of conclusions and recommendations instead of conclusions.

Acknowledges: They can be included when author(s) considered them necessary.

Literature cited: The reference must be organized in alphabetical order by author(s), followed by publication year. All author’s name must be included from bibliographical references cited:

Journal: Author’s last name, name or name’s initial letter, year of publication, title of the paper, journal name, volume, number and corresponding pagination. For example: Otahola, V. y J. Imery. 1995. Selección masal con control biparental para prolificidad en maíz (Zea mays L.). SABER 7 (2): 63 – 69. Méndez-Natera, J. R.; O. H. Medina-Leota; J. F. Merazo-Pinto and J. E. Fendel-Alvarez. 1999. Effect of four tillage methods and two forms of urea placement in an Ultisol of savanna on vegetative and flowering traits of three sesame cultivars, Sesamum indicum L. Revista de La Facultad de Agronomía (LUZ) 16 (5): 463-475

Collective work: Author’s last name, name or name’s initial letter, year of publication, title of the paper, work’s editor (it must start with the Latin word In), work name, publishing house, city and corresponding pagination. For example: Ortega, A.; S. K. Vasal; J. Mihl y C. Hershey. 1991. Mejoramiento de maíz resistente a los insectos. In: F. G. Maxwell y P. R. Jennings (EDS). Mejoramiento de plantas resistentes a insectos. Editorial LIMUSA. México. p. 391 – 442.

Books: Author’s last name, name or name’s initial letter, year of publication, work name, publishing house, city or country and corresponding pagination. For example: Hernández, F. J. 1997. El cultivo del algodonero. Ediciones de la Universidad Ezequiel Zamora. Barinas, Venezuela. 309 p.

For more specific references, the author(s) should consult to the journal’s editors.

ADDITIONAL INFORMATION

Papers should not exceed 30 pages, including graphs and tables. The bibliographic reference style within the text must be by author (up to two) followed by the year of publication in parentheses. If the authors are more than two, the last name of the first author must be written followed of et al. and the year of publication. Second hand references will not be accepted. Decimal numbers should be indicated by a period (.). Scientific names must be written in cursive. A paper can be published in two or more parts (I, II, etc.) when at least the first two parts are simultaneously received. The main author will receive five free print-outs of their published paper or a file in PDF format with the paper. Check most recent issues of Revista Científica UDO Agrícola for current format and style in the following web sites: http://www.bioline.org.br/cg or http://www.udoagricola.150m.com.

176 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 175-176. 2008

HOJA DE EVALUACIÓN DE LOS ARTÍCULOS

Codificación de Registro del Artículo:

Titulo:

El artículo que se adjunta ha sido presentado para su publicación en la Revista de la Escuela de Ingeniería Agronómica, REVISTA CIENTÍFICA UDO AGRÍCOLA. Por favor, sea tan amable de revisarlo, recomendando su aceptación o rechazo. Sus comentarios serán enviados al autor (es), manteniendo su nombre en el anonimato. Esta hoja de evaluación debe ser llenada en lo posible y puede servir de guía para los comentarios más generales que deben ser incluidos en hojas aparte. Las sugerencias sobre la redacción inclúyalas en el manuscrito. Devuelva una copia al editor principal.

Nota: Si no puede efectuar la evaluación dentro del próximo mes, devuelva inmediatamente el material adjunto al editor principal.

Publicable sin modificaciones ...... Publicable con modificaciones menores...... Publicable con modificaciones mayores...... No publicable......

Si No 1.- ¿ El artículo hace un aporte al conocimiento ? 2.- ¿ Está el tema dentro del ámbito de la Revista ? 3.- ¿ Es el titulo conciso y suficientemente explícito ? 4.- ¿ Las palabras claves describen suficientemente el tema planteado ? 5.- ¿ El resumen es suficientemente informativo (especialmente si se lee de forma aislada), incluye la importancia del trabajo, metodología, resultados y conclusiones ? 6.- ¿ Se justifica la introducción mediante revisión bibliográfica la realización del trabajo y se definen claramente los objetivos ? 7.- ¿ Está la metodología adecuadamente descrita y es susceptible de ser reproducida ? 8.- ¿ Están los experimentos propiamente diseñados y el análisis estadístico (si hay) es adecuado ? 9.- ¿ Son admisibles la interpretación y discusión de los resultados en relación con la información existente ? 10.- ¿ Están las conclusiones justificadas por los resultados ? 11.- ¿ La longitud del artículo se ajusta a las reglas editoriales (máximo 30 páginas) 12.- ¿ El artículo puede ser acortado sin alterar su valor ? 13.- Las ilustraciones, cuadros, figuras, tablas, etc., a. Son todos necesarios b. Duplican información entre ellos c. Los encabezados y símbolos son adecuados d. Son claros y concisos 14.- ¿ Está la bibliografía actualizada ? 15.- Realizar comentarios adicionales en hojas anexas y/o dentro del artículo

Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 177. 2008 177

EVALUATION SHEET OF PAPERS

Registered Number of Paper:

Title:

The attached paper has been presented for publication in the Journal of the Escuela de Ingeniería Agronómica, REVISTA CIENTÍFICA UDO AGRÍCOLA (SCIENTIFIC JOURNAL UDO AGRÍCOLA). Would you please, review it, and offer your recommendations for acceptance or rejection. Your comments and suggestions will be sent to the author(s), keeping your name in anonymity. This evaluation sheet should be filled in all its items, and it can serve as a guide for the more general comments that must be included in additional sheets. The suggestions regarding writing and grammar must be included in the paper. Finally, please return a copy to the editor.

Note: If you can not make the evaluation within one month, return the attached paper to the editor.

Publishable without alterations ...... Publishable with minor alterations ...... Publishable with major alterations ...... Not publishable ......

Yes No 1.- Does the paper make a contribution to the knowledge ? 2.- Is the topic within the scope of the Journal ? 3.- Is the title concise and explicit ? 4.- Do key words describe the topic ? 5.- Is the abstract informative (especially if you read in isolate form), Are the works importance, methodology, results, discussion and conclusions included? 6.- Is the introduction justified by review of literature? Are the objectives clearly defined ? 7.- Is the methodology appropriately described ? and is it susceptible of being reproducible ? 8.- Are experiments appropriately designed, and is the statistical analysis (if any) adequate? 9.- Are results interpretation and discussion acceptable in relation with existent information (literature)? 10.- Are conclusions justified by the results? 11.- Is the paper length adjusted to the editorial norms (maximum 20 pages)? 12.- Can the paper be shortened without alteration of its value? 13.- The illustrations, tables, figures, etc. a. They are all necessary b. Duplicate information among them c. The heading and symbols are appropriate d. They are clear and concise 14.- Is the bibliography up to date ? 15.- Make further comments in annexed sheets and/or within the paper

178 Revista Científica UDO Agrícola 8 (1): 178. 2008

INGENIERÍA AGRONÓMICA

ANTECEDENTES

La Escuela de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Oriente nace en febrero del año 1962, junto a la Escuela de Petróleo en el viejo Campo petrolero de Jusepín, convirtiéndose desde su creación en el más importante centro de docencia, investigación y extensión agrícola del oriente del país. De sus aulas han egresado cerca de 1500 Ingenieros, los cuales han contribuido con el mejoramiento de la productividad de los rubros agrícolas y en la calidad de vida MISIÓN DE LA ESCUELA de los habitantes de la zona rural venezolana. Cumplir con las funciones de docencia, investigación, extensión y producción. Para lo cual formará profesionales VISIÓN DE LA ESCUELA del agro de excelencia, para que sean capaces de administrar, proyectar, gestionar y orientar un desarrollo Coadyuvar a que la Universidad de Oriente tenga una equilibrado y lograr satisfacer en buena medida las elevada pertinencia regional mediante su identidad con el necesidades internas y de exportación en la producción de actual escenario agrícola, participando y cogestionando la alimentos, con una alta responsabilidad y una clara formación de recursos humanos de excelencia, capaces de concepción del desarrollo sostenible y del enfoque aprovechar eficientemente los cada día más escasos recursos agroalimentario. que ofrece un medio con severas limitaciones y alta competitividad. Formadora de líderes con profundo ROLES Y FUNCIONES DEL INGENIERO compromiso con su entorno y dispuestos a participar AGRÓNOMO activamente en el desarrollo sustentable y en el mejoramiento de la calidad de vida de los habitantes del El perfil del Ingeniero Agrónomo egresado de la medio rural venezolano. Universidad de oriente se define en base a los roles y funciones que es capaz de realizar en el ejercicio de la profesión, considerando que ha tenido una formación PERFIL ACADÉMICO PROFESIONAL integral de todos los aspectos relacionados con la actividad agropecuaria, tanto a nivel regional como nacional. Dentro El Ingeniero Agrónomo formado en la Universidad de de las diferentes funciones que puede cumplir el Ingeniero Oriente es un profesional altamente calificado, con una Agrónomo tenemos: consistente formación técnica y socio-humanística, que le permite gerenciar exitosamente su campo de trabajo y • Función como Investigador ejercer la profesión con los valores de ética, responsabilidad • Funciones como Gerente de Campo y Agroproductor social, solidaridad, lealtad y honestidad, buscando contribuir • Funciones como Asesor Agropecuario en la solución íntegral de los problemas que inciden sobre la • Funciones como extensionista productividad agrícola de la región y del país. • Funciones como docente

Biología Acuática. Fisiología de Peces (Aquatic Biology. Fish Physiology) Alex Chuks CHINDAH, Amabaraye Solomon BRAIDE and Olisa ORANYE Response of Sarotherodon melanotheron Rüppell (1852) in the Niger Delta wetland, Nigeria to changes in pH 143-153 Respuesta del pez óseo común Sarotherodon melanotheron Rüppell (1852) en los humedales del Delta del Níger, Nigeria a los cambios de pH Biología Acuática. Mamíferos Acuáticos (Aquatic Biology. Aquatic Mammals) Luis A. BERMÚDEZ VILLAPOL, Alejandro SAYEGH and Tatiana LEÓN Notes on the confirmation of the Dwarf sperm whale Kogia sima Owen, 1866 (Cetacea: Kogiidae) on Venezuelan coasts 154-162 Notas sobre la confirmación de la especie cachalote enano Kogia sima Owen, 1866 (Cetacea: Kogiidae) en las costas de Venezuela Luis A. BERMÚDEZ VILLAPOL, Alejandro J. SAYEGH, M. S. RANGEL, M. C. ROSSO and N. I. VERA Notes on the presence of Risso’s Dolphin, Grampus griseus Cuvier 1812 (Cetacea: Delphinidae), in 163-170 Venezuelan waters Notas sobre la presencia del delfín de Risso, Grampus griseus Cuvier 1812 (Cetacea: Delphinidae) en aguas de Venezuela Estatutos de la Revista Científica UDO Agrícola 171-172 Normas de Publicación de Artículos 173-174 Instructions for Publication of Papers 175-176 Hoja de Evaluación de los Artículos 177 Evaluation Sheet of Papers 178 Escuela de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Oriente 179

Impreso en Maturín por el Departamento de Publicaciones del Núcleo de Monagas de la Universidad de Oriente, Venezuela. 200 ejemplares.

Agronomía. Taxonomía de Plantas (Agronomy. Plant Taxonomy) José Baudilio RONDÓN Byttneria wingfieldii una nueva especie de Byttneria sección Crassipetala (Byttnerieae, Byttnerioideae, Malvaceae s.l) de Venezuela 72-77 Byttneria wingfieldii a new species of Byttneria section Crassipetala (Byttnerieae, Byttnerioideae, Malvaceae s.l) from Venezuela Agronomía. Agroforestería. (Agronomy. Agroforestry) Agustín de Jesús BASÁÑEZ MUÑOZ, Miguel Angel CRUZ LUCAS, Consuelo DOMINGUEZ BARRADAS, Carlos GONZÁLEZ GÁNDARA, Arturo SERRANO SOLÍS y Alberto HERNÁNDEZ AZUARA Estructura y producción de Conocarpus erectus L. en el Sitio Ramsar “Manglares y Humedales de 78-87 Tuxpan”, Veracruz, México Structure and production of Conocarpus erectus L. at the Ramsar Site “Manglares y Humedales de Tuxpan”, Veracruz, Mexico Agronomia. Bienes Ambientales (Agronomy. Enviromental Issues) Ángel Francisco PARADA y Jesús A. RODRÍGUEZ V. Valoración económica del Parque Nacional El Guácharo, estado Monagas, Venezuela 88-97 Economic valuation of Parque Nacional El Gúacharo, Monagas state, Venezuela Agronomía. Agrosocioeconomía. (Agronomy. Agrosocioeconomy) Hilmig VILORIA y Cira CÓRDOVA Sistema de producción de ocumo chino (Colocasia esculenta (L.) Schott) en la parroquia Manuel Renaud del municipio Antonio Díaz del estado Delta Amacuro, Venezuela 98-106 Production system of taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) at Manuel Renaud Parish, Antonio Díaz Municipality, Delta Amacuro State, Venezuela Agronomia. Mecánica de Suelos (Agronomy. Soil Mechanics) Américo José HOSSNE GARCÍA Índice de friabilidad de un suelo franco arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela 107-117 Friability index of a savanna sandy loamy soil of Monagas state, Venezuela Agronomia. Tecnología de los Alimentos (Agronomy. Food Technology) Aimed GONZÁLEZ, Aurora ESPINOZA ESTABA, Adolfo Enrique CAÑIZARES CHACÍN y Jesús Rafael MÉNDEZ NATERA Obtención de un polvo de ají dulce (Capsicum chinense) producido mediante deshidratación por aire 118-126 forzado Production of sweet pepper (Capsicum chinense) powder using air-forced dehydration Zootecnia. Mejoramiento Animal (Zootechny. Animal Breeding) Marcilio Dias Silveira Da MOTA and Daniel Madureira GOUVEIA FERREIRA Quantitative study for race times in thoroughbreds on dirt and turf tracks in Brazil 127-131 Estudio cuantitativo de los tiempos en las carreras de purasangre en pistas de tierra y césped en Brasil. Zootecnia. Producción de Bovinos (Zootechny. Bovine Production) José Luís RAMÍREZ , Amelia de QUIRIAGUA, Tomás RODRÍGUEZ y Yaneth TORRES Evaluación del peso vivo estimado con el uso de medidas corporales de becerros de doble propósito 132-137 Evaluation of estimated body weight by using body measurements from dual purpose calves Microbiología. Calidad de la Carne (Microbiology. Meat Quality) Andreína HERNÁNDEZ, Ana Yndira RAMOS y Ernesto HURTADO Incidencia de Escherichia coli en chuletas crudas de cerdo vendidas al detal en Maturín, estado Monagas, Venezuela 138-142 Presence of Escherichia coli, in raw pork chops sold retailed in the Maturín Municipality of Monagas State, Venezuela Continuación en la página anterior ....

REVISTA CIENTÍFICA UDO AGRÍCOLA Volumen 8 Enero-Diciembre 2008 Número 1 CONTENIDO Páginas Artículo de Revisión (Review Paper) Cristóbal LÁREZ VELÁSQUEZ Algunas potencialidades de la quitina y el quitosano para usos relacionados con la agricultura en 1-22 Latinoamérica Some potentialities of chitin and chitosan for uses related to agriculture in Latin America Agronomía. Evaluación de Cultivares (Agronomy. Cultivar Evaluation) Morufat Oloruntoyin BALOGUN, Jimoh Abidoye RAJI and Sikirat Remi AKANDE Morphological characterization of 51 kenaf (Hibiscus cannabinus L.) accessions in Nigeria 23-28 Caracterización morfológica de accesiones de kenaf (Hibiscus cannabinus L.) en Nigeria Agronomía. Fitopatología (Agronomy. Phytopathology) Arturo MARTÍNEZ MORALES, Luís Ulises HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ, Rodolfo OSORIO OSORIO, Irán ALIA TEJACAL, Víctor LÓPEZ MARTÍNEZ, Silvia BAUTISTA BAÑOS y Dagoberto GUILLÉN SÁNCHEZ Incidencia y severidad de Botryodiplodia theobromae en frutos de zapote mamey en Jalpa de Mendez, 29-32 Tabasco, México Incidence and severity of Botryodiplodia theobromae in sapote mamey fruits at Jalpa de Mendez, Tabasco, Mexico Laura Leticia BARRERA NECHA y Laura J. GARCÍA BARRERA Actividad antifúngica de aceites esenciales y sus compuestos sobre el crecimiento de Fusarium sp. aislado de papaya (Carica papaya) 33-41 Antifungal activity of essential oils and their compounds on the growth of Fusarium sp. isolate from papaya (Carica papaya) Silvia BAUTISTA BAÑOS, Laura Leticia BARRERA NECHA, Ana Niurka HERNÁNDEZ LAUZARDO, Miguel Gerardo VELÁZQUEZ DEL VALLE, Irán ALIA TEJACAL y Dagoberto GUILLÉN SÁNCHEZ Polvos, extractos y fracciones de hojas de Cestrum nocturnum L. y su actividad antifúngica en dos 42-51 aislamientos de Fusarium spp. Powders, extracts and fractions of leaves of Cestrum nocturnum L. and their antifungal activity over two isolations of Fusarium spp. Agronomía. Control de Malezas (Agronomy. Weed Control) Nohelia M. RODRÍGUEZ R. y José Vicente LAZO Efecto de la intensidad de luz sobre el crecimiento del corocillo (Cyperus rotundus L.) 52-60 Effect of light intensity on growth of purple nutsedge (Cyperus rotundus L.) Agronomía. Tecnología de Semillas (Agronomy. Seed Technology) Jesús Rafael MÉNDEZ NATERA, José Fernando MERAZO PINTO y Nelson José MONTAÑO MATA Relación entre la tasa de imbibición y el porcentaje de germinación en semillas de maíz (Zea mays L.), 61-66 caraota (Phaseoulus vulgaris L.) y quinchoncho (Cajanum cajan (L.) Mill.) Relationship between imbibition rate and seed germination of corn, French bean and pigeonpea seeds Jesús Rafael MENDEZ NATERA, José Fernando MERAZO PINTO, María ZERPA ZERPA y Carlos Enrique BOLÍVAR Efecto de la colocación de semillas de maíz (Zea mays L.), caraota (Phaseolus vulgaris L.) y algodón 67-71 (Gossypium hirsutum L.) en papel toallín (enrollados y sin enrollar) sobre la germinación y el vigor Effect of seed placement of corn (Zea mays L.), French bean (Phaseolus vulgaris L.) and cotton (Gossypium hirsutum L.) on towel paper (rolled and without rolling) on germination and vigor

ISSN 1317 - 9152 Continuación en la página anterior .... Depósito Legal pp200102Mo1203