Investigación Agraria

Effect of different sources and concentrations cytokinin in vitro multiplication of Luehea divaricata Mart. & Zucc.

Resumo A produção de mudas de Luehea divaricata (açoita-cavalo), pela via seminal tem sido limitada pela reduzida disponibilidade de sementes com adequada qualidade fisiológica e sanitária. Estudos relacionados à propagação vegetativa de açoita-cavalo, usando diferentes técnicas, apontaram que a espécie apresenta potencialidade de multiplicação por meio de métodos alternativos à via sementes. O objetivo do presente estudo foi avaliar a resposta de culturas iniciadas a partir de epicótilos de açoita-cavalo, aos estímulos de diferentes fontes e concentrações de citocinina na multiplicação in vitro. Foram utilizados epicótilos contendo uma ou duas gemas axilares, em que os tratamentos consistiram de 0; 5; 10 ou 15μM das fontes de citocinina: 2-Isopenteniladenina (2iP), 6-Benzilaminopurina (BAP), Cinetina (CIN) e Thidiazuron (TDZ), acrescidos ao meio nutritivo MS, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado. Aos 45 dias de cultivo, foi verificado interação entre as fontes e concentrações de citocinina usadas, afetando a porcentagem de estabelecimento in vitro (86,2%), número de gemas (6,82), número de ápices caulinares (2,48), número de folhas (8,5), enquanto a porcentagem de formação de calos foi influenciada pelas concentrações das citocininas (48%). Conclui-se que na multiplicação in vitro de culturas iniciadas a partir de epicótilos de açoita-cavalo, é dispensável o uso das citocininas 6-Benzilaminopurina (BAP), 2-Isopenteniladenina (2iP), Cinetina (CIN) e Thidiazuron (TDZ). Na ausência das citocininas no meio nutritivo MS observa-se melhores respostas em relação à sobrevivência e estabelecimento, número de gemas e número de folhas formadas e, BAP, 2ip, CIN e TDZ, nas concentrações entre 5 a 15µM, promovem a formação de calos.

Abstract Seminal Luehea divaricate seedling production has been limited by the low availability of seeds with appropriate physiological and health atributes. Studies regarding the vegetative propagation of Luehea divaricata Mart. & Zucc showed that the species has a potential multiplication through methods alternative to seeds. The aim of this study was to evaluate the response of cultures initiated from Luehea divaricata Mart. & Zucc. epicotyl, to stimuli from different sources and concentrations of cytokinin in vitro multiplication. Epicotyls containing one or two axillary buds were used, in which treatments were 0, 5, 10 or 15μM of cytokine: 2-isopentenyladenine (2iP), 6-benzylaminopurine (BA), Kinetin (KIN) and Thidiazuron (TDZ) sources added to the nutrient broth medium, distributed in a completely randomized design. At 45 days of culture, there was an interaction between the sources and the cytokinin concentrations used, affecting the percentage of in vitro establishment (86.2%), number of buds (6.82), number of shoots (2.48), number of leaves (8.5), while the percentage of callus formation was influenced by the concentrations of cytokinins (48%). It was concluded that the in vitro multiplication of cultures initiated from epicotyls of Luehea divaricata Mart. & Zucc, the use of cytokinins 6-benzylaminopurine (BAP), 2-isopentenyladenine (2iP), Kinetin (KIN) and Thidiazuron (TDZ) is dispensable. In the absence of cytokinins nutrient broth medium, better responses were observed in relation to in vitro survival and establishment, bud number and number of leaves formed and BAP, 2ip, KIN and TDZ at concentrations between 5 and 15μM, promote callus formation.

Effectivity of ozone on Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera: Curculionidae) under laboratory condition

RESUMEN El ozono ha sido utilizado como estrategia de control de hongos e insectos que afectan los granos y productos almacenados, debido a su alta capacidad de reacción y a su fuerte actividad oxidante. En esta investigación se evaluó su efectividad como insecticida sobre adultos del gorgojo Sitophilus oryzae (L.), insecto plaga del arroz y maíz almacenado. Para esto, se aplicó ozono a una concentración de 20 ppm, durante 15, 30, 45 y 60 minutos, en prototipos de silos vacíos y silos llenos de maíz. El diseño del experimento fue completamente al azar con arreglo factorial. Se presentaron diferencias significativas (P < 0,001) en el porcentaje de mortalidad del gorgojo en los silos vacíos (53,5%) y en aquellos llenos de maíz (16,88%). El tiempo de exposición al ozono también produjo un efecto significativo sobre la mortalidad (P < 0,001), la cual incrementó con el tiempo y alcanzó su valor más alto a los 60 minutos (58,25%). De igual forma, la interacción condición de silo por tiempo de exposición a ozono también fue significativa (P < 0,001), y permitió observar diferencias relevantes en la mortalidad de S. oryzae, cuyos porcentajes fueron mayores en los silos vacíos que los silos con maíz. Estos resultados muestran que el ozono tuvo un moderado efecto insecticida sobre S. oryzae.

ABSTRACT The ozone has been used as a control strategy to fungi and insects which affect grains and stored foods, due to be highly reactive and its strong oxidizing activity. In this research the insecticide effect of ozone at concentration of 20 ppm, was evaluated on adults of rice weevil, Sitophilus oryzae (L.), applied during 15, 30, 45 and 60 minutes, in empty silos and silos with maize. The experiment design was completely randomized with factorial array. There were significant differences (P < 0.001) in the mortality percentage of rice weevilin empty silos (53.5%) and those with maize (16.88%). The exposure time also caused a significant effect on the mortality (P < 0.001), which increased as time did and reached the highest value at 60 minutes (58.25%). Similarly, the interaction silo condition by exposure time to ozone was significative (P < 0,001) and allowed to see differences in the mortality of S. oryzae, which percentages were higher in empty silos than in silos with maize. These results show that ozone had a moderate insecticide effect on S. oryzae.

Incidence of complementary irrigation in sesame grains yield (Sesamun indicum L.)

RESUMEN El sésamo (Sesamum indicum L.) es una de las oleaginosas más antiguas cultivadas debido a su alto potencial como confitero y aceitero. En Paraguay su cultivo adquiere mayor importancia en los últimos años, debido a su adaptación eficiente a los suelos de mediana a baja fertilidad; constituyéndose en una de las principales actividades económicas de la agricultura familiar rural. Una de las limitaciones que presenta al momento de la siembra es la deficiencia hídrica que puede perjudicar en un 20 a 30% en la emergencia del cultivo. Por tanto, el objetivo de esta investigación fue evaluar la incidencia de la aplicación del riego complementario en el rendimiento de granos del cultivo de sésamo. Los experimentos se realizaron en dos periodos agrícolas, (2016 - 2017 y 2017 - 2018) utilizando cuatro y seis variedades, correspondiente a Escoba, SH 1, Dorado, PF 6 y Escoba, SH 1, INIA, IP 10, K2, K7, respectivamente. El diseño experimental utilizado fue en bloques completos al azar con cuatro repeticiones y cuatro variedades para el primer periodo y seis variedades con tres repeticiones para el segundo periodo agrícola. Para cada experimento se utilizó parcela con riego por aspersión en tres ocasiones, a intervalos de 10 días y 80 minutos cada vez y por un periodo de 45 días y otra parcela sin riego. Los resultados obtenidos muestran que hubo efecto altamente significativo con la aplicación del riego para ambos periodos agrícolas, principalmente para las variedades SH 1 y Escoba con un rendimiento de granos de 1.140 y 1.091 kg ha-1, respectivamente, representando un aumento de 54% y 58%, respecto al control parcela sin riego. Por ende, los efectos de la incidencia de la aplicación de riego complementario en suelos agrícolas deben considerarse para estimar el impacto potencial sobre el rendimiento de grano en las diferentes variedades de sésamo.

ABSTRACT Sesame (Sesamum indicum L.) is one of the oldest cultivated oilseeds due to its high oil potential. In Paraguay, its cultivation has become more important in recent years, due to its efficient adaptation to medium to low fertility soils. It has become one of the main economic activities of rural family farming. One of sesame limitations is water deficiency that can damage by 20 to 30% the emergence of the crop. Therefore, the objective of this research was to evaluate the incidence of the application of complementary irrigation on the grain yield of the sesame crop. The experiments were carried out in two agricultural periods, (2016 - 2017 and 2017 - 2018) using four and six varieties, Escoba, SH 1, Dorado, PF 6 and Escoba, SH 1, INIA, IP 10, K2, K7, respectively. The experimental design used was complete random blocks with four repetitions and four varieties for the first period and six varieties with three repetitions for the second period. For each experiment, a plot with spray irrigation was used three times, at intervals of 10 days, 80 minutes each time and for a period of 45 days and another plot without irrigation. The results obtained show that there was a highly significant effect with the application of irrigation for both agricultural periods, mainly for varieties SH 1 and Escoba with a grain yield of 1,140 and 1,091 kg ha-1, respectively, representing an increase of 54% and 58%, regarding the plot control without irrigation. Therefore, the effects of the incidence of the application of complementary irrigation in agricultural soils should be considered to estimate the potential impact on grain yield in the different sesame varieties.

Biodigesters as a complement to the soybean, corn and wheat production chain in Paraguay, technical and economic pre-feasibility study

RESUMEN El productor agropecuario paraguayo se ve en constante riesgo debido a las variaciones de precios y amenazas climáticas. En ese sentido, los biodigestores podrían apoyar para generar ganancias adicionales con la utilización del biogás y el digestato producido a partir de fuentes encontradas en el medio agropecuario. Para dicho fin, se realiza un estudio de pre-factibilidad técnica y económica que se logró a partir de las experiencias obtenidas en el “Proyecto Concordia-SC” - Brasil y la KTBL de Alemania. De esa manera se plantearon 3 escenarios de complementación del estiércol de cerdo con el maíz y el trigo para la digestión anaeróbica en biodigestores industriales en proyectos agropecuarios de gran escala. Los resultados arrojaron que en el escenario 1 (estiércol de cerdo) se obtuvo TIR 25,8%; el escenario 2 (estiércol de cerdo y ensilaje de maíz) TIR 31,7% y el escenario 3 (estiércol de cerdo y granos de trigo) TIR 27,2%. Al mismo tiempo en el escenario 2 se obtuvo un costo de oportunidad de US$ 33.197 y en el escenario 3 US$ 5.455 respectivamente a favor de la utilización de biodigestores. Por último, el posible ahorro en fertilización a partir del digestato dio como resultado US$ 114.093, 148.502 y 132.565 en N, P2O5 y K2O respectivamente. Los resultados hablan de que la inclusión de biodigestores en la cadena productiva del complejo soja, trigo y maíz puede apoyar a la obtención de mayor rentabilidad para el productor, al tiempo de disminuir el riesgo al que se expone.

ABSTRACT The Paraguayan agricultural producer is in constant risk, due to price variations and climatic threats. In this context, biodigesters could help to generate additional profits with the use of biogas and digestate produced from sources found in the agricultural environment. For this purpose, a technical and economic pre-feasibility study is carried out, which was achieved from the experiences obtained in the “Concordia-SC Project” - Brazil and the KTBL of Germany. In this way, 3 scenarios of complementation of pig manure with corn and wheat were proposed for anaerobic digestion in industrial biodigesters in large-scale agricultural projects. The results showed that in scenario 1 (pig manure) 25.8% IRR was obtained; scenario 2 (pig manure and corn silage) IRR 31.7%; and scenario 3 (pig manure and wheat grains) IRR 27.2%. At the same time, in scenario 2, an opportunity cost of US $ 33,197 was obtained and in scenario 3, US $ 5,455, respectively, in favor of the use of biodigesters. Finally, the possible savings in fertilization from the digestate resulted in US $ 114,093, 148,502 and 132,565 in N, P2O5 and K2O respectively. The results show that the inclusion of biodigesters in the productive chain of the soy, wheat and corn complex can support the obtaining of greater profitability for the producer, while reducing the risk to which it is exposed.

Diagnosis of the chemical fertility of soils (Rhodic Paleudult) in agricultural and forest systems of the Eastern region of Paraguay

RESUMEN Los sistemas de manejos de suelos afectan la calidad y sostenibilidad de la producción agrícola, especialmente en los trópicos. Los suelos de la zona Vaquería de Paraguay presentan una extremada fragilidad a la sobreexplotación, por la alta extracción de nutrientes del suelo. Una práctica frecuente para reducir su degradación, es la siembra directa, si bien este sistema aumenta el rendimiento en el corto plazo, al transcurrir el tiempo desde su implementación, se observa descenso en la productividad. Ello podría deberse a la sobreexplotación del recurso y a la baja reposición de los nutrientes extraídos por el cultivo. El objetivo del presente estudio fue determinar las propiedades químicas del suelo en que se ha practicado siembra directa durante 15 años y compararlas con las de un suelo bajo pastura establecida sobre suelo agrícola. El suelo elegido fue un Rhodic Paleudult, arenoso, pobre en materia orgánica y baja CIC, representativo de la zona. Se compararon tres sistemas de manejo: (a) el sistema de manejo siembra directa de soja y maíz sin que se retiren los residuos de cosecha (quince años consecutivos); con (b) una pastura nativa; y, con (c) bosque natural como testigo. El diseño experimental fue de bloques al azar con cinco repeticiones. Las muestras se tomaron 3 años consecutivos (2017, 2018 y 2019) se recolectaron muestras de suelos de la capa de 0 a 20 cm. Las muestras fueron analizadas para determinar pH, materia orgánica, Al3+, CIC, macro y micronutrientes, para evaluar su dinámica en el corto tiempo. El estudio no reveló variaciones significativas durante los 3 años de seguimiento, de ninguno de los parámetros evaluados. La comparación de los tratamientos mostró que, el suelo manejado con siembra directa presentó mayor acidez y menor disponibilidad de nutrientes en comparación con la pastura y el bosque.

ABSTRACT Soil management systems affect the quality and sustainability of agricultural production, especially in the tropics. The soils of the Vaquería area of Paraguay present an extreme fragility to overexploitation, due to the high extraction of nutrients from the soil. A frequent practice to reduce its degradation is direct sowing, although this system increases yield in a short term, as time passes since its implementation, a decrease in productivity is observed. This could be due to the overexploitation of the resource and the low replacement of the nutrients extracted by the crop. The objective of this study was to determine the chemical properties of the soil in which direct sowing has been practiced for 15 years and to compare them with those of a soil under pasture established on agricultural soil. The soil chosen was a Rhodic Paleudult, sandy, poor in organic matter and low CEC, representative of the area. Three management systems were compared: (a) the direct sowing of soybeans and corn without removing harvest residues (fifteen consecutive years); with (b) a native pasture; and, with (c) natural forest as witness. The experimental design was randomized blocks with five replications. The samples were taken 3 consecutive years (2017, 2018 and 2019) soil samples were collected from the 0 to 20 cm layer. The samples were analyzed to determine pH, organic matter, Al3+, CEC, macro and micronutrients, to evaluate their dynamics in a short time. The study did not reveal significant variations during the 3 years of follow-up in any of the parameters evaluated. The comparison of the treatments showed that the soil managed with direct sowing presented higher acidity and lower availability of nutrients compared to the pasture and the forest.

Comparison of the starch-iodine reaction technique with the Recombinase Polymerase Amplification for citrus Huanglongbing (HLB) diagnosis

RESUMEN El Huanglongbing (HLB) es una de las enfermedades más importantes de los cítricos a nivel mundial. Su diagnóstico a nivel de campo es difícil cuando se basa en los síntomas visuales ya que pueden ser confundidos con síntomas similares de otras enfermedades o deficiencias nutricionales de la planta. Métodos moleculares son utilizados para el diagnóstico de la enfermedad, los cuales son laboriosos, requieren tiempo y tienen un costo elevado, además de no permitir una rápida detección en el campo. En relación a esta problemática, el método de diagnóstico de reacción almidón-iodo (RAI) fue propuesto por diversos autores como una alternativa barata para la diagnosis de HLB, sin embargo, el método no ha sido ampliamente utilizado, posiblemente por falta de difusión. En el presente trabajo se demostró la eficacia del método de diagnóstico por RAI, mediante su comparación con el método molecular de Amplificación por recombinasa y polimerasa(ARP), siendo éste un método molecular que permite la detección de HLB a nivel de campo, pero que tiene un costo superior. Fueron extraídas un total de 825 muestras de hojas de 33 plantas de naranjo dulce (Citrus sinensisL.) de plantíos del Departamento de Caazapá, Paraguay. Las muestras fueron analizadas por el método de RAI, la tinción e intensidad de la coloración fueron observadas por microscopia óptica. Entre estas se seleccionaron 33 muestras con reacciones positivas y negativas para ser analizadas por el método de ARP. Resultados revelaron una correlación del 93,6% entre ambos métodos. El método de RAI, además de permitir diferenciar los síntomas de HLB de otras enfermedades y deficiencias nutricionales en la planta, es un método sencillo, rápido, eficaz, y económico para el diagnóstico de la enfermedad.

ABSTRACT Huanglongbing (HLB) is one of the most important citrus diseases worldwide. A field level diagnosis is difficult when it is based on visual symptoms, since they can be confused with similar symptoms of other diseases or nutritional deficiencies of the plant. Molecular methods are used for the diagnosis of the disease, which are laborious, time-consuming and costly, in addition to not allowing rapid detection in the field. In relation to this problem, the method of starch-iodine reaction (RAI) was proposed as a cheap alternative for the diagnosis of HLB by various authors, however, the method has not been widely used, possibly due to lack of diffusion. In the present work the efficacy of the RAI diagnostic method was demonstrated, by comparison with the molecular method of Amplification by recombinase and polymerase (ARP); a molecular method that allows the detection of HLB in the field, but with higher cost. A total of 825 leaf samples were taken from 33 sweet orange (Citrus sinensis L.) plants from orchards of the Department of Caazapá, Paraguay. The samples were analyzed by RAI method, staining and intensity of coloration were observed by optical microscopy. Among these, 33 samples were selected with positive and negative reactions to be analyzed by the ARP method. Results revealed a correlation of 93.6% between both methods. The RAI method, in addition to differentiating HLB symptoms from other diseases and nutritional deficiencies in the plant, is a simple, fast, effective, and economical method for diagnosis if the disease.