Scientific Journals of INIA (Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria)
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Propagación clonal y almacenamiento criogénico de la planta medicinal Stevia rebaudiana
Get PDFSuccessful clonal propagation of Stevia rebaudiana was achieved using microshoots as a primary step for in vitro conservation. Maximum proliferation was obtained on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 1.5 mg L–1 benzyl amino purine and 0.2 mg L–1 indole-3-butyric-acid (IBA). Auxin increased rooting percentage of shoots at concentration of 0.4 mg L–1 IBA, indole-3-acetic-acid or naphthalene acetic acid and no rooting occurred without plant growth regulator. A survival of 90% was achieved when rooted explants were acclimatized in vivo in 1 soil: 1 perlite: 1 peat. In vitro S. rebaudiana shoots were successfully stored for up to 32 weeks on MS medium supplemented with an appropriate concentration of sucrose, sorbitol or mannitol, at 24 ± 2°C. After 32 weeks, 93.6% of the shoots were able to survive. Moreover, 89.3% of them were able to regrow when stored under light conditions. Cryopreservation by vitrification was successfully achieved (65.6% regrowth) when shoot tips were precultured on a medium supplemented with 0.4 M sorbitol for 2 d, followed by loading shoot tips with 80% concentrated plant vitrification solution 2 (PVS2) for 20 min; then dehydrated with 100% PVS2 for 60 min at 0°C prior to storage in liquid nitrogen. This procedure is easy to handle and produced a high levels of shoot formation. This protocol could be useful for longterm storage of S. rebaudiana germplasm.Se logró con éxito la propagación clonal de Stevia rebaudiana, utilizando microtallos como primer paso para su conservación in vitro. Se obtuvo la proliferación máxima en el medio Murashige y Skoog (MS) suplementado con 1,5 mg L–1 de bencil amino purina y 0,2 mg L–1 de ácido indol-3-butírico (IBA). Las auxinas aumentaron el porcentaje de enraizamiento de los brotes en la concentración de 0,4 mg L–1 de IBA, ácido indol-3-acético o el ácido naftalen acético, pero no se produjo enraizamiento sin regulador del crecimiento vegetal. Se logró una supervivencia del 90% cuando los explantes enraizados fueron aclimatizados in vivo en 1 suelo: 1 perlita: 1 turba. Se almacenaron con éxito brotes de S. rebaudiana in vitro hasta 32 semanas a 24 ± 2°C, en medio MS suplementado con una concentración apropiada de sacarosa, sorbitol o manitol. Después de 32 semanas, el 93,6% de los brotes fueron capaces de sobrevivir y el 89,3% fueron capaces de rebrotar cuando se almacenaron bajo condiciones de luz. Se logró con éxito (65,6% rebrotes) la criopreservación por vitrificación cuando los ápices se pre-cultivaron durante 2 días en un medio suplementado con sorbitol 0,4 M, y a continuación con una solución de vitrificación de la planta 2 (PVS2) al 80% durante 20 minutos, seguido de una deshidratación con PVS2 al 100% durante 60 min a 0°C antes de su almacenamiento en nitrógeno líquido. Este procedimiento es fácil de ejecutar y puede ser útil para el almacenamiento a largo plazo del germoplasma de S. rebaudiana
Optimización del contenido en macroelementos en hojas de frambueso mediante encalado en suelos muy ácidos
Get PDFRaspberries thrive best in an acid soil. However, if the soil pH is lower than 5.6, lime application is necessary. In this study the effects of lime and dolomite application in combination with NPK 15:15:15 fertilizer (600 kg ha–1) on the macroelement contents (N, P, K, Ca, and Mg) in an extremely acid soil (pH 4.35) and raspberry leaves were evaluated during a three-year period. Optimal pH value for raspberry cultivation (5.84) was achieved with the application of 9 t ha–1 of lime. The mineral nitrogen (NH4+NO3)-N content and P content in the soil after liming increased significantly, but P concentration stayed below the optimal values. Additionally, no changes were noted in K concentration in the soil. The Ca concentration increased significantly in all treatments, while the Mg content increased significantly only in the treatment with dolomite. The N content in the raspberry leaves increased, but K content decreased after liming. There was no change in P content in the leaves affected by liming. Lime increased Ca content in the leaves above the optimal values, while it did not affect the initially optimal Mg content in the leaves. After liming and NPK fertilization, the concentrations of N, P and K in the leaves were still below the optimal values, indicating a need for the combination of higher rates of fertilizer with lime in raspberry cultivation in very acid soils.Los frambuesos crecen mejor en suelos ácidos. Sin embargo, si el pH del suelo es inferior a 5,6, es necesario aplicar cal. En este estudio se evaluaron durante un período de tres años los efectos de aplicar cal y dolomita, en combinación con fertilizantes NPK 15:15:15 (600 kg ha–1), en el contenido de macroelementos (N, P, K, Ca y Mg) en un suelo extremadamente ácido (pH 4,35) y en hojas de frambueso. El pH óptimo para el cultivo del frambueso (5,84) se logró con la aplicación de 9 t ha–1 de cal. En el caso del suelo, después del encalado el contenido en nitrógeno mineral (NH4+NO3)-N y de P aumentó significativamente, pero la concentración de P se mantuvo por debajo de los valores óptimos; además, no se observaron cambios en la concentración de K; la concentración de Ca aumentó significativamente en todos los tratamientos, pero el contenido de Mg aumentó significativamente sólo en el tratamiento con dolomita. En las hojas de frambueso, después del encalado el contenido de N aumentó, pero el contenido de K disminuyó; no hubo cambios en el contenido de P; el contenido de Ca aumentó por encima de los valores óptimos, mientras que no se afectó el contenido inicial óptimo de Mg. Después del encalado y la fertilización NPK, las concentraciones de N, P y K en las hojas estaban todavía por debajo de los valores óptimos, lo que indica la necesidad de combinar mayores tasas de abono con cal en el cultivo de frambueso en suelos muy ácidos
Comunicación corta. Visión por computador aplicada al procesado de la flor del azafrán (Crocus sativus L.)
Get PDFThis paper presents a computer vision system to obtain, using image analysis, the optimal cutting point of saffron flowers in order to obtain their stigmas. For this purpose, an effective and flexible computer program has been developed to process the flower image in order to obtain the cutting point to be sent to the cutting element. Furthermore, experimentation with real saffron flowers has been carried out in order to validate the developed application. In particular, the tests show that the method has good robustness and high success percentage in the flower characterization regardless the shape and size of the flower. The high image processing rate of the proposed method (20 computations s–1) would allow to greatly increase the production rate obtained with an automated cutting system compared to that obtained with the traditional hand method.En este artículo se presenta un sistema de visión por ordenador para obtener, mediante análisis de imagen, el punto de corte óptimo de flores de azafrán para obtener sus estigmas. Con este propósito, se ha desarrollado un efectivo y flexible programa de ordenador que procesa la imagen de la flor y calcula el punto que será enviado al elemento de corte. Se han realizado experimentos con flores de azafrán reales para validar la aplicación desarrollada. En particular, las pruebas muestran que el método empleado es robusto y tiene un elevado porcentaje de acierto en la caracterización de la flor independientemente de su forma y tamaño. La alta tasa de procesado de imagen del método propuesto (20 cálculos s–1) permitiría incrementar drásticamente la productividad obtenida con un sistema de corte automático respecto a la que se obtiene con el tradicional método manual
Precios sombra de la contaminación en la agricultura orgánica y convencional: una aplicación en la agricultura mediterránea
Get PDFOrganic farming integrates environmental concerns and criteria within farm management practices in order to reducethe environmental impact of agricultural production. In this paper, the shadow price of two of the main indicators of pollution arising from agricultural practices, nitrogen surplus and impact of pesticides, are calculated and compared in a context of Mediterranean climate and cultures. Results show that it is more costly for organic farms to reduce their levels of pollution emission than for conventional farms. This may be due to the fact that the specific regulations on organic farming restrict agricultural practices to a larger degree than current restrictions affecting conventional farming. These results suggest that organic farming might be an adequate answer to part of the environmental problems provoked by conventional farming.La agricultura ecológica integra criterios ambientales en las prácticas de producción agrícola con el objeto de mejorarel impacto de la producción agraria sobre el medio ambiente. En este trabajo se estiman y comparan los precios sombra de dos de los contaminantes más importantes en la producción agraria, el excedente de nitrógeno y la contaminación por pesticidas, en el contexto de la agricultura mediterránea. Los resultados muestran que el coste marginal de reducción de la contaminación es más alto para las explotaciones ecológicas que para las convencionales. Ello estaría indicando que la regulación de agricultura ecológica es de hecho más restrictiva ambientalmente que la de la agricultura convencional. En este sentido los resultados sugieren que la agricultura ecológica podría ser una respuesta adecuada a algunos de los problemas ambientales provocados por la agricultura convencional
Revisión. Promesas, peligros y oportunidades de la selección genómica en los programas de mejora genética
Get PDFThe aim of this work was to review the main challenges and pitfalls of the implementation of genomic selection in the breeding programs of different livestock species. Genomic selection is now one of the main challenges in animal breeding and genetics. Its application could considerably increase the genetic gain in traits of interest. However, the success of its practical implementation depends on the selection scheme characteristics, and these must be studied for each particular case. In dairy cattle, especially in Holsteins, genomic selection is a reality. However, in other livestock species (beef cattle, small ruminants, monogastrics and fish) genomic selection has mainly been used experimentally.The main limitation for its implementation in the mentioned livestock species is the high genotyping costs compared to the low selection value of the candidate. Nevertheless, nowadays the possibility of using single-nucleotide polymorphism (SNP) chips of low density to make genomic selection applications economically feasible is under study. Economic studies may optimize the benefits of genomic selection (GS) to include new traits in the breeding goals. It is evident that genomic selection offers great potential; however, a suitable genotyping strategy and recording system for each case is needed in order to properly exploit it.El objetivo principal de este trabajo fue revisar las oportunidades y riesgos de la implementación de la seleccióngenómica en las diferentes especies de producción animal. La selección genómica es actualmente uno de los principalesretos en mejora genética animal. Su aplicación podría incrementar de forma considerable la tasa de ganancia genética en caracteres de interés. Sin embargo, el éxito de su implementación práctica depende de las particularidadesde cada esquema de selección y por tanto debe ser estudiada para cada caso en concreto. En vacuno de leche, especialmente en Holstein, la selección genómica es una realidad. En el resto de especies de producción animal, vacuno carne, pequeños rumiantes, monogástricos y peces, la selección genómica, hasta ahora, se ha utilizado principalmente de manera experimental. El limitante principal para su implementación, común para todas las especiesmencionadas, es el alto coste del genotipado en comparación con el bajo valor de los candidatos a la selección.No obstante, se está estudiando actualmente la posibilidad de utilizar chips de baja densidad, de manera que sea económicamente viable su aplicación. Serán necesarios estudios económicos para optimizar las ventajas de la selección genómica a la hora de incluir nuevos caracteres en los objetivos de selección. La selección genómica ofrece muchas posibilidades; sin embargo, para poder aprovecharlas es necesario adecuar la estrategia de genotipado y recolección de datos en cada caso
Patrones de asignación de recursos en diferentes hábitats de Kalimeris intergrifolia en el nordeste de China
Get PDFUnderstanding parameters that drive plant resource allocation for reproduction in potentially economically and environmentally important species, such as Kalimeris intergrifolia, is essential to maximize production rates. Hence, this study evaluates the characteristics in reproductive resource allocation of two K. intergrifolia communities at a saline-alkali open meadow and at a semi-enclosed secondary broad-leaved forest fringe, in the Songnen plains region of northeast China. Ramets from each habitat type were sampled at three intervals during the ripening stage (June-October). Relative resource distribution was quantified by measuring the dry weight of the above-ground ramet components, including the stem, leaf, corymb and seeds. The results indicated high variability in the distribution of resource allocation for both types, with larger phenotypic plasticity being recorded for the forest fringe than the open meadow. However, the allocation of resources into reproductive organs was higher in the open meadow than in the forest fringe, demonstrating that the open community was advantageous to the reproduction. Furthermore, our results indicate that biomass accumulation determines plant reproductive functioning. However, as resource allocation for reproduction increases, the biomass of above-ground ramet components decreases. Allometry exists in the K. intergrifolia populations when plants are in the ripening stage. Therefore, the future studies will focus on the mechanism of allometry. In conclusion, our study indicate that habitat parameters influence the general quantity of resources utilized for reproduction in this species, suggesting that open habitats should be preferentially targeted for optimal commercial application.Para maximizar las tasas de producción, es esencial comprender los parámetros necesarios para asignar recursos para la reproducción de las plantas en especies potencialmente importantes desde el punto de vista económico y ambiental, como Kalimeris intergrifolia. Se evaluaron las características de la asignación de recursos reproductivos de dos comunidades de K. intergrifolia, en una pradera abierta salino-alcalina y en la orla de un bosque secundario planifolio semi-cerrado, en las llanuras Songnen del nordeste de China. Se tomaron muestras de ramets a tres intervalos durante la etapa de maduración (juniooctubre) y se midió el peso seco de los diferentes componentes aéreos del ramet, incluyendo tallos, hojas, corimbos y semillas. Los resultados indicaron una alta variabilidad en la distribución de la asignación de recursos para ambos tipos, con una mayor plasticidad fenotípica en el margen del bosque que en la pradera abierta. Sin embargo, la asignación de recursos en los órganos reproductores fue mayor en el campo abierto que en la orla del bosque, lo que demuestra que la comunidad abierta fue ventajosa para la reproducción. Además, nuestros resultados indican que la acumulación de biomasa determina el funcionamiento reproductivo de la planta. Sin embargo, al aumentar la asignación de recursos para la reproducción, la biomasa de los diferentes componentes aéreos del ramet disminuye. Existe una alometría en las poblaciones de K. intergrifolia cuando las plantas están en la fase de maduración, por lo que hace falta estudiar el mecanismo de la alometría. Nuestro estudio indica que los parámetros del hábitat influyen en la cantidad de recursos utilizados para la reproducción de esta especie, lo que sugiere que para una aplicación comercial óptima deben utilizarse preferiblemente los hábitats abiertos. 
Afecta la presencia de forestaciones ubicadas en las laderas aguas arriba de mallines su productividad forrajera? Un estudio en el Noroeste Patagónico
Get PDFMeadows are important reserves of water, with a key role in the maintenance of the biodiversity and productivity of ecosystems. In Patagonia, Argentina, afforestation with fast-growing exotic conifers has slowly but continuously increased over recent decades; though unfortunately, knowledge of the effects of afforestation on water resources remains scarce, with no information at all related to its impact on water dynamics and productivity of meadows located downslope to it. The effects of Pinus ponderosa afforestation on water dynamics (soil moisture contents and groundwater level) and productivity (aboveground forage productivity) of Northwest Patagonia meadows under xeric and humid conditions were analyzed. In the humid meadow, gravimetric soil water content, groundwater level and forage productivity were similar downslope of forested and non-forested slopes, with a trend towards higher forage productivity on the forested slope. In the xeric meadow, gravimetric soil water content was always higher downslope of the non-forested slope, with no difference in groundwater level between treatments. Forage productivity was statistically similar between situations (downslope of forested and non-forested slopes), with a trend towards higher productivity in the zone with higher soil water content. The main difference in the latter was related to differences in soil texture between zones. These results suggest that coniferous plantations located upstream of this type of meadow do not produce a direct effect on its aboveground forage productivity. These systems have high complexity linked to precipitation, geomorphology and previous history of land use, which determine primarily soil water dynamics and consequently, forage productivity.Los humedales son importantes reservorios de agua, con un rol clave en el mantenimiento de la biodiversidad y la productividad de los ecosistemas. En Patagonia, Argentina, la forestación con coníferas exóticas de rápido crecimiento ha aumentado lenta pero constantemente en las últimas décadas, aunque desafortunadamente, el conocimiento de sus efectos sobre los recursos hídricos sigue siendo escaso, sin información en cuanto a lo relacionado con su impacto en la dinámica del agua y la productividad de los humedales situados ladera abajo de las mismas. Fueron analizados los efectos de la forestación con Pinus ponderosa sobre la dinámica hídrica (contenido de humedad del suelo y el nivel del agua subterránea) y la productividad de forraje aérea en humedales del noroeste de la Patagonia bajo condiciones xérica y húmeda. En el humedal húmedo, el contenido gravimétrico de agua del suelo, el nivel freático y la productividad de forraje fueron similares aguas abajo entre la ladera forestada y no forestada, con una tendencia hacia una mayor productividad de forraje en la ladera forestada. En el humedal xérico, el contenido gravimétrico de agua del suelo fue siempre más alto aguas abajo de la ladera no forestada, sin diferencia en el nivel freático entre los tratamientos. La productividad de forraje fue estadísticamente similar entre las situaciones (aguas abajo de la ladera forestada y no forestada), con una tendencia hacia una mayor productividad en la zona con mayor contenido de agua del suelo. Esta principal diferencia en el segundo caso se relaciona con diferencias en la textura del suelo entre las zonas. Estos resultados sugieren que las plantaciones de coníferas situadas aguas arriba de este tipo de humedales no producen un efecto directo sobre la productividad aérea de forraje. Estos sistemas tienen una alta complejidad vinculada a la precipitación, la geomorfología y la historia previa de uso de la tierra, que determinan principalmente la dinámica de agua en el suelo y, en consecuencia, la productividad de forraje
Social valuation of scenic beauty in Catalonian beech forests
Get PDFSe aplican métodos ensayados en otros países (Scenic Beauty Estimation Method, SBE) para la determinación de las cualidades estéticas de masas forestales de interés recreativo a parcelas en diversas localizaciones del haya en Cataluña, abarcando diferencias significativas en estación, origen, edad y forma de masa. Las valoraciones se refieren a las cualidades estéticas de los rodales de haya vistos desde el interior del bosque, es decir, tal como son apreciados por parte de los visitantes de los montes. Las valoraciones se obtienen a través de paneles de observadores en sesiones fotográficas, se transforman a una escala común y se relacionan mediante análisis de regresión a las variables dasométricas tomadas en las parcelas de inventario. El desarrollo de modelos estadísticos que describen preferencias sociales permite medir la aportación de las diferentes variables dasométricas a la mejora estética de las masas de haya, y puede servir como guía en la ordenación de hayedos en que el uso público sea predominante o muy importante.Methods tested in other countries are applied for scenic beauty valuation in several beech locations in Catalonia including significant differences in site, origin, age and stand structure.
The study intends to measure stand scenic beauty as seen from inside the forest, as forest visitors see it (near-view). Assessments are obtained through panels of observers in slide sessions, which are transformed into scaled ratings and related through regression analysis to plot-based forest inventory data. The development of statistical models that describe social visual preferences allows the assessment of the contribution of different forestry-related physical variables to the aesthetic improvement of beech forests. It can also be useful as a guide to beech forest planning where recreational use is prevailing or very important
Inversión de los patrones estacionales de la absorción de carbono en un stand de eucalipto en Portugal
Get PDFThis paper summarizes results between 2002 and 2010 from eddy covariance measurements of carbon uptake in the 12 month annual growing period eucalypt site of Espirra in Southern Portugal (38° 38’N, 8° 36’ W) . This site, aimed for pulp production is part of an intensively 300 ha eucalypt coppice, with about 1100 trees ha–1. The climate is of Mediterranean type. During the measurement period (2002-2010) two main events changed the annual sink pattern of the forest: a drought period of two years (2004-2005) and a tree felling (November and December 2006). Before the felling, annual net ecosystem exchange (NEE) diminished from 865.56 gCm–2 in 2002 to 356.64 gCm–2 in 2005 together with a deep decrease in rainfall from 748 mm in 2002 to 378.58 mm and 396.64 mm in 2004 and 2005, respectively. The eucalypt stand recovered its carbon sink ability in June 2007 with a cumulated NEE of 151 gCm–2 from January to September 2010. A quantitative approach using generalized estimating equations (GEEs) was made to relate monthly NEE, gross primary production (GPP) and soil moisture with the main meteorological variables. Seasonal patterns of carbon uptake were almost opposite in the periods before and after the felling with maxima in April and August, respectively, and this seasonal change is gradually reversing to the pattern before 2006. Drought was the main meteorological driver of these temporal tendencies in carbon uptake.Este documento resume los resultados entre 2002 y 2010 a partir de mediciones de covarianza turbulenta de la absorción
de carbono en los 12 meses anuales a los sitios de crecimiento de eucalipto período de Espirra en el sur de
Portugal (38° 38’N, 8° 36’ W). Este sitio, con el objetivo para la producción de celulosa es parte de un monte bajo de
intensidad 300 hectáreas de eucaliptos, con cerca de 1.100 árboles ha–1. El clima es de tipo mediterráneo. Durante el
período de medición (2002-2010) dos eventos principales cambiado el patrón fregadero anual de la selva: un período
de sequía de dos años (2004-2005) y la tala de árboles (noviembre y diciembre de 2006). Antes de la tala, el intercambio
anual neta de los ecosistemas (NEE) se redujo de 865,56 g cm–2 en 2002 a 356,64 g cm–2 en 2005, junto con
una disminución profunda de las precipitaciones de 748 mm en 2002 a 378,58 mm y 396,64 en 2004 y 2005, respectivamente.
El eucalipto de pie recupera su capacidad de sumidero de carbono en junio de 2007 con un acumulado de
151 gcm NEE–2 de enero a septiembre de 2010.Una aproximación cuantitativa mediante ecuaciones de estimación generalizada
(GEES) se hizo para relacionar mensual NEE, la producción primaria bruta (GPP) y la humedad del suelo
con las variables meteorológicas principales.Los patrones estacionales de la absorción de carbono eran casi opuestas
en los períodos antes y después de la tala, con máximos en abril y agosto, respectivamente, y este cambio de temporada
se va de marcha atrás para el patrón antes de 2006. La sequía fue el principal impulsor de estas tendencias meteorológicas
temporal en la absorción de carbono
La biomasa microbiana y la mineralización de N en plantaciones mixtas de frondosas y especies fijadoras de nitrógeno
Get PDFMixed stands with nitrogen fixing secondary species can improve the vigour and the stand environment of the targeted species. The aim of this study was to better understand the effect of the consociation of a N-fixing species (black locust) with a broadleaf quality timber production (wild cherry). The study was conducted in 11 year old plantations located in the Northeast of Portugal. The treatments considered were: pure black locust, pure wild cherry and mixture of wild cherry and black locust. Each plot had six lines with 12 trees and a buffer strip line. The samplings were collected on the plantation line within a radius of 50 to 100 cm from the tree. In each plot we measured soil N mineralization dynamic, soil microbial biomass carbon (MBC) and nitrogen (MBN), microbial quotient (MBC/Corg), metabolic quotient (qCO2), microbial respiration and dehydrogenase activity. Results showed a positive impact of the black locust species on the supply of nitrogen to the soil. The net N-mineralization rates were, at the end of this study, about three times greater in the pure black locust than in the pure wild cherry and about two times greater in the mixture than in the pure wild cherry. MBC and cumulative soil respiration were higher in the mixture than in the pure cherry plantation soil which may reflect positive changes in the soil environment.Bosques mixtos con especies secundarias fijadoras de nitrógeno puede mejorar el vigor y el ambiente del rodal
de las especies objetivo. El objetivo de este estudio era comprender mejor el efecto de la asociación de especies
fijadoras de nitrógeno (algarrobo negro) con especies frondosas productoras de madera de calidad (cerezo silvestre).
El estudio se realizó en plantaciones con una edad de 11 años situados en el nordeste de Portugal. El muestreo
fue realizado en tres tipos de plantaciones: algarrobo negro, cerezo silvestre puro y una plantación mixta de
ambas especies. Cada parcela tenía seis líneas con 12 árboles y una línea de borde. Los muestreos se recolectaron
en la línea de plantación dentro de un radio de 50 a 100 cm del árbol. En cada parcela se midió la mineralización
de nitrógeno en el suelo, el carbono en la biomasa microbiana (MBC), el nitrógeno (MBN), el cociente microbiano
(MBC/Corg), el cociente metabólico (qCO2) y la respiración microbiana. Los resultados mostraron un impacto
positivo del algarrobo negro en el suministro de nitrógeno al suelo. Las tasas netas de mineralización de N fueron,
al f inal del estudio, aproximadamente tres veces superiores en el algarrobo que en el cerezo y dos veces
superiores en la plantación mixta que en cerezo. MBC y la respiración del suelo acumulada fue más elevada en las
plantaciones mixtas que en el suelo de las plantaciones de cerezo puro que puede reflejar cambios positivos en el
ambiente del suelo