Agronomía Costarricense

Expected genetic gain and genotype-environment interaction in Acacia mangium in the northern region of Costa Rica

Se evaluaron 2 ensayos de progenie de Acacia mangium Willd., con el objetivo de contribuir a aumentar su rentabilidad en plantaciones comerciales. Las 25 familias de polinización abierta fueron establecidas en el 2006 en los cantones de Los Chiles y San Carlos, zona norte de Costa Rica, y evaluados en 2007 y 2010. El material genético provino de selecciones de árboles plus realizadas por GENFORES, cooperativa costarricense de conservación y mejoramiento genético forestal. Cada accesión estuvo representada por 48 progenies, divididas en 4 parejas de individuos, aleatoriamente distribuidas dentro de cada uno de 6 bloques del ensayo. En la medición del 2010 se evaluó el DAP, tasa de sobrevivencia, número de piezas comerciales por árbol, presencia de bifurcación, altura de bifurcación y calidad de las primeras 4 trozas. Con base en estas mediciones, se estimó el volumen comercial por árbol y por hectárea. Los datos fueron analizados mediante el software especializado SELEGEN de EMBRAPA, Brasil, con el fin de determinar todos los parámetros genéticos de la población de mejoramiento. Todos los caracteres evaluados exhibieron valores de heredabilidad familiar media superior a h²fM>0,46. La ganancia genética estimada en volumen comercial por hectárea fue de 55,8%, si se selecciona como progenitores los 2 mejores individuos dentro de las mejores 12 familias del ranking, lo que corresponde a una producción en volumen comercial de 78,93 m³.ha-1 a los 4 años (aproximadamente 20 m³.ha-1.año-1). Las 2 procedencias colombianas exhibieron un crecimiento significativamente superior a todo el resto de materiales evaluados. No se observó interacción genotipo-ambiente significativa entre ambos sitios. Las correlaciones genéticas entre los caracteres evaluados mostraron que la tasa de crecimiento del DAP se expresa tempranamente en esta especie, y por tanto, podría ser utilizada en una reducción a futuro del proceso de selección.

Two Acacia mangium Willd. progeny tests were evaluated, pursuing an increment in the profitability of commercial plantations. The 25 open-pollinated families were established in Los Chiles and San Carlos, northern region of Costa Rica, in year 2006, and evaluated in 2007 and in 2010. Genetic material came from plus tree selections obtained by GENFORES, a costarican tree-improvement and gene-conservation cooperative. In each trial, families were represented by 48 progenies, planted in 4 pairs randomly distributed within each of the 6 blocks. In 2010, DBH, survival rate, commercial number of logs per tree, forking, forking height and log quality in the first 4 logs, were evaluated. Based on these measurements, wood commercial volume per tree and per hectare were estimated. Data was analyzed with SELEGEN software from EMBRAPA, Brasil, in order to determine all genetic parameters of the breeding population. All traits evaluated showed family mean heritability values over 0.46. Genetic gain in commercial volume per hectare was estimated as 55.8%, when selecting as parents the 2 best individuals from the top 12 families, which would correspond to an expected commercial volume.ha-1, at 4 years age, of 78.93 m³.ha-1 (around 20 m³.ha-1.year-1). The 2 Colombian provenances were significantly superior in growth to the rest of the evaluated materials. No significant gene-environment interaction was observed between both sites. Genetic correlations among evaluated traits showed that diameter growth rate is expressed early in this tree species, thus could be used in shortening future selections.

In vitro evaluation of nematophagous fungi of Costa Rica rice-growing regions against the root-knot Meloidogyne javanica

Se evaluó el parasitismo in vitro de 14 aislamientos de hongos nematófagos (6 Trichoderma sp., 4 Paecilomyces sp., 2 Fusarium oxysporum, y 2 Monacrosporium sp.) contra juveniles y huevos del nematodo agallador Meloidogyne javanica. Los hongos, de 3 regiones productoras de arroz en Costa Rica, (Pacífico Central, Huetar Atlántica y Chorotega), se aislaron mediante el método de espolvoreado en placas, durante abril del 2008 a agosto de 2009. Se utilizó un diseño completamente al azar con 10 repeticiones por hongo, en agar-agua (AA). Se inoculó una suspensión de 1 a 1,5x10(6) conidios (ufc.ml-1) por plato Petri, y al cuarto día se depositó en 0,5 ml una suspensión de 150 juveniles y 100 huevos de M. javanica previamente desinfectados, a temperatura ambiente (23-26°C) y con luz natural. Transcurridas 96 h se contó en cada plato el número de nematodos vivos, muertos ó parasitados y de huevos parasitados o no parasitados. Se realizó un análisis de regresión logística (RL) para las variables evaluadas, el cual mostró diferencias significativas (p<0,0001) en el desempeño de los hongos evaluados, presentando rangos de entre 10% a 56% en nematodos muertos, de 13% a 79% en nematodos parasitados y de 1% a 96% en huevos parasitados. En general, los hongos del género Trichoderma (Tri1, Tri2, Tri3 y Tri4) fueron los más eficientes en el parasitismo sobre juveniles y huevos de M. javanica.

Parasitism in vitro of 14 isolates of nematophagous fungi (6 Trichoderma sp., 4 Paecilomyces sp., 2 Fusarium oxysporum and 2 Monacrosporium sp.) was evaluated againts juveniles and eggs of the root-knot nematode, Meloidogyne javanica. The fungi, from three rice-producing regions of Costa Rica (Central Pacific, Atlantic Huetar and Chorotega), were isolated by the sprinkling technique, during April 2008 to August 2009. A completely randomized design with 10 replicates in water agar (WA) per fungus was used. A suspension of 1 to 1.5x10(6) conidia (cfu.ml-1) per Petri dish was inoculated, and during the fourth day was added a suspension of 0.5 ml with 150 juvenile and 100 eggs of M. javanica previously disinfected, at room temperature (23-26°C) and with natural light. After 96 hours, it was counted in every dish the number of living, dead and parasitized nematodes, plus eggs parasitized or not parasitized. Subsequently, a logistic regression analysis (RL) for the evaluated variables was performed, which showed significant differences (p<0.0001) in the performance of the evaluated isolates, presenting ranges from 10% to 56% in dead nematodes, 13% to 79% in parasitic nemato-des and 1% to 96% in parasitized eggs. In general, isolates of Trichoderma sp. (Tri1, Tri2, Tri3 and Tri4) were the most efficient in the parasitism over juveniles and eggs of M. javanica.

Prevalence of hypocalcemia in four grazing Jersey herds in Costa Rica

La hipocalcemia clínica (HC) es una enfermedad metabòlica común en vacas que pastorean forrajes suculentos altos en potasio. El objetivo de este estudio fue determinar la prevalencia de HC e hipocalcemia subclínica (HS) en 4 hatos Jersey en pastoreo en Costa Rica. Este último tipo de hipocalcemia ha sido poco estudiado en los sistemas de producciòn tropicales. Doscientos siete vacas Jersey de 4 hatos ubicados en las tierras altas de Cartago, Costa Rica, fueron utilizadas para analizar el contenido de calcio sérico (Ca). La alimentación de los animales durante las 3 semanas previas al parto consistió en el pastoreo intensivo de pasto kikuyo (Kikuyuocloa clandestina) y la suplementación con 3 a 4 kilogramos de un alimento balanceado bajo en calcio y con 0,2% de la materia seca. Las muestras fueron ordenadas por número de lactancia: 1° (n=36), 2° (n=48), 3° (n=49), 4° (n=41), 5° (n=17) y 6° (n=16). La concentración media de Ca sérico dentro del periodo crítico de incidencia de hipo-calcemia (24 h previas o posteriores al parto) disminuyó con el número de lactancia. La incidencia de HC fue de 6, 13, 2, 29, 29 y 25% de las vacas de primera a sexta lactancia, respectivamente. Del mismo modo, la prevalencia de HS fue de 53, 42, 78, 44, 47 y 63%, respectivamente, en el mismo orden. Las vacas con condición corporal (CC) de 3,75 o más en el parto±1 semana tuvieron menor (p<0,05) concentración de calcio sérico que aquellas con CC inferiores; los contenidos de magnesio sérico fueron normales. Los resultados muestran que la prevalencia de HS es mayor a 40% en hatos Jersey que consumen pastos tropicales; así mismo, sugieren que la CC durante el período de transición podría influir el contenido Ca sérico, sin embargo, debe hacerse más investigación para sustentar estos resultados.

Clinical hypocalcemia (CH) is a common metabolic disease in cows grazing lush pastures high in potassium. The aim of this study was to determine the prevalence of CH and subclinical hypocalcemia (SH) in 4 grazing Jersey herds in Costa Rica. Subcli-nical hypocalcemia has been studied to a limited extent in tropical dairy systems. Two hundred and seven Jersey cows from 4 herds located in the highlands of Cartago, Costa Rica, were used to analyze serum calcium (Ca) contents. Feeding practices during the close up period were based on intensive grazing of kikuyu grass (Kikuyuocloa clandestina) and the supplementation of 3 to 4 kilograms of a grain mixture low in Ca (0.2% of dry matter). Blood samples were arranged by lactation number: 1st (n=36), 2nd (n=48), 3rd (n=49), 4th (n=41), 5th (n=17) and 6th (n=16). Average serum Ca concentration within the critical period for hypocalcemia incidence (24 h before or after parturition) decreased with lactation number. Incidence of CH was 6, 13, 2, 29, 29 and 25% of cows from 1st to 6th parity, respectively. Likewise, average prevalence of SH was 53, 42, 78, 44, 47 and 63%, in the same order. Cows with a body condition score (BCS) of 3.75 or higher at parturition ± 1 week had lower (p<0.05) serum Ca concentration than those with lower BCS. Serum magnesium contents were normal. These results show that prevalence of SH is greater than 40% in Jersey herds grazing lush tropical pastures; also, data suggest that BCS during the transition period could influence serum Ca contents. However, more research should be done to support these findings.

Nutrient absorption curves in papaya (Carica papaya L.) cv. “Pococí” during vegetative growth, flowering and the beginning of the harvest period

Durante el 2010, en una plantación comercial de papaya cv. Pococí, ubicada en Guácimo, Costa Rica, se determinó la curva de crecimiento del cultivo y las curvas de absorción de nutrimentos, mediante muestreos destructivos de plantas realizados desde el trasplante a partir de febrero del 2010 hasta 9 meses después del trasplante. Fueron obtenidas las curvas de absorción de nutrientes para un híbrido de alto rendimiento, así como sus requerimientos nutrimentales. Con una densidad de siembra de 1600 plantas por hectárea, se estimó que el híbrido Pococí requirió para su desarrollo hasta los 9 meses aproximadamente 354 kg.ha-1 de N, 101 kg.ha-1 de P2O5, 498 kg.ha-1 de K2O, 174 kg.ha-1 de CaO, 106 kg.ha-1 de MgO y 40 kg.ha-1 de S, cantidades requeridas que, en su mayoría, superan a las que normalmente están siendo aplicadas mediante los programas de fertilización en el país.

In a commercial papaya farm located at Guácimo, Costa Rica, the requirements of nutrients, and the nutrient absorption curves for the Costa Rican high-yielding papaya hybrid Pococí, were established. The experiment was carried out in 2010 collecting complete plants, approximately monthly through the phenological cycle of the crop, from transplant until 9 months after wards. It was estimated that the Pococí hybrid (1600 plants per hectare) required approximately 354 kg.ha-1 N, 101 kg.ha-1 P2O5, 498 kg.ha-1 K2O, 174 kg.ha-1 CaO, 106 kg.ha-1 MgO and 40 kg.ha-1 S; these required quantities are mostly higher than those that are normally being applied by present fertilization programs in Costa Rica.

Hypocalcemia and hipomagnesemia in a Holstein, Jersey and Guernsey grazing herd

El objetivo de este estudio fue determinar la prevalencia de hipocalcemia e hipomagnesemia al parto en un hato constituido por vacas de las razas Holstein, Jersey y Guernsey, bajo las mismas condiciones de alimentación, ambiente y manejo. Se realizó en una finca localizada en Cartago, Costa Rica, y comprendió 152 vacas (62 Jersey, 41 Guernsey y 49 Holstein). Durante el período preparto las vacas pastorearon kikuyo (Kikuyuocloa clandestina) (0,35 Ca; 0,31 Mg y 3,50% K de la MS) y fueron suplementadas con 4 kg.animal-1.d-1 de alimento concentrado bajo en Ca (0,22 Ca; 0,42 Mg y 1,38% K de la MS) y 1 kg de heno (0,4 Ca; 0,35 Mg y 1,85% K de la MS).d-1. Después del parto, las vacas fueron suplementadas con 1 kg de alimento concentrado (0,9 Ca; 0,42 Mg y 1,38% K de la MS)/2,5 a 3,0 kg de leche. Muestras de sangre fueron tomadas de los vasos coccígeos durante el periparto (parto±1d) y analizadas para Ca y Mg. Los umbrales sanguíneos para definir la hipocalcemia como clínica o subclínica fueron: menos de 5,5 y 5,5 a 8,0 mg.dl-1 de Ca, respectivamente. Un valor de 1,8 mg.dl-1 de Mg, o menor, se estableció para clasificar a las vacas como hipomagnesémicas. Aunque el contenido de Ca sanguíneo durante el periparto no difirió entre razas (p≤0,05), las vacas Jersey tienden a tener valores menores de este mineral, especialmente al aumentar el número de partos. La prevalencia de hipomagnesemia difirió (p<0,05) entre las razas Jersey y Guernsey. La baja prevalencia de este desbalance sugiere que los casos de hipocalcemia clínica y subclínica observados se deben a aspectos biológicos propios de la homeostasis del Ca y no a mecanismos en la fisiología de este elemento en que interviene el Mg.

The aim of this study was to determine the prevalence of hypocalcemia and hypomagnesemia in a Holstein, Jersey and Guernsey cow herd at parturition, under the same feeding, management and environmental conditions. It was conducted in a farm located in Cartago, Costa Rica, and comprised 152 cows (62 Jersey, 41 Guernsey and 49 Holstein). During the close up period the cows grazed kikuyu grass (Kikuyuocloa clandestina) (0.35 Ca, 0.31 Mg and 3.50% K, DM) and were supplemented with 4 kg.animal-1.d-1 of a concentrate feed low in Ca (0.22 Ca; 0.42 Mg and 1.38% K, DM) plus 1 kg of hay (0.4 Ca; 0.35 Mg and 1.85% K, DM).d-1. Cows were fed 1 kg of concentrate (0.9 Ca; 0.42 Mg and 1.38% K, DM)/ 2.5 to 3.0 kg of milk during lactation. Blood samples were taken from the coccygeal vessels at peripartum (calving±1d) and analyzed for Ca and Mg. The blood thresholds to classify cows as clinically or sub clinically hypocalcemic were: less than 5.5 and 5.5 to 8.0 mg.dl-1 of Ca, respectively. A value of 1.8 mg.dl-1 of Mg, or lower, was set to classify cows as hypomagnesemic. Although no significant differences (p≥0.05) were found among breeds for plasma Ca content at parturition, Jersey cows tend to have a lower content of this mineral, specially as parity number increases. Hipomagnesemia prevalence differed (p<0.05) between Jersey and Guernsey breeds. The low prevalence of this metabolic imbalance suggest that the clinical and subclinical hipocalcemia cases observed in this study due to biological aspects proper to Ca homeostasis and are not linked to Ca homeostatic mechanisms in which Mg participates.

Agronomic evaluation of thirteen genotypes of sweet potato (Ipomoea batatas L.)

El objetivo del presente trabajo fue caracterizar desde el punto de vista agronómico, 13 genotipos de camote para su cultivo en Costa Rica. Diez fueron introducidos de la Unidad de Micropropagación de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, y cultivados por primera vez en Costa Rica, 2 conocidos como Exportación y Zanahoriaˮ son de introducción reciente, pero se han cultivado en el país por al menos 5 años y el restante Criollo es el que ocupa actualmente la mayor área de siembra. El trabajo se llevó a cabo en la Estación Experimental Fabio Baudrit de la Universidad de Costa Rica, ubicada en la provincia de Alajuela. Los tratamientos se dispusieron en el campo en un diseño de bloques completos al azar, con 13 genotipos y 4 repeticiones. El análisis de varianza mostró que los genotipos difirieron significativamente (p=0,0001) en todas las variables evaluadas: peso fresco y seco foliar; peso fresco y seco de raíz reservante; número de raíces reservantes; peso de raíz reservante/ planta; contenido de materia seca y rendimiento (t.ha-1). Todos los cultivares evaluados superaron el rendimiento de la variedad Criollo (6 t.ha-1) y el promedio nacional (5 a 7,8 t.ha-1), con rendimientos entre 12 y 48 t.ha-1. Algunos de los cultivares son promisorios para su cultivo en Costa Rica, no solo con base en su rendimiento, sino debido a su color de pulpa, amarilla o anaranjada, asociado aun mayor contenido de carotenos.

The goal of this study was to determine the agronomic performance of 13 sweet potato genotypes for their cultivation in Costa Rica. Ten were introduced from North Carolina State Universitys Micropropagation and Repository Unit, and were grown for the first time in Costa Rica. Two (Exportación and Zanahoria) were more recent introductions into the country, having been cultivated here for at least 5 years, and the one remaining (Criollo) is the most widely used locally. The field experiment was conducted at the Fabio Baudrit Experiment Station, of the University of Costa Rica, located in Alajuela province. The treatments were laid out in a randomized complete block design, with 13 genotypes and 4 repetitions. The analysis of variance showed significant differences (p=0.0001) among genotypes for all evaluated variables: fresh and dry foliar weight; storage root fresh and dry weight; number of storage roots, storage root weight/plant, dry matter content and yield (t.ha-1). The root yield of all genotypes evaluated was higher than that of the local variety Criollo (6 t.ha-1) as well as the national average (5 to 7.8 t.ha-1), ranging from 12 to 48 t.ha-1. These results indicate that some varieties are promising for release in Costa Rica, not only because of their good performance in terms of yield, but also due to quality traits such as orange or yellow flesh, associated with high carotene content.

Watery rot of pseudo-stem (Dickeya sp.) management in banana (Musa sp.) under greenhouse conditions

Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de 4 inductores de resistencia y 3 dosis de Dióxido de Cloro para el manejo de la pudrición acuosa del pseudo-tallo (Dickeya sp.) en banano. Los inductores de resistencia y sus dosis fueron Fosfito de Potasio: 1,5 cm³.l-1; Ácido 3-Aminobutanoico: 1,0 g.l-1; Metil Jas-monato: 0,2 g.l-1; y Acibenzolar-S-Metil: 0,3 ml.l-1. Todos aplicados vía foliar. Por su parte el Dióxido de Cloro se aplicó inyectado al pseudotallo, en dosis de 10, 20 y 30 mg.l-1. Las variables evaluadas fueron: desarrollo de la enfermedad, biomasa total y cuantificación de la bacteria en los pseudo-tallos inoculados. Las aplicaciones de Dióxido de Cloro lograron una reducción de la enfermedad del 65,4; 91,99 y 61,5%, además de la inhibición en un 100% del patógeno, en las dosis de 30 y 50 mg.l-1. Por su parte, el uso de los inductores de resistencia logró una reducción de hasta 60,6% de la enfermedad, pero este efecto no logró mejorar el desarrollo de las plantas.

This crop has serious constraints with diseases, including those caused by bacteria, such as Dickeya sp. This research aimed to evaluate the effect of 4 resistance inductors and 3 doses in Chlorine Dioxide in handling watery rot of pseudo-stem (Dickeya sp.) in banana. Resistance inducers and their doses were Potassium Phosphite: 1.5 cm³.l-1; 3-Aminobutanoic Acid: 1.0 g.l-1; Methyl Jasmonate: 0.2 g.l-1; S-Methyl-Acibenzolar: 0.3 ml.l-1, all by foliar application, while Chlorine Dioxide was injected into the pseudo-stem, in doses of 10, 20 and 30 mg.l-1. The evaluated variables were: development of the disease, total biomass and quantification of the bacterium in the inoculated pseudo-stems. Applications of Chlorine Dioxide achieved a reduction of disease by 65.4, 91.99 and 61.5%, in addition to an inhibition of 100% of the pathogen, using 30 and 50 mg.l-1 doses. Meanwhile, the use of resistance inductors reduced up to 60.6% of the disease, but this effect failed to improve plant growth.

The effect of the application of compost and nematicide on the dynamics of microorganism populations, soil phytoparasite nematodes and the root system health in the banana crop (Musa AAA) planted on domes

Se evaluó el efecto de la aplicación de 6 dosis de compost más un testigo, en interacción con la aplicación ó no aplicación de nematicida, sobre la dinámica de las poblaciones de microorganismos del suelo (bacterias, hongos y actinomicetes), las poblaciones de nematodos fitoparásitos y la salud del sistema radical en el cultivo del banano. Los resultados obtenidos no indicaron diferencias en las poblaciones de microorganismos con respecto a las diferentes dosis de compost ni con respecto a la aplicación ó no aplicación de nematicida. En cuanto a los índices de diversidad biológica, en las poblaciones de hongos, no se obtuvieron diferencias de acuerdo con las dosis de compost, pero sí en lo referente a la aplicación ó no aplicación de nematicida, siendo mayor en el primer caso para la variable riqueza. La sanidad del sistema radical no difirió con las diferentes dosis de compost ni con ó sin nematicida, solamente hubo diferencias según los muestreos realizados. Por último, las poblaciones de nematodos fitoparásitos no presentaron diferencias debidas a las dosis de compost, a excepción de Pratylenchus. Con respecto a la aplicación de nematicida, todas las poblaciones fueron mayores en el área donde no se aplicó nematicida.

The effect of implementing 6 doses of compost plus a control, interacting with the nematicide application or non-application, on the dynamics of the soil microorganisms population (bacteria, fungi and actinomycetes), the phytoparasite nematode populations and the root system health of the banana crop, were evaluated. The results did not show any difference in microorganism populations in relation to the different compost dose or to the nematicide implementation or nonimplementation. Regarding the biological diversity idexes, in the fungus populations no differences were obtained according to the compost dose, but they were in regard to the nematicide application or non-application, being larger with the richness variable in the first case. The root system health did not differ with the different compost doses, nor with or without nematicide; there were only differences depending on the sampling carried out. Finally, the phytoparasite nematode populations did not show any difference due to the compost dose, except for Pratylenchus. As regards to the nematicide application, all populations were larger in the area where no nematicide was applied.