Agronomía Costarricense

Potencial hídrico y contenido del agua en el suelo: Métodos de análisis disponibles y sus implicaciones en el manejo de los recursos suelo y agua

Carlos Hidalgo-Campos — 2024-11-22

Introducción. En la actualidad, los sistemas agropecuarios y forestales se han visto fuertemente afectados por la variabilidad de los fenómenos climáticos, entre ellos El Niño Oscilación Sur (ENOS). Debido a estas circunstancias, un manejo adecuado y eficiente de los recursos naturales como el suelo y agua resulta imperativo para garantizar una producción sostenible. Para ello, el estudio de las variables físicas del suelo, tales como el contenido del agua en el suelo y su correspondiente estado energético (potencial hídrico total) es fundamental. Objetivo. Describir las principales metodologías para la determinación del contenido de agua y el potencial hídrico en el suelo, así como las potenciales implicaciones de la selección de un método en el manejo de los recursos naturales (agua y suelo). Metodología. En la determinación del contenido de agua en el suelo se hizo referencia a los métodos de determinación directa como el análisis gravimétrico y a otras metodologías indirectas que utilizan las propiedades electromagnéticas del suelo para inferir su contenido de agua. En la evaluación y determinación del potencial hídrico se abordaron los métodos que se realizan tanto en condiciones de campo como en el laboratorio. En el caso de las determinaciones en laboratorio se dividieron según el rango de medición desde valores altos de potencial (cercanos al suelo húmedo; tensiones < 0,1 MPa) hasta valores de potencial muy bajos (cercanos al suelo seco; 0,1 - 1,5 MPa de tensión). Análisis. Se contrastaron las distintas metodologías en función de sus fortalezas, limitaciones, así como su potencial uso en sistemas agrícolas. Conclusión. Una adecuada selección de los métodos de análisis para estas dos variables físicas del suelo resulta fundamental para gestionar eficazmente los recursos suelo y agua, generando a su vez un impacto positivo en la productividad y sostenibilidad de los sistemas agrícolas, forestales y los servicios ecosistémicos asociados.

Determinación del número de repeticiones para un experimento en agricultura: Importancia de la variabilidad y tamaño del efecto

Jorge Claudio Vargas-Rojas — 2024-11-22

Introducción. El tamaño del efecto y la variabilidad son factores relevantes en la estimación del número de repeticiones necesario en un experimento, cuyo impacto suele ser desconocido por el investigador. Objetivo. Analizar el efecto de la variabilidad y el tamaño del efecto en el número de repeticiones necesario en experimentación agrícola. Materiales y métodos. Se utilizaron los parámetros de correlación espacial estimados a partir de ensayo de uniformidad en el cultivo de arroz para realizar 10 000 simulaciones de campos aleatorios. En cada simulación se conformaron 16 unidades experimentales de 24 m² y se ajustó un análisis de varianza para estimar la varianza residual promedio como escenario A. En adición, se propuso un escenario B donde se usó el cuantil 95 de las varianzas estimadas. El tamaño del efecto se definió con base en los resultados de un metaanálisis sobre el efecto de prácticas agrícolas en el rendimiento del arroz y resultó ser un 15% de la media general de los datos del ensayo de uniformidad. También, se propusieron tamaños de efecto adicionales del 10% y 5% de la media general. Resultados. En el escenario A, se necesitaron cuatro repeticiones para alcanzar una potencia del 0,91 y detectar un efecto del 15%, mientras que seis repeticiones fueron necesarias para detectar un efecto del 10% con una potencia de 0,81. En el escenario B, cinco repeticiones lograron una potencia del 0,86 para detectar un efecto del 15%, mientras que nueve repeticiones fueron requeridas para detectar un efecto del 10% con una potencia del 0,82. En ninguno de los dos escenarios se alcanzó una potencia del 0,80 para detectar un efecto del 5%. Conclusión. Mientras más pequeño sea el tamaño del efecto a detectar y mayor sea la varianza residual, se requerirá más repeticiones para lograr una potencia de prueba del 0,80. Se deben considerar estos dos factores al planificar experimentos en agricultura.

Ciclos de aplicación de un bioestimulante sobre el desarrollo de plantas de café en viveros

Yusdel Ferrás-Negrín — 2024-11-22

Introducción. Buscar alternativas con bioestimulantes que promuevan el crecimiento y desarrollo de plantas de café en la fase de vivero es de gran importancia. El Codafol 14-6-5, por su composición podría utilizarse como alternativa nutricional. Sin embargo, no son suficientes las informaciones obtenidas para optimizar su uso. Objetivo. Evaluar la respuesta de plantas de Coffea arabica a diferentes ciclos de aplicación foliar del bioestimulante Codafol en la fase de vivero. Materiales y métodos. La investigación se desarrolló en el vivero de la Estación Experimental Agro-Forestal en la localidad de Jibacoa, municipio de Manicaragua, provincia de Villa Clara, Cuba. En un diseño aleatorizado se estudiaron tres ciclos de aplicación de Codafol 14-6- 5: 1) aspersión a las plantas cuando estas llegaron al 3^ro y 5^to par de hojas, 2) aspersión en el 4^to y 6^to par de hojas y 3) aspersión desde el 3^ro hasta el 6^to par de hojas y 4) un tratamiento control (aspersión de solo agua). A 10 plantas por cada tratamiento tomadas al azar se les evaluaron la altura, el diámetro del tallo, la masa seca, el área foliar y se determinaron los índices de eficiencia. Resultados. La aspersión del bioestimulante desde el tercero hasta el sexto par de hojas, provocó incrementos promedios de la altura, del diámetro del tallo, de la masa seca y el área foliar de 6,3%; 12,5%; 23,8% y 10,6%, respectivamente. Este ciclo de aplicación mostró en sentido general los índices de eficiencia más elevados en estas variables evaluadas. Conclusiones. Las aplicaciones del bioestimulante Codafol 14-6-5 promovieron el desarrollo de las plantas de C. arabica en la etapa de vivero. La aplicación desde el 3^ro hasta el 6^to par de hojas del bioestimulante, fue el ciclo que más favoreció de forma integral el desarrollo de las plantas de café.

Influencia del extracto de Ascophyllum nodosum en el enraizamiento de Mentha spicata L.

Pablo Fernando Luna Rodríguez — 2024-11-22

Introducción. La producción comercial de plantas medicinales es un mercado que está creciendo rápidamente en los últimos años y que requiere de técnicas agronómicas sostenibles para hacerle frente a esta demanda. La hierbabuena (Mentha spicata L.) es una de estas plantas demandadas a nivel mundial. No obstante, no existen muchas técnicas para su cultivo comercial, ya sea en términos de cosecha, poscosecha o propagación. En cuanto a la propagación, esta suele ser de forma vegetativa y ocasionalmente con algún enraizante. De la gran variedad de enraizantes que se pueden encontrar en el mercado, el uso de extractos de algas como A. nodosum resulta una alternativa sostenible como bioestimulante. Objetivo. Evaluar la influencia del extracto de A. nodosum en el enraizamiento de esquejes de hierbabuena. Materiales y métodos. El ensayo se llevó a cabo en condiciones de invernadero en la Universidad Nacional Agraria La Molina, Perú con diferentes dosis del extracto y diferentes momentos de evaluación. Se usaron dosis de 0, 1, 5 y 10 mL L^-1 del extracto y 3 momentos de evaluación que fueron a los 21, 28 y 35 días después de realizado el esqueje. Las variables evaluadas fueron número de raíces, longitud de raíces, porcentaje de enraizamiento, peso fresco de tallo, raíz y hoja, y peso seco de los mismos. Resultados. Los esquejes de hierbabuena demostraron diferencias significativas (α = 0,05) para longitud de raíz, porcentaje de enraizamiento, y peso fresco de raíces ante la aplicación del extracto, con mejores resultados en la dosis de 10 mL L^-1 para longitud de raíz y peso fresco de raíces. Conclusión. El extracto de A. nodosum probó ser eficiente en el enraizamiento de esquejes de Mentha spicata.

Efecto de bioestimulantes sobre el crecimiento y la producción de pepino y melón en invernadero

Julio Gabriel-Ortega — 2024-11-22

Introducción. Los bioestimulantes son productos orgánicos que mejoran la absorción de nutrientes de las plantas, entre ellos sustancias húmicas, aminoácidos, extractos de algas y bacterias promotoras del crecimiento de las plantas; y se han identificado numerosos mecanismos y de selectividad de bioestimulantes para nutrientes específicos. Objetivo. Determinar el efecto de la aplicación de bioestimulantes en la producción de pepino y melón en invernadero. Materiales y métodos. Se evaluaron los bioestimulantes BioRemedy 2,0 g L^-1, Grand Sill 2,0 g L^-1, Fossil 5,0 g L^-1, L-Amino 2,0 mL L^-3 y un Testigo (con aplicación de solo agua), en tres estadios de desarrollo de los cultivos. El experimento fue establecido bajo un diseño experimental completamente aleatorio desbalanceado con 10 tratamientos. Cada unidad experimental estuvo constituida por tres hileras. Las variables de respuestas fueron: altura de planta, grosor de tallo, número de frutos, tamaño del fruto, volumen del fruto y peso de frutos (rendimiento). Resultados. Los bioestimulantes tuvieron mejor efecto en la altura de planta, diámetro de tallo, volumen de fruto en el pepino. En melón los bioestimulantes tuvieron mayor efecto en el volumen de fruto y peso. Se encontró que Fossil mostró mejor efecto para la altura de planta en ambas especies y el BioRemedy resulto ser el mejor para el diámetro de tallo, volumen de fruto, peso de fruto y número de frutos. Conclusión. El BioRemedy fue el mejor bioestimulante para el diámetro de tallo, el volumen y peso de fruto para el cultivo de pepino y melón. El L-amino tuvo mejor respuesta para diámetro de tallo en melón.

Crecimiento y acumulación de nutrimentos en la variedad de papa ELBE-UCR

Eric Ulloa-Calvo — 2024-11-22

Introducción. El cultivo de la papa representa una actividad fundamental en la economía costarricense. Desde el 2015, la variedad Elbe- UCR está disponible en la agrocadena de papa, y es considerada como promisoria debido a su alta tolerancia a patógenos, plagas insectiles y condiciones de sequía, así como sus elevados rendimientos (mayores a 40 t ha^-1). Pese a lo anterior, no se tienen estudios sobre crecimiento y acumulación de nutrimentos que permitan una mejor planificación de la fertilización del cultivo, con miras a una producción más sostenible. Objetivo. Desarrollar y validar las curvas de acumulación de nutrimentos en la variedad de papa Elbe-UCR, cultivada en la Zona Norte de Cartago. Materiales y métodos. Se recolectaron muestras de la biomasa de la planta cada 15 días después de la siembra (dds), las cuales se separaron en parte aérea, tubérculo y raíz, para determinar su masa fresca y seca, así como su concentración de nutrimentos. Resultados y discusión. La variedad Elbe-UCR acumuló un valor promedio de materia seca de 12016 kg ha^-1 a los 135 dds, de los cuales el 70% correspondió a la biomasa del tubérculo. Para un rendimiento de 40 t ha^-1, esta variedad acumuló un total de 195, 20, 312, 54, 16, y 20 kg ha^-1 de N, P, K, Ca, Mg y S, respectivamente. También, acumuló un total de 336, 123, 6250, 337, y 213 g ha^-1 de Zn, Cu, Fe, Mn y B, respectivamente. Conclusión. La variedad Elbe-UCR presentó una gran capacidad de acumulación de Ca y K, y no requiere los niveles altos de N que aplican regularmente los productores en Costa Rica. Los resultados obtenidos en el presente trabajo se consideran básicos para el manejo correcto de la fertilización y desarrollo de formulaciones comerciales para esta variedad, con miras a una producción más sostenible.

Análisis de calidad de cacao utilizando espectroscopía de infrarrojo cercano portable: Desafíos para diferenciación geográfica

Paola Quesada-Arguedas — 2024-11-22

Introducción. La combinación de curvas de calibración generadas por espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR) con aprendizaje profundo ofrece una oportunidad para desarrollar métodos de discriminación de la calidad y origen del cacao, apoyando estrategias de valorización territorial y trazabilidad de cacaos diferenciados. Objetivo. Validar la aplicabilidad de un método de discriminación de cacaos según su origen geográfico, mediante técnicas de espectroscopía NIR portátil y aprendizaje profundo. Materiales y métodos. Se recolectaron 193 muestras de granos de cacao fermentados y secos de diversas regiones de Costa Rica, utilizando 72 muestras para calibración y 121 para predicción. Las muestras se analizaron para determina su composición proximal, acidez titulable y compuestos fenólicos. Se empleó un espectrofotómetro NIR para recopilar datos espectrales (400-1700 nm). El preprocesamiento de los datos espectrales permitió desarrollar modelos de regresión para predecir características químicas. Para el modelo de clasificación geográfica, se eliminó el ruido de los espectros y se realizó un análisis de conglomerados, usando la distancia Gower y el método de agrupamiento Ward sobre los componentes obtenidos mediante Análisis de Componentes Principales (ACP). Resultados. La grasa fue el principal componente presente en el conjunto de muestras (>39,67%). El análisis espectral demostró que el NIR puede diferenciar el cacao según el grado de fermentación y el contenido de compuestos fenólicos. El modelo de regresión de mínimos cuadrados parciales extendida (XLS) mostró la mejor capacidad predictiva para las propiedades químicas. El agrupamiento por origen geográfico identificó cuatro grupos influenciados principalmente por propiedades químicas relacionadas con prácticas poscosecha. Conclusión. El modelo de regresión lineal empleado demostró ser superior en la predicción de características químicas proximales. Se observó que la limitada diversidad genética y las prácticas poscosecha estandarizadas podrían reducir la variabilidad de calidad asociada al origen geográfico, limitando la utilidad del NIR en la identificación del origen y la trazabilidad. Se sugiere explorar espectros más amplios y equipos adicionales para análisis multivariados avanzados.

Procesos erosivos en andisoles cultivados con cebolla (Allium cepa L.): Contribución del sedimento adherido al bulbo a la pérdida del suelo y sus nutrimentos

Silvia Marín Araya — 2024-11-22

Introducción. La pérdida de suelo es un proceso natural y complejo, el cual se puede potenciar por condiciones climáticas y labores agrícolas como la mecanización. Una forma de suelo (muy poco conocida) se debe al sedimento adherido al producto al momento de la cosecha, el cual se pierde permanentemente de los sembradíos. La cuantificación de este sedimento es un factor adicional a la pérdida de suelo por erosión y los nutrientes que pueden perderse de una parcela. Objetivo. Cuantificar la pérdida de suelo por cosecha del cultivo en dos ciclos de cultivo de cebolla (Allium cepa L.) bajo tres implementos de labranza mecanizada. Materiales y métodos. Se establecieron parcelas (240 m² cada una) en un diseño de bloques completos al azar, las cuales se sembraron con cebolla. Al momento de la cosecha del cultivo, se recolectó el sedimento adherido a la superficie de los bulbos y se estimaron los valores de pérdida de suelo para las parcelas evaluadas. Se realizaron análisis químicos de fertilidad, utilizando las metodologías KCl-Olsen y C/N total a los sedimentos obtenidos para calcular las pérdidas de nutrimentos y materia orgánica por labores de cosecha. Resultados y discusión. Se cuantificaron cantidades de sedimento entre 594,71 ± 471,93 y 1083,94 ± 78,45 kg ha^-1 ciclo^-1 que se pierde de los sembradíos de cebolla de forma irreversible. En adición, se pueden perder hasta 3,04 ± 0,27 kg de N, 0,15 ± 0,02 kg de P, y 1,16 ± 0,12 kg de K por hectárea por ciclo de cultivo. Conclusiones. Los resultados obtenidos son pioneros en el estudio de erosión y pérdida de suelo por cosecha del cultivo en Costa Rica, y pueden servir de referencia para futuros estudios de manejo y conservación de suelos.

Evaluación de dos métodos para aplicaciones agroquímicas (spray boom y dron) en el cultivo del arroz

Esteban Arroyo-Mejías — 2024-11-22

Introducción. El arroz es de los granos más consumidos en el mundo y el cultivo anual más producido en Costa Rica. Durante el crecimiento del arroz, algunas características del grano pueden mejorarse mediante reguladores de crecimiento (PGR), usualmente aplicados con spray boom montado en tractor (SB). Recientemente, ha aumentado el uso de drones para aplicaciones de PGR. Sin embargo, escasez de comparaciones de eficiencia con métodos convencionales (como SB) hace necesario el desarrollo de investigaciones. Objetivo. Comparar la eficiencia de aplicación entre un SB y un dron usando un PGR sobre arroz (Oryza sativa). Materiales y métodos. Tres tratamientos de diferentes volúmenes con SB (SB100=100 L ha^-1, SB150=150 L ha^-1 and SB200=200 L ha^-1), con dron (D10=10 L ha^-1, D20=20 L ha^-1 and D30=30 L ha^-1) y un control se aplicaron en un campo arrocero en Pavones, Guanacaste, Costa Rica. Se realizaron cinco repeticiones en un diseño completamente aleatorio para todos los tratamientos con diferentes tasas de PGR y tomando como parámetros de eficiencia la calidad de aplicación (cobertura, uniformidad y densidad de gotas), el rendimiento del arroz, y la calidad molinera. Resultados y discusión. Los tratamientos con SB y dron no presentaron diferencias estadísticas en calidad molinera y rendimiento del arroz. En cuanto a la calidad de aplicación de SB, SB100 cumplió con los requerimientos de densidad de gotas (mayor a 20 gotas cm^-2) siendo el tratamiento con menor uso de agua. Considerando la calidad de aplicación de dron, ningún tratamiento cumplió con densidad de gotas requerida (7,44-17,4 gotas cm^-2) sumado a una baja uniformidad (48,49-57,77%). Conclusión. Después de evaluar eficiencias de los tratamientos con dron y SB, SB100 resultó en el método más eficiente basado únicamente en el parámetro de calidad de aplicación, ya que no se presentaron diferencias estadísticas en calidad molinera y rendimiento del arroz.

Efecto de prácticas de agricultura de conservación en la producción de maíz en el sistema milpa en Yucatán, México

Carlos Aldair Gamboa-Cimé — 2024-11-22

Introducción. El cambio en el uso del suelo en la Península de Yucatán ha impactado en la vegetación, con influencia en el sistema milpa que depende de dicho recurso, y en consecuencia, disminuyen la fertilidad del suelo y el rendimiento de los cultivos. La agricultura de conservación (AC) con diversificación de cultivos, labranza cero y cobertura del suelo, es una opción para mejorar la producción sustentable de alimentos. Objetivo. Evaluar el efecto de tres tratamientos con prácticas de AC en el rendimiento y componentes del grano de maíz (Zea mays L.) en la milpa. Materiales y métodos. El experimento se estableció en Yaxcabá, Yucatán. Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar con un control y tres tratamientos; T1 (control): Maíz, frijol ib o frijol lima, calabaza+fertilización con fosfato diamónico (DAP), T2: Maíz, frijol ib o frijol lima, calabaza+fertilización con estiércol ovino (EO), T3: Maíz, lenteja de milpa o frijol gandúl, calabaza+fertilización con EO y T4: Maíz, frijol terciopelo+EO. Se aplicó 100 kg ha^-1 de DAP en T1, en los demás tratamientos 4 t ha^-1 de EO. Se sembró maíz de la raza Tuxpeño. Las variables dependientes fueron número de plantas, número de mazorcas, humedad del grano, coeficiente de desgrane y rendimiento de grano. Resultados. El número de plantas, humedad del grano y coeficiente de desgrane fueron similares (p>0,05) en todos los tratamientos. En el número de mazorcas y rendimiento de grano hubo significancia (p≤0,05) con un valor mayor de ambas variables en T2, el cual incrementó en 3,500 el número de mazorcas y 327 kg ha^-1 el rendimiento de grano, respecto a T1. Conclusión. Con el tratamiento T2 se pudo incrementar el número de mazorcas y rendimiento de grano de maíz en la milpa desde el primer ciclo de cultivo al establecerse prácticas de AC.

Calidad poscosecha del ñame (Dioscorea alata L.) en Costa Rica: Factores que afectan durante el curado y almacenamiento del tubérculo

Maricruz Ramírez-Sánchez — 2024-11-22

Introducción. El ñame es un cultivo importante en varias regiones de Costa Rica. A pesar de ello, las pérdidas poscosecha son altas y no están cuantificadas. Objetivo. El estudio se realizó para determinar las causas del deterioro de calidad y pérdidas poscosecha en zonas productoras de ñame ubicadas en los cantones localizados en las provincias de Alajuela, Heredia y Limón. Materiales y métodos. Se determinó la calidad de los tubérculos en dos momentos del proceso poscosecha: 1) durante la etapa de curado (15 a 30 días a 25-30°C y 85% HR) y 2) al finalizar la simulación de envío a mercado (16°C y 85% HR durante 28 días). En ambas etapas se midieron las siguientes variables de calidad: peso; longitud; número de golpes por tubérculo y número de estrías abiertas o cerradas por tubérculo; incidencia de moho superficial y de corte, pudrición externa e incidencia de pudrición por nematodos. Resultados. Al finalizar el curado, la presencia de estrías abiertas fue importante en algunas zonas (30% incidencia en San Carlos), la presencia de mohos superficiales y en corte de cosecha (hasta 21% incidencia de ambos factores en Upala), los daños por nematodos (35 % incidencia en Pococí), aunado a variaciones de tamaño (largo, ancho y peso) fueron factores importantes de pérdidas. Concluida la simulación de transporte, la presencia de daños por nematodos (hasta 35% incidencia), presencia de moho superficial (15% incidencia) y en el corte de cosecha (hasta 49% incidencia), y pudriciones externas (hasta 5% incidencia) fueron causas relevantes de pérdidas. Conclusión. Los resultados apuntan hacia la necesidad de hacer en las zonas de estudio, una revisión integral de las prácticas de cultivo y poscosecha con el fin de reducir los factores causantes de los defectos de calidad identificados.

Identificación morfológica y molecular de potenciales hongos nematófagos en fincas bananeras de la región Huetar Atlántica de Costa Rica

Berlioth Ugalde-Monge — 2024-11-22

Introducción. La producción de banano es una de las actividades económicas más significativas para el país. Sin embargo, enfrenta serios desafíos debido a la presencia de diversos patógenos, entre los más significativos se encuentran los nematodos fitoparásitos que afectan el rendimiento y la calidad del cultivo. El uso de hongos nematófagos (HN) para el control biológico de nematodos es una alternativa para reducir la aplicación de productos químicos en cultivos agrícolas. En Costa Rica existe gran variedad de hongos debido a la diversidad de los suelos, por lo que el aislamiento y la correcta identificación de estos hongos es crucial para determinar su potencial antagonista. Objetivo. Aislar e identificar potenciales hongos nematófagos (PHN) presentes en muestras de suelo de plantaciones de banano de la región Huetar Atlántica. Materiales y métodos. Se analizaron seis muestras de suelo provenientes de cinco cantones de la región Huetar Atlántica de Costa Rica mediante el método de espolvoreado en placas con agar-agua en búsqueda de PHN. Para la selección y purificación de los PHN se utilizaron placas Petri con papa dextrosa agar (PDA), identificando las estructuras morfológicas para el diagnóstico a nivel de género. Los hongos identificados morfológicamente se replicaron y se conservaron en viales con PDA y en aceite mineral a 4°C. Se extrajo ADN de los PHN y mediante amplificación por PCR (Reacción de Cadena de la Polimerasa) y secuenciación de diferentes regiones del genoma (ITS, tef 1-alfa, rpb2 y β-tubulina), se identificaron molecularmente. Resultados. Se aislaron e identificaron doce hongos, entre ellos Trichoderma asperellum, Penicillium steckii, Purpureocillium lilacinum, Fusarium oxysporum, Fusarium sp., Fusarium pseudocircinatum, y Talaromyces sp. Conclusión. El descubrimiento e identificación correcta de PHN subraya la importancia de investigar su aplicación en programas de manejo integrado de plagas, así como la necesidad de evaluar su eficacia y seguridad en diferentes condiciones agroecológicas para maximizar su impacto positivo en la agricultura.