Características principales del biocarbón derivado de restos de Theobroma cacao L. para su uso en suelos agrícolas

La incorporación de biocarbono para mejorar los suelos agrícolas está ganando popularidad, pero hay poca información sobre las propiedades del biocarbono derivado de los restos de la cosecha de cacao. En la investigación se determinaron varias características del biocarbono obtenido del proceso de pirólisis de la cáscara de las mazorcas de cacao. Los análisis realizados fueron: porcentajes de fibra lignocelulósica, análisis proximal, estructura microscópica y grupos funcionales. También se realizó con el biocarbón un ensayo de adsorción con Cd+2 mediante un sistema de recirculación con agua, con el fin de obtener las isotermas de Lang-muir y Freundlich (modelos matemáticos de adsorción de moléculas en superficies sólidas). Los contenidos fibrosos abarcaban 56,2% celulosa, 27,07% lignina y 3,15% hemicelulosa. Con 8,15% de humedad y pH 9,86 se obtuvo un promedio de 35,58% de biocarbón. La forma de los poros fue irregular, se confirmó la presencia de los grupos hidroxilo, carboxilo y carbonato. Los modelos de absorción indicaron una capacidad de adsorción máxima de 0,280 mL/g en Langmuir y una intensidad de absorción de Cd+2 de 0,06 en Freundlich. Si bien el biocarbón demostró propiedades adecuadas para suelos ácidos, su capacidad de adsorción resultó limitada en las condiciones evaluadas.

Using biochar to enhance agricultural soils is becoming more popular, but not much is known about the qualities of biochar made from cocoa crop leftovers. The study identified several traits of biochar created from cocoa pod husks through the pyrolysis method. The examination included the following evaluations: levels of lignocellulosic fibre, proximal analysis, microscopic structure, and functional groups. The Langmuir and Freundlich isotherms were evaluated through an aqueous recirculation Cd2+ adsorption assay. The fibrous contents consisted of 56.2% cellulose, 27.07% lignin, and 3.15% hemicellulose. At a moisture content of 8.15% and a pH of 9.86, 35.58% biochar was produced. The pores were not uniform in shape and contained hydroxyl, carboxyl and carbonate groups as identified. According to the isotherms, the Cd2+ that can be adsorbed is 0.280 mL/g at Langmuir, and the Cd2+ adsorption intensity is 0.06 at Freundlich. Even though the biochar had desirable properties for acidic soils, its ability to adsorb was restricted under the tested conditions.

O uso crescente do biocarvão em solos agrícolas justifica uma investigação mais aprofundada de suas propriedades menos conhecidas. Esta pesquisa concentrou-se no biocarvão produzido a partir de resíduos da colheita do cacau e teve como objetivo identificar seus atributos por meio da pirólise da casca da vagem do cacau. As análises realizadas incluíram fibra lignocelulósica, análise proximal, estrutura microscópica e grupos funcionais. As isotermas de Langmuir e Freundlich foram avaliadas por meio de um ensaio de adsorção de Cd2+ em recirculação aquosa. O conteúdo fibroso consistia em 56,2% de celulose, 27,07% de lignina e 3,15% de hemicelulose. Com um teor de umidade de 8,15% e um pH de 9,86, foram produzidos 35,58% de biochar. A estrutura porosa era irregular, indicando a presença de grupos hidroxila, carboxi-la e carbonato. As isotermas mostraram que o modelo de Langmuir tem uma capacidade máxima de adsorção (qmax) de 0,280 mL/g e uma intensidade de ad-sorção de Freundlich de 0,06 para Cd2+. Embora o biochar tenha demonstrado propriedades adequadas para uso agrícola, sua capacidade de adsorção foi limitada nas condições avaliadas.

Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC): no siempre relacionada con tabaquismo / Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD): Not Always Related to Smoking

RESUMEN Existen un número importante de riesgos no relacionados al tabaco pasible de provocar la EPOC, por lo que la carga de la EPOC no tabáquica es mucho mayor de lo pensado. En los países del tercer mundo, existen importantes agentes de peligro no relacionados al tabaco pasibles de provocar la EPOC. No está aclarada la patogenia de la EPOC y su relación con la exposición laboral a polvos, gases y humos. Son necesarias más investigaciones experimentales y epide miológicas de mayor magnitud para confirmar la relación entre estas dos variables. Aproximadamente el 15 % de la EPOC relacionada con el trabajo está agravada por el tabaquismo y continúan publicándose nuevos agentes que causan EPOC. Las mujeres presentan una manifestación clínica diferente de la EPOC y son -ante exposiciones semejantes- más propensas a desarrollar la enfermedad que los hombres. La protección personal de los trabajadores es de importancia, ya que es dificultoso valorar la naturaleza del polvo, humo o gases, su concentración ambiente y el tiempo de exposición.

ABSTRACT There are a lot of risks unrelated to tobacco that can cause COPD, so the burden of non-smoking COPD is much greater than previously thought. In the Third World countries, there is a significant number of non-tobacco-related risk agents capable of causing COPD. The pathogenesis of COPD and its relationship with occupational exposure to dust, gases, and fumes is not fully understood. Further experimental and epidemiological research on a larger scale is needed to confirm the relationship between these two variables. Approximately 15 % of COPD is related to work, and aggravated by smoking. New agents causing COPD continue to be reported and published. Women exhibit a different clinical manifestation of COPD and, under similar exposures, are more prone to developing the disease compared to men. Personal protection for workers is of particular importance since it is challenging to as sess the nature of dust, smoke, or gases, their ambient concentration, and the duration of the exposure.

Queima de biomassa da cana-de-açúcar e hospitalizações de crianças e idosos por agravos respiratórios em Pernambuco, Brasil / Burning of sugarcane biomass and hospitalizations of children and older adults for respiratory problems in Pernambuco State, Brazil / Quema de biomasa de caña de azúcar y hospitalizaciones de niños y ancianos por enfermedades respiratorias en Pernambuco, Brasil

Resumo: Este estudo buscou analisar a relação entre as hospitalizações por agravos respiratórios e a queima regular da cana-de-açúcar em Pernambuco, Brasil. Trata-se de um estudo ecológico de série temporal correspondente ao período de 2008 a 2018. Foram comparadas as taxas de hospitalizações por agravos respiratórios em crianças menores de 5 anos e em idosos maiores de 60 anos em municípios produtores e não produtores de cana-de-açúcar, por meio da análise estatística não paramétrica de Mann-Whitney. Conjuntamente, foi observada a distribuição mensal das ocorrências de focos de calor nos municípios casos e controles e aplicada a correlação de Pearson para analisar a associação entre ambas as variáveis. Foi verificado que, para ambos os grupos etários, as taxas de hospitalizações são maiores nos municípios produtores de cana-de-açúcar, com diferença estatística significativa p < 0,005. A taxa de internação hospitalar em idosos é 28% mais elevada nos municípios casos, sendo ainda maior em crianças menores de 5 anos, cuja razão das medianas é 40%. No entanto, foi identificado que o comportamento sazonal das hospitalizações por agravos respiratórios diverge do observado na distribuição mensal dos focos de calor, não havendo correlação estatística significativa. Esses achados sugerem possível associação com a exposição crônica aos particulados emitidos pela queima de biomassa, comprometendo a saúde de grupos vulneráveis, e endossam a necessidade de substituição das queimadas no monocultivo da cana-de-açúcar, bem como a estruturação de políticas públicas de proteção à saúde humana e ambiental.

Abstract: This study aimed to analyze the relationship between hospitalizations for respiratory problems and the regular burning of sugarcane in Pernambuco State, Brazil. This is an ecological time series study corresponding to the period from 2008 to 2018. The rates of hospitalizations for respiratory diseases in children aged under 5 years and in adults older than 60 years in sugarcane-producing and non-producing municipalities were compared using nonparametric Mann-Whitney statistical analysis. Together, we observed the monthly distribution of the hot spots occurrences in the case and control municipalities and applied Pearson's correlation to analyze the association between both variables. For both age groups, hospitalization rates are higher in sugarcane-producing municipalities, with a statistically significant difference p < 0.005. The rate of hospitalization in older adults is 28% higher in the case municipalities, and is even higher in children aged under 5 years whose ratio of the medians is 40%. However, the seasonal behavior of hospitalizations for respiratory diseases differs from that observed in the monthly distribution of hot spots, without statistically significant correlation. These findings suggest a possible association with chronic exposure to particulates emitted by biomass burning, compromising the health of vulnerable groups, and endorse the need to replace fires in the monoculture of sugarcane and to structure public policies to protect human and environmental health.

Resumen: Este estudio buscó analizar la relación entre las hospitalizaciones por enfermedades respiratorias y la quema regular de caña de azúcar en Pernambuco, Brasil. Se trata de un estudio ecológico de serie temporal correspondiente al período entre 2008 y 2018. Las tasas de hospitalizaciones por enfermedades respiratorias en niños menores de 5 años y en ancianos mayores de 60 años en municipios productores de caña de azúcar y en los municipios no productores de azúcar se compararon mediante el análisis estadístico no paramétrico de Mann-Whitney. Se observó en conjunto la distribución mensual de las ocurrencias de puntos calientes en los casos y controles de los municipios, y se aplicó la correlación de Pearson para analizar la asociación entre ambas variables. Se encontró que, para ambos grupos de edad, las tasas de hospitalización fueron más altas en los municipios productores de caña de azúcar, con una diferencia estadísticamente significativa p < 0,005. La tasa de hospitalización de los ancianos fue un 28% mayor en los municipios casos, y aún mayor que la de los niños menores de 5 años cuya relación de las medianas fue del 40%. Sin embargo, se identificó que el comportamiento estacional de las hospitalizaciones por enfermedades respiratorias difiere de lo observado en la distribución mensual de puntos calientes, sin correlación estadística significativa. Estos hallazgos evidencian una posible asociación con la exposición crónica a partículas emitidas por la quema de biomasa, lo que afecta la salud de los grupos vulnerables, además apuntan a la necesidad de implementar medidas contra los incendios en el monocultivo de la caña de azúcar y políticas públicas para proteger la salud humana y el medioambiente.

Obtención y caracterización fisicoquímica de un sustrato nutritivo hecho a partir de cáscaras de cacao para la producción de plántulas de hortalizas / Obtaining and physicochemical characterization of a nutritive substrate made from cacao shells for the production of vegetable seedlings

En el beneficiado del cacao se producen una gran cantidad de residuos, las mazorcas generalmente son desechadas dentro de los mismos cultivos y genera problemáticas como la proliferación de insectos y microorganismos patógenos. De estos desechos las cáscaras son las de mayor relevancia. La Escuela de Ingeniería Química de ITCA-FEPADE evaluó añadirle valor a este subproducto, incorporando desechos de cáscara de cacao en la formulación de un sustrato para el cultivo de plántulas de hortalizas. El objetivo de esta investigación fue obtener un sustrato orgánico que sirva de soporte material y nutritivo a partir de cáscaras de cacao criollo. La biomasa vegetal se caracterizó teniendo en cuenta parámetros como el porcentaje de humedad, pH, porcentaje de cenizas, contenido de potasio, nitrógeno y fósforo. Se ejecutaron pruebas comparativas de formulación del sustrato, siembra, cultivo y crecimiento de las plántulas de hortalizas de tomate y pepino, obteniendo como resultado la fórmula óptima de un sustrato y abono orgánico y el mejor medio de desarrollo. De los resultados obtenidos se concluye que, a partir de un adecuado procesamiento y aprovechamiento de las cáscaras de cacao, se puede transformar este desecho en un producto biomaterial alternativo que genera una opción de bioprospección agroindustrial. Los valores obtenidos en la caracterización fisicoquímica de las cáscaras de las mazorcas, dependen de condiciones como el tipo de suelo, variables agrometeorológicas, calidad de agua, abono y especie de la planta de cacao. El escenario de siembra condiciona el desarrollo óptimo de las plántulas; los factores como requerimiento de agua, distribución de nutrientes y estabilidad de las plántulas, se ven afectados por la relación del espacio de germinación. Como resultado de la caracterización fisicoquímica, se obtuvo: pH de 5.7, cenizas 18.83%, humedad 73.56%, celulosa 21.39%, lignina 39.81%, nitrógeno total 0.02%, fósforo total 0.02% y ausencia de potasio.

In the cacao beneficiation, a large amount of waste is produced, generally, the cacao pods are discarded within the same crops and generate problems such as the proliferation of insects and pathogenic microorganisms. The shell are the most relevant this waste. In Escuela de Ingeniería Química of ITCA-FEPADE the incorporation of cacao shell waste in the formulation of a substrate for growing vegetables was evaluated because the giving benefit to these by-products. The objective of this research was to obtain a substrate that serves as material and nutritional support for vegetable seedlings, from creole cacao shells. The vegetal biomass was characterized taking into account parameters such as moisture percentage, pH, ash percentage, potassium, nitrogen and phosphorus content. Subsequently, comparative tests of formulation, planting and growth of vegetable tomato and cucumber seedlings were carry out, obtaining as result, the optimal formula for the substrate and the best development environment. It concludes that, through an adequate processing and use of the cacao shell, it is possible to transform a waste into an alternative biomaterial product that generates an agro industrial bioprospecting option. The values obtained in the physicochemical characterization of the shells of cacao pods depend on conditions such as soil type, agrometeorological variables, water quality, fertilizer and cacao plant species. The planting environment determines the optimal development of the seedlings, factors such as water requirement, nutrient distribution and seedling stability seems affected because relation of the germination space. The results of the characterization were a pH of 5.7, ashes 18.83%, humidity 73.56%, cellulose 21.39%, lignin 39.81%, total nitrogen 0.02%, total phosphorus 0.02%, and total phosphorus 0.02% and an absence of potassium.

Aplicación de modelos metabolómicos para la identificación de EPOC en poblaciones expuestas a humo de leña en una comunidad indígena de México / Application of metabolomic models for the identificaron of coPD in populations exposed to wood smoke in an indigenous community in Mexico

Resumen Propósito: Para la evaluación metabólica de la fisiopatología pulmonar se utiliza principalmente el aliento exhalado, el cual ha tomado una gran relevancia como método de diagnóstico no invasivo, de bajo costo, rápido y seguro. El objetivo del presente estudio fue aplicar modelos metabolómicos para la identificación de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) en población vulnerable expuesta a la quema de biomasa en una comunidad indígena de México. Métodos: El estudio se conformó por 142 participantes, 44 pacientes con EPOC asociado a la quema de biomasa, 60 controles y 38 población indígena expuesta a la quema de biomasa (PIE). Las muestras de aliento exhalado se analizaron mediante una nariz electrónica (HERACLES II, Alpha MOS). Con los datos obtenidos se realizó un Análisis Canónico de Coordenadas principales (CAP), que fue utilizado para la predicción de EPOC de la PIE y se determinó la concentración de 1-hidroxipireno (1-OHP) en muestras de orina. Resultados: Se logró identificar un total 59 COVs en las muestras de aliento exhalado de los grupos de estudio, los cuales se utilizaron para establecer un modelo de discriminación entre la huella química del grupo de pacientes con EPOC y el grupo control. El modelo CAP indicó una separación entre las huellas químicas de los pacientes con EPOC y sujetos sanos, con una correcta predicción de 91,34%, con una sensibilidad y especificidad de 93,2 y 96,7% respectivamente. Se encontraron 10 participantes de la PIE con patrón obstructivo y una alta concentración de 1-OHP, determinando que existe una concentración del 1,31 ± 0,67gg/mol de creatinina. Esta concentración se encuentra más de 5 veces arriba de los valores de referencia establecidos en el 2001, que es de 0,24 gg/mol de creatinina. Al comparar los resultados de la huella química de la PIE se posicionó en el grupo de EPOC. Conclusión: Se logró obtener un diagnóstico oportuno en población vulnerable mediante el uso de la metabolómica y se demostró la exposición y los efectos pulmonares en población indígena de San Luis Potosí.

Abstract Purpose: to evaluate metabolic disorders of the pathophysiology of the lung, the exhaled breath is mainly used, this has become highly relevant as a non-invasive, low-cost, fast and safe diagnostic method. The objective of this study is to apply metabolomic models for the identification of Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) in a vulnerable population exposed to biomass burning in an indigenous community in Mexico. Methods: The study consisted of 142 participants, 44 patients with COPD associated with biomass burning, 60 controls and 38 indigenous population exposed to biomass burning (PIE). Exhaled breath samples were analyzed using an electronic nose (HERACLES II, Alpha MOS). With the data obtained, a Canonical Analy-sis of Principal Coordinates (CAP) was performed, which was used for the prediction of COPD of IEP and the concentration of 1-hydroxypyrene (1-OHP) in urine samples was determined. Results: A total of 59 VOCs were identified in the exhaled breath samples of the study groups, which were used to establish a discrimination model between the chemical fingerprint of the COPD patient group and the control group. The CAP model indicated a separation between the chemical fingerprints of COPD patients and healthy subjects, with a correct prediction of 91,34%, with a sensitivity and specificity of 93,2 and 96,7%, respectively. 10 IEP participants with an obstructive pattern and a high concentration of 1-OHP were found, determining that there is a concentration of 1,31 ± 0,67gg/mol of creatinine. This concentration is more than 5 times above the reference values established in 2001, which is 0,24 -jg/mol of creatinine. When comparing the results of the Chemical fingerprint of the PIE, it was positioned in the COPD group. Conclusion: It was possible to obtain an opportune diagnosis in a vulnerable population using metabolomics and exposure and pulmonary effects were demonstrated in the indigenous population of San Luis Potosí.

Efecto de los cultivos de cobertura invernales sobre el microbioma del suelo: revisión sistemática de la literatura / Effect of winter cover crops on the soil microbiome: a systematic literature review

Resumen La inclusión de cultivos de cobertura invernales (CCI) en un sistema de siembra directa (SD) en reemplazo del barbecho constituye una alternativa promisoria para mejorar la salud del suelo y contribuir a la sustentabilidad ambiental de los sistemas agrícolas. Esta revisión ofrece un panorama integral de los efectos sobre el microbioma del suelo que tiene la introducción de CCI en rotación con cultivos de verano en sistemas de SD vs. el barbecho desnudo. Se realizó una búsqueda sistemática de la literatura que reporta los efectos de los CCI sobre los parámetros de abundancia, actividad y diversidad microbiana del suelo. Combinando 7 criterios de búsqueda se seleccionaron y analizaron 22 trabajos. El conjunto de resultados de esos trabajos muestra que la actividad enzimática del suelo se ve favorecida con la inclusión de CCI en la rotación, principalmente si estos se componen de leguminosas y mezclas de especies. Más de la mitad de esos trabajos reportan una mayor biomasa microbiana con CCI que con barbecho. Además, se advierte que los efectos de los CCI sobre los parámetros microbianos son independientes de la duración de los ensayos. Sin embargo, aún se necesitan más investigaciones básicas que permitan reducir la heterogeneidad entre estudios y comprender las complejas interacciones que ocurren entre los CCI y el microbioma del suelo.

Abstract The inclusion of winter cover crops (WCC) in no-till (NT) systems in replacement of bare fallow is a promising alternative to improve soil health and consequently, contribute to environmental sustainability of agricultural systems. This review provides a comprehensive evaluation of the effects of the use of WCC in rotation with summer cash crops under NT systems on the soil microbiome versus bare fallows. A systematic literature search was conducted to evaluate the impact of WCC on microbial parameters indicative of abundance, activity and diversity. Twenty-two papers were selected based on seven combined criteria. The results of this review show that enzyme activities in soil are enhanced with the inclusion of WCC in the rotation, particularly those that include legumes and mix of species. ln general, more than half of the analyzed papers report higher microbial biomass in soils with WCC than in bare fallow. Interestingly, the effects of WCC on microbial parameters are independent of the duration of the experiments. However, more basic research is necessary to reduce the heterogeneity of the studies and to better understand the complexity of the interactions between WCC and the soil microbiome.

Potencial de reducción de emisiones y captura de carbono en bosques y sistemas agroforestales con cacao en el Pacífico colombiano / Potential for reducing emissions and carbon sequestration in forests and cocoa agroforestry systems in the Colombian Pacific

Resumen Introducción: Los bosques y sistemas agroforestales (SAF) suministran bienes y servicios ecosistémicos para la sociedad, tal como la mitigación del cambio climático. Objetivo: Se estimó el potencial de reducción de emisiones y captura de carbono en bosques y SAF con cacao de la subcuenca del río Munguidó, Colombia. Métodos: Se seleccionaron tres sistemas de uso del suelo (bosque primario, bosque secundario y SAF con cacao). Se establecieron 18 parcelas temporales de muestreo, seis por sistema, para medir los árboles (diámetro a la altura del pecho -dap ≥ 10 cm) y arbustos de cacao. Se cuantificó la biomasa aérea con ecuaciones alométricas y una fracción de carbono de 0.5. Se estimó la fijación de carbono en el bosque secundario y el SAF con cacao como la razón entre el carbono almacenado y su edad. La pérdida de carbono del bosque primario se estimó con base en la deforestación para Chocó y dicha subcuenca (0.6 y 0.3 %/año, respectivamente). Se realizó un análisis de varianza y comparación de medias LSD Fisher para determinar las diferencias en el almacenamiento y la fijación de carbono entre los usos. Resultados: El bosque primario almacenó más carbono que el bosque secundario y el SAF con cacao (190.1, 22.3 y 5.3 Mg/ha, respectivamente). La fijación de carbono del bosque secundario y el SAF con cacao no difirieron (2.23 vs 1.33 Mg/ha/año). En 20 años, el bosque primario presentaría una reducción de emisiones de 1.4-2.6 Tg CO2; y el bosque secundario y el SAF con cacao presentarían una captura de 100.8 y 30.7 Gg CO2, respectivamente. Conclusiones: En la subcuenca del río Munguidó es posible establecer proyectos para la reducción de emisiones en bosque primario y captura de carbono en bosques secundarios y SAF con cacao, con lo cual se podría emitir 1.4-2.6 millones de toneladas de CO2.

Abstract Introduction: Forests and agroforestry systems (AFS) provide ecosystem goods and services for society, such as climate change mitigation. Objective: The potential for emission reductions and carbon sequestration in forests and cocoa agroforestry systems in the Munguidó river sub-basin in Colombia was estimated. Methods: Three land use systems were selected (primary forest, secondary forest and AFS with cocoa). Eighteen temporary sampling plots were established, six per system, to measure trees (diameter at breast height -dbh ≥ 10 cm) and cocoa shrubs. Aboveground biomass was quantified with allometric equations and a carbon fraction of 0.5. Carbon fixation in secondary forest and AFS with cocoa was estimated as the ratio of carbon stored to its age. Carbon loss from primary forest was estimated based on deforestation for Chocó and that sub-basin (0.6 and 0.3 %/year, respectively). An analysis of variance and LSD Fisher mean comparison was performed to determine differences in carbon storage and carbon sequestration between uses. Results: Primary Forest stored more carbon than secondary forest and AFS with cocoa (190.1, 22.3 and 5.3 Mg/ha, respectively). The carbon fixation of secondary forest and AFS with cocoa did not differ (2.23 vs. 1.33 Mg/ha/year). In 20 years, the primary forest would present an emission reduction of 1.4-2.6 Tg CO2; and the secondary forest and the PFS with cocoa would present a sequestration of 100.8 and 30.7 Gg CO2, respectively. Conclusion: In the Munguidó river sub-basin, it is possible to establish projects for the reduction of emissions in primary forest and carbon sequestration in secondary forests and AFS with cocoa, which could emit 1.4-2.6 million tons of CO2.

Effects of glyphosate on soil fungal communities: A field study / Efecto del glifosato en las comunidades fúngicas del suelo: estudio a campo

ABSTRACT The driving forces behind many soil processes are microorganisms and they are able to respond immediately to environmental changes. The soil microbial community impacts on many soil properties. More than one-third of the terrestrial ecosystems are semiarid. However, a limited number of studies have been conducted to characterize soil fungal communities in semiarid grasslands, in particular those of agricultural fields. The aim of this study was to explore changes in the diversity and structure of soil fungal communities in semiarid grasslands, after different doses of glyphosate were applied under field conditions. Changes in soil fungal communities were examined using different approaches including culturing, calcofluor white stain and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). The different approaches complement each other, revealing different aspects of the effect of glyphosate on soil fungal communities. We demonstrated a negative effect of glyphosate on soil fungal biomass at high doses and an early and transitory stimulatory effect on soil fungal biomass. We also found a negative effect of glyphosate on the species richness of cultivable fungi and changes in the molecular structure of soil fungal communities after double doses or long-term glyphosate application. In summary, our findings demonstrate an overall negative effect of glyphosate on soil fungal communities.

RESUMEN Los microorganismos del suelo son los responsables de llevar a cabo la mayoría de los procesos biológicos que ocurren en el suelo, y son capaces de reaccionar ante el estrés ambiental. Más de un tercio de los ecosistemas terrestres son semiáridos. Sin embargo, son escasos los estudios realizados para caracterizar las comunidades fúngicas en suelos agrícolas en ecosistemas semiáridos. El objetivo del presente trabajo fue estudiar los cambios que se producen en la biomasa, la diversidad y la estructura de las comunidades fúngicas del suelo, luego de la aplicación de distintas dosis de glifosato en condiciones de campo. Se emplearon diferentes técnicas incluidas el cultivo, la tinción directa con blanco de calcoflúor y PCR acoplada a electroforesis en geles de gradiente desnaturalizante (DGGE). Las distintas metodologías empleadas se complementan entre sí al detectar cada una distintos aspectos del efecto del glifosato en las comunidades fúngicas del suelo. Se encontró que el glifosato produce un efecto negativo sobre la biomasa fúngica, también se encontró un efecto transitorio estimulante inmediatamente posterior a la aplicación del herbicida. Además, se vio un efecto negativo sobre la riqueza de hongos cultivables, así como también cambios en la estructura molecular de las comunidades luego de aplicaciones repetidas. En conclusión, se demostró un efecto negativo generalizado sobre las comunidades fúngicas del suelo.

Crecimiento y supervivencia de Cryphiops caementarius en cocultivo con Oreochromis niloticus a diferentes densidades / Growth and survival of Cryphiops caementarius in coculture with Oreochromis niloticus at different densities

RESUMEN Objetivo. Evaluar el crecimiento y la supervivencia de Cryphiops caementarius en cocultivo con Oreochromis niloticus a diferentes densidades. Materiales y métodos. Se utilizaron camarones machos (5.86 cm y 7.65 g) y alevines revertidos de tilapia (5.65 cm y 2.61 g). Se emplearon nueve acuarios (55 L). En cada acuario se instalaron seis recipientes donde se sembró un camarón por recipiente (32 camarones/m2) y en el agua restante se sembraron tilapias a 100, 200 y 300 alevines/m3. Se empleó alimento balanceado. La ración diaria para camarones fue del 6% y para tilapia fue del 5% de la biomasa total. El experimento duró 90 días. Resultados. En el camarón, la longitud (6.46 cm), peso (9.37 g), las ganancias porcentuales en longitud (10.01% a 10.45%) peso (19.24% a 25.41%), y la supervivencia (88.89% a 94.44%) fueron similares (p<0.05) entre tratamientos. El efecto del síndrome de muerte por muda es discutido. En tilapia, la longitud (9.25 cm), peso (12.90 g), tasa de crecimiento absoluto (0.040 cm/día; 0.114 g/día), tasa de crecimiento específica (0.55% longitud/día; 1.759% peso/día) y la ganancia porcentual (64.21%; 389.48%) fueron mayores (p<0.05) a 100 y 200 alevines/m3. La supervivencia de tilapia fue similar (86.11%) entre tratamientos. Conclusiones. El crecimiento y la supervivencia del camarón fueron afectados por el síndrome de muerte por muda, más no por la presencia de tilapia en el sistema. En cambio, mayor crecimiento de tilapia se obtuvo con 100 alevines/m3 y la supervivencia fue similar entre tratamientos.

ABSTRACT Objective. To evaluate the growth and survival of Cryphiops caementarius in coculture with Oreochromis niloticus at different densities. Materials and methods. Male prawns (5.86 cm and 7.65 g) and reverse tilapia fingerlings (5.65 cm and 2.61 g) were used. Nine aquariums (55 L) were used. Six containers were installed in each aquarium, where one prawn was stocked per container (32 prawn/m2), and in the remaining water, tilapia was stocked at densities of 100, 200 and 300 fish/m3. Balanced feed was used. The daily ration for prawns was 6% and for tilapia, it was 5% of the total biomass. The experiment lasted 90 days. Results. In prawns, the length (6.46 cm), weight (9.37 g), percentage gains in length (10.01% at 10.45%) weight (19.24% a 25.41%), and survival (88.89% to 94.44%) were similar (p<0.05) between treatments. The effect of molting death syndrome is discussed. In tilapia, the length (9.25 cm), weight (12.90 g), absolute growth rate (0.040 cm/day; 0.114 g/day), specific growth rate (0.55% length/day; 1.759% weight/day) and percentage gain (64.21%; 389.48%) were greater (p<0.05) at 100 and 200 fish/m3. Tilapia survival was similar (86.11%) between treatments. Conclusions. Prawn growth and survival were affected by molt death syndrome but not by the presence of tilapia in the system. In contrast, greater growth of tilapia was obtained with 100 fish/m3, although survival was similar between treatments.

Respuestas del mesozooplancton a condiciones oceanográficas en diferentes escalas en Bahía Salinas, Pacífico Norte de Costa Rica, durante 2011-2013

Introducción: El Pacífico Norte de Costa Rica se caracteriza por presentar una variación de la temperatura subsuperficial del mar (TSSM) modulada por vientos superficiales de componente este, con variaciones estacionales e intra-estacional. La TSSM es fundamental para las interacciones de la interfase océano-atmósfera y de gran influencia en los procesos biológicos marinos. Los estudios de zooplancton en el Pacífico Norte son escasos y se han enfocado en la composición, abundancia y biomasa de macro y mesozooplanctonen en Bahía Culebra. No se han realizado trabajos sobre zooplancton al norte del Golfo de Papagayo. Objetivo: Analizar la variación del zooplancton de Bahía Salinas a diferentes escalas como respuesta a condiciones oceanográficas-atmosféricas. Métodos: durante algunos meses de los años 2011, 2012 y 2013, el mesozooplancton fue muestreado en siete estaciones siguiendo un gradiente costero-oceánico para determinar su abundancia, biomasa y composición de la comunidad. Se realizaron lances de CTD en cada estación, y se recopilaron datos horarios de la TSSM desde junio de 2003 a diciembre de 2017. Resultados: La temperatura superficial anual en Bahía Salinas es menor en diciembre-abril con un mínimo secundario en julio y mayor en mayo-junio, y agosto-octubre. Los eventos fríos, neutros y cálidos determinados por anomalías en la TSSM, presentaron una distribución de la temperatura en la columna de agua con estratificación horizontal, de mezcla vertical y homogénea, respectivamente. La distribución espacial del zooplancton no presentó diferencias significativas y la variación del promedio total de abundancia y biomasa mostró un comportamiento similar durante el período de estudio, con menor variación en el primer año en comparación con el segundo, siendo los copépodos la categoría predominante para todas las fechas. A escala estacional no se observó un patrón general de variación entre estación seca y lluviosa y, copépodos y otros grupos del zooplancton fueron las categorías que presentaron diferencias. A escala intra-estacional la abundancia y biomasa presentaron una relación inversa con la TSSM y se vieron afectadas de manera diferencial. Los copépodos y zooplancton gelatinoso se diferenciaron en todos los eventos. Conclusiones: El zooplancton de Bahía de Salinas responde de manera diferencial en las diferentes escalas a las condiciones climáticas que afectan la TSSM de la región. La clasificación de las fechas de muestreo en eventos permite caracterizar diferentes perfiles en la columna de agua, así como permite definer patrones de variación para el mesozooplancton, que refleja la adaptación a corto plazo en función de la variación de las condiciones ambientales. El conocimiento generado ayuda a comprender mejor los fenómenos oceanográficos y su efecto sobre las poblaciones de plancton y la biota en general, especialmente en el escenario de cambio climático y las manifestaciones modernas de su impacto, p. e. la acidificación oceánica y pérdida de biodiversidad marina.

Introduction: The North Pacific of Costa Rica is characterized by presenting a variation of the subsurface temperature of the sea (SSST) modulated by surface winds with east component, with seasonal and intra-seasonal variations. The SSST is fundamental for the interactions of the ocean-atmosphere interface and influence marine biological processes. Zooplankton studies in the North Pacific are scarce and have been focused on the composition, abundance and biomass of macro and mesozooplankton in Culebra Bay. No works on zooplankton has been carried out northward of Papagayo Gulf. Objective: To analyze the variation of the zooplankton in Bahía Salinas at different scales in response to oceanographic-atmospheric conditions. Methods: during 2011, 2012 and 2013, mesozooplankton was collected in seven stations following a coastal-ocean gradient to determine abundance, biomass, and community composition. CTD casts were also carried out in each station. Hourly data of the Sea Subsurface Temperature (SSST) were obtained from June 2003 to December 2017. Results: The annual surface temperature in Bahía Salinas was lower in December-April with a secondary minimum in July and higher in May-June and August-November. The cold, neutral and warm events determined by anomalies in the SSST, presented a distribution of the temperature in the water column with horizontal stratification, vertical mixture and homogeneous, respectively. The spatial distribution of zooplankton did not show significant differences and the variation of the total average abundance and biomass showed a similar behavior during the study period, with less variation in the first year compared to the second one, being the copepods the predominant category for all the dates. On a seasonal scale, a general pattern of variation between dry and rainy seasons was not observed, and copepods and others zooplankton groups were the categories that presented differences. On an intra-seasonal scale, abundance and biomass showed an inverse relationship with SST. Copepods and gelatinous zooplankton (GZ) were differentiated in all events. Conclusions: The zooplankton of Bahía Salinas respond differentially at different scales to the climatic conditions that affect the SSST of the region. The classification of the sampling dates into events allows characterizing different profiles in the water column it also allows to define the variation patterns for mesozooplankton that reflects short-term adaptation as a function of variation in environmental conditions. These findings help to understand how oceanographic processes determine plankton community composition and biota in general. This is relevant in times of climate change and the manifestation of its impact through processes such as ocean acidification and loss of marine biodiversity.

Low-cost culture medium for biomass production of lactic acid bacteria with probiotic potential destined to broilers / Desarrollo de un medio de cultivo de bajo costo para la producción de biomasa potencialmente probiótica destinado a pollos parrilleros

Abstract The aim of this study was to evaluate different low-cost culture media for biomass production of 3 potential probiotic L. salivarius strains, which could be destined to broilers at farms. Different formulated media based on whey permeate (WP) supplemented with nitrogenous sources were evaluated: yeast extract (YE), whey hydrolysate (WH) and MnSO..H.O (Mn), MgSO..7H.O (Mg). The growth of each strain in the formulated media and the cost was compared with their growth and cost in commercial medium (MRS). L. salivarius DSPV008P did not grow adequately in any of the formulated media. On the other hand, addition of YE and Mn in the formulated media increased L. salivarius DSPV002P and L. salivarius DPSV011P growth. In contrast, WH and Mg addition increased the L. salivarius DSPV002P biomass only. L. salivarius DSPV011P was the only strain that had similar growth performance in MRS as in the selected medium: WP + YE 8g/l + Mn. In this sense, L. salivarius DSPV011P reached a biomass of 9.22 Log (CFU/ml) in the selected formulated medium, with a low-cost growth medium 12 times less than in MRS. Although the effect of supplements added to the culture medium on kinetic parameters are strain dependent, L. salivarius DSPV011P is the strain with the best technological characteristics, capable of growing in a medium based on a by-product of the dairy industry supplemented with YE and Mn and at a much less cost than in MRS medium.

Resumen El objetivo de este trabajo fue evaluar diferentes medios de cultivo de bajo costo para la producción de biomasa de 3 cepas potencialmente probióticas de L. salivarius, las cuales podrían ser destinadas a pollos parrilleros en las granjas. Para ello se evaluaron diferentes formulaciones basadas en permeado de suero de queso (WP) suplementado con fuentes nitrogenadas: extracto de levadura (YE) e hidrolizado de suero (WH) y MnSO..H.O (Mn), MgSO..7H.O (Mg). El crecimiento de las cepas en estas formulaciones y el costo económico fue comparado con el crecimiento y costo en el medio de cultivo comercial (MRS). L. salivarius DSPV008P no creció adecuadamente en ninguno de los medios evaluados. Por otro lado, la adición del YE y Mg al medio mejoró el desarrollo microbiano de L. salivarius DSPV002P y L. salivarius DPSV011P. El agregado de WH y Mn solo tuvo un efecto positivo en el incremento de la biomasa de L. salivarius DSPV002P. L. salivarius DSPV011P fue la única cepa que desarrolló la misma cantidad de biomasa en MRS y en el medio seleccionado WP + YE 8 g/L + Mn. L. salivarius DSPV011P logró un desarrollo de biomasa de 9.22 Log (UFC/ml) en el medio seleccionado con un costo económico 12 veces menor que en MRS. Aunque el efecto de los suplementos añadidos al medio de cultivo sobre los parámetros cinéticos depende de la cepa, L. salivarius DSPV011P es la cepa con mejores características tecnológicas, capaz de crecer en un medio a base de un subproducto de la industria láctea suplementado con YE y Mn y a un costo mucho menor que en MRS.

Toxicidad amoniacal afecta la absorción de cationes y el crecimiento de plantas de papaya inclusive con adición de silicio / Ammonia toxicity affects cations uptake and growth in papaya plants inclusive with silicon addition

ABSTRACT High ammonia (NH4 +) concentration can exert stress on many plants, which causes nutritional disorders and reduction on plant growth. However, depending on the intensity of the stress, it may be attenuated by silicon. In this work, the response of impact of cations and silicon accumulations and plant growth in cultivated papaya plants was investigated under different toxic ammonia concentrations regardless of the presence of silicon (Si). The experiment was conducted at the Universidade Estadual Paulista (UNESP) with papaya seedlings, variety 'Grupo Formosa' (Calimosa híbrida 01), grown in a glass greenhouse, in 1.7 dm3 pots filled with pine and coconut fiber-based substrate. The experimental design was a randomized block design, in a 5 x 2 factorial arrangement. There were five ammonium concentrations: 10, 20, 40, 80, and 100 mmol L-1 that were delivered via nutrient solution, in the absence and presence of Si (2 mmol L-1), with five replicates. After 31 days of growth, the cations and silicon accumulations in the shoot, plant height, stem diameter, root, and shoot dry matter were evaluated. Results revealed that increased ammonia concentration showed toxicity in papaya plants and stronger reductions in Ca, Mg, K and Si accumulations, plant heights, stem diameters, and root and shoot dry matter production, even when silicon was present and with greater effects on the shoot dry matter (87 %) than that of the roots (13 %).

RESUMEN Las altas concentraciones de amonio (NH4+) pueden ejercer estrés en las plantas cultivadas, lo que causa trastornos nutricionales y reducción del crecimiento. Sin embargo, dependiendo de la intensidad del estrés, este puede atenuarse mediante el silicio (Si). En este trabajo, se investigó la respuesta de la acumulación de cationes y silicio y el crecimiento de plantas de papaya cultivadas en diferentes concentraciones tóxicas de amonio independientemente de la presencia de silicio. El experimento se realizó en la Universidade Estadual Paulista (UNESP), con plántulas de papaya, variedad Grupo Formosa (Calimosa híbrida 01), cultivadas en invernadero, en macetas de 1,7 dm3, rellenas con sustrato a base de fibra de pino y coco. El diseño experimental fue en bloques al azar, en esquema factorial 5x2, con cinco concentraciones de amonio 10, 20, 40, 80 y 100 mmol L-1, en la ausencia y presencia de Si (2 mmol L-1), con cinco repeticiones. A los 31 días posteriores del inicio de los tratamientos, se evaluó la acumulación de calcio, magnesio, nitrógeno, potasio y silicio, altura de la planta, diámetro del tallo y la materia seca de la raíz y los brotes. Los resultados revelaron que el aumento de la concentración de amonio mostró toxicidad en plantas de papaya y una reducción en la acumulación de calcio, magnesio, potasio y silicio, la altura de la planta, diámetro del tallo y la producción de materia seca de raíces y brotes, aunque el silicio esté presente, con mayor afectación en la materia seca de los brotes (87 %) que en las raíces (13 %).

Estudio de consistencia de un cultivo en zaranda de Streptococcus pneumoniae 19A a escala de 40 L / Study of the consistency of a culture on of Streptococcus pneumoniae 19A on rotational shaker at a scale of 40 L

Streptococcus pneumoniae es un patógeno oportunista que puede causar infecciones como otitis media, neumonía, sepsis y meningitis. Sin embargo, existen muchas limitaciones para el cultivo en zaranda de este microorganismo en los laboratorios de microbiología. Por esta razón, se realizó un estudio de la consistencia del cultivo en zaranda de Streptoccoccus pneumoniae 19A a escala de 40 L. Para esto se desarrolló previamente la curva de crecimiento patrón hasta las 5 h. Desde el pre-inóculo se inocularon 6 frascos de 100 mL, de los cuales se realizó la inoculación en botellones de 1 L y 5 L. En todos los casos, se determinó la pureza a partir de la tinción de Gram y el crecimiento bacteriano se monitoreó por el método de conteo de viables y la densidad óptica cada 1 h. Además, se evaluó el rendimiento del cultivo a partir de la cantidad de biomasa obtenida por peso húmedo. Cada proceso se llevó a cabo en condiciones iguales por triplicado. En los tres procesos se obtuvieron curvas de crecimiento similares, tanto por densidad óptica como por conteo de viables, alcanzando una viabilidad máxima de 109 UFC/mL en la última escala. Además, se obtuvieron rendimientos de biomasa de 11,62; 11,92 y 11,60 g/L, respectivamente. Estos resultados demuestran que la metodología utilizada ofrece una consistencia de este proceso, a pesar del alto volumen de cultivo en zaranda, lo cual no afectó la calidad de la biomasa, demostrado por la viabilidad final(AU)

Streptococcus pneumoniae is an opportunistic pathogen that can cause infections including otitis media, pneumonia, sepsis and meningitis. However, there are many limitations for the cultivation in shaker of this microorganism in microbiology laboratories. For this reason, a study of the consistency of the culture in shaker of Streptoccoccus pneumoniae 19A was carried out at a scale of 40 L. The pattern growth curve was made until 5 h, under our laboratory conditions and culture medium. From the pre-inoculum 6 bottles of 100 mL were inoculated, from which the scaling was accomplished to bottles of 1 L and 5 L. In all cases the purity was determined by Gram staining and the bacterial growth by viable counting method and the optical density were monitored every 1 h. In addition, the yield was evaluated from the determination of the amount of biomass obtained by wet weight. Each process has been made in equal conditions in triplicate. In the three processes, similar growth curves were obtained both by optical density and by viable counts, reaching a maximum viability of 109 CFU/mL on the last scale. In addition, biomass yields of 11.62, 11.92 and 11.60 g/L were obtained, respectively. These results demonstrate that the methodology used offers a high process consistency, despite the high volume of culture in rotational shaker, and did not affect the quality of the biomass, which could be demonstrated by the viable count(AU)

Women's experiences with mixed use of wood and gas cookstoves and fuels in rural Lambayeque, Peru / Experiencias de mujeres en el uso mixto de combustibles para cocinar en una zona rural de Lambayeque, Perú

Introduction: Despite program efforts to encourage use of clean cookstoves and fuels to mitigate climate change, many communities continue to use wood-fueled open fires. Objectives: Describe experiences of participants with mixed use of cooking and fuel technologies (e.g. open fires and chimney stoves using wood and liquefied petroleum gas (LPG) stoves) in rural Lambayeque, Peru in 2018. Material and methods: Fifteen participants were interviewed using a qualitative exploratory research design. Data was collected through semi-structured interviews and analyzed using thematic content analysis. Results: Four categories emerged: decisions about acquiring cooking fuels are primarily based on cost; plastic trash is used to light wood-burning stoves; decisions to use gas over wood are based on quick food cooking time; and benefits and health problems are recognized, but mixed use of fuels persist. Conclusion:Use of both traditional wood cookstoves and plastic trash to ignite fires were used frequently because both are free or cheap. The environmental impact of cutting down trees isn't considered important, but interviewees did notice detriments to their wellbeing. Although gas stoves are used and benefits were mentioned, use of traditional stoves persists. We recommend that policy makers in Peru begin to address barriers to full adoption of new clean cooking technologies and consider governmental subsidies to meet families' spending priorities.

Introducción: A pesar de los esfuerzos del programa para alentar el uso de estufas y combustibles limpios para mitigar el cambio climático, muchas comunidades continúan utilizando fuegos abiertos a leña. Objetivo: Describa las experiencias de los participantes con el uso mixto de la cocina y las tecnologías de combustible (por ejemplo, fuegos abiertos y estufas de chimenea que usan estufas de leña y gas licuado de petróleo (GLP)) en la zona rural de Lambayeque, Perú, en 2018. Material y métodos: Quince participantes fueron entrevistados utilizando un diseño de investigación exploratoria cualitativa. Los datos se recopilaron a través de entrevistas semiestructuradas y se analizaron mediante análisis de contenido temático. Resultados: Surgieron cuatro categorías: las decisiones sobre la adquisición de combustibles para cocinar se basan principalmente en el costo; la basura plástica se usa para encender estufas de leña; las decisiones de usar gas sobre la madera se basan en el tiempo de cocción de comida rápida; y se reconocen los beneficios y los problemas de salud, pero persiste el uso mixto de combustibles. Conclusión: El uso de estufas de leña tradicionales y basura plástica para encender incendios se usaba con frecuencia porque ambos son gratuitos o baratos. El impacto ambiental de la tala de árboles no se considera importante, pero los entrevistados notaron daños en su bienestar. Aunque se usan estufas de gas y se mencionaron los beneficios, el uso de estufas tradicionales persiste. Recomendamos que los encargados de formular políticas en Perú comiencen a abordar las barreras para la adopción total de nuevas tecnologías de cocina limpia y consideren los subsidios

Captura de carbono en biomasa de sistemas de uso del suelo, municipio de Yopal, Casanare, Colombia / Carbon capture regarding biomass from rural land use systems near the municipality of Yopal, Casanare, Colombia / Captura de carbono na biomassa de sistemas de uso da terra, município de Yopal, Casanare, Colômbia

Resumen El cambio climático, ocasionado por el incremento en la concentración de gases efecto invernadero (GEI), genera alteraciones en el clima del planeta, aumentando la temperatura media global, lo que afecta patrones de precipitación. El área de estudio se ubicó en el Municipio de Yopal, corregimiento Tacarimena, compuesta por ocho veredas, la cual presenta clima cálido - húmedo con promedio de precipitación anual de 2270 mm; temporada seca de diciembre-marzo y lluviosa de abril-noviembre y alturas inferiores a 380 m. En concordancia con la necesidad del desarrollo bajo en carbono, la presente investigación estima la biomasa arriba y abajo del suelo y con éstas el carbono total almacenado en siete sistemas de uso del suelo: 1) plátano con sombrío (SAF+ plátano), 2) cacao con sombrío (Ca+S), 3) cítricos (C), 4) sistema silvopastoril bajo (SSPB), 5) sistema silvopastoril alto (SSPA), 6) bosques de galería (BG), y 7) mata de monte (MM). Se trabajó con diseño experimental completamente al azar con cinco repeticiones, para un total de 35 unidades experimentales. Se establecieron parcelas temporales de muestreo, tomando datos en 832 árboles de 66 especies botánicas. Se estimó la biomasa arriba del suelo mediante modelos alometricos, utilizando datos de campo (diámetro a la altura del pecho dap y la altura total). La biomasa abajo del suelo (raíces) se estimó empleando el modelo general para bosques tropicales. Todos los usos del suelo en estudio ofrecen el servicio ecosistémico de captura de carbono, siendo el BG y la MM los de mayor carbono, mientras que el SAF+plátano almacenó la menor cantidad de carbono. Potenciales cambios de sistemas productivos a sistemas forestales (BG y MM) implican una ganancia de carbono (adicionalidad), mientras que los cambios contrarios, es decir deforestación, representan emisiones de CO2. Estos resultados son claves para la orientación a políticas y proyectos de captura de carbono.

Abstract Climate change caused by increased greenhouse gas (GHG) concentration causes alterations in the planet's climate and increases the average global temperature, thereby affecting rainfall patterns. This study's target area was the town of Tacarimena in the municipality of Yopal; it has eight rural areas. The area is located around 380 masl and has a warm, humid climate, a mean annual rainfall of 2,270 mm, a dry season between December and March and a rainy season from April to November. This research has estimated seven land-use systems' above- and below-ground biomass and total carbon storage in line with a low-carbon development policy: 1) plantain with shade (SAF + plantain), 2) cocoa with shade (Ca + S), 3) citrus (C), 4) low-lying silvopastoral system (LSS), 5) high-lying silvopastoral system (HSS), 6) gallery forest (GF) and 7) bush (B). A completely randomised experimental design with five repetitions was used, giving 35 experimental units. Temporary sampling plots were established for taking information regarding 832 trees from 66 botanical species. Allometric models were used for estimating above-ground biomass using field data/measurements (diameter at breast height (DBH) and total height (TH). A general tropical forest model was used for estimating below-ground biomass. All the land-use systems being studied had the essential ecosystem service of carbon capture/CO2 sequestration where GF and B had the highest carbon storage; on the contrary, SAF + plantain stored the lowest amount of carbon. Changing from production to forestry systems (GF and B) implies increased carbon capture (additionality), whereas the opposite (i.e. deforestation) represents CO2 emission. Such results represent a key input for policy design and carbon capture projects.

Resumo A mudança climática, causada pelo aumento da concentração de gases de efeito estufa (GEEs), gera alterações no clima do planeta e um aumento na temperatura média global, afetando os padrões de precipitação. A área de estudo foi localizada no município de Yopal, distrito Tacarimena, composto por oito vilarejos, que tem um clima quente - úmido com precipitação anual média de 2.270 mm, além de uma estação seca de dezembro a março e uma estação chuvosa entre abril e novembro. De acordo com a necessidade de desenvolvimento baixo em carbono, esta pesquisa estima a biomassa acima e abaixo do solo e com eles o total de carbono armazenado em sete sistemas de uso da terra: 1) banana com sombra (SAF + banana), 2) cacau sombreado (Ca + S), 3) cítricos (C), 4) sistema silvopastoril baixo (SSPB), 5) sistema silvopastoril alto (SSPA), 6) floresta riparia (BG), e 7) fragmento de floresta (MM). Desenvolveu-se um desenho experimental inteiramente casualizado com cinco repetições, totalizando 35 unidades experimentais. Parcelas temporárias de amostragem foram estabelecidas, tomando dados de 832 árvores de 66 espécies botânicas. A biomassa acima do solo foi estimada com modelos alométricos, inserindo os dados de campo: diâmetro à altura do peito (dap) e a altura total. A biomassa abaixo do solo foi estimada usando um modelo geral para florestas tropicais. Todos os usos da terra em estudo oferecem o serviço ecossistêmico de captura de carbono, sendo BG e MM os que apresentam o maior carbono, enquanto que SAF + banana armazenou a menor quantidade de carbono. Mudanças potenciais de sistemas de produção para sistemas florestais (BG e MM) implicam em ganho de carbono (adicionalidade), entanto que as mudanças opostas, como o desmatamento, representam emissões de CO2. Esses resultados são chaves para orientar políticas e projetos de captura de carbono.

Analysis of Nostoc muscorum biomass production in a hydroponic system / Análisis de la producción de biomasa de Nostoc muscorum en sistema hidropónico / Análise da produção de biomassa de Nostoc muscorum num sistema hidropônico

Abstract Nostoc is a genus of filamentous cyanobacteria with biotechnological applications in human nutrition, biomedicine, biofertilization and commercial production of biofuels. However, the low growth rate in liquid medium due to its periphytic nature and its tendency to form biofilms, limits its large-scale production. Therefore, the aim of this study was to evaluate the biomass production of Nostoc muscorum in a modified hydroponic system. Cultures of N. muscorum were made by triplicate, in a hydroponic system under semicontrolled conditions of temperature (29 ± 13 °C), light intensity (32 ± 54 µmol/m2/s) and photoperiod (12 hours), for a total of 23 days inside a greenhouse. Temperature, pH, conductivity and dry biomass production were monitored on alternating days. The results showed that the maximum dry biomass production was 0.2276 ± 0.0114 g/m2/day, and the average productivity was 0.4149 ± 0.0207 g/m2/day. The maximum biomass production of N. muscorum was achieved on day thirteen with 0.3185 ± 0.0159 g/m2/day. The correlation statistical analysis of environmental variables did not show significant differences; thus, temperature, pH and electrical conductivity did not affect the biomass production of N. muscorum. Consequently, the algal growth was influenced by the species physiology only. The support used in the hydroponic system allowed the adhesion and development of the algae mucilaginous layer without requiring drying periods as in conventional crops. The hydroponic system provided a continuous flow of nutrients hat could prevent the attack of opportunistic bacteria and fungi, generating a high growth rate of N. muscorum. The hydroponic system represents a viable alternative for the production of N. muscorum biomass under greenhouse conditions at large scale.

Resumen Nostoc es un género de cianobacterias filamentosas con aplicaciones biotecnológicas en nutrición humana, biomedicina, biofertilización y producción comercial de biocombustibles. Sin embargo, su baja tasa de crecimiento en medio líquido por su naturaleza perifítica y su tendencia a formar biofilms, limita su producción a gran escala. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue analizar la producción de biomasa de Nostoc muscorum en un sistema hidropónico modificado. Para ello, se realizaron cultivos de N. muscorum por triplicado, en un sistema hidropónico bajo condiciones semicontroladas de temperatura (29 ± 13°C), intensidad lumínica (32 ± 54 µmol/m2/s) y fotoperiodo (12 horas), durante 23 días en un invernadero. La temperatura, el pH, la conductividad eléctrica y la producción de biomasa seca, fueron monitoreados en días alternados. Los resultados arrojaron que la producción máxima de biomasa seca fue de 0.2276 ± 0.0114 g/m2/día, y la productividad promedio fue de 0.4149 ± 0.0207 g/m2/día. A su vez, la producción máxima de biomasa de N. muscorum se obtuvo el día trece con 0.3185 ± 0.0159 g/m2/día. El análisis estadístico de correlación de variables ambientales no arrojó diferencias significativas, por lo que la temperatura, el pH y la conductividad eléctrica no afectaron la producción de biomasa de N. muscorum. Consecuentemente, el crecimiento algal fue influenciado por la fisiología de la especie. El soporte empleado en el sistema hidropónico permitió la adherencia y el desarrollo de la capa mucilaginosa de la cianobacteria sin requerir períodos de desecación como en los cultivos convencionales. El sistema hidropónico proporcionó un flujo continuo de nutrientes que podría prevenir el ataque de bacterias y hongos oportunistas, generando una alta tasa de crecimiento. De este modo, este sistema hidropónico representa una alternativa viable para la producción de biomasa de N. muscorum en condiciones de invernadero a gran escala.

Resumo Nostoc é um gênero de cianobactérias filamentosas com aplicações biotecnológicas em nutrição humana, biomedicina, biofertilização e produção comercial de biocombustíveis. Entretanto, sua baixa taxa de crescimento em meio líquido, devido à sua natureza perifítica e sua tendência a formar biofilmes, limita sua produção em larga escala. Portanto, o objetivo deste estudo foi analisar a produção de biomassa de Nostoc muscorum num sistema hidropônico modificado. Para isso, foram realizadas culturas de N. muscorum em triplicata num sistema hidropônico sob temperatura (29 ± 13°C) e intensidade da luz (32 ± 54 µmol/m2 /s) semicontroladas com fotoperíodo de 12 horas durante 23 dias numa estufa. A temperatura, o pH, a condutividade elétrica e a biomassa seca foram monitorados em dias alternados. Os resultados mostraram que a produção máxima de biomassa seca foi de 0,2276 ± 0,0114 g/m2 /dia e a produtividade média foi de 0,4149 ± 0,0207 g/ m2 /dia. No entanto, a produção máxima de biomassa de N. muscorum foi obtida no dia treze com 0,3185 ± 0,0159 g/m / dia. A análise estatística da correlação de variáveis ambientais não mostrou nenhuma diferença significativa, de modo que a temperatura, o pH e a condutividade eléctrica não afetaram a produção de biomassa de N. muscorum e o crescimento foi influenciado pela fisiologia da espécie. O suporte utilizado permitiu a adesão e desenvolvimento da camada mucilaginosa das algas sem a necessidade de períodos de secagem como nas culturas convencionais. O sistema hidropônico proporcionou um fluxo contínuo de nutrientes que impede o ataque de bactérias e fungos oportunistas, gerando uma alta taxa de crescimento. Portanto, este sistema hidropônico representa uma alternativa viável para a produção de biomassa de N. muscorum em larga escala sob condições de estufa.

Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Bases para el médico general / Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). Bases for the General Practitioner

Resumen La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es una enfermedad crónico-degenerativa frecuente, prevenible y tratable, caracterizada por persistentes síntomas respiratorios y limitación del flujo aéreo. En 2016, el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias (INER) la ubicó en el cuarto lugar en la tabla de morbi-mortalidad anual en México. Su prevalencia está directamente relacionada con la del tabaquismo; sin embargo, su desarrollo es multifactorial. Para el estudio de la EPOC es importante conocer los antecedentes de exposición a factores de riesgo y la presencia de los principales síntomas; es esencial una historia clínica bien detallada, donde se recabe la mayor cantidad de datos de todo nuevo paciente en el que se conozca o se sospeche de la enfermedad, así como una espirometría para establecer el diagnóstico. Debido a la gran variabilidad que existe entre los pacientes con EPOC, es necesario establecer tratamiento farmacológico individualizado. Los fármacos utilizados en su tratamiento reducen los síntomas, la frecuencia y la gravedad de las exacerbaciones; sin embargo, no hay ningún medicamento que modifique el deterioro a largo plazo de la función pulmonar. Por lo tanto, el conocimiento básico de este padecimiento por el médico de primer contacto es esencial para la sospecha en una etapa inicial, y así ofrecer al paciente una intervención médica inmediata. El presente trabajo tiene la finalidad de acercar al médico general una visión básica de la EPOC.

Abstract Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a chronic degenerative disease. It is a frequent, preventable and treatable disease characterized by persistent respiratory symptoms and airflow limitation. The National Institute of Respiratory Diseases (INER), ranked COPD in 2016 in fourth place in the table of annual morbidity and mortality in Mexico. The prevalence of COPD is directly related to smoking; however, its development is multifactorial. For its study it is important to know of any prior exposure to risk factors and of any manifestation of the main symptoms. To make a diagnosis, a detailed clinical history, where the largest amount of data is collected from every new possible COPD patient, and a spirometry are essential. Individual pharmacological treatment is necessary due to the great variability among COPD patients. The drugs used in the treatment of COPD reduce the symptoms, the frequency and severity of exacerbations; however, there is no medication that modifies the long-term deterioration of the lung function. Therefore, a basic knowledge of this condition by the medical doctor first contacted, is essential for the suspicion of COPD in its initial stage and thus, offer the patient immediate medical intervention. The objective of the present work is to provide a basic overview of COPD to the general practitioner.

Almacenes de biomasa y carbono aéreo y radicular en pastizales de Urochloa decumbens y Paspalum notatum (Poaceae) en el sureste de México

Introducción: Debido a su extensión actual, la biomasa radicular de los pastizales tropicales es de vital importancia para el almacenamiento del carbono terrestre, pero su estimación ha sido principalmente indirecta y con un rango muy amplio de valores. Objetivo: Documentar a nivel nacional y mundial, y comparar, las existencias de carbono radicular extraídas en forma directa, de dos pastizales de origen y tipo de crecimiento distinto. Método: Se midió la biomasa y carbono total de dos pastizales con más de 40 años de uso, uno nativo de América y de crecimiento estolonífero (Paspalum notatum) y otro introducido de África y de crecimiento en macollos (Urochloa decumbens). El estudio se realizó entre agosto y octubre 2016. Se seleccionaron 3 parcelas de 1 600 m2 por pastizal, con 10 subcuadros (4 m2 c/u) en cada parcela, para determinar composición florística, biomasa y C aéreo. La biomasa y C radicular se estimaron mediante extracción directa en tres trincheras (1.50 m x 0.50 m x 1.0 m) por parcela. El contenido de carbono orgánico se determinó con el método por ignición a una temperatura promedio de 550 °C durante 3 horas. Para el análisis estadístico se usó un ANOVA de dos factores, en el que un factor fueron dos tratamientos (tipo de pastizal) y el otro factor fue la parte morfológica del pasto (aéreo y radicular). Resultados: La composición florística de los dos tipos de pastizal fue diferente debido a su historia de manejo. En promedio se estimó 28.25 MgC ha-1 total para la localidad. El pastizal nativo y de crecimiento estolonífero P. notatum produce casi tres veces más biomasa (42.5 MgC ha-1) que el introducido y de crecimiento en macollos U. decumbens (14 MgC ha-1) debido al almacén radicular (38.5 vs. 11.46 MgC ha-1). El 74.5 % del carbono en P. notatum se localizó en la parte radicular y el 25.5 % en la parte aérea, mientras que en U. decumbens fueron 56.5 y 43.5 %, respectivamente. Conclusión: P. notatum acumuló más biomasa y carbono total y radicular que U. decumbens. La mejor adaptación del pasto nativo, así como la morfología de su sistema radicular, pueden explicar esta diferencia. El 96 % de la biomasa y del C radicular se encuentra en los primeros 0.50 m de profundidad. Debido a la contribución de su porción radicular, los pastizales tropicales pueden constituir importantes reservorios de carbono terrestre, considerando su extensión hoy en día.

Introduction: Due to its current coverage, the root biomass of tropical pastures is of vital importance for the terrestrial carbon storage, but its estimation has been mainly indirect and with a very wide range of values. Objective: To document at national and global level as well as compare, the root carbon stocks extracted directly from two grasslands of different growth type and origin. Methods: The biomass and root carbon stocks were directly extracted from two tropical pastures with more than 40 yr of age. The biomass and total carbon, one native with stoloniferous growth (Paspalum notatum) and one introduced with growth in tillers (Urochloa decumbens) were measured. The study was conducted between August and October 2016. Three plots of 1 600 m2 each were selected per pasture, with 10 sub-squares (4 m2 each) in each plot to determine the floristic composition, aboveground biomass and C. The biomass and root C were estimated by hand in three trenches (1.50 m x 0.50 m x 1.0 m) per plot. The organic carbon content was determined with the ignition method at an average temperature of 550 °C for 3 hours. For the statistical analysis, a two-factor ANOVA was used, where one factor was the treatments that were the type of pasture (2) and the other factor was the section of the grass (above and belowground). Results: The floristic composition of the two types of pasture was different due to its management history. On average, 28.25 Mg ha-1 of total C was estimated for the locality. The native pasture of stoloniferous growth P. notatum yields almost three-fold more biomass (42.5 MgC ha-1) than the introduced with growth in tillers U. decumbens (14 MgC ha-1) due to the radicular storage (38.5 vs. 11.46 MgC ha-1). Seventy-four point five percent of the carbon in P. notatum was located in the radicular part and 25.5 % above-ground, while in U. decumbens 56.5 and 43.5 %, respectively. Conclusions: P. notatum accumulated more total and radicular biomass and carbon than U. decumbens. The best adaptation of the native grass as well as the morphology of its root system may explain this difference. Ninety six percent of the biomass and root C is found in the first 0.50 m depth. Due to the contribution of its radicular portion, tropical pastures can constitute important reservoirs of terrestrial carbon considering its extension nowadays.

Effects of shade on guinea grass genotypes Megathyrsus maximus (Poales: Poaceae)

Introduction: Light stress is an important factor limiting the biomass yield while combining forage production with crops or forestry. Guinea grass is a widely adapted perennial fodder grass. The species exhibits high degree of variation for morphology, adaptation and biomass yield. Objective: Since there is a need in identifying shade adapted forage grasses for the expanding area under agroforestry/silvipastures, the present investigation took the task of understanding how the morphologically distinct genotypes of guinea grass respond under different shaded intensities. Methods: In the present study, forty-four genotypes related with the shade response were studied in varying shading conditions (pure sunlight, 25, 50 and 75 % shade) created artificially. Results: Based on green and dry matter yields ranking, the genotype IG 01-98 performed the best followed by genotypes IG 01-92, IG 97-5, IG 97-6 and IG 01-89 in decreasing order. Particularly, IG 01-93 was identified as the best performing under 50 % shading conditions. On the other hand, most of the top ranking genotypes performed well both under open and up to 50 % of shade. Morphologically, these genotypes were taller and possessed longer and broader leaves. Under shaded conditions (over 50 %), leaf length and width showed an increasing trend compared to open conditions. Also, chlorophyll content increased with shading intensity. Conclusions: Most of the genotypes collected from the southern Indian humid tropical environment with early flowering nature were tolerant to shade. Differential genotypic response was observed for biomass yield and yield attributes under shade. The study established appreciable variability for shade tolerance among genotypes.

Introducción: El estrés leve es un factor importante que limita el rendimiento de la biomasa al tiempo que combina laproducción forrajera con los cultivos o la silvicultura. El zacate guinea es una planta de forraje perenne ampliamente adaptada. La especie presenta un alto grado de variación en su morfología, adaptación y rendimiento de biomasa. Objetivo: Como existe la necesidad de la identificación de pastos forrajeros adaptados a la sombra para el área de expansión bajo agroforestería /silvicultura, la presente investigación se realizó para entender cómo los genotipos morfológicamente distintos al zacate guinea responden a diferentes intensidades de sombra. Métodos: Se estudiaron 44 genotipos y su respuesta a los niveles de sombra: luz solar pura y 25, 50 y 75 % de sombra (creados artificialmente). Resultados: Basado en la clasificación de rendimientos demateria verde y seca, el genotipo IG 01-98 fue el mejor, seguido de los genotipos IG 01-92, IG 97-5, IG 97-6 e IG 01-89 en orden decreciente. Por su parte, el IG 01-93 fue identificado como el de mayor rendimiento bajo el 50 % de condición de sombra. La mayoría de los genotipos de primer nivel tuvieron un buen desempeño, tanto bajo sombra abierta como al 50 %. Morfológicamente, estos genotipos fueron más altos y poseían hojas más largas y más anchas. En condiciones de sombra, de más del 50 %, la longitud y ancho de la hoja mostraron una tendencia creciente en comparación con la condición abierta. El contenido de clorofila aumentó con la intensidad de la sombra. Conclusiones: La mayoría de los genotipos recolectados al sur de la India en un ambiente tropical húmedo y tienen una floración temprana, fueron tolerantes a la sombra. Se observó una respuesta genotípica diferencial para los atributos de rendimiento y rendimiento de biomasa bajo sombra. El estudio mostró la existencia de una variabilidad apreciable para la tolerancia a la sombra entre los genotipos.

Diversidad florística y captura de carbono en robledales y pasturas con árboles en Santa Isabel, Tolima, Colombia

Introducción: La acelerada transformación de los usos del suelo en los Andes colombianos han afectado la diversidad y la provisión de servicios ecosistémicos. Objetivo: Se caracterizó la estructura y composición florística, junto a la estimación del carbono almacenado en biomasa de bosques primarios intervenidos y pasturas con árboles en Santa Isabel, Tolima. Métodos: En cada sistema, se establecieron cinco parcelas de muestreo: rectangulares de 1 000 m2 cada una en bosques y circulares de 707 m2 en pasturas, para medir todos los individuos con diámetro a 1.30 m de altura, ≥10 cm. La biomasa se estimó a partir de modelos alométricos multi-especies y un modelo genérico en el caso de biomasa abajo del suelo. Resultados: En el bosque se registró una abundancia promedio de 642 ± 125 individuos/ha, se encontraron 25 familias, 39 géneros, 43 especies y morfoespecies en 0.5 ha de muestreo. Quercus humboldtii y Ladenbergia macrocarpa fueron las especies con el mayor Índice de Valor de Importancia (IVI = 32.5 y 11.2, respectivamente) en los bosques. En pasturas se encontraron 175.0 ± 21.3 individuos/ha, pertenecientes a 8 familias, 9 géneros, 10 especies y morfoespecies en 0.35 ha de muestreo. Eugenia spp. y Weinmannia pubescens tuvieron la mayor importancia ecológica (19.5 y 17.6 %, respectivamente) en pasturas. El bosque almacenó en promedio 125.0 ± 30.0 t C/ha, comparado con 18.4 ± 1.8 t C/haen pasturas. Conclusiones: Estos hallazgos muestran alta capacidad de almacenamiento de carbono en estos usos del suelo, lo cual contribuye a mantener o disminuir la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, y por ende, son un referente que permite desarrollar estrategias de conservación, con miras a mitigar el cambio climático.

Introduction: The accelerated transformation of land uses in the Colombian Andes has affected diversity and the provision of ecosystem services. Objective: The structure and floristic composition and the estimation of the carbon stored in biomass of intervened primary forests and pastures with trees in Santa Isabel, Tolima, was described. Methods: In each system, five sampling plots were established: rectangular of 1 000 m2 each in forests and circular of 707 m2 in pastures to measure all individuals with a diameter of 1.30 m in height, ≥10 cm. The biomass was estimated from multi-species allometric models and a generic model in the case of below-ground biomass. Results: In the forest, an average abundance of 642 ± 125 individuals / ha was recorded, finding 25 families, 39 genera, 43 species and morphospecies in 0.5 ha of sampling. Quercus humboldtii and Ladenbergia macrocarpa were the species with the highest Importance Value Index (IVI = 32.5 and 11.2, respectively) in the forests. In pastures, 175.0 ± 21.3 individuals / ha were found, belonging to 8 families, 9 genera, 10 species and morphospecies in 0.35 ha of sampling. Weinmannia pubescens and Eugenia spp. had the greatest ecological importance (19.5 and 17.6 %, respectively) in pastures. The forest stored an average of 125.0 ± 30.0 t C/ ha, compared to 18.4 ± 1.8 t C/ha in pastures. Conclusions: These findings show high carbon storage capacity in these land uses, which contributes to maintain or decrease the concentration of greenhouse gases in the atmosphere, and therefore, are a benchmark that allows to develop conservation strategies, with a view to mitigate climate change.