Use of systemic biofertilizers in sugarcane results in highly reproducible increments in yield and quality of harvests.

The utilization of a novel (systemic) biofertilizer containing Pseudomonas fluorescens, Azospirillum brasilense, and Bacillus subtilis and possessing the technology to facilitate the entry of bacteria through the stomata, was evaluated at three localities in Mexico (Potrero Nuevo, Veracruz; Ameca, Jalisco; and Champotón, Campeche) in two sugarcane varieties (NCO-310 and Mex 57-473) at different time scales. Inoculation of the systemic biofertilizer was imposed over the local agricultural management of the sugarcane; chemical fertilization of the experimental parcels at Potrero Nuevo was done using 70-20-20 and 120-80-80 at Ameca and Champotón. Three doses of the biofertilizer per hectare were applied during the annual productive cycle of sugarcane at each site; one year at Potrero Nuevo and Champotón; and six years at Ameca. The annual sugarcane yield was evaluated at each site. Additionally, sugar quality (°Brix or sucrose content) was evaluated at the three localities, while different variables of stalk performance were also measured at Ameca and Champotón. Our data provide evidence that this systemic biofertilizer consistently and reliably increased the sugarcane yield at all localities during the time of evaluation, ranging from 73.7 tons ha-1 at Potrero Nuevo (2.5 times increase; P < 0.05) and 77.7 tons ha-1 at Ameca (1.9 times increase; P < 0.05) to 23.8 tons ha-1 at Champotón (1.4 times increase; P < 0.05). This increase in sugarcane biomass was related to increased tillering rather than increased stalk height or diameter. This novel biological product improved the sugarcane quality in terms of °Brix (P < 0.05, 2.6° difference) and sucrose content (P < 0.5, 0.7% difference).

Tree structure and diversity of a Humid Mountain Forest in the protected natural area La Martinica, Veracruz, Mexico / Estructura y diversidad arbórea de un bosque húmedo de montaña en el Área Natural Protegida La Martinica, Veracruz, México

Abstract Introduction: The Humid Mountain Forest (HMF) has the highest number of plants per unit of surface, whose vegetation grows under heterogeneous environmental conditions and possess a high floristic variation. HMF conservation is important due to the biodiversity it harbors and the environmental services it provides. Objective: This work evaluated the effect of the terrain aspect and density of the forest canopy on the structure and tree diversity in La Martinica Protected Natural Area, Mexico. Methods: Stratified sampling was performed in four terrain aspects and two canopy density conditions. Twenty five sampling units of 20 x 25 m were considered, in which the normal diameter (ND), total height and the largest and smallest diameters of the crown of the individuals with a ND ≥ 10 cm were registered. The diversity was estimated by rarefaction curves and the structure was analyzed through the importance value index (IVI) and the forest value index (FVI). Results: 37 species belonging to 30 genera and 24 families were recorded. Greater diversity was observed in the north terrain aspect and in the closed canopy. Tree species with the highest structural values were different between terrain aspect and canopy types; Carpinus tropicalis presented the highest values in the zenithal terrain aspect, Lippia myriocephala in the east and south terrain aspect, and Liquidambar styraciflua in the north. In both canopy types Lippia myriocephala obtained the highest IVI values and FVI in the open canopy; Carpinus tropicalis reached a higher FVI in the closed canopy. Conclusions: Tree structure was different in the four terrain aspects and two canopy conditions studied. The greatest difference in species composition and diversity was observed between the north and east terrain aspects; the north presented the highest richness values, frequent and dominant species.

Resumen Introducción: El Bosque Húmedo de Montaña (BHM) posee el mayor número de especies vegetales por unidad de superficie, cuya vegetación se desarrolla en condiciones ambientales muy heterogéneas y presenta una alta variación florística. La conservación del BHM es importante debido a la biodiversidad que alberga y los servicios ambientales que proporciona. Objetivo: Este trabajo evaluó el efecto de la orientación del terreno y la densidad del dosel del bosque sobre la estructura y diversidad arbórea en el Área Natural Protegida La Martinica, México. Métodos: Se efectuó un muestreo estratificado en cuatro orientaciones del terreno y dos condiciones de densidad del dosel; se consideraron 25 unidades de muestreo de 20 x 25 m, en las que se registró: el diámetro normal (DN), la altura total y los diámetros mayor y menor de la copa de los individuos con un DN ≥10 cm. La diversidad se estimó por medio de curvas de rarefacción y la estructura se analizó con el índice de valor de importancia (IVI) y el índice de valor forestal (IVF). Resultados: Se registraron 37 especies pertenecientes a 30 géneros y 24 familias. Se observó una mayor diversidad en la orientación norte y en el dosel cerrado. Las especies arbóreas con valores estructurales más altos fueron diferentes entre orientaciones y tipos de dosel; Carpinus tropicalis presentó los valores más elevados en la orientación cenital, Lippia myriocephala en las orientaciones este y sur, y Liquidambar styraciflua en la norte. En ambos tipos de dosel Lippia myriocephala obtuvo los valores más altos del IVI e IVF en el dosel abierto; Carpinus tropicalis alcanzó un IVF más elevado en el dosel cerrado. Conclusiones: La estructura arbórea fue diferente en las cuatro orientaciones estudiadas y en las dos condiciones del dosel. La mayor diferencia en composición de especies y diversidad se observó entre las orientaciones norte y este, de ellas, la norte presentó los valores más altos de riqueza, especies frecuentes y dominantes.

Traditional and formal ecological knowledge to assess harvesting and conservation of a Mexican Tropical Dry Forest.

This research integrates Traditional and Formal Ecological Knowledge (TEK / FEK) of a Tropical Dry Forest in central Mexico, in order to assess harvesting and conservation of the non-timber forest species. We were interested in: knowing the structure and diversity of the forest community; identifying which are the tree resources of common interest to the users through participatory workshops. A further interest was to identify those resources which are important to local people in terms of preservation; explaining the relationship of the species with some environmental factors; and visualizing which management practices endanger or facilitate the conservation of species. Studied areas were defined and labelled on a map drawn by local informants, where they indicated those plant species of common interest for preservation. Ethnobotanical techniques were used to reveal the TEK and assess harvesting and conservation of the species. With the FEK through community and population ecology, we detected the importance of five environmental factors, obtained various ecological indicators of the vegetation, and studied the population structure of the relevant species. The FEK was analyzed using descriptive and multivariate statistics. As a result, low density and small basal area of trees were registered. Species richness and diversity index were similar to other natural protected areas in Mexico. Tree species harvested shown an asymmetric distribution of diameters. Harvesting, elevation, and accessibility were the most influential factors on tree density. FEK demonstrated that TEK is helpful for the assessment of forest harvesting. Ecological analysis complemented the local knowledge detecting that Lysiloma tergemina is a species non-identified for the people as interesting, although we discover that it is a threatened species by over-harvesting. Haematoxylum brasiletto was identified as important for conservation due to its scarcity and medicinal use. Our results advanced on how the traditional harvesting of tree community has contributed to preserve diversity, when comparing with protected areas. Discrepancies between both kinds of knowledge should be reconciled for contributing to the preservation of priority resources by the local society.

Variación arquitectónica y morfológica de Hintonia latiflora (Rubiaceae) en relación a la cosecha de corteza y factores ambientales / Architectural and morphological variation of Hintonia latiflora (Rubiaceae) in relation to bark harvest and environmental factors

ResumenHintonia latiflora es una especie ecológicamente rara y económicamente importante del bosque tropical caducifolio de la Cuenca del Balsas, México, cuya corteza se comercializa como medicinal. Las prácticas de descortezado han modificado la forma de las plantas, su arquitectura y morfometría. Se desconoce, si además, existe influencia de factores topogáficos y edáficos sobre estos atributos. Se propone que las condiciones ecológicas en las áreas de distribución y cosecha determinarán las características morfométricas y la variación de la arquitectura de los individuos. Para probar esta hipótesis, evaluamos la relación de factores topográficos y edáficos en diferentes características morfológicas de juveniles (n = 143) y adultos (n = 117) de ocho zonas de cosecha de H. latiflora. Las zonas de cosecha, con una superficie de 0.6 ha, fueron seleccionadas al azar con el apoyo de mapas participativos elaborados por los recolectores del área de estudio. Los datos fueron analizados mediante componentes principales (ACP), y correspondencia canónica (ACC). Los primeros tres CP explicaron el 92.1 % de la variación morfológica; la altura, diámetro basal y cobertura fueron las variables que explicaron las diferencias morfométricas entre juveniles y adultos en las ocho zonas de cosecha. La pendiente del terreno, orientación de la pendiente, profundidad del suelo y pedregosidad, fueron los factores ecológicos estadísticamente relacionados con las diferencias morfométricas. Una menor pendiente, poca pedregosidad, profundidad de suelo, orientación E-O en juveniles (azimut 90˚-270˚) y N-S en adultos (azimuth 0˚-180˚), fueron los factores asociados a mayor altura, número de ramas basales, diámetro basal y cobertura en H. latiflora. Las zonas con mayor intensidad de cosecha estuvieron integradas por árboles monopódicos y algunos individuos basítonos reiterados. Los adultos de estas zonas tuvieron mayor número de frutos. En estos sitios, las plantas de H. latiflora fueron más abundantes y productivas para corteza, pero la alta intensidad de cosecha influyó en la arquitectura vegetal, formando individuos arbustivos multirramificados que originalmente fueron mesótonos. Las áreas con menor intensidad de cosecha estuvieron caracterizadas por pendientes abruptas, suelos superficiales y pedregosos, dominadas por árboles basítonos de menor talla, delgados y escasos en el área. Estos sitios son los menos recomendados para cosecha, debido a que producen menos corteza por árbol, pero sirven para mantener a la especie en el lugar. Con base en estos resultados, podemos desarrollar programas de rehabilitación en áreas afectadas por la explotación comercial, establecer plantaciones forestales en sitios clave para asegurar el desarrollo de individuos con características deseables para cosecha de corteza y contribuir a la conservación in situ de H. latiflora en la Cuenca del Alto Balsas.

AbstractHintonia latiflora is a rare ecologically and economically important species from the Tropical Deciduous Forest of the Balsas Basin, Mexico, whose bark is traded as medicinal. Debarking practices have modified the shape of plants, their architecture and morphometry; but it is unknown if some topographic and edaphic factors may also influence in these attributes. Here we propose that the ecological conditions of this species distribution and harvesting areas, may determine the morphometric characteristics and the individuals variation in their architecture. To test this hypothesis we assessed the relationship of topographic and edaphic factors on the morphological characteristics of saplings (n = 143) and adults (n = 117), in eight harvesting areas of H. latiflora. The harvesting areas, with a surface of 0.6 ha, were selected randomly with the support of participatory mapping elaborated by gatherers of the study site. Data were analyzed using principal components (PCA) and canonical correspondence (CCA) analyses. The first three PC explained 92.1 % of the morphological variation; height, basal diameter, and coverage, explained morphometric differences in both, saplings and adults, in all eight harvesting zones. The terrain slope, slope orientation, soil depth and stoniness, were ecological factors statistically related with morphometric differences. A lower terrain slope, little stoniness, soil depth, slope orientation E-W in saplings (azimuth 90˚-270˚) and N-S in adults (azimuth 0˚-180˚) were the factors associated to height, number of basal branches, basal diameter and coverage of H. latiflora. Areas with higher harvesting intensity were composed by monopodic trees and some reiterated basitone individuals; the adults of these areas also had more fruits. At these sites, plants of H.latiflora were more abundant and produced more bark, but the high-intensity of harvesting, changes plant architecture, forming shrubby, multi-stemmed individuals, that originally were mesotone trees. Areas with lower harvesting intensity were characterized by steep slopes, shallow and rocky soils, and were dominated by basitone trees of smaller size, thin and scarce in the area. These sites are the least recommended for harvesting, because they produce less bark per tree, and serve to preserve the species at the site. Based on these results, we can develop restoration programs in areas affected by commercial harvesting, establish forestry plantations in key sites to ensure the establishment and development of individuals with desirable characteristics for bark harvesting and contribute to in situ conservation of H. latiflora in the Alto Balsas Basin. Rev. Biol. Trop. 65 (3): 900-916. Epub 2017 September 01.

Prosopis laevigata and Mimosa biuncifera (Leguminosae), jointly influence plant diversity and soil fertility of a Mexican semiarid ecosystem.

Prosopis laevigata and Mimosa biuncifera are frequently found in arid and semiarid shrublands, but scarce information is available about their influence on plant community structure and soil fertility. We compared plant community structure, diversity and soil nutrients of three semiarid shrubland sites located in Mezquital Valley, Mexico. These sites differ in their dominant species: Site 1 (Bingu) P. laevigata, Site 2 (González) M. biuncifera, and Site 3 (Rincón) with the presence of both legumes. The results showed that the plant community with P. laevigata and M. biuncifera (Site 3) had more cover, taller plants and higher plant diversity than sites with only one legume (Site 1 and Site 2). Soil organic matter (SOM), soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), phosphorus-Olsen (P) and C mineralization were higher in the soil under the canopy of both legumes than in bare soil. In contrast, soil cation concentrations were lower under the canopy of P. laevigata, but not for M. biuncifera. In addition, the density of arbuscular mycorrhizal fungi spores was higher within the soil under the canopy of M. biuncifera than in the soil under the canopy of P. laevigata. Thus, resource islands (RI) created by P. laevigata increased the amounts of SOC, TN and P when compared with the RI of M. biuncifera. This study provided evidences about the importance of species identity in order to expand the niche availability for the establishment of other plants, and highlights that P. laevigata and M. biuncifera jointly influencing plant colonization within semiarid ecosystems.

Prosopis laevigata and Mimosa biuncifera (Leguminosae), jointly influence plant diversity and soil fertility of a Mexican semiarid ecosystem

Prosopis laevigata and Mimosa biuncifera are frequently found in arid and semiarid shrublands, but scarce information is available about their influence on plant community structure and soil fertility. We compared plant community structure, diversity and soil nutrients of three semiarid shrubland sites located in Mezquital Valley, Mexico. These sites differ in their dominant species: Site 1 (Bingu) P. laevigata, Site 2 (González) M. biuncifera, and Site 3 (Rincón) with the presence of both legumes. The results showed that the plant community with P. laevigata and M. biuncifera (Site 3) had more cover, taller plants and higher plant diversity than sites with only one legume (Site 1 and Site 2). Soil organic matter (SOM), soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), phosphorus-Olsen (P) and C mineralization were higher in the soil under the canopy of both legumes than in bare soil. In contrast, soil cation concentrations were lower under the canopy of P. laevigata, but not for M. biuncifera. In addition, the density of arbuscular mycorrhizal fungi spores was higher within the soil under the canopy of M. biuncifera than in the soil under the canopy of P. laevigata. Thus, resource islands (RI) created by P. laevigata increased the amounts of SOC, TN and P when compared with the RI of M. biuncifera. This study provided evidences about the importance of species identity in order to expand the niche availability for the establishment of other plants, and highlights that P. laevigata and M. biuncifera jointly influencing plant colonization within semiarid ecosystems.

Prosopis laevigata y Mimosa biuncifera coexisten en los matorrales semiáridos; sin embargo, se desconoce su influencia sobre la diversidad de la comunidad vegetal y el suelo. Este estudio evaluó el efecto de P. laevigata y M. biuncifera sobre la estructura, diversidad vegetal y nutrimentos del suelo, en tres matorrales del Valle del Mezquital, México. Los sitios difieren en la especie dominante: Sitio 1, P. laevigata; Sitio 2, M. biuncifera y Sitio 3, ambas leguminosas. En cada sitio se recolectó suelo, tanto abajo y fuera del dosel de las leguminosas, además, se realizaron transectos para medir e identificar las plantas arbóreas y arbustivas, se calculó el índice de valor de importancia y la diversidad del matorral. Asimismo, se registró mayor riqueza y diversidad en el Sitio 3 (ICE 29 spp. y H’ 2.7), en comparación con el Sitio 1 (24 spp. y 2.4) y Sitio 2 (26 spp. y 2.1). La materia orgánica y el carbono orgánico del suelo, así como el N total, el P-Olsen y la mineralización de C fueron mayores en el suelo bajo dosel de ambas leguminosas. La abundancia de esporas de hongos micorrizógenos arbusculares fue favorecida por M. biunficera. La influencia de P. laevigata para crear islas más ricas en recursos fue mayor que en M. biunficera, lo anterior sugiere que cada leguminosa modifica de una forma diferente el microambiente, sin embargo, juntas aumentan la disponibilidad de nichos para el establecimiento de otras especies, lo queayuda a comprender el papel de P. laevigata y M. biuncifera sobre la colonización vegetal en ecosistemas semiáridos.

Estructura poblacional y relaciones ambientales del árbol tropical Nectandra rudis (Lauraceae), una especie rara en el occidente de México / Population structure and environmental relationships of the tropical tree Nectandra rudis (Lauraceae), a rare species in western Mexico

Population structure and environmental relationships of the tropical tree Nectandra rudis (Lauraceae), a rare species in western Mexico. The tree N. rudis is a rare species from western Mexico of which community and population features are unknown. We studied a population in an altitudinal gradient, from 550-1,850 m above sea level in the Sierra de Manantlan, Jalisco, Mexico. We established four 60x48 m sample sites at vertical distances of 100 m along this altitudinal gradient. Within each plot, ten 100 m2 circular sub-sampling units were randomly located. At each unit, we recorded diameter at breast height (dbh) and tree height for all woody vegetation > or =2.5 cm dbh. Basal area, tree density, frequency, species richness and importance values per species and plot. We estimated the vertical structure (total tree height) and diameter( as M=5log(10)N) for all N. rudis individuals. A direct ordination through Canonical Correspondence Analysis was done, involving amongst other species, edaphic and environmental data matrices. The record of 44 N. rudis individuals, in seven out the 56 plots sampled, represents the most septentrional record for the species and the first in Western Mexico. Its density and basal area represented 4.5 % and 8.7 % respectively of the total estimated for the community. The greatest importance values were observed at 1 650 m above sea level. The population structure of N. rudis is structured into five diameter categories in an inverse "J" shaped distribution. This is a typical behavior observed to occur in the Lauraceae, which produces big seeds of short viability that germinate when there is high soil moisture content. The species tend to form dense seedling banks although only a reduced number of them are able to survive. Species richness varies from 27 to 39 at plot level; the greatest importance values for the plots on which N. rudis was found, corresponds to Urera verrucosa (Liebm.) V.W. Steinm., N. rudis, Ficus sp...

Nectandra rudis es una especie rara en el occidente de México. Analizamos la población y la comunidad donde se desarrolla, en la Sierra de Manantlan, Jalisco, México. Establecimos cuatro parcelas de 60x48 m con diferencias altitudinales de 100 m entre sí. En cada una seleccionamos aleatoriamente diez círculos de 100 m2 cada uno, en los cuales medimos los diámetros normales y las alturas de las especies leñosas con diámetro ≥2.5 cm. Para cada especie y por parcela determinamos el área basal, la densidad, la frecuencia, la riqueza de especies y los valores de importancia. Establecimos la estructura vertical y diamétrica de N. rudis. Hicimos una ordenación directa con la matriz de especies y las variables edáficas y ambientales. El registro de N. rudis en la Sierra de Manantlán representa el primer registro para el occidente de México y el más septentrional del taxon. La población se estructura en cinco categorías diamétricas y genera una curva en forma de “J” invertida. La riqueza de especies en las parcelas donde se encuentra N. rudis, varía de 27 a 39, y los mayores valores de importancia son para Urera verrucosa, N. rudis y Ficus sp. La ordenación directa permite postular a la presencia de árboles caídos, la cobertura, la profundidad del horizonte superficial y el magnesio soluble, como los factores ambientales de mayor influencia en la distribución y abundancia de N. rudis.

Diversidad de especies y su relación con el ambiente en un área semiárida del Centro de México: implicaciones para la conservación / Perennial species diversity and its relation with the environment in a semiarid area of Central México: implications for conservations

Se estudiaron las relaciones vegetación-entorno así como la riqueza, y diversidad A y ß en la región de El Huizache, San Luís Potosí, la cual es una zona prioritaria para la conservación de la biodiversidad en México. La ordenacion de Bray-Curtis reveló que las características del paisaje influyen de manera determinante sobre la organización de las comunidades vegetales y que éstas explican el 80 por ciento de la variación. Destacó la geología, la profundidad del suelo y la inclinación de las laderas como variables importantes, ya que correlacionaron con el eje principal. Estas variables ejercen influencia en la distribución y la abundancia de las especies mediante la existencias de los refugios geológicos, al tiempo que lo hacen de manera indirecta sobre otras variables, lo que aumenta la heterogeneidad de habitats a la escala estudiada. Se reconocieron claramente tres tipos fisonómicos de vegetación, de los cuales, el de mayor riqueza fue el matorral desértico rosetófilo y el de menor riqueza el matorral desértico micrófilo. El análisis de agrupamiento permitió reconocer un grupo de sitios que presentan ecotornos entre los tres distintos tipos de vegetación. La diversidad ß total fue de 5,14ds, lo que implica grandes cambios en la composición en la región de estudio. El valor de diversidad ß mas alto fue en el grupo detectado por la ordenación y la clasificación como ecotono (3,39ds), que significa que existe una gran heterogeneidad composicional entre los sitios que lo forman, lo que es reflejo de la heterogeneidad del paisaje

Effects of harvesting on the structure of a neotropical woody bamboo (Otatea: Guaduinae) populations

Se estudiaron poblaciones natutarles de Otatea acuminata (Munro) C.E Calderón & Soderstr. subsp. aztecorum (Mc Clure Smith) R. Guzmán, Anaya & Santana-Michel en la sierra de Manantlán, Jalisco-Colima, en el occidente de México. Los objetivos fueron comparar la estructura de las poblaciones con diferentes niveles de aprovechamiento, para evaluar los cambios debido al manejo y obtener el mejor factor de predicción en la producción de tallos. Se establecieron 41 sitios de 50m2 y se observaron durante 2 años. No hubo diferencia significativa entre sitios cosechados y o no, pero éstos últimos tuvieron, en promedio, mayores densidades y tallos mas largos. El diámetro y altura de los tallos mostraron diferencias significativas de acuerdo con el tipo de suelo mediante un análisis de varianza no parométrico. Un análisis de regresión lineal de retroceso identificó un modelo de predicción para la producción de tallos jóvenes. Los niveles actuales de explotación por artesanos parecen ser sostenibles