Alternativas agronómicas para la siembra de maíz y otros cultivos ante condiciones de estrés ambiental (sequía, altas temperaturas, baja fertilidad del suelo, alta salinidad)

Las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPR) son microorganismos beneficiosos del suelo que pueden estimular el crecimiento de las plantas y aumentar la tolerancia al estrés biótico y abiótico. Algunos PGPR son capaces de secretar exopolisacáridos (EPS) para protegerse a sí mismos y, en consecuencia, a sus anfitriones vegetales contra las fluctuaciones ambientales y otros estreses abióticos como la sequía, la salinidad o la contaminación por metales pesados. Esta revisión se centra en la mejora de la tolerancia al estrés abiótico de las plantas por EPS bacterianos. Brindamos un resumen completo de los mecanismos a través de EPS para aliviar la tolerancia al estrés abiótico de las plantas, incluida la salinidad, la sequía, la temperatura y la toxicidad de metales pesados. Finalmente, discutimos cómo estos estreses abióticos pueden afectar la producción bacteriana de EPS y su papel durante las interacciones planta-microbio.

Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are beneficial soil microorganisms that can stimulate plant growth and increase tolerance to biotic and abiotic stresses. Some PGPR are capable of secreting exopolysaccharides (EPS) to protect themselves and, consequently, their plant hosts against environmental fluctuations and other abiotic stresses such as drought, salinity, or heavy metal pollution. This review focuses on the enhancement of plant abiotic stress tolerance by bacterial EPS. We provide a comprehensive summary of the mechanisms through EPS to alleviate plant abiotic stress tolerance, including salinity, drought, temperature, and heavy metal toxicity. Finally, we discuss how these abiotic stresses may affect bacterial EPS production and its role during plant-microbe interactions.

El cambio de uso de suelo es el resultado de factores descendentes, como las políticas, el comercio y la migración. El cambio en el uso de la tierra también puede ser el resultado de respuestas comunitarias. En México, las comunidades rurales gobiernan la mayoría de los bosques del país. Este estudio tuvo como objetivo evaluar cómo los factores socioeconómicos y biofísicos afectaron las trayectorias paisajísticas de las comunidades rurales del sur de México. También tuvo como objetivo evaluar el papel de las comunidades en el cambio del paisaje. Se analizó el cambio de uso del suelo de 63 comunidades rurales para los años 1987 y 2017. Se distinguieron cuatro usos del suelo: bosque, matorral, agricultura y suelo desnudo. Se identificaron cinco grupos de comunidades según sus factores socioeconómicos y biofísicos. Dos grupos ubicados en áreas con altas pendientes y elevados valores de índice de marginación mostraron patrones de deforestación. Otros dos grupos, compuesto por más de la mitad de los municipios evaluados, mostró tendencias de reforestación. El último grupo no reveló cambios importantes en el uso del suelo. Se seleccionaron dos municipios con tendencias de reforestación para un análisis en profundidad de cómo las respuestas comunitarias impactaron la gestión y conservación de los recursos naturales. A través de asambleas locales, la población votó por regulaciones que aumentaron la superficie forestal y redujeron el suelo desnudo. No hubo evidencia de que estas regulaciones afectaran las tierras de cultivo. Estos resultados muestran cómo una combinación de factores socioeconómicos y biofísicos puede afectar el cambio del paisaje, pero también muestran el papel a menudo pasado por alto de las comunidades como un importante impulsor del cambio desde abajo. Se seleccionaron dos municipios con tendencias de reforestación para un análisis en profundidad de cómo las respuestas comunitarias impactaron la gestión y conservación de los recursos naturales. A través de asambleas locales, la población votó por regulaciones que aumentaron la superficie forestal y redujeron el suelo desnudo. No hubo evidencia de que estas regulaciones afectaran las tierras de cultivo. Estos resultados muestran cómo una combinación de factores socioeconómicos y biofísicos puede afectar el cambio del paisaje, pero también muestran el papel a menudo pasado por alto de las comunidades como un importante impulsor del cambio desde abajo. Se seleccionaron dos municipios con tendencias de reforestación para un análisis en profundidad de cómo las respuestas comunitarias impactaron la gestión y conservación de los recursos naturales. A través de asambleas locales, la población votó por regulaciones que aumentaron la superficie forestal y redujeron el suelo desnudo. No hubo evidencia de que estas regulaciones afectaran las tierras de cultivo. Estos resultados muestran cómo una combinación de factores socioeconómicos y biofísicos puede afectar el cambio del paisaje, pero también muestran el papel a menudo pasado por alto de las comunidades como un importante impulsor del cambio desde abajo. No hubo evidencia de que estas regulaciones afectaran las tierras de cultivo. Estos resultados muestran cómo una combinación de factores socioeconómicos y biofísicos puede afectar el cambio del paisaje, pero también muestran el papel a menudo pasado por alto de las comunidades como un importante impulsor del cambio desde abajo. No hubo evidencia de que estas regulaciones afectaran las tierras de cultivo. Estos resultados muestran cómo una combinación de factores socioeconómicos y biofísicos puede afectar el cambio del paisaje, pero también muestran el papel a menudo pasado por alto de las comunidades como un importante impulsor del cambio desde abajo.

Land use change results from top-down drivers, such as policies, trade, and migration. Land use change may also result from community-based responses. In Mexico, rural communities govern most of the country's forests. This study aimed to assess how socio-economic and biophysical factors affected the landscape trajectories of rural communities in southern Mexico. It also aimed at evaluating the role of communities in landscape change. Land use change of 63 rural communities was analyzed for the years 1987 and 2017. Four land uses were dis tinguished: forest, shrubland, agriculture, and bare soil. Five groups of communities were identified according to their socio-economic and biophysical factors. Two groups located in areas with high slopes and elevated mar ginalization index values showed deforestation patterns. Two other groups, consisting of more than half of the municipalities assessed, showed reforestation trends. The final group did not reveal major changes in land use. Two municipalities with reforestation trends were selected for an in-depth analysis of how community-based responses impacted natural resource management and conservation. Through local assemblies, the population voted for regulations that increased the forest area and reduced the bare soil. There was no evidence that these regulations affected croplands. These results show how a combination of socio-economic and biophysical factors can affect landscape change, but it also shows the often overlooked role of communities as a relevant bottom-up driver of change.

Este trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de la aplicación de biofertilizantes (hongos micorrízicos y fertilizante orgánico foliar) y un cultivo de cobertura (CC) (frijol nescafé) sobre el rendimiento de maíz bajo condiciones de campo y prácticas de manejo de productores de maíz. El estudio se realizó en la temporada primavera-verano bajo condiciones de temporal en el ejido La Bella Ilusión, municipio Maravilla Tenejapa, Chiapas, México. Se seleccionaron 7 parcelas utilizadas para el cultivo de maíz, de las cuales tres contaban con antecedentes de cultivo de cobertura con frijol nescafé (Mucuna deerengian^ Merr.) y cuatro sin cobertura. En cada una de las parcelas se trazó un área experimental de 1500 m2 y se evaluó: 1) la inoculación con micorriza arbuscular, 2) la aplicación de un fertilizante foliar, 3) la aplicación combinada de micorriza-foliar, y 4) testigo sin inoculación ni aplicación de foliar, bajo un diseño de bloques completamente aleatorizados. El uso previo de CC tuvo un efecto positivo sobre el rendimiento de maíz (4213,7 kg ha-1; p = 0,013), el cual fue significativamente más alto en el tratamiento inoculado con micorriza, difiriendo en más de 1000 kg ha-1 con respecto al testigo en algunos casos. Los niveles de colonización micorrízica fueron altos y no se observó un efecto de la aplicación del fertilizante foliar sobre el rendimiento de maíz. El efecto del antecedente de cultivo de cobertura y la inoculación con micorrizas fue evidente en el rendimiento de maíz.

The objective of this work was to determine the effect of the application of biofertilizers (mycorrhizal fungi and organic foliar fertilizer) and a cover crop (CC) (nescafe beans) on maize yield under field conditions and managementpractices of producers of corn. The study was conducted in the spring-summer season, under seasonal conditions in the Ejido La Bella Ilusión, Municipality of Maravilla Tenejapa, Chiapas, Mexico. Seven plots were selected for the cultivation of corn, of which three had antecedents of cover crop with nescafe beans (Mucuna deerengiana Merr) and four without cover. In each of the plots an experimental area of 1500 m 2 was plotted and evaluated: 1) the inoculation with arbuscular mycorrhiza, 2) the application of a foliar fertilizer, 3) the combined application of mycorrhiza-foliar, and 4) control without inoculation or foliar application, under a completely randomized block design. Previous use of CC had a positive effect on corn yield (4213.7 kg ha -1 ; p = 0.013) which was significantly higher in the treatment inoculated with mycorrhiza, differing by more than 1000 kg har 1 with regarding the witness in some cases. The levels of mycorrhizal colonization were high and no effect of application o;f foliar fertilizer on maize yield was observed. The effect of the background crop history and the inoculation with mycorrhizae was evident in the yield of corn.

Presentamos una evaluación de la extensión, diversidad y contribución nutricional de la milpa a través de un análisis cuantitativo de datos de una encuesta realizada en 989 hogares agrícolas de pequeña escala en el Altiplano Occidental de Guatemala (WHG). La milpa es un sistema agrícola tradicional en el que se intercala maíz con otras especies, como frijol común, habas, calabazas o patatas. Nuestro estudio muestra que más de dos tercios de las 1,205 parcelas registradas estaban bajo el sistema de milpa, con una gran diversidad de combinaciones de cultivos. Como se muestra con las 357 parcelas para las cuales se disponía de rendimientos específicos, los sistemas de milpa presentan una mayor productividad total que el monocultivo de maíz, expresada como rendimiento energético total de los cultivos cosechados en el sistema respectivo, y también fueron mejores para proporcionar las cantidades diarias recomendadas de catorce alimentos esenciales. nutrientes, con base en un indicador de Adecuación Potencial de Nutrientes (ANP). Los cultivos asociados de maíz-frijol-papa, maíz-papa y maíz-frijol-faba tuvieron los PNA más altos, y el monocultivo de maíz, los más bajos. Estos resultados respaldan la implementación de sistemas de milpa adaptados a diferentes agroecologías para mejorar la nutrición en el WHG y una variedad de regiones similares.

We present an assessment of the extent, diversity, and nutritional contribution of the milpa through a quantitative analysis of data from a survey conducted in 989 small scale farm households in the Western Highlands of Guatemala (WHG). The milpa is a traditional agricultural system in which maize is intercropped with other species, such as common beans, faba beans, squashes or potatoes. Our study shows that more than two-thirds of the 1,205 plots recorded were under the milpa system, with a great diversity of crop combinations. As shown with the 357 plots for which specific yields were available, milpa systems present higher total productivity than monocropped maize, expressed as total energy yield of the harvested crops in the respective system, and were also better at providing the recommended daily allowances of fourteen essential nutrients, based on a Potential Nutrient Adequacy (PNA) indicator. Maize-bean-potato, maize-potato, and maize-bean-faba intercrops had the highest PNAs, and monocropped maize, the lowest. These results support the implementation of milpa systems tailored to different agro-ecologies in order to improve nutrition in the WHG and a variety of similar regions.

La sequía es una seria amenaza para la comunidad agrícola, sesgando la productividad de los cultivos en las regiones áridas y semiáridas del mundo. La sequía afecta negativamente la germinación de las semillas, el crecimiento y el desarrollo de las plantas a través de procesos fisiológicos anormales. Las plantas generalmente se aclimatan al estrés por sequía a través de varios mecanismos de tolerancia, pero los cambios en el clima global y los sistemas agrícolas modernos han empeorado aún más la productividad de los cultivos. Para aumentar la producción y la productividad, se siguen varias estrategias, como el mejoramiento de variedades tolerantes y la aplicación exógena de reguladores de crecimiento, osmoprotectores y nutrientes minerales vegetales para mitigar los efectos del estrés por sequía. Sin embargo, la naturaleza compleja del estrés por sequía hace que estas estrategias sean ineficaces para beneficiar a la comunidad agrícola. El priming de semillas es una alternativa, técnica factible y de bajo costo, que puede mejorar la tolerancia al estrés por sequía a través de una germinación mejorada y avanzada de semillas. Las semillas preparadas pueden retener la memoria del estrés anterior y permitir la protección contra el estrés oxidativo a través de la activación más temprana del mecanismo de defensa celular, el tiempo de imbibición reducido, el aumento de los promotores de la germinación y la regulación osmótica. Sin embargo, se necesita una mejor comprensión de los eventos metabólicos durante el tratamiento de primingpara usar esta tecnología de una manera más eficiente. Curiosamente, la revisión destaca las respuestas morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y moleculares del primingde semillas para mejorar la tolerancia a la sequía en las plantas de cultivo

Drought is a serious threat to the farming community, biasing the crop productivity in arid and semi-arid regions of the world. Drought adversely affects seed germination, plant growth, and development via non-normal physiological processes. Plants generally acclimatize to drought stress through various tolerance mechanisms, but the changes in global climate and modern agricultural systems have further worsened the crop productivity. In order to increase the production and productivity, several strategies such as the breeding of tolerant varieties and exogenous application of growth regulators, osmoprotectants, and plant mineral nutrients are followed to mitigate the effects of drought stress. Nevertheless, the complex nature of drought stress makes these strategies ineffective in benefiting the farming community. Seed priming is an alternative, low-cost, and feasible technique, which can improve drought stress tolerance through enhanced and advanced seed germination. Primed seeds can retain the memory of previous stress and enable protection against oxidative stress through earlier activation of the cellular defense mechanism, reduced imbibition time, upsurge of germination promoters, and osmotic regulation. However, a better understanding of the metabolic events during the priming treatment is needed to use this technology in a more efficient way. Interestingly, the review highlights the morphological, physiological, biochemical, and molecular responses of seed priming for enhancing the drought tolerance in crop plants. Furthermore, the challenges and opportunities associated with various priming methods are also addressed side-by-side to enable the use of this simple and cost-efficient technique in a more efficient manner.

Comprender los efectos del cambio climático en el rendimiento del maíz en México es importante tanto desde una perspectiva nacional como internacional. El maíz es el cultivo alimentario básico de México, por lo que la disminución de la producción nacional comprometería fuertemente la seguridad alimentaria del país. A nivel internacional, el maíz es el cultivo de granos más importante en términos de consumo humano y la conservación in situ de su germoplasma debe ser una prioridad global. México alberga la mitad de la diversidad genética conocida para este cultivo en el continente americano, el cual es fundamental para futuros esfuerzos de mejoramiento genético que podrían generar nuevas variedades ambientalmente resilientes. En este estudio, analizamos el vínculo entre el rendimiento del maíz y varias variables climáticas en áreas de cultivo de secano y riego en México para proyectar las variaciones del rendimiento bajo futuros escenarios de cambio climático. Usamos datos a nivel municipal para siete estados que representan ~65% de la producción anual de maíz en México y cubren una cantidad importante de variabilidad climática nacional. Usamos datos públicos publicados por el gobierno mexicano sobre el rendimiento y el clima desde 2003 hasta 2015 y construimos modelos lineales para evaluar el impacto del clima en el rendimiento del maíz. Consideramos que el municipio es un efecto aleatorio y tomamos en cuenta la autocorrelación potencial en la serie temporal de 13 años. También evaluamos cuántos municipios alcanzaron el punto de equilibrio de sus estados para proyectar las áreas geográficas que obtendrán mayores ganancias debido a los mayores rendimientos. Nuestros resultados mostraron que el municipio tuvo un efecto significativo en el rendimiento y, en consecuencia, nuestros resultados no podrían extrapolarse a otras áreas geográficas del país. Encontramos que la temperatura es el factor más influyente en el rendimiento en condiciones de secano, mientras que la precipitación fue el factor más influyente para los cultivos de riego. Al igual que estudios anteriores a escala global, encontramos una mayor estabilidad de rendimiento para los campos de regadío que para los campos de secano al considerar diferentes escenarios de cambio climático. Nuestras proyecciones indican que los rendimientos de los campos de secano se reducirán significativamente en escenarios futuros. Argumentamos que los datos de rendimiento promedio en campos de secano no incluyen datos sobre la diversidad de variedades nativas de maíz o sus respuestas potencialmente diferentes a los cambios en el medio ambiente. Finalmente, en las condiciones actuales, hay muchos más municipios que alcanzan su punto de equilibrio en campos de secano que en campos de regadío, lo que sugiere que los rendimientos más altos no se traducen necesariamente en mayores ganancias para los agricultores porque los costos también pueden aumentar según el tipo de agricultura practicada.

Understanding the effects of climate change on maize yield in Mexico is important from both a national and international perspective. Maize is Mexico's staple food crop, thus, decrements in national production would strongly compromise food security in the country. Internationally, maize is the most important grain crop in terms of human consumption and the conservation in situ of its germplasm should be a global priority. Mexico harbors half of the known genetic diversity for this crop in the American continent, which is instrumental for future genetic improvement efforts that could generate new, environmentally resilient varieties. In this study, we analyze the link between maize yield and several climate variables in rainfed and irrigated crop areas in Mexico to project yield variations under future climate change scenarios. We used municipality-level data for seven states that account for ?65% of the annual maize production in Mexico and cover an important amount of national climatic variability. We used public data published by the Mexican government on yield and climate from 2003 to 2015 and built linear models to assess the impact of climate on maize yield. We considered the municipality to be a random effect and accounted for potential autocorrelation in the 13-year time series. We also evaluated how many municipalities reached their states' breakeven point in order to project the geographic areas that will earn higher profits due to increased yields. Our results showed that the municipality had a significant effect on yield, and consequently, our results could not be extrapolated to other geographic areas in the country. We found temperature to be the most influential factor on yield under rainfed conditions, while precipitation was the most influential factor for irrigated crops. Like earlier studies at a global scale, we found higher yield stability for irrigated fields than for rainfed fields when considering different climate change scenarios. Our projections indicate that yields from rainfed fields will be reduced significantly under future scenarios. We argue that average yield data in rainfed fields does not include data on the diversity of native maize varieties or their potentially different responses to changes in the environment. Finally, under current conditions, there are by far more municipalities reaching their breakeven point in rainfed fields than in irrigated fields, suggesting that higher yields do not necessarily translate into greater profits for farmers because costs can also increase depending on the type of agriculture practiced.

La agricultura enfrenta el complejo desafío de satisfacer la creciente demanda de alimentos, a pesar de los impactos negativos actuales y proyectados del cambio climático en los rendimientos. Se ha sugerido aumentar la diversidad de cultivos a escala nacional como una medida de adaptación para hacer frente mejor a los impactos climáticos negativos, como el aumento de las temperaturas y la sequía, pero hay poca evidencia que respalde esta hipótesis a escala de campo. Mediante el uso de siete experimentos a largo plazo en un amplio gradiente latitudinal en Europa, demostramos que el cultivo de múltiples especies de cultivos en una rotación siempre proporciona mayores rendimientos tanto para los cereales de invierno como para los de primavera (promedio de +860 y +390 kg ha- 1 ).por año, respectivamente) en comparación con un monocultivo continuo. En particular, las ganancias de rendimiento en diversas rotaciones fueron mayores en años con altas temperaturas y escasas precipitaciones, es decir, se espera que las condiciones sean más frecuentes en el futuro, llegando a c. 1000 kg ha -1 por año en comparación con los monocultivos. Los cereales de invierno rindieron más en diversas rotaciones inmediatamente después del inicio del experimento y mantuvieron esta ventaja constante a lo largo del tiempo. Para los cereales de primavera, la ganancia de rendimiento aumentó con el tiempo desde la adopción de la diversificación, llegando a un superávit anual de c. 500 kg·ha −1después de 50 a 60 años sin signos de estancamiento. Las rotaciones diversificadas surgen como una forma prometedora de adaptar los sistemas de cultivo templados y contribuir a la seguridad alimentaria en un clima cambiante. Sin embargo, es necesario implementar políticas novedosas y realizar inversiones para brindar medios y oportunidades para que los agricultores adopten rotaciones de cultivos diversificadas.

Agriculture is facing the complex challenge of satisfying increasing food demands, despite the current and projected negative impacts of climate change on yields. Increasing crop diversity at a national scale has been suggested as an adaptive measure to better cope with negative climate impacts such as increasing temperatures and drought, but there is little evidence to support this hypothesis at the field scale. Using seven long-term experiments across a wide latitudinal gradient in Europe, we showed that growing multiple crop species in a rotation always provided higher yields for both winter and spring cereals (average +860 and +390 kg ha−1 per year, respectively) compared with a continuous monoculture. In particular, yield gains in diverse rotations were higher in years with high temperatures and scant precipitations, i.e. conditions expected to become more frequent in the future, rendering up to c. 1000 kg ha−1 per year compared to monocultures. Winter cereals yielded more in diverse rotations immediately after initiation of the experiment and kept this advantage constant over time. For spring cereals, the yield gain increased over time since diversification adoption, arriving to a yearly surplus of c. 500 kg ha−1 after 50–60 years with still no sign of plateauing. Diversified rotations emerge as a promising way to adapt temperate cropping systems and contribute to food security under a changing climate. However, novel policies need to be implemented and investments made to give means and opportunities for farmers to adopt diversified crop rotations.

El estrés por sequía es una de las principales causas de la reducción del rendimiento del maíz en los trópicos, principalmente en la agricultura que depende de lluvias, por lo que se requiere generar genotipos con tolerancia a sequía. Los objetivos de la investigación fueron cuantificar la respuesta agronómica de un grupo de líneas S2 segregantes de maíz en ambientes de riego y sequía, así como seleccionar líneas con tolerancia al déficit hídrico, con base en dos índices y al promedio de rendimiento de ambos ambientes. Los genotipos de estudio fueron 96 líneas S2 segregantes, dos líneas testigo y dos líneas no seleccionadas para sequía. Las líneas se evaluaron bajo riego y sequía inducida usando un diseño Látice Alfa con cuatro repeticiones, en Ayala, Morelos, México. Se midieron 10 variables morfológicas y se estimaron los índices de susceptibilidad a la sequía (ISS) y el índice de tolerancia (IT). Con base en el rendimiento de grano en riego (3.14 t ha-1), se observó una reducción de 77.7% del rendimiento en sequía (0.7 t ha-1). Los índices ISS e IT identificaron a las líneas LUM69, LUM82 y LUM30 como tolerantes a sequía, solo LUM69 mostró un rendimiento competitivo en ambos ambientes. Los índices de ISS e IT como criterio para identificar genotipos tolerantes, no seleccionaron a las líneas con mejor rendimiento de grano bajo condiciones de riego, por lo que se debe incluir en los criterios de selección al promedio de rendimiento a través de los ambientes de humedad.

Drought stress is one of the main causes of the reduction in maize yield in the tropics, mainly in agriculture that depends on rain, which requires the generation of genotypes with tolerance to drought. The objectives of the research were to quantify the agronomic response of a group of segregating S2 lines of corn in irrigated and drought environments, as well as to select lines with tolerance to water deficit, based on two indices and the average yield of both environments. The study genotypes were 96 segregating S2 lines, two control lines and two lines not selected for drought. The lines were evaluated under irrigation and induced drought using a Latice Alpha design with four replications, in Ayala, Morelos, Mexico. 10 morphological variables were measured and drought susceptibility indices (ISS) and tolerance index (IT) were estimated. Based on the grain yield in irrigation (3.14 t ha-1), a reduction of 77.7% of the yield in drought (0.7 t ha-1) was observed. The ISS and IT indices identified the LUM69, LUM82 and LUM30 lines as drought tolerant, only LUM69 showed a competitive yield in both environments. The ISS and IT index as criteria to identify tolerant genotypes did not select the lines with the best grain yield under irrigation conditions, so the average yield through moisture environments should be included in the selection criteria.

Las accesiones de variedades locales de maíz constituyen un acervo genético invaluable de alelos inexplorados que se pueden aprovechar para mitigar los desafíos de la base genética cada vez más estrecha, las ganancias genéticas disminuidas y la resiliencia reducida al estrés abiótico en las variedades modernas desarrolladas a partir del reciclaje repetido de unas pocas líneas de mejoramiento superiores. El objetivo de este estudio fue identificar variedades locales de maíz extraprecoces que expresen tolerancia a la sequía y/o al estrés por calor y mantengan un alto rendimiento de grano (RG) con otras características agronómicas/morfofisiológicas deseables. Se llevaron a cabo experimentos de campo durante dos años en 66 variedades locales de maíz de maduración extra temprana y seis poblaciones tolerantes a la sequía y/o al calor bajo estrés por sequía (DS), estrés por calor (HS), estrés combinado (DSHS) y sin estrés. (NS) condiciones como control. Se observaron amplias variaciones entre las accesiones para los rasgos medidos bajo cada estrés, lo que demuestra la existencia de una variación natural sustancial para la tolerancia a los estreses abióticos en las accesiones de maíz. El desempeño bajo DS predijo el potencial de rendimiento bajo DSHS, pero la tolerancia a HS fue independiente de la tolerancia a DS y DSHS. Las accesiones mostraron mayor tolerancia a HS (pérdida de rendimiento del 23 %) en relación con DS (pérdida de rendimiento del 49 %) y DSHS (pérdida de rendimiento = 58 %). Las accesiones TZm-1162, TZm-1167, TZm-1472 y TZm-1508 mostraron una adaptación particularmente buena a los tres estreses. Estas accesiones de razas locales deben explorarse más a fondo para identificar los genes que subyacen a su alta tolerancia y podrían explotarse en el mejoramiento de maíz como un recurso para ampliar la base genética y aumentar la resistencia al estrés abiótico de las variedades de maíz de élite.

Maize landrace accessions constitute an invaluable gene pool of unexplored alleles that can be harnessed to mitigate the challenges of the narrowing genetic base, declined genetic gains, and reduced resilience to abiotic stress in modern varieties developed from repeated recycling of few superior breeding lines. The objective of this study was to identify extra-early maize landraces that express tolerance to drought and/or heat stress and maintain high grain yield (GY) with other desirable agronomic/morpho-physiological traits. Field experiments were carried out over two years on 66 extra-early maturing maize landraces and six drought and/or heat-tolerant populations under drought stress (DS), heat stress (HS), combined both stresses (DSHS), and non-stress (NS) conditions as a control. Wide variations were observed across the accessions for measured traits under each stress, demonstrating the existence of substantial natural variation for tolerance to the abiotic stresses in the maize accessions. Performance under DS was predictive of yield potential under DSHS, but tolerance to HS was independent of tolerance to DS and DSHS. The accessions displayed greater tolerance to HS (23% yield loss) relative to DS (49% yield loss) and DSHS (yield loss = 58%). Accessions TZm-1162, TZm-1167, TZm-1472, and TZm-1508 showed particularly good adaptation to the three stresses. These landrace accessions should be further explored to identify the genes underlying their high tolerance and they could be exploited in maize breeding as a resource for broadening the genetic base and increasing the abiotic stress resilience of elite maize varieties.

Para alcanzar una buena posición de las plantas, el ciclo de vida de las plantas se enfrenta a diferentes etapas críticas, como la germinación desigual de las semillas, el crecimiento deficiente y temprano de las plántulas, lo que en última instancia da como resultado un bajo rendimiento del cultivo. Es bien sabido que el cebado de semillas mejora la germinación, reduce el tiempo de emergencia de las plántulas y mejora el rendimiento y las características de las plantas que contribuyen al rendimiento. El cebado de semillas es una técnica fisiológica de hidratación y secado de semillas para mejorar el proceso metabólico antes de la germinación para acelerar la germinación, el crecimiento de las plántulas y el rendimiento del cultivo en condiciones normales, así como en diferentes condiciones de estrés biótico y abiótico. Muchos investigadores han investigado mucho sobre la preparación de semillas en cultivos de campo para mejorar el rendimiento final. Sin embargo, los diferentes métodos de cebado y su aplicación en cultivos de campo están poco descritos. Por lo tanto,

To reach in good plant stand, the life cycle of plants is faced with different critical stages such as uneven seed germination, poor and early seedling growth which ultimately results in low crop yield. It is well known that seed priming enhances germination, reduces seedling emergence time, and improves yield and yield contributing characters of plants. Seed priming is a physiological technique of seed hydration and drying to improve the metabolic process prior to germination to fasten the germination, seedling growth, and crop yield under normal, as well as different biotic and abiotic stress conditions. Many researchers have done a lot of research on seed priming in field crops to enhance the final yield. However, different priming methods and their application in field crops are poorly described. Therefore, this review paper discusses seed priming and its different methods and their application in field crops as well as future perspectives of seed priming.