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

Este estudio comparó la producción agrícola, el rendimiento de los cultivos, el costo de los insumos y los ingresos en sistemas agrícolas orgánicos y convencionales en tres estados de la India: Uttarakhand, Madhya Pradesh y Tamil Nadu. Los resultados mostraron que la agricultura orgánica redujo el costo de los insumos sin afectar el margen neto en los tres estados. Se encontró que la producción total de alimentos era comparable para los dos sistemas en dos de tres estados. Si bien el rendimiento del arroz y el trigo fue generalmente menor en los sistemas orgánicos, el rendimiento de los cultivos alimentarios intercalados fue en general mayor. El número de métodos agroecológicos y el porcentaje de granjas que practicaban diferentes métodos agroecológicos fueron mayores en los sistemas orgánicos que en los sistemas convencionales.

This study compared farm production, crop yield, input cost, and income in organic and conventional farming systems in three states of India: Uttarakhand, Madhya Pradesh, and Tamil Nadu. The results showed that organic farming reduced the input cost without affecting the net margin in all three states. Total food production was found to be comparable for the two systems in two of three states. While yield of rice and wheat generally was lower under the organic systems, yield from intercropping food crops was generally higher. The number of agro-ecological methods and percentage of farms practicing different agro-ecological methods were higher under organic systems than conventional systems. These results suggest that organic farming has the potential to improve food security of small farmers by reducing indebtedness due to the lower cost of production without affecting total farm production and farm income.

Las intervenciones tecnológicas para abordar el problema de la baja productividad de los sistemas agrícolas de pequeños agricultores deben diseñarse para centrarse en explotaciones y sistemas agrícolas socialmente diversos y espacialmente heterogéneos. Este artículo propone una categorización de la diversidad de hogares basada en una tipología funcional de estrategias de medios de vida y analiza la influencia de dicha diversidad en el estado actual de fertilidad del suelo y la variabilidad espacial en una muestra de 250 granjas seleccionadas al azar de seis distritos de Kenia y Uganda. A pesar de la diversidad agroecológica y socioeconómica observada en toda la región (por ejemplo, 4 meses al año −1 de autosuficiencia alimentaria en Vihiga, Kenia, frente a 10 en Tororo, Uganda), también se observaron patrones consistentes de variabilidad. Por ejemplo, todos los hogares con menos de 3 Los meses del año −1 de autosuficiencia alimentaria tuvieron una relación tierra:trabajo (LLR) < 1, y todos aquellos con LLR > 1 produjeron suficientes alimentos para cubrir su dieta durante al menos 5 meses. Hogares con LLR < 1 también fueron aquellos que generaron más del 50% de sus ingresos totales fuera de la finca. La dependencia de los ingresos no agrícolas fue uno de los principales factores asociados con la diversidad de los hogares. Con base en indicadores de dotación de recursos y estrategias de ingresos y utilizando análisis de componentes principales, clasificaciones de agricultores y análisis de conglomerados, los 250 hogares encuestados se agruparon en cinco tipos de fincas: (1) Fincas que dependen principalmente del empleo permanente fuera de la finca (de 10 a 28 % de agricultores entrevistados, según sitio); (2) granjas más grandes y ricas que cultivan cultivos comerciales (8-20%); (3) dotación media de recursos, granjas autosuficientes en alimentos (20-38%); (4) dotación de recursos media a baja que depende en parte de actividades no agrícolas (18-30%); y (5) hogares pobres con miembros de la familia empleados localmente como trabajadores agrícolas por agricultores más ricos (13-25%). Debido al manejo diferencial del suelo durante largos períodos de tiempo y a la amplia diversidad en la dotación de recursos (tierra, ganado, mano de obra) y acceso al dinero en efectivo, los cinco tipos de fincas exhibieron diferentes reservas de carbono y nutrientes en el suelo (por ejemplo, las fincas Tipo 2 tenían C promedio, existencias de N, P y K que eran entre 2 y 3 veces mayores que las de los tipos 4 o 5). En general, la variabilidad espacial del suelo fue mayor en las fincas (y sitios) con suelos más pobres y menor en las fincas con ganado. Los cinco tipos de fincas identificados pueden verse como dominios para apuntar a innovaciones tecnológicas y/o esfuerzos de desarrollo. existencias de P y K que eran entre 2 y 3 veces mayores que las de los tipos 4 o 5). En general, la variabilidad espacial del suelo fue mayor en las fincas (y sitios) con suelos más pobres y menor en las fincas con ganado. Los cinco tipos de fincas identificados pueden verse como dominios para apuntar a innovaciones tecnológicas y/o esfuerzos de desarrollo. existencias de P y K que eran entre 2 y 3 veces mayores que las de los tipos 4 o 5). En general, la variabilidad espacial del suelo fue mayor en las fincas (y sitios) con suelos más pobres y menor en las fincas con ganado. Los cinco tipos de fincas identificados pueden verse como dominios para apuntar a innovaciones tecnológicas y/o esfuerzos de desarrollo.

Technological interventions to address the problem of poor productivity of smallholder agricultural systems must be designed to target socially diverse and spatially heterogeneous farms and farming systems. This paper proposes a categorisation of household diversity based on a functional typology of livelihood strategies, and analyses the influence of such diversity on current soil fertility status and spatial variability on a sample of 250 randomly selected farms from six districts of Kenya and Uganda. In spite of the agro-ecological and socio-economic diversity observed across the region (e.g. 4 months year−1 of food self-sufficiency in Vihiga, Kenya vs. 10 in Tororo, Uganda) consistent patterns of variability were also observed. For example, all the households with less than 3 months year−1 of food self-sufficiency had a land:labour ratio (LLR) < 1, and all those with LLR > 1 produced enough food to cover their diet for at least 5 months. Households with LLR < 1 were also those who generated more than 50% of their total income outside the farm. Dependence on off/non-farm income was one of the main factors associated with household diversity. Based on indicators of resource endowment and income strategies and using principal component analysis, farmers’ rankings and cluster analysis the 250 households surveyed were grouped into five farm types: (1) Farms that rely mainly on permanent off-farm employment (from 10 to 28% of the farmers interviewed, according to site); (2) larger, wealthier farms growing cash crops (8–20%); (3) medium resource endowment, food self-sufficient farms (20–38%); (4) medium to low resource endowment relying partly on non-farm activities (18–30%); and (5) poor households with family members employed locally as agricultural labourers by wealthier farmers (13–25%). Due to differential soil management over long periods of time, and to ample diversity in resource endowments (land, livestock, labour) and access to cash, the five farm types exhibited different soil carbon and nutrient stocks (e.g. Type 2 farms had average C, N, P and K stocks that were 2–3 times larger than for Types 4 or 5). In general, soil spatial variability was larger in farms (and sites) with poorer soils and smaller in farms owning livestock. The five farm types identified may be seen as domains to target technological innovations and/or development efforts.

Las especies de algas marinas a menudo se consideran un recurso biológico infrautilizado, muchas se han utilizado como fuente de alimentos, materias primas industriales y en aplicaciones terapéuticas y botánicas durante siglos. Además, las algas marinas y los productos derivados de ellas se han utilizado ampliamente como enmiendas en los sistemas de producción de cultivos debido a la presencia de una serie de compuestos que estimulan el crecimiento de las plantas. Sin embargo, el potencial bioestimulador de muchos de estos productos no se ha explotado por completo debido a la falta de datos científicos sobre los factores de crecimiento presentes en las algas marinas y su modo de acción para afectar el crecimiento de las plantas. Este artículo proporciona una revisión exhaustiva del efecto de varias especies de algas marinas y productos de algas marinas en el crecimiento y desarrollo de las plantas con énfasis en el uso de este recurso biológico renovable en sistemas agrícolas sostenibles.

Marine algal seaweed species are often regarded as an underutilized bioresource, many have been used as a source of food, industrial raw materials, and in therapeutic and botanical applications for centuries. Moreover, seaweed and seaweed-derived products have been widely used as amendments in crop production systems due to the presence of a number of plant growth-stimulating compounds. However, the biostimulatory potential of many of these products has not been fully exploited due to the lack of scientific data on growth factors present in seaweeds and their mode of action in affecting plant growth. This article provides a comprehensive review of the effect of various seaweed species and seaweed products on plant growth and development with an emphasis on the use of this renewable bioresource in sustainable agricultural systems.

El maíz se originó en México, donde normalmente se cultiva en asociación con otros cultivos del sistema de milpa . Este antiguo modo de producción se practica hoy en formas que varían según el contexto cultural y el agroambiente. Utilizamos un experimento de elección para estimar la valoración de los agricultores de tres componentes de la agrobiodiversidad (riqueza de especies de cultivos, riqueza de variedades de maíz y variedades locales de maíz) en el sistema de milpa , y examinamos su interés en cultivar maíz genéticamente modificado (GM). Aplicamos un modelo de clases latentes a datos recopilados de 382 hogares agrícolas en los estados de Jalisco, Oaxaca y Michoacán para analizar la heterogeneidad de las preferencias de los agricultores. Identificamos las características de los agricultores que tienen más probabilidades de continuar cultivando variedades locales de maíz, así como aquellos que tienen menos probabilidades de aceptar el maíz transgénico. Los hallazgos tienen implicaciones para los debates sobre la introducción de maíz transgénico y el diseño de programas de conservación in situ en estos sitios.

Maize originated in Mexico, where it is typically grown in association with other crops in the milpa system. This ancient mode of production is practiced today in ways that vary by cultural context and agro-environment. We use a choice experiment to estimate farmers' valuation of three components of agrobiodiversity (crop species richness, maize variety richness, and maize landraces) in the milpa system, and examine their interest in cultivating genetically modified (GM) maize. We apply a latent class model to data collected from 382 farm households in the states of Jalisco, Oaxaca, and Michoacán to analyze the heterogeneity of farmer preferences. We identify the characteristics of farmers who are most likely to continue growing maize landraces, as well as those least likely to accept GM maize. Findings have implications for debates concerning the introduction of GM maize and the design of in situ conservation programs in these sites.

Este documento explora cómo los agricultores sudamericanos se adaptan al clima mediante el cambio de cultivos. Desarrollamos un modelo logit multinomial de la selección de cultivos de los agricultores. Al estimar el modelo entre 949 agricultores en siete países, encontramos que tanto la temperatura como la precipitación afectan los cultivos que eligen los agricultores sudamericanos. Los agricultores eligen frutas y verduras en lugares más cálidos y trigo y papas en lugares más frescos. Es más probable que las fincas en lugares más húmedos cultiven arroz, frutas, papas y calabazas, y en lugares más secos, maíz y trigo. El calentamiento global hará que los agricultores sudamericanos cambien el maíz, el trigo y las papas por calabazas, frutas y verduras. Las predicciones del impacto del cambio climático en los ingresos netos deben reflejar no solo los cambios en los rendimientos por cultivo, sino también el cambio de cultivos.

This paper explores how South American farmers adapt to climate by changing crops. We develop a multinomial logit model of farmer's choice of crops. Estimating the model across 949 farmers in seven countries, we find that both temperature and precipitation affect the crops that South American farmers choose. Farmers choose fruits and vegetables in warmer locations and wheat and potatoes in cooler locations. Farms in wetter locations are more likely to grow rice, fruits, potatoes, and squash and in dryer locations maize and wheat. Global warming will cause South American farmers to switch away from maize, wheat, and potatoes towards squash, fruits and vegetables. Predictions of the impact of climate change on net revenue must reflect not only changes in yields per crop but also crop switching.

Comprender el papel de la diversidad en el funcionamiento de los ecosistemas tiene implicaciones importantes para la agricultura. Investigaciones agrícolas anteriores han demostrado que la rotación de cultivos y el uso de cultivos de cobertura pueden conducir a aumentos en el rendimiento en relación con el monocultivo; sin embargo, se han realizado pocos estudios dentro del contexto más amplio de la teoría de la diversidad y la función del ecosistema y en ausencia de insumos químicos. Realizamos un experimento de campo en el sudoeste de Michigan, EE. UU., en el que manipulamos la cantidad de especies cultivadas en rotación y como cultivos de cobertura de invierno durante un período de 3 años para probar si la variación de la cantidad de especies en una rotación afectaba el rendimiento del grano, una métrica crítica de la función del ecosistema en cultivos en hileras. El diseño experimental fue único en el sentido de que no se utilizaron fertilizantes ni pesticidas, y la única variable de gestión manipulada fue el número de especies en la rotación, proporcionando así una fuerte comparación con los experimentos de diversidad de pastizales y función del ecosistema. Los tratamientos incluyeron monocultivos continuos de tres cultivos en hileras, maíz Zea mays L., soja Glycine max (L.) Merr. y trigo de invierno Triticum aestivum L., y rotaciones anuales de 2 y 3 años con y sin cultivos de cobertura (cero, una o dos especies de leguminosas/cereales pequeños), que abarcan un rango de diversidad de cultivos de una a seis especies. Los rendimientos de los cultivos y la biomasa de malezas se midieron anualmente durante 3 años y el nitrógeno del suelo disponible para las plantas se midió durante el transcurso de la temporada de crecimiento en el último año del estudio. En los 3 años, el rendimiento de grano de maíz aumentó linealmente en respuesta al número de cultivos en la rotación. Los rendimientos de maíz en el tratamiento de mayor diversidad (tres cultivos, más tres cultivos de cobertura) fueron un 100 % más altos que en el monocultivo continuo y no fueron significativamente diferentes del promedio del condado para cada uno de los 3 años a pesar de la ausencia de insumos químicos. Los rendimientos de maíz en los tratamientos de diversidad estuvieron fuertemente correlacionados con la disponibilidad de nitrógeno inorgánico en el suelo, lo que probablemente estuvo influenciado por el número de diferentes especies de leguminosas (cultivos y cultivos de cobertura) presentes en la rotación. En la soja y el trigo de invierno, las diferencias de rendimiento entre los tratamientos de diversidad de cultivos también fueron significativas, pero de menor magnitud (32 y 53 %, respectivamente), y mostraron poca relación directa con el número de especies cultivadas en una rotación. Los resultados demuestran que la investigación agrícola motivada por la teoría ecológica puede proporcionar información importante sobre el funcionamiento de los agroecosistemas y mejorar nuestra comprensión de los vínculos entre la diversidad y la función del ecosistema. Es importante destacar que estos resultados sugieren que la reducción de los insumos químicos no necesariamente resulta en una penalización del rendimiento y brinda apoyo para la incorporación de la diversidad de cultivos o especies al determinar cómo se pueden incluir los servicios ecosistémicos en alimentos, fibras,

Understanding the role of diversity in the functioning of ecosystems has important implications for agriculture. Previous agricultural research has shown that crop rotation and the use of cover crops can lead to increases in yield relative to monoculture; however, few studies have been performed within the broader context of diversity–ecosystem function theory and in the absence of chemical inputs. We performed a field experiment in SW Michigan, USA, in which we manipulated the number of crop species grown in rotation and as winter cover crops over a 3-year period to test if varying the number of species in a rotation affected grain yield, a critical metric of ecosystem function in row-crops. The experimental design was unique in that no fertilizer or pesticides were used, and the only management variable manipulated was number of species in the rotation, thus providing a strong comparison to grassland diversity–ecosystem function experiments. Treatments included continuous monocultures of three row-crops, corn Zea mays L., soybean Glycine max (L.) Merr., and winter wheat Triticum aestivum L., and 2- and 3-year annual rotations with and without cover crops (zero, one, or two legume/small grain species), encompassing a range of crop diversity from one to six species. Crop yields and weed biomass were measured annually for 3 years and plant available soil nitrogen was measured over the course of the growing season in the final year of the study. In all 3 years, corn grain yield increased linearly in response to the number of crops in the rotation. Corn yields in the highest diversity treatment (three crops, plus three cover crops) were over 100% higher than in continuous monoculture and were not significantly different from the county average for each of the 3 years despite the absence of chemical inputs. Corn yields in the diversity treatments were strongly correlated with the availability of inorganic soil nitrogen, which was likely influenced by the number of different legume species (crops and cover crops) present in the rotation. In soybean and winter wheat, yield differences among crop diversity treatments were also significant, but of lower magnitude (32 and 53%, respectively), and showed little direct relationship to the number of crop species grown in a rotation. Results demonstrate that agricultural research motivated by ecological theory can provide important insights into the functioning of agroecosystems and enhance our understating of the linkages between diversity and ecosystem function. Importantly, these results suggest that reduced chemical inputs do not necessarily result in yield penalties and provide support for incorporation of crop or species diversity when determining how ecosystem services can be included in food, fiber, and biofuel production

El H-562 se obtuvo al combinar cinco probadores de Cruza Simple (CS) con 40 líneas sobresalientes de varios programas de mejoramiento genético del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) y del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) ; tiene la arquitectura de planta de los híbridos modernos y compite ventajosamente con los híbridos de las compañías privadas, sobre todo en ambientes con presencia de enfermedades. Otras características de este híbrido es que cumple con los parámetros de calidad de grano que exige la industria de la harina nixtamalizada, ya que el color de grano es blanco y endospermo duro.

H-562 was obtained by combining five Single Cross (SC) testers with 40 leading lines from various breeding programs of the National Institute for Forest, Agricultural and Livestock Research (INIFAP) and the International Center for the Improvement of Maize and Wheat ( CIMMYT); It has the plant architecture of modern hybrids and competes advantageously with hybrids from private companies, especially in environments with the presence of diseases. Other characteristics of this hybrid is that it meets the grain quality parameters required by the nixtamalized flour industry, since the grain color is white and the endosperm is hard.

El H-440 es un híbrido trilineal en donde interviene como progenitor la hembra de las líneas LRB-16 x LRB-18 y como macho la línea LRB-137. Las líneas que forman la hembra fueron desarrolladas en el programa de maíz del Centro Internacional para el Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) en la estación Experimental de Poza Rica, Veracruz y la línea macho en el INIFAP, Campo Experimental Río Bravo, Tamaulipas, México. Las tres líneas se seleccionaron mediante el método de pedigrí (Fehr, 1987) por precocidad y tolerancia a sequía, temperaturas altas, acame, carbón común (Ustilago maydis D. C. Corda) y a pudriciones de mazorca ocasionadas por Fusarium moniloforme J. Sheld y F. graminearum Schwabe.

The H-440 is a trilineal hybrid in which the female of the LRB-16 x LRB-18 lines intervenes as parent and the LRB-137 line as male. The lines that make up the female were developed in the maize program of the International Center for the Improvement of Maize and Wheat (CIMMYT) at the Poza Rica Experimental Station, Veracruz, and the male line at INIFAP, Campo Experimental Río Bravo, Tamaulipas, Mexico. The three lines were selected by the pedigree method (Fehr, 1987) for earliness and tolerance to drought, high temperatures, lodging, common smut (Ustilago maydis D. C. Corda) and ear rots caused by Fusarium moniloforme J. Sheld and F. graminearum. Schwabe.

Cuando la agricultura intensiva en laderas no se realiza de manera adecuada, generalmente propicia el deterioro de la fertilidad delsuelo y la pérdida por erosión, y hace necesario buscar alternativas de producción que minimicen estos riesgos y permitan recuperar la fertilidad de los suelos. Esta investigación se desarrolló en condiciones de temporal durante los años de 1999 y 2000, en un suelo de lomerío con 35% de pendiente cultivado con maíz de temporal. Los tratamientos fueron: siembra tradicional con quema de residuos, siembra intercalada de canavalia (Canavalia ensiformis L.) sin quema de residuos y siembra intercalada de mucuna (Mucuna pruriens L.) sin quema de residuos. Para evaluar el efecto de los tratamientos se realizaron análisis de suelos, se muestreó el rendimiento y se establecieron tres lotes de escurrimiento. El análisis de suelo indica que la quema de residuos de cosecha redujo la fertilidad y el pH del suelo, la materia orgánica disminuyó 25%, el nitrógeno total bajó 16%, elfósforo se redujo 80%, el potasio perdió 25% y el pH se hizo más ácido. La mayor producción de grano, por superficie y por planta, y la menor cantidad de grano podrido correspondieron a la siembra con mucuna sin quema de residuos que, con 1076 kg ha-1 , superó en casi el doble al testigo. El uso de mucuna también produjo mejores resultados en la conservación delsuelo y agua, pues en la siembra tradicionalse perdió casi tres veces más agua por escurrimiento superficial que en el tratamiento con mucuna. La lluvia escurrida también arrastró 11 veces más suelo en canavalia y 17 veces más en la siembra tradicional con respecto al sedimento arrastrado en el tratamiento con mucuna. En cuanto a erosión total, la siembra tradicional tuvo una pérdida de 3.2 Mg ha-1 , cantidad 33 veces mayor que en mucuna.

Intensive use of hillside soils can cause soil loss and soil fertility, making it necessary to consider alternative practices to reduce these effects. This study was conducted under rainfed conditions during 1999 and 2000 in a soil with 35% slope planted with maize. The study compared the effect of either intercropping mucuna (Mucuna pruriens L.) or intercropping canavalia (Canavalia ensiformis L.) with maize, against traditional peasant management that consists of planting only maize after burning crop residues. In contrast, both mucuna and canavalia treatments were planted on crop residues. In order to evaluate the effects of the treatments, soil samples were analyzed, yields were estimated, and runoff plots were established. The results indicated that when crop residues were burned, soil fertility and pH decreased. Organic matter content, total nitrogen, phosphorus, and potassium were 25, 16, 80, and 25% less, respectively, than treatments without burning. The mucuna treatment yielded almost twice (1076 kg ha-1) the reference treatment and also retained considerably more water and, consequently, soil than the reference treatment where three times more water was lost. Runoff transported 11 and 17 times more sediments in the reference and the canavalia treatments, respectively, than in the mucuna treatment. Total soil loss in the reference treatment was 3.2 Mg ha-1, which was 33 times the soil loss in the mucuna treatment.

Se comparó la tolerancia a la sequía con base en los potenciales hídricos, acumulación de prolina y biomasa, en las variedades de maíz Zacatecas 58 original (Zo), Cafime original (Co) y sus respectivas variedades mejoradas para resistencia a la sequía, Zacatecas 58 Selección Masal 19 (Z19) y Cafime Selección Masal 16 (C16) en condiciones de sequía y riego en invernadero. En la quinta hoja de las cuatro variedades los potenciales hídricos (Ψw) y osmótico (Ψπ) disminuyeron conforme se prolongó la sequía; las variedades mejoradas presentaron menores Ψw y Ψπ con respecto a las originales. La acumulación de prolina aumentó conforme se prolongó el periodo de sequía en las cuatro variedades, en diferente proporción. Las variedades mejoradas presentaron mayor acumulación de prolina que las originales, con excepción de la Z19, que a los 38 días de sequía mostró menor acumulación que Zo y mayor acumulación de biomasa. Los resultados permiten establecer que las variedades mejoradas por selección masal en condiciones de humedad restringida en el suelo, han desarrollado un mecanismo de resistencia a sequía semejante al propuesto inicialmente por otros autores, al cual han llamado latencia o resurrección, que les permite sobrevivir en condiciones extremas de sequía, recuperarse completamente y reiniciar su metabolismo normal y crecimiento una vez que hay humedad, donde la prolina juega un papel preponderante.

Drought tolerance was evaluated in relation to proline accumulation, hydric relations and biomass of the original varieties Zacatecas 58 (Zo) and Cafime (Co), as well as of their drought resistant improved versions, Zacatecas 58 SM19 (Z19) and Cafime SM16 (C16), under drought and irrigation conditions in a greenhouse. On the fifth leaf of all four varieties the water potential (Ψw) and osmotic potential (Ψπ) diminished as the drought lengthened; the improved varieties showed lower Ψw and Ψπ than the original ones. Proline accumulation increased in different proportions in the four varieties as the drought period lengthened. The improved varieties showed more proline accumulation than the originals, except for Z19 at 38 days of drought, when they showed less proline accumulation and more biomass yield than Zo. The results indicate that the improved varieties through mass selection under soil water restriction have developed a drought resistant mechanism, similar to the one previously proposed, known as latency or resurrection, which helps plants survival in extreme drought conditions, reviving entirely and recuperating their normal metabolism and growth after watering. Proline might be playing an important role in this mechanism.