Agrociencia Uruguay

Wake up while there is still time: The Case of the Pampa

Economic and environmental impacts of stacked transgenic events on soybean and corn

Abstract: Between 1996 and 2020, the Uruguayan government authorized twenty-eight genetically modified varieties of corn and soybean. This study investigates if the transgenic seed with stacked events with more than one agronomic charac-teristic in soybean and corn (HT and Bt), compared to those of one event (HT or Bt), shows productive, economic and environmental advantages in the period between 2010 and 2020 in Uruguay. To achieve the proposed objectives, a partial budgeting method was developed for the economic analysis. In addition, the mean difference for soybean yields was estimated with the “Bootstrap” and “Anova” techniques. The consumption of herbicides and insecticides in trans-genic soybean and maize crops was estimated, comparing it with national imports. Toxicity indices for mammals, bees and chemical persistence in soil were constructed with the evolution of the main herbicides and insecticides according to toxicological category applied to soybean and corn crops. Finally, the number of insecticide applications entrances to field was also weighted and then validated through the Poisson technique. Results showed economic advantages, mainly for corn crops with three stacked events. While the soybean varieties with stacked events did not have differ-ences in yield, a decrease in the entries to field due to insecticide applications was observed, which does not compen-sate for the higher cost of the seed. The results obtained showed a general improvement in the evolution of less toxic insecticides for mammals and bees, but with an increase in applications with non-glyphosate herbicides.

Resumen: El gobierno uruguayo, entre 1996 y 2020, autorizó 28 organismos genéticamente modificados (OGM) para maíz y soja. Este trabajo investiga si la semilla transgénica con eventos apilados con más de una característica agronómica en soja y maíz (HT y Bt), respecto a los de un evento (HT o Bt), evidencia ventajas productivas, económicas y ambientales en el período entre 2010 y 2020 en Uruguay. Para cumplir con los objetivos propuestos, se utilizó para el análisis económico el método de presupuestación parcial. Además, se estimó la diferencia de medias para los rendimientos de soja con la técnica Bootstrap y Anova. Los consumos de herbicidas e insecticidas en cultivos transgénicos fueron estimados comparándolos con las importaciones nacionales. Se construyeron índices de toxicidad para mamíferos y abejas y persistencia química en suelo con la evolución de los principales herbicidas e insecticidas de uso en chacras. Finalmente, se ponderó también la cantidad de ingresos a chacras por aplicaciones de insecticida, lo que fue validado mediante la técnica de Poisson. Los resultados evidenciaron ventajas económicas, principalmente para los cultivares de maíz con tres eventos apilados. Las variedades de soja con eventos apilados no tuvieron diferencias en rendimiento, pero se pudo constatar una disminución en el ingreso a chacras por aplicaciones de insecticidas, lo que no compensa el mayor costo de la semilla. Se constató una mejora general con el uso de insecticidas de menor toxicidad para mamíferos y abejas, pero con un aumento en las aplicaciones con herbicidas no glifosato.

Resumo: Entre 1996 e 2020 o governo uruguaio autorizou vinte e oito eventos transgênicos para milho e soja. Este trabalho investiga no período entre 2010 e 2020 no Uruguai, se a semente transgênica com eventos empilhados com mais de uma característica agronômica em soja e milho (HT e Bt), em relação aos de um evento (HT ou Bt), apresentam vantagens produtivas, econômicas e ambientais. Para atender aos objetivos propostos, foi utilizado o método de orçamentação parcial para a análise econômica. Além disso, a diferenças médias nas produtividades da soja orami estimadas utilizando as técnicas “Bootstrap" e “Anova”. Estimou-se o consumo de herbicidas e inseticidas ao nível dos cultivos transgênicos, comparando-os com as importações nacionais. Foram construídos índices de toxicidade para mamíferos, abelhas e persistência química no solo com a evolução dos principais herbicidas e inseticidas importados. Finalmente, também foi ponderado o número de entradas em campo devido à aplicação de inseticida, validado pela técnica de Poisson. Os resultados mostraram vantagens econômicas, principalmente para cultivares de milho com três eventos empilhados. Enquanto as variedades de soja com eventos empilhados não tiveram diferenças no rendimento, mas foi possível verificar uma diminuição na pulverização da cultura devido às aplicações de inseticidas, o que não compensa o maior custo da semente transgênica. Houve uma melhora geral na importação e uso de inseticidas com menor toxicidade para mamíferos e abelhas, mas com aumento de aplicações com herbicidas não-glifosato.

Survey of pesticide and pesticide metabolite residues in strawberries marketed in Uruguay

Abstract: Strawberries are consumed worldwide mostly as fresh fruits. During strawberry cultivation, a wide scope of pesticides, primarily fungicides, is used to prevent pest attacks. Aiming to check the safety of strawberries in Uruguay, a first monitoring program (2019-2023) of pesticide and pesticide metabolite residues was conducted. A validated QuEChERS CEN 15662 allowed the LC-MS/MS determination of 41 compounds and the screening of 13 of the most relevant pesticide metabolites. Fifty-eight commercial samples were analyzed; on average four compounds per sample were quantified. The range of concentration was 0.005 to 5 mg kg-1. Seven compounds: carbendazim, chlorpyrifos, cyproconazole, iprodione, prochloraz, pyriproxyfen and propamocarb, consistently exceeded their Maximum Residue Levels according to the European Union. The presence of chlorpyrifos, cyproconazole, prochloraz and pyriproxyfen indicates improper use. Fungicides were the most frequently detected pesticides. The main cyprodinil metabolite, CGA304075, was detected in 61% of cyprodinil-positive samples, without any violation. This study highlights the need for ongoing monitoring and rigorous regulatory controls to ensure the safety of strawberry consumption in Uruguay.

Resumen: La frutilla es una fruta fresca que se consume mundialmente. Durante su cultivo, se puede utilizar un amplio espectro de pesticidas para prevenir el ataque de plagas. Con el objetivo de verificar la inocuidad de las frutas cosechadas en Uruguay, se realizó el primer programa de monitoreo (2019-2023) de residuos de pesticidas y sus metabolitos. Se utilizó QuEChERS CEN 15662 y LC-MS/MS como metodología validada para la determinación de 41 pesticidas y 13 de sus metabolitos más relevantes. Se analizaron 58 muestras comerciales; en promedio, cuatro compuestos por muestra fueron cuantificados. El rango de concentración fue 0.005-5 mg kg-1. Siete compuestos, carbendazim, clorpirifos, ciproconazol, iprodiona, procloraz, piriproxifen y propamocarb, excedieron sus límites máximos de residuos según la Unión Europea. La presencia de clorpirifos, ciproconazol, procloraz y piriproxifen denota desvío de uso. Los fungicidas fueron los compuestos positivos mayormente detectados. El principal metabolito del ciprodinil, CGA304075, fue detectado en 61% de las muestras con ciprodinil positivo, sin ninguna violación. Este estudio destaca la necesidad de monitoreos continuos en tiempo y rigurosos controles regulatorios para asegurar la seguridad en el consumo de frutilla en Uruguay.

Resumo: Os morangos são consumidos em todo o mundo principalmente como frutas frescas. Durante o cultivo de morangos, uma ampla gama de pesticidas é usada para evitar o ataque de fungos. Com o objetivo de verificar a segurança dos morangos no Uruguai, foi realizado um primeiro programa de monitoramento (2019-2023) de resíduos de pesticidas e metabólitos de pesticidas. Um QuEChERS CEN 15662 validado permitiu a determinação por LC-MS/MS de 41 compostos e a triagem de 13 dos metabólitos mais relevantes. Cinquenta e oito amostras comerciais foram analisadas; em média, quatro compostos por amostra foram quantificados. A faixa de concentração foi de 0,005 a 5 mg kg-1. Sete compostos, carbendazim, clorpirifós, ciproconazol, iprodiona, procloraz, piriproxifeno e propamocarbe, excederam consistentemente seus límites máximos de resíduos de acordo com os limites da União Europeia. A presença de clorpirifós, ciproconazol, procloraz e piriproxifeno denotam desvio de uso. Os positivos mais frequentes detectados foram os fungicidas. O principal metabólito do ciprodinil, CGA304075, foi detectado em 61% das amostras positivas para ciprodinil, sem exceder os limites. Esse estudo destaca a necessidade de monitoramento contínuo e controles regulatórios rigorosos para garantir a segurança do consumo de morango no Uruguai.

Temperament of New Zealand and North American Holstein cows maintained in two different feeding strategies

Abstract: Genetics is a factor that influences the dairy cows’ temperament. The objective of the present study was to compare the responses to different temperament tests of New Zealand (NZ) and North American (NA) Holstein cows maintained in two different feeding strategies. A total of 120 cows from the Experimental dairy farm of the National Agricultural and Livestock Research Institute (in Spanish, INIA, Uruguay) were grouped into two Holstein strains: NZ or NA, and two feeding strategies: Grass Maximum or Grass Fixed. Milking reactivity (MR), Flight speed and Distance (FD) were assessed in two periods (107.5 ± 30.3 and 173.8 ± 32.1 days in milk). The averages of these repetitions were used in general linear models with Holstein strains (NZ vs. NA), parity (primiparous vs. multiparous), feeding system (Grass Maximum vs. Grass Fixed), and all two-factor interactions as fixed effects. For MR, there was an interaction between strains and parity. The difference between NZ and NA was observed only for multiparous cows, with higher MR in NZ (2.93 ± 1.18) than in NA (2.00 ± 0.90) (P=0.0004). The NZ cows had longer FD (4.2 ± 1.3 m) than NA cows (3.7 ± 1.1 m) (P=0.03). Feeding system did not affect the cow’s reactivity. In conclusion, dairy Holstein cows’ genetic strain was a factor related to MR and FD tests. In the milking parlor, multiparous NZ cows were more reactive than NA, which did not happen for the primiparous ones. The NZ cows were more reactive to humans than NA in the paddock, exhibiting longer flight distances.

Resumen: La genética es un factor que influye en el temperamento animal. El objetivo de este trabajo fue comparar la respuesta a tres pruebas de temperamento de vacas Holando neozelandesas (NZ) y norteamericanas (NA) bajo dos estrategias de alimentación. Ciento veinte vacas de la Unidad Experimental del Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA, Uruguay) fueron agrupadas en una combinación de dos orígenes genéticos: NZ o NA, con dos estrategias de alimentación: Máximo pasto o Pasto fijo. La reactividad al ordeñe (RO), la velocidad de fuga y la distancia de fuga (DF) fueron evaluadas en dos períodos (107,5 ± 30,3 y 173,8 ± 32,1 días en leche), y el promedio de esas dos mediciones por animal fue utilizado en modelos lineales generales con la genética (NZ vs NA), la paridad (primíparas vs multíparas), la estrategia de alimentación (Máximo pasto vs. Pasto fijo) y sus interacciones como efectos fijos. Hubo una interacción entre origen genético y paridad para la RO. Las diferencias entre vacas NZ y NA fueron solo observadas en multíparas, presentando mayores valores las vacas NZ (2,93 ± 1,18) que las NA (2,00 ± 0,90) (P=0.0004). Las vacas NZ presentaron mayor DF (4,2 ± 1,3 m) que vacas NA (3,7 ± 1,1 m) (P=0,03). La estrategia de alimentación no afectó la respuesta a ninguna prueba. En conclusión, el origen genético de vacas lecheras Holstein influenció la reactividad a las pruebas de temperamento RO y DF. Las vacas NZ fueron más reactivas al humano y al ordeñe que las vacas NA, pero las diferencias en RO fueron solo observadas en vacas multíparas.

Resumo: A genética é um fator que influencia o temperamento dos animais. O objetivo deste trabalho foi comparar vacas holandesas de linhagens neozelandesas (NZ) e norte-americanas (NA) quanto à reatividade avaliada por meio de três testes de temperamento. Foram avaliadas 120 vacas da Unidade Experimental do Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA, Uruguai) de 4 grupos genéticos: NZ ou NA, mantidas sob duas estratégias alimentares: pastejo máximo ou pastejo fixo. A reatividade na ordenha (RO), a velocidade de fuga e a distância de fuga (DF) foram avaliadas em dois períodos (107,5 ± 30,3 e 173,8 ± 32,1 dias de lactação). A média das repetições por animal foi utilizada como variável dependente em modelos lineares gerais que incluíram a genética (NZ ou NA), ordem do parto (primíparas ou multíparas), estratégia alimentar (pastejo máximo ou pastejo fixo), e suas interações como efeitos fixos. Houve interação entre grupo genético e ordem do parto para RO. As diferenças entre vacas NZ e NA foram observadas apenas em multíparas, sendo que vacas NZ apresentaram valores maiores (2,93 ± 1,18) que as vacas NA (2,00 ± 0,90) (P=0,0004). As vacas NZ tiveram maior DF (4,2 ± 1,3 m) que as vacas NA (3,7 ± 1,1 m, P=0,03). A estratégia alimentar não teve efeito nas respostas dos testes. Conclui-se que a origem genética influenciou a reatividade nos testes de temperamento de RO e DF. As vacas NZ foram mais reativas ao homem e à ordenha do que as vacas NA, porém as diferenças na reatividade à ordenha foram observadas apenas em vacas multíparas.

Teramnus Labialis (L.f.) Spreng seeds priming with an organic agent: Effects on germination and initial seedling growth

Abstract: Teramnus labialis (L.f.) Spreng is a forage legume that is used for animal feed and as a cover crop in various fruit species. However, the seeds have a low germination percentage and after the emergence of the seedling establishment is difficult due to their slow growth. Seed priming treatments are an alternative to improve germination and vigor of seedlings during the initial growth phase. The objective of the present investigation was to determine the effectiveness of the use of IHPLUSTM for priming of T. labialis seeds. The seeds were primed with IHPLUSTM at a concentration of 5% for 3 h and its effect was evaluated during germination and on the seedlings after 14 days of cultivation under semi-controlled conditions. Priming with IHPLUSTM increased the germination percentage (from 72% to 94%) and reinvigorated the seeds. The concentration and mobilization of amino acids during germination increased after seed priming. Additionally, after 14 days of growth, the seedlings obtained from the conditioned seeds increase the fresh (from 14.43 mg to 18.69 mg) and dry mass (from 4.93 mg to 6.33 mg), the length and thickness of the stem, the number of leaves, as well as the length of the root. Therefore, the priming of T. labialis seeds with IHPLUSTM is effective in increasing germination and improving seedling vigor during the initial phase of growth.

Resumen: Teramnus labialis (L.f.) Spreng es una leguminosa forrajera que se utiliza para alimento animal y como cultivo de cobertura en varios frutales. Sin embargo, las semillas poseen bajo porcentaje de germinación y después de la emergencia de la plántula el establecimiento se dificulta debido a su lento crecimiento. Los tratamientos acondicionadores de semillas constituyen una alternativa para mejorar la germinación y el vigor de las plántulas durante la fase inicial de su crecimiento. El objetivo de la presente investigación fue determinar la efectividad del uso de IHPLUS® para el acondicionamiento de semillas de T. labialis. Se acondicionaron las semillas con IHPLUS® a una concentración del 5 % durante 3 h y se evaluó su efecto durante la germinación y en las plántulas a los 14 días de cultivo en condiciones semicontroladas. El acondicionamiento con IHPLUS® incrementó el porcentaje de germinación (de 72 % a 94 %) y revigorizó las semillas. La concentración y la movilización de los aminoácidos durante la germinación se incrementaron después del acondicionamiento de las semillas. Adicionalmente, a los 14 días de cultivo, las plántulas obtenidas de las semillas acondicionadas incrementan la masa fresca (de 14,43 mg a 18,69 mg) y seca (de 4,93 mg a 6,33 mg), el largo y el grosor del tallo, el número de hojas, así como el largo de la raíz. Por lo tanto, el acondicionamiento con IHPLUS® de las semillas de T. labialis es efectivo para incrementar la germinación y mejorar el vigor de las plántulas durante la fase inicial de su crecimiento.

Resumo: Teramnus labialis (L.f.) Spreng é uma leguminosa forrageira utilizada na alimentação animal e como cultura de cobertura em diversas árvores de fruto. No entanto, as sementes apresentam uma baixa percentagem de germinação e após a emergência da plântula o estabelecimento é difícil devido ao seu crescimento lento. Os tratamentos de condicionamento das sementes são uma alternativa para melhorar a germinação e o vigor das plântulas na fase inicial do seu crescimento. O objetivo da presente investigação foi determinar a eficácia da utilização do IHPLUS® para o condicionamento de sementes de T. labialis. As sementes foram acondicionadas com IHPLUS® a uma concentração de 5% durante 3 h e o seu efeito foi avaliado durante a germinação e nas plântulas após 14 dias de cultivo sob condições semi-controladas. O condicionamento com IHPLUS® aumentou a percentagem de germinação (de 72% a 94%) e revigorou as sementes. A concentração e mobilização de aminoácidos durante a germinação aumentaram após o condicionamento das sementes. Adicionalmente, após 14 dias de cultivo, as plântulas obtidas a partir das sementes condicionadas aumentam a massa fresca (de 14,43 mg a 18,69 mg) e seca (de 4,93 mg a 6,33 mg), o comprimento e espessura do caule, o número de folhas, bem como o comprimento da raiz. Portanto, o condicionamento IHPLUS® das sementes de T. labialis é eficaz para aumentar a germinação e melhorar o vigor das plântulas durante a fase inicial do seu crescimento.

Agent-based modelling applied to nitrogen and phosphorus assessment in agroecosystems: A case study of a Uruguayan dairy farm

Abstract: In Uruguay, dairy production is essential for the country and is under scrutiny due to the environmental impacts it can cause. Impacts are primarily the result of inefficient management practices which lead to an excessive use of nutrients -mainly nitrogen (N) and phosphorus (P)- and their surplus flow into the environment, affecting soil, groundwater, and rivers. In this context, this paper explains research that has generated new knowledge for Uruguay's dairy sector to achieve more sustainable production by understanding which farm management practices maximize nutrient efficiency while reducing environmental damage. The research used a multi-methodology approach for the case study of a typical Uruguayan dairy farm by applying the Nutrient Budget Method and developing an Agent-Based Model (ABM) called Nitrogen Phosphorus Management (NPM). Nutrient budgeting is a valuable and straightforward method for analyzing farm data and evaluating all the nutrient inputs and outputs. However, it has some visual and research limitations that can be complemented with suitable agent-based modeling. The ABM modeling approach enables the analysis of the model’s agents in space and time, capturing the agroecosystem’s heterogeneity. Through their combined application, the research results demonstrate that, along with the use of correct management practices, it is possible to improve nutrient efficiency, and, in this way, dairy production systems can be less dependent on external nutrient inputs. The main findings indicate that nitrogen biological fixation, pastoral diets, cow stocking rates, and phosphorus accumulation in soils are key management variables that affect nutrient efficiency and environmental impacts.

Resumen: La producción lechera en Uruguay es fundamental y está bajo escrutinio debido a los impactos ambientales que puede causar. Dichos impactos son principalmente el resultado de prácticas de manejo ineficientes que conducen al uso excesivo de nutrientes cuyo excedente fluye hacia el medio ambiente, afectando el suelo, las aguas subterráneas y los ríos. En este contexto, este artículo explica una investigación que ha generado nuevos conocimientos para que el sector lechero de Uruguay logre una producción más sostenible mediante la comprensión de qué prácticas agropecuarias maximizan la eficiencia de los nutrientes a la vez que reducen los impactos ambientales. La investigación utilizó un enfoque multimetodológico en el caso de un predio lechero típico de Uruguay, aplicando el Método de Presupuesto de Nutrientes y desarrollando un Modelo Basado en Agentes (ABM) llamado Manejo de Nitrógeno y Fósforo (NPM). El balance de nutrientes es un método valioso y sencillo para analizar datos y evaluar las entradas y las salidas de nutrientes. Aunque tiene limitaciones visuales y de análisis, esto puede complementarse con un modelado adecuado basado en agentes, que permite analizar los agentes del modelo en tiempo y espacio, capturando la heterogeneidad del agroecosistema. Los resultados de la investigación muestran que el uso de prácticas correctas mejora la eficiencia de los nutrientes, reduciendo la dependencia de insumos externos. Los principales hallazgos indican que la fijación biológica de nitrógeno, las dietas pastoriles, la carga animal y la acumulación de fósforo en el suelo son variables clave que afectan la eficiencia y los impactos ambientales.

Resumo: A produção de laticínios no Uruguai é essencial e está sob escrutínio devido aos impactos ambientais que pode causar. Os impactos resultam principalmente de práticas de gestão ineficientes, que levam ao uso excessivo de nutrientes, cujo excedente escoa para o meio ambiente, afetando o solo, as águas subterrâneas e os rios. Neste contexto, este artigo explica pesquisas que geraram novos conhecimentos para o setor lácteo do Uruguai alcançar uma produção mais sustentável, ao compreender quais práticas agrícolas maximizam a eficiência dos nutrientes e, ao mesmo tempo, reduzem os impactos ambientais. A pesquisa utilizou uma abordagem multimetodológica no caso de uma típica fazenda leiteira no Uruguai, aplicando o Método de Orçamento de Nutrientes e desenvolvendo um Modelo Baseado em Agentes (ABM) denominado Gestão de Nitrogênio e Fósforo (NPM). O balanço de nutrientes é um método valioso e simples para analisar dados e avaliar entradas e saídas de nutrientes, embora tenha limitações visuais e analíticas, que podem ser complementadas com modelagem adequada baseada em agentes, que permite analisar os agentes do modelo no tempo e no espaço, capturando a heterogeneidade do agroecossistema. Os resultados da pesquisa mostram que a utilização de práticas corretas melhora a eficiência nutricional, reduzindo a dependência de insumos externos. As principais conclusões indicam que a fixação biológica de azoto, as dietas pastoris, a taxa de lotação e a acumulação de fósforo no solo são variáveis-chave que afetam a eficiência e os impactos ambientais.

Germination response of Erigeron sumatrensis (Retz.) seeds to drying and freezing

Abstract: Erigeron species form a complex of weed species that have evolved herbicide resistance in Uruguay. Genetic studies using seeds from different biotypes are frequently conducted to understand how this evolution occurred. However, these seeds are extremely small, and there is limited information available on their long-term conservation in germplasm banks. In this context, the aim of this study was to characterize drying strategies for long-term seed storage, comparing prolonged low-temperature drying (20 days at 20 °C, 15% RH) with shorter, higher-temperature drying (10 days at 40 °C or 7 days at 60 °C), and to assess seed germination responses to subsequent freezing (-20 °C for 30 days). The results showed that germination was not affected by any of the drying treatments. Moreover, freezing the seed batches increased germination, particularly in the more recently harvested seed lots (2020 and 2021), and especially when combined with drying at 60 °C. These findings indicate that E. sumatrensis seeds can be classified as orthodox and that long-term conservation in germplasm banks using standard drying and freezing protocols is feasible.

Resumen: Las especies de Erigeron forman un complejo de malezas que han desarrollado resistencia a herbicidas en Uruguay. Con frecuencia se llevan a cabo estudios genéticos con semillas de diferentes biotipos para comprender cómo ocurrió esta evolución. Sin embargo, estas semillas son extremadamente pequeñas y existe información limitada sobre su conservación a largo plazo en bancos de germoplasma. En este contexto, el objetivo de este estudio fue caracterizar estrategias de secado para el almacenamiento prolongado de semillas, comparando un secado prolongado a baja temperatura (20 días a 20 °C, 15% HR) con secados más cortos a temperaturas más elevadas (10 días a 40 °C o 7 días a 60 °C), y evaluar las respuestas de germinación tras la congelación subsiguiente (-20 °C durante 30 días). Los resultados mostraron que la germinación no se vio afectada por ninguno de los tratamientos de secado. Además, la congelación de los lotes de semillas aumentó la germinación, especialmente en los lotes cosechados más recientemente (2020 y 2021), y sobre todo cuando se combinó con el secado a 60 °C. Estos hallazgos indican que las semillas de E. sumatrensis pueden clasificarse como ortodoxas, y que la conservación a largo plazo en bancos de germoplasma, utilizando protocolos estándar de secado y congelación, es factible.

Resumo: Espécies de Erigeron formam um complexo de plantas daninhas que desenvolveram resistência a herbicidas no Uruguai. Estudos genéticos com sementes de diferentes biótipos são freqüentemente realizados para entender como essa evolução ocorreu. No entanto, essas sementes são extremamente pequenas, e há informações limitadas sobre sua conservação de longo prazo em bancos de germoplasma. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi caracterizar estratégias de secagem para armazenamento de sementes a longo prazo, comparando uma secagem prolongada em baixa temperatura (20 dias a 20 °C, 15% UR) com secagens mais curtas em temperaturas mais altas (10 dias a 40 °C ou 7 dias a 60 °C) e avaliar as respostas de germinação após congelamento subseqüente (-20 °C por 30 dias). Os resultados mostraram que a germinação não foi afetada por nenhum dos tratamentos de secagem. Além disso, o congelamento dos lotes de sementes aumentou a germinação, principalmente nos lotes colhidos mais recentemente (2020 e 2021), e especialmente quando combinado com a secagem a 60 °C. Esses achados indicam que as sementes de E. sumatrensis podem ser classificadas como ortodoxas, e que a conservação de longo prazo em bancos de germoplasma, utilizando protocolos padrão de secagem e congelamento, é viável.

Resistance to leaf rust in cultivars and wheat lines from Paraguay

Abstract: Leaf rust (LR) of bread wheat (Triticum aestivum L.), caused by the fungus Puccinia triticina Eriks, is one of the most important diseases in Paraguay, the Southern Cone of America and worldwide. The economic importance of the disease is clear considering that two or more fungicide applications are necessary to control the disease in susceptible cultivars. The best strategy for the management of this disease is through genetic resistance. This research was conducted in Uruguay aiming to postulate the LR resistance genes present in 116 wheat cultivars and lines from Paraguay, and to characterize their field resistance. The presence of 12 all-stage resistance genes: Lr1, Lr2(b, c), Lr3(a, bg, ka), Lr9, Lr10, Lr11, Lr16, Lr17a, Lr23, Lr24, Lr26, Lr30 was postulated based on the reaction of the genotypes to different races of the pathogen. The adult plant resistance gene Lr34 was postulated in 31% of the genotypes, based on the molecular marker csLV34. This study also allowed differentiating genotypes with field resistance conferred by all-stage resistance genes from those with resistance expressed at the adult plant stage. Knowledge of the resistance genes present in the germplasm of breeding programs is of paramount importance to establish strategies to achieve effective and long-lasting resistance.

Resumen: La roya de la hoja (RH) del trigo pan (Triticum aestivum L.), causada por el hongo Puccinia triticina Eriks, es una de las enfermedades más importantes en Paraguay, el Cono Sur de América y a nivel mundial. La importancia económica de la enfermedad es clara si se considera que son necesarias dos o más aplicaciones de fungicidas para su control en cultivares susceptibles. La mejor estrategia para el manejo de esta enfermedad es a través de la resistencia genética. Esta investigación fue llevada a cabo en Uruguay con el objetivo de postular los genes de resistencia a RH presentes en 116 líneas y cultivares de trigo de Paraguay y caracterizar su resistencia a campo. Se postuló la presencia de 12 genes de resistencia en todos los estados: Lr1, Lr2(b, c), Lr3(a, bg, ka), Lr9, Lr10, Lr11, Lr16, Lr17a, Lr23, Lr24, Lr26, Lr30, con base en la reacción de los genotipos frente a distintas razas del patógeno. El gen de resistencia de planta adulta Lr34 fue postulado en 31% de los genotipos en base al marcador molecular csLV34. Este estudio permitió también diferenciar genotipos cuya resistencia a campo es conferida por genes de resistencia en todos los estados de aquellos que poseen resistencia expresada en el estado de planta adulta. Conocer los genes de resistencia presentes en el germoplasma de los programas de mejoramiento es de suma importancia para establecer estrategias para lograr resistencia efectiva y durable.

Resumo: A ferrugem da folha (FF) do trigo-pão (Triticum aestivum L.), causada pelo fungo Puccinia triticina Eriks, é uma das doenças mais importantes no Paraguai, no Cone Sul da América e no mundo. A importância econômica da doença é clara considerando que duas ou mais aplicações de fungicidas são necessárias para o controle da doença em cultivares suscetíveis. A melhor estratégia para o manejo desta doença é através da resistência genética. Esta pesquisa foi realizada no Uruguai, com o objetivo de postular os genes de resistência a FF presentes em 116 linhas e cultivares de trigo do Paraguai e caracterizar sua resistência em campo. A presença de 12 genes de resistência em todos os estados: Lr1, Lr2(b, c), Lr3(a, bg, ka), Lr9, Lr10, Lr11, Lr16, Lr17a, Lr23, Lr24, Lr26, Lr30, foi postulada com base na reação dos genótipos contra diferentes raças do patógeno. O gene de resistência de planta adulta Lr34 foi postulado em 31% dos genótipos com base no marcador molecular csLV34. Este estudo também possibilitou diferenciar aqueles materiais cuja resistência em campo é conferida por genes de resistência em todos os estados daqueles que possuem resistência expressa no estado de planta adulta. O conhecimento dos genes de resistência presentes no germoplasma dos programas de melhoramento é de suma importância para o estabelecimento de estratégias que alcancem resistência efetiva e durável.

Sugarcane production and nutrient accumulation in commercial plantations under vinasse irrigation

Abstract: Vinasse is a liquid byproduct of ethanol production used as fertilizer for sugarcane (Saccharum officinarum L). Although the nutrient concentration of vinasse is relatively low, it is considered a valuable source of nutrients. Currently, in Uruguay undiluted vinasse is applied in fields close to the ethanol industrial facilities (ALUR, Bella Union), but its effect on soil and crops has been scarcely studied. This work, carried out between 2014 and 2017, evaluated the production and absorption of nutrients in 21 commercial plantations receiving vinasse (doses between 26.5 and 150 m3 ha-1) to assess its contribution to the crop nutrition and sustainability of the production system. In each plantation the production of biomass and content of nutrients were analyzed (N, P, K, Ca, Mg, Na, Cu, Fe, Mn, and Zn). The yield varied from 34.4 to 125.3 Mg ha-1, (average 64.7 Mg ha-1), while average aerial biomass production was 33.1 Mg ha-1 of dry matter. The highest accumulation of nutrients for the crop corresponded to K (average 216, 154 and 157 kg ha-1 in 2015, 2016 and 2017, respectively), which highlights the importance of vinasse as a K source. However, in some fields a low efficiency of K utilization was estimated. It is concluded that the application of vinasse makes an important contribution of nutrients (N, P and K) to the crop, which allows achieving high yields, as well as saving commercial fertilizers.

Resumen: La vinaza es un subproducto líquido de la producción de etanol utilizado como fertilizante para la caña de azúcar (Saccharum officinarum L). Aunque su concentración de nutrientes es relativamente baja, se considera una valiosa fuente de nutrientes. Actualmente, en Uruguay se aplica vinaza sin diluir en campos cercanos a las instalaciones industriales de etanol (ALUR, Bella Unión), pero su efecto sobre el suelo y los cultivos ha sido poco estudiado. Este trabajo, realizado entre 2014 y 2017, evaluó la producción y la absorción de nutrientes en 21 plantaciones comerciales que recibieron vinaza (dosis entre 26,5 y 150 m3 ha-1) para evaluar su aporte a la nutrición del cultivo y la sostenibilidad del sistema productivo. En cada plantación se analizaron la producción de biomasa y el contenido de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, Na, Cu, Fe, Mn y Zn). El rendimiento varió de 34,4 a 125,3 Mg ha-1, (promedio 64,7 Mg ha-1), mientras que la producción promedio de biomasa aérea fue 33,1 Mg ha-1 de materia seca. La mayor acumulación de nutrientes para el cultivo correspondió a K (promedio de 216, 154 y 157 kg ha-1 en 2015, 2016 y 2017, respectivamente), lo que resalta la importancia de la vinaza como fuente de K. Sin embargo, en algunos campos se estimó una baja eficiencia de utilización de K. Se concluye que la aplicación de vinaza realiza un importante aporte de nutrientes (N, P y K) al cultivo, lo que permite alcanzar rendimientos altos, así como ahorrar fertilizantes comerciales.

Resumo: A vinhaça é um subproduto líquido da produção de etanol, utilizado como fertilizante para a cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L). Embora a concentração de nutrientes da vinhaça seja relativamente baixa, ela é considerada uma valiosa fonte de nutrientes. Atualmente no Uruguai a vinhaça pura é aplicada em lavouras próximas às instalações industriais de etanol (ALUR, Bella Union), mas seu efeito no solo e nas lavouras tem sido pouco estudado. Este trabalho, realizado entre 2014 e 2017, avaliou a produção e absorção de nutrientes em 21 lavouras comerciais recebendo vinhaça (doses entre 26,5 e 150 m3 ha-1) a fim de avaliar sua contribuição para a nutrição da cultura e sustentabilidade do sistema de produção. Em cada plantação foi analisada a produção de biomassa e o teor de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, Na, Cu, Fe, Mn e Zn). A produtividade variou de 34,4 a 125,3 Mg ha-1, (média de 64,7 Mg ha-1), enquanto a produção média de biomassa aérea foi de 33,1 Mg ha-1 de matéria seca. O maior acúmulo de nutrientes para a cultura correspondeu ao K (média de 216, 154 e 157 kg ha-1 em 2015, 2016 e 2017, respectivamente), o que evidencia a importância da vinhaça como fonte de K. No entanto, em alguns campos foi estimada uma baixa eficiência de utilização de K. Conclui-se que a aplicação de vinhaça traz importante aporte de nutrientes (N, P e K) para a cultura, o que permite alcançar altas produtividades, além de economizar fertilizantes comerciais.

Phytochemical study of the plant species Cestrum nocturnum L. (solanaceae) and Nerium oleander L. (apocynaceae)

Abstract: The use of medicinal plants species as an alternative to pharmaceutical medicines is a practice with great potential due to Ecuador's rich biodiversity. The study is justified by the lack of scientific evidence supporting the consolidation of herbal medicine within the Ecuadorian health system. The primary objective is to conduct a phytochemical study of extracts obtained from leaves of Cestrum nocturnum L. (Solanaceae) and Nerium oleander L. (Apocynaceae), two species with traditional medicinal use. The methodology employed includes the collection of samples from the Botanical Garden of the Technical University of Manabí. The leaves were dried at temperatures of 40 and 50 °C, and the extracts were obtained using Soxhlet, maceration, and ultrasound methods. Chemical tests were conducted to identify the presence of phenols, alkaloids, flavonoids, saponins, catechins, and reducing sugars. Additionally, the antioxidant activity of the extracts was evaluated using the ABTS and DPPH methods. The main results indicate that the maceration method produced the highest phenol content in Cestrum nocturnum L. (56.763 ± 1.583 mg GAE/g DS), while the Soxhlet method was more effective for Nerium oleander L. (60.334 ± 2.997 mg GAE/g DS). In terms of antioxidant capacity, Cestrum nocturnum L. showed higher values with 229.247 ± 7.259 μmol Trolox/g DS compared to Nerium oleander L. The main conclusions suggest that Cestrum nocturnum L. has greater antioxidant potential, supporting its use in herbal medicine. This study provides a scientific basis for the integration of these plants into Ecuador's health system.

Resumen: El uso de especies de plantas medicinales como alternativa a los medicamentos farmacéuticos es una práctica con gran potencial debido a la rica biodiversidad del Ecuador. El estudio se justifica por la falta de evidencia científica que respalde la consolidación de la fitoterapia dentro del sistema de salud ecuatoriano. El objetivo principal es realizar un estudio fitoquímico de extractos obtenidos de las hojas de Cestrum nocturnum L. (Solanaceae) y Nerium oleander L. (Apocynaceae), dos especies con usos medicinales tradicionales. La metodología empleada incluye la recolección de muestras del Jardín Botánico de la Universidad Técnica de Manabí. Las hojas se secaron a temperaturas de 40 y 50 °C y los extractos se obtuvieron mediante los métodos Soxhlet, maceración y ultrasonido. Se realizaron pruebas químicas para identificar la presencia de fenoles, alcaloides, flavonoides, saponinas, catequinas y azúcares reductores. Adicionalmente, se evaluó la actividad antioxidante de los extractos mediante los métodos ABTS y DPPH. Los principales resultados indican que el método de maceración produjo el mayor contenido de fenoles en Cestrum nocturnum L. (56,763 ± 1,583 mg GAE/g DS), mientras que el método Soxhlet fue más efectivo para Nerium oleander L. (60,334 ± 2,997 mg GAE/g DS). En términos de capacidad antioxidante, Cestrum nocturnum L. mostró valores superiores con 229,247 ± 7,259 μmol Trolox/g DS en comparación con Nerium oleander L. Las principales conclusiones sugieren que Cestrum nocturnum L. tiene un mayor potencial antioxidante, lo que respalda su uso en la medicina herbal. Este estudio proporciona una base científica para la integración de estas plantas al sistema de salud del Ecuador.

Resumo: O uso de espécies de plantas medicinais como alternativa aos medicamentos farmacêuticos, uma prática com grande potencial devido à rica biodiversidade do Equador. O estudo é justificado pela falta de evidências científicas que apoiem a consolidação da medicina herbal dentro do sistema de saúde equatoriano. O objetivo principal é realizar um estudo fitoquímico de extratos obtidos das folhas de Cestrum nocturnum L. (Solanaceae) e Nerium oleander L. (Apocynaceae), duas espécies com usos medicinais tradicionais. A metodologia empregada inclui a coleta de amostras do Jardim Botânico da Universidade Técnica de Manabí. As folhas foram secas a temperaturas de 40 °C e 50 °C, e os extratos foram obtidos pelos métodos Soxhlet, maceração e ultrassom. Foram realizados testes químicos para identificar a presença de fenóis, alcaloides, flavonoides, saponinas, catequinas e açúcares redutores. Além disso, a atividade antioxidante dos extratos foi avaliada pelos métodos ABTS e DPPH. Os principais resultados indicam que o método de maceração produziu o maior teor de fenol em Cestrum nocturnum L. (56,763 ± 1,583 mg GAE/g DS), enquanto o método Soxhlet foi mais eficaz para Nerium oleander L. (60,334 ± 2,997 mg GAE/g DS). Em termos de capacidade antioxidante, Cestrum nocturnum L. apresentou valores mais altos com 229,247 ± 7,259 μmol Trolox/g DS em comparação com Nerium oleander L. As principais conclusões sugerem que Cestrum nocturnum L. tem maior potencial antioxidante, apoiando seu uso na medicina herbal. Este estudo fornece uma base científica para a integração dessas plantas no sistema de saúde do Equador.

Physiological response of Poncirus trifoliata rootstock to infection by an RB of Citrus tristeza virus isolate

Abstract: In citrus growing areas where Citrus tristeza virus (CTV) is endemic, Poncirus trifoliata is commonly used as a rootstock to prevent tree decline. However, resistance breaking (RB) CTV isolates, capable of systemically infecting P. trifoliata, have been identified. Nevertheless, their effects on the rootstock remain understudied. Therefore, the aim of this work was to evaluate the physiological response of P. trifoliata to infection by a local RB isolate (RB-UY1), and determine its effects on grafted scions, using Navel orange (N/P. trifoliata) and Mexican lime (ML/P. trifoliata) as models. Growth parameters, symptoms expression, photosynthetic activity, and oxidative stress were periodically recorded. The results showed that the photosynthetic activity was not affected by the RB-UY1 isolate in P. trifoliata nor in grafted scions. Oxidative damage was not detected in any treatment, despite higher levels of hydrogen peroxide and superoxide radicals in RB-inoculated plants. Nonetheless, a decline in growth was recorded in P. trifoliata and ML/P. trifoliata, but not in N/P. trifoliata. In response to the RB-UY1 infection, there was a significant increase in total phenol concentration in the rootstock and N/P. trifoliata; however, enzyme activity of catalase and ascorbate peroxidase did not differ among treatments. In conclusion, infection by the RB-UY1 isolate affected growth rootstock over time, but did not compromise the physiological performance of N/P. trifoliate scion. These findings demonstrate a clear host-viral isolate interaction and underscore the need for further studies to elucidate the underlying mechanisms of host response to RB-CTV isolates.

Resumen: En las zonas productoras de cítricos donde el virus de la tristeza de los cítricos (CTV) es endémico, Poncirus trifoliata es comúnmente usado como portainjerto para evitar el declinamiento de los árboles. Sin embargo, han sido identificados aislados de CTV que quiebran la resistencia (RB), capaces de infectar sistémicamente a P. trifoliata. No obstante, sus efectos sobre el portainjerto han sido poco estudiados. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la respuesta fisiológica de P. trifoliata a la infección por un aislado RB local (RB-UY1) y determinar sus efectos sobre la variedad, utilizando naranja navel (N/P. trifoliata) y lima mexicana (ML/P. trifoliata) como modelos. Periódicamente, se registraron parámetros de crecimiento, expresión de síntomas, actividad fotosintética y estrés oxidativo. Los resultados mostraron que la actividad fotosintética no fue afectada por el aislado RB-UY1 en P. trifoliata ni en las especies injertadas. No se detectó daño oxidativo en ningún tratamiento, a pesar de observar mayores niveles de radicales peróxido de hidrógeno y superóxido en plantas RB-UY1-inoculadas. Sin embargo, se registró una reducción de crecimiento en P. trifoliata y ML/P. trifoliata, pero no en N/P. trifoliata. En respuesta a la infección por RB-UY1, hubo un aumento significativo en el contenido total de fenoles en el portainjerto y N/P. trifoliata, aunque no hubo diferencias en la actividad enzimática de catalasa y ascorbato peroxidasa entre tratamientos. En conclusión, la infección por el aislado RB-UY1 afectó, con el tiempo, el crecimiento del portainjerto, pero no comprometió el desempeño fisiológico de la variedad en plantas de N/P. trifoliata. Estos hallazgos demuestran una clara interacción huésped-aislado viral y subrayan la necesidad de realizar más estudios para dilucidar los mecanismos subyacentes de la respuesta del huésped a los aislados RB-CTV.

Resumo: Em áreas de cultivo de citros onde o Citrus tristeza virus (CTV) é endêmico, Poncirus trifoliata é comumente usado como porta-enxerto para prevenir o declínio das árvores. No entanto, isolados de CTV que quebram a resistência (RB), capazes de infectar sistemicamente P. trifoliata foram identificados. Entretanto, seus efeitos sobre o porta-enxerto foram pouco estudados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta fisiológica de P. trifoliata à infecção por um isolado local de RB (RB-UY1) e determinar seus efeitos em mudas enxertadas, usando laranja Navel (N/P. trifoliata) e lima mexicana (ML/P. trifoliata) como modelos. Parâmetros de crescimento, expressão de sintomas, atividade fotossintética e estresse oxidativo foram registrados periodicamente. Os resultados mostraram que a atividade fotossintética não foi afetada pelo isolado RB-UY1 em P. trifoliata nem em mudas enxertadas. Nenhum dano oxidativo foi detectado em nenhum tratamento, apesar de observar níveis mais elevados de peróxido de hidrogênio e radicais superóxido em plantas inoculadas com RB-UY1. No entanto, a redução do crescimento foi registrada em P. trifoliata e ML/P. trifoliata, mas não em N/P. trifoliata. Em resposta à infecção por RB-UY1, houve um aumento significativo no conteúdo fenólico total no porta-enxerto e N/P. trifoliata, embora não tenha havido diferenças na atividade enzimática da catalase e da ascorbato peroxidase entre os tratamentos. Em conclusão, a infecção pelo isolado RB-UY1 afetou o crescimento do porta-enxerto ao longo do tempo, mas não comprometeu o desempenho fisiológico do rebento N/P. trifoliata. Essas descobertas demonstram uma clara interação entre hospedeiro -isolado viral e ressaltam a necessidade de estudos adicionais para elucidar os mecanismos subjacentes à resposta do hospedeiro aos isolados RB-CTV.

Salt tolerance in quinoa genotypes: Ion-specific adaptations and growth performance under hydroponic conditions

Abstract: Chenopodium quinoa (Wild.), commonly known as quinoa, is highly tolerant to salt stress, particularly during its seedling stage, due to its ion exclusion capability. This study evaluated the salt tolerance of four quinoa genotypes, UAFQ-1, UAFQ-2, UAFQ-7, and UAFQ-9, under five salinity levels (0, 100, 200, 300, and 400 mM NaCl) in a hydroponic setup. All genotypes survived up to 400 mM NaCl, with faster growth observed at 100 mM compared to control conditions. However, increasing salinity reduced growth across all genotypes. UAFQ-2 and UAFQ-7 consistently showed superior performance, with greater shoot length and dry weight, particularly under high salinity levels. Even at 300 mM NaCl, these two genotypes maintained near-normal growth, while UAFQ-1 and UAFQ-9 exhibited marked reductions, especially at 300 and 400 mM NaCl. The enhanced salt tolerance of UAFQ-2 and UAFQ-7 was associated with their ability to maintain lower leaf Na⁺ concentrations and a higher K⁺/Na⁺ ratio. These findings indicate that UAFQ-2 and UAFQ-7 possess effective physiological mechanisms, such as improved Na⁺ exclusion, that support better adaptation to salinity stress. The UAFQ-2 and UAFQ-7 genotypes demonstrated a survival strategy in response to high salinity conditions, exhibiting enhanced Na+ exclusion and improved growth traits. These genotypes have the potential to adapt to salinization by modifying their salt tolerance mechanisms.

Resumen: Chenopodium quinoa (Wild.), comúnmente conocida como quinoa, presenta una alta tolerancia al estrés salino, especialmente durante la etapa de plántula, debido a su capacidad de exclusión de iones. Este estudio evaluó la tolerancia a la salinidad de cuatro genotipos de quinoa, UAFQ-1, UAFQ-2, UAFQ-7 y UAFQ-9, bajo cinco niveles de salinidad (0, 100, 200, 300 y 400 mM de NaCl) en un sistema hidropónico. Todos los genotipos sobrevivieron hasta los 400 mM de NaCl, observándose un crecimiento más rápido a 100 mM en comparación con las condiciones control. Sin embargo, el aumento de la salinidad redujo el crecimiento en todos los genotipos. UAFQ-2 y UAFQ-7 mostraron un rendimiento consistentemente superior, con mayor longitud del brote y peso seco, especialmente bajo niveles elevados de salinidad. Incluso a 300 mM de NaCl, estos dos genotipos mantuvieron un crecimiento casi normal, mientras que UAFQ-1 y UAFQ-9 presentaron reducciones significativas, especialmente a 300 y 400 mM de NaCl. La mayor tolerancia a la sal de UAFQ-2 y UAFQ-7 se asoció con su capacidad para mantener concentraciones foliares más bajas de Na⁺ y una mejor relación K⁺/Na⁺. Estos hallazgos indican que UAFQ-2 y UAFQ-7 poseen mecanismos fisiológicos efectivos, como una mayor exclusión de Na⁺, que favorecen una mejor adaptación al estrés salino. Los genotipos UAFQ-2 y UAFQ-7 demostraron una estrategia de supervivencia frente a condiciones de alta salinidad, exhibiendo una exclusión mejorada de Na⁺ y mejores características de crecimiento. Estos genotipos tienen potencial para adaptarse a la salinización mediante la modificación de sus mecanismos de tolerancia a la sal.

Resumo: Chenopodium quinoa (Wild.), comumente conhecida como quinoa, é altamente tolerante ao estresse salino, especialmente durante o estágio de plântula, devido à sua capacidade de exclusão de íons. Este estudo avaliou a tolerância ao sal de quatro genótipos de quinoa UAFQ-1, UAFQ-2, UAFQ-7 e UAFQ-9 - sob cinco níveis de salinidade (0, 100, 200, 300 e 400 mM de NaCl) em um sistema hidropônico. Todos os genótipos sobreviveram até 400 mM de NaCl, com crescimento mais rápido observado em 100 mM em comparação às condições controle. No entanto, o aumento da salinidade reduziu o crescimento em todos os genótipos. UAFQ-2 e UAFQ-7 apresentaram desempenho consistentemente superior, com maior comprimento do caule e peso seco, especialmente sob altos níveis de salinidade. Mesmo a 300 mM de NaCl, esses dois genótipos mantiveram crescimento quase normal, enquanto UAFQ-1 e UAFQ-9 apresentaram reduções significativas, especialmente a 300 e 400 mM de NaCl. A maior tolerância ao sal de UAFQ-2 e UAFQ-7 foi associada à sua capacidade de manter menores concentrações de Na⁺ nas folhas e uma razão K⁺/Na⁺ mais alta. Esses achados indicam que UAFQ-2 e UAFQ-7 possuem mecanismos fisiológicos eficazes, como maior exclusão de Na⁺, que favorecem melhor adaptação ao estresse salino. Os genótipos UAFQ-2 e UAFQ-7 demonstraram uma estratégia de sobrevivência frente a condições de alta salinidade, apresentando exclusão aprimorada de Na⁺ e melhores características de crescimento. Esses genótipos têm potencial para se adaptarem à salinização por meio da modificação de seus mecanismos de tolerância ao sal.