ABSTRACT The objectives of this work were to use Sesuvium verrucosum to produce stable and mature compost and vermicompost and to evaluate their influence on the growth and production parameters of the Solanum lycopersicum L. crop. For the preparation of vermicompost, the earthworm Eisenia fetida (Savigny) was used. The proposed treatments were: T1 (negative control) [no organic fertilizer + urea], T2 (positive control) [bovine manure (100%) + urea], T3 (compost) [bovine manure (100%) + urea], T4 (compost) [S. verrucosum (25%) + bovine manure (75%) + urea], T5 (compost) [S. verrucosum (50%) + bovine manure (50%) + urea], T6 (compost) [S. verrucosum (75%) + bovine manure (25%) + urea], T7 (vermicompost) [bovine manure (100%) + urea], and T8 (vermicompost) [S. verrucosum (25%) + bovine manure (75%) + urea]. The results showed that all the treatments were stable, mature and rich in nutrients after 140 days. In general, treatments made from S. verrucosum showed a high pH (7.97–8.45) and electrical conductivity (3.83–8.85 dS m-1). Nonetheless, excluding T7, the treatments made from a proportion of 25% halophyte and 75% bovine manure (T8 and T4) achieved the highest morphological parameters in the different variables that were evaluated, as well as the highest yields compared to controls T1 and T2, followed by T3, T5 and T6, respectively. Therefore, it was concluded that S. verrucosum can serve as a stable and mature organic amendment, rich in nutrients, and that can be used to improve the growth and development of the S. lycopersicum crop.

ABSTRACT Soil degradation and the use of urban biosolid wastes to soil restoration have an economic, social-environmental and health impact. Therefore, there is interest worldwide in the use and comparison of methodologies to establish soil quality indexes (SQIs) based on physical, chemical, and biological indicators of soils. Considering that more than 60% of the territory in the Bajío region of Mexico in the State of Guanajuato is affected by some type of soil degradation, three methodologies for the establishment of SQIs-additive, weighted and unified weighted indexes-were compared in this study to evaluate the short-term effects-30 days-of the addition of biosolids as soil improvers. The methodologies were applied in experiments on carbon (C) and nitrogen (N) mineralization dynamics in a sodic agricultural soil. The ammonium indicator (N-NH4 +) was established as the one that is most related to the quality of the soil. The additive and unified weighted indexes differentiated the level of soil quality with respect to time and treatment. The developed SQIs can be used for short-term assessment of the quality of agricultural soils under amendment addition treatments with biosolids or similar organic products.

RESUMEN La degradación del suelo y el uso de residuos biosólidos urbanos como medio para su restauración tienen un impacto económico, socioambiental y de salud. Por tanto, existe interés a nivel mundial en el uso y comparación de metodologías para establecer índices de calidad del suelo (ICS) basados en los indicadores físicos, químicos y biológicos de los suelos. Considerando que más del 60 % del territorio de la región Bajío de México en el estado de Guanajuato es afectado por algún tipo de degradación del suelo, se compararon en este estudio tres metodologías para el establecimiento de un ICS (índices aditivo, ponderado y ponderado unificado) para evaluar los efectos a corto plazo (30 días) de la adición de biosólidos urbanos como mejoradores del suelo. Las metodologías fueron aplicadas en experimentos de dinámicas de mineralización de carbono (C) y nitrógeno (N) en un suelo agrícola sódico. Se estableció el indicador amonio (N-NH4 +) como el más relacionado con la calidad del suelo. Los índices aditivo y ponderado unificado diferenciaron el nivel de la calidad del suelo respecto al tiempo y a los tratamientos. Los ICS desarrollados pueden ser empleados para evaluar a corto plazo la calidad de suelos agrícolas bajo esquemas de adición de biosólidos urbanos y otros productos orgánicos similares.

Abstract Drought and salinity are conditions in some soils that limit agricultural production worldwide. To combat these effects, emphasis has been placed on a technique called phytodesalination, which consists of the use of halophyte species with the ability to extract significant amounts of sodium (Na+) from the affected environment. However, this is an agricultural practice that demands a large amount of plant material per hectare, which makes it difficult to implement in production systems with salinity problems. The objective of this work was to determine the rooting capacity of the cuttings of the halophytic species S. verrucosum and to analyze the magnitude changes in its biometric parameters, from different concentrations in the hormonal treatment, in a period of 90 days. For the development of the experiment, a completely randomized experimental design was used and two factors were considered: the concentrations of indole butyric acid (IBA) (0, 800, 1 200, 1 600, 2 000 and 4 000 mg L-1) and the position of the cuttings (basal-intermediate and intermediate-apical). The results obtained showed significant differences between the different treatments. The cuttings of the intermediate-apical portion were those that obtained the highest percentage of rooting, number of roots, fresh and dry weight, both of the root and the area of the plant, stem diameter and plant height, mainly at a concentration of 2 000 mg L-1. Through this method, it is possible to implement phytodesalination extensively.

Resumen La sequía y la salinidad son condiciones de algunos suelos que limitan la producción agrícola a nivel mundial. Para combatir estos efectos, se ha hecho énfasis en una técnica llamada fitodesalinización, la cual consiste en el uso de especies halófitas con la capacidad para extraer cantidades importantes de sodio (Na+) del medio afectado. Sin embargo, ésta es una práctica agrícola que demanda una gran cantidad de material vegetal por hectárea, lo cual dificulta su implementación en los sistemas productivos con problemas de salinidad. El objetivo de este trabajo fue determinar la capacidad de enraizamiento de los esquejes de la especie halófita S. verrucosum y analizar los cambios de magnitud en sus parámetros biométricos, a partir de diferentes concentraciones en el tratamiento hormonal, en un periodo de 90 días. Para el desarrollo del experimento se utilizó un diseño experimental completamente al azar y se consideraron dos factores: las concentraciones del ácido indol butírico (AIB) (0, 800, 1 200, 1 600, 2 000 y 4 000 mg L-1) y la posición de los esquejes (basal-intermedia e intermedia-apical). Los resultados obtenidos demostraron diferencias significativas entre los diferentes tratamientos. Los esquejes de la porción intermedia-apical fueron los que obtuvieron el mayor porcentaje de enraizamiento, número de raíces, peso fresco y seco, tanto de la raíz como de la parte área de la planta, diámetro del tallo y altura de la planta, principalmente a una concentración de 2 000 mg L-1. A través de este método, es posible implementar la fitodesalinización de manera extensiva.

ABSTRACT The effect of applying sewage sludge to sodic soil on C and N mineralization, microbial biomass, microbial enzymatic activity and biological indicators were evaluated. The sodic soil was agricultural, and the incubation experiment was performed at the laboratory level at 56 days with three treatments: control sodic soil group (T1), sodic soil + sewage sludge at 20 Mg/ha (T2) and at 40 Mg/ha (T3). The results obtained for T2 and T3 were: 56.89 and 33.81 % mineralized C, 3.04 and 1.66 % mineralized N, 0.81 and 0.50 % immobilized carbon by microbial biomass in relation to control (T1). The microbial enzymatic activity increased 2.81 and 3.59 times for T2 and T3 with respect to T1. In the biological indicators qCO2, qFDA and Nmin/Cmic, an increase was observed at the beginning of the mineralization dynamics and gradually decreased over time. The application of sewage sludge to sodic soil had a positive effect on the mineralization of C and N, as well as microbial biomass in the short term. The T2 treatment presented a greater efficiency in the mineralization and immobilization of C, but with respect to N mineralization and microbial enzymatic activity no significant differences were found between T2 and T3. It is recommended to evaluate the application doses of the sewage sludge before its application to sodic soils. It is the first time that the use of biological indicators has been reported to evaluate the application of sewage sludge in a sodic soil of Mexico.

RESUMEN El efecto de la aplicación de lodos residuales a un suelo sódico sobre la mineralización de C y N, biomasa microbiana, actividad enzimática microbiana e indicadores biológicos fueron evaluados. El suelo sódico fue agrícola y el experimento de incubación se realizó a nivel laboratorio a 56 días con tres tratamientos: suelo sódico testigo (T1), suelo sódico más lodos en 20 Mg/ha (T2) y en 40 Mg/ha (T3). Los resultados obtenidos para T2 y T3 fueron: C mineralizado, 56.89 y 33.81 %; N mineralizado, 3.04 y 1.66 %, y C incorporado a la biomasa microbiana en relación con el testigo (T1), 0.81 y 0.50 %. La actividad enzimática microbiana se incrementó 2.81 y 3.59 veces para T2 y T3 con respecto a T1. Los indicadores biológicos qCO2, qFDA y Nmin/Cmic se incrementaron al inicio de la dinámica de mineralización y disminuyeron paulatinamente. La aplicación de lodos residuales al suelo sódico tuvo un efecto positivo sobre la mineralización de C y N, así como en la biomasa microbiana a corto plazo. El tratamiento T2 presentó una mayor eficiencia en la mineralización e incorporación de C, pero respecto a la mineralización de N y actividad enzimática microbiana no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos T2 y T3. Se recomienda evaluar las dosis de aplicación de los lodos residuales antes de su aplicación a suelos sódicos. Es la primera vez que se reporta el uso de indicadores biológicos para evaluar la aplicación de lodos residuales en un suelo sódico mexicano.

ABSTRACT Lake Chapala is considered important because of the economic, recreational, and ecological services that it offers. The main water source of the lake is the Lerma river, which receives industrial waste discharges from the states of Mexico, Queretaro, and Guanajuato, as well as municipal and agricultural waste discharges from the states of Michoacan and Jalisco. Contaminants present in such waste discharges can accumulate through the food web and affect other species in the Chapala ecosystem. We estimated heavy metal pollution in the lake by measuring concentrations of Ag, As, Cd, Cr, Hg, Pb, Sr and Ti in water and sediments, and in feathers from three resident aquatic birds (Ardea alba, Egretta thula, Nycticorax nycticorax). The analysis of heavy metals in feathers was performed using inductively-coupled mass spectrometry. A. alba had significantly greater concentrations of Pb (43.65 µg/g) and Cr (52.47 µg/g) in feathers (rachis) than E. thula and N. nycticorax (p ≤ 0.05). The biota-sediment bioacccumulation factors suggest accumulation of Ag, As, Cd, Cr, Cu, Hg and Pb in birds from Lake Chapala. Feathers from resident aquatic bird species in Lake Chapala can be used as a non-lethal procedure useful for monitoring heavy metal contamination.

RESUMEN El lago de Chapala es considerado importante por los servicios económicos, recreativos y ecológicos que ofrece. Es abastecido principalmente por el río Lerma, en el cual se vierten los desechos industriales de los estados de México, Querétaro y Guanajuato, así como los desechos urbanos y agropecuarios de los estados de Michoacán y Jalisco. Estos desechos pueden ser nocivos para los organismos residentes en el lago de Chapala, ya que algunos compuestos químicos tienen la capacidad de acumularse a través de la red trófica y causar daños a dichas poblaciones. En este trabajo se determinó la contaminación por metales pesados mediante la cuantificación de Ag, As, Cd, Cr, Hg, Pb, Sr y Ti en plumas de tres especies locales de aves acuáticas (Ardea alba, Egretta thula y Nycticorax nycticorax), así como en el sedimento y el agua del lago de Chapala. El análisis de la concentración de metales en plumas se realizó mediante espectrometría con fuente de plasma de acoplamiento inductivo. Ardea alba presentó la mayor concentración promedio de Pb (43.65 µg/g) y Cr (52.47 µg/g) en el raquis de las plumas. Eestas concentraciones fueron estadísticamente significativas respecto a las encontradas en E. thula y N. nycticorax (p ≤ 0.05). Los valores obtenidos del factor de acumulación biota-sedimento indican acumulación de Ag, As, Cd, Cr, Cu, Hg y Pb en las aves del lago de Chapala. Las plumas de aves acuáticas residentes en dicho lago demostraron ser una herramienta no letal y útil para el biomonitoreo de la contaminación por metales pesados.

Abstract: Runoff plot measurements were used to quantify the loss of soil due to water erosion for the Chapala Lake basin, a portion of Michoacan, Mexico. A total of 18 runoff plots were installed which contained the main soil uses that are present in the region: pasture, irrigated crops, seasonal crops, oak forest, and subtropical brush. Monthly sampling was performed during the rainy period, from August to October 2012. Most of the loss in soil occurred on plots with seasonal farming, with 630.7 kg ha-1, followed by pastures with 87.9 kg ha1, and to a lesser extent, oak forest with 3.9 kg ha-1. Taking all of the soil uses together, the total soil loss in the study area was 6 593 t ha-1 year-1, and was greater in areas with seasonal crops, with 4 019 t ha-1 year-1. Organic matter was a soil component with the greatest loss during the water erosion process, with values between 24.5 and 5.1 kg ha-1 for seasonal crops and pastures, respectively. The macronutrients measured in the sediment also were found to be correlated with the previous factor; the highest N, P, and K values recorded correspond to irrigation crops, with values of 0.9, 0.1 and 2.1 kg ha-1, respectively.

Resumen: Se cuantificó para la cuenca del lago de Chapala, porción Michoacán, México, la pérdida de suelo por erosión hídrica, utilizando como método de medición las parcelas de escurrimiento. Un total de 18 de ellas se instalaron por los principales usos de suelo presentes en la región: pastizal, agricultura de riego y de temporal, bosque de encino y matorral subtropical. Se realizó un muestreo mensual durante el periodo de lluvias que abarcó los meses de agosto-octubre de 2012. La mayor pérdida de suelo se presentó donde se desarrolla la agricultura de temporal con 630.7 kg ha-1, seguido de los pastizales con 87.9 kg ha-1 y en menor cantidad el bosque de encino con 3.9 kg ha-1. Considerando todos los usos de suelo, en total la pérdida de suelo en la zona de estudio fue de 6 593 t ha-1 año-1, siendo mayor en las áreas de cultivo de temporal con 4 019 t ha-1 año-1. La materia orgánica fue uno de los componentes del suelo que más se perdieron durante el proceso de erosión hídrica, obteniendo valores de 24.5 y 5.1 kg ha-1 para cultivos de temporal y pastizales, respectivamente. Los macronutrientes medidos en el sedimento igualmente presentaron una correlación con el factor anterior; los máximos valores para N, P y K se registraron en la agricultura de riego con 0.9, 0.1 y 2.1 kg ha-1, respectivamente.

Abstract In the Ciénega de Chapala región, portion of Michoacán most of the forage crops are the main sustenance of the traditional livestock systems. However, water scarcity and increasing salinity are the main limiting environmental factors that directly affect both its establishment and development. In this research, the ability of germination and emergence of seven forage species was evaluated in in vitro conditions, when exposed to different concentrations of NaCl. The evaluation was carried out in a period of 21 days, in which the seeds were placed in an incubator without light at a temperature of 25/17 °C (day/night) respectively. Acid digestion method was used for the removal of Na+, K+, Ca2+ and Mg2+ cations from the germinated seedlings. Salinity treatments were 0.0 mM, 50 mM; 100 mM; 200 mM and 400 mM. In the imbibition stage a differential response was observed between species under conditions of saline stress, mainly at 200 and 400 mM, producing a drastic reduction in the absorption levels with respect to its own controls and later reflected in its germinative capacity. H. vulgare and L. perenne species showed a lower K+/Na+ ratio, confirming to be more tolerant to this level of salt concentration.

Resumen En la región de la Ciénega de Chapala porción Michoacán la mayor parte de los cultivos forrajeros son el sustento de los sistemas ganaderos tradicionales. Sin embargo, la escasez de agua y la creciente salinidad se presentan como los principales factores ambientales limitantes que afectan directamente a su establecimiento y desarrollo. En esta investigación, se evaluó la capacidad de germinación y emergencia de siete especies forrajeras en condiciones in vitro, al ser expuestas a diferentes concentraciones de NaCl, Se llevó a cabo en un período de 21 días, en el cual las semillas fueron colocadas en una incubadora sin luz a una temperatura de 25/17 °C (día/noche). Se utilizó el método de digestión con ácido para la extracción de los cationes Na+, K+, Ca2+ y Mg2+ a partir de las plántulas germinadas. Los tratamientos de salinidad fueron 0.0 mM, 50 mM; 100 mM; 200 mM y 400 mM. En la etapa de imbibición se observó una respuesta diferencial entre especies en condiciones de estrés salino, principalmente a 200 y 400 mM, al producir una reducción drástica en los niveles de absorción respecto a sus propios testigos y posteriormente se vio reflejado en su capacidad germinativa. Las especies H. vulgare y L. perenne mostraron menor relación K+/Na+, ratificando con ello, ser las más tolerantes ante este nivel de concentración salina.

Abstract Aquatic weeds, such as Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (water hyacinth) can be used as raw material for vermicompost. Vermicompost is the product of microbial decomposition of organic waste through the digestive tracts of earthworms. The aim of this work was to use water hyacinth to obtain stable and mature vermicompost. Three treatments were performed for vermicomposting, treatment one with 100 % of water hyacinth, treatment two with 100 % of cow manure and treatment three with 50 % of water hyacinth and 50 % of cow manure. The earthworm used was Eisenia fetida Savigny. Vermicompost was characterized physically, chemically and microbiologically, and measured by indexes of stability and maturity, as well, metal concentrations were detemined. Germination index was obtained with four different seeds: radish (Raphanus sativus L.), lettuce (Lactuca sativa L.), cucumber (Cucumis spp.) and zucchini (Cucurbita pepo L.). The three different treatments for vermicompost were stable and mature after 110 days with 90 % of E. fetida survival in each treatment. The vermicompost with water hyacinth and water hyacinth plus cow manure had a high pH and electrical conductivity. Radish had the best performance in germination index and the three vermicompost were rich in metals. We conclude that vermicomposting is suitable for managing water hyacinth because it can produce a stable, mature, and rich in nutrients vermicompost, which is useful as organic fertilizer or soil improver.

Resumen Las malezas acuáticas como Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (lirio acuático), pueden ser útiles en la elaboración de vermicompost. El vermicompost es el producto de la descomposición de desechos orgánicos por medio de los microorganismos del tracto digestivo de las lombrices. El objetivo de este trabajo fue utilizar el lirio acuático para obtener un vermicompost estable y maduro. Se realizaron tres tratamientos: uno con el 100 % de lirio acuático, el dos con 100 % de estiércol y el tres con 50 % lirio acuático y 50 % de estiércol, la lombriz utilizada fue Eisenia fetida Savigny. Los vermicompost se caracterizaron física, química y microbiológicamente, además se midieron índices de madurez y estabilidad, así como la concentración de metales. El índice de germinación se realizó con cuatro semillas diferentes: rábano (Raphanus sativus L.), lechuga (Lactuca sativa L.), pepino (Cucumis spp.) y calabacita (Cucurbita pepo L.). Los tres tratamientos resultaron ser estables y maduros después de 110 días de vermicompostaje con un índice de supervivencia de E. Fetida de 90 %, los vermicompost con lirio acuático y lirio acuático más estiércol tuvieron un pH y una conductividad eléctrica altos. El rábano mostró un buen desempeño en el índice de germinación, los tres vermicompost resultaron ricos en metales. Se concluye que el vermicompostaje es adecuado para el manejo del lirio acuático, debido a que se obtiene un vermicompost estable, maduro y rico en nutrientes, que puede utilizarse como fertilizante orgánico o mejorador de suelos.

Abstract This research aimed to evaluate the impact on innovation adoption and profitability of production units (UP), with the model Groups Cattlemen Validation and Technology Transfer (GGAVATT) and calculating statistical indicators of the network of cattle producers milk Cienega Chapala region, Michoacan, and contributing to the development and strengthening of technological capabilities in producers cooperating milk with GGAVATT, with an area of influence in the District Rural development (DDR) 089 Sahuayo, in 2012 and 2013. A network of 81 nodes were mapped and evidence that the technological level or rate of adoption of innovations (INAI) are adopted from 8.04 to 12.50 innovations found. For network indicators: degree of input, output, proximity and density of the network, showed significant differences (p< 0.05). The evidence found indicates that GGAVATT have contributed to the development of technological capabilities of agro-entrepreneurs cooperating; however, the impact on the adoption of innovations and profitability of UP is little or no, longer intervention of technicians is required for benefits to be noticeable.

Resumen La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el impacto en la adopción de innovaciones y rentabilidad de las unidades de producción (UP), con el modelo Grupos Ganaderos de Validación y Transferencia de Tecnología (GGAVATT) y calcular los indicadores estadísticos de la red de productores bovinos leche de la región Ciénega de Chapala, Michoacán, y la contribución al desarrollo y fortalecimiento de capacidades tecnológicas en productores de leche cooperantes con los GGAVATT, con área de influencia en el Distrito de Desarrollo Rural (DDR) 089 Sahuayo, en 2012 y 2013. Se mapeó una red de 81 nodos y se encontró evidencia de que el nivel tecnológico o índice de adopción de innovaciones (INAI) se adoptan de 8.04 a 12.50 innovaciones. Para los indicadores de redes: grados de entrada, salida, cercanía y densidad de la red, mostraron diferencias significativas (p< 0.05). Las evidencias encontradas indican que los GGAVATT han contribuido al desarrollo de capacidades tecnológicas de los agro-empresarios cooperantes; sin embargo, el impacto en la adopción de innovaciones y rentabilidad de las UP es escaso o nulo, se requiere mayor tiempo de intervención de los técnicos para que los beneficios sean perceptibles.