Abstract The removal of heavy metals (Zn, Ni, Fe, Cu and Cr) in real non-domestic wastewater (NDWW) from the electroplating industry (Medellín, Colombia) was studied in a batch system using peel biomass (BCB) and banana pseudostem (BPT) obtained by simple physical processes. The results were compared with a commercial activated carbon (CAC). The adsorbents were characterized through FTIR, BET, Isoelectric point, Boehm and XRD, showing little variation towards BCB and BPT materials in terms of chemical composition, morphology and structure. The physicochemical properties of ARnD were also determined prior to adsorption treatment, finding an initial concentration of 18.73 mg/L, 10.1 mg/L, 11.2 mg/L, 36.7 mg/L and 0.44 mg/L by atomic absorption spectrophotometry for Zn, Ni, Fe, Cu and Cr, respectively. These values were compared with the Colombian regulations Resolution 0631 of 2015, where it was evidenced that they exceed the maximum permissible limits established. Adsorption tests were carried out at room temperature, pH of 3.65 and 200 rpm varying the amount of adsorbent (1 - 5 mg) for a time of 2 h. The maximum removal percentages were 42.69 %, 83.10 %, 95.17 %, 81.90 % and 99.82 % for Fe, Ni, Fe, Cu, Zn and Cr, respectively. It is observed that the values achieved with the bioadsorbents are similar to commercial charcoal, suggesting that banana residues could be a low-cost alternative for the treatment of this type of effluent.

Resumen Se estudió la remoción de metales pesados (Zn, Ni, Fe, Cu y Cr) en aguas residuales no domésticas (ARnD) reales de la industria de galvanoplastia (Medellín, Colombia) en un sistema discontinuo usando biomasa de cáscara (BCB) y pseudotallo de banano (BPT) obtenidos mediante procesos físicos simples. Los resultados fueron comparados con un carbón activado comercial (CAC). Los adsorbentes fueron caracterizados a través de FTIR, BET, Punto isoeléctrico, Boehm y DRX, mostrando poca variación hacia los materiales BCB y BPT en términos de composición química, morfología y estructura. También se determinaron las propiedades fisicoquímicas del ARnD previamente al tratamiento de adsorción encontrando una concentración inicial de 18,73 mg/L, 10,1 mg/L, 11,2 mg/L, 36,7 mg/L y 0,44 mg/L por espectrofotometría de absorción atómica para el Zn, Ni, Fe, Cu y Cr, respectivamente. Estos valores se compararon con la normatividad Colombiana la Resolución 0631 de 2015, donde se evidenció que sobrepasan los límites máximos permisibles establecidos. Las pruebas de adsorción se llevaron a cabo a temperatura ambiente, pH de 3,65 y 200 rpm variando la cantidad de adsorbente (1 - 5 mg) para un tiempo de 2 h. Los porcentajes máximos de remoción fueron de 42,69 %, 83,10 %, 95,17 %, 81,90 % y 99,82 % para Fe, Ni, Fe, Cu, Zn y Cr, respectivamente. Se observa que los valores alcanzados con los bioadsorbentes son similares al carbón comercial, lo que sugiere que los residuos de banano podrían ser una alternativa de bajo costo para el tratamiento de este tipo de efluentes.

Resumo A remoção de metais pesados (Zn, Ni, Fe, Cu e Cr) em águas residuais não domésticas reais (NDWW) da indústria de electrodeposição (Medellín, Colômbia) foi estudada num sistema descontínuo utilizando biomassa de casca (BCB) e pseudostem de banana (BPT) obtidos por processos físicos simples. Os resultados foram comparados com um carvão activado comercial (CAC). Os adsorventes foram caracterizados através de FTIR, BET, Isoelectric point, Boehm e XRD, mostrando pouca variação em relação aos materiais BCB e BPT em termos de composição química, morfologia e estrutura. As propriedades físico-químicas da ARnD antes do tratamento de adsorção foram também determinadas, encontrando-se uma concentração inicial de 18,73 mg/L, 10,1 mg/L, 11,2 mg/L, 36,7 mg/L e 0,44 mg/L por espectrofotometria de absorção atómica para Zn, Ni, Fe, Cu e Cr, respectivamente. Estes valores foram comparados com a Resolução 0631 de 2015 dos regulamentos colombianos, onde era evidente que excediam os limites máximos admissíveis estabelecidos. Foram efectuados testes de adsorção à temperatura ambiente, pH de 3,65 e 200 rpm variando a quantidade de adsorvente (1 - 5 mg) durante um tempo de 2 horas. As percentagens máximas de remoção foram de 42,69 %, 83,10 %, 95,17 %, 81,90 % e 99,82 % para Fe, Ni, Fe, Cu, Zn e Cr, respectivamente. Observa-se que os valores obtidos com os bioadsorventes são semelhantes aos do carvão vegetal comercial, sugerindo que os resíduos de banana poderiam ser uma alternativa de baixo custo para o tratamento deste tipo de efluente.

RESUMEN La concentración de los nutrientes minerales suministrados es uno de los factores más importantes y limitantes para mejorar la eficiencia nutritiva de las plantas. La concentración óptima de la disolución nutritiva (DN) proporciona a las plantas la cantidad necesaria de nutrientes. Desde este punto de vista, la investigación sobre varios parámetros fisicoquímicos que caracterizan la concentración de la DN y la absorción de nutrientes por parte de las plantas sigue siendo un problema en la actualidad. Se muestran aquí los cambios de conductividad eléctrica (CE) y de los sólidos disueltos totales (SDT) en función de la concentración del biofertilizante, así como el papel de la disolución del biofertilizante sobre la capacidad de enraiza-miento de las estacas (brotes laterales) de Callisia fragrans. Ambos parámetros CE y SDT de la mezcla biofertilizante con agua, cambian gradualmente dependiendo de la concentración del biofertilizante. La solución del biofertilizante fue un buen medio para el enraizamiento de estacas de C. fragrans. Los resultados podrían ayudar a proporcionar a los cultivos la cantidad necesaria de nutrientes y regular la idoneidad del riego durante todo el periodo vegetativo.

ABSTRACT The concentration of supplied mineral nutrients is one of the most important and limiting factors for enhancing the efficiency of plant nutrition. Optimal concentration of nutrient solutions (NS) provide plants with the necessary amount of nutrients. From this point of view, research on several physicochemical parameters that characterize concentrations of NS and uptake of nutrients by the plants remains an actual problem. The changes of electrical conductivity (EC) and total dissolved solids (TDS) depending on the concentration of biofertilizer as well as the role of biofertilizer solutions in the rooting capacity of cuttings (lateral sprouts) of Callisiafragrans are presented here. The EC and TDS of the biofertilizer-water mixture changed gradually according to the biofertilizer concentration. The biofertilizer solution was a good medium for the rooting of C. fragrans cuttings. The results could help to provide the crops with the necessary amount of mineral nutrients and regulate the suitability of irrigation during the entire vegetation period.

RESUMEN Los rumiantes son animales de pastoreo con la capacidad de utilizar fuentes de forraje para mantenimiento, crecimiento, reproducción y producción. Poseen el rumen, una cámara de fermentación compuesta por alta diversidad de microorganismos con capacidad para degradar alimentos ricos en fibra o almidón y otro tipo de carbohidratos no fibrosos, ya que contienen enzimas que actúan rompiendo enlaces entre moléculas, haciendo presente el sustrato. en la comida disponible. Este estudio se desarrolló con el objetivo de revisar la literatura sobre cómo las diferentes dietas afectan los parámetros ruminales, así como la ecología del rumen. Por lo tanto, la búsqueda de la comprensión de cómo las diferentes dietas pueden afectar las características ruminales se considera importante, ya que permite manipular la dieta hasta un umbral, sin causar ninguna alteración metabólica a los animales y luego maximizar el rendimiento. Esta práctica puede contribuir a minimizar las pérdidas, maximizar el proceso de fermentación de los alimentos y la absorción de los productos de fermentación, que pueden convertirse en carne y leche. Los resultados de este estudio muestran que la población microbiana y los productos finales de la fermentación ruminal se ven directamente afectados por la dieta animal. La manipulación de las dietas puede permitir maximizar la eficiencia productiva, así como la optimización del uso de nutrientes, maximizar la producción animal.

ABSTRACT Ruminants are grazing animals with the ability to utilize forage sources for maintenance, growth, reproduction and production. They possess the rumen, a fermentation chamber composed of high diversity of microorganisms with the ability for degrading fiber or starch rich food and other types of non-fibrous carbohydrates, since they contain enzymes that act by breaking up bonds between molecules, making the substrate present in the food available. This study was developed aiming at reviewing the literature on how different diets affect ruminal parameters as well as the rumen ecology. Thus, the seeking for the understanding on how different diets can affect ruminal characteristics is found to be important, since it makes possible manipulating the diet up to a threshold, without causing any metabolic disturbance to animals and then maximizing the performance. This practice may contribute to minimize losses, maximize the food fermentation process and the absorption of fermentation products, which can be converted into flesh and milk. Findings from this study show that the microbial population and the final rumen fermentation products are directly affected by the animal diet. Therefore, manipulating diets may make possible maximizing the animal productive efficiency, as well as the optimization of the use of nutrients, to maximize the animal production.

RESUMEN La acumulación de nutrientes durante la formación de árboles de carambola (Averrhoa carambola) puede ser afectado por el régimen de agua y por el cultivar, sin embargo, esto aún no es conocida para esta especie. El propósito de este estudio fue evaluar la acumulación de nutrientes de dos cultivares de carambola en fase de formación, bajo dos regímenes de irrigación. El experimento fue realizado en campo, mediante diseño completamente al azar, con parcelas divididas, siendo estas parcelas dos niveles de irrigación (con y sin irrigación) y, como subparcelas, dos cultivares de carambola (B-10 y Golden Star) y siete épocas de recogida de plantas, entre 0 a 720 días después del transplante (DAT), con seis réplicas. La acumulación de nutrientes fue evaluada en el tallo y las hojas, y fue posible observar que la toma de nutrientes y la tasa promedio de acumulación siguió la acumulación de masa seca de los árboles de carambola en formación. La acumulación de nutrientes por la parte aérea a los 720 DAT fue diferente, siendo que para la 'Golden Star' en el régimen seco y para la 'B-10' en ambos regímenes de irrigación no hubo diferencia, siguiendo la secuencia Ca > K > N > Mg > S > P > Mn > Fe > Zn > B > Cu, y para el cultivar Golden Star en el régimen irrigado, la secuencia de acumulación fue Ca > K > N > Mg > Mn > P > S > Fe > Zn > B > Cu. La más alta acumulación ocurrió en el régimen irrigado, independientemente del cultivar. El cultivar Golden Star acumuló, en promedio, cantidades mayores de N, P, K, Mg, S, Fe y Mn.

ABSTRACT Nutrient accumulation during the formation of star fruit (Averrhoa carambola) trees can be affected by the water regime and by the cultivar, but the details are not yet known for this species. The aim of this study was to evaluate the nutrient uptake of two star fruit cultivars in the formation phase under two irrigation regimes. The experiment was developed with a completely randomized design, with subdivided plots, with two irrigation levels (with and without irrigation) as plots, and two star fruit cultivars as subplots ('B-10' and 'Golden Star') and seven collection times from 0 to 720 days after transplanting (DAT) into the field as sub-subplots with six replicates. Nutrient uptake was evaluated in stem and leaves, and it was possible to observe that nutrient uptake and the average accumulation rate followed the dry matter mass accumulation of star fruit trees in formation. Nutrient uptake by shoots at 720 DAT differed for the Golden Star cultivar in the rainfed regime and for the B-10 cultivar in both irrigation regimes. There was no difference and followed the sequence Ca > K > N > Mg > S > P > Mn > Fe > Zn > B > Cu, and for Golden Star cultivar in the irrigated regime, the accumulation sequence was Ca> K> N> Mg> Mn> P> S> Fe> Zn > B> Cu. The highest accumulation occurred in the irrigated regime regardless of cultivar. Golden Star cultivar accumulated, on average, larger amounts of N, P, K, Mg, S, Fe and Mn.

RESUMEN El nopal forrajero Oreja de Elefante Mexicano está ampliamente incorporado a la cadena productiva animal de la región noreste de Brasil. Sin embargo, faltan estudios sobre la dinámica fisiológica de este cactus. Por lo anterior, se realizó este estudio en la Estação Experimental Prof. Ignácio Salcedo del Instituto Nacional do Semiárido (INSA), en Campina Grande, estado de Paraíba, Brasil. El objetivo del estudio fue evaluar la absorción de CO2 y los niveles de eficiencia en el uso del agua in Opuntia stricta (Haw.) durante diferentes estaciones e horas de evaluación. Los tratamientos se distribuyeron utilizando un arreglo factorial de 24×2, que correspondió a la evaluación de los procesos de intercambio de gases durante 24 horas en la época de lluvias (junio) y sequía (diciembre). Los parámetros evaluados fueron la conductancia estomática, la tasa de transpiración y absorción de CO2, la concentración interna de CO2, la eficiencia instantánea de uso del agua y la eficiencia intrínseca de uso del agua. Los resultados revelaron que el intercambio de gases en el nopal forrajero son más intensos durante la estación de lluvias, con buena estabilidad, que los bajos niveles de intercambio durante la estación época de sequía. Independientemente de la estación, la absorción de CO2 alcanzó su pico entre las 24:00 y las 2:00. Además, este intervalo de tiempo es el más adecuado para realizar análisis en condiciones de campo.

ABSTRACT The forage cactus Mexican Elephant Ear is widely incorporated into the animal productive chain of the northeast region of Brazil. However, there is a lack of studies on the physiological dynamics of this cactus. Therefore, this study was conducted at the Estação Experimental Prof. Ignácio Salcedo of the Instituto Nacional do Semiárido (INSA), in Campina Grande, State of Paraíba, Brazil. The aim of this study was to evaluate CO2 uptake and water-use efficiency levels in Opuntia stricta (Haw.) during different seasons and evaluation times. The treatments were distributed using a 24×2 factorial arrangement, which corresponded to the evaluation of gas exchange processes for 24 hours in the rainy (June) and dry (December) seasons. The evaluated parameters were stomatal conductance, transpiration and CO2 uptake rate, internal CO2 concentration,instantaneous water-use efficiency and intrinsic water-use efficiency. The results revealed that gas exchange in the forage cactus was more intense during the rainy season, with good stability, than the low exchange levels during the dry season. Regardless of the season, the CO2 uptake peaked between 24:00 and 02:00. In addition, this range of time is the most suitable to conduct analyses under field conditions.

RESUMEN Las emisiones de mercurio (Hg) a partir de actividades de minería afectan los recursos pesqueros, los cuales son importantes en la alimentación proteínica de las poblaciones humanas. El objetivo de este estudio fue analizar las concentraciones de MeHg (metilmercurio) en Prochilodus magdalenae (Bocachico) y Hoplias malabaricus (Moncholo) en hábitats continentales de la región de La Mojana y en la parte baja del río Cauca (Norte de Colombia), sitios que han sido afectados por actividades de minería aurífera. Un total de 160 ejemplares fueron colectados para su respectivo análisis, 130 en el grupo expuesto: Mojana 1 (n=36), Mojana 2 (n=56) y El Bajo Cauca (n=38), y n=30 en el grupo control. Se realizaron las determinaciones de MeHg mediante análisis directo con un Analizador Directo de Mercurio DMA 80, cromatografía líquida y espectrometría de absorción atómica. Las concentraciones de MeHg encontradas en muestras de tejido del músculo dorsal de los peces procedentes de los lugares expuestos, fueron significativamente mayores comparados con el grupo control (p < 0.05), siendo la región del Bajo Cauca la más afectada por altas concentraciones de MeHg. Los resultados indican que la presencia de MeHg en los peces es consecuencia de las actividades de minería aurífera ampliamente desarrolladas en la zona. Estas concentraciones MeHg representan un riesgo mortal para la salud humana y animal.

ABSTRACT Mercury (Hg) pollution from mining activities influence fishing resources, which are important for human populations' nutrition. The aim of this research was to explore MeHg (methylmercury) concentrations in Prochilodus magdalenae (bocachico) and Hoplias malabaricus (moncholo) in freshwater habitats of the Mojana region and in the Bajo Cauca river (Northern Colombia), which have been affected by gold mining activities. A total of 160 individuals were collected, 130 in the exposed group: Mojana 1 (36), Mojana 2 (56) and El Bajo Cauca (38); and 30 individuals in the control group (Cereté). After fish sampling, MeHg determinations were done by direct analysis with a Direct Mercury Analyser DMA 80, liquid chromatography, and atomic absorption spectrometry. The results show that MeHg found in the dorsal muscle tissue is significantly higher than in the control group (p < 0.05), the Bajo Cauca region being the most affected due to the high concentrations of MeHg. The results show that the presence of MeHg in fish may be related to gold mining activities, which are widely developed in the area. The toxic concentrations found represent a risk to human health.

RESUMEN El cambio climático por sus efectos sobre el aumento de la temperatura y el volumen de la precipitación tienen impactos importantes en los horizontes superficiales del suelo afectando el establecimiento, desarrollo y producción de los cultivos, con grave incidencia en la seguridad alimentaria. La radiación solar es la fuerza impulsora que influye el régimen térmico de las superficies terrestres. Aparte de la radiación, los efectos de la temperatura del suelo (TdS) son específicos según la especie frutal y principalmente modificados por la humedad, cobertura del suelo y temperatura del aire. La TdS creciente, dentro de un rango óptimo, promueve el crecimiento de las raíces y de toda la planta, además aumenta la absorción de agua y nutrientes, la fotosíntesis, transpiración y uso eficiente de agua, y también mismo los procesos microbianos. Estos efectos se demuestran en varios estudios de frutales presentados sobre vid, cítricos, uchuva, anonáceas, aguacate, olivo y tuna. Sin embargo, aparte de estos resultados positivos, es para tener en cuenta que el aumento de la TdS, debido al calentamiento global, puede generar estrés hídrico y a su vez afectar el rendimiento y la calidad de los frutales. Respecto al efecto de prácticas culturales, el mulching con láminas de plástico negro o azul pueden aumentar la temperatura del suelo y las de color blanco o plateado la disminuyen. En comparación con la temperatura del aire, la atención al aumento de la TdS en los estudios de fisiología de las plantas y del impacto climático ha sido más bien poco estudiado, en este sentido, este documento de revisión procura efectuar significativos aportes que permitan facilitar la toma de decisiones, tendiente a disminuir los efectos del calentamiento global con especial énfasis en los frutales.

ABSTRACT Climate change, with its consequent increase in temperatures and precipitation, has significant impacts on soil surface horizons, affecting the establishment, development, and production of crops and food security and safety. Solar radiation influences the thermals of Earth's surface. Apart from radiation, the effects of soil temperature (STe) are specific to fruit species and are mainly modified by humidity, soil cover and air temperature. Increasing the STe within an optimal range promotes the growth of roots and plants and increases the absorption of water and nutrients, photosynthesis, transpiration, efficient use of water and microbial processes. These effects have been demonstrated in several studies on fruit trees and on grape vines, citrus, cape gooseberries, Annonaceae, avocados, olives and prickly pears. However, apart from these positive results, an increased STe as the result of global warming can generate water stress and in turn affect the yield and quality of fruit trees. In terms of effects from cultural practices, mulching with black or blue plastic can increase the soil temperature, and white or silver plastic decreases it. When compared to air temperature, increases in STe in the plants physiology and climate impact studies have been little studied. Therefore, this review aimed to make significant contributions to facilitate decision-making with the goal of reducing the effects of global warming, especially on fruit trees.

ABSTRACT Soil phosphorus (P) availability is a limiting factor for coffee seedling growth. Usually, large amounts of P fertilizers are required, generating nutritional imbalance, increasing production costs, and raising environmental concerns in water pollution. The use of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can enhance plant P uptake and growth and reduce the dose of P fertilizers. A greenhouse experiment was conducted in a substrate containing Paleudult soil and quartz sand, with low level of soluble P (1 mg kg-1), to establish the effect of AMF inoculation with Rhizoglomus fasciculatum on coffee (Coffea arabica L. cv. Colombia) seedlings growth and P uptake under three levels of P in soil solution (0.002, 0.02, and 0.2 mg L-1). AMF colonization was significantly reduced when contents of P in solution increased. Shoot dry weight and P foliar concentration were increased by the AMF inoculation when soil P in solution was 0.02 mg L-1; these effects were lower at 0.2 mg L-1 and null at 0.002 mg L-1 P. Results showed that AMF inoculation can play an important role in the growth of coffee seedlings as long as the content P in soil solution maintains intermediate level. At the lowest P level, the response of coffee seedlings to AMF inoculation was ineffective, while at the highest level, AMF application was unnecessary for coffee growth.

RESUMEN La disponibilidad de fósforo (P) es limitante para el crecimien-to del café. Usualmente se recomiendan altas cantidades de fertilizantes fosfóricos, causando desbalances nutricionales, incrementos en los costos y contaminación. El uso de hongos arbusculares formadores de micorrizas (HFM) puede promover el crecimiento y la absorción de P del café, reduciendo las can-tidades de fertilizantes fosfóricos. Se condujo un experimento en condiciones de invernadero, en un sustrato compuesto por un suelo Paleudult mezclado con arena cuarcítica y con bajo nivel de P soluble (1 mg kg-1), con el objetivo de evaluar el efecto del HFM Rhizoglomus fasciculatum en el crecimiento y la absorción de P en plántulas de café (Coffea arabica L. cv. Colombia) a tres niveles de P en solución del suelo (0.002, 0.02 y 0.2 mg L-1). La colonización de HFM se redujo significativamente con los incrementos en P del suelo. La masa seca total de las plantas y la absorción de P se incrementaron con el HFM a niveles de 0.02 mg L-1 de P en solución, fueron bajos a 0.2 mg L-1 de P y nulos a 0.002 mg L-1 de P. Los resultados mostraron que la inoculación con HFM juega un importante papel en el crecimiento de las plántulas de café, siempre y cuando el P de la solución del suelo se mantenga en un nivel intermedio. A niveles de P en solución muy bajos, la respuesta al HFM fue inefectiva, mientras que, a valores muy altos, la aplicación de HFM fue innecesaria para el crecimiento del café.

RESUMEN Los rumiantes consumen cantidades reducidas de lípidos en las dietas limitando así los desempeños productivos, por lo cual incrementar las concentraciones de estos en la dieta permite diversos beneficios como mayor disponibilidad de energía, mejor nivel productivo, aprovechamiento de área y calidad nutricional de productos como carne y leche. En la ganadería de carne los requerimientos energéticos son mayores y los lípidos por ser una fuente extremadamente rica en energía ayudan a un mejor desempeño de peso y a la absorción de vitaminas liposolubles, sin embargo, pueden desencadenar alteraciones en la población y la fermentación ruminal. Esta revisión tuvo como objetivo discutir los efectos de la suplementación lipídica sobre el metabolismo ruminal y los microrganismos que habitan ese ecosistema en la producción de carne bajo confinamiento. Investigaciones sugieren que la adición de lípidos permite mejorar la productividad y calidad de la carne, lo cual es importante para la seguridad alimentaria. Además, la evaluación del metabolismo ruminal con dietas lipídicas y sus asociaciones posibilita explorar mejorías en la composición de las mismas, para mejores beneficios productivos y contribuir así con las demandas de proteína.

ABSTRACT Ruminants intake reduced amounts of lipids in diets, thus limiting productive performances, so increasing their concentrations in the diet allows various benefits such as greater energy availability, better productive level, use of area and nutritional quality of products such as meat and milk. In cattle livestock, the energy requirements are higher and the lipids are extremely rich source of energy, help to better weight performance and the absorption of fat-soluble vitamins, however, it can trigger alterations in the population and ruminal fermentation. The aim of this review was to discuss the effects of lipid supplementation on ruminal metabolism and the microorganisms that inhabit that ecosystem in feedlot meat production. Research suggests that adding lipids improves meat productivity and quality, which is important for food security. Furthermore, the evaluation of ruminal metabolism with lipid diets and their associations makes it possible to explore improvements in their composition, for better productive benefits and thus contribute to protein demands.

ABSTRACT Physiological processes of plants infected by vascular pathogens are mainly affected by vascular bundle obstruction, decreasing the absorption of water and nutrients and gas exchange by stomatal closure, and inducing oxidative cascades and PSII alterations. Chitosan, a derivative of chitin present in the cell wall of some organisms including fungi, induces plant defense responses, activating systemic resistance. In this study, three chitosan molecules (low, medium and high molecular weight) at different concentrations (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 and 3 mg mL-1) were assessed by in vitro tests against Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol). Concentrations higher than 1 mg mL-1 were found to inhibit significantly the mycelial growth of Fol, with 95.8% of inhibition using chitosan with high molecular weight (3 mg mL-1). For in planta assays, chitosan treatment (low molecular weight 2.5 mg mL-1) showed significantly lower incidence and severity of wilting disease symptoms, 70 and 91%, respectively, compared to healthy plants used as a negative control. The effect of chitosan on the physiological and molecular responses of tomato plants infected with Fol was studied, evaluating the maximum potential quantum efficiency of PSII photochemistry (Fv/Fm), photochemical efficiency of PSII (Y(II)), stomatal conductance (gs), relative water content (RWC), proline content, photosynthetic pigments, dry mass, and differential gene expression (PAL, LOXA, ERF1, and PR1) of defense markers. A reduction of 70% in the incidence and 91% in the severity of the disease was achieved in plants treated with chitosan, mitigating the damage caused by Fol on Fv/Fm, Y(II), and chlorophyll contents by 23, 36, and 47%, respectively. Less impact was observed on gs, RWC, and dry mass (55, 11, and 26%, respectively). Chitosan-treated and Fol-infected plants over-expressed PR1a gene suggesting a priming-associated response. These results demonstrate the high potential of chitosan to protect tomato plants against Fol by regulating physiological and molecular responses in tomato plants.

RESUMEN Los procesos fisiológicos de plantas infectadas por patógenos vasculares, se afectan principalmente por el taponamiento de los haces vasculares, disminuyendo la absorción de agua y nutrientes, el intercambio de gases por cierre estomático e induciendo cascadas oxidativas y alteraciones en el PSII. El quitosán induce la señalización y defensa de la planta, activando la resistencia sistémica. Se determinó la capacidad de inhibición de crecimiento in vitro de Fol de tres moléculas de quitosán (bajo, medio y alto peso molecular) a diferentes concentraciones (0.5, 1; 1,5; 2; 2,5 y 3 mg mL-1). Las concentraciones mayores a 1 mg mL-1 inhibieron el crecimiento de Fol, alcanzando 95,8% de inhibición con quitosán de alto peso molecular (3 mg mL-1). En plantas, el quitosán (bajo peso molecular 2,5 mg mL-1) redujo en 70% la incidencia y en 91% la severidad de la enfermedad. Se evaluó el efecto del quitosán sobre la respuesta fisiológica de plantas de tomate infectadas por Fol, observando la Fv/Fm, Y(II), conductancia estomática (gs), CRA, contenido de prolina, pigmentos fotosintéticos, masa seca y expresión diferencial de genes (PAL, LOXA, ERF1 y PR1) relacionados con la defensa. Se obtuvo una reducción de 70% en la incidencia y 91% en la severidad de la enfermedad en plantas tratadas con quitosán, mitigando el daño del patógeno sobre la Fv/Fm, Y(II) y contenidos de clorofila a respectivamente en 23, 36 y 47%. Se observó menor impacto (55, 11 y 26% respectivamente) sobre la gs, CRA y masa seca. Las plantas tratadas con quitosán e infectadas con Fol, expresaron una respuesta de defensa inducida por la sobreexpresión de los genes de defensa, principalmente el PR1a, en una respuesta asociada a priming. Esto comprueba la capacidad inductora de resistencia del quitosán en plantas de tomate, a través del efecto protector sobre procesos fisiológicos.

Abstract Stevia rebaudiana is a very widespread plant throughout the world, due to the production of diterpenic steviol glycosides, with high sweetening power, being up to 300 times sweeter than sugar at a concentration of 0.4% (w/v). In the Colombian Caribbean, research has focused on evaluating the adaptation and management of commercial genotypes and experimental lines, however, their behavior against soil salinization is unknown. The objective of this research was to evaluate the response of some physiological and morphological characteristics of two promising genotypes against salt stress. The relationship between gas exchange, chlorophyll a fluorescence, and growth parameters was modulated as a function of the NaCl concentration. Although stomatal conductance and perspiration did not show a response to salt levels, the reduction in net photosynthesis as salinity increased was not associated with stomatal effects, but rather with a drop in the rate of electron transport, which articulates the absorption of light energy and its conversion into photoassimilates. Therefore, it could be inferred that salinity-stressed S. rebaudiana plants are more sensitive to non-stomatal limitation than to stomatal limitation.

Resumen Stevia rebaudiana es una planta extendida en el mundo, debido a la producción de glucósidos diterpénicos (esteviósidos y rebaudiósidos), con alto poder edulcorante, siendo hasta 300 veces más dulce que el azúcar a una concentración del 0,4% (p/v). En el Caribe colombiano la investigación se ha enfocado en evaluar la adaptación y manejo de genotipos comerciales y líneas experimentales, sin embargo, se desconoce su comportamiento frente a la salinización del suelo. El objetivo de esta investigación fue evaluar la respuesta de algunas características fisiológicas y morfológicas de dos genotipos prometedores, frente al estrés salino. La relación entre el intercambio de gases, la fluorescencia de la clorofila a y los parámetros de crecimiento se moduló en función de la concentración de NaCl. Aunque la conductancia estomática y la transpiración no mostraron una respuesta a los niveles de sal, la reducción de la fotosíntesis neta a medida que aumentaba la salinidad no se asoció con efectos estomáticos, sino con una caída en la tasa de transporte de electrones, que articula la absorción de la energía luminosa y su conversión en fotoasimilados. Por lo tanto, se podría inferir que las plantas de S. rebaudiana estresadas por salinidad son más sensibles a la limitación no estomática que a la limitación estomática.

RESUMEN El potasio es uno de los elementos más importantes en el crecimiento y desarrollo vegetal. La mayor parte de las reservas potásicas en la Tierra se encuentra en forma de mineral insoluble, lo cual representa una limitante para la absorción del nutriente por las plantas. Algunos microorganismos tienen la capacidad de solubilizar este mineral en formas minerales de potasio. Este estudio tuvo como objetivo aislar e identificar bacterias residentes en el rizoplano del maíz con capacidad para solubilizar potasio. Para esto, se seleccionaron las bacterias que formaron un halo de solubilización alrededor de la colonia en el medio de cultivo Aleksandrov sólido. Estas bacterias se caracterizaron posteriormente teniendo en cuenta la apariencia de las colonias y la morfología celular, y se identificaron por secuenciación parcial del ADNr 16S. Se determinó su capacidad solubilizadora y liberadora de potasio bajo diferentes condiciones de temperatura, pH y salinidad, empleando feldespato de potasio y moscovita como fuentes insolubles de potasio. Se obtuvieron ocho cepas identificadas dentro de los géneros Paenibacillus, Lysinibacillus, Arthrobacter, Bacillus, Pseudomonas y Stenotrophomonas. La liberación de potasio a partir de feldespato se vio favorecida a los 28 y 30°C, pH 7.5 y una concentración salina de 4 g L-1, mientras que en presencia de moscovita las mejores condiciones fueron de 30 y 37°C, pH 5.5 y 7.5 y 4 g L-1 de NaCl. Las cepas más eficientes fueron Bacillus sp. INCA-FRc7 y Bacillus sp. INCA-FRc19x con rendimientos de hasta 2.095 mg L-1. Estas cepas podrían convertirse en alternativas al uso de fertilizantes potásicos y contribuir al saneamiento ecológico de los agroecosistemas.

ABSTRACT Potassium is one of the most important elements in plant growth and development. Most of the potassium reserves on Earth are in insoluble mineral form, which represents a limitation for the absorption of this nutrient by plants. Some microorganisms can solubilize the mineral forms of potassium. This study aimed to isolate and identify potassium solubilizing bacteria resident in corn rhizoplane. To do this, bacteria that formed a solubilization halo around the colony on solid Aleksandrov culture medium were selected. These bacteria were then characterized considering the appearance of the colonies and cell morphology and were identified by partial 16S rDNA sequencing. Their solubilizing and potassium-releasing capacity was determined under different conditions of temperature, pH, and salinity, using potassium feldspar and muscovite as insoluble sources of potassium. Eight strains identified within the genera Paenibacillus, Lysinibacillus, Arthrobacter, Bacillus, Pseudomonas, and Stenotrophomonas were obtained. The release of potassium from feldspar was favored at 28 and 30°C, pH 7.5 and a saline concentration of 4 g L-1, while in the presence of muscovite the best conditions were 30 and 37°C, pH 5.5 and 7.5, and 4 g L-1 of NaCl. The most efficient strains were Bacillus sp. INCA-FRc7 and Bacillus sp. INCA-FRc19x with yields of up to 2.095 mg L-1. These strains could become alternatives to the use of potassium fertilizers and contribute to the ecological sanitation of the agroecosystems.

RESUMEN El presente estudio evaluó la influencia de aislamientos bacterianos superiores seleccionados (ABS), lodos de biogás y sus interacciones sobre el crecimiento y la absorción de nutrientes del arroz de tierras altas cultivado en ultisoles. Se utilizó un diseño de bloques al azar con dos factores y siete repeticiones desde octubre de 2020 hasta abril de 2021. El primer factor utilizado seleccionó ABS (B0 = sin tratamiento, B1 = aislamiento de bacterias fijadoras de nitrógeno (N3), B2 = aislamiento de bacterias solubilizadoras de fosfato (P7), B3 = combinación de aislamientos (N3+P7)). El segundo factor fue la dosificación del lodo de biogás (S0 = sin tratamiento, S1 = 157.5; S2 = 315; S3 = 630 ml/polybag). Los parámetros fueron determinados por análisis de varianza y seguidos de la prueba de rangos múltiples de Duncan a P<0.05. Los resultados mostraron que el aislamiento P7 aumentó significativamente la absorción de N en un 20.77% y la tasa de crecimiento del cultivo (TCC) de arroz de tierras altas 2.81 veces. Las dosis de lodos de biogás de 315 a 630 ml/polybag aumentaron significativamente la altura de la planta, la absorción de N y P, el peso fresco y seco total y el TCC de arroz de tierras altas. La interacción de N3 con la dosis de lodos de biogás de 630 ml/polybag aumentó significativamente la TCC del arroz de tierras altas. La aplicación de los aislamientos N3 y P7 y su combinación con lodos de biogás de 630 ml/polybag tiene el potencial de aumentar la TCC de arroz de tierras altas en suelos ácidos.

ABSTRACT This study evaluated the influence of selected superior bacterial isolates (SBI), biogas sludge, and their interactions on growth and nutrient uptake of upland rice grown in Ultisols. We used a randomized block design with two factors and seven replicates from October 2020 to April 2021. The first factor used selected SBI (B0 = untreated, B1 = nitrogen-fixing bacteria isolate (N3), B2 = phosphate solubilizing bacteria isolate (P7), B3 = isolate combination (N3+P7)). The second factor was the dosage of biogas sludge (S0 = untreated, S1 = 157.5; S2 = 315; S3 = 630 ml/polybag). The parameters were determined by ANOVA and followed by Duncan's multiple range test at P<0.05. The results showed that the isolate P7 significantly increased the N uptake by 20.77% and crop growth rate (CGR) of upland rice 2.81 times. Biogas sludge doses from 315 to 630 ml/polybag significantly increased plant height, uptake of N and P, total fresh and dry weight, and CGR of upland rice. The interaction between N3 and biogas sludge dosage of 630 ml/ polybag significantly increased the CGR of upland rice. The application of isolates N3 and P7 and their combination with biogas sludge of 630 ml/polybag has the potential to increase the CGR of upland rice in acidic soils.

RESUMEN El uso de fertilizantes fosfatados se requiere generalmente para el crecimiento y desarrollo normal de los cultivos. El costo de estos fertilizantes ha incrementado drásticamente en los últimos años, y están fuera del alcance de los agricultores de bajos ingresos. El objetivo de esta investigación fue seleccionar bacterias solubilizadoras de fosfato y productoras de fitohormonas para mejorar el crecimiento y la absorción de P del frijol común (IAC Alvorada) en un Oxisol Rojo-Amarillo sin la adición de fertilizante fosfatado. El diseño experimental fue completamente al azar con tres repeticiones y los siguientes tratamientos: plantas de frijoles no inoculadas y plantas de frijoles inoculadas por separado con siete aislamientos bacterianos: K24, K36, K71, T30, T79, A24 y T22. Las plantas de frijoles previamente tratadas se cultivaron en presencia y ausencia de fertilización con fosfato. Solo las plantas inoculadas con los aislamientos K36 y T79 presentaron valores más altos para el peso seco y para las cantidades de captación de P y N por la parte aérea cuando se cultivaron en ausencia de fertilizante fosfatado. Estos resultados demuestran el uso potencial de los aislamientos bacterianos T79 y K36 como inoculantes para frijol cultivado en suelos no esterilizados con un bajo contenido de P disponible, pero también indican que la solubilización de P posiblemente no fue el único mecanismo responsable de la respuesta positiva del crecimiento.

ABSTRACT The use of phosphate fertilizers is generally required for normal growth and development of crops. The cost of manufactured phosphate fertilizers has increased drastically in recent years and these are becoming out of reach for low-income farmers. The objective of this research was to select phosphate-solubilizing and phytohormone-producing bacteria to improve the growth and P uptake by the common bean (IAC Alvorada) in Red-Yellow Oxisol without the addition of phosphate fertilizer. The experimental design was completely randomized with three replicates and the following treatments: non-inoculated bean plants and plants inoculated separately with seven bacterial isolates: K24, K36, K71, T30, T79, A24, and T22. The previously treated bean plants were grown in the presence and absence of phosphate fertilization. Only the plants inoculated with the isolates K36 and T79 showed higher values for the dry weight and the quantities of P and N uptake by the shoot when cultivated in the absence of phosphate fertilizer. These results demonstrate the potential use of the bacteria T79 and K36 as inoculants for bean plants grown in non-sterilized soil with low available P content, but also indicate that P solubilization may not be the only mechanism responsible for the positive growth response.

Resumen Se determinaron las condiciones más favorables para la síntesis de hidróxido de níquel (II) por precipitación química a partir de la disolución lixiviada del sulfuro de níquel de la tecnología Caron. La disolución lixiviada de fuerza iónica igual a 4,6 mol-L-1 fue tratada con hidróxidos de amonio y sodio. Se calcularon las propiedades termodinámicas como entalpía, entropía y energía libre y se construyeron diagramas de zona de predominancia. Se demostró la conveniencia de realizar el proceso a 303 K, pH entre 11 y13 y concentración de amoníaco de 0,5 a 1,0 mol•L-1. En estas condiciones fueron obtenidas altas eficiencias de precipitación de los cationes metálicos de la disolución inicial. El sólido precipitado se caracterizó mediante espectrometría de absorción atómica y difracción de rayos X. Se obtuvo un beta-hidróxido de níquel (II) con la siguiente composición química: 58,5 ≤ Ni ≤ 59,1%, 1,7 ≤ Co ≤ 2,1%, 0,5 ≤ Fe ≤ 0,6%, Cu, Zn, Mn y Mg ≤ 0,2%.

Abstract The most favorable conditions for the synthesis of nickel (II) hydroxide were determined by chemical precipitation, from the leached solution of nickel sulfide from the Caron technology. The leached solution with an ionic strength equal to 4.6 mol-L-1 was treated with ammonium and sodium hydroxides. Thermodynamic properties such as enthalpy, entropy, and free energy were calculated and predominance zone diagrams were constructed. The convenience of performing the process at 303 K, pH between 11 and 13, and ammonia concentration of 0.5 to 1.0 mol•L-1 was demonstrated. Under these conditions, high precipitation efficiencies of the metal cations from the initial solution were obtained. The precipitated solid was characterized by atomic absorption spectrometry and X-ray diffraction. Nickel (II) beta-hydroxide with the following chemical composition was obtained: 58.5 ≤ Ni ≤ 59.1%, 1.7 ≤ Co ≤ 2.1%, 0.5 ≤ Fe ≤ 0.6%, Cu, Zn, Mn and Mg ≤ 0.2%.

Resumo As condições mais favoráveis para a síntese do hidróxido de níquel (II) foram determinadas por precipitação química, a partir da solução lixiviada de sulfeto de níquel da tecnologia Caron. A solução lixiviada de força iônica igual a 4,6 mol-L-1, foi tratada com hidróxidos de amônio e sódio. Foram calculadas propriedades termodinâmicas, como entalpia, entropia e energia livre, e diagramas de zonas de predominância foram construídos. Foi demonstrada a conveniência de realizar o processo a 303 K, pH entre 11 e 13 e concentração de amônia de 0,5 a 1,0 mol•L-1. Nessas condições, foram obtidas altas eficiências de precipitação dos cátions metálicos da solução inicial. O sólido precipitado foi caracterizado por espectrometria de absorção atômica e difração de raios-x. Foi obtido beta-hidróxido de níquel (II) com a seguinte composição química: 58,5 ≤ Ni ≤ 59,1%, 1,7 ≤ Co ≤ 2,1%, 0,5 ≤ Fe ≤ 0,6%, Cu , Zn, Mn e Mg ≤ 0,2%.