ABSTRACT The purpose of this study was to determine the measured and simulated rates of soil organic carbon (SOC) change in Vertisols in short-term experiments when the tillage system is changed from traditional tillage (TT) to conservation tillage (CT). The study was conducted in plots in four locations in the state of Michoacán and two locations in the state of Guanajuato. In the SOC change simulation, the RothC-26.3 carbon model was evaluated with different C inputs to the soil (ET1-ET5). ET was the measured shoot biomass (SB) plus estimated rhizodeposition (RI). RI was tested at values of 10, 15, 18, 36 and 50 % total biomass (TB). The SOC changes were simulated with the best trial where ET3 = SB + (0.18*TB). Values for model efficiency and the coefficient of correlation were in the ranges of 0.56 to 0.75 and 0.79 to 0.92, respectively. The average rate of SOC change, measured and simulated, in the study period was 3.0 and 1.9 Mg ha−1 yr−1, respectively; later, in a simulation period of 45 years, SOC change was 1.2 ± 0.8. In particular, without making adjustments in the RothC parameters and with information on measured plant residue C inputs to the soil, it was possible to simulate changes in SOC with RothC and estimate trends over a period of more than 45 years.

Hydroponic systems with nutrient solution recycling provide more efficient water and fertilizer use, but over time it becomes difficult to sustain the nutritional balance and control diseases that attack plant roots, which eventually results in lower yield compared to systems where nutrient solution is not recycled. The aim of this study was to evaluate the yield and earliness of butter lettuce (Cortesana M1 variety) grown with different hydroponic systems and their efficiency in terms of water and nutrient use. A randomized block experimental design with four replicates and three treatments (T) was used: T1: tezontle substrate beds without recycling the drained nutrient solution; T2: tezontle substrate beds with recycling the drained nutrient solution; and T3: floating root system. Yield and earliness variables were measured and also the savings and efficiency in water and fertilizer use were estimated. Data were subjected to analysis of variance and Tukey's multiple comparisons of means test (P = 0.05). The best yield, earliness and efficiency in water and nutrient use occurred with the floating root system. There were no differences in yield or earliness between the substrate systems with or without nutrient solution recycling.

Los sistemas hidropónicos con recirculación de la solución nutritiva, hacen un uso más eficiente de agua y fertilizantes, pero con el tiempo se hace difícil mantener el balance nutricional y controlar las enfermedades que atacan a la raíz de las plantas, lo que eventualmente repercute en menor rendimiento respecto a sistemas en donde dicha solución no se recircula. El objetivo de este estudio fue evaluar el rendimiento y precocidad de lechuga tipo mantequilla variedad Cortesana M1 cultivada con diferentes sistemas hidropónicos y la eficiencia de éstos en el uso de agua y nutrimentos. Se usó un diseño experimental de bloques al azar con cuatro repeticiones y tres tratamientos (T): T1: camas con sustrato de tezontle sin recirculación de la solución nutritiva drenada; T2: camas con sustrato de tezontle con recirculación de la solución nutritiva drenada; y T3: sistema de raíz flotante. Se midieron variables de rendimiento y precocidad, asimismo se estimó el ahorro y eficiencia en el uso del agua y fertilizantes. Los datos fueron sometidos a análisis de varianza y comparaciones de medias de Tukey (P = 0.05). El mejor rendimiento, precocidad y eficiencia en el uso de agua y nutrimentos se tuvo con el sistema de raíz flotante. Entre los sistemas con sustrato con o sin recirculación de la solución nutritiva no hubo diferencias en rendimiento ni en precocidad.

A common problem in hydroponics systems in which the nutrient solution is recirculated (closed systems) is a lower yield and quality over systems without recirculation (open system), which is attributed to imbalances of nutrient solutions and to an increase in the risk of spread of root diseases as the crop is developing. This research evaluated the possibility of closed hydroponic systems to achieve cucumber (Cucumis sativus L.) yields similar to those obtained with open systems, by shortening the growing cycle. Three types of closed systems (floating hydroponics, cultivation in bed with substrate and cultivation in bag with substrate) and two open systems (culture in bag and in bed with substrate), were compared under a complete randomized block design with five replications. It was found that both plant growth and fruit yield of cucumber were similar between closed and open systems in bag and bed, but with floating hydroponics a higher dry matter accumulation and yield per unit area were reached. Closed systems allowed savings of over 20 % in water and 25 % in nutrients compared to open systems.

Un problema frecuente en los sistemas hidropónicos en los que se recircula la solución nutritiva (sistemas cerrados) es un menor rendimiento y calidad respecto a los sistemas sin recirculación (abiertos), lo cual es atribuido a que las soluciones nutritivas se desequilibran conforme se desarrolla el cultivo, a la vez que se incrementa el riesgo de diseminación de enfermedades. El objetivo de la investigación fue evaluar la factibilidad de sistemas hidropónicos cerrados para alcanzar rendimientos de pepino (Cucumis sativus L.) similares a los que se obtienen con sistemas abiertos, mediante el acortamiento del ciclo de cultivo. Se compararon tres modalidades de sistemas cerrados (raíz flotante, cultivo en bolsa con sustrato y cultivo en cama con sustrato) y dos abiertos (cultivo en bolsa y en cama con sustrato), bajo un diseño de bloques completos al azar con cinco repeticiones. Se encontró que tanto el crecimiento de la planta como el rendimiento de fruto de pepino fueron similares entre los sistemas con y sin recirculación de la solución nutritiva en bolsa y cama, pero con raíz flotante se alcanzó mayor acumulación de materia seca y mayor rendimiento por unidad de superficie. Los sistemas cerrados permitieron un ahorro superior a 20 % en agua y de 25 % en nutrimentos, en comparación con los sistemas abiertos.

The hydroponic systems with recirculation of nutrient solution save water and fertilizer, but over time it is difficult to maintain the nutritional balance and control diseases that attack the roots, causing lower performance compared to systems where the solution is not recirculated. The objective of this study was to compare the water use efficiency and nutrients, as well as the yield in growing tomato (Solanum lycopersicum L.), between open and closed hydroponic systems using a crop management strategy based on short cycles, by the pruning at three clusters per plant. The experimental design was randomized blocks with five replications and five treatments: 1) beds without recirculation of drainage (open bed); 2) beds with recirculation of drainage (closed bed); 3) bags without recirculation of drainage (open bag); 4) bags with recirculation of drains (closed bag), 5) deep hydroponics. With the data an ANOVA was performed and means were compared using the Tukey test (p≤ 0.05). Morphological traits, yield, water use and fertilizers were measured. The highest yields were obtained with deep hydroponics (16.7 kg m -2) and with closed bags (15.3 kg m -2) in a crop cycle of four months. The fertilizer savings (K, Ca, N and P) in recirculation systems with substrate was 41 % and 35 % of water in relation to the systems without recirculation.

Los sistemas hidropónicos con recirculación de la solución nutritiva, ahorran agua y fertilizantes, pero con el tiempo es difícil mantener el balance nutricional y controlar las enfermedades que atacan a la raíz, lo que causa un rendimiento menor respecto a sistemas donde dicha solución no se recircula. El objetivo de este estudio fue comparar la eficiencia de utilización de agua y nutrimentos, así como el rendimiento en el cultivo de jitomate (Solanum lycopersicum L.), entre sistemas hidropónicos abiertos y cerrados usando la estrategia de manejo del cultivo a base de ciclos cortos, mediante el despunte a tres racimos por planta. El diseño experimental fue bloques al azar con cinco repeticiones y cinco tratamientos: 1) camas sin recirculación de los drenajes (cama abierta); 2) camas con recirculación de los drenajes (cama cerrada); 3) bolsas sin recirculación de los drenajes (bolsa abierta); 4) bolsas con recirculación de los drenajes (bolsa cerrada); 5) hidroponía profunda. Con los datos se realizó un ANDEVA y las medias se compararon con la prueba de Tukey (p≤0.05). Se midieron caracteres morfológicos, rendimiento y aprovechamiento del agua y fertilizantes. Los rendimientos mayores fueron con hidroponía profunda (16.7 kg m -2) y con bolsa con recirculación (15.3 kg m -2) en un ciclo de cuatro meses. El ahorro de fertilizante (K, Ca, N y P) en los sistemas de recirculación con sustrato fue 41 % y 35 % de agua respecto a los sistemas sin recirculación.

Super-intensive tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) systems have been developed in México; these systems demand high quantities of seed. The seed of commercial tomato hybrids is expensive, and reduction of seed cost requires exploration of alternatives in those production systems. The productive performance of F1 and its respective F2 generations from diverse tomato varieties, was studied. Seven varieties (F1) and their F2 were grown in hydroponics under greenhouse conditions, using a 25 plants/m² density, pruned to one flower cluster per plant. Recorded variables were plant yield at first and second harvests, total plant yield, fruit number per plant at first and second harvests, total fruit number per plant, average fruit weight at first and second harvest, total average fruit weight, and ratio of firm fruits at 45 d after harvest as an indicator of shelf life. For total yield, six varieties did not significantly change its performance between generations. Fruit yield of the F2 generation of 'Badro' was 57.3 % higher than the original variety F1. Based on total yield per plant, it is possible to use the seed of the F2 of 'Sedona', 'Monte Verde', 'Badro', 'Charleston' and 'Lorena' varieties, even though size and fruit number heterogeneity increases. For shelf life, only 'Lorena' showed differences between generations; its firm fruit ratio was lower in F2 than in F1. Hybrids 'Monte Verde' and 'Caimán' showed the most homogeneous performance between the two generations.

En México se han desarrollado sistemas súper intensivos de producción de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) que demandan altas cantidades de semilla. La semilla de los híbridos comerciales de tomate es cara, por lo que es necesario explorar alternativas que ayuden a reducir los costos de semilla para esos sistemas de producción. El objetivo del presente estudio fue analizar el comportamiento productivo de siete híbridos comerciales (F1) de tomate tipo "bola" y de sus respectivas segundas generaciones filiales (F2), en un sistema súper intensivo de producción. El experimento se estableció con hidroponía bajo invernadero. Se utilizó una densidad de 25 plantas/m² y se aplicó una poda para dejar un racimo por planta. Se evaluó rendimiento, número de frutos por planta, peso promedio por fruto en dos cortes, peso total, y la proporción de frutos firmes a los 45 d después del corte, como un indicador de vida poscosecha. Seis híbridos no cambiaron significativamente su rendimiento total de una generación filial a la siguiente. La F2 de 'Badro' rindió 57 % más que la F1. Con base en el rendimiento total por planta, es posible utilizar semilla de la F2 de las variedades 'Sedona', 'Monte Verde', 'Badro', 'Charleston' y 'Lorena', aun cuando aumenta la heterogeneidad en tamaño y número de frutos. En vida poscosecha, el único híbrido que presentó diferencias entre generaciones fue 'Lorena', cuya proporción de frutos firmes fue menor en la F2 que en F1. Los híbridos 'Monte Verde' y 'Caimán' presentaron los comportamientos más homogéneos entre las dos generaciones.

The aim of this work was to observe the influence of calyx on husk tomato postharvest life under different storage temperatures (4 and 20 °C) with or without calyx. The experimental design was a completely randomized design with 2 x 2 factorial experiment. Respiration rate, ethylene production, titratable acidity, loss weight, total soluble solids, vitamin C, firmness, color and chlorophyll content were determined. Treatments with calyx had higher total chlorophyll content with values ranging from 0.147 to 0.161 µg-100 g, at 0 and 20 days after harvest, maintaining brightness, chromaticity and hue without significant changes. Fruits stored at 4 °C maintained (P ≤ 0.05) the behavior of firmness and soluble solids; in addition, fruits stored at 20 °C showed 5 % weight loss. Also, chlorophyll content was higher with values of 0.142 and 0.158 µg-100 g, this coincides with that observed in the color components. Changes manifested in firmness, weight loss, chlorophyll content and color were more related to storage temperatures, than to the presence or absence of calyx.

El objetivo del trabajo fue observar la influencia del cáliz en la vida poscosecha de frutos de tomate de cáscara bajo diferentes temperaturas de almacenamiento (4 y 20 °C) con presencia y ausencia del cáliz. El diseño experimental fue completamente al azar con estructura factorial 2 x 2. Se determinaron la tasa de respiración, la producción de etileno, la acidez titulable, la pérdida de peso, los sólidos solubles totales, la vitamina C, la firmeza, el color y la clorofila total. Los tratamientos con presencia del cáliz tuvieron el mayor contenido de clorofila total, con valores que fluctuaron de 0.147 a 0.161 µg.100g, a los 0 y 20 días después de cosecha (ddc), manteniendo la brillantez, cromaticidad y tonalidad del color sin cambios importantes. Los frutos almacenados a temperatura de 4 °C mantuvieron (P ≤ 0.05) el comportamiento de la firmeza y los sólidos solubles, en tanto que los frutos con 20 °C presentaron 5 % de pérdida de peso. Asimismo, el contenido de clorofila fue mayor con valores 0.142 y 0.158 µg 100 g, lo que coincidió con lo observado para los componentes de color. Los cambios manifestados en firmeza, pérdida de peso, contenido de clorofila y color estuvieron relacionados con las temperaturas de almacenamiento, más que con la presencia o ausencia del cáliz.

The objective of this work was to simulate, by the RothC model, the changes in soil organic carbon (SOC) caused by changes of land use - from the traditional maize-squash (TMC) association to systems with castor bean (Ricinus communis): multilayer (MUL), alleys (CALL) and monoculture (HIG). SOC simulations were performed for 0-20 and 0-40 cm soil depths, for the period 1980-2040, considering the TMC system as the base line. SOC change rates estimated with RothC, for both soil depths, were 0.5-1.2, 0.4-0.8, 0.3-0.5 and 0.04-0.1 Mg ha-1 C per year in the HIG, MUL, CALL and TMC systems, respectively, and were consistent with those reported in the literature. RothC perfomance had 89% efficiency (EF) and R² = 0.9, which shows that this model can be used with scarce SOC temporal information, information on the history of land use, and with input measurements of aerial and underground plant residues in the soil.

El objetivo del presente trabajo fue la simulación de los cambios del carbono orgánico del suelo (COS), por el modelo RothC, en razón del cambio de uso de suelo del sistema tradicional - asociación maíz-calabaza (TMC) - a sistemas con higuerilla (Ricinus communis): multiestratos (MUL), callejones (CALL) y monocultivo de higuerilla (HIG). Las simulaciones del COS se hicieron para las profundidades de suelo 0-20 y 0-40 cm, para el periodo de 1980-2040, considerándose como línea base al sistema TMC. Las tasas de cambio de COS estimadas con el RothC, en ambas profundidades de suelo, estuvieron en 0,5-1,2, 0,4-0,8, 0,3-0,5 y 0,04-0,1 Mg ha-1 de C por año en los sistemas HIG, MUL, CALL y TMC, respectivamente, y fueron consistentes con las reportadas en la literatura. El desempeño del RothC tuvo 89% de eficiencia (EF), con R²=0,9, lo que muestra que este modelo puede usarse con información temporal del COS escasa, información de la historia de uso de suelo y mediciones de la entrada de residuos vegetales aéreos y subterráneos en el suelo.

In conventional tomato (Lycopersicum licopersicon Mill.) nurseries, with the use of trays of small cavities, the seedlings suffer physiological and morphological negative effects in response to mutual shading caused by high density of seedlings and reduction of volume for root growth, factors which are exacerbated at the end of the nursery stage. The aim of this study, in a greenhouse, was to evaluate the effects of population density and substrate volume in nursery on growth and development of tomato seedlings, Charleston cultivar, and after transplanting, on the number of flowers of the three first inflorescences as a strategy to increase performance under a production system based on three clusters per plant. The experimental design was a randomized complete block with a factorial 2(4) arrangement: the combination of four densities of plantation (480, 720, 960 and 1200 seedlings m-2) and four volumes of substrate (12.3, 36.8, 61.4 and 85.9 cm³) defined by its depth. In nursery the substrate was a mixture of perlite: vermiculite 1:1 (v/v). A variance analysis was performed and treatment means were compared using the Tukey test (p≤0.05). Seedling height and number of leaves were higher in the lowest density (480 seedlings m-2 ) 37 d after sowing. The highest density (1200 seedlings m-2 ) caused a lower foliar area and biomass of stem, roots and total in the seedlings, as well as a decrease in the number of fruits in the first cluster. The containers with volume of 12.3 cm³ reduced the seedling height and the number of flowers in the first inflorescence, respect to containers of 85.9 cm³. It is concluded that seedling vigor can be increased by reducing sowing density which increases number of flowers and fruits in plants with a three clusters system.

En semilleros convencionales de jitomate (Lycopersicum licopersicon Mill.), con el uso de charolas de cavidades pequeñas, las plántulas sufren efectos fisiológicos y morfológicos negativos en respuesta al sombreado mutuo provocado por la alta densidad de plántulas y a la reducción del volumen para el crecimiento de la raíz, factores que se agudizan hacia el final de la etapa de semillero. El objetivo del presente estudio fue evaluar en invernadero los efectos de densidad de población y volumen de sustrato en semillero, sobre el crecimiento y desarrollo de plántulas de jitomate cultivar Charleston, y después del trasplante, sobre el número de flores de las tres primeras inflorescencias como una estrategia para incrementar el rendimiento bajo un sistema de producción basado en tres racimos por planta. El diseño experimental fue de bloques completos al azar con un arreglo factorial 2(4) : combinación de cuatro densidades de plantación (480, 720, 960 y 1200 plántulas m-2 ) y cuatro volúmenes de sustrato (12.3, 36.8, 61.4 y 85.9 cm³ ) definidos por su profundidad. El sustrato del semillero fue una mezcla de perlita:vermiculita 1:1 (v/v). Se realizó un análisis de varianza y las medias de los tratamientos se compararon con la prueba de Tukey (p≤0.05). Después de 37 d de la siembra, la altura de plántula y el número de hojas fueron mayores en la menor densidad (480 plántulas m-2 ). La densidad mayor (1200 plántulas m-2 ) provocó una menor área foliar y biomasa de tallo, raíces y total en las plántulas, así como una disminución del número de frutos en el primer racimo. Los contenedores con volumen de 12.3 cm³ redujeron la altura de la plántula y el número de flores en la primera inflorescencia, respecto a los contenedores de 85.9 cm3 . Se concluye que se puede aumentar el vigor de las plántulas, disminuyendo la densidad de siembra lo cual aumenta el número de flores y frutos en plantas con un sistema de tres racimos.

Abstract: Obtaining quality seedlings is a very important aspect for the production process of hybrid cucumber under greenhouse conditions; therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of substrate volume and different fertilization levels with nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K), on vigor and N, P, K content in leaves of cucumber (cv. Saber) seedlings. Employing a factorial arrangement of treatments, four growth conditions (combinations of different sowing densities and container sizes) and four fertilization treatments under a randomized block design with three replications were assessed. The evaluated traits were: leaf area (LA), stem length (SL), stem diameter (SD), leaf dry weight (LDW), root length (RL), root volume (RV), root dry weight (RDW), and N, P, K content in leaves; all these measured 23 days after sowing. The seedlings growing in containers with larger volume (0.7 L) and lower population density (100 plants m-2) had significantly higher LA (85.59 cm2), SD (0.49 cm), LDW (9.22 g), RL (46.0 cm), RV (27.81 mL), and RDW (7.09 g), as well as higher leaf concentration of N (6.42%) and K (6.9%,) than those growing in trays with cavities of 28 mL capacity and plant densities of 1100 plants m-2. In container with 28 mL of substrate, except SL, there were no differences (P ≤ 0.05) between population densities of 1100 or 275 plants per m2 for all traits. The tested fertilization treatments does not showed differences in SD, RV, and RDW; nor in N, P, and K content in leaves.

Resumen: Un aspecto importante del proceso de producción de híbridos de pepino bajo invernadero es la obtención de plántulas de calidad, por lo que el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de volúmenes de sustrato y niveles de fertilización con nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K), en el vigor y contenido de N, P y K en hojas de plántulas de pepino (variedad Saber). Con un arreglo factorial de tratamientos, se evaluaron cuatro condiciones de crecimiento (combinaciones de densidades de siembra y tamaños de contenedor) y cuatro niveles de fertilización, bajo un diseño en bloques al azar con tres repeticiones. Las variables evaluadas fueron: área foliar (AF), longitud de tallo (LT), diámetro de tallo (DT), peso seco de follaje (PSF), longitud de raíz (LR), volumen de raíz (VR), peso seco de raíz (PSR) y contenido de N, P y K en hojas; todas ellas medidas a los 23 días después de la siembra. Las plántulas que crecieron en contenedores con mayor volumen (0.7 L) y menor densidad (100 plantas m-2), tuvieron mayor AF (85.59 cm2), DT (0.49 cm), PSF (9.22 g), LR (46.0 cm), VR (27.81 mL) y PSR (7.09 g), así como mayor concentración de N (6.42%) y K (5.69%) en hojas, que cuando crecieron en charolas con cavidades de 28 mL de capacidad a densidades de 1100 plantas m-2. En contenedores de 28 mL, con excepción de LT, no hubo diferencias (P ≤ 0.05) entre sembrar a 1100 ó 275 plantas m-2 para todas las variables evaluadas. En el promedio de los diferentes volúmenes de sustrato, los tratamientos de fertilización probados no mostraron diferencia en DT, VR y PSR ni en el contenido de N, P y K en las hojas.