Agronomía Costarricense

Resumen Introducción. A pesar de que los frijoles rojos y negros (Phaseolus vulgaris L.) son los tipos comerciales más comunes en Costa Rica. Los frijoles blancos se comercializan en un nicho de mercado que paga mejores precios por ellos. Para una producción rentable, las personas productoras requieren variedades de grano blanco más resistentes a los patógenos y con arquitectura de planta erecta. Objetivo. Describir el proceso de desarrollo y las principales características de la variedad Surú. Materiales y métodos. Esta variedad provino del cruzamiento simple entre la línea blanca mejorada PAN 68 y el cultivar rojo “Bribrí”. Este cruce inicial fue realizado en el 2002 en la Escuela Agrícola Panamericana en Honduras. Luego fue evaluada en Costa Rica del 2004 al 2008, por el Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria y la Universidad de Costa Rica. La selección de F2 a la F6 se realizó en la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno, y luego se sembraron 5 ensayos y 11 parcelas de validación de 1500 m2 cada una, en condiciones de productor, donde se determinaron las características y desempeño agronómico. La variedad se liberó el 10 de diciembre del 2009 en Guagaral, Buenos Aires, Puntarenas. Resultados. Surú es una variedad de grano blanco con un rendimiento de hasta 1350 kg.ha-1 bajo manejo del productor, con arquitectura erecta (tipo II-a), resistencia intermedia (valor <5) a Pseudocercospora griseola (mancha angular), resistencia al virus del mosaico común (BCMV) (gene dominante I) y al virus del mosaico dorado amarillo (BGYMV) (gen bgm-1 y el QTL SW12), y susceptibilidad a Thanatephorus cucumeris (mustia hilachosa) y Aphelenchoides besseyi (amachamiento) con un valor ≤7. Conclusiones. Debido a sus características agronómicas, Surú es una variedad adecuada para los sistemas de siembra manual (“a espeque”) y semi-mecanizado, empleadas en Costa Rica. Se recomienda su siembra durante la segunda época del año (octubre) en la región Brunca para efectuar la cosecha durante la estación seca (diciembre - enero).Abstract Although red and black beans (Phaseolus vulgaris L.) are the most common dry bean commercial types in Costa Rica, white beans are sold in a niche market that pays higher prices for them. For profitable production, producers requiere white-seeded cultivars more resistance to pathogens and with erect plant architecture. Objective. To describe the development process and the main characteristics of the Surú cultivar. Materials and methods. This cultivar was developed from a single cross between the improved white bean breeding line PAN 68 and the small red cultivar “Bribrí”. This initial cross was made in 2002 at Escuela Agrícola Panamericana in Honduras. Then, it was evaluated in Costa Rica from 2004 to 2008 by the Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria and the Universidad de Costa Rica. The selection from F2 to F6 was carried out at the Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno, and then five trials and 11 validation plots of 1500 m2 each were planted under producer conditions in order to determine characteristics and agronomic performance. The cultivar was released on December 10th, 2009 in Guagaral, Buenos Aires, Puntarenas. Results. Surú is a white-seeded common bean cultivar with a yield of 1350 kg.ha-1 under producer management, with erect architecture (type II-a), intermediate resistance (value <5) to Pseudocercospora griseola (angular leaf spot), resistance to common mosaic virus (BCMV) (dominant gene I) and Bean golden yellow mosaic virus (BGYMV) (bgm-1 gene and SW12 QTL), and susceptibility to Thanatephorus cucumeris (wet blight) and Aphelenchoides besseyi (amachamiento) with a value ≤7. Conclusions. Due to its agronomic characteristics, Surú is a suitable cultivar for manual planting systems (by “espeque”) and semi-mechanized production systems used in Costa Rica. Planting is recommended during the second season of the year (October) in the Brunca region in order to harvest during the dry season (December - January).

Resumen Introducción. La interacción entre genotipo, clima y manejo agronómico determinan el crecimiento del cultivo, y consecuentemente su demanda hídrica y nutricional. Objetivo. Evaluar el efecto del uso de protección y el nivel de nutrición sobre el crecimiento, uso de nutrientes y evapotranspiración del cultivo hidropónico de culantro coyote. Materiales y métodos. El estudio se realizó en 2016, en la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno, Alajuela, Costa Rica. Comprendió 2 etapas del cultivo: I) época seca protegido con sarán y II) época lluviosa con plástico. Se aplicaron 4 tratamientos que consistieron en 2 ambientes: un cultivo protegido (CP) y otro sin protección (SP) combinados con 2 niveles de nutrición: alta (NA) y baja concentración de nutrientes (NB). Se utilizó un diseño de 5 bloques al azar con arreglo bifactorial 2 x 2. Se evaluó materia seca (MS), índice de área foliar (IAF) y tasa de crecimiento del cultivo (TCC); así como la evapotranspiración del cultivo (ETc) y la extracción, lixiviación y eficiencia de recuperación (ER), tasa de absorción (TA) y concentración de absorción (CA) de nutrientes. Resultados. Bajo protección, mejoró la ER debido a un incremento del crecimiento (MS, IAF, TCC), un aumento en la absorción y una disminución de la lixiviación de nutrientes; además, incrementó la CA al disminuir la ETc. Con alto nivel de nutrición, incrementó el crecimiento, la absorción de nutrientes y la CA. No obstante, el elevado incremento en la lixiviación redujo la ER. Conclusión. La mayor producción de biomasa se presentó en los cultivos protegidos y con NA. Sin embargo, con NA se presentó un sensible aumento de la lixiviación que redujo la ER. La protección del cultivo junto al ajuste en la concentración de nutrientes a partir de la CA, permitió integrar el crecimiento con el consumo de agua y nutrientes, mejorando así, la ER sin sacrificar rendimiento.Abstract Introduction. The interaction between genotype, climate and agronomic management practices determines the growth of the crop, and consequently its water and nutritional demand. Objective. The effect of protection and nutrition level on the growth, use of nutrients and evapotranspiration in the hydroponic crop of wild coriander, was evaluated. Materials and methods. A study was conducted in 2016, at the Fabio Baudrit Moreno Agricultural Experimental Station, Alajuela, Costa Rica. It comprised 2 consecutive stages of a growing cycle: I) in dry season protected with saran and II) rainy season covered with plastic. Four treatments were applied that combined 2 environmental conditions: a protected crop (PC) and another without protection (WP); and 2 levels of nutrition: high (HN) and low concentration of nutrients (LN). A randomized block design with a 2 x 2 bifactorial arrangement was used. Dry matter (MS), leaf area index (LAI) and crop growth rate (CGR), extraction, leaching, efficiency recovery (ER), absorption rate (AR) and absorption concentration (AC) of nutrients and crop evapotranspiration (ETc), were evaluated. Results. Under protection, improved ER due to increased growth (DM, LAI, CGR) and absorption and decreased leaching; in addition, AC increased by decreasing ETc. With a high level of nutrition, increased growth, nutrient absorption and AC. However, the high increase in leaching reduced RE. Conclusion. The highest biomass production occurred in protected crops with high nutrition (HN). However, with NA, there was a noticeable increase in leaching that reduced ER. The protection of the crop together with the adjustment of the concentration of nutrients from the CA, allowed to integrate the growth with the consumption of water and nutrients, which improves the ER without sacrificing yield.

Resumen Introducción. Los laboratorios dedicados a la producción in vitro de plantas ven afectado su trabajo, debido a la aparición de contaminantes fúngicos o bacterias en los explantes, situación asociada a la presencia de plagas artrópodas como los ácaros. Objetivo. Identificar las principales especies de ácaros y la asociación de estos organismos con contaminantes, como los hongos en diferentes laboratorios comerciales de cultivo de tejidos vegetales en el Valle Central de Costa Rica. Materiales y métodos. Muestras de vitro plantas, provenientes de diversos laboratorios, con problemas de contaminación, causados por ácaros fueron llevados al Laboratorio de Acarología de la Universidad de Costa Rica para la respectiva identificación de los ácaros y los hongos asociados a estos artrópodos. Se comprobó la presencia de los ácaros en los explantes y se identificaron con la ayuda de las claves taxonómicas respectivas. Los hongos asociados con los ácaros se aislaron en medio de cultivo PDA y se identificaron con ayuda de claves taxonómicas especializadas. Resultados. Los ácaros encontrados fueron identificados como Siteroptes reniformis, Tyrophagus putrescentiae, Tarsonemus bilobatus y T. fusarii. Se encontró como principal especie a T. putrescentiae (76% de las muestras analizadas). Los hongos Mucor sp., Penicillium sp., Leptosphaerulina sp. y Cladosporium sp. se hallaron asociados con el ácaro T. putrescentiae, mientras que Nigrospora oryzae fue el único hongo relacionado con el ácaro S. reniformis. Conclusiones. Los ácaros están asociados con uno o varios hongos según la especie encontrada. Todas las especies de ácaros tienen la capacidad de diseminar las hifas o esporas de los hongos, ya sea acarreándolas sobre la superficie de su cuerpo o por medio de estructuras especializadas. Un aumento en los niveles de contaminación de los explantes cultivados in vitro, podría estar asociado con la presencia de ácaros.Abstract Introduction. Laboratories dedicated to the in vitro production of plants experienced an affectation in their work, due to the presence of fungal contaminants or bacteria on the explants, a situation associated with the presence of arthropod pests such as mites. Objective. To identify the major species of mites and the association of these organisms with contaminants such as fungi in different commercial plant tissue culture laboratories in the Central Valley of Costa Rica. Materials and methods. Vitro plant samples, from various laboratories, with contamination problems caused by mites were taken to the Acarology Laboratory of the University of Costa Rica, for the respective identification of the mites and fungi associated with these arthropods. The presence of mites on the explants was verified and they were identified with the respective taxonomic keys. Fungi associated with the mites were isolated in PDA culture medium and identified with the help of specialized taxonomic keys. Results. Mites found were identified as Siteroptes reniformis, Tyrophagus putrescentiae, Tarsonemus bilobatus and T. fusarii. Tyrophagus putrescentiae was the major contaminant species (76% of the analyzed samples). Fungi Mucor sp., Penicillium sp., Leptosphaerulina sp., and Cladosporium sp., were linked to the species T. putrescentiae, whereas Nigrospora oryzae was the only fungus found with S. reniformis. Conclusions. Mites are associated with one or more fungi depending on the species found. All mite species have the ability to spread fungal hyphae or spores, either by carrying them onto the surface of their body or through specialized structures. An increase in the levels of contamination of the in vitro cultured explants could be associated with the presence of mites.

Resumen Introducción. Las levaduras, las bacterias ácido lácticas y ácido acéticas, involucradas en la fermentación de cacao, son las responsables del consumo de los compuestos en la pulpa para desarrollar los precursores de sabor dentro del grano de cacao. Sin embargo, la fermentación es difícil de controlar por la complejidad de este proceso y las múltiples variables que la afectan, entre ellas la genética del cultivo. Objetivo. Analizar las transformaciones bioquímicas de diferentes grupos genéticos del cacao (Theobroma cacao L.) durante una micro fermentación controlada. Materiales y métodos. Se estableció una metodología de micro fermentación, con un cultivo iniciador de H. opuntiae y Acetobacter spp. en 4 grupos genéticos, obtenidos de clones comerciales del CATIE e híbridos de fincas de Upala. A lo largo de la fermentación se analizaron glucosa, fructosa, etanol, ácido láctico y acético en pulpa y metilxantinas (teobromina y cafeína) y (-)-epicatequina en grano. Resultados. No se encontraron diferencias significativas en el contenido y comportamiento de azúcares, ácidos orgánicos o etanol en pulpa a lo largo de la fermentación, pero sí en el tiempo de fermentación. Se observó una disminución de metilxantinas y epicatequinas, debido a reacciones enzimáticas y no enzimáticas. El contenido promedio de epicatequina resultó ser el compuesto distintivo entre los grupos genéticos del CATIE y cafeína en los cacaos comerciales. Conclusión. La metodología empleada posee un efecto regulador en el comportamiento de algunos metabolitos estudiados en pulpa de diferentes genéticas a lo largo de la fermentación, así como epicatequina y metilxantinas en grano.Abstract Introduction. Yeasts, lactic acid and acetic acid bacteria, involved in cocoa fermentation are responsible for consuming the compounds in the pulp to develop flavor precursors within the cocoa bean. However, cocoa fermentation is difficult to control due to the complexity of this process and the multiple variables that affect it, including the genetics of the crop. Objective. To analyze the biochemical transformations of different genetic groups of cocoa (Theobroma cacao L.) during a controlled micro-fermentation. Materials and methods. A micro-fermentation methodology was developed with a starter culture of H. opuntiae and Acetobacter spp. in 4 genetic groups, grown in the CATIE Clonal Garden and hybrids from different farms in the Upala area. Throughout the fermentation process glucose, fructose, ethanol, lactic acid and acetic acid were analyzed in pulp, and methylxanthines (theobromine and caffeine) and (-)-epicatechin in the bean. Results. No significant differences were found in the content and dynamics of sugars, organic acids and ethanol in pulp throughout the fermentation, but differences were found at fermentation time. A decrease in methylxanthines and epicatechin triggered by enzymatic and non-enzymatic reactions was observed. The average epicatechin content proved to be the distinctive compound between CATIE´s genetic groups and caffeine in commercial cocoa. Conclusion. The methodology used had a regulatory effect on the behavior of some of the studied metabolites in pulp of different genetic throughout fermentation, as well as epicatechin and methylxanthines in the bean.

Resumen Introducción. La estimación previa de variables de rendimiento en plantaciones de caña de azúcar (Saccharum officinarum), es importante para adaptar prácticas de manejo y aumentar la competitividad en la agroindustria azucarera costarricense. Objetivo. El objetivo de este estudio fue realizar estimaciones de variables de rendimiento en el cultivo de la caña de azúcar, por medio de la integración de fotografías aéreas, métodos fotogramétricos y determinaciones de campo. Materiales y métodos. Se utilizó un lote de una hectárea de caña de azúcar, propiedad de la cooperativa CoopeCañita R.L. (Turrialba, Costa Rica), con 5 años de producción y sembrado con la variedad B76-256. La evolución espacio-temporal del crecimiento del cultivo se midió de mayo a noviembre del 2017, por medio de 6 vuelos con un VANT, el cual portaba una cámara fotográfica CoolPix A de 16,2 megapíxeles. Se realizó el procesamiento fotogramétrico y se obtuvieron los Modelos Digitales de Superficie (DSM). Estas variables permitieron estimar la altura y el volumen del cultivo. Las estimaciones se correlacionaron con diferentes variables de rendimiento como toneladas métricas de caña por hectárea (TMH), rendimiento de kilogramos de azúcar por tonelada (RKA), total de kilogramos de azúcar (TKA), total de kilogramos de miel (TKM) y rendimiento de kilogramos de miel (RKM) de la zafra 2017-2018. Resultados. La relación entre las TMH obtenidas en campo y las estimadas a partir del modelo de regresión lineal creado con la altura del cultivo fue de un R2 de 0,83. El error absoluto de la estimación de rendimiento, a partir de altura de planta, fue de 3,7 ton.ha-1, el error residual estándar de 6,3 ton.ha-1 y el RMSE de 5,63 ton.ha-1. Conclusión. Según los resultados, la mejor fecha para la estimación TMH fue aproximadamente 3 meses antes de cosecha. No se encontró relación entre las estimaciones fotogramétricas y la variable RKA.Abstract Introduction. The estimation of yield variables in sugarcane (Saccharum officinarum) previous to its harvest is important to adapt management practices and to increase the competitiveness of the Costa Rican sugar agroindustry. Objective. The aim of this study was to carry out an estimation of different yield variables in sugarcane through the integration of aerial photos, photogrammetric methods, and calibration of the processed image outputs against measured field data. Materials and methods. A plot with a 5-years old ratoon of the variety B76-256 of sugar cane from CoopeCañita R.L. (Turrialba, Costa Rica) was used for the calibration. The spatial and temporal evolution of crop growth was monitored from May to November 2017 using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) that carried a 16.2-megapixel CoolPix A camera during 6 flights. The photogrammetric processing of the images and the generation of Digital Surface Models (DSM) allowed the estimation of plant height and crop volume. The estimations were correlated with different yield variables as metric tons of fresh biomass per hectare (TMH), kilograms of sugar per ton of fresh biomass (RKA), total kilograms of sugar per hectare (TKA) total kilograms of molasses per hectare (TKM) and yield of kilograms of molasses per ton of fresh biomass (RKM) of the 2017-2018 harvest. Results. The relationship between field-measured yield and the estimated values of plant height was R2= 0.83. The absolute error for yield estimation using the photogrammetric obtained plant height was 3.7 ton.ha-1, its residual error was about 6.3 ton.ha-1 and the RMSE was 5.63 ton.ha-1. Conclusion. According to the results, the best time to predict the sugarcane yield (TMH) through UAV images and photogrammetric tools is around three months before the harvest. No relationship was found between photogrammetric estimations and other sugar content variables of sugarcane.