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Rev. Mex. Cienc. Agrc. Vol. 2 Nm. 6 p. 799-1007 1 de noviembre - 31 de diciembre, 2011

PginaARTCULOS ARTICLES

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1001-1007

Crecimiento, rendimiento, metales pesados y microorganismos en suelo y frutos de nogal pecanero fertilizados con

bioslidos. Growth, yield, heavy metals and microorganisms in soil nd fruit of pecans fertilized with biosolids.

Socorro Hctor Tarango-Rivero, Mara Teresa Alarcn-Herrera y Erasmo Orrantia-Borunda.

Proteccin contra estrs bitico inducida por quitosn en plntulas de maz (Zea mays L.). Biotic-stress protection induced

by chitosan in maize (Zea mays L.) seedlings.

Eva Guadalupe Lizrraga-Pauln, Irineo Torres-Pacheco, Ernesto Moreno-Martnez y Susana Patricia Miranda-Castro.

Respuesta de hbridos trilineales y probadores de maz en Valles Altos del centro de Mxico. Response of three-way

cross hybrids and tester of corn in the Central Mexican Highland.

Jos Luis Torres Flores, Edgar Jess Morales Rosales, Andrs Gonzlez Huerta, Antonio Laguna Cerda y Hugo Crdova Orellana()

.

Evaluacin de pudricin de mazorca de hbridos de maz en Valles Altos. Evaluation of ear rot in hybrid maize in High

Valleys.

Patricia Rivas-Valencia, Juan Virgen-Vargas, Israel Rojas Martnez, Adriana Cano Salgado y Victoria Ayala Escobar.

Fertilizacin y densidad de plantas en variedades de amaranto (Amaranthus hypochondriacus L.). Fertilization and plant

density in varieties of amaranth (Amaranthus hypochondriacus L.).

Ma. de la Luz Ramrez Vzquez, Eduardo Espitia Rangel, Aquiles Carballo Carballo, Rosalba Zepeda Bautista, Humberto Vaquera

Huerta y Leobigildo Crdova Tllez.

Soluciones nutritivas para inducir cambios de concentracin de N, P, K en plantas de mango. Nutrient solutions to induce

changes in concentration of N, P, K in mango plants.

Anselmo Lpez-Ordaz, Gustavo Adolfo Baca-Castillo y Yolanda Leticia Fernndez-Pava.

Variacin isoenzimtica en maces nativos de la regin Llanos de Serdn, Puebla. Isoenzymatic variation of maize

landraces from the region Llanos de Serdn, Puebla.

Ren Hortelano Santa Rosa, Amalio Santacruz Varela, Abel Gil Muoz, Higinio Lpez Snchez, Pedro Antonio Lpez y Salvador

Miranda Coln.

Cintica de crecimiento foliar y desarrollo de brotes en selecciones injertadas de zapote mamey. Leaf growth kinetics and

shoot development in grafted selections of mamey sapote.

Alejandro Ledesma Miramontes, ngel Villegas Monter, Vctor Arturo Gonzlez Hernndez, Lucero del Mar Ruz Posadas y Antonio

Mora Aguilera.

Priorizacin ejidal de criterios sobre bienes pblicos: el caso de caminos rurales. Ejidos-prioritization of criteria on public

goods: the case of rural roads.

Francisco Javier Morales-Flores, Susana Martn-Fernndez y Jorge Cadena-iguez.

Estudio de mercado de aguacate, guayaba y durazno en el Distrito Federal, Mxico. Market research of avocado, guava

and peach in Mexico City, Mexico.

Dora Ma. Sangerman-Jarqun, Bertha Sofa Larqu Saavedra, Agustn Navarro Bravo, Rita Schwentesius de Rindermann, Concepcin

Nieto Morales y Jess Axayacatl Cuevas Jimnez.

Flujo gnico entre maces comercializados por Diconsa y poblaciones nativas en la Mixteca Poblana. Gene flow between

maize commercialized by Diconsa and native populationsat the Mixteca of Puebla.

Nayeli Itzell Carren-Herrera, Higinio Lpez-Snchez, Abel Gil-Muoz, Pedro Antonio Lpez, M. Alejandra Gutirrez-Espinosa y

Ernestina Valadez-Moctezuma.

ENSAYO ESSAY

Diferencias entre el mejoramiento gentico clsico del maz y el mejoramiento por ingeniera gentica. Differences

between classical plant breeding of maize and breeding through genetic engineering.

Antonio Turrent Fernndez, Jos Isabel Corts Flores, Alejandro Espinosa Caldern, Jos Antonio Serratos Hernndez y Hugo Meja

Andrade.

NOTA DE INVESTIGACIN INVESTIGATION NOTE

Deteccin del iris yellow spot virus en el cultivo de cebolla en Zacatecas, Mxico. Iris yellow spot virus detection in the

onion cultivation of Zacatecas, Mexico.

Rodolfo Velsquez-Valle y Manuel Reveles-Hernndez.

DESCRIPCIN DE CULTIVARES DESCRIPTION OF CULTIVARS

Movas C2009: trigo cristalino con resistencia a roya del tallo. Movas C2009: durum wheat with resistace to stem rust.

Jos Luis Flix-Fuentes, Guillermo Fuentes-Dvila, Pedro Figueroa-Lpez, Gabriela Chvez-Villalba, Vctor Valenzuela-Herrera y Jos

Alberto Mendoza-Lugo.

Pinto Bravo: nueva variedad de frijol para el Altiplano Semirido de Mxico. Pinto Bravo: a new dry bean variety for the

Semiarid Mexican Highlands.

Rigoberto Rosales Serna, Jorge Alberto Acosta Gallegos, Francisco Javier Ibarra Prez y Evenor Idilio Cullar Robles.

Flor de Mayo Dolores: nueva variedad de frijol para riego y temporal en Guanajuato. Flor de Mayo Dolores: new dry

bean cultivar for irrigated and rainfall conditions in Guanajuato.

Jorge Alberto Acosta Gallegos, Bertha M. Snchez-Garca, Yanet Jimnez-Hernndez, Vctor Montero-Tavera, Francisco Manuel

Mendoza Hernndez, Guadalupe Herrera Hernndez y Laura Silva Rosales.

Monarca F2007: nueva variedad de trigo harinero para El Bajo, norte y noroeste de Mxico. Monarca F2007: new bread

wheat cultivar for El Bajo, northern and northwest of Mexico.

Julio Huerta Espino, Hctor Eduardo Villaseor Mir, Ernesto Sols Moya, Ricardo Snchez de la Cruz y Patricia Prez Herrera.

comit editorial internacional

Alan Anderson. Universite Laval-Quebec. Canadlvaro Rincn-Castillo. Corporacin Colombiana de Investigacin. Colombia

Arstides de Len. Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria. El Salvador C. A.Bernardo Mora Brenes. Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria. Costa Rica

Carlos J. Bcquer. Ministerio de Agricultura. CubaCarmen de Blas Beorlegui. Instituto Nacional de Investigacin y Tecnologa Agraria y Alimentaria. Espaa

Csar Azurdia. Universidad de San Carlos. GuatemalaCharles Francis. University of Nebraska. EE. UU.

Daniel Debouk. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto RicoDavid E. Williams. Biodiversity International. Italia

Elizabeth L. Villagra. Universidad Nacional de Tucumn. ArgentinaElvira Gonzlez de Meja. University of Illinois. EE. UU.

Hugh Pritchard. The Royal Botanic Gardens, Kew & Wakehurst Place. Reino UnidoIgnacio de los Ros Carmenado. Universidad Politcnica de Madrid. Espaa

James Beaver. Universidad de Puerto Rico. Puerto RicoJames D. Kelly. University State of Michigan. EE. UU.

Javier Romero Cano. Instituto Nacional de Investigacin y Tecnologa Agraria y Alimentaria. Espaa Jos Sangerman-Jarqun. University of Yale. EE. UU.

Ma. Asuncin Martin Lau. Real Sociedad Geogrfica-Madrid. EspaaMara Margarita Hernndez Espinosa. Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas. Cuba

Marina Basualdo. UNCPBA. ArgentinaMoiss Blanco Navarro. Universidad Nacional Agraria. Nicaragua

Raymond Jongschaap. Wageningen University & Research. HolandaSilvia I. Rondon. University of Oregon. EE. UU.

Steve Beebe. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto Rico Valeria Gianelli. Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria. Argentina

Vic Kalnins. University of Toronto. Canad

editores correctoresDora Ma. Sangerman-Jarqun

Agustn Navarro Bravo

editora en jefaDora Ma. Sangerman-Jarqun

editor asociadoAgustn Navarro Bravo

Revista Mexicana de Ciencias Agrcolas. Vol. 2, Nm. 6, 1 de noviembre - 31 de diciembre 2011. Es una publicacin bimestral editada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrcolas y Pecuarias (INIFAP). Progreso No. 5. Barrio de Santa Catarina, Delegacin Coyoacn, D. F., Mxico. C. P. 04010. www.inifap.gob.mx. Distribuida por el Campo Experimental Valle de Mxico. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchn, Texcoco, Estado de Mxico. C. P. 56250. Telfono y fax: 01 595 9212681. Editora responsable: Dora Ma. Sangerman-Jarqun. Reserva de derecho al uso exclusivo: 04-2010-012512440200-102. ISSN: 2007-0934. Licitud de ttulo. En trmite. Licitud de contenido. En trmite. Ambos otorgados por la Comisin Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretara de Gobernacin. Domicilio de impresin: Imagen Digital. Prolongacin 2 de marzo, Nm. 22. Texcoco, Estado de Mxico. C. P. 56190. ([email protected]). La presente publicacin se termin de imprimir en diciembre de 2011, su tiraje const de 1 000 ejemplares.

REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRCOLAS

ISSN: 2007-0934

comit editorial nacional

Alejandra Covarrubias Robles. Instituto de Biotecnologa de la UNAM

Andrs Gonzlez Huerta. Universidad Autnoma del Estado de Mxico

Antonio Turrent Fernndez. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrcolas y Pecuarias

Bram Govaerts. Centro Internacional de Mejoramiento de Maz y Trigo

Daniel Claudio Martnez Carrera. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrcolas-Campus Puebla

Delfina de Jess Prez Lpez. Universidad Autnoma del Estado de Mxico

Demetrio Fernndez Reynoso. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrcolas

Ernesto Moreno Martnez. Unidad de Granos y Semillas de la UNAM

Esperanza Martnez Romero. Centro Nacional de Fijacin de Nitrgeno de la UNAM

Froyln Rincn Snchez. Universidad Autnoma Agraria Antonio Narro

Guadalupe Xoconostle Czares. Centro de Investigacin y Estudios Avanzados del IPN

Higinio Lpez Snchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrcolas-Campus Puebla

Jess Axayacatl Cuevas Snchez. Universidad Autnoma Chapingo

Jess Salvador Ruz Carvajal. Universidad de Baja California-Campus Ensenada

Jos F. Cervantes Mayagoitia. Universidad Autnoma Metropolitana-Xochimilco

June Simpson Williamson. Centro de Investigacin y Estudios Avanzados del IPN

Leobardo Jimnez Snchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrcolas

Octavio Paredes Lpez. Centro de Investigacin y Estudios Avanzados del IPN

Rita Schwentesius de Rindermann. Centro de Investigaciones Econmicas, Sociales y

Tecnolgicas de la Agroindustria y Agricultura Mundial de la UACH

Silvia D. Pea Betancourt. Universidad Autnoma Metropolitana-Xochimilco






ISSN: 2007-0934

La Revista Mexicana de Ciencias Agrcolas es una publicacin del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrcolas y Pecuarias (INIFAP). Tiene como objetivo difundir los resultados originales derivados de las investigaciones realizadas por el propio Instituto y por otros centros de investigacin y enseanza agrcola de la repblica mexicana y otros pases. Se distribuye mediante canje, en el mbito nacional e internacional. Los artculos de la revista se pueden reproducir total o parcialmente, siempre que se otorguen los crditos correspondientes. Los experimentos realizados puede obligar a los autores(as) a referirse a nombres comerciales de algunos productos qumicos. Este hecho no implica recomendacin de los productos citados; tampoco significa, en modo alguno, respaldo publicitario.

La Revista Mexicana de Ciencias Agrcolas est incluida en el ndice de Revistas Mexicanas de Investigacin Cientfica y Tecnolgica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa (CONACYT).

Indizada en: Red de Revistas Cientficas de Amrica Latina y el Caribe (REDALyC), Biblioteca electrnica SciELO-Mxico, The Essential Electronic Agricultural Library (TEEAL-EE. UU.), Scopus, Dialnet, Agrindex, Bibliography of Agriculture, Agrinter y Peridica.

Reproduccin de resmenes en: Field Crop Abstracts, Herbage Abstracts, Horticultural Abstracts, Review of Plant Pathology, Review of Agricultural Entomology, Soils & Fertilizers, Biological Abstracts, Chemical Abstracts, Weed Abstracts, Agricultural Biology, Abstracts in Tropical Agriculture, Review of Applied Entomology, Referativnyi Zhurnal, Clase, Latindex, Hela, Viniti y CAB International.

Portada: maiz.

rbitros de este nmero

Adalberto Benavides Mendoza. Universidad Autnoma Agraria Antonio Narro

Alberto Flores Olivas. Universidad Autnoma Agraria Antonio Narro

Alma Velia Ayala Garay. INIFAP

Aida Tania Rodrguez Pedroso. Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas, Cuba

ngel Gabriel Alpuche Sols. Instituto Potosino de Ciencias y Tecnologa

Brenda I. Trejo Tllez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrcolas

Delfina de Jess Prez Lpez. Universidad Autnoma del Estado de Mxico

Efran Contreras Magaa. Universidad Autnoma Chapingo

Eledoro Hernndez Meneses. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrcolas

Erasto Sotelo Ruz. INIFAP

Esperanza Ramrez Camperos. Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua

Lamberto Ziga Estrada. INIFAP

Mara del Socorro Santos Daz. Universidad Autnoma de San Luis Potos

Onsimo Moreno Rico. Universidad Autnoma de Aguascalientes

Pedro Cadena Iiguez. INIFAP

Porfirio Jurez Lpez. Universidad Autnoma de Nayarit

Rafael Ramrez Alarcn. Universidad de Guanajuato

Ral Berdeja Arbeu. Benemrita Universidad Autnoma de Puebla

Roco Toledo Aguilar. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrcolas

Rita Elise Dora Schwentesius de Rinderman. Universidad Autnoma Chapingo

Sal Espinoza Zaragoza. Universidad Autnoma de Chiapas

Silvia Bautista Baos. Instituto Politcnico Nacional

Vctor Hugo Volke Haller. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrcolas

Waldo Ojeda Bustamante. Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua




ISSN: 2007-0934



ARTCULOS ARTICLES

Crecimiento, rendimiento, metales pesados y microorganismos en suelo y frutos de nogal pecanero fertilizados con bioslidos. Growth, yield, heavy metals and microorganisms in soil nd fruit of pecans fertilized with biosolids.Socorro Hctor Tarango-Rivero, Mara Teresa Alarcn-Herrera y Erasmo Orrantia-Borunda.

Proteccin contra estrs bitico inducida por quitosn en plntulas de maz (Zea mays L.). Biotic-stress protection induced by chitosan in maize (Zea mays L.) seedlings. Eva Guadalupe Lizrraga-Pauln, Irineo Torres-Pacheco, Ernesto Moreno-Martnez y Susana Patricia Miranda-Castro.

Respuesta de hbridos trilineales y probadores de maz en Valles Altos del centro de Mxico. Response of three-way cross hybrids and tester of corn in the Central Mexican Highland.Jos Luis Torres Flores, Edgar Jess Morales Rosales, Andrs Gonzlez Huerta, Antonio Laguna Cerda y Hugo Crdova Orellana().

Evaluacin de pudricin de mazorca de hbridos de maz en Valles Altos. Evaluation of ear rot in hybrid maize in High Valleys.Patricia Rivas-Valencia, Juan Virgen-Vargas, Israel Rojas Martnez, Adriana Cano Salgado y Victoria Ayala Escobar.

Fertilizacin y densidad de plantas en variedades de amaranto (Amaranthus hypochondriacus L.). Fertilization and plant density in varieties of amaranth (Amaranthus hypochondriacus L.).Ma. de la Luz Ramrez Vzquez, Eduardo Espitia Rangel, Aquiles Carballo Carballo, Rosalba Zepeda Bautista, Humberto Vaquera Huerta y Leobigildo Crdova Tllez.

Soluciones nutritivas para inducir cambios de concentracin de N, P, K en plantas de mango. Nutrient solutions to induce changes in concentration of N, P, K in mango plants.Anselmo Lpez-Ordaz, Gustavo Adolfo Baca-Castillo y Yolanda Leticia Fernndez-Pava.

Variacin isoenzimtica en maces nativos de la regin Llanos de Serdn, Puebla. Isoenzymatic variation of maize landraces from the region Llanos de Serdn, Puebla.Ren Hortelano Santa Rosa, Amalio Santacruz Varela, Abel Gil Muoz, Higinio Lpez Snchez, Pedro Antonio Lpez y Salvador Miranda Coln.

Cintica de crecimiento foliar y desarrollo de brotes en selecciones injertadas de zapote mamey. Leaf growth kinetics and shoot development in grafted selections of mamey sapote.Alejandro Ledesma Miramontes, ngel Villegas Monter, Vctor Arturo Gonzlez Hernndez, Lucero del Mar Ruz Posadas y Antonio Mora Aguilera.

Priorizacin ejidal de criterios sobre bienes pblicos: el caso de caminos rurales. Ejidos-prioritization of criteria on public goods: the case of rural roads.Francisco Javier Morales-Flores, Susana Martn-Fernndez y Jorge Cadena-iguez.

Estudio de mercado de aguacate, guayaba y durazno en el Distrito Federal, Mxico. Market research of avocado, guava and peach in Mexico City, Mexico.Dora Ma. Sangerman-Jarqun, Bertha Sofa Larqu Saavedra, Agustn Navarro Bravo, Rita Schwentesius de Rindermann, Concepcin Nieto Morales y Jess Axayacatl Cuevas Jimnez.

799-811

813-827

829-844

845-854

855-866

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CONTENIDO CONTENTS

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Flujo gnico entre maces comercializados por Diconsa y poblaciones nativas en la Mixteca Poblana. Gene flow between maize commercialized by Diconsa and native populationsat the Mixteca of Puebla.Nayeli Itzell Carren-Herrera, Higinio Lpez-Snchez, Abel Gil-Muoz, Pedro Antonio Lpez, M. Alejandra Gutirrez-Espinosa y Ernestina Valadez-Moctezuma.

ENSAYO ESSAY

Diferencias entre el mejoramiento gentico clsico del maz y el mejoramiento por ingeniera gentica. Differences between classical plant breeding of maize and breeding through genetic engineering. Antonio Turrent Fernndez, Jos Isabel Corts Flores, Alejandro Espinosa Caldern, Jos Antonio Serratos Hernndez y Hugo Meja Andrade.

NOTA DE INVESTIGACIN INVESTIGATION NOTE

Deteccin del iris yellow spot virus en el cultivo de cebolla en Zacatecas, Mxico. Iris yellow spot virus detection in the onion cultivation of Zacatecas, Mexico.Rodolfo Velsquez-Valle y Manuel Reveles-Hernndez.

DESCRIPCIN DE CULTIVARES DESCRIPTION OF CULTIVARS

Movas C2009: trigo cristalino con resistencia a roya del tallo. Movas C2009: durum wheat with resistace to stem rust.Jos Luis Flix-Fuentes, Guillermo Fuentes-Dvila, Pedro Figueroa-Lpez, Gabriela Chvez-Villalba, Vctor Valenzuela-Herrera y Jos Alberto Mendoza-Lugo.

Pinto Bravo: nueva variedad de frijol para el Altiplano Semirido de Mxico. Pinto Bravo: a new dry bean variety for the Semiarid Mexican Highlands.Rigoberto Rosales Serna, Jorge Alberto Acosta Gallegos, Francisco Javier Ibarra Prez y Evenor Idilio Cullar Robles.

Flor de Mayo Dolores: nueva variedad de frijol para riego y temporal en Guanajuato. Flor de Mayo Dolores: new dry bean cultivar for irrigated and rainfall conditions in Guanajuato.Jorge Alberto Acosta Gallegos, Bertha M. Snchez-Garca, Yanet Jimnez-Hernndez, Vctor Montero-Tavera, Francisco Manuel Mendoza Hernndez, Guadalupe Herrera Hernndez y Laura Silva Rosales.

Monarca F2007: nueva variedad de trigo harinero para El Bajo, norte y noroeste de Mxico. Monarca F2007: new bread wheat cultivar for El Bajo, northern and northwest of Mexico. Julio Huerta Espino, Hctor Eduardo Villaseor Mir, Ernesto Sols Moya, Ricardo Snchez de la Cruz y Patricia Prez Herrera.

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CONTENIDO CONTENTS

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Revista Mexicana de Ciencias Agrcolas Vol.2 Nm.6 1 de noviembre - 31 de diciembre, 2011 p. 799-811

CRECIMIENTO, RENDIMIENTO, METALES PESADOS Y MICROORGANISMOS EN SUELO Y FRUTOS DE NOGAL PECANERO FERTILIZADOS CON BIOSLIDOS*

GROWTH, YIELD, HEAVY METALS AND MICROORGANISMS IN SOIL AND FRUIT OF PECANS FERTILIZED WITH BIOSOLIDS

Socorro Hctor Tarango-Rivero1, Mara Teresa Alarcn-Herrera2 y Erasmo Orrantia-Borunda2

1Campo Experimental Delicias. INIFAP. Carretera Delicias-Rosales, km 2. Delicias, Chihuahua, Mxico. 2Centro de Investigacin en Materiales Avanzados, A. C. Complejo Industrial Chihuahua, Miguel de Cervantes 120, Chihuahua, Chihuahua, Mxico. ([email protected]), ([email protected]). Autor para correspondencia: [email protected].

RESUMEN

La aplicacin de bioslidos digeridos anaerbicamente como fuente de nutrientes para el nogal pecanero, Carya illinoinensis (Wangeh.) K. Koch, cultivar Western, fue evaluado por tres aos. Las yemas crecieron un 16% ms y la produccin de nueces por rbol fue 11.3% mayor en el tratamiento con bioslidos en un promedio de tres aos. La acumulacin de As, Cd, Cr, Hg, Ni y Pb en el suelo debido a los bioslidos fue muy baja y de acuerdo con la norma de EE.UU., la concentracin mxima permitida se alcanzar en 34 aos. Las cantidades de Cd, Cr, Ni y Pb en la nuez estaban debajo de los lmites detectables. El As y Hg se detectaron en cantidades muy pequeas y estuvieron por debajo de los lmites permitidos para nueces en el Reino Unido. Durante la pre-cosecha, en suelos fertilizados con bioslidos y en las nueces que tuvieron contacto con bioslidos, no se detect la presencia de Escherichia coli y Salmonella sp.

Palabras clave: Carya illinoinensis, Escherichia coli, Salmonella sp., metales pesados.

ABSTRACT

The application of anaerobically digested biosolids as a nutrient source for the pecan Carya illinoinensis (Wangeh.) K. Koch, cultivar Western, during three years was evaluated. The bear ing shoot grew 16% more and nut production per tree was 11.3% higher in the biosolid treatment, on a three-year average. The accumulation of As, Cd, Cr, Hg, Ni and Pb in soil due to biosolids was very low and according to the U.S. standard, the maximum allowable concentration would be reached in 34 years. Quantities of Cd, Cr, Ni and Pb in the kernel were below detection limits. As and Hg were found in very small quantities, and were below the limits allowed for nuts in the United Kingdom. During the preharvest, in soil fertilized with biosolids and in nuts which had contact with biosolids, the presence of Escherichia coli and Salmonella sp. were not detected.

Key words: Carya illinoinensis, Escherichia coli, Salmonella sp., heavy metals.

* Recibido: febrero de 2011

Aceptado: octubre de 2011

Socorro Hctor Tarango-Rivero et al.800 Rev. Mex. Cienc. Agrc. Vol.2 Nm.6 1 de noviembre - 31 de diciembre, 2011

INTRODUCCIN

El nogal pecanero, Carya illinoinensis (Wangeh.) K. Koch, cultivar Western es el rbol frutal caducifolio ms importante de Mxico, en donde se cultivan 84 429 hectreas (SAGARPA, 2009). Durante el cultivo, el fertilizante es el insumo ms caro de la produccin y constituye el 25% de los costos de cultivo (Sparks, 1991; FIRA, 2009). Para que un nogal pueda crecer y producir adecuadamente, debe suministrrsele un conjunto equilibrado de nutrientes: N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, Cu, Fe, Mn, B, Cl y Na (Sparks, 1989; Smith, 1991). En los huertos de nuez, el fertilizante convencional NPK (CF) puede ser parcial o totalmente remplazado por bioslidos (BS), un producto de muy bajo costo, derivado de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Los BS son una valiosa fuente de N, P, Zn, Cu, Mn y materia orgnica. La incorporacin de BS en el suelo mejora las propiedades fsicas, la actividad biolgica y la fertilidad del suelo (Tester, 1990; Sullivan, 1998).

En Mxico, una vez que el reglamento de agua potable (NOM-001-ECOL-96) se cumple a nivel nacional, alrededor de 650 000 t de BS secos se producen cada ao (Jurado et al., 2004). En el estado de Chihuahua, cuatro plantas de tratamiento de aguas residuales producen 2 930 t de BS secos por mes (Flores, 2007). Si este subproducto no es aprovechado o reciclado, al ser depositado en vertederos ocuparn espacio, atraer roedores e insectos vectores; contaminar el suelo y mantos subterrneos con compuestos orgnicos, microbios patgenos, metales pesados, nitratos y sales y el aire con metano. La incineracin de BS contribuye a la contaminacin atmosfrica por la emisin de CO2, dioxinas y metales (USEPA, 1995; 1999).

Sin embargo, la aplicacin de BS a suelos agrcolas tiene sus riesgos, que incluyen la acumulacin de metales pesados, nitratos y sales y la contaminacin por organismos patgenos y parsitos (Chaney et al., 1992; McBride, 1995). Todo esto depende en gran medida de la calidad de los BS; los BS de alta calidad no suelen causar problemas (USEPA, 1995). En el presente estudio, los BS fueron evaluados como una fuente alternativa de nutrientes a los fertilizantes inorgnicos para nogales, que tiene como objetivo determinar el efecto de la aplicacin de bioslidos en el contenido de metales pesados y microrganismos en el suelo calcreo y en dos tejidos del fruto del nogal.

INTRODUCTION

The pecan Carya illinoinensis (Wangeh.) K. Koch, cultivar Western, is the most important deciduous fruit tree in Mxico, where 84 429 ha plantations are cultivated (SAGARPA, 2009). During cultivation, fertilizer is the most expensive input to production and constitutes 25% of cultivation costs (Sparks, 1991; FIRA, 2009). In order for a pecan to grow and produce appropriately, it should be supplied with a balanced set of N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, Cu, Fe, Mn, B, Cl and Na nutrients (Sparks, 1989; Smith, 1991). In pecan orchards, conventional NPK fertilizer (CF) can be partially or completely replaced by biosolids (BS), a very low-cost by-product of wastewater treatment plants. BS is a valuable source of N, P, Zn, Cu, Mn, and organic matter. Incorporation of BS in soil improves the physical properties, biological activity, and fertility of the soil (Tester, 1990; Sullivan, 1998).

In Mexico, once the clean water regulations (NOM-001-ECOL-96) are fulfilled at a national level, around 650 000 t of dry BS will be produced each year (Jurado et al., 2004). In the Chihuahua State, four wastewater treatment plants produce 2 930 t of dry BS per month (Flores, 2007). If this by-product is not taken advantage of or recycled, depositing it in landfills will occupy space, attract rodents and vector insects; pollute the soil and subsurface mantles with organic compounds, pathogenic microbes, heavy metals, nitrates and salts, and the air with methane. The incineration of BS contributes to atmospheric pollution by emitting CO2, dioxins, and metals (USEPA, 1995; 1999).

Nevertheless, applying BS to agricultural soils has risks which include the accumulation of heavy metals, nitrates and salts, and contamination by pathogenic organisms and parasites (Chaney et al., 1992; McBride, 1995). All of this depends to a great extent on the quality of the BS; high-quality BS does not typically cause such problems (USEPA, 1995). In the present study, BS were evaluated as an alternative nutrient source to inorganic fertilizer for pecans, which objective to determine the effect of biosolid application on heavy metal content and microorganisms in calcareous soil and in two tissues of the pecan fruit.

Crecimiento, rendimiento, metales pesados y microorganismos en suelo y frutos de nogal pecanero fertilizados con bioslidos 801

MATERIALES Y MTODOS

Este estudio se llev a cabo en Delicias, Chihuahua; en 2004, 2005 y 2006, en el huerto Rancho Trincheras. El material vegetal fue la variedad Western, en produccin y con ocho aos al inicio del estudio. Los rboles se encuentran a una distancia de 1212 m y cada uno cuenta con 100 litros por hora para el riego con micro-aspersin. El suelo es de una textura grumosa, arenosa, muy pobre en materia orgnica (0.34%), pH= 8.4 y con baja salinidad (CE= 0.87 dS m-1).

Diseo experimental. Se utiliz un diseo completamente al azar con cuatro repeticiones por tratamiento. Cada rbol de nuez fue una repeticin y a cada uno se le asign un tratamiento de acuerdo a la similitud del dimetro de su tronco. Los siguientes tratamientos fueron evaluados cada ao: 1) la fertilizacin inorgnica convencional. Fue utilizada la frmula 45-15-15 g cm-1 del dimetro del tronco; el 15 de marzo, se aplic el 50% del N y todo el P y K, y el 15 de mayo el 50% restante de N. Se utilizaron como fuente al nitrato de amonio, fosfato monoamnico y el nitrato de potasio; y 2) fertilizados con BS. Fue utilizado material de bioslidos de la planta del norte de la ciudad de Chihuahua.

Para calcular una dosis de bioslidos, igual a 45 gN cm-1 de dimetro del tronco, se tomaron en cuenta el contenido de nutrientes y la humedad y, se asumi una mineralizacin del 50% de N para el primer ao. Los bioslidos fueron esparcidos en la zona de riego por aspersin y se incorporaron con un rastrillo. El anlisis de metales pesados de los bioslidos se presenta en el Cuadro 1. Durante los tres aos, la dosis de fertilizante de bioslidos fue relativamente baja. Los rboles de 8, 9 y 10 aos de edad recibieron una dosis seca-base de 2.41, 2.76 y 3.1 t ha-1, respectivamente. Los BS se clasificaron como un tipo excelente por su baja concentracin de metales pesados y de clase C por su contenido de microrganismos el primer y segundo ao; el tercer ao fueron clasificados como clase A, (SEMARNAT, 2002).

Variables

Crecimiento y rendimiento. La longitud de los brotes se evalu en junio (una yema por cuadrante de nogal a una altura de 1.5 m). En octubre, el rendimiento fue pesado (kg de nueces por rbol).

MATERIALS AND METHODS

This study was carried out in Delicias, Chihuahua; during 2004, 2005 and 2006, in the Rancho Trincheras orchard. The plant material was the cultivar Western of pecan, in production and eight years old at the beginning of the study. The trees are planted at a distance of 1212 m and with each one having a 100 liters per hour microsprinkler for watering. The soil is of a crumbly, sandy texture, very poor in organic matter (0.34%), pH= 8.4 and with low salinity (CE= 0.87 dS m-1).

Experimental design. A completely random design was used with four replicates per treatment. Each pecan tree was a repetition and each tree was assigned to each treatment according to the similarity of trunk diameter. The following treatments were evaluated each year: 1) conventional inorganic fertilizing. The formula 45-15-15 g cm-1 of trunk diameter was used. On March 15, 50% of the N and the entire P y K, and on May 15 the remaining 50% of the N were applied. Ammonium nitrate, monoammonium phosphate, and potassium nitrate were used as the source; 2) fertilized with BS. Biosolid material from the Northern plant of Chihuahua City was used.

In order to calculate a biosolid dose equal to 45 gN cm-1 of trunk diameter, the nutrient content and humidity were taken into account and a mineralization of 50% N was assumed the first year. The biosolid was spread in the sprinkling area and incorporated with a rake. Heavy metal analysis of the biosolids are given in Table 1. During the three years, the biosolid fertilizer dose was comparatively low. Trees of 8, 9, and 10 years of age received a dry-base dose of 2.41, 2.76 and 3.10 t ha-1, respectively. The BS were classified as an excellent type for their low heavy metal concentration and as class C for their microorganism content the first and second years; they were classified as class A the third year (SEMARNAT, 2002).

Variables

Growth and yield. The length of the bearing shoots was evaluated in June (one shoot per quadrant of pecan at a height of 1.5 m). In October, the yield was weighed (kg of nuts for tree).

Heavy metals (HM) concentration in soil. Each year and at the end of the vegetative cycle, soil samples were analyzed in order to measure its HM concentration. Soil samples


Concentracin en suelo de metales pesados (MP). Cada ao y al final del ciclo vegetativo, las muestras de suelo fueron analizadas para medir su concentracin de MP. Las muestras de suelo fueron tomadas a una profundidad de 0-30 cm en el centro de la zona de goteo de cada rbol; se hicieron tres muestras compuestas por tratamiento. Las muestras secas, tamizadas y homogeneizadas a 100 mallas, se digirieron con HNO3. En el caso de Al, que es un elemento inerte en su forma oxidada, se us la digestin asistida por microondas. Al, Cd, Cr, Ni y Pb se determinaron por espectrometra de absorcin atmica (AAS). El As y Hg se determinaron con la misma tcnica y usando un generador de hidruros (AA-HG) como un mtodo de introduccin de muestras (Briggs y Meier, 1999).

Concentracin de MP en los tejidos vegetales. Cada ao, durante la cosecha fueron recogidas 10 nueces por rbol, separando la cscara y semilla en cada nuez. Se realizaron tres muestras compuestas de 40 semillas y 40 cscaras por tratamiento. Las cscaras se secaron a la sombra y su superficie exterior se limpi con un cepillo de cerdas de plstico. Fueron

were taken at a depth of 0-30 cm at the center of the dripping zone of each tree; three compound samples were formed per treatment. The dry samples, sieved and homogenized at 100 mesh, were digested with HNO3. In the case of Al, which is an inert element in its oxidized form, microwave assisted digestion was used. Al, Cd, Cr, Ni and Pb were determined by atomic absorption spectrometry (AAS). As and Hg were determined by the same technique and by using a hydride generator (AA-HG) as a sample introduction method (Briggs and Meier, 1999).

HM concentration in plant tissues. Each year, during the harvest, 10 nuts per tree were gathered, and the shuck and its kernel were separated from each nut. Three samples composed of 40 kernels and 40 shucks per treatment were made. The shucks were dried in the shade and their outside surfaces were cleaned with a plastic bristle brush. They were ground with a Moulinex grinder with stainless steel arms and a plastic cup and stored in wax-paper bags. The kernels were finely chopped with a stainless steel knife on a bond-paper-lined board and stored in wax-paper bags. The shucks and kernels were digested with HNO3. Detection limits were estimated and Al, Cd, Pb, Hg, Cr, Ni, and As concentrations were determined by AAS. For the As and Hg analysis, the samples were introduced by the AA-HG method (Hageman and Welsch, 1996).

Microorganism determination in nut and soil. Each year, in October (before the harvest), two nuts from each tree were placed in the soil for two days, and put into sterilized glass jars (in an autoclave for 30 min at 120 C) and hermitically sealed. The presence of Escherichia coli and Salmonella sp. affixed to the nuts shell and in the soil fertilized by BS was determined. The soil sample was taken at a depth of 0-3 cm in the center of the dripping zone of each tree. In both cases, three samples composed by treatment, in an area of the orchard 60 m away from the sites where biosolids were applied, were made. The analysis was done in accordance to the Official Mexican Standard NOM-114-SSA1-1994.

Statistical analysis. The data were analyzed by a t-test. When the heavy metals analysis in plant tissue and soil determined that an element was not detected, it was given a value of zero for the variable analysis. Data of elements with values less than 1 and those which included zeros were transformed through the equation X+0.5 before statistical analysis (Steel y Torrie 1985). The statistical packet SAS 8.2 was used (SAS Institute, 2001).

Element 2004 2005 2006pH 7.3 7.2 7.4

EC (dS/m) 2.72 2.72 4.25OM (%) 36.5 39.3 35.4

N 3.51 3.14 3.01P 1.48 1.33 1.2K 0.26 0.23 0.19Ca 4.11 5.33 0.7Mg 0.76 0.67 1.1

Zn (mg kg-1) 1706 2 250 1 170Fe 6150 5 900 6 620Cu 152 164 110Mn 230 312 147

As (mg kg-1) 12 15.4 ndCd 0.79 2.2 1.99Cr 69.4 129 32Hg 1.17 0.67 1.51Ni 16.9 16.7 14.9Pb 109.1 67.4 42.7

FC (NMP g-1) 35 200 150 000 580Salmonella sp. 5.7 nd nd

HE (org g-1) 0 0.7 0

Cuadro 1. Salinidad, materia orgnica, nutrientes, metales pesados y concentracin de microorganismos de bioslidos utilizados en este estudio, en tres aos.

Table 1. Salinity, organic matter, nutrients, heavy metals and microorganisms concentration of biosolidsused in this study, in three years.

= from the northern treatment plant of Chihuahua City; FC= fecal coliform; HE= helmilth egg; nd= not detected.


molidas con un molinillo de Moulinex con aspas de acero inoxidable y un vaso de plstico y, se almacenaron en bolsas de papel de cera. Finamente, las semillas fueron picadas con un cuchillo de acero inoxidable sobre una tabla forrada con papel bond y se almacenaron en bolsas de papel de cera. Las cscaras y los granos se digirieron con HNO3. Se estimaron los lmites de deteccin, se determinaron las concentraciones de Al, Cd, Pb, Hg, Cr, Ni, y As como se determina por AAS. Para el anlisis de As y Hg, las muestras fueron introducidas por el mtodo de AA-HG (Hageman y Welsch, 1996).

Determinacin de microrganismos en la nuez y suelo. Cada ao, en octubre (antes de la cosecha), dos nueces de cada rbol se colocaron en el suelo durante dos das y se colocaron en frascos de vidrio esterilizados (en un autoclave durante 30 minutos a 120 C) y se sellaron hermticamente. Se determin la presencia de Escherichia coli y Salmonella sp. en la cscara de la nuez y en el terreno abonado con BS. La muestra de suelo fue tomada a 0-3 cm de profundidad en el centro de la zona de goteo de cada rbol. En ambos casos se tomaron tres muestras compuestas, por tratamiento, en una zona de la huerta a 60 metros de donde se aplicaron los bioslidos. El anlisis se realiz de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-114-SSA1-1994.

Anlisis estadstico. Los datos fueron analizados por un test-T. Cuando el anlisis de metales pesados en tejidos de la planta y el suelo determinaba que un elemento no era detectado, se le asignaba un valor de cero al anlisis de las variables. Los datos de los elementos con valores inferiores a 1 y los que incluan ceros fueron transformados usando la ecuacin X+0.5 antes del anlisis estadstico (Steel y Torrie 1985). Se utiliz el paquete estadstico SAS 8.2 (SAS Institute, 2001).

RESULTADOS Y DISCUSIN

Crecimiento y rendimiento

En dos de los tres aos y en el promedio final, los nogales con BS tuvieron un tamao de yema significativamente mayor que los rboles fertilizados; en promedio, los brotes de los nogales bajo el tratamiento orgnico crecieron 16% ms (Cuadro 2). Debido que la fase de crecimiento de los brotes es muy corto en los nogales, el suministro adecuado de nutrientes tiene un efecto determinante sobre su vigor (Marquard, 1990). Esto significa que la mineralizacin de bioslidos es suficiente para proporcionar los nutrientes

RESULTS AND DISCUSSION

Growth and yield

In two out of three years and in the final average, pecans amended with BS had a bearing shoot size significantly higher than that of the fertilized trees; on the average, the shoot of pecans under the organic amendment grew 16% more (Table 2). Because the shoot growth phase is very short on bearing pecans, adequate supply of nutrients has a determinant effect on their vigor (Marquard, 1990). This means that the biosolid mineralization is enough to provide the nutrients demanded by the short but intense elongation period of the bearing shoot.The organic amendment favored shoot growth within the range for maximum productivity in the Western variety, which is between 15 and 30 cm length (Storey, 1990).

Nut production was statistically alike between pecans amended with BS and those receiving fertilizer (Table 3); nonetheless, yield was always bigger in the first group, an 11.3% more on the annual average. In an important way, annual productivity of a pecan tree depends on adequate N supply during the phenological phases of shoot growth and kernel filling (Wood, 2002). From the above it can be deduced that BS incorporated into an orchard soil can provide enough nutrients, particularly N, during the critical stages of pecan development to sustain an adequate production of pecan nuts every year.

Heavy metals in soil

Table 4 shows the degree of heavy metals accumulation with the most potential for toxicity to plants and herbivores after three years of applying BS. It was found that the accumulation

Cuadro 2. Largo de los brotes (LBS) de nogales fertilizados con fertilizantes NPK y con bioslidos durante tres aos. Delicias, Chihuahua.

Table 2. Bearing shoot length (BSL) of pecans fertilized with NPK fertilizers and with biosolids during three years. Delicias, Chihuahua.

Treatment BSL (cm) X2004 2005 2006

Fertilizers 16.7 19.3 12.7 16.2Biosolids 22.7 23.4 11.9 19.3

Pr> F 0.006 0.012 0.519 0.016


exigidos por el periodo de elongacin-corto pero intenso del brote. El mejoramiento orgnico favoreci el crecimiento de brotes en el rango de mxima productividad en la variedad Western que se encuentra entre 15 y 30 cm de longitud (Storey, 1990).

La produccin de nueces fue estadsticamente igual entre los nogales modificados con BS y los que recibieron fertilizantes (Cuadro 3); sin embargo, el rendimiento fue siempre mayor en el primer grupo, 11.3% ms al ao, en promedio. De manera importante, la produccin anual de un rbol de nuez depende del aporte adecuado de N durante las fases fenolgicas de crecimiento de los brotes y llenado de grano (Wood, 2002). De lo anterior se deduce que los BS incorporados a un suelo del cultivo proporcionan suficientes nutrientes, especialmente N durante las etapas crticas del desarrollo de la nuez, para mantener una produccin adecuada de nueces pecanas cada ao.

Metales pesados en el suelo

El Cuadro 4 muestra el grado de acumulacin de metales pesados con mayor potencial de toxicidad, para plantas y herbvoros a los tres aos de aplicar los BS. Se encontr que la acumulacin de PM fue un proceso lento, debido que los BS utilizados tenan un bajo contenido de PM (Cuadro 1) y la dosis relativamente baja en la que se aplicaba. La tasa mediana anual de acumulacin (mg kg-1 de suelo), debido a los fertilizantes bioslidos fue de As 1.75, Cd 0.04, Cr 8.1, Hg 0.05, Ni 0.06 y Pb 4.3.

Con estos datos y usando la ms estricta norma de referencia, que es de la Comunidad Europea (McGrath et al., 1995), el nmero de aos que se necesitan para alcanzar la concentracin mxima admisible (CMA) en suelos agrcolas de cada PM, sera: Cd 25-75, Cr 12.3-18.5, Hg 20-30, Ni 500-1 250 y Pb 11.6-69.7. Si como referencia se usa la norma

of HM was a slow process, due to the fact that the BS used had a low HM content (Table 1) and the relatively low dose at which it was applied. The annual median accumulation rate (mg kg-1 of soil) due to the biosolid fertilizer was: as 1.75, Cd 0.04, Cr 8.1, Hg 0.05, Ni 0.06 and Pb 4.3.

With this data and using the strictest standard as a reference, which is from the European Community (McGrath et al., 1995), the number of years that it would take to reach the maximum allowable concentration (MAC) in agricultural soils for each HM would be: Cd 25-75, Cr 12.3-18.5, Hg 20-30, Ni 500-1 250 and Pb 11.6-69.7. If the reference were the U. S. standard (CFR 40, Part 503), the time (years) needed to get to the MAC is much longer: Cd 500, Cr 185, Hg 160, Ni 3 500 and Pb 34.8.

In accordance to the European standard, Cr and Pb are the elements that would limit safe use of BS in the short-term (12 years). However, in the alkaline soils of Chihuahuas pecan region both metals would precipitate as barely-soluble compounds and would be adsorbed by clay and organic matter (Davies and Jones, 1992; Rostagno and Sosebee, 2001). Furthermore, Pb is practically immobile in the root (Sommers and Barbarick, 1990). Since only a third of the pecans feeding roots are localized in the cultivable layer in

TreatmentHeavy metals (mg kg-1)

As Cd Cr Hg Ni Pb20041

Fertilizers 2.6 nd 24.5 0.39 6.8 22Biosolids 2.7 nd 25.6 0.23 7.2 23.9

Pr> F 0.886 -- 0.87 0.096 0.662 0.6272005

Fertilizers 0.74 0.44 6.9 0.01 6.6 10.6Biosolids 0.8 0.56 8.1 0 8 16.6

Pr> F 0.013 0.105 0.057 0.237 0.0002 0.1292006

Fertilizers 5.2 nd 39.4 nd nd 4.7Biosolids 10.1 nd 61.4 nd nd 9.8

Pr> F 0.095 -- 0.027 -- -- 0.332

Cuadro 3. Rendimiento de nueces pecanas fertilizadas con NPK y bioslidos durante tres aos. Delicias, Chihuahua.

Table 3. Nut yield of pecans fertilized with NPK fertilizers and biosolids during three years. Delicias, Chihuahua.

Treatment Yield (kg tree-1)

X2004 2005 2006

Fertilizers 4.39 11.15 9.56 8.37Biosolids 4.99 12.91 10.41 9.44

Pr> F 0.597 0.349 0.682 0.504

Cuadro 4. Concentracin de metales pesados en el suelo (0-30 cm) de nogales fertilizados con NPK y bioslidos durante tres aos.

Table 4. Heavy metals concentration in soil (0-30 cm) of pecans fertilized with NPK fertilizers and biosolids during three years.

1= at the end of each cultivation cycle; nd= not detected.


de EE.UU. (CFR 40, Parte 503), el tiempo (aos) necesario para llegar a la CMA es mucho mayor: Cd 500, Cr 185, Hg 160, Ni 3 500 y Pb 34.8.

De acuerdo a la norma europea, Cr y Pb son los elementos que limitan el uso seguro de los BS a corto plazo (12 aos). Sin embargo, en los suelos alcalinos de la regin nogalera de Chihuahua, ambos metales se precipitan como compuestos solubles, siendo absorbidos por la arcilla y la materia orgnica (Davies y Jones, 1992; Rostagno y Sosebee, 2001). Adems, el Pb es prcticamente inmvil en la raz (Sommers y Barbarick, 1990). Dado que slo una tercera parte de las races de alimentacin de la nuez se localiza en la capa cultivable del suelo verdaderamente texturizado (Worley et al., 1974) y, menos an en suelos arenosos (Brison, 1976), estas condiciones reduciran la absorcin y el efecto de los MP en los nogales.

Con base en los resultados de 2004, el Hg y Cd podran acumular la CMA a mediano plazo (20 a 25 aos); sin embargo, ya que stos se detectaron slo en uno de los tres aos y en un suelo calcreo, como el huerto en el presente estudio, el Hg se precipitara como hidrxido o carbonato apenas soluble (Davies y Jones, 1992), lo que reducira su disponibilidad para las plantas; adems, este elemento prcticamente no se mueve en la raz (Sommers y Barbarick, 1990). El Cd es muy mvil en el suelo y es fcilmente absorbido por las plantas (Breckle, 1991; Menzer, 1991), aunque este proceso es antagonizado por Mn, Fe, materia orgnica y ms importante por el Zn y contenido de fosfato (Mengel y Kirkby, 1979; Allaway, 1986).

El nquel es un elemento comn en el suelo, incluso en los tratamientos con CF. Los BS apenas contribuyeron este MP. Es el metal que requerir ms tiempo para alcanzar el lmite de concentracin en el suelo. En cuanto al As, los estndares de EE.UU. y Europa no establecen un CMA aunque, en Argentina el lmite es de 20 mg kg-1 de suelo (Lavado y Taboada, 2002). Este metaloide tambin fue comn en el suelo y debido a su contribucin por los BS, el lmite del elemento se alcanzar slo en 11.4 aos segn la norma argentina. En suelos calcreos, el As se precipita en forma apenas soluble (Davies y Jones, 1992). Los tratamientos con CF tambin muestran la presencia de MP en el suelo, lo que ocurre debido a la contribucin de los fertilizantes sintticos (especialmente Cd, Ni, y Pb) y sobre todo fosfatos (Colomer y Snchez, 2000).

truly-textured soil (Worley et al., 1974), and even fewer in sandy soil (Brison, 1976), such conditions would reduce the absorption and effect of these HM in pecan trees.

Based on the results for 2004, Hg and Cd could accumulate to their MAC in the medium-term (20 to 25 years); however, since these metals were detected only in one out of the three years and since in a calcareous soil, like the orchard in the present study, Hg would precipitate as a barely-soluble hydroxide or carbonate (Davies and Jones, 1992), which would reduce its availability to plants; moreover, this element practically does not move in the root (Sommers and Barbarick, 1990). Cd is very mobile in soil and is easily absorbed by plants (Breckle, 1991; Menzer, 1991), although this process is antagonized by Mn, Fe, organic matter, and most importantly Zn and phosphate content (Mengel and Kirkby, 1979; Allaway, 1986).

Niquel was a common element in the soil, even in treatments with CF. BS hardly contributed this HM. It is the metal that would require the longest in order to reach a concentration limit in soil. In regards to As, U. S. and European standards do not establish a MAC, although in Argentina the limit is 20 mg kg-1 of soil (Lavado and Taboada, 2002). This metalloid was also common in the soil, and because of its contribution by BS, the elements limit would be reached in just 11.4 years, according to the Argentinean standard. In calcareous soils, As precipitates in barely-soluble forms (Davies and Jones, 1992). Treatments with CF also show the presence of HM in the soil, which occurs because of the contribution of synthetic fertilizers (especially Cd, Ni, and Pb) and most of all, phosphates (Colomer and Snchez, 2000).

Heavy metals in plant

HM accumulation in edible parts of plants is important because they are the entrance into the food chain (Chaney and Giordano, 1986). HM content in pecan fruit kernel fertilized with CF and BS is shown in Table 5. During the first year of the study, it was found that CF and BS furnish HM to the shuck and kernel. In general, BS tend to increase HM concentration in both tissues, although a statistically significant difference only occurred in the shuck for Ni and Pb. Apparently, the shuck does not function as a tissue-filter, which accumulates metals to reduce their passage into the kernel. In fact, a high As content in the edible part of the nut was determined. Cd was similar in both tissues and Cr and Hg higher in the shuck.


Metales pesados en las plantas

La acumulacin de MP en las partes comestibles de plantas es importante, ya que son la entrada en la cadena alimentaria (Chaney y Giordano, 1986). El contenido de MP en las nueces pecanas fertilizadas con CF y BS se muestra en el Cuadro 5. Durante el primer ao de estudio, se encontr que los CF y BS proporcionan MP a la cscara y al grano. En general, los BS tienden a aumentar la concentracin de MP en ambos tejidos, a pesar de esto, slo se encontraron diferencias estadsticamente significativas en la cscara para Ni y Pb. Al parecer, la cscara no funciona como un filtro de tejido que acumule metales para reducir su paso hacia el grano. De hecho, se determin un alto contenido de As en la parte comestible de la nuez. El Cd fue similar en ambos tejidos, el Cr y Hg fueron los ms altos en la cscara.

Durante el primer ao, la concentracin de As se mantuvo sin cambios y Cr casi sin cambios en el grano con CF y BS, mientras que el Hg prcticamente no se detect en ambos tratamientos. El Cd en tratamientos con BS fue de 0.23 mg kg-1, muy por debajo del mximo de 5 mg kg-1 que un alimento vegetal puede tener para ser considerado seguro (Chaney et al., 2001). El Ni lleg a 5.3 mg kg-1, con la aplicacin de los BS, 47% ms que con CF. El Pb fue de 12 mg kg-1 para los tratamientos con BS,

During the first year, As concentration was unchanged and Cr almost unchanged in the kernel when fertilized with CF and BS, while Hg was practically not detected in both treatments. Cd in treatments with BS was 0.23 mg kg-1, much below the maximum 5 mg kg that a plant food can have in order to be considered safe (Chaney et al., 2001). Ni reached 5.3 mg kg-1 when BS were applied, 47% more than with CF. Pb was 12 mg kg-1 for treatments with BS, barely 3.6 mg kg-1 more than CF. In the United Kingdom (FSA, 2007), the MAC for fruits, vegetables, and nuts is (in mg kg-1): As 1, Cd 0.05, and Pb 0.1-0.2. According to these levels, As concentration in the kernel was within the U. K. limit with CF as well as BS. Cd concentration was high with CF and very high with BS, and with Pb it was very high with both fertilizers.

A significant accumulation of Cd in plant tissue has been found to occur when high doses of BS are used (100 to 224 t ha-1) (Allaway, 1986; Chaney and Giordano, 1986); which is equivalent to 10-25 times more fertilizer than what is applied to a orchard of pecan trees in production. In several studies in the medium-term, addition of biosolids has not increased Hg concentration in corn tissues Zea mays L. turnip Brassica napus L., and carrot Daucus carota L., but it has increased it in tomato fruit Lycopersicon esculentum Mill. (Allaway, 1986; Chaney and Giordano, 1986). Applying BS at 10 t ha-1 for 5 years (Oliveira et al., 2005) or incorporating BS at 30 and 60 t ha-1 (Cuevas and Walter, 2004) did not significantly increase HM concentration in corn shoots and grains. This suggests that the low dose of the excellent type of BS applied to pecans in the first year, equivalent to 2.41 t ha-1, should not increase HM concentration compared to treatments with CF.

During the second year, when the dose applied was 2.76 t ha-1, the Cd, Cr, Ni, and Pb concentration in the shuck and kernel were below detection limits. As was only detected in the kernel, in treatments with CF as well as BS, in a quantity that was lower than the limit allowed by the FSA (2007). Hg was found in both tissues, and in the kernel the median concentration of treatments with BS barely was 0.06 mg kg-1 higher than with CF. In all cases there was no statistical difference (Table 5).

During the third year, the amount of BS applied was equivalent to 3.1 t ha-1, and again Cd, Cr, Ni, and Pb were not detected in the shuck or the kernel; As was found in the kernel, but in higher concentrations in treatments with CF. The 0.18 mg kg-1 of As in treatments with BS are very much under the 1 mg kg-1 that is allowed by the FSA (2007) for nuts. Hg was not detected in the kernel, and in the shuck it was almost equal

TreatmentHeavy metals (mg kg-1)

As Cd Cr Hg Ni Pb20041

Fertilizers 1.02 0.01 0.21 0.01 3.6 8.4Biosolids 1.07 0.23 0.34 0 5.3 12

Pr>F 0.956 0.202 0.706 0.373 0.521 0.6092005

Fertilizers 0.04 Nd nd 0.75 nd ndBiosolids 0.24 Nd nd 0.81 nd nd

Pr>F 0.107 -- -- 0.683 -- --2006

Fertilizers 0.37 Nd 0 0.11 nd ndBiosolids 0.18 Nd 0.22 0 nd nd

Pr>F 0.445 -- 0.373 0.373 -- --

Cuadro 5. Concentracin de metales pesados en el grano de la nuez fertilizados con NPK y bioslidos durante tres aos.

Table 5. Heavy metals concentration in the kernel of pecan fruit fertilized with NPK fertilizers and biosolids during three years.

1= at the end of each cultivation cycle; nd= not detected.


apenas 3.6 mg kg-1 ms que con CF. En el Reino Unido (FSA, 2007), el CMA para las frutas, verduras y frutos secos es (mg kg-1): As 1, Cd 0.05, y Pb 0.1-0.2. De acuerdo a estos niveles, la concentracin de As en la nuez estuvo dentro de los lmites del Reino Unido con CF, as como con los BS. La concentracin de Cd fue alta con CF y muy alta con los BS, y en cuanto al Pb, fue muy alto con ambos fertilizantes.

Se ha observado una importante acumulacin de Cd en los tejidos de la planta cuando se utilizan altas dosis de BS (100 a 224 t ha-1) (Allaway, 1986; Chaney y Giordano, 1986); lo que equivale a 10-25 veces ms abono del que se aplica a un huerto de nogales en produccin. En varios estudios a mediano plazo, la aadidura de bioslidos no ha incrementado la concentracin de Hg en tejidos del maz Zea mays L., el nabo Brassica napus L. y la zanahoria Daucus carota L., pero ha aumentado en tomate Lycopersicon esculentum Mill. (Allaway, 1986; Chaney y Giordano, 1986). La aplicacin de 10 t ha-1 de BS durante 5 aos (Oliveira et al., 2005) o la incorporacin de BS a 30 y 60 t ha-1 (Cuevas y Walter, 2004) no aument significativamente la concentracin de MP en los brotes y granos de maz. Esto sugiere que, una dosis baja de BS del tipo excelente aplicada a las nueces en el primer ao, equivalente a 2.41 t ha-1, no debera incrementar la concentracin de MP en comparacin a los tratamientos con CF.

Durante el segundo ao, cuando la dosis aplicada fue de 2.76 t ha-1, la concentracin de Cd, Cr, Ni, Pb en la cscara y el grano estaban por debajo de los lmites de deteccin. El As slo se detect en el grano, en los tratamientos con CF, as como BS, en una cantidad inferior al lmite permitido por la FSA (2007). El Hg se encontr en ambos tejidos y en el grano, la concentracin media en los tratamientos con BS apenas fue 0.06 mg kg-1 mayor que con CF. En todos los casos no hubo diferencia estadsticamente significativa (Cuadro 5).

Durante el tercer ao, la cantidad aplicada de BS fue equivalente a 3.1 t ha-1 y de nuevo Cd, Cr, Ni, Pb y no se detectaron en la cscara o el grano; el As se encontr en el grano, pero en concentraciones ms altas en los tratamientos con CF. El 0.18 mg kg-1 de As en tratamientos con BS estn muy por debajo del 1 mg kg-1 permitido por la FSA (2007) para nueces. El Hg no fue detectado en el grano y, en la cscara fue casi igual en ambos tipos de fertilizantes. Los resultados del segundo y tercer ao, en una situacin de efecto acumulativo debido a la aplicacin repetida de BS, indican que las concentraciones de metales pesados que los fertilizantes bioslidos, aportan al grano no son mayores que los que aportan los CF a corto plazo.

in both types of fertilizer. The results of the second and third years, in an accumulative effect condition due to the repeated application of BS, indicate that the heavy metal concentrations that biosolid fertilizers contribute to the kernel are not higher than what CF contribute; in the short-term.

Microorganisms in soil and nut

During the first two years, soil analysis before the nut harvest did not detect the presence of Escherichia coli or Salomonella sp. During the third year, with both treatments, the presence of E. coli was found, but not Salmonella sp. It is considered that E. coli did not come from the BS, but that it is due to an external contamination problem, given that it was also detected in the CF treatment and in a separate point 60 m from the trees that were treated with BS (Table 6).

This illustrates how other activities in pecan orchards, like the defecation of workers among the trees or the presence of wild fauna (Zaleski et al., 2005), can cause soil contamination

Treatment DTB(m)Escherichia coli Salmonella sp.Soil Shell Soil Shell 2004

Biosolids 0 - na - naFertilizers 12 - na - naOrchard 60 - na - na

2005Biosolids 0 - - - -Fertilizers 12 - - - -Orchard 60 - - - -

2006Biosolids 0 + - - -Fertilizers 12 + - - -Orchard 60 + - - -

Cuadro 6. Presencia de bacterias en la superficie del suelo (0-3 cm) y en las cscara de nuez de nogales fertilizados NPK y bioslidos durante tres aos y tambin durante la pre-cosecha, siete meses despus de la aplicacin de bioslidos.

Table 6. Presence of bacteria on the surface of soil (0-3 cm) and in nuts shell of pecans fertilized with NPK fertilizers and biosolids during three years, and also during the preharvest, seven months after biosolid application.

DTB= distance of trees fertilized with biosolids; -= not detected; += detected; Orchard= trees from another zone of the orchard, as a reference; na= not available.


Microrganismos en el suelo y la nuez

Durante los dos primeros aos, el anlisis del suelo antes de la cosecha no detect la presencia de Escherichia coli o Salomonella sp. Durante el tercer ao, con ambos tratamientos, se encontr la presencia de E. coli, pero no de Salmonella sp. Se considera que la E. coli no provino de los BS, sino que se debi a un problema de contaminacin externa ya que tambin se detect en el tratamiento con CF y, en un punto alejado 60 m de los rboles tratados con BS (Cuadro 6).

Esto ilustra cmo otras actividades en los huertos de nuez, como la defecacin de los trabajadores entre los rboles o la presencia de fauna silvestre (Zaleski et al., 2005) pueden causar contaminacin del suelo con microrganismos patgenos. Este hecho ha sido reportado por Montes et al. (2004), quienes encontraron bacterias coliformes en el orden de 300 NMP g-1 en diferentes suelos agrcolas sin la contribucin de las aguas residuales o BS.

En gran medida, no detectar bacterias patgenas en la pre-cosecha se puede explicar. Cuando se fertiliza con bioslidos, la mayora de la supervivencia de tales microbios (primordialmente de Salmonella y coliformes fecales) en la superficie del suelo es a corto plazo, dado que los microbios son destruidos por el calor, la sequedad, la luz ultravioleta y microrganismos antagonistas (Menzies, 1986; Sommers y Barbarick, 1990; Epstein, 2001). El antagonismo entre grupos microbianos es especialmente intenso.

Las poblaciones de E. coli son considerablemente reducidas por la micro-flora nativa del suelo (Jiang et al., 2002) donde pueden ser eliminadas rpidamente por las bacterias endoparsitos Bdellovibrio bacteriovorus (Martin y Focht, 1986). Tras la incorporacin de BS en el suelo, en las dos primeras semanas, la densidad de bacterias hetertrofas muestran un incremento vigoroso y Salmonella spp. y E. coli se reducen significativamente (Zaleski et al., 2005). Por si mismos, los hongos nativos del suelo pueden eliminar aquellos provenientes de los BS (Kinsbursky et al., 1989).

La presencia de bacterias en la cscara de la nuez, despus de dos das en contacto con el suelo y residuos de BS, tambin fueron analizadas (simulando el proceso de explotacin comercial). sta es una variable importante dado que, la principal va de infeccin por patgenos de bioslidos es a travs de la ingestin de frutas en contacto con el abono (Epstein, 2001). Durante los dos aos de la muestra, no se

with microbial pathogens. This fact has been reported by Montes et al. (2004), who found coliform bacteria on the order of 300 NMP g-1 in different agricultural soils without the contribution from wastewater or BS.

To a great extent, not detecting pathogenic bacteria in the preharvest can be explained. When fertilizing with biosolids, most survival of such microbes (most importantly Salmonella and fecal coliform) on the surface soil is short-term, given that the microbes are destroyed by heat, drying, ultraviolet light, and antagonistic microorganisms (Menzies, 1986; Sommers and Barbarick, 1990; Epstein, 2001). The antagonism between microbial groups is especially intense.

An E. coli population is greatly reduced by the soils native microf lora (Jiang et al., 2002), were it can be eliminated quickly by the endoparasitic bacteria Bdellovibrio bacteriovorus (Martin and Focht, 1986). Upon incorporating BS into the soil, in the first two weeks the density of heterotrophic bacteria show a vigorous increase and Salmonella spp. and E. coli are significantly reduced (Zaleski et al., 2005). In their own right, the soils native fungi can eliminate the fungi that come from BS (Kinsbursky et al., 1989).

The presence of bacteria in the nuts shell after two days in contact with the soil and BS residues was also analyzed (simulating the process of a commercial harvest). This is an important variable given that the main infection pathway by biosolid pathogens is through ingestion, upon consuming fruits in contact with the fertilizer (Epstein, 2001). During the two sample years, E. coli or Salmonella sp. associated with the nuts shell was not detected in any treatment (Table 6). A valid answer is the fact that, at least on the surface of the soil, there is no evidence that pathogens that come from BS survive after seven months of application. Through this mechanism, in an orchard where BS is applied, the nut should not have microbial contamination problems from the fertilizer.

CONCLUSIONS

The application of biosolids in doses of 2.41, 2.76, and 3.1 t ha-1 in dry base, to pecan 8, 9, and 10 years old, respectively, allowed the trees to grow and produce as the fertilizer-treated trees. The biosolids did not increase toxic heavy metals


content of soil or fruit. No coliforms and Salmonella sp. were detected in the soil and nut shell at fall harvest time when biosolids application was done in the spring.

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End of the English version

detect E. coli o Salmonella sp. en la cscara de la nuez en ningn tratamiento (Cuadro 6). Una respuesta vlida es el hecho de que al menos en la superficie de la tierra, no hubo evidencia de que los agentes patgenos provenientes de los BS sobrevivieran despus de siete meses de aplicacin. A travs de este mecanismo, en un huerto donde se aplican los BS, la nuez no debe tener problemas de contaminacin microbiana debido a fertilizantes.

CONCLUSIONES

La aplicacin de bioslidos en dosis de 2.41, 2.76 y 3.1 t ha-1 en base seca, en nogales de 8, 9 y 10 aos de edad, respectivamente, permiti a los rboles crecer y producir como los rboles tratados con fertilizantes. Los bioslidos no aumentaron el contenido de metales pesados txicos del suelo o de la fruta. No se detectaron coliformes tampoco Salmonella sp. en el suelo o en la cscara al momento de la cosecha en otoo, cuando la aplicacin de bioslidos se llev a cabo en la primavera.

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Revista Mexicana de Ciencias Agrcolas Vol.2 Nm.6 1 de noviembre - 31 de diciembre, 2011 p. 813-827

PROTECCIN CONTRA ESTRS BITICO INDUCIDA POR QUITOSN EN PLNTULAS DE MAZ (Zea mays L.)*

BIOTIC-STRESS PROTECTION INDUCED BY CHITOSAN IN MAIZE (Zea mays L.) SEEDLINGS

Eva Guadalupe Lizrraga-Pauln1, Irineo Torres-Pacheco2, Ernesto Moreno-Martnez3 y Susana Patricia Miranda-Castro1

1Laboratorio de Biotecnologa. Facultad de Estudios Superiores Cuautitln. UNAM. Campo 1, Av. Primero de Mayo s/n. Cuautitln Izcalli, Estado de Mxico, Mxico. C. P. 54740. 2Facultad de Ingeniera. Ingeniera de Biosistemas. Universidad Autnoma de Quertaro. Cerro de las Campanas s/n. Col. Las Campanas, Quertaro, Mxico. C. P. 76010. 3Unidad de Investigacin en Granos y Semillas. Facultad de Estudios Superiores Cuautitln. UNAM. Av. Jorge Jimnez Cant s/n, Cuautitln Izcalli, Estado de Mxico, Mxico. C. P. 54740. Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: enero de 2011

Aceptado: septiembre de 2011

RESUMEN

El maz (Zea mays L.) es un cultivo importante en Mxico, que es a menudo afectado por la presencia de hongos patgenos. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto protector del quitosn en plntulas de maz sometidas a estrs bitico. El experimento se llev a cabo en la Facultad de Estudios Superiores Cuautitln, UNAM, durante 2008. Para cumplir el objetivo, despus de algunas pruebas de calidad, tres grupos de semillas fueron sometidos por separado a los ataques de Aspergillus f lavus y Fusarium moniliforme. Un primer grupo fue considerado como testigo positivo, otro fue recubierto con solucin de quitosn y un ltimo grupo fue daado mecnicamente antes de la aplicacin del biopolmero. Durante cinco semanas, el crecimiento de las plntulas se evalu midiendo la longitud total, longitud de las hojas, de los tallos y el grosor de estos. No hubo incremento significativo en el tamao de las plntulas, provenientes de semillas recubiertas con quitosn al compararse con el resto de los grupos; sin embargo, la ausencia de enfermedades en las plntulas tratadas con el biopolmero fue evidente. En la quinta semana de crecimiento, las estructuras foliares de las plntulas se sembraron en agar PDA, para determinar la presencia de los hongos estresantes. Se encontr que las hojas provenientes de las semillas tratadas con quitosn, desarrollaron carga

ABSTRACT

Maize (Zea mays L.) is an important crop in Mexico, which is often affected by the presence of pathogenic fungi. The objective of this paper was to determine the protective effect of chitosan in maize seedlings subjected to biotic stress. The experiment was conducted at the School of Advanced Studies Cuautitln, UNAM, in 2008. In order to achieve the aim, after some quality tests, three groups of seeds were separately subjected to attacks by Aspergillus flavus and Fusarium moniliforme. A first group was considered as a positive control, another was coated with chitosan solution and, a final group was mechanically damaged before application of the biopolymer. For five weeks, the seedling growth was evaluated by measuring the total length, length of leaves, stems and, their thickness. There was no significant increase in the size of seedlings from seeds coated with chitosan when compared to the other groups, but, the absence of diseases in the seedlings treated with the biopolymer was quite evident. In the fifth week of growth, leaf structures of the seedlings were planted in agar PDA in order to determine the presence of stresful-fungi. It was found that, leaves from the seeds treated with chitosan developed no fungal burden, suggesting that,

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fngica nula, lo que sugiere que el quitosn acta como un activador de mecanismos de defensa en plntulas de maz, impidiendo la infeccin por los hongos patgenos utilizados.

Palabras clave: Aspergillus flavus, Fusarium moniliforme, Zea mays L., biopolmero.

INTRODUCCIN

El maz (Zea mays L.) es el cereal ms abundante en el mundo. Su importancia a nivel nacional y mundial radica en las grandes reas de tierra cultivada y la gran cantidad de empleos directos e indirectos generados por la cadena de produccin, procesamiento industrial y comercializacin de dicho cereal, desde que es cultivado hasta que es consumido por los seres humanos y los animales (Jeglay, 2006). A nivel mundial, Estados Unidos de Amrica es el mayor productor de maz, generando 307 383 552 toneladas al ao, seguido de China que produce 166 035 097 de toneladas. Mxico ocupa el tercer lugar produciendo 24 320 100 toneladas por ao (FAOSTAT, 2009).

Con el fin de hacer frente a la desnutricin y mejorar la productividad de maz, los investigadores han trabajado con maz QPM (maz de alta calidad proteica, por sus siglas en ingls), el cual tiene un alto valor nutritivo ya que contiene hasta 100% ms lisina y triptfano que el maz comn, siendo equivalente su calidad proteica a la leche (Bressani, 1994; Cuevas et al., 2003; Huang et al., 2004; Espinosa et al., 2005). Sin embargo, este cereal es ms susceptible a ser atacado por bacterias y hongos que el maz ordinario debido a su alto contenido de protena, que lo convierte en una buena fuente de carbohidratos para el crecimiento microbiano (Badu y Fontem, 2010).

En Mxico, los cultivos de maz son mayormente afectados por la presencia de Aspergillus f lavus y Fusarium moniliforme. Estos hongos crecen produciendo deterioro al vegetal y generando metabolitos secundarios txicos para las plantas y sus consumidores (tanto humanos como animales), que pueden tener efectos graves sobre la salud hasta provocar la muerte (Keeler y Anthony, 1983; Fandohan et al., 2005; Denli y Prez, 2006; Bennet et al., 2007).

Aspergillus flavus se encuentra a menudo en las semillas o en los productos de la planta despus de la cosecha y durante el almacenamiento, por lo que tambin se encuentra en la harina, los granos del cereal y otros productos vegetales

chitosan acts as an activator of defense mechanisms in maize seedlings, preventing infection by the pathogenic fungi.

Key words: Aspergillus flavus, Fusarium moniliforme, Zea mays L., biopolymer.

INTRODUCTION

Maize (Zea mays L.) is the most abundant cereal in the world. Its importance to national and international level lies in the large areas of cultivated-land and, the many direct and indirect jobs generated by the production, industrial processing and marketing of the cereal, from the moment its grown until it is consumed by humans and animals alike (Jeglay, 2006). Worldwide, the United States of America is the largest producer of maize, producing about 307 383 552 tons per year, followed by China, which produces around 166 035 097 tons. Mexico ranks third, producing 24.3201 million tons per year (FAOSTAT, 2009).

In order to address malnutrition and improve maize productivity, researchers have worked with QPM (quality protein maize high), which has a high nutritional value and, containing up to 100% more lysine and tryptophan than regular maize, being equivalent in protein quality to milk (Bressani, 1994; Cuevas et al., 2003; Huang et al., 2004; Espinosa et al., 2005). However, rice is more susceptible to being attacked by bacteria and fungi than regular corn, because of its high protein content, making it a good source of carbohydrates for microbial growth (Badu and Fontem, 2010).

In Mexico, maize crops are most affected by the presence of Aspergillus flavus and Fusarium moniliforme. These fungi grow causing deterioration to the crop and generate secondary toxic metabolites for consumers (both, human and animal), which can have serious health effects that may lead to death (Keeler and Anthony, 1983; Fandohan et al., 2005; Denli and Prez, 2006, Bennet et al., 2007).

Aspergillus flavus is often found in seeds or plant products after the harvest and during storage, so that is also found in f lour, cereal grains and other processed vegetables. Aspergillus flavus is a pathogen and is an opportunistic fungus that causes diseases to humans and animals due to the production of some mycotoxins called aflatoxins. The

Proteccin contra estrs bitico inducida por quitosn en plntulas de maz (Zea mays L.) 815

procesados. Aspergillus flavus es un patgeno de plantas y es un hongo oportunista que causa enfermedades a humanos y animales debido a la produccin de algunas micotoxinas llamadas aflatoxinas. Las aflatoxinas B1, B2, B2a, G1, G2 y M1 son cancergenas, hepatotxicas, teratognicas y molculas inmunosupresoras (Widstrom, 1996; Bolet y Socarrs, 2005; Bennet et al., 2007). Fusarium moniliforme tambin produce metabolitos secundarios nocivos conocidos como fumonisinas, incluyendo las B1 y B2, que son los ms importantes debido a sus efectos en la salud del consumidor (Reid et al., 1999; Fandohan et al., 2005).

Las plantas cuentan con una gran cantidad de mecanismos de defensa a nivel celular y molecular para combatir el ataque de organismos patgenos o condiciones medioambientales adversas. Los genes de resistencia proveen mecanismos por los cuales la planta reconoce al patgeno y desencadena respuestas de defensa en contra de este (Boyes et al., 1996). Sin embargo, algunos mecanismos tambin pueden ser estimulados por la adicin de otras molculas que favorecen el desarrollo de respuestas de defensa, tal es el caso de los elicitores, que son agentes inductores de mecanismos de defensa que promueven la percepcin y transduccin de seales biolgicas para activar respuestas a nivel celular (Hahn, 1999; Angelova et al., 2006).

El quitosn es uno de los elicitores ms importante dentro del grupo de los oligosacridos, porque es un biopolmero que se encuentra naturalmente en las paredes celulares de algunos hongos; sin embargo, su principal fuente de obtencin es la hidrlisis de quitina en medio alcalino a altas temperaturas (Muzzareli y Muzzareli, 2005). El quitosn es muy conocido por sus propiedades antimicrobianas, y puede ser utilizado en forma de solucin, pelculas, esferas, hidrogeles, nanopartculas, fibras y recubrimientos, por lo que es til para muchas aplicaciones en diferentes reas, tales como la qumica de alimentos, mediante el recubrimiento de frutas y vegetales para su conservacin (Lrez, 2003; Devlieghere et al., 2004; Miranda, 2004).

El quitosn constituye una promesa en la preservacin de semillas (destinadas tanto al consumo como a la siembra), ya que algunos investigadores han encontrado efectos favorables como producto de su aplicacin. Por ejemplo, Guan et al. (2009) encontraron un incremento en la germinacin de semillas de maz estresadas por modificaciones en la temperatura del entorno y recubiertas con quitosn, as como mayores dimensiones en las plantas provenientes de las semillas tratadas comparadas con

aflatoxins B1, B2, B2a, G1, G2 and M1 are carcinogenic, hepatotoxic, teratogenic and immunosuppressive molecules (Widstrom, 1996; Bolet and Socarrs, 2005, Bennet et al., 2007). Fusarium moniliforme also produces harmful secondary metabolites known as fumonisins, including the B1 and B2, which are the most important because of their effects on the consumers health (Reid et al., 1999; Fandohan et al., 2005).

The plants have a lot of defense mechanisms at cellular and molecular levels to engage the attack of pathogens or adverse environmental conditions. The resistance genes provide mechanisms by which the plant recognizes the pathogen and triggers defense responses against it (Boyes et al., 1996). However, some mechanisms can also be stimulated by the addition of other molecules that promote the development of defense responses, as in the case of elicitors, which are agents that induce defense mechanisms that promote the perception and, signal transduction to activate biological responses at cellular level (Hahn, 1999; Angelova et al., 2006).

The chitosan is one of the most important elicitors in the group of oligosaccharides, it is a biopolymer that its found naturally in the cell walls of some fungi, but their main source of production is the hydrolysis of chitin in alkaline medium to high temperatures (Muzzareli and Muzzareli, 2005). Chitosan is well known for its antimicrobial properties and, can be used in solution, films, spheres, hydrogels, nanoparticles, fibers and coatings, making it useful for many applications in different areas, such as food chemistry by coating fruits and vegetables for their conservation (Lrez, 2003; Devlieghere et al., 2004; Miranda, 2004).

Chitosan is a promise in the preservation of seeds (for both consumption and sowing), as some researchers have found positive effects as a result of its application. For example, Guan et al. (2009) found an increase in seed germination of maize stressed by changes in ambient temperature and coated with chitosan, as well as larger plants from the treated seeds, compared to those without treatment, while Reddy et al. (1999) found years before, that wheat seeds previously treated with the biopolymer were resistant to certain diseases and increased its quality and germination capacity.

Other similar work, reported a favorable decrease in the number of pathogenic fungi in stored-seeds previously coated with the biopolymer, as well as a decrease in the

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aquellas sin tratamiento alguno; mientras que Reddy et al. (1999) encontraron aos antes que las semillas de trigo, previamente tratadas con el biopolmero, presentaban resistencia a ciertas enfermedades propias del cereal e incrementaban su calidad y capacidad de germinacin.

Otros trabajos similares, reportan una disminucin favorable en la cantidad de hongos patgenos en las semillas almacenadas previamente recubiertas con el biopolmero, as como tambin un decremento en la cantida