Alternativas agronómicas para la siembra de maíz y otros cultivos ante condiciones de estrés ambiental (sequía, altas temperaturas, baja fertilidad del suelo, alta salinidad)
Alternativas agronómicas para la siembra de maíz y otros cultivos ante condiciones de estrés ambiental (sequía, altas temperaturas, baja fertilidad del suelo, alta salinidad)
Titulo original:
Maize Landraces and Adaptation to Climate Change in Mexico
Autores:
Jon Hellin, Mauricio R. Bellon, Sarah J. Hearnel
Revista:
Journal of Crop Improvement
Año:
2014
Palabras clave:
Adaptación al cambio climático, sistemas de semillas, pequeños agricultores
México es el principal centro de origen y diversidad del maíz (Zea mays L.). Los agricultores siembran el cultivo principalmente en condiciones de secano. México corre un riesgo considerable por el cambio climático debido al aumento previsto de las temperaturas, la disminución de las precipitaciones y el aumento de los fenómenos meteorológicos extremos. Los pequeños productores de maíz son particularmente vulnerables debido a su ubicación geográfica, así como a su limitada capacidad de adaptación. Las estrategias recomendadas de adaptación al cambio climático incluyen un mayor uso por parte de los agricultores de maíz tolerante al estrés por calor y sequía. La adopción de germoplasma mejorado por parte de los agricultores ha sido decepcionante debido a las cadenas de entrada de semillas ineficientes y la preferencia de los agricultores por las razas locales por razones culinarias, agronómicas y culturales. Los científicos han tendido a pasar por alto el hecho de que las variedades locales de maíz tienen un papel fundamental que desempeñar en la adaptación al cambio climático. Es posible que ya existan variedades locales que sean apropiadas para los climas previstos. Además, dentro del acervo genético primario del maíz y sus parientes silvestres existe una diversidad genética sin explotar de nuevos rasgos y alelos que se pueden usar para mejorar nuevos cultivares tolerantes al estrés y de alto rendimiento. El componente de mejoramiento de las estrategias de adaptación debería centrarse más en mejorar las variedades locales de los agricultores. El resultado deseado sería un sector de semillas de maíz segmentado caracterizado tanto por razas locales (mejoradas) como por variedades de maíz mejoradas. Los sectores público y privado podrían continuar brindando a los agricultores variedades mejoradas de maíz y diferentes actores, incluidos los propios agricultores, generarían semillas de razas locales mejoradas para la venta o el intercambio.
Mexico is the primary center of origin and diversity for maize (Zea mays L.). Farmers grow the crop largely under rain-fed conditions. Mexico is at considerable risk from climate change because of predicted rising temperatures, declining rainfall, and an increase in extreme weather events. Small-scale maize farmers are particularly vulnerable because of their geographical location as well as their limited adaptive capacity. Recommended climate change adaptation strategies include farmers’ increased use of heat and drought stress-tolerant maize. Farmer adoption of improved germplasm has been disappointing because of inefficient seed input chains and farmers’ preference for landraces for culinary, agronomic, and cultural reasons. Scientists have tended to overlook the fact that maize landraces have a critical role to play in climate change adaptation. Landraces may already exist that are appropriate for predicted climates. Furthermore, within the primary gene pool of maize and its wild relatives there exists unexploited genetic diversity for novel traits and alleles that can be used for breeding new high yielding and stress-tolerant cultivars. The breeding component of adaptation strategies should focus more on improving farmers’ landraces. The desired result would be a segmented maize seed sector characterized by both (improved) landraces and improved maize varieties. The public and private sector could continue to provide farmers with improved maize varieties and different actors, including farmers themselves, would generate seed of improved landraces for sale and/or exchange.
Titulo original:
Agroforestry systems of Mexico: A biocultural approach
Autores:
Ana Isabel Moreno Calles, Víctor M. Toledo, Alejandro Casas
Revista:
Botanical Sciences
Año:
2013
Palabras clave:
Etnoecología, manejo de plantas, Mesoamérica
Se revisó información de diferentes fuentes para caracterizar la diversidad biocultural de los principales sistemas agroforestales tradicionales de México, desarrollados en distintos contextos culturales y ecológicos. Se analizaron los factores que los favorecen y aquellos que los amenazan. Se propone una clasificación general de los sistemas que considera su ubicación espacial, la intensidad de manejo del sistema y el contexto ecológico y biocultural en el que se desarrollan. Para ilustrar los distintos tipos de sistemas se revisan el tlacolol de Guerrero, la kool de la Península de Yucatán, el metepantle de Tlaxcala, las chinampas del Valle de México, el calal del suroeste de Tlaxcala, el sistema milpa-cactáceas columnares del Valle de Tehuacán, el huamil en Guanajuato, los oasis de la Península de Baja California, el kuojtakiloyan en la Sierra Norte de Puebla, el te'lom en San Luis Potosí, los cacaotales de la Chontalpa en Tabasco y del Soconusco en Chiapas, el ekuaro de Michoacán, los patios de Oaxaca y los solares de Puebla y Yucatán. Se discuten los beneficios ecológicos y económicos de estos sistemas y se proponen estrategias que permitan apoyar los procesos locales y regionales en defensa de la diversidad biocultural.
We reviewed information about traditional agroforestry systems of Mexico and its biocultural diversity. The review included the slash and burn agricultural systems: kool in the Yucatán Peninsula and tlacolol in Guerrero; the terrace called mete-pantli in Tlaxcala; the drained fields chinampa in the Valley of México and calal in southwestern Tlaxcala; the arid land systems milpa-chichipera in the Tehuacan Valley, huamil in Guanajuato and oasis (oases) in the Baja California Peninsula; the agroforests kuojtakiloyan in the Northern Sierra of Puebla, te'lom in San Luis Potosí and cacaotales in Soconusco region in Chiapas and Chontalpa region in Tabasco; and the homegardens ekuaro in Michoacán and other homegardens in Puebla, Oaxaca and Yucatán. The discussion emphasizes the importance of traditional agroforestry systems and strategies for their maintenance.
Titulo original:
Identification of Mexican maize races adapted to moisture deficient conditions using biogeographical data
Autores:
José Ariel Ruiz Corral, José de Jesús Sánchez González, Juan Manuel Hernández Casillas, Martha C. Willcox, Gabriela Ramírez Ojeda, José Luis Ramírez Díaz y Diego Raymundo González Eguiarte
Revista:
Rev. Mex. Cienc. Agríc
Año:
2013
Palabras clave:
adaptación a sequía, cambio climático, recursos genéticos
Se trabajó con una base de datos de accesiones recientes de 54 razas de maíz de México, cuyos datos pasaporte se extrajeron de la Unidad de Recursos Genéticos del Banco de Germoplasma del INIFAP. A partir de las coordenadas geográficas de las accesiones, se hizo una caracterización por sitios de accesión, de las condiciones de disponibilidad de humedad del período mayo-octubre para el desarrollo del maíz, con base en el sistema de información ambiental del INIFAP y el sistema IDRISI Andes. Con estos datos se realizó un análisis estadístico que incluyó análisis de varianza y un análisis de taxonomía numérica (análisis cluster) con la opción de correlación de momento producto entre razas. Adicionalmente se realizó un análisis de accesiones por raza para identificar las accesiones que desarrollan bajo ambientes con deficiencia de humedad. Se seleccionaron las accesiones con adaptación a un ambiente con índice de humedad (IH) (precipitación/evapotranspiración potencial) mayo-octubre inferior a 0.5. Los resultados mostraron la identificación de cinco grupos raciales, de los cuales uno de ellos se destacó por su adaptación a un IH entre 0.39 y 0.53. Este grupo incluyó las razas Chapalote, Dulcillo del Noroeste, Tuxpeño Norteño, Cónico Norteño, Tablilla de Ocho y Gordo. El análisis de accesiones reportó la presencia de maíz en un total de 677 sitios con condiciones de semiaridez en la temporada mayo-octubre. Las 677 accesiones representan a 24 razas. Éstos resultados permiten concluir que en México existen recursos genéticos, relacionados con las razas de maíz, los cuales podrían ser de utilidad en los programas de mejoramiento genético de maíz enfocados a la adaptación a estrés por sequía.
We worked with a database of recent accessions of 54 races of maize from Mexico, whose passport details were extracted from the Genetic Resource Unit from INIFAP' s Germplasm Bank. From the geographical coordinates of the accessions, was made an accession characterization by site, conditions of moisture availability for the period from May to October for the development of maize, based on the environmental information system from INIFAP and the IDRISI Andes system. With these data, a statistical analysis was made that included an analysis of variance and analysis of numerical taxonomy (cluster analysis) with the product moment correlation between races. Additionally was performed an accessions analysis by race to identify the accessions that developed under moisture-deficient environments. Accessions were selected with adaptation to an environment with humidity index (IH) (precipitation / potential evapotranspiration) from May to October less than 0.5. The results showed the identification of five racial groups, of which one of them stood out for its adaptation to an HI between 0.39 and 0.53. This group included Chapalote, Dulcillo Northwest, Tuxpeño Norteño, Conical Norteño, Tablilla of Ocho and Gordo races. Accessions analysis reported the presence of maize in a total of 677 sites with semi-arid conditions in the May-October season. The 677 accessions represent 24 races. These results suggest that in Mexico there are genetic resources, related to the races of maize, which could be useful in breeding programs aimed to maize adaptation to drought stress.
El estrés por sequía en el altiplano de México, es un factor limitante en el rendimiento del frijol. En el presente trabajo se estudiaron las respuestas fisiológicas (crecimiento) y bioquímicas (carbohidratos solubles y prolina) en la radícula de plántulas de frijol resistente, Pinto Villa, y susceptible a la sequía Bayo Madero, ambas de la raza Durango, para identificar características rápidas de medir que sean confiables para selección por resistencia a estrés por sequía. La radícula de las plántulas se sometió a cuatro potenciales de humedad: -2.07, -0.52, -0.27 megapascales (MPa) y un testigo -0.16 MPa. Para las determinaciones de carbohidratos solubles y prolina se eliminó el potencial de -0.16 MPa, ya que provocó la pudrición del hipocótilo en el punto de unión con el cotiledón, en este caso el potencial de -0.27 se consideró como testigo. La radícula de ambas variedades tuvo mayor longitud en los tratamientos de menor estrés. En el potencial más crítico, -2.07 Mpa, Pinto Villa, acumuló mayor cantidad de prolina y sacarosa que Bayo Madero, mientras que los niveles de almidón fueron similares. Se observó correlación altamente significativa entre la elongación de la radícula con la acumulación de prolina, glucosa y fructosa (r= 0.99 respectivamente). La acumulación de solutos compatibles (glucosa, fructosa, sacarosa y prolina) en la radícula desarrollada en condiciones de estrés, favorece su crecimiento en etapas tempranas de desarrollo. Los solutos compatibles son apropiados como indicadores bioquímicos de selección de variedades resistentes al estrés de humedad durante los primeros tres días de la germinación.
Drought stress in the highlands of México is a limiting factor in bean yields. In this work we studied the physiological responses (growth) and biochemical (soluble carbohydrates and proline) in the radicle of seedlings resistant beans, Pinto Villa and, susceptible to drought Bayo Madero, both of Durango race, in order to identify quick features to measure their reliability for selection of resistance to drought stress. The radicle of the seedlings were subjected to four moisture potentials: -2.07, -0.52, -0.27 megapascals (MPa) and a control -0.16 MPa. For determining the soluble carbohydrates and proline, the potential -0.16 Mpa was removed, since it caused the hypocotyl rot at the junction with the cotyledon, in this case the potential of-0.27 was considered as control. The radicle of both varieties had greater length in the treatments with less stress. In the most critical potential, -2.07 MPa, Pinto Villa, accumulated more proline and sucrose than Bayo Madero, while starch leveis were quite similar. Highly significant correlation was observed between the elongation of the radiocle with the accumulation of proline, glucose and fructose (r= 0.99 respectively). The accumulation of compatible solutes (glucose, fructose, sucrose and proline) in the radicle developed under conditions of stress, favors its growth in early stages of development. Compatible solutes are suitable as biochemical indicators for selection of varieties resistant to moisture stress during the first three days of germination.
Palabras clave:
Zea mays L., grano amarillo, producción de semillas
México importa anualmente diez millones de toneladas de grano de maíz amarillo; por lo que se requiere incrementar la producción. El uso de semilla mejorada es un elemento clave, para alcanzar niveles competitivos en la producción. Una opción para atender esta demanda y aminorar las dificultades por las condiciones limitantes del temporal, son las variedades de grano amarillo de ciclo corto, cuya disponibilidad en Valles Altos es escasa. En la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, de la Universidad Nacional Autónoma de México y el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, se han generado variedades de maíz de grano amarillo, de ciclo precoz. En los últimos años se promueven variedades de grano amarillo en ambas instituciones (Oro Ultra C, Oro Plus D y V-53 A, V-54 A, V-55 A), las dos últimas ya inscritas en el Catálogo Nacional de Variedades Vegetales (CNVV). En este trabajo se evaluaron 8 variedades en comparación con un testigo comercial, en tres experimentos, dos de ellos en el CEVAMEX, con fecha de siembra diferente. En el CEVAMEX, fecha de siembra 1, fue donde se obtuvo el mejor rendimiento (6 070 kg ha-1), similar estadísticamente al rendimiento medio de la FESC-UNAM (5 553 kg ha-1), en ambos casos en siembra de la segunda quincena de junio, pero diferentes estadísticamente a la media de CEVAMEX, fecha de siembra 2, en la primera quincena de julio (3 493 kg ha-1). Las variedades V-53 A, V-54 A, Oro Ultra 3 C y V-55 A, exhibieron en promedio los mejores rendimientos (6 157 kg -1, 6 112 kg ha-1, 5 843 kg ha-1, 5 405 kg ha-1, respectivamente), superiores estadísticamente a Amarillo Zanahoria.
Mexico imports annually ten million tons of yellow maize grain; making necessary to increase its production. The use of improved varieties is a key element to achieve competitive levels of production. One option to meet this demand and lessen the difficulties by boundary conditions of rainfed is the varieties of yellow grain of short cycle, whose availability is limited in the Highlands. At the School of Advanced Studies Cuautitlán, of the National Autonomous University of Mexico and the National Research Institute for Forestry, Agriculture and Livestock, varieties of yellow maize of early season cycle have been generated. In recent years yellow grain varieties have been promoted at both institutions (Oro Ultra C, Oro Plus D and V-53 A, V-54 A, V-55 A), the latter two already recorded in the National Catalogue of Plant Varieties (CNVV). In this study, 8 varieties were evaluated comparing them with a commercial control in three experiments, two in the CEVAMEX, with different planting dates. In the CEVAMEX, the planting date 1, had the best yield obtained (6 070 kg ha-1), statistically similar to the average return of the FESC-UNAM (5 553 kg ha-1), both cases planting in the second half of June, but statistically different to the average in CEVAMEX, planting date 2, in the first half of July (3 493 kg ha-1). The varieties V-53 A, V-54 A, Oro Ultra 3 C and V-55 A, showed on average the best yields (6 157 kg-1, 6 112 kg ha-1, 5 843 kg ha-1 and, 5 405 kg ha-1, respectively), statistically superior to Amarillo Zanahoria.
En México los maíces (Zea mays L.) de grano azul se destinan preferentemente a la elaboración de diversos alimentos dentro de los cuales la tortilla es el más común. La variabilidad en el contenido de antocianinas, que son los pigmentos responsables de la coloración, entre los maíces destinados para este fin, se conoce poco. Por tanto, se analizaron 18 muestras de grano de maíz azul/morado (Zea mays L.) de las razas Chalqueño (CHAL), Elotes Cónicos (EC) y Bolita (BOL) para determinar su contenido de antocianinas (AT), fenoles solubles totales (FST) y actividad antioxidante (AA), así como su color y tamaño de grano. También se determinó el perfil cromatográfico de sus antocianinas y agliconas. El diseño experimental fue un completamente al azar. Los resultados mostraron variabilidad reducida en AT y FST dentro de las razas y mayor entre razas. Los contenidos promedio de AT por raza fueron 855 ±140, 1205±130 y 423 ±95 mg ECG/kg MS en CHAL, EC y BOL. Hubo una correlación significativa (r2=0.89) entre AT y AA. Las razas presentaron las mismas antocianinas y el perfil estuvo caracterizado por predominancia de antocianinas aciladas (>60 %) derivadas de cianidina, que fue la aglicona más abundante. El peso de 100 semillas y color del grano (L y croma) mostraron correlación altamente significativa con el contenido de AT. Debido al contenido alto de AT y un perfil cromatográfico dominado por derivados de cianidina, estos maíces son una materia prima atractiva para elaborar productos alimenticios altos en antioxidantes.
In México, blue maize (Zea mays L.) grains are destined preferably for the elaboration of diverse foods among which tortilla is the most common. Anthocyanins are the pigments responsible for grain color, nevertheless, their variability among maize used for torilla elaboration is scarcely known. Therefore, 18 samples of blue/purple maize grains (Zea mays L.) of Chalqueño (CHAL), Elotes Cónicos (EC) and Bolita (BOL) races were analyzed to determine their anthocyanin content (AT), total soluble phenols (TSP), and antioxidant activity (AA), as well as the color and size of the grain. The chromatographic profile of their anthocyanins and aglycons was also determined. A completely randomized experimental design was used. Results showed a reduced variability in AT and TSP within the races but variability was higher among the races. The average AT contents per race were 855 ±140, 1205±130 and 423±95 mg ECG/kg MS in CHAL, EC and BOL, respectively. There was a significant correlation (r2=0.89) between AT and AA. The races presented a similar anthocyanin profile characterized by the predominance of acylated anthocyanins (>60 %) derived from cyanidin, which was the most abundant aglycone. The weight of 100 seeds and the color of the grain (L and chrome) showed a highly significant correlation with the AT content. Due to the high AT content and a chromatographic profile dominated by cyanidin derivatives, these maize varieties are an attractive raw material for the elaboration of food products with high antioxidant content.
El estrés por sequía en el altiplano de México, es un factor limitante en el rendimiento del frijol. En el presente trabajo se estudiaron las respuestas fisiológicas (crecimiento) y bioquímicas (carbohidratos solubles y prolina) en la radícula de plántulas de frijol resistente, Pinto Villa, y susceptible a la sequía Bayo Madero, ambas de la raza Durango, para identificar características rápidas de medir que sean confiables para selección por resistencia a estrés por sequía. La radícula de las plántulas se sometió a cuatro potenciales de humedad: -2.07, -0.52, -0.27 megapascales (MPa) y un testigo -0.16 MPa. Para las determinaciones de carbohidratos solubles y prolina se eliminó el potencial de -0.16 MPa, ya que provocó la pudrición del hipocótilo en el punto de unión con el cotiledón, en este caso el potencial de -0.27 se consideró como testigo. La radícula de ambas variedades tuvo mayor longitud en los tratamientos de menor estrés. En el potencial más crítico, -2.07 Mpa, Pinto Villa, acumuló mayor cantidad de prolina y sacarosa que Bayo Madero, mientras que los niveles de almidón fueron similares. Se observó correlación altamente significativa entre la elongación de la radícula con la acumulación de prolina, glucosa y fructosa (r= 0.99 respectivamente). La acumulación de solutos compatibles (glucosa, fructosa, sacarosa y prolina) en la radícula desarrollada en condiciones de estrés, favorece su crecimiento en etapas tempranas de desarrollo. Los solutos compatibles son apropiados como indicadores bioquímicos de selección de variedades resistentes al estrés de humedad durante los primeros tres días de la germinación.
Drought stress in the highlands of México is a limiting factor in bean yields. In this work we studied the physiological responses (growth) and biochemical (soluble carbohydrates and proline) in the radicle of seedlings resistant beans, Pinto Villa and, susceptible to drought Bayo Madero, both of Durango race, in order to identify quick features to measure their reliability for selection of resistance to drought stress. The radicle of the seedlings were subjected to four moisture potentials: -2.07, -0.52, -0.27 megapascals (MPa) and a control -0.16 MPa. For determining the soluble carbohydrates and proline, the potential -0.16 Mpa was removed, since it caused the hypocotyl rot at the junction with the cotyledon, in this case the potential of-0.27 was considered as control. The radicle of both varieties had greater length in the treatments with less stress. In the most critical potential, -2.07 MPa, Pinto Villa, accumulated more proline and sucrose than Bayo Madero, while starch leveis were quite similar. Highly significant correlation was observed between the elongation of the radiocle with the accumulation of proline, glucose and fructose (r= 0.99 respectively). The accumulation of compatible solutes (glucose, fructose, sucrose and proline) in the radicle developed under conditions of stress, favors its growth in early stages of development. Compatible solutes are suitable as biochemical indicators for selection of varieties resistant to moisture stress during the first three days of germination.
Existen muchas perspectivas sobre como lograr una agricultura sostenible que sea al mismo tiempo productiva y eficiente en cuanto a recursos, de tal modo que provea alimentos suficientes y servicios ecosistémicos para las generaciones presentes y futuras en una era de cambio climático, gastos de energía en ascenso, inconformismo social, inestabilidad económica, y degradación ambiental creciente. Los sistemas agrícolas que sean capaces de enfrentar los desafíos de un mundo de rápidos cambios requieren un mínimo de seis principios agroecológicos que constituyen los elementos que definen a una Agricultura Verde. En este contexto, un gran desafío es identificar una serie de umbrales que toda estrategia de producción agrícola debe alcanzar para ser viable frente a los desafíos futuros. Solo aquellos estilos de agricultura que satisfacen criterios establecidos por umbrales predeterminados, y que a la vez avanzan a las comunidades rurales hacia una soberanía alimentaria, energética y tecnológica, serian entonces considerados como formas viables de agricultura verde, capaces de producir suficientes alimentos dentro del escenario climático, energético, ecológico y económico de las próximas dos décadas. Considerando los contextos ecológicos, socio-económicos, históricos y políticos en los cuales los sistemas agrícolas se han desarrollado y están evolucionando, es tan solo razonable definir una serie de principios flexibles y adaptables localmente asi como umbrales de sostenibilidad para los ecosistemas agrícolas del futuro inmediato.
There are many perspectives on how to achieve sustainable agriculture that is both productive and resource efficient, so that it provides enough food and ecosystem services for present and future generations in an era of climate change, rising energy costs , social nonconformity, economic instability, and increased environmental degradation. Agricultural systems that are capable of facing the challenges of a rapidly changing world require a minimum of six agroecological principles that constitute the elements that define Green Agriculture. In this context, a great challenge is to identify a series of thresholds that any agricultural production strategy must reach in order to be viable in the face of future challenges. Only those styles of agriculture that satisfy criteria established by predetermined thresholds, and that at the same time move rural communities towards food, energy and technological sovereignty, would then be considered as viable forms of green agriculture, capable of producing enough food within the scenario climate, energy, ecology and economics of the next two decades. Considering the ecological, socio-economic, historical and political contexts in which agricultural systems have developed and are evolving, it is only reasonable to define a set of flexible and locally adaptable principles and sustainability thresholds for agricultural ecosystems in the immediate future.
El tratamiento pregerminativo de enterrar las semillas en el suelo tiene un efecto positivo en la germinación y el establecimiento de plántulas. Los tratamientos pregerminativos aplicados al maíz (Zea mays)aumentar su germinación y establecimiento de plántulas en condiciones controladas y de estrés. Por lo tanto, la germinación previa al tratamiento en el suelo donde se cultivará esta especie podría aumentar el establecimiento de plántulas. En este estudio se evaluó la imbibición de semillas enterradas en suelo salino y no salino y de semillas con hidrocebado. La imbibición se volvió a evaluar durante la germinación, incluidas las semillas sin pretratamiento (control). Las plántulas obtenidas se sembraron en macetas con suelo salino y no salino en casa sombra (diseño experimental 4 X 2). A los 11, 15, 18 y 22 d después de la siembra se calculó la altura, el número de hojas, el área foliar, la raíz, el tallo, las hojas y la biomasa total, así como la relación de: área foliar, masa foliar, masa del tallo y raíz/ disparar. Se aplicó el análisis de varianza a datos de contenido final de agua, porcentaje de germinación, tasas de imbibición y germinación y variables de crecimiento. Para conocer las diferencias entre tratamientos se aplicó la prueba de Tukey (p≤0.05). El pretratamiento en ambos suelos incrementó la tasa máxima y el porcentaje de germinación final y la acumulación de biomasa. El crecimiento de plántulas de semillas tratadas en suelo salino registró mejores resultados. Por tanto, el tipo de suelo utilizado en el pretratamiento confiere ventajas a las plántulas cultivadas en el mismo tipo de suelo, incluso cuando las condiciones son adversas.
The pregerminative treatment of burying seeds in the soil has a positive effect on germination and seedling establishment. The pregerminative treatments applied to maize (Zea mays) increase their germination and seedling establishment under controlled and stress conditions. Therefore, the pretreatment germination in the soil where this species will be cultivated might increase seedling establishment. In this study, the imbibition of seeds buried in saline and non saline soil and of seeds with hydropriming was assessed. Imbibition was reassessed during germination including seeds without pretreatment (control). The seedlings obtained were planted in pots with saline and non saline soil in a shade house (experimental design 4 X 2). At 11, 15, 18 and 22 d after sowing, height, leaf number, leaf area, root, stem, leaves and total bio mass were calculated, as well as the ratio of: leaf area, leaf mass, stem mass and root/ shoot. The analysis of variance was applied to data of final contents of water, germination percentage, imbibition and germination rates and growth variables. To know the differences between treatments the Tukey test (p≤0.05) was applied. Pretreatment in both soils increased the maximum rate and final germination percentage and biomass accumulation. Seedling growth from seeds treated in saline soil recorded better results. Therefore, the type of soil used in the pretreatment confers advantages to seedlings grown in the same soil type, even when conditions are adverse.
La agricultura enfrenta el complejo desafío de satisfacer la creciente demanda de alimentos, a pesar de los impactos negativos actuales y proyectados del cambio climático en los rendimientos. Se ha sugerido aumentar la diversidad de cultivos a escala nacional como una medida de adaptación para hacer frente mejor a los impactos climáticos negativos, como el aumento de las temperaturas y la sequía, pero hay poca evidencia que respalde esta hipótesis a escala de campo. Mediante el uso de siete experimentos a largo plazo en un amplio gradiente latitudinal en Europa, demostramos que el cultivo de múltiples especies de cultivos en una rotación siempre proporciona mayores rendimientos tanto para los cereales de invierno como para los de primavera (promedio de +860 y +390 kg ha- 1 ).por año, respectivamente) en comparación con un monocultivo continuo. En particular, las ganancias de rendimiento en diversas rotaciones fueron mayores en años con altas temperaturas y escasas precipitaciones, es decir, se espera que las condiciones sean más frecuentes en el futuro, llegando a c. 1000 kg ha -1 por año en comparación con los monocultivos. Los cereales de invierno rindieron más en diversas rotaciones inmediatamente después del inicio del experimento y mantuvieron esta ventaja constante a lo largo del tiempo. Para los cereales de primavera, la ganancia de rendimiento aumentó con el tiempo desde la adopción de la diversificación, llegando a un superávit anual de c. 500 kg·ha −1después de 50 a 60 años sin signos de estancamiento. Las rotaciones diversificadas surgen como una forma prometedora de adaptar los sistemas de cultivo templados y contribuir a la seguridad alimentaria en un clima cambiante. Sin embargo, es necesario implementar políticas novedosas y realizar inversiones para brindar medios y oportunidades para que los agricultores adopten rotaciones de cultivos diversificadas.
Agriculture is facing the complex challenge of satisfying increasing food demands, despite the current and projected negative impacts of climate change on yields. Increasing crop diversity at a national scale has been suggested as an adaptive measure to better cope with negative climate impacts such as increasing temperatures and drought, but there is little evidence to support this hypothesis at the field scale. Using seven long-term experiments across a wide latitudinal gradient in Europe, we showed that growing multiple crop species in a rotation always provided higher yields for both winter and spring cereals (average +860 and +390 kg ha−1 per year, respectively) compared with a continuous monoculture. In particular, yield gains in diverse rotations were higher in years with high temperatures and scant precipitations, i.e. conditions expected to become more frequent in the future, rendering up to c. 1000 kg ha−1 per year compared to monocultures. Winter cereals yielded more in diverse rotations immediately after initiation of the experiment and kept this advantage constant over time. For spring cereals, the yield gain increased over time since diversification adoption, arriving to a yearly surplus of c. 500 kg ha−1 after 50–60 years with still no sign of plateauing. Diversified rotations emerge as a promising way to adapt temperate cropping systems and contribute to food security under a changing climate. However, novel policies need to be implemented and investments made to give means and opportunities for farmers to adopt diversified crop rotations.