Fungicides and Bacillus subtilis against fungi isolated from commercial seed of Side oats grama (Bouteloua curtipendula)

Banderita (<em>Bouteloua curtipendula</em>), produces abundant and appetizing forage for cattle under extreme arid conditions. The demand for its seed in Mexico is a direct function of the potential for the establishment of pastures and therefore, the sanitary quality of this is fundamental. Phytopathogenic fungi affect the seed and establishment of prairies. The objective was to evaluate<em> in vitro</em> the effect of six agrochemicals and one biological against fungi associated with Banderita seed, to reduce losses caused by these. Treatments were carried out in PDA culture medium combined with Captan, Thiophanate-methyl, Mancozeb, Benomil, Prochloraz, Thiabendazole and <em>Bacillus subtilis</em> at concentrations according to the case of 0 (control), 0.005, 0.001, 0.05, 0.01, 0.5, 0.1, 1.5, 10, 100, 150, 200, 250 and 300 mg L-1, against <em>Alternaria alternata</em>, <em>Bipolaris cynodontis</em> and <em>Fusarium incarnatum</em>. The bi-directional colony diameter was measured every 48 h. The effective concentration of 50% was estimated by a non-linear regression model; in relation to the percentage of inhibition of mycelial growth. <em>Bacillus subtilis</em> presented higher mycelial inhibition 97% (P &lt;0.05), followed by Thiophanate-methyl (96%), Prochloraz (94%), Captan (93%) and Mancozeb (92%). Benomyl and Thiabendazole showed low inhibition of fungi with 46 and 37%.<em> B. subtilis</em> and Thiophanate-methyl are the products with the greatest possibility of controlling pathogens associated with Banderita grass seeds.

Genetic structure and temporal environmental niche dynamics of sideoats grama [Bouteloua curtipendula (Michx.) Torr.] populations in Mexico

In the past years, several plant breeding programs have been done to select outstanding genotypes of sideoats grama (Bouteloua curtipendula) for restoration purposes. Such programs have been focused mainly on agronomic traits; however, little attention has been paid to the genetic structure and environmental adaptation of the selected genotypes. Thus, in this study we evaluated the genetic structure of 85 sideoats grama populations in Mexico. In addition, we modeled the past, present and future environmental niche of the genetic clusters of this species. Ninety sideoats grama populations were genetically analyzed through AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphisms) markers. The environmental niche of the population clusters was modeled by using the maximum entropy method. The genetic analysis separated the populations into two genetically different clusters (p = 0.0003). The differentiation of these lineages can be partially explained by the paleoclimatic events experienced during the last interglacial and glacial maximums. Consequently, the genetic clusters have different environmental niche at the present time. Suitability areas for the distribution of Cluster I are mainly located in the central part of the country while the environmental niche of Cluster II is located in the semiarid region, close to the mountain range of the Sierra Madre Occidental. Thus, selection and restoration programs with sideoats grama must be carried out using local germplasm from each environmental niche. Given the environmental niche of both genetic clusters will suffer changes in the near and mid-century future, climate change must be considered for genotypes selection and restoration programs.

Vegetation Response to Removal of Plant Groups and Grass Seeding in a Microphyllous Desert Shrubland: A 4-Year Field Experiment

Grazing is one of the most important land management activities worldwide, and cases of overgrazing increase erosion, land degradation, and plant invasion. The objective of this study was to assess the effect on individual species and species composition in response to groups of plants removals or grass seeding after four years of vegetation transformation in a microphyllous desert shrubland excluded from cattle grazing. Nine treatments involved (1) clearing of vegetation and seeding of Bouteloua curtipendula (BOCU), a native grass, (2) clearing and seeding of Chloris gayana (CHGA), an introduce grass from Africa, (3) clearing except for grasses (GRA), (4) clearing except for grasses and fodder shrubs (GRA-SHR), (5) free grazing by cattle (GRAZ), (6) clearing except fodder shrubs (SHR), (7) no modification (CON), (8) clearing of all plants (BARE), and (9) clearing except plants not eaten by cattle (UND). Treatments were replicated five times each in 10 m × 10 m experimental plots. Plots were surveyed for density, cover of all plants, and standing forage. Total plant cover was higher in CON and UND than the other treatments. Except for BOCU, where forage production was the highest, forage production ha−1 was low among all other treatments. Plant density was highest in SHR and lowest in CON. Results after four years of transformation indicate that seeded Chloris gayana failed to become established, but seeding of Bouteloua curtipendula was able to persist, and had the greatest influence on the vegetation restoration, which is what we consider the most appropriate restoration treatment.

CRECIMIENTO DE PLÁNTULAS DE NUEVE GENOTIPOS DE Bouteloua curtipendula CON DOS TAMAÑOS DE CARIÓPSIDE

Establecer praderas en temporal árido representa un reto, por lo que un rápido desarrollo de la plántula implica ventajas. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el crecimiento inicial de Bouteloua curtipendula (Michx.) Torr. proveniente de dos tamaños de cariópside. El material vegetal incluyó a las variedades NdeM-125, NdeM-303, NdeM-417, NdeM-La Resolana y los genotipos CP-62 (Coahuila), CP-Centauro (Durango), CP-Teloxtoc (Puebla), CP-Ñañú1 (Hidalgo) y CP-Mixe (Oaxaca), con tamaños de cariópside grande (CG) y chico (CCh). Cariópsides de cada tamaño se sembraron en almácigo en sustrato de suelo, tepezil (mineral inerte y liviano que facilita la aireación y capilaridad) y corteza molida de árbol a razón 2:1:1. Se realizó trasplante en tubetes de 70 cm3 21 días después de siembra (dds) bajo un diseño completamente al azar. Se realizaron muestreos destructivos a los 43, 56, 67, 81 y 96 días después de siembra (dds) en condiciones de invernadero. Se determinó el peso de los componentes morfológicos en cada muestreo y se calculó la tasa absoluta de crecimiento (TAC), área foliar específica (AFE), tasa relativa de crecimiento (TRC) y tasa de asimilación neta (TAN). Se realizó análisis de varianza y prueba de comparación de medias de Tukey (P ≤ 0.05). El rendimiento de materia seca (MS) de componentes morfológicos fue diferente (P ≤ 0.05) a 56 dds y se observó que sembrar CG en NdeMLa Resolana resultó en mayor MS aérea y radical y mostró mayor peso de inflorescencia (P ≤ 0.05) a 81 y 96 dds. Los valores máximos para TAN y TRC ocurrieron en etapas iniciales y disminuyeron a mayor edad de planta para todos los materiales. En TRC, NdeM-125 con CG fue mayor conforme avanzó la edad de la planta, mientras en TAN, CP-Ñañú1 mostró mayores valores (P ≤ 0.01). El AFE fue mayor para todos los materiales a 81 y 96 dds y CP-Mixe con CCh fue el mejor tratamiento. Seleccionar por tamaño de cariópside resulta en desarrollo diferencial de plántula. Las plantas de NdeM-La Resolana a partir de ambos tamaños de cariópside mostraron producción de semilla precoz, lo que resulta valioso para auto-recuperación de agostaderos.

Pathogenic fungi associated to commercial seed of mexican varieties of Bouteloua curtipendula

La semilla es una importante forma de diseminación de patógenos; para determinar aquellos asociados a semilla comercial de variedades de pasto Banderita: NdeM-La Zarca, NdeM-303, NdeM-5, NdeM-Zenith, NdeM-La resolana, se analizaron tres tipos de propágulo: espiguillas completas (cariópside + brácteas accesorias; M1), cariópside únicamente con lemas (M2) y cariópsides limpios (M3), provenientes de lotes del Valle del Mezquital, Hidalgo, cosechados en 2017. Para promover el desarrollo de hongos, se sembraron espiguillas (M1) en cámara de humedad; mientras que M2 y M3 fueron sembradas en medio PDA (cinco propágulos por caja Petri y 60 cajas por variedad); posteriormente, los crecimientos se aislaron en medios selectivos. Los aislados se identificaron por características del cultivo, morfológicas y moleculares. Se obtuvieron 51 aislamientos en los tres tipos de propágulo y variedades; los cuales, se asociaron a <em>Alternaria alternata</em> y <em>A. tenuissima</em> (67% de frecuencia), <em>Fusarium scirpi</em> y<em> F. incarnatum</em> (24%) y <em>Bipolaris cynodontis</em> (9%). Ninguna de estas especies ha sido reportada anteriormente en México para semilla comercial de B. curtipendula. Con lo anterior, se abre un panorama de opciones para futuros estudios de patogenicidad de los hongos aislados y en consecuencia el manejo sanitario de la semilla producida.

Áreas con aptitud ambiental para [Bouteloua curtipendula (Michx.) Torr.] en México por efecto del cambio climático

Las áreas de pastizal están expuestas a los efectos del cambio climático que se presentarán en las siguientes décadas, lo que provocará cambios en las comunidades vegetales, modificando a su vez los servicios y productos. La influencia del clima como determinante de la productividad primaria en los ecosistemas ha llevado a la realización de estudios para evaluar el impacto del cambio climático en comunidades vegetales mediante el uso de modelos de simulación. Las especies del género Bouteloua están entre las más importantes en los pastizales de México, por su calidad forrajera y sus características ecológicas; entre ellas sobresale el zacate Banderita [Bouteloua curtipendula (Michx.) Torr.]. El objetivo del presente estudio fue delimitar las áreas con aptitud ambiental de B. curtipendula por efecto del cambio climático en México. El análisis del clima futuro se hizo con los modelos de circulación general (MCG) HadGEM-ES y GFDL-CM3, con los rcp 4.5 y 8.5, para los periodos 2041-2060 y 2061-2080; para modelar los nichos potenciales de distribución se usaron datos de 407 sitios georreferenciados de colecta y 29 variables ambientales; mediante el modelo MaxEnt ambos MCG pronostican que el área con aptitud ambiental para B. curtipendula tendrá una disminución inicial entre 3.1 a 14.4 %, aunque después se recuperará e incluso aumentará hasta un 1.4 %. Las variables ambientales que más contribuyeron a explicar la distribución potencial de la especie fueron la altitud, el índice de humedad y la precipitación acumulada estacional de diciembre a febrero.

Uso de retenedores de humedad edáfica en la sobrevivencia y crecimiento de dos especies de pastos Bouteloua curtipendula [Michx.] Torr. y Chloris gayana Kunth

El 85 % de las zonas áridas y semiáridas de México presentan problemas de erosión por sobrepastoreo en áreas de pastizal, con el consecuente incremento en el proceso de desertificación de los suelos. El objetivo del presente estudio, fue evaluar diferentes especies y prácticas de retención de humedad en el suelo en el establecimiento y desarrollo de pasto en zonas semiáridas. Se usó un diseño experimental de bloques al azar en un arreglo de parcelas divididas con tres repeticiones. Las parcelas grandes correspondieron a las dosis de rastrojo de maíz (0 y 10 t ha-1), las parcelas medianas a las dosis de hidrogel (0, 10 y 20 kg ha-1) y las parcelas chicas a las dos especies de pastos Bouteloua curtipendula [Michx.] Torr. y Chloris gayana Kunth. Se usó el método de trasplante. El porcentaje de sobrevivencia fue superior a 72 % en promedio general, aun cuando B. curtipendula fue sobresaliente en las diferentes fechas de evaluación. El rastrojo de maíz como cobertura vegetal, registró un contenido de humedad en el suelo de 16.9 % en relación al testigo, con el consecuente aumento de 24.9 % en la producción de biomasa en términos de materia seca. Lo anterior se asoció a plantas con mayor altura, un mayor número de macollos y un mayor contenido de clorofila. El hidrogel, sólo influyó durante los primeros 15 días después del trasplante al inicio de elongación, con un mejor porcentaje de sobrevivencia después del trasplante de los pastos; sin ningún efecto en fechas posteriores durante la fase de crecimiento y desarrollo del pasto.

ESTABLISHMENT ATTRIBUTES OF Bouteloua curtipendula (Michx.) Torr. POPULATIONS NATIVE TO MEXICO

Large areas of arid and semi-arid grasslands in Mexico are severely damaged. Large areas of high-risk rainfed crops have been abandoned. These problems are the result of constant overgrazing, extraction of firewood, overutilization of valuable species, fire and the practice of subsistence agriculture. The aim of this study was to measure the initial performance of the seedlings, as well as forage production and survival in the second year of nine Bouteloua curtipendula populations native to Mexico in comparison with El Reno, a commercial variety from the US. Plant development was visually estimated and dry matter (DM) production was estimated one year after the establishment. Survival was assessed at the end of the growing season in the following year. The experiment was carried out using a complet randomized blocks experimental design, and differences in vigor between genotypes were analyzed by a permutation test. Significant differences in DM production and plant establishment (P ≤ 0.05) were observed between genotypes. The US commercial variety was the least productive population, exhibiting less vigor during the first year than the rest of the genotypes evaluated. Large diversity in seedling establishment capacity, DM yield and survival was observed in the second year. The Mexican populations 241, NdeM-303, 47 and NdeM-5 were superior for plant establishment and DM production.

Caracterización estomática, concentración de clorofila y su relación con producción de biomasa en Bouteloua curtipendula

The stomatal characteristics and chlorophyll concentration are some of the main parameters, to determine plant productivity. The objective of the present study was to characterize the stomatal density and distribution to estimate the chlorophyll concentration and evaluate their effect on the biomass production of sideoatsgrama[Bouteloua curtipendula (Michx.) Torr.] genotypes. The experiment was performed from May to July 2015 under greenhouse conditions, at- the School of Animal Sciences and Ecology of the Autonomous University of Chihuahua, Mexico. Three commercial varieties were studied: El Reno, Niner, Vaughn and two native genotypes: E-689 and E-592 of side-oats grama. The variables evaluated were chlorophyll concentration index (CCI), stomatal density (SD), trichome density (TD), stomatal index (SI), and stomatal area (SA). These variables were related to biomass production (BP) applying regression analysis. SD and SI showed a negative effect on BP, while SA and CCI showed a positive effect. The genotype E-689 showed the lowest (p<0.05) SD and SI, with values from 152.7 to 275 stomatal/μm2 and from 13.41 to 16.03%, respectively. In addition, it also presented the highest (p<0.05) SA and BP, with values from 186.7 to 361.7 μm2 and 13.5 to 30.3 g, respectively. In conclusion, genotypes of side-oats grama with lower stomatal density and stomatal index and higher stomatal area and chlorophyll concentration index could produce higher amounts of biomass.