Journal of the Selva Andina Biosphere

Watersheds and mining tailings

Adaptability of two species of Lupinus in different environments of the high inter-Andean valleys from Bolivia

Resumen Con el objetivo de evaluar la adaptación de dos nuevas especies de Lupinus (Lupinus angustifolius y Lupinus albus) a los valles interandinos de Bolivia, fueron evaluados las dos especies mencionadas durante cinco años (campañas agrícolas 2015-2019) en los valles interandinos de Bolivia. Las evaluaciones fueron realizadas en cinco municipios de Cochabamba y uno en Potosí. A través de los cinco años de evaluación se implementaron 36 parcelas de Chejchita y 18 de Jatunta en Cochabamba. En Potosí fueron implementadas 70 parcelas de Chejchita y cinco parcelas de Jatunta. Para determinar el rendimiento se cosecharon muestras de un 1 m2 por parcela de cada cultivar y se realizó de 4 a 20 muestras por parcela. Las parcelas fueron implementadas bajo un diseño de bloques completamente aleatorios con sub-muestreos, donde los bloques fueron las localidades. Se realizó análisis de varianza para determinar los efectos fijos y aleatorios utilizando un análisis de experimentos en serie. Las comparaciones de medias fueron realizadas mediante la prueba de Tukey al P<0.05 de probabilidad. Asimismo, se analizó la interacción genotipo x ambiente para determinar el comportamiento de cada especie en cada zona. Los resultados mostraron que, en todas las localidades, el cultivar Jatunta fue superior en rendimiento. El mayor rendimiento se obtuvo en Colomi para ambas especies, asimismo, Chejchita tuvo un comportamiento diferente en cada localidad, mientras Jatunta busca ambientes mejores para mostrar su potencial de rendimiento. En base al análisis de rendimiento genotipo x ambiente, Chejchita mostró un comportamiento estable en todas las localidades evaluadas; sin embargo, la estabilidad no fue consistente. Por otro lado, Jatunta tuvo rendimientos superiores en ambientes favorables, contrariamente en ambientes desfavorables, la variedad Jatunta tuvo rendimientos inferiores a Chejchita.

Abstract With the objective of evaluating the adaptation of two two new species of Lupinus cultivars (Lupinus angustifolius and Lupinus albus) to the inter-Andean highland valleys of Bolivia, the two mentioned species were evaluated for five years (agricultural seasons 2015-2019) in the high Andean valleys from Bolivia. The evaluations were carried out in five municipalities of Cochabamba and one in Potosí. Through the five years of evaluation, 36 plots from Chejchita and 18 from Jatunta were implemented in Cochabamba. In Potosí, 70 Chejchita plots and five Jatunta plots were implemented. To determine the yield, samples of 1 m2 per plot of each cultivar, and 4 to 20 samples were made per plot. The plots were implemented under a completely randomized block design with sub-samplings, where the blocks were the localities. Analysis of variance was performed to determine the fixed and random effects using an analysis of serial experiments. The comparison of means was performed using the Tukey test at P <0.05 probability. Likewise, the genotype x environment interaction was analyzed to determine the behavior of each species in each zone. The results showed that in all localities, the Jatunta cultivar was superior in yield. The highest yield was obtained in Colomi for both species; likewise, Chejchita had a different behavior in each locality, while Jatunta looks for better environments to show its performance potential. Based on environment genotype x environment yield analysis, Chejchita showed a stable behavior in all the evaluated localities; however, the stability was not consistent. On the other hand, Jatunta had higher yields in favorable environments, contrary to unfavorable environments, the Jatunta variety had lower yields than Chejchita.

Design of an anaerobic biodigester model as an alternative for methane generation

Resumen La aplicación de biodigestores anaeróbicos en lodos de aguas residuales municipales es importante para la generación de metano siendo una alternativa para la generación de energía renovable, la investigación es peculiar debido a que se realiza a 3812 msnm, en el área circundante al lago Titicaca a una variación de temperatura entre -1.3 a 16.8 °C. Los objetivos fueron: i) Diseñar un biodigestor de digestión anaerobia para la generación de metano, ii) Evaluar la cantidad de metano producido en el biogás generado por lodos residuales de tres lagunas de estabilización de aguas residuales municipales. La metodología consistió en construir un diseño prototipo de un biodigestor anaeróbico con un funcionamiento adecuado para la generación de metano a través de lodos residuales (LR), para lo cual se cargó los biodigestores con 11 kg de LR recolectados de tres lagunas de estabilización. Los resultados indican que el biodigestor anaeróbico funciona adecuadamente para la generación de metano, producido en los biodigestores, alcanzaron hasta 36.7 % en 33 días de tiempo de retención a temperatura termofílica entre 50 a 60 °C, los factores que influyeron en la baja generación de metano son la baja relación C/N y la baja concentración de materia orgánica, la que varió entre 21.0 a 51.10 %.

Abstract The application of anaerobic biodigesters in municipal wastewater sludge is important for the generation of methane being an alternative for the generation of renewable energy, the research is peculiar because it is carried out at 3812 masl, in the area surrounding Lake Titicaca at a temperature variation between -1.3 to 16.8 °C. The objectives were: i) Design an anaerobic biodigester for methane generation and ii) Evaluate the amount of methane contained in the biogas generated by the LR of the three wastewater stabilization ponds. The methodology consisted of constructing a prototype design of an anaerobic biodigester with adequate performance for methane generation from sewage sludge (SWL), for which the biodigesters were loaded with 11 kg of SWL collected from three stabilization ponds. The results indicate that the anaerobic biodigester works adequately for methane generation, produced in the biodigesters, reached up to 36.7 % in 33 days of retention time at thermophilic temperature between 50 to 60 °C, the factors that influenced the low methane generation are the low C/N ratio and the low concentration of organic matter, which varied between 21.0 to 51.10 %.

Soil Erosion, fertility and socio-economic role of exclosure land

Abstract Improper use of land could result in loss of biodiversity, soil fertility, and poverty to the people. Population growth, agricultural expansion, urbanization, the absence of alternative assets, and other biophysical factors aggravate forest land degradation. Previously, in most parts of the world different forest land reclamation approaches had been implemented. Many authors argue that the establishment of exclosure land use through providing equivalent benefit to participated local community sustainably reclamation degraded lands. Therefore, this review paper was aimed to assess the role of previously established exclosure land use for socio-economic as well as soil fertility improvement. Secondary data were used and summarized. Due to the conversion of communal grazing land to exclosure land soil fertility aspects were enhanced. The socioeconomic benefits of exclosure land to the local communities were shown inconsistence improvement across Agroecology. Therefore, further studies on how to sustainably, and equally share all benefits of exclosure land use to local communities should be studied for obtaining win-win results on the previously exclosure land uses.

Resumen El uso inadecuado de la tierra podría resultar en la pérdida de biodiversidad, fertilidad del suelo y pobreza para la gente. El crecimiento de la población, la expansión agrícola, la urbanización, la ausencia de activos alternativos y otros factores biofísicos agravan la degradación de las tierras forestales. Anteriormente, en la mayor parte del mundo se habían aplicado diferentes enfoques de recuperación de tierras forestales. Muchos autores argumentan que el establecimiento del uso de la tierra excluida al proporcionar un beneficio equivalente a la comunidad local participada en la recuperación sostenible de tierras degradadas. Por lo tanto, este documento de revisión tuvo como objetivo evaluar el papel del uso de la tierra de exclusión previamente establecido para la mejora socioeconómica y de la fertilidad del suelo. Se utilizaron y resumieron datos secundarios. Debido a la conversión de tierras de pastoreo comunales a tierras de exclusión, se mejoraron los aspectos de fertilidad del suelo. Los beneficios socioeconómicos de las tierras excluidas para las comunidades locales mostraron una mejora inconsistente en toda la agroecología. Por lo tanto, se deben estudiar más estudios sobre cómo compartir de manera sostenible y equitativa todos los beneficios del uso de la tierra excluida a las comunidades locales para obtener resultados beneficiosos para todos en los usos de la tierra anteriormente excluidos.

Experiences on the propagation and efficacy of arbuscular mycorrhizal fungi in Latin America

Resumen Los hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) tienen gran potencial para contribuir a la solución de múltiples problemas de la agricultura, son utilizados en la producción agrícola en forma de bioprotectores, biorreguladores, restablecedores y otros beneficios. Las plantas micorrizadas presentan mayores valores en altura, biomasa y rendimiento, porque la red micelial es más eficiente para evitar la deficiencia de nutrientes. Los HMA, se propagan en las plantas hospederas que tienen mayor capacidad de establecer la simbiosis micorrizógena arbuscular, entre ellas es principalmente de la familia Poacea y leguminosas. Las plantas hospederas se siembran en macetas que contienen sustratos esterilizados de pH 5.2 a 7 y fuente de fósforo bajo, conducidos en condiciones de invernadero, laboratorio o vivero, por un tiempo promedio de seis meses. El estudio de las micorrizas es poco, más aún sobre la propagación es muy escasa, motivo por la cual, el objetivo de esta revisión es recopilar experiencias sobre tipos de sustratos y hospederos que permiten la propagación de HMA, la cual puede ser útil y empleada por los investigadores que se interesan por recuperar el agroecosistema deteriorado, mitigar la contaminación y contribuir a la alimentación de calidad.

Abstract Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) have great potential to contribute to the solution of multiple problems in agriculture, they are used in agricultural production in the form of bioprotectors, bioregulators, restoratives and other benefits. Mycorrhizal plants present higher values in height, biomass and performance; because the mycelial network is more efficient to avoid nutrient deficiency. AMF propagate in host plants that have the greatest capacity to establish arbuscular mycorrhizal symbiosis; among them it is mainly from the Poacea family and legumes. The host plants are planted in pots containing sterilized substrates of pH 5.2 to 7 and a low phosphorous source, conducted under greenhouse, laboratory or nursery conditions for an average period of six months. The study of mycorrhizae is scanty, the objective of this review compiles experiences on the effect of types of substrates, and hosts that favours the propagation of AMF, which can be used by researchers who are interested in recovering the deteriorated agroecosystem, mitigating pollution and contributing to quality food.