The present review examines the factors and variables that should be considered to obtain, design, and evaluate EFEs that might enhance ruminal NDF degradability. Different combinations of words were introduced in Google Scholar, then scientific articles were examined and included if the reported factors and variables addressed the objective of this review. One-hundred-and-sixteen articles were included. The fungal strains and culture media used to grow white-rot fungi induced the production of specific isoforms of cellulases and xylanases; therefore, EFE products for ruminant feed applications should be obtained in cultures that include the high-fibrous forages used in the diets of those animals. Additionally, the temperature, pH, osmolarity conditions, and EFE synergisms and interactions with ruminal microbiota and endogenous fibrolytic enzymes should be considered. More consistent results have been observed in studies that correlate the cellulase-to-xylanase ratio with ruminant productive behavior. EFE protection (immobilization) allows researchers to obtain enzymatic products that may act under ruminal pH and temperature conditions. It is possible to generate multi-enzyme cocktails that act at different times, re-associate enzymes, and simulate natural protective structures such as cellulosomes. Some EFEs could consistently improve ruminal NDF degradability if we consider fungal cultures and ruminal environmental conditions variables, and include biotechnological tools that might be useful to design novel enzymatic products.
Changes in land use across the semiarid grasslands of northern Mexico have driven a decline of plant cover and alteration of plant species composition. A number of different plant communities have resulted from these changes. Their implications, however, on the carbon (C) cycle and regional carbon balance are still poorly understood. Here, we examined the effects of plant cover loss and changes in species composition on net ecosystem CO2 exchange (NEE) and their biotic and abiotic controls. NEE was measured in five representative plant community types within a semiarid grassland by temporarily enclosing the entire aboveground ecosystem using a chamber method (i.e., geodesic dome). Sites included an oat crop (crop), a moderately grazed grassland (moderate grazing), a 28 yr-old grazing exclosure (exclosure), an overgrazed site with low perennial grass cover (overgrazed), and an overgrazed site presenting shrub encroachment (shrub encroachment). For natural vegetation, rates of standardized daytime NEE for sites with a high plant cover (exclosure and moderate grazing) were similar (P > 0.05) as compared to sites with low plant cover (overgrazed and shrub encroachment). However, yearly total nighttime NEE (carbon loss) was more than double (P < 0.05) for sites with high plant cover compared to sites with low cover, resulting to slight C sinks for the low plant cover sites, and neutral or sources for the high plant cover sites as accounted by daytime and nighttime NEE annual balance. Differences in plant cover and its associated biomass defined the sensitivity to environmental controls. Thus, daytime NEE in low plant cover sites reached light compensation points at lower photosynthetic photon flux density than those from high plant cover sites. Differences in species composition did not influence NEE rates even though there were transient or permanent changes in C3 vs. C4 functional groups. Our results allowed the detection of the large variability and contribution of different plant communities to regional C balance in patchy landscapes. Identification of the role of landscape patches in the regional C balance as either sinks or sources may provide tools allowing land use management strategies that could favor C uptake in patchy landscapes.
La acumulación y distribución de biomasa hacia los componentes estructurales de los árboles es determinante en bosques manejados, tanto en términos de productividad maderable como en la reactivación de diversos procesos ecosistémicos. En el presente estudio se analizó el patrón de acumulación de biomasa aérea total (BAT) y su asignación hacia fuste, ramas, corteza y follaje en una cronosecuencia de un bosque de Pinus patula bajo aprovechamiento forestal en Zacualtipán, Hidalgo. Mediante el uso de ecuaciones alométricas se estimó la BAT y por componente estructural de los árboles en rodales con diferentes años después de la cosecha, en diferentes años de remedición (años 2005, 2008 y 2012). Se encontró que la BAT aumentó con el tiempo después de la cosecha, con diferencias estadísticas significativas (p < 0.0001) entre los rodales. El rodal de 30 años después de la cosecha presentó una biomasa aérea total (BAT) de 178.1 Mg ha-1, la cual resultó solo 20% menor a la observada en el rodal sin cosecha (AN), lo que indica que un bosque bajo aprovechamiento podría alcanzar niveles de biomasa aérea similares a la del AN, en un menor tiempo. La asignación de biomasa aérea (BA) presentó el siguiente orden: fuste> ramas> corteza> follaje. Esta asignación de BA fue favorecida hacia fuste como un producto maderable comercial, objetivo principal de estos bosques bajo producción. El patrón de asignación de BA entre los componentes estructurales de los árboles puede ser incorporado como base para el diseño de prácticas silvicuturales en los programas de manejo forestal y contribuir en la evaluación de la sustentabilidad de los bosques. Además, puede clarificar el papel de los bosques regenerados después de los aprovechamientos en la fijación y almacenamiento de bióxido de carbono atmosférico.
The present study aimed to determine the Genotype × Environment interaction (GEI), yield stability, and agronomic performance of 24 “Pinto” bean lines under semi-arid conditions in Central-West Mexico. All the lines possess a slow-darkening seed coat, a trait that prolongs visual quality and increases market value. The lines, which exhibit an indeterminate prostrate growth habit, were evaluated in three contrasting environments: irrigated, rainfed, and drought-stressed. A combined analysis of variance, Tukey’s test, and the additive main effects and multiplicative interaction (AMMI 2) model were applied to assess seed yield and agronomic traits. Average seed yield declined markedly across environments, from 2279 kg ha−1 under irrigation to 593 kg ha−1 under drought stress, with different lines performing best in each environment. AMMI 2 biplot analysis showed that the first two principal components explained 100% of GEI variability for seed yield, dry shoot biomass, total biomass, harvest index, pods per plant, and seeds per pod. Both genetic and environmental effects were significant, with notable GEI patterns. Despite pronounced environmental influence, several lines exhibited stable performance across environments. Line 11 consistently combined high yield and stability, positioning it as a strong candidate for cultivar registration and as a parent in breeding programs targeting semiarid regions. These results underscore the importance of multi-environment evaluation for identifying genotypes with broad or specific adaptation, contributing to genetic improvement and sustainable bean production under variable moisture regimes.
31 October 2022 in Revista Mexicana de Ciencias Forestales
Conocer la estructura y composición de un bosque permite entender los atributos dasométricos de los árboles y los procesos ecosistémicos a lo largo de gradientes de vegetación derivados de la altitud. Se analizó la estructura del bosque de Pinus hartwegii en un gradiente de 600 m, en el Nevado de Toluca. Se establecieron conglomerados de 1 ha en cada altitud; se registraron variables dasométricas. La estructura vertical y horizontal se evaluó con la densidad arbórea (DA), área basal (AB) y parámetros e índices estructurales. Estos últimos mostraron que P. hartwegii mantienen su abundancia y dominancia a lo largo del gradiente altitudinal estudiado, principalmente de los 3 700 a 4 000 m, donde forma bosques monoespecíficos. La contribución en la estructura arbórea disminuyó de 100 % a 3 900 y 4 000 m, a 45 % en los 3 500 m. Los parámetros dasométricos indicaron mayor DA en individuos de clases diamétricas de 5-15 cm, fue superior por debajo de los 3 800 m; ello evidenció que la regeneración puede ser más limitada a grandes altitudes, posiblemente debido a una extracción irregular del arbolado. Se concluye, que la composición estructural del bosque de P. hartwegii presenta un cambio importante en su estructura de acuerdo con la altitud, lo que resultaría de la interacción ambiente-sociedad mediante la gestión del uso del suelo asociada a la altitud, que compromete la estructura y función del ecosistema. Se recomienda incorporar la altitud como una variable determinante en planes de manejo para bosques de alta montaña.
30 December 2022 in Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente
Introducción: El manejo forestal sustentable se enfoca en la obtención de servicios ambientales, a la par que se mantiene la acumulación de biomasa aérea (BA).Objetivo: Estimar la BA a lo largo de una cronosecuencia de bosque templado y examinar el papel del manejo forestal para la producción maderable sobre los patrones de fijación, incremento y asignación de BA.Materiales y métodos: Se seleccionó una cronosecuencia de rodales dominados por Pinus patula Schiede ex Schltdl. & Cham. en un rango de 7 a 30 años. La BA se estimó con modelos alométricos y parametrizados para inferir la edad a la cual el bosque manejado alcanza su producción máxima. Se calculó la producción de BA, la productividad primaria neta aérea (PPNA), los incrementos en BA y su asignación a los componentes estructurales de los árboles, los cuales se compararon con los de un área natural sin manejo forestal (BSM).Resultados y discusión: La BA y PPNA aumentaron con la edad del rodal a lo largo de la cronosecuencia. El rodal de 30 años presentó 79 % de la BA contenida en el BSM. Estos dos sitios tuvieron una producción alta de BA, la cual correspondió a una PNNA elevada con 87 % de similitud. El fuste fue el componente estructural con mayor asignación de BA (70 %), debido principalmente a las prácticas silviculturales como el aclareo, que forma parte del programa de manejo forestal.Conclusion: Los bosques de P. patula con manejo forestal aceleraron la acumulación de BA en rodales de bosques templados a lo largo de la cronosecuencia estudiada, alcanzando niveles similares a los de un BSM en un periodo más corto.