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Assessing the insecticidal properties of Gliricidia sepium (Jacq.) Kunt ex Walp., 1842 (Fabales: Fabaceae) and Citrus x paradisi MacFayden, 1837 (Spindales: Rutaceae) on Frankliniella occidentalis (Pergande), 1895 (Thysanoptera: thripidae).
(Universidad EARTH, 2020-12) Adjeiwaa, Ellen Owusu; Kohlmann, Bert
The use of pesticides in the agricultural industry has become a burden on natural ecosystems as it has caused many environmental health risks to people who are exposed to them, even though it does the job of protecting plants from pest infestation. The agricultural industry needs the implementation of a sustainable approach regarding plant protection that is safer for man and the environment and as such, the use of botanical insecticides have been undertaken. A sustainable method to avoid negative health risk and environmental damage is by using plant extracts that have diminished or no effects on the ecosystems. Experiments were conducted to assess the effects of two plant extracts for the control of Frankliniella occidentalis in laboratory and greenhouse bioassays with the aim of determine the treatment with the best effect on F. occidentalis. The treatments that were used in the experiment were Gliricidia sepium, Citrus x paradisi and a commercial insecticide, Winner 6 SC, at different concentrations. The data collected were analyzed at a p-value of 0. 05 using the Duncan test analysis. The survivability was assessed from 24 to 96 hours after treatment application for both laboratory and greenhouse assays. Results indicate that, G. sepium and Citrus x paradisi have the same killing ability as the commercial insecticide Winner 6 Sc, resulting in low survivability after 96 hours of exposure to treatments.
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Biodegradación de PEBD con microorganismos presentes en Galleria mellonella Linnaeus, 1756 (Lepidoptera: Pyralidae).
(Universidad EARTH, 2020-12) Guzmán Arroyo, Fiorella; Kohlmann, Bert; Uribe, Lidieth
La elevada producción del plástico en los últimos años ha causado efectos negativos sobre el ambiente debido al mal manejo de estos desechos; sin embargo, la biodegradación es una posible alternativa para tratar estos residuos, y se ha demostrado con las larvas de Galleria mellonella Linnaeus, 1756. El presente estudio pretende evaluar la degradación del plástico, específicamente del polietileno de baja densidad (PEBD), mediante microorganismos presentes en el tracto digestivo de la larva Galleria mellonella, con el fin de comparar el efecto de degradación e identificar los microorganismos. Primeramente, se realizó la extracción y el homogenizado del tracto digestivo y se aislaron los microorganismos en los medios papa agar dextrosa (PDA) y agar nutriente (AN), de modo que, se obtuvieron doce cepas puras de aerobios y una anaerobia facultativa. Éstas junto con el consorcio microbiano del tracto digestivo, fueron evaluadas en tres medios distintos, los cuales fueron, el caldo de origen ya sea, caldo papa dextrosa o caldo nutriente, un medio de sales minerales (MSM), que es específico para degradación, y en agua destilada, como control. De este modo, se agregó el trozo de PEBD de aproximadamente 0,2 g a cada una de las cuatro repeticiones de los quince tratamientos los cuáles son de T1 a T12 microorganismos aislados aeróbicamente, el T13 y T14, es el consorcio microbiano del tracto y el T15 fue el microorganismo anaerobio facultativo, y se colocaron en una incubadora durante 30 días a 25 °C. Se realizó la identificación de siete microorganismos con la prueba de identificación microbiana VITEK. Los datos estadísticos fueron procesados en Infostat con una significancia de p ≥ 0,10. Los tratamientos con un mayor porcentaje de degradación y que presentaron diferencias significativas con los demás fueron el T14 (consorcio microbiano) en caldo papa dextrosa con 0,45 %, el T8 y T11 (Bacillus cereus) en MSM con 0,54 % y 0,12 %, respectivamente, y el T5 en agua con 0,10 %. Sin embargo, evaluando todos los medios juntos, el T8 fue el más alto con 0,21 % de biodegradación. El tratamiento 4 fue identificado como Aeromonas salmonicida, el cual parece ser un nuevo hallazgo, el T2 fue identificado como Serratia marcescens y el T9 como Klebsiella pneumoniae.
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Caracterización del sistema de descontaminación productivo de aguas servidas en la finca pecuaria integrada de la Universidad EARTH: las plantas acuáticas.
(Universidad EARTH, 2006) Garcés Herrera, Karina Graciela; Gutiérrez Bermúdez, Rebeca Alejandra; Kohlmann, Bert; Yeomans, Jane; Botero Botero, Raúl
Las plantas acuáticas han sido desde años atrás una estrategia efectiva en sistemas de descontaminación de aguas residuales. En este estudio se analizó el sistema de descontaminación productiva de las aguas servidas de la Finca Pecuaria Integrada de la Universidad EARTH, enfocándose hacia el papel que cumplen las plantas acuáticas en dicho sistema y así determinar su uso potencial. Para esto, se realizó la identificación taxonómica, adaptación, análisis de macro y micronutrientes y análisis bromatológico de Eichhornia crassipes (Familia Pontederiaceae), Ipomoea acuatica (Familia Convolvulaceae), Limnocharis flava (Familia Limnocharitaceae), Pistia stratiotes (Familia Araceae) y Salvinia minima (Familia Salvinaceae), especies presentes en los humedales artificiales de dicho sistema. En cuanto a la adaptabilidad de las plantas acuáticas en los humedales artificiales, se determinó que de las especies de plantas acuáticas, las especies que mejor se adaptaron fueron E. crassipes en los humedales artificiales 1 y 2 y S. minima en los humedales artificiales 3 y 4, debido a la rápida adaptación y agresividad de estas dos especies al desplazar a otras especies de plantas acuáticas. En cambio, I. acuatica mostró que se desarrolla mejor en sitios con sombra y no a plena exposición solar, mientras que P. stratiotes fue la especie más sensible a adaptarse a las condiciones del sistema de descontaminación. Considerando que el N, P y K son macronutrientes de importancia agrícola, la especie L. flava presentó los porcentajes más altos de N (3.9 %), P (0.64 %) y K (8.3 %), por lo que es una planta con alto potencial como fertilizante orgánico fresco para suelo. Por otra parte, se logró determinar que las plantas acuáticas son efectivas para retener micronutrientes como Fe, Cu, Mn y Zn, destacándose principalmente la S. minima. Los análisis bromatológicos muestran que la E. crassipes por su mayor contenido de proteína cruda y su gran digestibilidad, es una planta con aptitud como alimento para dieta animal.
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Coagulation using Moringa oleifera Lamarck, 1783 (Moringaceae) and solar radiation disinfection for river water treatment.
(Universidad EARTH, 2019-12) Akampurira, Precious; Kohlmann, Bert; McLeod, Kent D.
The Dos Novillos River water was treated by coagulation, flocculation and sedimentation with Moringa oleifera seeds as a coagulant using one experimental dosage of 8 ml per liter. The quality of the treated water was analyzed and compared with that of non-treated water. Measurements of turbidity and pH showed that coagulation with Moringa oleifera seeds significantly affected the quality of the water by reducing turbidity (77.20 NTU to 37.95 NTU) and pH (6.9 to 6.8). There was no significant statistical difference for the variables of electrical conductivity and total solids (p > 0.05). Moringa oleifera and solar radiation treatment demonstrated a significant statistical difference by reducing the fecal coliform count by 4.433 CFU/100ml and 5.133 CFU/100ml, respectively. Pretreatment with Moringa oleifera before solar radiation did not show significant results in improving the solar disinfection. In addition, there was not a statistically significant difference between the level and color of container transparency using blue and clearer bottles in reducing the fecal coliform count.
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Construcción y evaluación de estufas eficientes de leña y carbón para comunidades de Liberia.
(Universidad EARTH, 2015-12) Cooper, Emmanuel Gonfatee; Flomo Jr., Quoi Gongunwon; Kohlmann, Bert; Linkimer, Mildred
Para las poblaciones pobres de Liberia, la leña y el carbón como fuente primaria de energía, son vitales; el 98 % de la población de Liberia depende de la biomasa como fuente principal de combustible; el 57,5 % cocina y se calienta con leña, mientras que el 40,5 % utiliza carbón para cocinar. Las estufas de leña y carbón utilizadas no son eficientes, por lo cual generan muchos problemas ambientales y de salud para la sociedad. Este trabajo evalúa y analiza diferentes estufas eficientes de leña y carbón tomando como caso de estudio la zona rural de Nimba, y la zona urbana de Montserrado, Liberia, a partir de tres aspectos: socio-económico, ambiental y la eficiencia propia de las estufas. A través de pruebas, de encuestas aplicadas y de la información recolectada de estas zonas, se identificaron los impactos que el uso de la leña y el carbón para cocción generan sobre la salud, la economía y los aspectos sociales que definen su uso y determinan la elección de una estufa de leña y carbón eficiente para su adaptación y uso en esta región. Los resultados obtenidos nos permiten concluir que la estufa tradicional de Liberia, la cual utiliza carbón como biomasa de combustión, presenta una eficiencia holística alta por sobre a las demás estufas de carbón evaluadas. La stovetec eco ceramic mostró características óptimas del uso entre las tres estufas evaluadas de leña, por lo cual se recomienda su utilización en las zonas bajo estudio. Sin embargo, resultados de las encuestas realizadas indicaron que la mayoría de la población no está dispuesta a pagar el precio por dicha estufa, por lo cual se recomienda realizar talleres y programas informativos para mostrar los beneficios de dichas estufas.
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Develop a prototype of a pilot digester for biogas production from organic waste products.
(Universidad EARTH, 2015-12) Bekewe, Perejitei Ebikirifagha; Linkimer, Mildred; Kohlmann, Bert
Las piñeras de Costa Rica se han enfrentado al reto de cómo tratar los residuos (hojas y tallos de piña se dejan en la finca después de la cosecha). Los productores han quemado con químicos o depositan en los ríos los restos agrícolas causando problemas ambientales. Con el fin de solucionar este problema ambiental, un digestor anaeróbico fue diseñado y construido para el uso sostenible de hojas de piña y así generar energía. El tipo de digestor anaerobio utilizado en la investigación fue un reactor de tanque de agitación continua (CSTR) para mezcla completa. El reactor se alimentó diariamente con hojas de piña de la finca académica de la Universidad EARTH. Los sólidos totales (ST) y los sólidos volátiles (VS) de las hojas de piña representaban un 12,8 % y un 93,7 %, respectivamente, y se utilizaron para determinar la carga de alimentación diaria del digestor anaeróbico. El reactor se mantuvo con 35 días de tiempo de retención hidraúlica (TRH), después de que se llenara inicialmente hasta un 86 % (178,88 litros ) del volumen total del reactor (208 litros) con un 70% de inóculo de biodigestor de finca pecuaria de la universidad , y un 30 % hojas de piña . Esto es para permitir que diferentes microorganismos puedan crecer en el reactor. El reactor se mantuvo funcionando como un sistema mesófilico en un rango de temperatura entre 25 °C a 35 °C. La temperatura se mantuvo en este intervalo con una resistencia y un control de temperatura utilizado para calentar el reactor. Después de 35 días de TRH, el reactor se alimentó por día con 0,24 kg VS generando una producción promedio de 0,11 m3 de biogás. La producción de biogás total en los 30 días de evaluación del digestor anaerobio alimentado con 7,8 kg VS de hojas de piña fue de 3287 litros (3,287 m3). Esto implica que 1 kg VS produce 450 litros (0,45 m3) de biogás. El resultado de este experimento indicó que las hojas de piña son sustratos altamente deseables para la producción de biogás. El diseño del digestor anaerobio utilizado en la construcción fue muy eficaz ya que ninguna fuga potencial se registró durante todo el periodo de investigación.
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Diversidad y abundancia de macrofauna edáfica en dos sistemas de uso de suelo.
(Universidad EARTH, 2020-12) Delgado Castillo, María José; Gilman, Alex; Kohlmann, Bert
La evaluación de la calidad biológica del suelo se ha convertido en un criterio importante para valorar el manejo del suelo, usando bio-indicadores como los artrópodos edáficos, permitiendo la conservación de un recurso valioso para la seguridad alimentaria. La presente investigación busca evaluar la biodiversidad de artrópodos edáficos en suelos agrícolas bajo manejo orgánico y convencional en el cultivo de cacao. Para esto se eligieron dos sistemas, el Sistema Agroforestal de Cacao (SAC), bajo manejo orgánico y la Plantación Clonal de Cacao (PCC), bajo manejo convencional, ambos en el campus de la Universidad EARTH, Costa Rica. En cada sistema productivo se evaluaron 30 puntos de muestreo, de los cuales se extrajeron los artrópodos edáficos y muestras de suelo para su análisis; los artrópodos fueron extraídos mediante trampas Berlese, y fueron identificados y cuantificados. Con los valores obtenidos se calculó el porcentaje de abundancia de cada grupo; los valores totales se correlacionaron con propiedades físico-químicas; además, se relacionaron con el índice eco-morfológico de cada taxon, para estimar el valor de QBS-ar por sistema. Los resultados obtenidos muestran que SAC fue el sistema más rico en artrópodos (26 grupos), mientras que la PCC presentó la menor cantidad (17 grupos); los artrópodos más abundantes en ambos sistemas fueron colémbolos (19 % y 20 %), formícidos (17 % y 16 %), sinfílos (9 % y 13 %) y ácaros (13 % y 16 %), respectivamente. Pseudoescorpiones, formícidos, quilópodos escolopendromorfos y ácaros gamásidos presentaron una correlación negativa con la densidad aparente del suelo y la concentración de limo; además, estos grupos presentaron una correlación positiva con la materia orgánica y el carbono, ya que en este grupo figuran principalmente descomponedores de materia orgánica. El análisis de la varianza del índice QBS-ar mostró diferencias significativas entre los dos sistemas productivos (p<0.05), identificando a SAC con un suelo de muy buena calidad biológica, mientras que a PCC con una buena calidad. Estos resultados muestran la eficiencia de la artropofauna como bio-indicadores de calidad de suelo. Se recomienda evaluar el método en diferentes sistemas de cultivos, para observar correlaciones entre propiedades físico-químicas y el conteo de artrópodos edáficos.
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Diversidad, morfología y biología de crisópidos (insecta: Neuroptera) asociados a un agroecosistema de banano.
(Universidad EARTH, 2021-12) Balcárcel Milián, José Antonio; García Quiceno, Jenni Daniela; Kohlmann, Bert; Morera Montoya, Rossy
Tras la necesidad de alternativas sostenibles para el combate de plagas y la reducción del uso excesivo de agroquímicos en la agricultura, el control biológico se promueve como una solución para solventar este problema dentro del marco del Manejo Integrado de Plagas. El control biológico consiste en la utilización de cualquier organismo vivo para controlar otro que cause daño a una actividad de interés humana. Previamente a realizar un tipo de control biológico es prioritario hacer una correcta identificación del organismo con el cual se quiere trabajar, es por ello que el objetivo del presente trabajo fue identificar las especies de la familia Chrysopidae en un agroecosistema de banano, las cuales son potenciales agentes para el control de la escama blanca Diaspis boisduvalii (Hemiptera: Diaspididae) en Costa Rica. En enero del año 2021 se realizaron muestreos en el Proyecto #1 de banano en la Universidad EARTH, Guácimo, Limón. Se identificaron 178 individuos, los cuales correspondieron a ocho especies de la familia Chrysopidae, pertenecientes a los géneros Ceraeochrysa y Leucochrysa. La especie predominante correspondió a Ceraeochrysa cincta (población México a Florida) representando el 42 % del total de las muestras, seguido de Leucochrysa lancala (25 %), Ceraeochrysa smithi (22 %), Ceraeochrysa everes (5 %), Leucochrysa amazonica (4 %), Leucochrysa sp2. (1 %), Leucochrysa sp1. (0,5 %) y Leucochrysa lateralis (0,5 %) (nuevo reporte para el país). Se detallaron características morfológicas importantes de cada una de las especies con ilustraciones, lo que permitió la elaboración de una clave dicotómica para su reconocimiento. C. cincta presentó un 94 % de similitud en las pruebas moleculares. Se criaron C. cincta y L. lancala para evaluar su ciclo biológico, en condiciones controladas de 25 °C ±5, 80 % ±10 HR y un fotoperiodo 12:12 h (luz:oscuridad) y alimentadas con Sitotroga cerealella (Lepidoptera: Gelechiidae). Cereaochrysa cincta tuvo una duración total de 28,97 días (±0.26). No fue posible establecer la crianza de L. lancala. Con lo anterior se podría inferir que C. cincta es un potencial agente de control biológico para su implementación en el manejo de D. boisduvalii en el cultivo de banano.
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Escarabajos del estiércol como bioindicadores del impacto ambiental causado por cultivos en la región atlántica de Costa Rica.
(Universidad EARTH, 2010) Granados Chaves, Julieta María; Kohlmann, Bert; Russo, Ricardo O.
Con el fin de generar información de los escarabajos coprófagos como indicadores de perturbaciones en el ambiente, se realizaron muestreos mensuales en siete ecosistemas: bosque primario intervenido, bosque secundario, cultivo de caña orgánica, cultivo de palmito, cultivo de banano, cultivo de piña y potrero, con el fin de recolectar las especies de escarabajos coprófagos presentes en éstos. Se realizó un análisis no-métrico multidimensional para buscar características en las poblaciones o especies que permitan la determinación de perturbación en el ambiente. Los resultados no generaron un resultado concluyente acerca de las características de las poblaciones; sin embargo, mediante las especies encontradas se pudieron identificar especies bioindicadoras tales como: Dichotomius satanas, Phanaeus beltianus, Eurysternus caribeus y Dichotomius annae. Se calcularon índices de diversidad, riqueza y equidad. Los índices de diversidad y equidad indicaron en que el bosque primario intervenido cuenta con valores de 2.1 y 0.84, respectivamente, mientras que la piña cuenta con la riqueza más baja y una diversidad y equidad de 0.93 y 0.85, respectivamente.
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Estudio de biogeografía de islas en agroecosistemas de banano mediante el uso de escarabajos coprófagos como bioindicadores ecológicos.
(Universidad EARTH, 2012) Pereira Meza, David Felipe; Kohlmann, Bert
La producción de alimentos a nivel mundial ha tenido un incremento significativo congruente al crecimiento demográfico, esto ha hecho extenderse cada vez más la frontera agrícola. Dicha expansión conduce a la intensificación productiva de los agroecosistemas existentes y al cambio de uso de suelo en sitios no intervenidos. Las repercusiones ecológicas ocasionadas por la homogenización de las tierras y la utilización de aditivos sintéticos en agroecosistemas de banano son evidentes cuando se estudia la dinámica de la biodiversidad en dichos lugares. La bioindicación ambiental permite reconocer y caracterizar organismos específicos de cada ecosistema y correlacionar su presencia con características particulares del sitio. El estudio realizado busca comprobar la teoría de biogeografía de islas mediante el uso de escarabajos coprófagos como bioindicadores ecológicos. La biogeografía intenta documentar y comprender los patrones espaciales de la biodiversidad. En este caso contribuye a comprender qué rol tienen el clima, la topografía y las interacciones entre organismos para determinar la distribución de determinada especie. Fue posible identificar a especies como Canthon moniliatus, Eurysternus mexicanus, Scatimus ovatus y Phanaeus pyrois como indicadores de agroecosistemas cuyo manejo es orgánico y en donde hay mayor diversidad de especies, contrario a esto se identificaron a C. cyanellus y Onthophagus marginicolis como indicadores de agroecosistemas con manejo convencional. El estudio no logra comprobar la teoría de biogeografía de islas mediante las regresiones realizadas, pero se evidencia la necesidad de mantener y establecer corredores biológicos cercanos a sistemas agrícolas para la conservación de la biodiversidad.
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Estudio de prefactibilidad para la reproducción y comercialización de escarabajos del género Phanaeus Mac Leay.
(Universidad EARTH, 2005) Villegas García, Daniel; Daza Restrepo, Andrés Felipe; Kohlmann, Bert; Tejada Ramírez, Julio César
En la búsqueda por presentar nuevos productos al mercado mundial y satisfacer la demanda de especies silvestres que ha estado en auge durante años de manera ilegal, surge la inquietud de criar escarabajos del género Phanaeus en cautiverio. Este estudio busca generar una empresa especializada en la cría en cautiverio de escarabajos, que cumpla con todos los requisitos legales para mitigar un poco el comercio ilegal de especies que existe en trópico Latinoamericano. A su vez, se comprobó que una empresa con un tamaño de 1000 individuos como pie de cría, presenta una TIR de 30 % y un VAN al 10 % de US$ 213,463 y que en un periodo de análisis de 5 años, representa una actividad financieramente rentable.
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Evaluación de microbiota degradadora de poliestireno presente en el sistema digestivo de Tenebrio molitor Linnaeus, 1758 (Coleoptera: Tenebrionidae).
(Universidad EARTH, 2020-12) Rincón Rojas, Jean Michael; Chow Padilla, Kenan Kenneddy; Calderón, Joaquín; Kohlmann, Bert
Con el objetivo de encontrar una solución sostenible y eco-amigable a la degradación de plástico, se realizaron varias evaluaciones de la microbiota de las larvas de Tenebrio molitor, para determinar la capacidad de degradación del poliestireno por medio de las bacterias y hongos presentes en el sistema digestivo de la misma. Dentro de esta investigación se abarcaron ciertos procesos fisiológicos de las larvas, para conocer el efecto de las dietas a base de poliestireno como única fuente de carbono para las larvas (tratamiento I), comparándolos con dietas combinadas de concentrado + poliestireno (tratamiento II) y dietas a base de concentrado únicamente (control). En el estudio se logró determinar y cuantificar el consumo de PS durante un mes dentro de las condiciones de dietas antes mencionadas, dando como resultado un consumo promedio de 0,04542 g por larva, para el tratamiento I y 0,02599 g para el tratamiento II, equivalente a un 4,58 % y un 2,56 % del total del PS provisto. Dentro de las pruebas de tinción de Gram, se encontró que el 90 % de las bacterias eran Gram negativas, un 8 % Gram positivas y un 2 % no se logró identificar claramente, para la primera parte del ensayo. En la segunda parte se encontraron un 67 % de Gram negativas, un 16 % de Gram positivas, 12 % de mixtas y un 5 % no se logró identificar claramente; dentro de las morfologías, se observaron bacilos, estreptobacilos, cocos y estreptococos. Por parte de las bacterias no se encontraron efectos sobre el PS, en el caso de los hongos se observó una propagación sobre la superficie del PS por hongos de género Penicillium. Por último, se enviaron las heces de las larvas del tratamiento I, II y del testigo II, para un análisis infrarrojo (FTIR) al laboratorio LANOTEC, determinándose que el espectro de ondas emitidas por los tratamientos y el testigo no se parecen al emitido por compuestos similares al poliestireno que el laboratorio utilizó para fines comparativos, sugiriéndose que las larvas están aprovechando el PS por no presentar similitud de ondas.
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Evaluación de un índice bio-indicador de calidad de suelos adaptado al trópico húmedo.
(Universidad EARTH, 2018-12) Revelo Tobar, Harol Gabriel; Gilman, Alex; Kohlmann, Bert
La evaluación de la calidad biológica del suelo, permite valorar el estado de conservación o perturbación del suelo mediante la ayuda de bio-indicadores de calidad, tales como los artrópodos edáficos, es de mucha importancia pues permite la preservación de un recurso limitado y valioso para la seguridad y soberanía alimentaria. La presente investigación busca evaluar el Índice de Calidad Biológica del Suelo QBS-ar, para su posible adaptación al trópico húmedo. Para ello se identificaron cuatro ecosistemas, Reserva Forestal (R), finca de Banano Orgánico (BO), Finca de Banano Convencional (BC) y Finca Académica (FA), que presentan un gradiente de intensidad productiva, desde un suelo no perturbado, hasta uno que presente mayor intensidad productiva. En cada ecosistema se efectuaron 15 puntos de muestreo, en los que se extrajeron los artrópodos edáficos presentes y muestras de suelos para su respectivo análisis en laboratorio; los artrópodos extraídos fueron identificados y cuantificados. Con los valores obtenidos se calculó el porcentaje de abundancia de cada grupo en los cuatro ecosistemas, además de realizar una curva de estimación de especies; los valores totales se correlacionaron con las propiedades físicoquímicas evaluadas. También se relacionaron con el índice eco-morfológico de cada grupo taxonómico, para finalmente estimar el valor de QBS-ar por ecosistema. Los resultados obtenidos muestran que R y BO fueron los ecosistemas más ricos en artrópodos (32 grupos) y el menos abundante FA (13 grupos). Para los cuatro ecosistemas los artrópodos más abundantes fueron formícidos (41.9 %, 58.6 %, 51.8 % y 36.9%), sinfílos (6.54 %, 5.41 %, 9.87 % y 16 %), dipluros (13.7 %, 6.7 %, 12.8 % y 31.9 %) y lombrices (6.9 %, 3.3 %, 1.5 % y 3.2 %), respectivamente. Los geofilomorfos, litobiomorfos, coleópteros y lumbrícidos presentaron una correlación negativa con la densidad aparente. Por su parte los colémbolos isotómidos mostraron una fuerte correlación con el pH, finalmente el carbono se asoció ampliamente con miriápodos, blátidos, ácaros y oligoquetos, debido al hecho de que en este grupo figuran principalmente, descomponedores de materia orgánica o depredadores. El análisis de la varianza del índice QBSar mostró diferencias significativas entre los cuatro ecosistemas (p>0.01), poniendo a R como el suelo con mayor calidad biológica, seguido de los lotes de producción de banano con una buena calidad y culminando con FA que presentó la calidad biológica más baja. Estos resultados muestran la notable eficiencia de la artropofauna, para fungir como bio-indicadores de calidad de suelo y sustentan el uso del QBS-ar como un indicador válido para las condiciones del trópico húmedo. No obstante, es necesario realizar más ensayos en esta zona geográfica y evaluar también, el efecto que los corredores biológicos cercanos a sitios de cultivo, puedan tener sobre la dinámica de la artropofauna en las áreas productivas.
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Evaluación del potencial de la Mucuna sp. como fuente de bionergía.
(Universidad EARTH, 2015-12) Monjane, David Justino; Linkimer, Mildred; Kohlmann, Bert
Se evaluó el potencial energético que la Mucuna sp. tiene para procesos de: combustión, producción de biogás y de etanol. Los análisis estuvieron definidos por tres tratamientos a destacar: hojas, tallos y biomasa total (hoja+tallo). Para procesos de combustión se determinó el poder calorífico por medio del uso de la bomba calorimétrica IKA C200. La producción de biogás fue determinada utilizando el protocolo de pruebas por lotes (Batch) desarrollado por la Directiva de la Asociación de Ingenieros Alemanes n°. 4630, y la producción de etanol se llevó a cabo por medio del proceso de fermentación anaerobia por 15 días y un proceso de destilación simple. En la determinación del poder calorífico se encontraron diferencias estadísticamente significativas, con valores de: 19 203 J/g, 17 900 J/g y 18 683 J/g, en los tratamientos de hoja, tallo y hoja+tallo, respectivamente. Para la producción de biogás no se pudo determinar su composición, debido a una avería del medidor; sin embargo, se llevó a cabo una prueba de inflamabilidad, que sirvió como parámetro para determinar que, de acuerdo con la consistencia y color de la llama, el gas combustionado contenía un porcentaje mayor o igual a 45 % de metano en su composición. Con respecto a la producción de etanol, se presentaron diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos, siendo, los tallos, los que presentaron mayor rendimiento (0,26 %); no obstante, esta alternativa no es recomendable, debido a la baja eficiencia en la producción de etanol. Los resultados de este estudio apuntan al empleo de la biomasa de la Mucuna, como una fuente alternativa para la producción de energía (combustión y biogás). Su aprovechamiento posibilita que se haga una integración de recursos, que no sólo brindan soluciones a nivel de manejo de residuos y de suministro energético, sino que también a nivel de producción (control de malezas, fijación de nitrógeno, manejo de nematodos y de plagas), cuando se usa como cultivo de cobertura durante el periodo de barbecho.
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Evaluación del uso de ivermectinas sobre la presencia y función ecológica de los escarabajos estercoleros (Coleoptera: Scarabaeidae).
(Universidad EARTH, 2021-12) Otálvaro Mejía, Luz Dency; Kohlmann, Bert
La ganadería convencional extensiva es una de las razones de degradación de ecosistemas. Debido a la búsqueda de lograr mayores producciones, se ha recurrido a la deforestación de bosques y al uso excesivo de agroquímicos; a raíz de esta problemática se han buscado diferentes estrategias, con las cuales mejorar la situación actual y lograr generar un equilibrio entre producción y medio ambiente. Los sistemas silvopastoriles ayudan en esta problemática. Además, al implementar estos sistemas se obtienen grandes beneficios, entre ellos favorecer la población edáfica del suelo, específicamente los escarabajos estercoleros; éstos son un indicador de la salud del suelo y de los cuales se depende para otorgarle eficiencia al sistema, sin embargo, existen factores que los afectan negativamente, como lo son exposición a la radiación solar y el uso de químicos. En el presente estudio se analizaron diferentes sistemas de evaluación, donde se tienen características como potrero con árboles y sin uso de Ivermectinas, potrero sin árboles con uso de Ivermectinas, potrero con pocos árboles y uso de Ivermectinas y bosque. Se encontraron ocho especies en total, siendo el bosque donde más variedad existe, seguido por potrero con árboles y sin uso de Ivermectinas. La especie más numerosa y presente en todos los sistemas fue Onthophagus batesi. En los resultados de la función ecológica se encontró que donde más actividad y movimiento se evidenció fue en el potrero con árboles y sin uso de Ivermectinas;en él se encontraron gran cantidad de escarabajos al momento de revisión, además de túneles, mientras que en el potrero sin árboles y con uso de Ivermectinas fue donde se obtuvieron los peores resultados, ya que se pudo observar desde el muestreo de población que no había gran cantidad de escarabajos y en el muestreo de función se comprobó que la actividad es casi nula. A pesar de que se obtuvieron muy buenos resultados en cuanto a las variables evaluadas en el potrero con árboles y sin uso de Ivermectinas, se concluye que los potreros de la UAPA necesitan un mejor manejo para que se logren obtener los beneficios ambientales y económicos reales.
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Galleria mellonella Linnaeus, 1756 (Lepidoptera: Pyralidae) alternativa biológica para la degradación de PEBD.
(Universidad EARTH, 2019-12) Jerez Sarceño, Catheryne Beatriz; Gaona Santos, Karen Paulina; Kohlmann, Bert; Caicedo Jiménez, Luis Miguel
El plástico es un material que ha causado gran impacto negativo en el ambiente por el abuso excesivo del mismo, es un material de difícil degradación posicionándolo como el mayor contaminante del planeta. Para solución de dicha problemática ha surgido como alternativa biológica de degradación el uso de Galleria mellonella mediante el desarrollo de estudios enfocados en descubrir si éste degrada plástico. Dentro de esta investigación se abarcaron los principales procesos fisiológicos de la larva con el fin de estudiar el fenómeno de degradación del Polietileno de Baja Densidad (PEBD). Los estudios se enfocaron en determinar y cuantificar el consumo de PEBD dando como resultado un promedio de 3,23 mg de película/larva/día correspondiente a un 5 % del total inicial de PEBD provisto a las larvas, así también se cuantificó la emisión de carbono (C) bajo diferentes dietas teniendo una mayor emisión al consumir PEBD con 17,43 mg C/larva en promedio; por otro lado, se indagó la presencia de posibles bacterias responsables del proceso de degradación obteniendo un listado de 14 géneros de bacterias Gram negativo, además se analizó el efecto que tiene el intestino de la larva sobre el PEBD evidenciando por medio de la aplicación Canopeo un 33,25 % de daño superficial y provocando la cristalización del PEBD. Por último, se estudió el producto final de la degradación del PEBD por medio del análisis Espectroscopia de Infrarrojos por Transformada de Fourier (FTIR) en las heces de la larva, en dónde se detectaron coincidencias en algunas bandas de los patrones de etilenglicol al 99 % y las heces de las larvas que consumieron PEBD; además a través del análisis Cromatografía Liquida de Alta Presión con Detector de Índice de Refracción (HPLC-RI) se cuantificaron 108,7 mg de etilenglicol/kg de heces, alertando sobre otro posible compuesto, producto de la degradación de PEBD realizado por G. mellonella. Finalmente, partiendo de los resultados obtenidos en los diferentes estudios de G. mellonella se impulsa a continuar con la investigación para lograr determinar si es factible su uso para la degradación del PEBD.
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Inventario e historia natural de la vida silvestre vertebrada en EARTH.
(Universidad EARTH, 2006) Pinto Berrocal, Juan Pablo; Kohlmann, Bert; Piedra, Mario
Las 3300 hectáreas del campus de la universidad EARTH contienen una riqueza extraordinaria en flora y fauna y constituyen el hogar de un sinnúmero de animales, muchos de ellos considerados en peligro de extinción. Resulta sorprendente, pero existe poca información sobre la vida silvestre que reside aquí, por lo que se decidió crear un documento fácilmente accesible y entendible para el público general que sirva de guía para conocer e identificar las especies vertebradas más representativas y contribuya al estudio y la conservación del medio y su población. Las listas en este estudio incluyen las especies que no fueron incluidas en inventarios previamente realizados. También, se incluyen las especies observadas en EARTH pero no debidamente identificadas. Los inventarios de las cinco clases de vertebrados y generalidades de cada grupo, así como la historia natural de 80 especies seleccionadas, acompañadas por fotografías y otras figuras que ayudan a revelar la riqueza biológica de la finca están publicados en el Proyecto de Graduación del 2005. Las especies escogidas se seleccionaron por ser raras o típicas de la zona, por tener un comportamiento interesante o simplemente por su extraordinaria belleza.
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Manejo de bioindicadores de calidad de aguas en comunidades rurales.
(Universidad EARTH, 2009) Itzep, José; Solís Tiu, Rosario Annabella; Kohlmann, Bert; Russo, Ricardo O.
El manejo de bioindicadores de la calidad de aguas en comunidades rurales resalta la importancia de capacitar a grupos organizados para identificar la calidad de los recursos hídricos, mediante el aprendizaje y ejecución con métodos de muestreo de macroinvertebrados (bioindicadores), que pueden complementarse con evaluaciones físico-químicas (pH, DQO, DBO, T, OD). Con la participación de estudiantes del cantón de Guácimo se realizaron biomonitoreos en ríos, y según los índices BMWP’-CR (Biological Monitoring Working Party, modificado para Costa Rica) la quebrada Mercedes y el río Guácimo presentaron un nivel de regular calidad del agua (contaminación moderada), y el río Dos Novillos y la quebrada del colegio Guácimo niveles de mala a regular calidad de agua (contaminadas a contaminación moderada). Durante la implementación y práctica del proceso del biomonitoreo los niños de las escuelas desarrollaron conciencia del medio ambiente, habilidades para organizarse, e incorporaron esta técnica en el proceso comunitario de la evaluación de los recursos hídricos. Con respecto a presencia y cantidad durante los muestreos, los macroinvertebrados colectados en mayor abundancia fueron los órdenes: Trichoptera, Coleoptera, Ephemeroptera, Odonata, Plecoptera y Hemiptera.
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Microorganismos como bioindicadores de calidad de aguas.
(Universidad EARTH, 2012) Guillén Vásquez, Virginia Liseth; Teck García, Heidi Dalila; Kohlmann, Bert; Yeomans, Jane
Regularmente se utilizan análisis químicos para determinar la calidad del agua. El realizar análisis microbiológicos es una nueva herramienta que se utiliza para determinar el funcionamiento de un ambiente acuático. Se utilizaron análisis microbiológicos para determinar la composición de las comunidades de microorganismos en los sistemas de depuración de aguas de la Universidad EARTH. Estos sistemas son: Laboratorio de Procesamiento de Alimentos y Planta de Lácteos (LPA-PL), biodigestores (cafetería, lechería y porqueriza), Planta Empacadora de Banano y humedales de Las Mercedes. Para la identificación de las diferentes comunidades de microorganismos se realizaron muestras en los efluentes y descargas de cada uno de los sistemas. Para el análisis bajo el microscopio se observó la frecuencia de microorganismos y se tomaron fotografías para luego identificarlos bajo el Sistema Saprobio Alemán y Sistema IBGSV-2010 de El Salvador. Posteriormente se procedió con una caracterización física y química de los efluentes; se realizaron unos análisis de pH, sólidos totales (sólidos suspendidos + sólidos sedimentables), DBO5 (demanda bioquímica de oxígeno), DQO (demanda química de oxígeno), PO4 3– , NO3 – y NH4 + . En cada uno de los sistemas se encontraron microorganismos indicadores de contaminación de aguas. Estos resultados se corroboraron con los análisis fisicoquímicos que también indicaron que los efluentes de los sistemas de descontaminación muestreados indican un ambiente contaminado. Con esta evaluación se puede justificar que los microorganismos son efectivos bioindicadores de la calidad actual del agua. Los microorganismos se pueden utilizar como bioindicadores en diferentes sistemas de aguas, debido a la gran biodiversidad existente.
Restringido
Protein fortification of brownie mix with mealworm larvae (Tenebrio molitor Linnaeus) powder and Stevia (Stevia rebaudiana (Bertoni)) powder as a natural sweetener.
(Universidad EARTH, 2021-12) Lukwesa, Dorcas; Tessema, Kidist Derese; Kohlmann, Bert; Cordero Solano, Aracelly
This study aimed at developing a protein-fortified brownie mix with mealworm (Tenebrio molitor) powder as a protein source using stevia (Stevia rebaudiana) as a natural sweetener. The study was conducted at the Food Processing Laboratory (LPA), located at EARTH University, Las Mercedes, Guácimo, Limón, Costa Rica. Two sensory analysis tests were conducted to determine consumer preference for brownie samples. Two groups of treatments were used. For the first analysis: T1 (25 % of stevia), T2 (50 % stevia), T3 (75 % stevia), T4 (100 % stevia), and a Control (0 % stevia), respectively. Also, for the second analysis: T1: (20 % mealworm powder +25 % stevia), T2 (30 % mealworm + 25 % stevia), T3 (40 % mealworm powder + 25 % stevia), T4: (50 % mealworm powder + 25 % stevia), and a Control (0% mealworm powder 25 % stevia), were used for a second sensory analysis. The results of the first sensory test showed utilization of stevia in brownies is acceptable and preferred at a 25 % substitution level. The second sensory test results showed that all the attributes under study: color, odor, texture, and general taste acceptability for mealworm powder in brownie samples did not show a significant difference; all the treatments were preferred and acceptable by the panelists. T4 was finally chosen based on its high protein content (14.9 %). The proximal analysis results for T4 showed the highest composition of proteins (18.1 %), while the Control had 7.88 %, T4 had an increased proportion of mineral elements such as phosphorus (0.3 %), magnesium (0.13 %), zinc (39.69 mg/kg), copper (8.04 mg /kg), manganese (15.09 mg /kg), and boron (3.99 mg/kg) as compared to the unfortified sample. Overall results indicate that mealworm (Tenebrio molitor) larvae are a viable and acceptable source of protein and a useful food ingredient since they do not negatively affect consumer acceptability and preference for food. Additionally, stevia powder is applicable for low calories in food, preferably at lower concentrations, since at a higher concentration it is perceived as having a bitter taste.