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Trichoderma mobilizes phosphorus and cobalt while excluding sodium in the foliar ionome of high-Andean grasses enriched with biochar
(Willey, 2026-09-11) Arias Arredondo, Alberto; Lopez Rodriguez, Melina; Cruz Luis, Juancarlos Alejandro; Solórzano Acosta, Richard Andi
Acidic high-Andean soils constrain grassland productivity by limiting nutrient availability and altering plant ionomic balance. Biochar inoculated with plant growth-promoting microorganisms has emerged as a promising strategy to mitigate these constraints; however, the extent to which microbial identity modulates plant nutrient acquisition remains poorly understood. This study evaluated the effects of Trichoderma sp., Bacillus sp., and Pseudomonas sp. as inoculants of guinea pig manure–derived biochar on soil pH and the foliar ionome of Carex sp., Dactylis glomerata, Festuca dolichophylla, and Lolium perenne in a high-Andean Andisol (4150 m a.s.l.). A randomised complete block design (4 × 4 factorial, three replicates) was used. Biochar (20 t ha⁻¹) was applied at establishment, and microbial inoculants (5 L ha⁻¹) were applied at sowing and during crop development. Foliar elemental concentrations were determined by MP-AES and analysed using ANOVA and multivariate approaches. Biochar significantly increased soil pH (p < 0.001). Ionomic responses depended on microbial identity: Trichoderma sp. enhanced P and Co accumulation while reducing Na (p < 0.05), indicating coordinated nutrient regulation. Micronutrients (Fe, Mn, Cu) were primarily species-driven. These findings demonstrate that microbially functionalized biochar can selectively reconfigure plant ionomes, supporting microbiome-assisted strategies to improve nutrient efficiency and resilience in acidic agroecosystems.
Detection of Solanum betaceum Cav fruit maturity using YOLO11-based deep learning
(Frontiers Media S.A., 2026-09-10) Quiñones Huatangari, Lenin; Vásquez Pérez, Héctor Vladimir; Valqui Valqui, Lamberto; Palomino Ojeda, Jose Manuel; Saravia Navarro, David; Bardales Escalante, William; Silva Valqui, Gelver; Chavez Jalk, Antony; Cruz Caro, Omer; Valqui, Leandro
The tree tomato (Solanum betaceum Cav.) is a Solanaceae fruit native to South America with nutritional, functional, and economic value. However, assessing fruit maturity and making harvest-related decisions continue to rely primarily on manual visual inspection, which can be subjective and inconsistent under field conditions. The objective of this study was to evaluate the performance of YOLO11-based object detection models for the automatic detection of the ripeness of Solanum betaceum fruits in a real-world agricultural setting. To this end, a dataset of 200 images captured with smartphones was used, in which 1,361 fruits were annotated with bounding boxes corresponding to green and ripe fruits. The YOLO11n, YOLO11s, and YOLO11m models were trained with an input resolution of 640. For each setting, cross-validation (k = 5) was used, and data augmentation was applied to the training subsets. YOLO11m achieved the best overall performance, as it combined high values for precision, recall, and mAP. On the test set, YOLO11m achieved a precision of 0.9878 ± 0.0055, a recall of 0.9750 ± 0.148, and an mAP50 of 0.9618 ± 0.0188 for green fruit, as well as a precision of 0.9950 ± 0.0041, a recall of 0.9958 ± 0.0039, and an mAP50 of 0.9920 ± 0.0047 for ripe fruits. YOLO11s also demonstrated competitive performance, particularly in the detection of ripe fruits, with an mAP50 of 0.9894 ± 0.0070 and an mAP50–95 of 0.9754 ± 0.0081, positioning it as an efficient alternative given its substantially lower computational cost. In contrast, YOLO11n, the lightest architecture, showed the lowest performance for green fruits (mAP50-95: 0.8557 ± 0.0611), reflecting the limitations of its representational capacity.
Physicochemical soil characterisation and nutritional associations of Laccopetalum giganteum (Wedd) Ulbr. (Ranunculaceae) in its high-Andean habitat: a baseline for conservation
(Frontiers Media S.A., 2026-08-06) Quiñones Trejo, Robert Adrián; Aldava Pardave, Uriel; Ramírez Maguiña, Héctor Andrés; Yalli Huamani, Teodoro Bill; Solórzano Acosta, Richard Andi
Background: Laccopetalum giganteum (Wedd.) Ulbr. is an endemic species of the Peruvian Andes classified as Critically Endangered. Its conservation is constrained by limited knowledge of its soil requirements. This study aimed to characterise soil physicochemical properties in their natural habitat and evaluate their relationships with plant biometric and nutritional traits to support conservation strategies. Methods: A total of 24 soil–plant pairs were collected from high-Andean populations near Lake Pelagatos, Ancash, Peru (4,567 m a. s. l.). Soil variables (pH, electrical conductivity, texture, macronutrients, micronutrients, and carbonates) were evaluated as independent variables, while plant variables (biometry, dry matter, and mineral composition) were considered response variables using descriptive statistics, generalised linear models (GLM), and generalised linear mixed models (GLMM). Results: Soils were slightly alkaline (pH 7.73 ± 0.41), with moderate carbonate content (9.22 ± 4.76%), electrical conductivity of 17.8 ± 5.4 mS·m⁻¹, and predominantly sandy texture (73.5 ± 10.4%). Plant growth showed significant negative associations with exchangeable calcium (β = −0.12) and carbonates (β = −0.06). Positive associations were observed with zinc (β = 0.10), manganese (β = 0.29), and silt content (β = 0.12). Above-ground tissues contained 22.1 mg·kg⁻¹ Zn and 24.2 mg·kg⁻¹ Mn, with bioaccumulation factors of 5.8 and 43.2, respectively. Conclusions: L. giganteum shows low affinity for calcareous soils and persists in marginal environments through efficient micronutrient acquisition. These findings provide a quantitative basis for substrate selection in ex situ propagation (pH 6.2–6.8; CaCO3 < 2%; Zn and Mn supplementation) and for identifying priority microsites for in situ conservation
Application of Trichoderma viride immobilized on rice husk under reduced synthetic fertilization in yellow chili pepper (Capsicum baccatum L.) var. pendulum
(Frontiers Media S.A., 2026-06-02) Poma Chamana, Russell Hilario; Linares Escapa, Solmayra; Quello Huamani, Antony Arturo; Flores Marquez, Ricardo; Solórzano Acosta, Richard Andi
Introduction: The intensive use of synthetic fertilizers in horticultural crops generates economic and environmental impacts, particularly in already degraded soils. Sustainable strategies are therefore required to reduce mineral fertilizer inputs without compromising crop productivity. This study evaluated the effect of an organic amendment containing Trichoderma viride immobilized on rice husk as a strategy to reduce mineral fertilization in yellow chili pepper (Capsicum baccatum L.) var. pendulum. Methods: Four treatments were evaluated in a completely randomized block design with three replications: T1 (complete fertilization with 200:66:42 kg ha⁻¹ N:P:K), T2 (135:48:21 kg ha⁻¹ N:P:K without organic amendment), T3 (135:48:21 kg ha⁻¹ N:P:K plus organic amendment at 0.5 kg plant⁻¹), and T4 (organic amendment only). Crop variables (height, chlorophyll index, root depth, fruit number, yield, and dry matter) were evaluated. Results: Full fertilization (T1) increased plant height and showed a slight tendency toward higher chlorophyll index and fruit number values. However, yields under reduced fertilization (T2 and T3) were statistically similar to T1, indicating that mineral fertilization could be reduced by 30% without significant yield penalties under the evaluated conditions. The addition of the organic amendment in T3 did not significantly increase yield compared with T2, but promoted greater dry matter allocation to leaves, stems, and roots, suggesting a potential positive effect on vegetative development. Discussion: The results indicate that reducing mineral fertilization in yellow chili pepper is feasible without compromising productivity. The incorporation of T. viride immobilized on rice husk may represent a complementary strategy for agroecological transition while promoting the recycling of agro-industrial residues. Nevertheless, because the findings derive from a single growing season, multi-year studies are required to validate these results and to assess long-term effects on soil properties, microbiota dynamics, commercial scalability, and economic viability.
Unveiling Pseudochrobactrum asaccharolyticum and associated rhizobacteria with Lepidium meyenii W.: PGPR potential and interaction with high Andean soil properties
(Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA-Chile), Chillán, Chile, 2026-08-03) Huasasquiche Sarmiento, Lucero; Cancan Loli, Johan Deyvi; Sanchez, Lilian L.; Salvador Espinoza, Sheydi Soledad; Cortez Juro, Ivana; Meseth Macchiavello, Enrique
Intensive cultivation of maca (Lepidium meyenii Walp.) causes significant physicochemical degradation and a loss of microbiological resilience in High Andean soils. Native rhizobacteria-based biofertilizers emerge as a sustainable alternative to restore soil quality. This study explored the microbial diversity of the maca rhizosphere at extreme altitudes (>4000 m a.s.l.) and evaluated the potential of native isolates as plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). A total of 133 isolates were obtained using selective methodologies. Six elite strains were molecularly identified (16S rRNA gene) as Peribacillus, Pseudomonas, Pantoea, and notably, Pseudochrobactrum asaccharolyticum. Low microbial density was observed, likely linked to degradation from intensive monoculture. Microbial functionality was associated with soil management, enabling the identification of strains with high viability (>10¹⁰ CFU mL⁻¹) adapted to extreme conditions. In this study, the presence of P. asaccharolyticum was identified in association with maca crops. This species is of particular interest due to its previously recognized potential for soil bioremediation. These findings suggest functional specialization of the native microbiota and a high biotechnological potential for developing specific bio-inputs. These results contribute to mitigating monoculture impacts, restoring degraded soils, and promoting sustainable High-Andean agriculture.
First metabarcoding characterization of seabird guano microbiomes along the Peruvian coast: environmental filtering shapes taxonomically simplified but functionally stable communities
(Research Square, 2026-05-05) Cosme de la Cruz, Roberto Carlos; Cántaro Segura, Héctor Baroni; Meseth Macchiavello, Enrique; Calixto García, Anderson Rafael; López Pinto, María del Pilar; Ruiz Escobar, Vicente; Palomino Paccua, Luz Angélica; Calderón, Arturo; Salvatierra, Licia; Valdez, Renzo; Medina, Susan
Seabird guano from the islands off the Peruvian coast constitutes an organic fertilizer resource of recognized strategic importance; however, the microbial communities associated with this substrate had remained entirely uncharacterized. The present study provides the first comprehensive, cultureindependent characterization of bacterial and fungal communities in guano collected from 13 guanoproducing zones along the Peruvian coastline, encompassing deposits from the Guanay cormorant (Leucocarbo bougainvillii) and the Peruvian booby (Sula variegata), the two dominant and representative guano-producing bird species. Using 16S rRNA and ITS amplicon metabarcoding, combined with physicochemical analysis and functional prediction through FAPROTAX, and FUNGuild, we found that bacterial communities were consistently dominated by Bacillota (> 90%), particularly the order Bacillales, with halotolerant and endospore-forming genera, among which Saccharomonospora was notably abundant; this genus exhibited the strongest positive correlation with potassium content (+ 0.80, p 95%), with Aspergillus as the only genus showing a significant positive differential-abundance signal in Guanay cormorant guano relative to Peruvian booby guano. Within this exploratory framework, although the overall composition of bacterial and fungal communities did not differ significantly between the two bird species, differential abundance analysis identified specific bacterial taxa, including Pseudomonas, Atopostipes, and Lentibacillus, as significantly enriched in Guanay cormorant guano, revealing microbial differences that, while subtle, are ecologically relevant across host species. The predicted functional profile suggested a broadly stable metabolic repertoire oriented towards organic matter mineralization and nitrogen transformation across samples. These findings provide a first microbiological baseline for the evidence-based management of Peruvian island guano as a sustainable biofertilization resource.
Trace metals in high-Andean forages: differential dietary exposure in cattle, sheep, and alpacas, and lack of non-carcinogenic risk
(Research Square, 2026-06) Arias Arredondo, Alberto Gilmer; Lopez Rodriguez, Melina; Cruz Luis, Juancarlos Alejandro; Contreras, Jose; Ramos Acuña, Hebert; Solórzano Acosta, Richard Andi
Trace metal accumulation in forage plants is a growing concern in mountain grazing systems, yet the relative importance of environmental and biological drivers remains poorly understood in the high Andes. This study evaluated trace metal concentrations in soils and cultivated forages along an altitudinal gradient (4,098–4,467 m a.s.l.) in the Junín region of central Peru and assessed potential dietary risks for livestock. Soil properties and concentrations of Zn, Cd, Cu, Mn, Pb, and Cr were determined in soils and four forage species (Avena sativa, Dactylis glomerata, Lolium multiflorum, and Lolium perenne) across eight plots. Dietary exposure was estimated using the Estimated Daily Intake (EDI), while non-carcinogenic risks for cattle, sheep, and alpacas were assessed through the Hazard Quotient (HQ) and Hazard Index (HI). Marked spatial variation in soil properties and trace metal concentrations was observed among plots, indicating that metal accumulation was primarily driven by local soil heterogeneity. Altitude was not associated with trace metal concentrations, and forage species showed no significant differences in metal accumulation (p > 0.05). Although sheep exhibited the highest EDI values, all HQ and HI values remained below 1. These findings demonstrate that fine-scale soil heterogeneity is a stronger determinant of trace metal accumulation than altitude or forage species identity in high-Andean forage systems. The study provides new evidence that current trace metal exposure levels do not represent a significant non-carcinogenic risk for cattle, sheep, or alpacas under the evaluated environmental conditions.
Muestreo de suelo, agua de riego, fertilizantes, fruto, hojas y raíces para la evaluación de cadmio (Cd) en el cultivo de palto (Persea americana L.)
(Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), 2026-08) Instituto Nacional de Innovación Agraria, INIA
El cultivo de palto (Persea americana L.) se ha consolidado en la estructura agroexportadora peruana, siendo una fuente significativa de divisas y desarrollo en las regiones de La Libertad, Lima e Ica. Además, en los valles interandinos el cultivo ha tomado importancia, ya que está presente en la mayoría de regiones del país, en su gran mayoría a través de la pequeña agricultura familiar. No obstante, la sostenibilidad comercial de este producto podría enfrentar desafíos técnicos. Al igual que la calidad del agua es esencial para el riego, la ausencia de elementos contaminantes en el producto final es importante para cumplir con las normativas internacionales de distintos entes reguladores, como las establecidas por la Unión Europea (Comisión Europea, 2023), que establecen límites máximos de cadmio con niveles de exigencia crecientes. Para gestionar adecuadamente este posible riesgo, es necesario comprender las fuentes y dinámicas del cadmio en el agrosistema, las cuales actúan como componentes interconectados que determinan la calidad final del palto: • El suelo como reservorio: Es la matriz principal de almacenamiento. La presencia de cadmio puede tener un origen geogénico, derivado de la meteorización natural de la roca madre y la actividad volcánica, o un origen antropogénico, producto de actividades humanas como el uso histórico de algunos fertilizantes fosfatados con trazas de cadmio y otros metales pesados. • El recurso hídrico: El agua de riego actúa como un agente de transporte y dispersión. Si bien los ríos y pozos son fuentes vitales, pueden acarrear sedimentos o solutos contaminantes desde las partes altas de las cuencas, lo que podría, en ciertos casos, introducir el metal en los campos de cultivo y modificar el equilibrio químico del suelo. La fisiología del cultivo: El palto posee mecanismos específicos de absorción y transporte. El cadmio disuelto en la solución suelo podría ser absorbido bajo ciertas condiciones por el sistema radicular y, mediante procesos de traslocación, ser movilizado a través del xilema hasta acumularse en los órganos de reserva y crecimiento. El cadmio es un metal pesado no esencial para las plantas que se caracteriza por su alta movilidad en el sistema suelo-planta, especialmente en condiciones de pH ácido y/o baja materia orgánica. Aunque los mecanismos de movimiento y transporte del cadmio son complejos y aún requieren mayor investigación científica, químicamente este elemento presenta similitudes con nutrientes esenciales como el zinc (Zn) y el calcio (Ca), lo que podría facilitar su ingreso a las células vegetales utilizando los mismos canales de transporte iónico. Es importante considerar que la acumulación de cadmio varía entre especies vegetales. Una vez dentro del palto, el cadmio podría acumularse en los tejidos, como raíces y hojas, y en menor medida en los frutos. Estas concentraciones pueden alcanzar niveles que, si bien no siempre generan síntomas visibles de fitotoxicidad en el cultivo, en algunos casos podrían superar los umbrales de seguridad permitidos por los entes reguladores para el mercado agronómico
Muestreo de suelo, agua de riego, fertilizantes, turiones y raíces para la evaluación de cadmio (Cd) en el cultivo de espárrago (Asparagus officinalis L.)
(Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), 2026-08) Instituto Nacional de Innovación Agraria, INIA
El cultivo de espárrago (Asparagus officinalis L.) se ha consolidado en la estructura agroexportadora peruana, siendo una fuente significativa de divisas y desarrollo en las regiones de La Libertad, Ica y Lambayeque (Agencia agraria de noticias, 2025). No obstante, la sostenibilidad comercial de este producto podría enfrentar desafíos técnicos. Al igual que la calidad del agua es esencial para el riego, la ausencia de elementos contaminantes en el producto final es importante para cumplir con las normativas internacionales de distintos entes reguladores, como las establecidas por la Unión Europea (Comisión Europea, 2023), que establecen límites máximos de cadmio con niveles de exigencia crecientes. Para gestionar adecuadamente este posible riesgo, es necesario comprender las fuentes y dinámicas del cadmio en el agrosistema, las cuales actúan como componentes interconectados que determinan la calidad final del turión: • El suelo como reservorio: Es la matriz principal de almacenamiento. La presencia de cadmio puede tener un origen geogénico, derivado de la meteorización natural de la roca madre y la actividad volcánica, o un origen antropogénico, producto de actividades humanas como el uso histórico de algunos fertilizantes fosfatados con trazas de metales pesados. • El recurso hídrico: El agua de riego actúa como un agente de transporte y dispersión. Los ríos y pozos son fuentes vitales, pueden acarrear sedimentos o solutos contaminantes desde las partes altas de las cuencas, lo que podría introducir el metal en los campos de cultivo y modificar el equilibrio químico del suelo. • La fisiología del cultivo: El espárrago posee mecanismos específicos de absorción y transporte. El cadmio disuelto en la solución suelo podría ser absorbido bajo ciertas condiciones por el sistema radicular y, mediante procesos de traslocación, ser movilizado a través del xilema hasta acumularse en los órganos de reserva y crecimiento. El cadmio es un metal pesado no esencial para las plantas que se caracteriza por su alta movilidad en el sistema suelo-planta, especialmente en condiciones de pH ácido o baja materia orgánica. Aunque los mecanismos de movimiento y transporte del cadmio aún requieren mayor estudio científico, químicamente este elemento presenta similitudes con nutrientes esenciales como el zinc (Zn) y el calcio (Ca), lo que podría facilitar su ingreso a las células vegetales utilizando los mismos canales de transporte iónico. Si bien, la preferencia de las plantas por el cadmio también varía entre especies. Una vez dentro del espárrago, el cadmio podría acumularse en los tejidos, como raíces y turiones alcanzando concentraciones que, aunque no siempre generan síntomas visibles de fitotoxicidad en el cultivo, en algunos casos podrían superar los umbrales de seguridad permitidos por los entes reguladores para el mercado agronómico.
Variación espacial de la fertilidad del suelo en la EEA Chincha
(Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), 2026-09-18) Quispe Matos, Kenyi Rolando; Carbajal Llosa, Carlos Miguel; Mejia Maita, Sharon Yahaira; Ore Valeriano, Ruddy Adely; Arroyo Isuiza, Rosa Karen; Chuchon Remon, Rodolfo Juan; Campos Ruiz, Joseph; Solórzano Acosta, Richard Andi; Cruz Luis, Juancarlos Alejandro
En la región de Ica, ubicada en la costa centro-sur del Perú, el sector agropecuario constituye una de las principales actividades económicas, siendo la tercera con mayor aporte al valor agregado bruto departamental. La región destaca por su producción agrícola orientada tanto a la exportación, con cultivos como espárrago, uva y palta, como al mercado interno, donde sobresalen el maíz amarillo duro, el camote y la papa. Asimismo, Ica se caracteriza por presentar extensas áreas desérticas y un clima cálido y seco, condiciones que influyen de manera significativa en la disponibilidad de recursos hídricos, la fertilidad de los suelos y el manejo de los sistemas de producción agrícola (Banco Central de Reserva del Perú, 2022). En los ecosistemas áridos —como los presentes en la región Ica—, la degradación de los suelos constituye una de las principales limitantes para la producción agrícola, siendo la salinización uno de los procesos más frecuentes debido a las condiciones naturales del entorno (Sakadevan y Nguyen, 2010). Esta problemática puede intensificarse por prácticas inadecuadas de manejo del agua de riego y por el uso excesivo de fertilizantes sintéticos (Mukhopadhyay et al., 2021). Además, los suelos de estas zonas suelen presentar bajos contenidos de materia orgánica, limitada fertilidad natural y valores elevados de pH (Hag Husein et al., 2021). Por estas razones, resulta fundamental promover la adopción de herramientas y estrategias de agricultura de precisión que contribuyan a optimizar el uso de los recursos, mejorar la productividad de los cultivos y garantizar la sostenibilidad de los sistemas agrícolas en el largo plazo. El monitoreo sistemático de la fertilidad del suelo constituye un componente esencial para la gestión sostenible de la producción agrícola. La integración de herramientas de agricultura de precisión, análisis de suelos, técnicas geoestadísticas y Sistemas de Información Geográfica (SIG) permite caracterizar y modelar la variabilidad espacial de los nutrientes mediante métodos como la interpolación kriging, el índice de Moran y el análisis de semivariogramas. La información generada a partir de estas herramientas facilita la delimitación de zonas de manejo específicas y el diseño de estrategias de fertilización diferenciada, optimizando la eficiencia en el uso de insumos, reduciendo costos de producción y contribuyendo a la conservación de la calidad y productividad del suelo en el largo plazo (Culman et al., 2021; Chinea-Horta y Rodríguez-Izquierdo, 2021). En este contexto, el presente manual tiene como objetivo estudiar la variabilidad espacial de la fertilidad del suelo de la EEA Chincha mediante la evaluación e interpretación de sus propiedades fisicoquímicas y la aplicación de herramientas de análisis espacial. Como resultado, se elaboran mapas temáticos de fertilidad que permiten identificar áreas con características homogéneas, proporcionando una base técnica para formular recomendaciones orientadas a un manejo más eficiente del suelo y de la fertilización.