Effects of Calcium and Nitrogen on Aphid (Brevicoryne brassicae) Control on Broccoli (Brassica oleracea var. italica) Under Two Fertilization Systems

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Roberto Alexander Taco Guamán

Abstract

Broccoli (Brassica oleracea var. italica) is a crop of high commercial value in Ecuador, whose productivity is often compromised by pests such as aphids (Brevicoryne brassicae). This study evaluated the effect of different nitrogen (N) and calcium (Ca) doses on the incidence of aphids under two fertilization systems: organic and conventional. Nitrogen promotes vegetative growth, although excess nitrogen limits flowering, while calcium strengthens cell walls, increasing tissue resistance. The study was conducted at the Nintanga company in Cotopaxi province (Ecuador), at 2,890 m a.s.l., in the “Santa Carmen” and “San Patricio” farms. A rotable central composite design was implemented, testing five levels of N and Ca (0, 75, 150, 225, and 300 kg ha⁻¹). Aphid incidence and plant height were recorded weekly over 13 weeks, with a planting density of 6.4 plants m⁻². Our results indicated that high doses of N combined with low levels of Ca significantly increased aphid incidence (up to 60%), especially in the organic system (average: 35%). In contrast, a balanced interaction between the two nutrients reduced aphid incidence to 14% in both systems. The conventional production system showed a lower average aphid incidence (20%) and greater homogeneity in the data Regression analysis revealed a positive effect of Ca on aphid incidence (coef=0.3646 in organic and 0.1496 in conventional), and a quadratic response of N, suggesting that high N doses may attenuate pest pressure, when properly balanced with Ca.

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Taco Guamán, R. A. (2025). Effects of Calcium and Nitrogen on Aphid (Brevicoryne brassicae) Control on Broccoli (Brassica oleracea var. italica) Under Two Fertilization Systems. Siembra, 12(2), e7998. https://doi.org/10.29166/siembra.v12i2.7998
Section
Original article
Author Biography

Roberto Alexander Taco Guamán, Universidad Técnica de Cotopaxi. Facultad de Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales. CP 050102. Latacunga, Cotopaxi, Ecuador

https://orcid.org/0009-0009-4000-6582

References

Askar, S. (2021). Efficiency of three coccinellid species against Brevicoryne brassicae (L.) (Ho-moptera: Aphididae) in cabbage fields at El-Behera Governorate, Egypt. Journal of Plant Protection and Pathology, 12(1), 31-35. https://doi.org/10.21608/jppp.2021.149518 DOI: https://doi.org/10.21608/jppp.2021.149518

Bacarreza Manrique, R. (2018). Producción de dos variedades de brócoli (Brassica oleracea var. itálica) en tres distancias de plantación en condiciones de walipini. Universidad Mayor de San Andrés. http://repositorio.umsa.bo/xmlui/handle/123456789/17178

Blackman, R. L., y Eastop, V. F. (2000). Aphids on the world’s crops: An identification and infor-mation guide (2nd ed.). Wiley.

Carrillo-Riofrío, F. M., y Minga-León, F. E. (2020). Mezclas de fertilizantes sintéticos en rendi-miento de brócoli usando la metodologí¬a participativa en la comunidad Pungal. Dominio de las Ciencias, 6(2), 959-970. https://doi.org/10.23857/dc.v6i2.1259

Cartagena Ayala, Y. E. (2014). El modelo sistémico para la fertilización nitrogenada en brócoli (Brassica oleracea itálica). Colegio de Postgraduados. http://colposdigital.colpos.mx:8080/jspui/handle/10521/2390

Costa, C. A., Guiné, R. P. F., Costa, D. V. T. A., Correia, H. E., y Nave, A. (2023). Pest control in organic farming. En J. Chen y C. Chang (eds.), Advances in Resting-state Functional MRI (2nd ed.) (pp. 111-179). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-99145-2.00003-3 DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-99145-2.00003-3

Dixon, A. F. G. (2012). Aphid ecology: An optimization approach. Springer Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-011-5868-8 DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-011-5868-8

Falcon-Alvarado, J., Valverde-Rodriguez, A., Álvarez-Benaute, L., Briceño-Yen, H., y Campos-Albornoz, M. E. (2023). Extractos vegetales en el control del pulgón (Brevicoryne brassicae L.) en el cultivo de la col (Brassica oleracea var. Capitata), en Perú. Manglar, 20(4), 317-323. https://doi.org/10.57188/manglar.2023.036 DOI: https://doi.org/10.57188/manglar.2023.036

García Meléndez, L. M. (2022). Nutrición en plantas de moringa (Moringa Oleífera Lam.) utilizando diferentes fuentes de nitrógeno, fósforo y potasio, su influencia en el desarrollo y crecimiento en vivero. Universidad de El Salvador. https://oldri.ues.edu.sv/id/eprint/27292/

Guerrieri, E., y Digilio, M. C. (2008). Aphid-plant interactions: a review. Journal of Plant Interacti-ons, 3(4), 223-232. https://doi.org/10.1080/17429140802567173 DOI: https://doi.org/10.1080/17429140802567173

Gutiérrez Pulido, H., y Vara Salazar, R. de la. (2008). Análisis y diseños de experimentos (2ª ed.). McGraw Hill México.

Jiménez Villalva, E. I., y Osorio Bautista, E. C. (2019). Comparación de los elementos del costo de la producción del brócoli entre los productores del barrio San Vicente de la Parroquia Póalo. Universidad Técnica de Cotopaxi. http://repositorio.utc.edu.ec/handle/27000/7705

Mainardi Fazio, F. (2017). El huerto completo en poco espacio. Parkstone International

Maldonado, F., y Calvache Ulloa, A. (2006). Efecto de la fertilización química (N-P-K-Ca) en la incidencia de la mancha negra de la pella en un ciclo de producción comercial de brócoli (Brassica Oleracea L. Var. Itálica) Híbrido Legacy. Rumipamba, XX, 1-13.

Marschner, H. (ed.). (2012). Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press. https://doi.org/10.1016/C2009-0-63043-9 DOI: https://doi.org/10.1016/C2009-0-63043-9

Moreno, D. A., Carvajal, M., López-Berenguer, C., y García-Viguera, C. (2006). Chemical and biological characterisation of nutraceutical compounds of broccoli. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 41(5), 1508-1522. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2006.04.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpba.2006.04.003

Pantoja, C. (2006). Efecto de la fertilización química (NPK-Ca) en la incidencia de la mancha ne-gra de la pella en un ciclo de producción comercial de brócoli (Brassica oleracea var. Itálica, hib. legacy), Machachi-Pichincha. Universidad Central del Ecuador.

Puenayan, I. A., Córdoba, R. F., y Unigarro, S. A. (2008). Respuesta del brocoli Brassica oleracea Var. Italica L. Híbrido legacy a la fertilización con n – p – k en el municipio de Pasto, Nariño. Revista de Ciencias Agrícolas, 25(1 y 2), 150-162. https://revistas.udenar.edu.co/index.php/rfacia/article/view/82

Rahman, K. M. Z. (2022). Effects of nitrogen fertilization on crops and their associated insect communities: a global food security perspective. Asian-Australasian Journal of Food Safety and Security, 6(2), 48-56. https://doi.org/10.3329/aajfss.v6i2.62619 DOI: https://doi.org/10.3329/aajfss.v6i2.62619

Raya-Montaño, Y. A., Apáez-Barrios, P., Guillén-Andrade, H., y Nieves Lara-Chavez, M. B. N. (2018). Producción de brócoli en función del genotipo y dosis de nitrógeno. Revista Fitotecnia Mexicana, 41(4-A), 537-542. https://doi.org/10.35196/rfm.2018.4-A.537-542 DOI: https://doi.org/10.35196/rfm.2018.4-A.537-542

Rodríguez-González, O., Florido-Bacallao, R., Varela-Nualles, M., González-Viera, D., Vázquez-Montenegro, R., Maqueira-López, L. A., y Morejón-Rivera, R. (2020). Aplicación de la herra-mienta de modelación DSSAT para estimar la dosis óptima de fertilizante nitrogenado para la variedad de arroz J-104. Cultivos Tropicales, 41(2), e01. https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1545

Román Llamuca, M. J. (2022). Evaluación de formulaciones potásicas en el rendimiento y calidad del cultivo de brócoli (Brassica oleracea L) var. Itálica. Híbrido Avenger. Escuela Superior Poli-técnica de Chimborazo. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/18361

Vacante, V., y Kreiter, S. (2017). Handbook of pest management in organic farming. CABI. https://www.cabidigitallibrary.org/doi/book/10.1079/9781780644998.0000 DOI: https://doi.org/10.1079/9781780644998.0000

White, P. J., y Broadley, M. R. (2003). Calcium in plants. Annals of Botany, 92(4), 487-511. https://doi.org/10.1093/aob/mcg164 DOI: https://doi.org/10.1093/aob/mcg164