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El cultivo de álamos en el Delta del Paraná, la tercera cuenca de importancia forestal de Argentina, es una actividad económica relevante que provee materia prima para las industrias del aserrado, debobinado, tableros de partículas y pulpa para papel. La producción de madera de álamo está amenazada por enfermedades, cuyo desarrollo se encuentra favorecido por las condiciones ambientales y la estrecha base genética de sus plantaciones comerciales. Entre ellas la roya es considerada la de mayor importancia y en varias oportunidades obligó al reemplazo total de los clones en cultivo. El objetivo de esta tesis fue evaluar el efecto de la roya sobre el crecimiento del año y del rebrote de la siguiente temporada utilizando como modelo tres clones de Populus deltoides con distinta arquitectura del canopeo y nivel de tolerancia. Se evaluó además el efecto sobre la densidad básica de la madera dada su importancia en la determinación de la calidad. A fin de conocer las bases fisiológicas del daño causado por la roya se estudiaron los cambios en la dinámica foliar, la intercepción de la luz, la fotosíntesis el contenido de clorofila y el reciclado del nitrógeno. Los resultados obtenidos indican que la reducción del crecimiento y la calidad de la madera atribuible a la enfermedad se deben a una disminución de la capacidad fotosintética y consecuentemente de la capacidad de fijar y translocar carbono, tanto para continuar el crecimiento del año como para acumular reservas en la parte aérea y radical. La reducción del sistema radical limita la capacidad de explorar el suelo y adquirir agua y nutrientes durante esa temporada de crecimiento. Esto, sumado a una retranslocación incompleta de nitrógeno debido a que las hojas enfermas caen con mayor cantidad de nitrógeno, reduce las reservas de carbono y de nitrógeno para iniciar el crecimiento y la capacidad de adquirir recursos desde el suelo al inicio de la temporada siguiente.

Tesis (Doctor en Ciencias Agropecuarias) -- Facultad de Ciencias Agropecuarias- UNC, 2017

Para optar al Grado de Magister en Ciencias Agropecuarias, de la Universidad Nacional de Córdoba, en noviembre de 2014

En la Pampa Ondulada, desde hace aproximadamente 150 años se han implantado árboles de varias especies, en general exóticos, formando bosques de sombra y protección para el ganado, cortinas y ornato. Más recientemente el cultivo forestal se desarrolló con fines comerciales y la superficie provincial forestada ascendió a 104.500 ha. Dos de la especies más plantadas son Robinia pseudoacacia y Eucalyptus camaldulensis. R. pseudoacacia, árbol fijador de nitrógeno (AFN) y Eucalyptus camaldulensis, no fijador. La inclusión de macizos forestales en áreas originalmente de pastizales o agrícolas, puede tener efectos sobre el ambiente y la fertilidad del suelo. Los efectos de las forestaciones podrían tener diversas respuestas dependientes de la interacción entre el ambiente y la especie implantada. Para determinar los efectos de las forestaciones de Robinia pseudoacacia y E. camaldulensis en la Pampa Ondulada, se compararon parcelas forestales de las dos especies, con pastizales naturalizados y parcelas agrícolas en tres sitios, sobre suelos Argiudoles. Esta tesis generó información regional acerca de los cambios a nivel biológico, físico y químico producidos en los suelos por la inclusión de masas forestales de Eucalyptus camaldulensis y Robinia pseudoacacia en un contexto productivo que ha transformado la región originalmente de vegetación preponderantemente herbácea en extensas áreas agrícolas y de pasturas. La hipótesis planteada fue que las forestaciones en el sur de la pampa ondulada con Robinia pseudoacacia, árbol fijador de nitrógeno (AFN) y Eucalyptus camaldulensis, no fijador de nitrógeno; producen cambios en las características de los suelos, los que permiten diferenciar entre las especies y respecto de los sistemas agrícolas y pastizales naturalizados. Estos cambios tendrán efectos cuantificables sobre la diversidad y abundancia biológica, la composición florística y la fauna del suelo, así como sobre la actividad microbiana. Los cambios producidos por R. pseudoacacia en las propiedades del suelo y en la biodiversidad serán diferenciables de las forestaciones de E. camaldulensis. Se compararon los dos tipos de forestaciones con parcelas de pastizales naturalizados y agrícolas en tres sitios del sur de la Pampa Ondulada sobre suelos Argiudoles con un total de 12 parcelas (4 usos x 3 sitios). El estudio se realizó durante 28 meses en los que se realizaron muestreos de la macrofauna, la actividad microbiana del suelo, la mesofauna y del banco de semillas. Se analizaron parámetros químicos y físicos del suelo, la abundancia y diversidad de la macrofauna y la abundancia de la mesofauna del suelo. Se midieron: respiración microbiana del suelo, el contenido de carbono de biomasa microbiana, el cociente metabólico, el índice de mineralización de la materia orgánica del suelo, la actividad de las enzimas deshidrogenasa y nitrogenasa para valorar el potencial oxidativo y la capacidad de fijación de nitrógeno atmosférico. Eucalyptus aportó más del doble de la biomasa que Robinia, generando condiciones que posibilitan la ganancia de carbono. El contenido de COS y de Nt fue superior en Eucalyptus, en Robinia fue similar al Natural y todos superaron a la agricultura, que mostró los menores valores en ambos parámetros. El pH fue más bajo en Eucalyptus y la CE fue más alta, también el fósforo asimilable tuvo los niveles más altos. La densidad aparente y los índices de cono fueron más bajos en Robinia indicando una mejor calidad física del suelo. La actividad microbiana, medida por la respiración y la biomasa microbiana, fue superior en Eucalyptus. La eficiencia de la flora microbiana para procesar la biomasa residual y mantener el equilibrio de humificación fue 2superior en Robinia. La actividad deshidrogenasa en los usos forestales fue similar a la determinada en el sistema Natural y en el sistema agricola fue significativamente inferior. La actividad de la nitrogenasa en el suelo con eucaliptos indicó que la fijación de nitrógeno atmosférico en este sistema fue superior a la de los otros usos. Los mayores niveles de Nt y COS tuvieron efectos sobre la diversidad y abundancia de la fauna del suelo, la densidad de varios grupos de la macrofauna, tales como: artrópodos (Chilopoda Gastropoda Symphyla Himenoptera) y especies de lombrices (Microscolex Phosphoreus, Dendrodrilus rubidus) correlacionaron positivamente con el COS, el Nt y el nivel de fósforo asimilable. Los usos forestales tuvieron las más altas densidades de macrofauna y Robinia presentó la mayor abundancia de todos los grupos de mesofauna y solo fue superada por el uso Natural en el caso de la abundancia de oribátidos y colémbolos. La macrofauna tuvo más riqueza de especies en los usos Natural y Robinia; en Eucalyptus fue inferior. La diversidad de Shannon fue mayor en el Natural, seguido por Robinia. Las especies vegetales bajo Robinia tuvieron menos diversidad que bajo agricultura y Eucalyptus para el índice de Simpson. Varios de los parámetros analizados tuvieronbuena respuesta para ser utilizados como indicadores; la mayor parte de ellos pudieron discriminar entre los distintos usos evaluados. La respiración microbiana, la densidad total de macrofauna, la densidad de Isoptera, la densidad total de la mesofauna y la de cada uno de los grupos de la mesofauna analizados pudieron separar los cuatro usos. Los parámetros físicos y químicos del suelo y los parámetros de estructura de la población de la macrofauna, riqueza y diversidad, tuvieron una baja capacidad para discriminar entre los usos. La riqueza y diversidad de plantas obtenidas del banco de semillas del suelo tuvo una baja capacidad de separación entre usos. El aporte de esta tesis es novedoso al brindar conocimiento de los efectos sobre el ambiente edáfico de dos de las especies forestales más conspicuas de la Pampa Ondulada, comparadas con dos de los usos más característicos de ella, la agricultura y los pastizales. Los efectos de ambos usos forestales han sido en general positivos y han presentado evidencias que los definen como probables reservas de fauna edáfica. Se generaron nuevas preguntas que pueden ser de interés para desarrollar nuevas investigaciones: ¿Qué características de la hojarasca son las que definen la menor eficiencia metabólica? Es de interés conocer la composición de las hojas y del leño que influyen o regulan en el proceso de degradación en la región. Resulta necesario el experimentar métodos que permitan regular el proceso de degradación, como fertilización, triturado de hojarasca, labranzas, para acelerarlo o ralentizarlo. Es necesario buscar maneras de hacer más eficiente el proceso de degradación de la biomasa de hojarasca e incorporarla al COS y liberar nutrientes, limitando la emisión de CO 2 y reduciendo el efecto invernadero. Sería muy interesante identificar los organismos causantes de la capacidad de fijación de nitrógeno en el suelo, presumiblemente por bacterias como Azotobacter sp. o cianobacterias. Deben ensayarse formas de estimular esa capacidad, ya que puede ser de gran valor ambiental y productivo.

La estructura y composición de un paisaje, como también los cambios que ocurren en él, influyen en la distribución, abundancia y dinámica de las diferentes especies que integran la comunidad biológica. El Bosque Atlántico del Alto Paraná se encuentra en la actualidad altamente fragmentado conservando sólo el 7% de su cobertura original, albergando en Misiones, Argentina, la mayor superficie continua de esta ecorregión. La diversidad de especies y la estructura de los ensambles de micromamíferos de bosques tropicales son afectados por muchos factores, incluyendo las interacciones interespecíficas, la complejidad y heterogeneidad del hábitat, la heterogeneidad de parches en el paisaje y la diferencia espacio-temporal en la disponibilidad de los recursos. El objetivo de este estudio fue analizar el efecto del reemplazo del bosque nativo por plantaciones de pino (Pinus taeda) sobre la estructura del ensamble de micromamíferos no voladores del Bosque Atlántico del Alto Paraná en Misiones. Además, analizo la existencia de variaciones estacionales, evalúo la eficiencia de la metodología de muestreo utilizada, y analizo el patrón de uso del hábitat de los micromamíferos terrestres en ambos ambientes a dos escalas de análisis espacial (macro y microhábitat). Finalmente, describo la estructura y la dinámica de las poblaciones de las cuatro especies más comunes en base a la estructura de edades, la supervivencia, el tiempo de permanencia, la proporción de sexos y el ciclo reproductivo. Cada método de muestreo difirió en la eficiencia de captura de las diferentes especies de micromamíferos, presentando las trampas de caída mayor éxito de captura con menor esfuerzo de muestreo que el utilizado por las trampas tipo Sherman. Cada especie seleccionó distintas variables del microhábitat, sugiriendo una posible partición de nicho a través de la segregación del espacio, que varía estacionalmente. A. montensis, O. nigripes y E. russatus presentaron poliestría panaestacional. Entre las dos especies generalistas A montensis prefirió el bosque para reproducirse, mientras que O. nigripes no presentó preferencias por el tipo de ambiente. El reemplazo del bosque nativo por monocultivos de pino genera una disminución en la abundancia de las especies y un empobrecimiento en la riqueza del ensamble de micromamíferos terrestres, siendo las especies endémicas del Bosque Atlántico las más afectadas. El desarrollo de un sotobosque más denso con especies nativas del bosque es clave para el establecimiento de un mayor número de especies de pequeños mamíferos en los monocultivos forestales ayudando, de esta manera, a mantener la conectividad de las poblaciones de micromamíferos en un paisaje productivo forestal donde hay remanentes de bosque y contribuyendo así a la conservación fuera de las áreas protegidas.

Tesis para obtener el grado de Magister en Ciencias de la Madera, Celulosa y Papel, de la Universidad Nacional de Misiones, en 2012

El presente proyecto tiene como objetivos estudiar y comparar la diversidad de los insectos plagas y benéficos en cultivos de maíz transgénicos y no Bt y determinar el impacto que estos cultivos podrían tener sobre los artrópodos benéficos y las plagas no objetivo del control. Se realizaron registros semanales en cultivos comerciales durante cinco campañas agrícolas desde 2005 a 2010. Para ello, se sembraron en parcelas de una hectárea cada una, los híbridos Bt y convencional. Dentro de una explotación comercial, ubicada sobre Ruta Provincial Nº 6 (Pujato Norte). Se utilizaron tres métodos de muestreos: i) trampas amarillas pegajosas, ii) recuentos visuales y iii) trampas de caída. Para el análisis de la diversidad se utilizaron distintos índices ecológicos. No se encontraron diferencias en la diversidad de especies encontradas en los dos tipos de maíces, pero sí en la abundancia de algunas de las familias; para el caso de los lepidópteros su abundancia fue marcadamente inferior en los maíces Bt. Los áfidos no fueron afectados por el tipo de maíz y parecen ser favorecidos por los híbridos Bt. Especies plagas como Euxesta sp. (Loew), Diabroticaspeciosa (Germar), tuvieron mayor abundancia en los maíces transgénicos. Los enemigos naturales tuvieron una abundancia significativamente superior en los maíces convencionales. En los organismosbenéficos del suelo no existieron diferencias significativas. El depredador Eriopis connexa (Germar) vio afectado su ciclo biológico cuando se lo alimentó con Spodoptera frugiperda (Smith), criada con maíz Bt, dieta que también afectó los parámetros reproductivos, como la fecundidad.

El N es un elemento esencial para lograr altos rendimientos y calidad nutricional e industrial en trigo, causando, a su vez, modificaciones en la severidad de ciertas enfermedades. Se encuentra involucrado en todos los procesos metabólicos de las plantas. Su absorción y partición se encuentra determinada en gran medida por la disponibilidad y demanda durante varios estadios fenológicos del cultivo, que depende del genotipo y sistema de labranza empleados. Se conoce que el N absorbido previo a la antesis, en los cereales invernales, representa alrededor del 50 al 75 % del N total en la planta a cosecha. En condiciones de alta fertilidad del suelo la absorción postantesis resulta igualmente importante porque está positivamente correlacionada con la proteína del grano, con el índice de cosecha de N y probablemente con el rendimiento o al menos a su mantenimiento frente a un aumento en el número de granos. Sin embargo, la reducción en los niveles de absorción postantesis es común en situaciones normales a campo donde la disponibilidad de N a partir de floración se hace escasa. Si la restricción que impone el agotamiento del N del suelo se supera con ofertas mayores (por ejemplo con aportes por fertilización) se pueden observar aumentos en la absorción post floración. De este modo la curva de acumulación de N sigue la marcha de la acumulación de la materia seca permitiendo a su vez una mayor duración del área foliar en etapas más avanzadas dado que la fotosíntesis y el metabolismo del nitrógeno están íntimamente relacionados. Por lo tanto se debe asumir que la actividad radical y la actividad fotosintética foliar son procesos mutuamente regulados que pueden mantenerse en el tiempo. Aunque poco es conocido acerca del desarrollo de la raíz y su actividad bajo condiciones de campo, es probable que el crecimiento de la raíz disminuya y la densidad de raíces decrezca durante el llenado de grano, como ha sido citado por diversos investigadores, que han encontrado que la tasa máxima de crecimiento de las mismas se alcanza en floración. Sin embargo, ésto no implica que su actividad en cuanto a la absorción de nutrientes no pueda mantenerse más allá de dicho estadio fenológico. Los objetivos del proyecto son: a) analizar la actividad radical en cuanto a la absorción de N y la duración de la misma y su grado de incidencia sobre la utilización de dicho nutriente por la planta, b) determinar si existe variabilidad en la actividad radical entre genotipos y c) determinar la incidencia de la actividad radical sobre el rendimiento, calidad y sanidad; en etapas tardías del desarrollo del cultivo, bajo fertilización nitrogenada y diferentes sistemas de labranza. Se sembraron dos experimentos a campo y uno en contenedores, en la Estación Experimental Julio Hirschhorn, UNLP. El diseño experimental fue en parcelas divididas, con tres repeticiones. La parcela principal correspondió a los sistemas de labranza: sistema convencional (LC) y siembra directa (SD). La sub-subparcela correspondió a los cultivares: Buck Pingo (BP), Buck Biguá (BB) y Buck Brasil (BBR) y la subsubparcela correspondió a los tratamientos de fertilización: N inicial disponible en el suelo, sin el agregado de fertilizante, en kg ha-1 (N 130), N inicial , en kg ha-1 + el agregado de 40 kg ha-1 de N a la siembra y 40 kg ha-1 de N en 2-3 nudos detectables (N 210), N inicial inicial , en kg ha-1 + el agregado de 80 kg ha-1 de N a la siembra y 80 kg ha-1 de N en 2-3 nudos detectables (N 290) en forma de urea. Los resultados fueron procesados mediante ANVA. Las medias se compararon mediante el test de Tukey (P=0.05). En el presente trabajo, la materia seca radical (MSR) resultó menor bajo SD. Si bien con la fertilización se logró un incremento de la materia seca y la longitud, no hubo una modificación marcada de la distribución radical. Entre los cultivares, la interacción con los sistemas de labranza, resultó el mejor indicador de su comportamiento. BB fue el que presentó menor materia seca radical bajo siembra directa. BBR fue el de mayor materia seca radical en siembra directa y el de mayor respuesta frente al agregado de N. BP mostró un comportamiento intermedio. La acumulación de N en la planta resultó menor en SD que bajo LC, aún con el agregado de fertilizante, sugiriendo la existencia de otros factores condicionantes, además del probable déficit de N en el suelo. La SD si bien no presentó diferencias con la LC en el N absorbido postantesis, sí lo hizo en el acumulado preantesis. Los tratamientos de fertilización N presentaron efecto significativo sobre la acumulación de N en todas las etapas consideradas, incrementándose el N acumulado con dosis crecientes de N aplicado. El aporte del N removilizado hacia la espiga del acumulado en los tejidos vegetativos previo a la antesis y del acumulado postantesis se incrementó con el agregado de fertilizante. Los cultivares tuvieron un comportamiento diferencial ante los sistemas de labranza y los tratamientos de fertilización en lo relacionado con la acumulación y partición del N. Mientras que la materia seca aérea (MSA) se incrementó paulatinamente para cada estado fenológico considerado en ambos ensayos, la MSR presentó un comportamiento diferente. Si bien con el agregado de N la MSR mejoró su producción, en términos generales, disminuyó desde antesis hacia madurez. No obstante su actividad específica (SARn) no sólo se mantuvo relativamente constante sino que incluso aumentó durante la última etapa analizada, lo que sugiere que el N acumulado en el grano por el cultivo no sólo proviene del N removilizado sino también del absorbido postantesis. Esto queda corroborado por la correlación positiva hallada entre la SARn y el N absorbido postantesis, indicando que la actividad radical es un proceso que puede mantenerse durante estados avanzados del cultivo bajo buenas condiciones de fertilidad del suelo. Para todos los estados analizados la MSR, estuvo positivamente relacionada tanto con los componentes de la calidad (gluten húmedo y proteína) como con el rendimiento. Presentó correlación positiva con el N en grano, N acumulado postantesis, N total y la MSA. La SAR presentó correlación positiva con el N en grano, N acumulado postantesis, N total y la MSA en madurez. Respecto a la sanidad, las correlaciones halladas confirman la importancia de mantener el cultivo libre de estos patógenos. Su presencia afecta la MSA, como la MSR, reduciendo tanto el rendimiento, como la calidad, a través de la disminución en la acumulación de N en grano y en la cantidad de proteína. En el caso del sistema radical, el efecto fue más marcado sobre la materia seca que sobre su actividad.

Tesis presentada para optar al grado de Magister en Producción Agropecuaria en Regiones Semiáridas, Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de La Pampa, en 2016.

El tomate (Solanum lycopersicum L.) es una de las hortalizas que más se consume en Argentina, constituyendo una fuente esencial de nutrientes para la dieta humana. El principal destino de la producción en nuestro país es el consumo en fresco, donde la calidad de los frutos juega un rol trascendental. Además, un carácter de fundamental importancia para la comercialización del fruto fresco es la prolongación de la vida poscosecha. En nuestro país, el desarrollo de nuevas variedades de tomate ha estado relegado y los materiales comercializados provienen de semillas importadas desarrolladas para otros ambientes y condiciones de cultivo, que además, carecen de la calidad requerida por los consumidores. Frente a la reducida variabilidad genética en el germoplasma cultivado, las especies de tomate silvestres se vuelven importantes recursos para enriquecer las bases del cultivo con alternativas génicas que mejoren la calidad, la adaptación y la productividad. En este trabajo se recurrió a la especie silvestre S. pimpinellifolium como fuente de variabilidad y de genes para la mejora de la calidad del fruto. Los objetivos fueron demostrar el efecto fenotípico sobre caracteres de calidad de fruto de regiones cromosómicas introgresadas desde S. pimpinellifolium en el contexto genético del cultivar Caimanta, y obtener un nuevo acervo genético mejorado basado en Caimanta que resulte adaptado a las condiciones de cultivo locales. A través de un esquema de mejoramiento basado en retrocruzas se buscó la obtención de nuevas líneas similares al cultivar (NILs) con aportes de la especie silvestre para mejorarlo. Se partió del cruzamiento inicial entre el cultivar argentino tipo platense denominado Caimanta y la accesión LA722 de S. pimpinellifolium, y en cada ciclo de retrocruza hacia el padre cultivado se realizaron análisis fenotípicos y moleculares para la selección de plantas de interés. En un principio, se estudiaron generaciones avanzadas del cruzamiento (familias BC2S1 y generación BC3) para explorar el germoplasma silvestre. En las familias BC2S1 se hallaron 20 QTLs (p ≤ 0,01) asociados al diámetro, altura, forma, peso, número de lóculos, parámetro de color a/b, firmeza y acidez titulable del fruto. En la BC3, se encontraron diez QTLs (p ≤ 0,01) asociados al diámetro, forma, peso, vida poscosecha y firmeza. El menor número de asociaciones en la BC3 se relaciona, al menos en parte, con la mayor recuperación del genoma recurrente. Además, la comparación a través de las generaciones permitió la validación de 38 asociaciones a diferentes caracteres de calidad. Mediante estos análisis de QTLs, se detectaron diversas regiones genómicas relacionadas a la calidad del fruto en S. pimpinellifolium, resultando una valiosa herramienta para identificar loci con efectos deseados para el mejoramiento. Siguiendo una metodología que articuló los estudios de QTLs con el desarrollo de nuevas variedades dentro de un mismo proceso, se obtuvieron 22 nuevas líneas de tomate, cada una llevando aportes del genoma silvestre en el fondo genético cultivado. Se emplearon análisis fenotípicos y moleculares (marcadores SSR) para asistir la introgresión de regiones genómicas asociadas a caracteres de calidad del fruto y la recuperación del genoma de Caimanta, avanzando en los estudios genéticos simultáneamente al desarrollo de nuevos materiales. Esta estrategia permitió optimizar la selección de plantas con características idóneas en cada retrocruza, lográndose una mejora significativa de la eficiencia en cuanto a tiempos y cantidad de materiales requeridos y alcanzándose las primeras NILs en generaciones tempranas (BC3 y BC4). Una caracterización molecular complementaria reveló que las introgresiones silvestres en las líneas obtenidas no eran únicas, reclasificándolas como pre-NILs y señalando la importancia de incorporar más marcadores en los estudios para el adecuado control de la recuperación del genoma recurrente y de la calidad de las líneas. Se detectaron introgresiones silvestres adicionales en las 22 líneas, con un total de 120 en todo el conjunto y un promedio de 5,5 por línea. Aun así, estas pre-NILs representan importantes recursos que acercan la variabilidad silvestre, haciéndola disponible a fitomejoradores y genetistas. En este trabajo, notables diferencias fueron halladas entre las generaciones, algunos QTLs se fueron perdiendo y otros nuevos fueron emergiendo al avanzar en las retrocruzas. El efecto final de la introgresión silvestre en la pre-NIL resultó bastante menor que lo previsto por los análisis de QTLs en las generaciones tempranas, indicando que estos análisis fueron bajos predictores del comportamiento final en la pre-NIL. Estas observaciones muestran una baja conservación y una fuerte dependencia del background genético en los estudios de QTLs. En general, las pre-NILs obtenidas exhibieron buenos atributos de calidad, e incluso varias superaron al progenitor cultivado para diversos rasgos. Estas líneas presentaron valores discrepantes para caracteres como el tamaño, la forma, la vida poscosecha, el color, la firmeza, los sólidos solubles y la acidez de los frutos, representando materiales de alto valor agronómico y siendo algunas muy promisorias para constituir nuevos cultivares con beneficios en la calidad. Además, estas pre-NILs posibilitaron conocer algunas de las regiones genómicas que controlan rasgos relacionados a la calidad del fruto, adentrándonos en las bases genéticas de estos caracteres. En conclusión, los resultados mostraron que la introgresión de regiones genómicas de S. pimpinellifolium en el genoma cultivado permitió mejorar diferentes características de calidad de los frutos y obtener nuevos recursos vegetales con alto potencial para programas de mejoramiento y estudios genéticos en tomate.