Ingresar

NS – M – 72 Sistema inteligente de germinación y manejo postcosecha de semillas de Jatropha curcas L. para productores de la zona sur del Estado de México


NS – M – 72 Sistema inteligente de germinación y manejo postcosecha de semillas de Jatropha curcas L. para productores de la zona sur del Estado de México


Categoría: Superior (Licenciatura)
Área de participación: Mecatrónica

Equipo: UTSEM_MECA_2

Miembros del equipo:
Eduardo Antonio Arzate Torres
Jonni Abel Santiago Macías

Asesor: Rosa María de Anda López

Escuela: Universidad Tecnológica del Sur del Estado de México

Resumen

El cambio a un cultivo alternativo, Jatropha curcas L., genera nuevos retos, este trabajo está diseñando un sistema inteligente para germinación y manejo postcosecha, de tal forma que se integren un solo sistema, y que con la aplicación de la tecnología postcosecha se está monitoreando mantener la calidad (apariencia, textura, sabor y valor nutritivo) de la semilla, aunado a que se están germinando plántulas acondicionadas a las condiciones de la zona, que permitan reducir las pérdidas del producto.

Pregunta de Investigación

¿Cómo el contar con un sistema de germinación y manejo postcosecha permitirá optimizar el manejo de semillas de Jatropha curcas L. a los productores de la zona sur del Estado de México?

Planteamiento del Problema

En los municipios de Amatepec y Luvianos, ubicados en la zona sur del Estado de México, en los últimos años, se han fomentado el cultivo de Jatropha o Piñón Manso (Jatropha curcas L.) para fortalecer la diversificación productiva y generar una fuente alternativa de ingresos. Las semillas de esta plata tienen alto contenido de aceite que puede utilizarse directamente en medicina y en la elaboración de cosméticos, o puede transformarse en biodiesel, estas características la vuelven una planta valiosa.

Los principales problemas con los que se han enfrentado los productores es que las plántulas son traídas desde el estado de Morelos, lo que genera un alto grado de estrés, y se ha conseguido el desarrollo de un 30% del total sembrado, esta situación les ha generado pérdidas económicas y desánimos; aunado a éste, al obtener la semilla y no contar con un almacenamiento adecuado ha ocasionado que la semilla se “arrancie” y pierda propiedades, lo que crea que no germine y de nuevo se considere como pérdidas al productor, esto se considera una mal manejo postcosecha. La necesidad presentada es contar con el diseño de un sistema de almacenamiento que preserve las características para las semillas, mejorando y haciendo eficaz el manejo postcosecha, además de un sistema automatizado de germinación, para asegurar su acondicionamiento como planta endémica, de esta forma contar con desarrollos tecnológicos que permitan hacer su proceso flexible e intensivo.

Antecedentes

El piñón o jatropha es una especie de origen tropical de la familia Euforbiácea que lleva por nombre científico Jatropha curcas L.; esta deriva etimológicamente del griego: játros: doctor, y trophé: alimento. Mientras que curcas es el nombre común que recibe la nuez Phycis en la India (Sotolongo, et al., 2007).

El interés en esta especie ha crecido en los últimos años, y esto se ha dado por el aceite que contienen sus semillas, que puede transformarse en biodiesel, mediante el proceso de transesterificación. Algunas investigaciones realizadas muestran variaciones en el contenido, entre 27,75% y 40% (Huerga et al., 2010; Ramesh et al., 2006; Sánchez & Salinas, 2010; Heller, 1996). Además, como subproductos derivados de la elaboración del aceite se obtienen glicerina y fertilizantes orgánicos.

Por las características adaptativas y de fácil crecimiento de esta especie, es utilizada en la recuperación de suelos, para evitar la erosión, para reforestación de áreas deterioradas (Ratree, 2004), así como para cerca viva, tutor de la planta de vainilla y sombra de dicha especie o bien en plantíos de café (Kumar & Sharma, 2008), por mencionar los usos más comunes.

Aún con estas características y a pesar de que la Jatropha curcas evidencia un amplio potencial para incrementar su cultivo mediante su multiplicación somática, la cual es relativamente rápida, una vez que se cuenta con la plántula, aún no se tienen protocolos precisos relativos a las condiciones ideales para la germinación de sus semillas, situación que ha limitado su mejoramiento genético, ya que, como es sabido, para lograr este propósito es indispensable disponer de la diversidad genética derivada de la reproducción sexual (por semilla botánica).

Como se ha mencionado, la planta se usa tradicionalmente como cerca viva y con las semillas se fabrican jabones caseros. En la actualidad se trata de aprovechar el alto contenido de aceite no comestible de las semillas, el mismo que puede ser utilizado directamente como combustible o transformado en biodiesel para motores de combustión (Saturnino, et al., 2005; Martín, et al., 2010).

En varios países como Brasil, Cuba, Colombia, México y Ecuador se realizan trabajos de investigación con esta especie, con el objetivo de producir biocombustible sin comprometer la seguridad alimentaria (Laviola, et al., 2012; Machado, 2011; Pedraza & Cayón, 2010; Zamarripa-Colmeneros & Solís Bonilla, 2013; Mendoza, et al., 2008). El piñón puede ser propagado tanto por semillas como por estacas.

Las plantas multiplicadas por semillas son más resistentes y de mayor longevidad. Inician la producción de frutos a los seis meses y alcanzan la estabilidad productiva en su madurez fisiológica, después de los cuatro años. Además de que produce plantas que desarrollan un mejor sistema de raíces (cuatro raíces laterales y una pivotante), con mayor simetría y alcances más profundos, lo que les permite anclarse mejor al suelo, ser más robustas y tolerar mejor los fuertes vientos y las tormentas de los climas tropicales. Éstas también tienen una vida productiva más larga y su producción es más abundante (Heller, 1996; Alfonso, 2008). Por tanto, se recomienda a los productores la propagación sexual cuando se quiere establecer una plantación duradera, más resistente y con fines de alta producción de semillas (Valdés R., et al., 2011a) (Jatropha Word, 2011a).

Es recomendado seleccionar semillas libres de manchas, negras, de preferencia brillosas y sin daños. Las semillas de tamaño medio a superior y con pesos promedio o arriba del promedio dentro de la distribución de su cosecha, proporcionarán mejores porcentajes de germinación y plántulas más vigorosas y resistentes (Alfonso, 2008; AEA, 2010). Investigaciones realizadas por estos autores indican que las tallas y pesos más apropiados tienen como mínimo: un largo mayor a 16 mm, ancho mayor a 8 mm y pesos superiores a 600 mg (Valdés R., et al., 2011a).

Una manera fácil de detectar semillas no viables consiste en medirlas y pesarlas. Si las semillas miden más de 16 mm de largo, su peso no deberá ser inferior a 600 mg. En caso contrario, la semilla posee una almendra dañada o ha perdido reservas y, si llegase a germinar, la plántula tendría un crecimiento inferior al promedio. Si no se cuenta con equipo para estimar estas medidas, se puede presionar ligeramente las semillas para saber si no están vanas, lo que ocasionaría que se rompieran fácilmente (Valdés R., et al., 2011a).

Por su alto contenido de nutrientes y aceites, la semilla de Jatropha es muy susceptible al ataque de hongos y bacterias, mismos que afectan su germinación y el desarrollo de las plántulas emergentes (Valdés R., et al., 2013). El tiempo de almacenamiento de las semillas también tiene un efecto sobre su germinación y vigor (Kahl, et al., 2008), por lo que se recomienda que las semillas tengan un máximo de tres meses posteriores a su recolecta, y que hayan sido almacenadas dentro de bolsas de papel o de mantas en un sitio fresco (temperaturas inferiores a 20 ºC) y seco. Si no se cuenta con estas condiciones de manera natural, se recomienda almacenar las semillas en frascos conserveros y dentro de un refrigerador con temperatura entre 3 y 5 ºC.

El Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Campo Experimental Rosario Izapa municipio de Tuxtla Chico, en el estado de Chiapas, es pionero en la generación de tecnología para la producción de jatropha: propagación, siembra, poda, fertilización, variedades mejoradas y manejo del cultivo en general (Zamarripa, et al., 2011). Sin embargo menciona, es importante generar tecnología de producción apropiada a las condiciones ambientales de la región a desarrollar, y posteriormente transferirla para promover su cultivo.

Para el manejo postcosecha se requiere mayor cuidado, ya que el mal manejo de las semillas, éste paso representa el mayor riesgo de pérdida de producto. Para el buen almacenamiento es importante conocer el grado de humedad que tiene la semilla o el fruto. Uno de los factores que influyen es el tiempo de secado, ya que si se almacenan con un grado de humedad inadecuado las pérdidas a causa del estado físico serán mayores, presentando plagas y agentes no deseados. Una de las plagas que puede atacar a un producto mal almacenado es el moho (hongos) (Kahl, et al., 2008). La razón principal por la cual se almacena la semilla es la falta recursos para instalar plantas extractoras; algunos comercializan la semilla o simplemente la envían al lugar de extracción para que ésta pueda ser procesada.

Ante este panorama se observa que existen estudios acerca de la germinación, plantación y aprovechamiento de la Jatropha curcas L., pero pocos desarrollos tecnológicos que permitan contar con la certeza de que la semilla germinará, que su almacenamiento se da bajo condiciones óptimas, de asegurar al productor que podrá producir plántulas e calidad y endémicas, ya que teniendo la planta, no deberá de contar con condiciones muy especiales de suelos, el problema principal radica en asegurar el almacenamiento de las semillas y su germinación.

En cuanto a la revisión de literatura se han encontrado sistemas que generan el acondicionamiento de semillas, cámaras de germinación, silos de almacenamiento, sistemas de control para acondicionamiento de variables, todos ellos sistemas muy grandes, que requieren del manejo de altas cantidades de semillas para su manejo, el tema aquí es proponer un sistema que se adapte a las necesidades de los productores de la región, generar los estudios y la tecnología que sea compatible con su producción y especificaciones, existen sistemas en el mercado, pero que no han llegado a satisfacer sus necesidades, sea uno por el costo, la instalación, la falta de acompañamiento, el tamaño del manejo, muchas variables que han jugado en este sentido, esta se considera un área de oportunidad para que se inicie el desarrollo de tecnología propia de la región, que se adapte a las necesidades reales del productor, y que permita generar expectativas en cuanto a la aplicación de la mecatrónica para mejorar las condiciones y calidad de vida de la sociedad. Se han rastreado investigaciones más recientes, pero no se han podido localizar.

Objetivo

Objetivo general

Diseñar un sistema inteligente para germinación y manejo postcosecha (almacenamiento) de semillas de Jatropha curcas L., para brindar trazabilidad y transparencia al proceso productivo de semilla y plántula en la zona sur del Estado de México.

 Objetivos específicos

  • Diseñar la cámara de almacenamiento y la biocámara de germinación de semillas.
  • Seleccionar el sistema de sensores y tarjeta adecuados a las variables requeridas.
  • Diseñar la programación para medir y controlar las variables críticas identificadas.
  • Integrar el sistema de control con las cámaras de almacenamiento y germinación.
  • Diseño de interfaz del usuario para envío de datos vía smartphne, tablet o computadora personal.

Justificación

La planta de Jatropha curcas L., es considerada una especie neotropical, tolera climas tropicales y subtropicales y se localiza en altitudes desde los 0 a los 1300 m sobre el nivel del mar (Sánchez S., 2010). El piñón puede perder sus hojas y sobrevivir periodos largos de sequía, por lo que se considera capacitado para soportar condiciones semiáridas y áridas, esta característica y las características de aprovechamiento de la especie, han generado que se promueva su plantación.

 

Implantar adecuadamente un cultivo es de suma importancia para obtener mejores rendimientos y estabilidad a largo plazo, en especial si se trata de especies como la Jatropha, que pueden ser productivas durante ciclos superiores a los 20 años. De la misma forma, si el productor desea también dedicarse a la propagación y venta de plántulas o si quiere establecer su plantación con semillas de alguna procedencia específica; deberá decidir primeramente el método de propagación que va a manejar, así como los cuidados y consideraciones importantes para lograr una sobrevivencia y crecimiento óptimos de sus plántulas.

Ante este panorama se presenta el diseño y desarrollo tecnológico de un sistema inteligente para almacenamiento y germinación de semillas de Jatropha curcas L., que permita a los productores de la zona sur del Estado de México contar con la certeza que su semilla será almacenada bajo los parámetros recomendados, que preserven sus propiedades bioquímicas y fisiológicas; además al contar con una biocámara de germinación les permitirá contar con ciclos de propagación  altos, periódicos y con intenciones de hacer una selección de los ejemplares a trasplantar, aunado a esto, contar con la trazabilidad y transparencia en la producción de  plántula de calidad, endémica y con las características necesarias para generar una plantación productiva y eficiente.

Hipótesis

El diseño de un sistema inteligente para la germinación  y el manejo postcosecha (almacenamiento) de semillas de Jatropha curcas L. para productores de la zona sur del Estado de México, resolverá el problema de almacenamiento de la semilla, respetando variables como temperatura, humedad y ventilación, que aseguren la preservación de  propiedades bioquímicas, de la misma forma la biocámara de germinación para la semilla, permitirá certificar, primero la germinación del 85% de la semilla y en segundo término la calidad requerida por la plántula , al controlar las variables como  la humedad, la temperatura y la cantidad de luz; brindando a los productores el  certificado de trazabilidad y transparencia en la producción y conservación  de la semilla y de la plántula.

Método (materiales y procedimiento)

El estudio se lleva a cabo dentro de las instalaciones de la Universidad Tecnológica del Sur del Estado de México, situada en el Municipio de Tejupilco, en la localidad de San Miguel Ixtapan, ubicada en el Km. 12 de la carretera Tejupilco – Amatepec.

El tipo de diseño de estudio que se desarrolla es del tipo experimental, ya que se está desarrollando un prototipo funcional que tiene la capacidad de controlar las variables críticas identificadas, para la cámara de almacenamiento: temperatura, humedad, ventilación y tiempo de almacenamiento; para la biocámara de germinación: temperatura, humedad, cantidad de luz, de forma adicional se diseña un sistema de control por tiempos para la plántula y posteriormente se espera implementar un sistema de visión para asegurar el tamaño ideal en la que debe de trasplantarse.

El diseño más adecuado para ambas cámaras se presenta para evaluación y aprobación, en donde se cumple con características termodinámicas al ser un sistema aislado, para el desarrollo del sistema de control se está trabajando en dos etapas, en  la primera de ellas se considera el sistema de sensores y la tarjeta que permite la conexión para su análisis y toma de decisiones, mientras que para la segunda se desarrolla la programación adecuada para el procesamiento de datos, así como en la generación de una base de datos que almacene el histórico del proceso, para poder brindar trazabilidad al producto final.

A continuación, se describen los pasos del proyecto y las actividades que involucran.

  1. Diseño más adecuado de cámaras, dependerá de las dimensiones requeridas por el productor, así como el volumen de almacenamiento y germinación requeridos, además de considerar las características de control para posicionar mecanismos y sensores.
  2. Se presenta el diagrama de flujo, figura 1, para el diseño del sistema de control de la cámara de almacenamiento, considerando efectos de falta de energía eléctrica o mantenimiento en el sistema eléctrico o electrónico. En la figura 2 se muestra el diagrama de flujo para el diseño del sistema de control de las biocámara de germinación.
  3. Diseñar el sistema de monitoreo de las variables, que aseguren que la semilla y la plántula están preservando sus características de conservación y germinación.
  4. Diseño de la interfaz con el usuario, que permita al productor contar con el estado que guarda el proceso, asimismo la pantalla que permita monitorear las variables que proporcionen su estado físico, semilla y plántula. Se utilizará tecnología rapsberry y arduino para generar una pantalla que sea amigable para los usuarios.
  5. Implementación del sistema en conjunto para generar pruebas y observar posibles ajustes al mismo, esta parte se considera indispensable, ya que permitirá evaluar la eficiencia del diseño, y medir el porcentaje de germinación y el manejo en almacenamiento.
  6. Análisis de Datos. En este apartado, se espera medir el porcentaje de semilla germinada y la calidad de la plántula, así como determinar las condiciones de la semilla después de un tiempo de almacenamiento. Se realizará una toma de datos para presentar un estadístico que muestre la eficiencia obtenida con el desarrollo del sistema.

Galería Método

Resultados

Se presenta el primer diseño propuesto para el manejo de la cámara de germinación, en donde se determina realizar un prototipo para verificar sistemas y tiempos de germinación, en la figura 3 se muestra el sistema propuesto.

A continuación, se desarrolla el sistema de germinación, en donde se propone  la construcción de una maqueta de prueba, que permita validar el diseño propuesto, para ello se utilizó una caja de unicel, en donde se presenta el sistema de control de la temperatura, la humedad, el tipo de luz, este pequeño prototipo ha permitido ir validando algunos datos, como lo es el tipo de sustrato que mejor se adapta a la semilla, los valores de temperatura que permiten fortalecer la plántula, el tiempo en el que se logra obtener el germen, y el tipo de luz que excita el crecimiento y desarrollo.

En la figura 4 se muestra el proceso para realizar la maqueta de la cámara germinadora. En donde es importante hacer notar que la longitud de onda que presenta la luz azul, permite que el proceso de germinación y desarrollo de la plántula se logre de la mejor forma, ya que la luz blanca y verde contiene frecuencias que no son aprovechadas por la planta, lo que ralentiza su crecimiento, mientras que se espera que la luz azul logre fortalecer y adaptar de forma más eficiente a la plántula en la zona de siembra.

De forma paralela se construyó la cámara de manejo postcosecha, en donde se determinó que la primera etapa de acondicionamiento consiste en brindarle una etapa de presecado a las semillas, para esto se adaptó el tiempo en una secadora de café, pero con temperatura controlada, se realizó entre 55°C – 60°C, y un tiempo recomendado de 3 a 5 horas para hacer prevalecer su cantidad de humedad por abajo del 8%, para así mantener su viabilidad de germinación (Códova téllez , et al., 2015). Durante esta etapa el mayor problema fue el control de la temperatura, ya que no se podía alterar el secador de café con el que cuenta la institución, y el tema de la pandemia limitaba las entradas y las prácticas, ya que no había personal todo el tiempo y se tuvieron que dosificar, ante esta situación no se ha podido realizar la prueba del contenido de humedad con el que quedaron las semillas, por recomendación de Córdova, se considera el tiempo recomendado de secado artificial, falta generar la tabla que genere certeza del proceso de presecado.

Posteriormente se llevó al almacén en donde se están monitoreando desde el día 07 de julio de 2020, revisando temperatura en el interior y considerando luz azul. En la figura 5 se muestra el prototipo que se utiliza para el almacenaje, en donde se encuentra libre de exposición con el medio ambiente, se asegura que no entre ningún tipo de roedor y se monitorea el control de alguna enfermedad. Del mismo modo se presenta el manejo en dos presentaciones, se coloca de forma directa en el contenedor y se colocaron en bolsas al vacío, con un porcentaje de oxígeno dentro, de igual forma estas bolsas solo se pudieron armar con 10 semillas y cuatro bolsas, ya que por el tiempo de utilización del laboratorio no se pudo lograr empaquetar más, esto ha sido una limitante del proyecto.

En la figura 6, se muestra la forma en que se colocaron las semillas para su monitoreo.

En la figura 7 se presenta el diagrama que se utilizó para determinar el flujo del proceso de preparación de la semilla, en donde la siembra inicio el día 11 de julio, ya que se hicieron las pruebas con el prototipo, es importante hacer mención que el experimento constó de colocar las semillas en diferentes sustratos, uno acuoso, dos en arena con aserrín, y tres en una combinación de aserrín y peat moss.

Para iniciar el proceso de germinación la semilla se clasificó según su diámetro y peso. Toda la semilla que no estaba en condiciones buenas fue descartada. Se pudo observar que las semillas con menor tamaño y peso inferior no tienen el mismo desarrollo. Se descartan porque tienen un porcentaje de germinación más bajo, las plantas no tienen un desarrollo uniforme y en su mayoría son débiles a la hora de ser trasplantadas. Muchas de las veces la semilla pequeña viene de frutos muy pequeños, los cual es el resultado de la misma competencia por nutrientes y agua entre los frutos. Como cualquier especie siempre hay individuos con características inferiores a los demás del grupo, esto es un proceso natural.

Se consideraron dos recipientes, vaso de plástico con peat moss y tabla con cama de aserrín y peat moss, así como la cama con arena y aserrín, en la figura 8 se muestra el sembrado y su colocación en la cámara de germinación.

En la tabla 1 se muestra el comportamiento de la germinación, en donde se sembraron 30 semillas en cada sustrato y se sometieron a las mismas condiciones de temperatura y humedad de la cámara, de la misma forma fue simultánea su siembra y colocación, por lo que se pudo observar que el mejor comportamiento se dio con aserrín y arena, ya que permite conservar humedad y la circulación necesaria de aire. Por el momento se tiene ya plántula para realizar las pruebas necesarias, éstas serán realizadas por PROBOSQUE, para determinar la calidad de la plántula, hasta el momento se ha visto también detenido el proyecto a causas de la falta de personal que labore en tiempos normales, y esto ha retrasado la obtención de valores para poder adecuar y modificar algunos parámetros de la cámara, ya que se pretende germinar el 85% del sembrado, por lo que se observa se deben modificar parámetros de control, iniciando por el tipo de cama de sembrado e ir modificando valores de temperatura, humedad, para observar el comportamiento del germinado.

Tabla 1. Germinación de semillas de Jatropha curcas L. según sustratos seleccionados

Fecha inicio de siembra. 11 de julio 2020 Germinación en días Porcentaje de germinación De 30 semillas sembradas
Sustrato
Peat moss 12 54% 16
aserrín + arena 8 68% 20
aserrín + peat moss 10 59% 17

En cuanto al tema del almacenamiento se debe de esperar mínimo 6 meses, para realizar prueba de calidad en las semillas, y poder determinar su viabilidad de germinación, y la eficiencia que el sistema esté entregando. No se puede realizar antes en función del tiempo que se solicitó por los productores de 2 años, entonces se está en etapa de prueba.

Galería Resultados

Discusión

Como puede observarse el control de parámetros como temperatura y humedad no ha sido tan sencillo como parecía, a pesar de utilizar tarjetas programadoras que permiten el uso de sensores más robustos y con mejor legibilidad y exactitud, manipular parámetros para poder acondicionar un espacio que permita el desarrollo de un proceso se vuelve indispensable, mejorando las expectativas de crecimiento.

El tema de la pandemia ha generado que los procesos se vuelvan lentos y complicados, ya que se cerraron laboratorios y talleres que han ralentizado la toma de datos, la fabricación de prototipos, la prueba y puesta en marcha del proyecto, ha generado incertidumbre en los proceso, ha retrasado el desarrollo de otros, por lo que hasta el momento se pudo obtener una siembra, pero no se pudo analizar el estado físico-biológico de la plántula para determinar sus propiedades adquiridas al momento de la germinación.

Y falta realizar la prueba ya en un prototipo que genere la siembra de una cantidad mayor de plántula, este reto es el que se debe enfrentar y más aún con la situación de que los talleres y laboratorios todavía no se podrán utilizar.

 

Conclusiones

Como se ha podido observar, actualmente el proceso de toma de datos y la realización de algunas pruebas se ha visto retrasado, en función de las condiciones actuales de aislamiento, por lo que muchos datos no se han podido validar, ya que las instalaciones de la Universidad se encuentran cerradas y no han permitido entrar a realizar ninguna prueba, pero se está obteniendo germen, y se monitorea su crecimiento para entrega y pruebas a los productores de la plántula.

En cuanto al cumplimiento de los objetivos presentados, se han ido cumplido en la medida de lo posible, ya que no se ha podido reunir de forma presencial el grupo de trabajo, situación que no ha permitido que se tenga un avance mucho más significativo, por lo que en estos momentos se tienen de forma separada los sistemas, uno el de manejo postcosecha de la semilla, y dos el de la cámara de germinación, se espera que en cuanto esté permitido las reuniones dentro de la institución, poder acoplar e integrar los sistemas,.

De esta manera solamente se ha podido hacer uso de forma separada e individual del secador de café, el cual se reguló y se acondicionó para poder brindar un presecado a las semillas, esto con la finalidad de eliminar un porcentaje de humedad antes de iniciar el proceso de almacenaje, algunos parámetros de control se vieron complicados, resolviéndose colocando un control propio a través de rapsberry Pi.

Como es conocido las semillas de Jatropha curcas L., contienen una alta cantidad de aceites y agua, lo que genera que su degeneración sea más rápida y su duración en almacenamiento menor, generalmente se generan arranciamientos, generación de hongos, descomposición y pudrición en la semilla, por lo que, al eliminar humedad, según el monitoreo realizado hasta la fecha, la semilla se muestra en buen estado, aun cuando hacen falta realizarles pruebas a las muestras para poder determinar su estado. En cuanto al proceso de germinación, se han realizado pruebas utilizando diferentes sustratos, en donde se puede observar que hasta el momento el mejor de ellos ha sido aserrín+arena, ya que el aserrín contiene por más tiempo humedad y la arena permite que circule aire de una mejor forma.

Uno de los mayores retos fue determinar si la semilla deberá de ir en empaques o no, si se empaquetaba qué características se requería al momento de empaquetar, ya que la necesidad de la semilla al oxígeno es un parámetro clave para que sea viable y pueda germinar, cómo estibar es otro reto importante, ya que la semilla no debe de quebrarse en el momento del almacenaje, y no debe de ser contaminada.

Bibliografía

Alfonso B. J. A. (2008) Manual para el cultivo del Piñón (Jatropha curcas) en Honduras, Honduras 30p.

Alianza en Energía y Ambiente con Costa Rica (AEA) y Biocombustibles de Guatemala. (2010) Creación de vivero para la producción de plantas de Jatropha curcas a nivel regional. Informe final. Guatemala.

Códova téllez , L. y otros, 2015. Producción de semillas de Jatropha curcas L.: elementos clave, Morelos, México: SAGARPA.

Drumond, M., Arruda, F. P., & Anjos, J. (2008) Piñon manso- Jatropha curcas. Petrolina, Brasil: Embrapa semiarido.

Heller, J. (1996) Physic nut. Jatropha curcas L. Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. Rome: International Plant Genetic Resources Institute, 66 p.

Huerga, I., Carrizo, A., Brizuela, G. & Querini, C. (2010). inta.gob.ar. [En línea]
Available at: http://inta.gob.ar/documentos/biodiesel-con-aceite-de-jatropha/at_multi_download
[Último acceso: 15 04 2020].

Kahl, J., Henning, R. K. & Nyathi, B. (2008) Generative propagation of Jatropha curcas L. on Kalahari Sand. The Jatropha Journal.

Kumar, A. & Sharma, A. (2008) An evaluation of multipurpose oil seed crop for industrial uses (Jatropha curcas L): A review. Industrial Crops and Products, Volumen 28, pp. 1-10.

Laviola, G. B., Alves, A. A., Gurge, F. D., Rosado, T. B., & Albrecht, J. C. (2012) Estimates of genetic parameters for Physic nut traits based in the germoplasm two years evaluation. Revista CIencia Rural, 429-435.

Martín, C., Moure, A., Martín, G., Carrillo, E., & Parajó, H. D. (2010) Fractional characterisation of Jatropha, neem, moringa, trisperma, castor and candlenut seeds as potential feedstocks for biodiesel production in Cuba. Biomass and bioenergy, 533-538.

Mendoza, J., Cañarte, E., Rodríguez, M., & López, J. (2008) El piñón (Jatropha curcas L) una alternativa de cultivo para zonas marginales secas. Portoviejo: INIAP. EEP.

Pedraza, E., & Cayón, D. (2010) Caracterización morfofisiológica de Jatropha curcas L. variedad Brasil cultivada en dos zonas de Colombia. Revista Acta agronómica, 30-36.

Ratree, S. (2004) A preliminary study on physic (Jatropha curcas L..) in Thailand Park. J. Biol. Sci., 9(7), pp. 1620-23.

Ramesh, D.; Samapathrajan, A.; Venkatachalam, P. (2006) Production of biodiesel from Jatropha curcas oil by using pilot biodiesel plant. The Jatropha Journal, 18: 1-6.

Sánchez S., O. (2010) Jatropha curcas L. Descripción. Veracruz: Universidad Veracruzana-Gobierno del Eastdo de Veracruz.

Sánchez, E.A.P.; Salinas, D.G.C. (2010) Caracterización morfofisiológica de Jatropha curcas L. variedad Brasil cultivada en dos zonas de Colombia. Acta Agronómica, 59: 30-36.

Saturnino, H. M., Pacheco, D. D., Kakida, J., Tominaga, N., & Goncalves, N. P. (2005) Cultivo de piñon manso (Jatropha curcas L.). Producción de oleaginosas para biodisel. Belorizonte: Informe agropecuario.

Sotolongo, J. P. y otros. (2007) Potencialidades energéticas y medio ambientales del árbol Jatropha curcas L. en las condiciones edafoclimáticas de la región semiárida de la provincia de Guantánamo. Tecnología Química, Issue 27, pp. 76-82.

Valdés R., O. A., Sánchez, S. O. & Pérez, V. A. (2013) Effects of soil texture on germination and survival of non-toxic Jatropha curcas seeds. Biomass & Bioenergy, 48(1), pp. 167-170.

Valdés R., O. A., Sánchez, S. O., Pérez, V. A. & Ruis, B. R. (2011ª) Soil texture effects on the development of Jatropha seedlings e Mexican variety “piñon manso”. Biomass & Bioenergy, Volumen 35, pp. 3529-3536.

Zamarripa, C. A. y otros. (2011) Guía técnica para la producción de piñon mexicano (Jatropha curcas L.) en Chiapas, Chiapas: INIFAP, SAGARPA.

Zamarripa-Colmeneros, A., & Solís-Bonilla, J. L. (2013) Jatropha curcas L. Alternativa AGRICULTURA Ing. Nelly Mejía / Ing. Heriberto Mendoza / Ing. Julio López / Ing. Luis Cedeño / Ing. Wilmer Ponce. Rendimiento inicial de líneas de piñón (Jatropha curcas L.) bajo dos métodos de siembra 56 diciembre 2015 bioenergética en Mexico. Tuxtla, Chiapas, México: INIFAP.

 



NS – M – 72 Sistema inteligente de germinación y manejo postcosecha de semillas de Jatropha curcas L. para productores de la zona sur del Estado de México


NS – M – 72 Sistema inteligente de germinación y manejo postcosecha de semillas de Jatropha curcas L. para productores de la zona sur del Estado de México

Summary

The change to an alternative crop, Jatropha curcas L., generates new challenges, this work is designing an intelligent system for germination and post-harvest handling, so that they are integrated into a single system, and that with the application of post-harvest technology is monitoring the quality (appearance, texture, flavor and nutritional value) of the seed, coupled with that are germinating seedlings conditioned to the conditions of the area, to reduce product losses.

Research Question

How will having a germination and post-harvest handling system allow producers in the southern zone of the State of Mexico to optimize the handling of Jatropha curcas L. seeds?

Problem approach

In the municipalities of Amatepec and Luvianos, located in the southern zone of the State of Mexico, in recent years, the cultivation of Jatropha or Piñón Manso (Jatropha curcas L.) has been promoted to strengthen productive diversification and generate an alternative source of income. The seeds of this silver have a high oil content that can be used directly in medicine and in the production of cosmetics, or it can be transformed into biodiesel, these characteristics make it a valuable plant.

The main problems that producers have faced is that the seedlings are brought from the state of Morelos, which generates a high degree of stress, and has achieved the development of 30% of the total sowed, this situation has generated economic losses and discouragement, coupled with this, by obtaining the seed and not have adequate storage has caused the seed to “pull” and lose properties, which is believed not to germinate and again considered as losses to the producer, this is considered poor post-harvest management. The need presented is to have the design of a storage system that preserves the characteristics for the seeds, improving and making effective the post-harvest handling, besides an automated system of germination, to assure its conditioning as an endemic plant, this way to have technological developments that allow to make its process flexible and intensive.

 

Background

The pine nut or jatropha is a species of tropical origin of the family Euphorbiaceae that has the scientific name Jatropha curcas L.; this derives etymologically from the Greek: játros: doctor, and trophé: food. While curcas is the common name given to the Phycis nut in India (Sotolongo, et al., 2007).

Interest in this species has grown in recent years, and this has been due to the oil contained in its seeds, which can be transformed into biodiesel, through the process of transesterification. Some research shows variations in content, between 27.75% and 40% (Huerga et al., 2010; Ramesh et al., 2006; Sánchez & Salinas, 2010; Heller, 1996). In addition, glycerin and organic fertilizers are obtained as by-products of oil production.

Due to the adaptive characteristics and easy growth of this species, it is used in soil recovery, to avoid erosion, for reforestation of deteriorated areas (Ratree, 2004), as well as for live fence, vanilla plant tutor and shade of this species or in coffee plantations (Kumar & Sharma, 2008), to mention the most common uses.

Even with these characteristics and despite the fact that Jatropha curcas shows a wide potential to increase its cultivation through its somatic multiplication, which is relatively fast, once the seedling is available, there are still no precise protocols regarding the ideal conditions for the germination of its seeds, a situation that has limited its genetic improvement, since, as it is known, to achieve this purpose it is indispensable to have the genetic diversity derived from sexual reproduction (by botanical seed).

As mentioned, the plant is traditionally used as a living fence and with the seeds homemade soaps are made. Currently, the aim is to take advantage of the high content of inedible oil in the seeds, which can be used directly as fuel or transformed into biodiesel for combustion engines (Saturnino, et al., 2005; Martín, et al., 2010).

In several countries such as Brazil, Cuba, Colombia, Mexico and Ecuador, research is being carried out on this species, with the aim of producing biofuel without compromising food security (Laviola, et al., 2012; Machado, 2011; Pedraza & Cayón, 2010; Zamarripa-Colmeneros & Solís Bonilla, 2013; Mendoza, et al., 2008). Piñón can be propagated by both seeds and cuttings.

Plants multiplied by seeds are more resistant and have a longer life span. They begin to produce fruit after six months and reach productive stability at physiological maturity after four years. In addition, it produces plants that develop a better root system (four lateral roots and one pivotal), with greater symmetry and deeper reaches, which allows them to be better anchored to the ground, more robust and better able to tolerate strong winds and storms in tropical climates. They also have a longer productive life and their production is more abundant (Heller, 1996; Alfonso, 2008). Therefore, sexual propagation is recommended to producers when they want to establish a durable, more resistant plantation with high seed production (Valdés R., et al., 2011a) (Jatropha Word, 2011a).

It is recommended to select seeds free of spots, black, preferably shiny and undamaged. Seeds of medium to large size and with average or above average weight within the distribution of your crop, will provide better germination percentages and more vigorous and resistant seedlings (Alfonso, 2008; AEA, 2010). Research conducted by these authors indicate that the most appropriate sizes and weights are at least: length greater than 16 mm, width greater than 8 mm and weight greater than 600 mg (Valdés R., et al., 2011a).

An easy way to detect non-viable seeds is to measure and weigh them. If the seeds are more than 16 mm long, their weight should not be less than 600 mg. Otherwise, the seed has a damaged kernel or has lost reserves and, if it were to germinate, the seedling would have an below-average growth. If there is no equipment available to estimate these measurements, the seeds can be slightly pressed to know if they are not empty, which would cause them to break easily (Valdés R., et al., 2011a).

Because of its high content of nutrients and oils, the Jatropha seed is very susceptible to attack by fungi and bacteria, which affect its germination and the development of emerging seedlings (Valdés R., et al., 2013). The storage time of the seeds also has an effect on their germination and vigor (Kahl, et al., 2008), so it is recommended that the seeds have a maximum of three months after harvest, and that they have been stored inside paper bags or blankets in a cool (temperatures below 20 ºC) and dry place. If these conditions are not naturally available, it is recommended that the seeds be stored in canning jars and in a refrigerator with a temperature between 3 and 5 ºC.

The National Institute of Forestry, Agricultural and Livestock Research (INIFAP), Rosario Izapa Experimental Field, municipality of Tuxtla Chico, in the state of Chiapas, is a pioneer in the generation of technology for the production of jatropha: propagation, sowing, pruning, fertilization, improved varieties and general crop management (Zamarripa, et al., 2011). However, it is important to generate production technology appropriate to the environmental conditions of the region to be developed, and then transfer it to promote its cultivation.

Post-harvest management requires greater care, since poor seed management represents the greatest risk of product loss. For good storage it is important to know the degree of humidity that the seed or fruit has. One of the factors that influence this is the drying time, since if they are stored with an inadequate degree of humidity the losses due to the physical state will be greater, presenting plagues and undesirable agents. One of the pests that can attack a badly stored product is mold (fungi) (Kahl, et al., 2008). The main reason for seed storage is the lack of resources to install extraction plants; some market the seed or simply send it to the extraction site so that it can be processed.

Given this panorama, it is observed that there are studies about the germination, plantation and use of Jatropha curcas L., but few technological developments that allow us to have the certainty that the seed will germinate, that its storage is under optimal conditions, to assure the producer that he will be able to produce seedlings and endemic quality, since having the plant, it should not have very special conditions of soils, the main problem is to assure the storage of the seeds and its germination.

Regarding the revision of literature, systems have been found that generate the conditioning of seeds, germination chambers, storage silos, control systems for the conditioning of variables, all of them very large systems that require the handling of high quantities of seeds for their management. The topic here is to propose a system that adapts to the needs of the producers of the region, to generate the studies and the technology that is compatible with their production and specifications, There are systems in the market, but they have not been able to satisfy their needs, be it one for the cost, the installation, the lack of accompaniment, the size of the handling, many variables that have played in this sense, this is considered an area of opportunity so that the development of the region’s own technology is initiated, which adapts to the real needs of the producer, and which allows to generate expectations regarding the application of mechatronics to improve the conditions and quality of life of society. More recent research has been traced, but it has not been possible to locate it.

Objective

General objective

Design an intelligent system for germination and post-harvest handling (storage) of Jatropha curcas L. seeds, to provide traceability and transparency to the seed and seedling production process in the southern zone of the State of Mexico.

Specific Objectives

– Design the storage chamber and the seed germination biochamber.
– Select the system of sensors and card appropriate to the required variables.
– Design the programming to measure and control the critical variables identified.
– Integrate the control system with the storage and germination chambers.
– Designing the user interface to send data via smartphne, tablet or personal computer.

Justification

The Jatropha curcas L. plant is considered a neotropical species, tolerates tropical and subtropical climates and is located at altitudes from 0 to 1300 m above sea level (Sánchez S., 2010). Piñón can lose its leaves and survive long periods of drought, so it is considered capable of withstanding semi-arid and arid conditions. This characteristic and the characteristics of the species’ use have led to the promotion of its plantation.

Properly implanting a crop is of utmost importance to obtain better yields and long-term stability, especially if we are dealing with species such as Jatropha, which can be productive for cycles longer than 20 years. In the same way, if the producer also wants to dedicate himself to the propagation and sale of seedlings or if he wants to establish his plantation with seeds of some specific origin; he will have to decide first the propagation method that he is going to handle, as well as the cares and important considerations to achieve an optimal survival and growth of his seedlings.

In view of this panorama, the design and technological development of an intelligent system for storage and germination of Jatropha curcas L. seeds is presented, that allows the producers of the south zone of the State of Mexico to count on the certainty that their seed will be stored under the recommended parameters, that they preserve their biochemical and physiological properties; in addition, having a germination bio chamber will allow them to count on high, periodic cycles of propagation and with intentions of making a selection of the specimens to transplant, added to this, to count on the traceability and transparency in the production of quality, endemic seedling and with the necessary characteristics to generate a productive and efficient plantation.

Hypothesis

The design of an intelligent system for the germination and post-harvest handling (storage) of Jatropha curcas L seeds. for producers in the southern zone of the State of Mexico, will solve the problem of seed storage, respecting variables such as temperature, humidity and ventilation, which will ensure the preservation of biochemical properties. In the same way, the germination chamber for the seed will allow certifying, firstly, the germination of 85% of the seed and, secondly, the quality required by the seedling, by controlling variables such as humidity, temperature and amount of light; providing the producers with the certificate of traceability and transparency in the production and conservation of the seed and the seedling.

Method (materials and procedure)

The study is carried out within the facilities of the Universidad Tecnológica del Sur of the State of Mexico, located in the municipality of Tejupilco, in the town of San Miguel Ixtapan, located at Km. 12 of the Tejupilco – Amatepec highway.

The type of study design that is being developed is of the experimental type, since a functional prototype is being developed that has the capacity to control the critical variables identified, for the storage chamber: temperature, humidity, ventilation and time of storage; for the germination biochamber: temperature, humidity, amount of light, in addition a system of control by times is designed for the seedling and later it is expected to implement a vision system to assure the ideal size in which it must be transplanted.

The most suitable design for both cameras is presented for evaluation and approval, where it complies with thermodynamic characteristics as it is an isolated system. For the development of the control system, work is being done in two stages, in the first of which the sensor system and the card that allows the connection for analysis and decision making are considered, while for the second, the appropriate programming for data processing is developed, as well as the generation of a database that stores the history of the process, in order to provide traceability to the final product.

The steps of the project and the activities involved are described below.

  1. The most adequate design of chambers will depend on the dimensions required by the producer, as well as the volume of storage and germination required, in addition to considering the control characteristics for positioning mechanisms and sensors.
  2. The flow diagram, figure 1, is presented for the design of the control system of the storage chamber, considering the effects of lack of electrical energy or maintenance in the electrical or electronic system. Figure 2 shows the flow diagram for the design of the control system of the germination chamber.
  3. To design the monitoring system of the variables, that assure that the seed and the seedling are preserving their characteristics of conservation and germination.
  4. Designing the interface with the user, that allows the producer to have the state that saves the process, also the screen that allows monitoring the variables that provide their physical state, seed and seedling. Rapsberry and arduino technology will be used to generate a user-friendly screen.
  5. Implementation of the system as a whole to generate tests and observe possible adjustments to it, this part is considered indispensable, since it will allow evaluating the efficiency of the design, and measuring the percentage of germination and handling in storage.
  6. Data Analysis. In this section, it is expected to measure the percentage of germinated seed and the quality of the seedling, as well as to determine the conditions of the seed after a period of storage. A data collection will be made to present a statistic that shows the efficiency obtained with the development of the system.

Results

The first design proposed for the handling of the germination chamber is presented, where it is determined to make a prototype to verify systems and germination times, in figure 3 the proposed system is shown.

Next, the germination system is developed, where the construction of a test model is proposed, that allows the validation of the proposed design, for it was used a unicel box, where the control system of the temperature, the humidity, the type of light is presented, this small prototype has allowed to be validating some data, as it is the type of substrate that better adapts to the seed, the values of temperature that allow to strengthen the seedling, the time in which it is managed to obtain the germ, and the type of light that excites the growth and development.

Figure 4 shows the process to make a model of the germinating chamber. It is important to note that the wavelength presented by blue light allows the germination and development process of the seedling to be achieved in the best way, since white and green light contain frequencies that are not used by the plant, which slows its growth, while it is expected that blue light strengthens and adapts more efficiently to the seedling in the planting area.

At the same time, the post-harvest handling chamber was built, where it was determined that the first stage of conditioning consists of providing a pre-drying stage for the seeds. For this purpose, the time in a coffee dryer was adapted, but with controlled temperature, it was done between 55°C – 60°C, and a recommended time of 3 to 5 hours to make the amount of humidity prevail below 8%, in order to maintain the viability of germination (Códova téllez , et al., 2015). During this stage, the biggest problem was temperature control, since the institution’s coffee dryer could not be altered, and the issue of the pandemic limited inputs and practices, since there were no personnel all the time and they had to be dosed. In view of this situation, it was not possible to test the humidity content with which the seeds were left, and on Córdova’s recommendation, the recommended time for artificial drying was considered.

Subsequently, it was taken to the warehouse where they are being monitored since July 7, 2020, checking temperature inside and considering blue light. Figure 5 shows the prototype used for storage, where it is free from exposure to the environment, ensuring that no rodent enters and monitoring the control of any disease. In the same way, the handling is presented in two presentations, it is placed directly in the container and they were placed in vacuum bags, with a percentage of oxygen inside, in the same way these bags could only be assembled with 10 seeds and four bags, since due to the time of use of the laboratory it was not possible to achieve more packaging, this has been a limitation of the project.

Figure 6 shows how the seeds were placed for monitoring purposes.

Figure 7 shows the diagram that was used to determine the flow of the seed preparation process, where the sowing began on July 11, since the tests were made with the prototype, it is important to mention that the experiment consisted of placing the seeds in different substrates, one watery, two in sand with sawdust, and three in a combination of sawdust and peat moss.

To start the germination process, the seed was classified according to its diameter and weight. All seed that was not in good condition was discarded. It was observed that seeds with smaller size and lower weight do not have the same development. They are discarded because they have a lower germination percentage, the plants do not have a uniform development and most of them are weak at the time of being transplanted. Many times the small seed comes from very small fruits, which is the result of the same competition for nutrients and water between the fruits. As any species there are always individuals with inferior characteristics to the others in the group, this is a natural process.

Two containers were considered, a plastic cup with a peat moss and a table with a bed of sawdust and peat moss, as well as the bed with sand and sawdust. Figure 8 shows the sowing and its placement in the germination chamber.

Table 1 shows the behavior of germination, where 30 seeds were sown in each substrate and were subjected to the same conditions of temperature and humidity of the chamber, in the same way it was simultaneous sowing and placement, so it could be observed that the best behavior was given with sawdust and sand, as it allows to conserve moisture and the necessary air circulation. For the moment, we already have seedlings to carry out the necessary tests, which will be performed by PROBOSQUE, to determine the quality of the seedlings. So far, the project has also been stopped due to the lack of personnel working in normal times, and this has delayed the obtaining of values to be able to adapt and to modify some parameters of the camera, since it is tried to germinate 85% of the sowing, reason why it is observed is due to modify parameters of control, beginning by the type of bed of sowing and to be modifying values of temperature, humidity, to observe the behavior of the germinated one.

Table 1. Germination of seeds of Jatropha curcas L. according to selected substrates

Start date of sowing. July 11, 2020 Germination in days Percentage of germination From 30 seeds sown
Substrate
Peat moss 12 54% 16
sawdust + sand 8 68% 20
sawdust + peat moss 10 59% 17

As for the storage issue should be expected at least 6 months, to test the quality of the seeds, to determine their viability of germination, and the efficiency that the system is delivering. This cannot be done before the time requested by the producers of 2 years, so it is being tested.

Discussion

As it can be observed, the control of parameters such as temperature and humidity has not been as simple as it seemed, despite using programmer cards that allow the use of more robust sensors with better readability and accuracy, manipulating parameters in order to condition a space that allows the development of a process becomes indispensable, improving growth expectations.

The pandemic issue has generated that the processes become slow and complicated, since laboratories and workshops were closed, which has slowed down the data taking, the prototype manufacturing, the test and the project start up, has generated uncertainty in the processes, has delayed the development of others, so up to now it was possible to obtain a sowing, but it was not possible to analyze the physical-biological state of the seedling to determine its acquired properties at the moment of germination.

And the test has yet to be carried out on a prototype that will generate the sowing of a greater quantity of seedlings. This challenge must be faced and even more so with the situation that the workshops and laboratories will still not be able to be used.

Conclusions

As it has been observed, currently the process of data collection and the performance of some tests has been delayed, depending on the current conditions of isolation, so many data could not be validated, since the University facilities are closed and have not allowed any test, but is obtaining germ, and its growth is monitored for delivery and testing to the producers of the seedling.

As for the fulfillment of the objectives presented, they have been fulfilled as far as possible, since the working group has not been able to meet in person, a situation that has not allowed a much more significant progress, so that at this time we have separate systems, one for post-harvest management of the seed, and two for the germination chamber, it is expected that as soon as meetings are allowed within the institution, we can couple and integrate the systems.

In this way, it has only been possible to use the coffee dryer separately and individually, which was regulated and conditioned in order to provide a pre-drying of the seeds, this with the purpose of eliminating a percentage of humidity before starting the storage process, some control parameters were complicated, being resolved by placing a control itself through Rapsberry Pi.

As it is known the seeds of Jatropha curcas L., contain a high quantity of oils and water, which generates that its degeneration is faster and its duration in storage is smaller, generally they are generated uprooting, generation of fungi, decomposition and rot in the seed, reason why, when eliminating humidity, according to the monitoring made to date, the seed is shown in good state, even when they are necessary to make tests to the samples to be able to determine their state. As for the germination process, tests have been carried out using different substrates, where it can be seen that so far the best of them has been sawdust+sand, since the sawdust contains humidity for longer and the sand allows air to circulate better.

One of the biggest challenges was to determine whether the seed should be packed or not, if so what characteristics were required at the time of packaging, since the need for the seed to oxygen is a key parameter for it to be viable and be able to germinate, how to stow it is another important challenge, since the seed should not be broken at the time of storage, and should not be contaminated.

Bibliography

Alfonso B. J. A. (2008) Manual for growing Piñón (Jatropha curcas) in Honduras, Honduras 30p.

Energy and Environment Alliance with Costa Rica (AEA) and Biofuels of Guatemala. (2010) Creation of a nursery for the production of Jatropha curcas plants at the regional level. Final report. Guatemala.

Códova téllez , L. and others, 2015. Seed production of Jatropha curcas L.: key elements, Morelos, Mexico: SAGARPA.

Drumond, M., Arruda, F. P., & Anjos, J. (2008) Piñon manso- Jatropha curcas. Petrolina, Brazil: Embrapa semiarido.

Heller, J. (1996) Physic nut. Jatropha curcas L. Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. Rome: International Plant Genetic Resources Institute, 66 p.

Huerga, I., Carrizo, A., Brizuela, G. & Querini, C. (2010). inta.gob.ar. [On line]
Available at: http://inta.gob.ar/documentos/biodiesel-con-aceite-de-jatropha/at_multi_download
[Last access: 15 04 2020].

Kahl, J., Henning, R. K. & Nyathi, B. (2008) Generative propagation of Jatropha curcas L. on Kalahari Sand. The Jatropha Journal.

Kumar, A. & Sharma, A. (2008) An evaluation of multipurpose oil seed crop for industrial uses (Jatropha curcas L): A review. Industrial Crops and Products, Volume 28, pp. 1-10.
Laviola, G. B., Alves, A. A., Gurge, F. D., Rosado, T. B., & Albrecht, J. C. (2012) Estimates of genetic parameters for Physic nut traits based on the germplasm two years evaluation. CIencia Rural Magazine, 429-435.

Martín, C., Moure, A., Martín, G., Carrillo, E., & Parajó, H. D. (2010) Fractional characterisation of Jatropha, neem, moringa, trisperma, castor and candlenut seeds as potential feedstocks for biodiesel production in Cuba. Biomass and bioenergy, 533-538.

Mendoza, J., Cañarte, E., Rodríguez, M., & López, J. (2008) Pine nuts (Jatropha curcas L), a cultivation alternative for marginal dry areas. Portoviejo: INIAP. EEP.

Pedraza, E., & Cayón, D. (2010) Morphophysiological characterization of Jatropha curcas L. variety from Brazil grown in two areas of Colombia. Acta Agronómica Magazine, 30-36.

Ratree, S. (2004) A preliminary study on physic (Jatropha curcas L..) in Thailand Park. J. Biol. Sci., 9(7), pp. 1620-23.
Ramesh, D.; Samapathrajan, A.; Venkatachalam, P. (2006) Production of biodiesel from Jatropha curcas oil by using pilot biodiesel plant. The Jatropha Journal, 18: 1-6.

Sánchez S., O. (2010) Jatropha curcas L. Description. Veracruz: Universidad Veracruzana-Government of Eastdo de Veracruz.

Sánchez, E.A.P.; Salinas, D.G.C. (2010) Morphophysiological characterization of Jatropha curcas L. Brazilian variety grown in two areas of Colombia. Agronomic Report, 59: 30-36.

Saturnino, H. M., Pacheco, D. D., Kakida, J., Tominaga, N., & Goncalves, N. P. (2005) Cultivation of Piñon Manso (Jatropha curcas L.). Oilseed production for biodiesel. Belorizonte: Agricultural report.

Sotolongo, J. P. and others. (2007) Energy and environmental potential of the Jatropha curcas L. tree in the soil and climate conditions of the semi-arid region of Guantánamo province. Chemical Technology, Issue 27, pp. 76-82.

Valdés R., O. A., Sánchez, S. O. & Pérez, V. A. (2013) Effects of soil texture on germination and survival of non-toxic Jatropha curcas seeds. Biomass & Bioenergy, 48(1), pp. 167-170.

Valdés R., O. A., Sánchez, S. O., Pérez, V. A. & Ruis, B. R. (2011ª) Soil texture effects on the development of Jatropha seedlings and Mexican variety “piñon manso”. Biomass & Bioenergy, Volume 35, pp. 3529-3536.
Zamarripa, C. A. and others. (2011) Technical guide for the production of Mexican pine nut (Jatropha curcas L.) in Chiapas, Chiapas: INIFAP, SAGARPA.

Zamarripa-Colmeneros, A., & Solís-Bonilla, J. L. (2013) Jatropha curcas L. Alternative AGRICULTURE Engineer Nelly Mejía / Engineer Heriberto Mendoza / Engineer Julio López / Engineer Luis Cedeño / Engineer Wilmer Ponce. Initial performance of pine nut (Jatropha curcas L.) lines under two planting methods 56 December 2015 bioenergy in Mexico. Tuxtla, Chiapas, Mexico: INIFAP.