Fenologia Del Frijol

[Faustina Trafton]

EnMxico el frijol (Phaseolus vulgaris, L.) es uno de los cultivos con mayor superficie sembrada, principalmente en secano; por lo que sus rendimientos son bajos: 670 kg ha-1 en contraste con 1560 kg ha-1 bajo riego (Secretara de Agricultura, Ganadera, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacin [SAGARPA], 2014). La disminucin del rendimiento en condiciones de secano se debe principalmente a la sequa (Lpez-Salinas et al., 2011; Rosales et al., 2012), y tiene efecto mayor cuando el dficit de la precipitacin pluvial coincide con la fase reproductiva del cultivo, en la que la demanda de fotoasimilados por las estructuras reproductivas es alta (Acosta-Daz, Trejo-Lpez, Ruiz-Posadas, Padilla-Ramrez & Acosta-Gallegos, 2004; Manjeru, Madanzi, Makeredza, Nciizah & Sithole, 2007).

La sequa se presenta acompaada de calor y reduce drsticamente el rendimiento del cultivo, sin embargo, las temperaturas altas en frijol ms estrs hdrico pueden disminuir el rendimiento de semilla, biomasa area, nmero de vainas normales m-2 y peso de 100 semillas en 12%, 11%, 10% y 3% por cada C (-1C) de aumento en la temperatura de la planta (Barrios-Gmez, Lpez-Castaeda & Kohashi-Shibata, 2011). Las temperaturas altas del aire tambin tienen un efecto fuerte en el desarrollo fenolgico del frijol; la temperatura mnima alta durante la noche tiene una funcin mayor en la fenologa del frijol, al reducir el nmero de das a inicio de floracin, floracin y madurez fisiolgica, y la duracin del intervalo entre la floracin y la madurez fisiolgica (Morales-Rivera, Lpez-Castaeda, Kohashi-Shibata, Miranda-Coln & Garca-Esteva, 2015).

La informacin sobre el rendimiento de semilla y sus componentes y la fenologa de las plantas de frijol comn en Mxico, en diferentes aos y ciclos de cultivo es muy limitada, por lo cual, el objetivo de este estudio fue comparar en un mismo ambiente (clima y humedad del suelo) en dos aos y ciclos diferentes (primavera-verano 2013 y verano-otoo 2014) el rendimiento y sus componentes, as como la fenologa en genotipos de dos grupos de frijol. Dichos genotipos son las variedades tipo 'Flor de Mayo' (FM) y Michoacn 128, incluidos en otras investigaciones (Barrios-Gmez et al., 2010; 2011) y, adems, genotipos de las variedades Negro Veracruz, Negro Cotaxtla 91 y Criollo San Andrs (Morales-Riveraet al., 2015).

Los dos experimentos incluyeron ocho variedades comerciales de frijol del tipo 'Flor de Mayo', dos variedades con semilla de color negro (Negro Cotaxtla 91 y Negro Veracruz) y dos variedades criollas: Michoacn 128 (con caractersticas similares a las variedades del tipo 'Flor de Mayo') y Criollo San Andrs (con semilla de color negro). Todos los materiales con hbito de crecimiento III (Tabla 1).

En cada ao y ciclo las variedades se dispusieron bajo un diseo de bloques completos al azar con tres repeticiones en riego (R) y tres en secano (S). La unidad experimental consisti de cuatro surcos de 5 m de longitud y 0.8 m de separacin. La siembra se realiz el 24 de abril (ciclo PV2013) y el 11 de junio de 2014 (ciclo VO2014). Se utiliz una dosis de fertilizacin de 80-40-00, con urea como fuente de nitrgeno y superfosfato de calcio triple como fuente de fsforo, aplicando la mitad del nitrgeno y todo el fsforo al momento de la siembra y la segunda mitad de nitrgeno a los 50 das despus de la siembra (dds) en el ciclo PV2013 y a los 49 dds en VO2014. La densidad de poblacin aproximada fue de 14.8 plantas m-2 en ambos experimentos. Se realizaron labores de cultivo a los 40 dds y 50 dds en PV2013 y a los 37 dds y 49 dds en VO2014, respectivamente. Las parcelas se regaron en el ciclo PV2013 a los dos dds y ocho dds; despus, se reg cada semana en cuatro ocasiones slo en R, al dejar ambos tratamientos de humedad edfica a merced de la precipitacin hasta la madurez fisiolgica; en el ciclo VO2014 se reg dos dds en R y S y despus a los 25 dds, 33 dds, 44 dds y 60 dds solo en R, posteriormente ambos tratamientos de humedad edfica quedaron a merced de la lluvia hasta la madurez fisiolgica. El control de malezas y plagas se realiz con la aplicacin de productos qumicos comerciales. No se presentaron enfermedades foliares durante el ciclo de cultivo.

Los datos de temperatura (C) mxima y mnima del aire, y precipitacin pluvial (mm) en PV2013 se obtuvieron de la estacin meteorolgica de la Universidad Autnoma Chapingo, Chapingo, Mxico, aproximadamente a 4 km del sitio de estudio; en el experimento de VO2014 los datos de temperatura mxima y mnima se registraron diariamente en el sitio de estudio, con un termmetro de mxima y mnima de columna de mercurio marca Taylor, y un pluvimetro porttil diseado en el Colegio de Postgraduados.

Las variables medidas desde la fecha de siembra fueron: das a inicio de floracin (IF) cuando el 50% de las plantas en cada unidad experimental presentaron al menos una flor abierta; das a floracin (F) o antesis (A) cuando el 50% de las plantas de cada unidad experimental presentaron flores abiertas; das a madurez fisiolgica (MF) se registr cuando el 90% de las vainas de las plantas perdieron su pigmentacin verde (Acosta-Daz, Acosta-Gallegos, Trejo-Lpez, Padilla-Ramrez & Amador-Ramrez, 2009). En las plantas en madurez fisiolgica se midi la altura de planta desde la superficie del suelo al pice, en cinco plantas tomadas al azar en los dos surcos centrales de cada unidad experimental.

Las plantas en competencia completa, en los dos surcos centrales, se cosecharon despus de eliminar 50 cm de los extremos para determinar la biomasa area que comprende la biomasa area a la cosecha, el pericarpio y la semilla en el ciclo PV2013. En el ciclo VO2014, adems se incluyeron los rganos vegetativos y reproductivos que sufrieron abscisin, nmero de vainas normales m-2, rendimiento de semilla, semillas normales m-2, semillas normales por vaina y peso de 100 semillas.

En PV2013 la temperatura mxima alcanz sus valores ms altos al inicio del ciclo de cultivo y disminuy conforme las plantas se acercaron a la madurez fisiolgica; la temperatura mnima fue ms baja al inicio del ciclo del cultivo y aument a medida que transcurri el ciclo biolgico de las plantas (Figura 1a). En VO2014 las temperaturas mximas y mnimas ms altas se presentaron al inicio del ciclo y disminuyeron conforme las plantas se aproximaron a la madurez (Figura 1b). No obstante, las diferencias en el patrn trmico entre experimentos, la temperatura mxima promedio en PV2013 (26 C) fue igual que en VO2014 (26 C), mientras que la temperatura mnima promedio en PV2013 (7 C) fue menor que en VO2014 (10 C).

El contenido de humedad edfica en R se mantuvo cerca de CC en todos los estratos del suelo en ambos experimentos (datos no mostrados), mientras que en S en PV2013, el contenido de humedad disminuy, alcanzando el PMP en los estratos de 0 cm - 20 cm y 20 cm - 40 cm a los 18 dds y durante el periodo de floracin-madurez fisiolgica, desde los 68 dds hasta 98 dds; en los estratos de 40 cm - 60 cm y 60 cm - 80 cm, el contenido de humedad edfica se mantuvo cercano a CC durante el ciclo de cultivo (Figura 2a). En S en VO2014, el contenido de humedad edfica disminuy conforme avanz el ciclo del cultivo en todos los estratos del suelo y mantuvo un nivel inferior al PMP durante el periodo de floracin-madurez fisiolgica, con una reduccin ms severa en los estratos de 0 cm - 20 cm, 20 cm - 40 cm y 40 cm - 60 cm que en el estrato de 60 cm - 80 cm (Figura 2b). El PMP en los estratos superficiales pudo afectar negativamente el rendimiento y sus componentes debido a que en esas profundidades es donde mayormente se acumulan las races en frijol.

En el ciclo PV2013 se obtuvo mayor rendimiento de semilla y mayores valores de los componentes del rendimiento y de altura de planta que en VO2014; las etapas fenolgicas en PV2013 ocurrieron varios das antes que en VO2014 (Tabla 2 y Tabla 3). El rendimiento de semilla y sus componentes en todos los genotipos en PV2013 fueron mayores que en el VO2014, a pesar de tener menor precipitacin durante el ciclo de crecimiento de las plantas, mantuvo mayor disponibilidad de humedad en el perfil del suelo, condiciones de humedad edfica que coincidieron con bajas temperaturas mnimas del aire durante el ciclo biolgico de las plantas. Las variedades FM 2000, FM RMC, FM M38, FM Sol y Michoacn 128, mostraron mayor rendimiento de semilla que los dems genotipos en PV2013 y solo la variedad FM 2000 mostr un comportamiento sobresaliente en VO2014; el alto rendimiento de las variedades sobresalientes en PV2013 estuvo acompaado de alta biomasa area; mayor nmero de vainas normales m-2 en Michoacn 128; mayor peso de 100 semillas en FM 2000; mayor nmero de semillas por vaina en FM RMC y FM Sol; mayor altura de planta en FM 2000, FM RMC y FM Sol; mayor nmero de das al inicio de floracin y floracin en FM M38 y Michoacn 128; y mayor nmero de das a madurez fisiolgica en FM 2000, FM M38, FM Sol y Michoacn 128, mientras el alto rendimiento de FM 2000 en VO2014 estuvo acompaado de alta biomasa area, y vainas y semillas normales m-2, peso de 100 semillas, semillas por vaina y altura de planta y mayor nmero de das a madurez fisiolgica (Tabla 3).

Tabla 2 Cuadrados medios del anlisis de varianza bajo un modelo estadstico en serie de cuatro experimentos, para el rendimiento de semilla y sus componentes, y fenologa. Montecillo, Texcoco, Estado de Mxico. Ciclo primavera-verano 2013 y ciclo verano-otoo 2014 en riego y secano

Las siembras tardas de frijol reducen significativamente el rendimiento y sus componentes nmero de vainas planta-1, peso de la semilla, ndice de cosecha y acumulacin de materia seca, en tanto que las plantas de siembras ms tempranas estn expuestas a condiciones ms favorables de humedad, radiacin y temperatura (Getachew, Mohammed, Tesfaye & Nebiyu, 2014; Nwadike & Vange, 2015), lo que se traduce en mayor desarrollo vegetativo y produccin de fotoasimilados para un ptimo rendimiento de vainas y semillas (Yoldas & Esiyok, 2007). El menor nmero de das a floracin y madurez fisiolgica en PV2013 que en VO2014 podra deberse a la mayor disminucin de la precipitacin y consiguiente disponibilidad de humedad edfica hacia el final del ciclo de las plantas, sobre todo en los estratos de suelo de 0 cm - 20 cm y 20 cm - 40 cm, donde se concentra la mayor proporcin de races en frijol (Haterlein, 1983). El intervalo entre la floracin y la madurez fisiolgica (I = MF-F) en PV2013 (67 das) y VO2014 (68 das) present una diferencia de un da, indicando que el efecto de las temperaturas mxima (26 C y 26 C) y mnima (7 C y 10 C) en la duracin del periodo de formacin de la semilla fue similar en los dos ciclos de cultivo: sin embargo, cuando las temperaturas mxima y mnima del aire durante el ciclo del cultivo muestran mayor variacin, el intervalo entre el inicio de la floracin y la madurez fisiolgica (I = MF-IF) puede ser diferente; por ejemplo, las temperaturas mxima y mnima promedio en condiciones de riego en el ciclo primavera-verano en Celaya, Guanajuato, Mxico fueron 28.1 C y 11.9 C y en Montecillo, Texcoco, Estado de Mxico fueron 31.7 C y 5.3 C, lo que se tradujo en un I de 48 das en Celaya y 58 das en riego y 56 das en secano en Montecillo (Barrios-Gmez et al., 2010).

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