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Introducción
En climas tropicales, el cultivo de frijol se desarrolla en suelos ácidos, localizados en su mayoría en el sureste de México, principalmente en los estados de Veracruz, Chiapas, Tabasco y Oaxaca (Castellanos, 2014). En Veracruz, la gran mayoría de estos suelos se encuentran en la zona de los Llanos de Isla y Juan Rodríguez Clara, ubicada en el sur de la entidad, donde se estima que cerca de 100 000 ha presentan una reacción ácida extrema, que limita el desarrollo y la productividad del cultivo de frijol (Zetina-Lezama et al., 2002).
En esta zona de producción, durante el ciclo otoño-invierno, bajo condiciones de humedad residual, se siembran anualmente cerca de 7000 ha de frijol de grano negro, opaco y pequeño, que son los de mayor demanda comercial en el sureste de México (Morales-Rivera et al., 2015; Tosquy-Valle et al., 2016b). Los suelos en que se establecen estas siembras, en su mayoría son Acrisoles y Cambisoles dístricos (altamente degradados), de textura arenosa, con pH de la capa arable inferior a 5.0 y pobres en su contenido de materia orgánica (<1.5%); de los que se obtienen bajos rendimientos de grano, debido principalmente a deficiencias nutrimentales de las plantas, ocasionadas por la lixiviación constante de calcio, magnesio y potasio y baja disponibilidad de fósforo (López-Bucio et al., 2000; Zetina-Lezama et al., 2005). Cuando hay un efecto combinado de acidez edáfica y de sequía terminal, que generalmente ocurre al final del ciclo del cultivo, estos rendimientos pueden ser menores a 300 kg ha-1(López-Salinas et al., 2002; Tosquy-Valle et al., 2008).
Además, en la mayoría de las siembras de frijol del sur de Veracruz, se utilizan materiales criollos de bajo rendimiento, variedades comerciales como Negro Jamapa, que fue generada hace más de 60 años por el INIA, y otras de origen desconocido, que tienen pobre adaptación a los suelos ácidos de baja fertilidad, y al estrés por sequía terminal (López-Salinas et al., 2002; Tosquy-Valle et al., 2008; 2016a), con lo cual se incrementan significativamente los riesgos de pérdida de rendimiento de grano y de rentabilidad de este cultivo (Zetina-Lezama et al., 2017).
En diversos trabajos se ha indicado que el encalado con dolomita disminuye en el corto plazo los efectos perjudiciales de la acidez del suelo (Castañón-Nájera y Latournerie-Moreno, 2004; Aye et al., 2017) e incrementa el rendimiento de frijol (Villar-Sánchez et al., 2003; López-Salinas et al., 2006), debido a que su aplicación correcta y oportuna en el suelo, suministra calcio y magnesio, incrementa la disponibilidad de fósforo, potasio y molibdeno, y elimina la toxicidad por aluminio y manganeso; además de que favorece la actividad microbiológica y mejora la estructura del suelo (Brady y Weil, 1999; Aye et al., 2017).
En el sur de Veracruz, las respuestas más favorables en el cultivo de frijol se obtienen con aplicaciones de entre 1.25 y 2.6 Mg ha-1 de dolomita, dependiendo de los valores de pH del suelo, textura y contenido de materia orgánica (Zetina-Lezama et al., 2002; López-Salinas et al., 2006). Sin embargo, aunque esta tecnología incrementa el rendimiento de grano, no ha tenido la aceptación por los productores de frijol, debido principalmente al alto costo de este mejorador de suelo y su aplicación, además de que existe dificultad para conseguir dolomita de buena calidad en la región, lo que incrementa aún más los costos por concepto de traslado (Zetina-Lezama et al., 2002; Tosquy-Valle et al., 2008).
La generación de variedades mejoradas de frijol de alto rendimiento y con adaptación a suelos ácidos, deficientes en nutrientes, constituye la alternativa tecnológica de mayor impacto para contribuir a solucionar la problemática indicada. Disponer de una variedad con estas características, le permitirá al productor disminuir riesgos de pérdida de rendimiento por este factor ambiental, y a la vez obtener una mayor rentabilidad del cultivo en su unidad de producción.
En el Programa de Frijol del Campo Experimental Cotaxtla del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), se han realizado estudios de evaluación de líneas y variedades de frijol negro en los suelos ácidos del sur de Veracruz, en los que se ha determinado que éstas varían en su adaptación a las condiciones naturales de acidez edáfica y bajos contenidos de calcio, magnesio y potasio, así como en su eficiencia productiva, con y sin aplicación de mejoradores al suelo que aportan estas bases cambiables (López-Salinas et al., 2002; 2006; Zetina-Lezama et al., 2017). La variabilidad genética encontrada puede utilizarse para seleccionar progenitores con adaptación a este factor ambiental e incluirlos en programas de mejoramiento genético de esta especie (Araya y Acosta, 2000), así como para identificar líneas promisorias que en un futuro puedan liberarse como nuevas variedades, para su uso comercial (Villar-Sánchez, 2000).
En 2016, en un suelo ácido de Juan Rodríguez Clara, Veracruz, México, se condujeron dos ensayos, uno con aplicación de cal dolomita y el otro sin dolomita; ambos ensayos se conformaron por 12 líneas élite de frijol negro, previamente seleccionadas por su rendimiento y adaptación o tolerancia a uno o más de los factores: suelos ácidos, sequía y enfermedades (Garrido-Ramírez et al., 2017; Ibarra-Pérez et al., 2017; Tosquy-Valle et al., 2017). Los objetivos de este trabajo de investigación fueron: identificar las líneas más sobresalientes por su adaptación a los suelos ácidos del sur de Veracruz y alta eficiencia en el rendimiento, con y sin aplicación de cal dolomita, así como determinar que componente de rendimiento se asocia a una mayor producción de frijol, en ambas condiciones de acidez edáfica (con y sin dolomita).
Materiales y métodos
Ambientes de evaluación
Ambos ensayos uniformes se establecieron durante el ciclo otoño-invierno de 2016-17, bajo condiciones de humedad residual, en un terreno perteneciente al Instituto Tecnológico Superior de Juan Rodríguez Clara, Veracruz, el cual se localiza a 18º 01’ 6.1” N y 95º 94’ 1.7” O, a una altitud de 133 m. En el sitio experimental prevalece un clima cálido sub-húmedo (Awo), con precipitación pluvial anual de 1100 mm y temperatura media mensual de 24.5 °C (Soto et al., 2001). El suelo donde se establecieron los ensayos es del tipo Cambisol dístrico (FAO-UNESCO, 1977) y de acuerdo a la clasificación agronómica de la Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-021-RECNAT-2000, es de textura arena migajosa, con pH fuertemente ácido, contenido pobre de materia orgánica, nitrógeno inorgánico, fósforo extraíble, calcio y magnesio intercambiables; medio en su contenido de potasio intercambiable; adecuado en su contenido de hierro y manganeso extraíbles; deficiente en cobre y zinc extraíbles, bajo en acidez intercambiable, al igual que su capacidad de intercambio catiónico (NOM‑021-RECNAT-2000, 2000). Cabe indicar, que el suelo donde se condujeron ambos ensayos, no presenta problemas de alta saturación de aluminio intercambiable, ya que la concentración de este elemento en el complejo de intercambio es de sólo 4.3%, menor al límite crítico de 20% establecido para el cultivo de frijol (Cuadro 1) (Núñez-Escobar, 1985; Sánchez y Salinas, 1985; Aguirre-Gómez, 2001).
Table 1 Main physical and chemical soil characteristics of the experimental site.)
| Característica | Valor |
| Textura† | Arena migajosa |
| Arena (%) | 87.20 |
| Limo (%) | 4.80 |
| Arcilla (%) | 8.00 |
| pH (en agua, relación suelo-solución 1:2)‡ | 4.67 |
| Materia orgánica (%)§ | 0.86 |
| Nitrógeno inorgánico(NH4 + NO3 -) (mg kg-1 de suelo)¶ | 2 |
| Fósforo extraíble (Bray P-1) (mg kg-1 de suelo) # | 16 |
| Potasio intercambiable (mg kg-1)†† | 162 |
| Calcio intercambiable(mg kg-1)†† | 513 |
| Magnesio intercambiable (mg kg-1)†† | 108 |
| Hierro extraíble (DTPA) (mg kg-1) ‡‡ | 15.7 |
| Manganeso extraíble (DTPA) (mgkg-1) ‡‡ | 23 |
| Cobre extraíble (DTPA) (mgkg-1) ‡‡ | 0.06 |
| Zinc extraíble (DTPA) (mgkg-1) ¶¶ | Trazas |
| Acidez intercambiable (Al + H)(me/100 g)†† | 0.04 |
| Saturación de aluminio (%) | 4.3 |
| Capacidad de intercambio catiónico (cmol+kg-1 de suelo)†† | 3.9 |
De acuerdo con la Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-021-RECNAT-2000 las metodologías utilizadas fueron: † Método AS-09, procedimiento de Bouyoucus; ‡ Método AS-02, electrométrico; § Método AS-07, procedimiento de Walkley y Black; ¶ Método AS-08, procedimiento de micro-Kjeldahl; # Método AS-11, Bray 1; †† Método AS-12, con acetato de amonio 1 N y pH 7; ‡‡ Método AS-14, extraídos con DTPA.
According to the Official Mexican Standard PROY-NOM-021-RECNAT-2000 the methodologies used were: † Method AS-09, Bouyoucus procedure; ‡ AS-02 method, electrometric; § AS-07 method, Walkley and Black procedure; ¶ AS-08 method, micro-Kjeldahl procedure; # Method AS-11, Bray 1; †† Method AS-12, with 1 N ammonium acetate and pH 7; ‡‡ Method AS-14, extracted with DTPA.
En el suelo donde se estableció uno de los ensayos, se aplicó por única vez 2.58 Mg ha-1 de cal dolomita [tamaño de partícula de 0.15 mm (sólo 1% de sus partículas es retenida por la malla 100) y contenido de 36.6% de CaO y 12.6% de MgO]. La aplicación de dolomita se hizo al voleo, 27 d antes de la siembra, para dar oportunidad a la reacción del material aplicado con el suelo (Zetina-Lezama et al., 2017), en forma manual sobre la superficie del suelo e inmediatamente después se incorporó con un paso de rastra a una profundidad aproximada de 20 cm. La dosis de cal se estimó considerando el valor de pH inicial del suelo de 4.67 (Cuadro 1), mediante la ecuación: Y= 11.708 - 1.954 x, generada por el INIFAP, para los suelos ácidos del sur de Veracruz (Zetina-Lezama et al., 2002); donde: X = pH inicial del suelo en agua (relación 1:2 suelo-solución) y Y= requerimiento de cal para alcanzar un pH de 6, requerido para el óptimo desarrollo del frijol (Ruíz-Corral et al., 2013). El otro ensayo sembrado en el mismo suelo se conservó sin aplicación de dolomita.
Germoplasma utilizado
En ambos ensayos se evaluaron 14 materiales, de las cuáles 12 líneas recombinantes élite de frijol negro del Programa Nacional de Frijol del INIFAP (cuatro provenientes de la cruza Papaloapan/SEN-46, cinco de la cruza Negro Citlali/XRAV-187-3 y tres de Jamapa Plus/XRAV-187-3) y las variedades comerciales Negro Grijalva y Negro Comapa, liberadas por el INIFAP para las áreas tropicales del sureste de México, por su amplia adaptación y mayor potencial de rendimiento que la variedad Negro Jamapa y los criollos que comúnmente se utilizan en la región (Villar-Sánchez et al., 2009; López-Salinas et al., 2010; 2012).
Siembra y manejo agronómico de ensayos
La siembra de los ensayos se realizó el 25 de octubre de 2016; se depositaron 20 semillas por metro lineal, para obtener una población inicial de 250 000 plantas ha-1. Se fertilizó en banda, cuando las plantas de los genotipos se encontraban en la etapa V3 (con el segundo trifolio desarrollado), con la dosis 20-20-00 kg ha-1 de N, P2O5 y K2O, respectivamente (López-Salinas et al., 2002; 2007), para lo cual se utilizaron como fuentes nutrimentales urea con análisis 46 00-00 y fosfato diamónico 18-46-00. El control de malezas y plagas se realizó de acuerdo con las recomendaciones del INIFAP para producir frijol en el sur de Veracruz (López-Salinas et al., 1994). Cabe señalar que, durante el ciclo del cultivo, no hubo presencia de enfermedades, que afectaran el desarrollo de las plantas y el rendimiento de grano, en ambos ensayos.
Determinación de pH de suelo
En cada ensayo, durante las etapas V3 (primera hoja trifoliada), R6 (floración) y R9 (maduración) (Fernández et al., 1985), con una barrena de acero inoxidable se colectaron nueve sub-muestras de suelo, en zig - zag, a una profundidad de 0 a 30 cm, con las que se conformó una muestra compuesta por ensayo; estas muestras se enviaron al Laboratorio de Agua, Suelo y Planta del Campo Experimental Cotaxtla del INIFAP, en donde se determinó el pH del suelo en agua (relación 1:2 suelo-solución), con un potenciómetro corning pH meter modelo 220.
Variables de respuesta
Durante la conducción de ensayos se registró la precipitación pluvial ocurrida en el sitio de evaluación y se cuantificaron las siguientes variables de respuesta: 1. Producción de materia seca sin grano; las plantas cosechadas y trilladas en cada parcela, se secaron en una estufa de aire forzado, marca Riossa, modelo HCF-62, a una temperatura de entre 80 y 100 °C, hasta obtener peso constante; posteriormente se determinó su peso con una báscula electrónica Ohaus con precisión a 0.01 g y los valores obtenidos se transformaron en kilogramos por hectárea. 2. Peso de 100 semillas, determinado en 100 semillas tomadas al azar de cada parcela, en gramos. 3. Número de vainas por planta, determinado en cinco plantas con competencia completa, seleccionadas al azar en cada parcela, en la etapa de cosecha, a las cuales se les contabilizaron sus vainas y se obtuvo el promedio, y 4. Rendimiento de grano, que se calculó a partir del peso del grano cosechado y limpio de cada parcela, en kilogramos por hectárea, ajustado al 14% de humedad.
Diseño experimental y análisis estadísticos
El diseño estadístico utilizado fue bloques completos al azar con tres repeticiones y parcelas de tres surcos de 5 m de longitud, separados a 0.80 m, donde la parcela útil correspondió al surco central completo.
Se realizaron análisis de varianza de las características cuantificadas en cada ensayo y análisis combinado (dosis de encalado-genotipos) del rendimiento de grano. En los casos en que se detectó significancia, para la separación de promedios se aplicó la prueba basada en la Diferencia Mínima Significativa al 5% de probabilidad de error (DMS, α = 0.05). También se realizaron correlaciones simples, mediante el procedimiento PROC CORR del SAS (SAS Institute, 1999), para determinar la relación que existió entre las variables evaluadas y el rendimiento de frijol, con y sin aplicación de dolomita.
El efecto de la acidez del suelo sobre el rendimiento de grano de cada genotipo se estimó con la media geométrica (MGi) y el índice de eficiencia relativa (IERi). La MGi propuesta por Samper y Adams (1985) se calculó con la ecuación: MGi = (Yii x Yci)1/2, donde: MGi = media geométrica de cada genotipo, Yii y Yci = rendimiento de cada genotipo, con y sin aplicación de dolomita, respectivamente.
El IERi descrito por Graham (1984), que indica la respuesta promedio de cada genotipo, bajo los dos tratamientos evaluados y permite seleccionar los de mayor eficiencia productiva, se calculó con la ecuación: IERi = (Yii / Yi) (Yci / Yc), donde: IERi = índice de eficiencia relativa de cada genotipo; Yii = rendimiento del genotipo i sin aplicación de cal dolomita, Yi = rendimiento promedio sin dolomita, Yci = rendimiento del genotipo i con aplicación de dolomita y Yc = rendimiento promedio con dolomita.
Resultados y discusión
Precipitación pluvial
En el sitio experimental donde se condujeron los ensayos, se tuvo una precipitación pluvial acumulada de la siembra hasta la cosecha del frijol de 150.4 mm, de los cuales 126 mm se distribuyeron de manera adecuada durante la fase vegetativa del cultivo, mientras que, durante la fase reproductiva, las plantas de frijol sufrieron de estrés por humedad, debido a que sólo recibieron 24.4 mm de lluvia, de las etapas de formación de vainas al llenado de éstas (R7 a R8). Para un adecuado desarrollo del cultivo de frijol, se requieren de al menos 300 mm de precipitación pluvial durante su ciclo fenológico, siendo convenientes de 50 a 90 mm, de la floración al llenado de vainas (R6 a R8) (Acosta-Díaz et al., 2009; Ruíz-Corral et al., 2013).
La falta de humedad en el suelo por la ocurrencia de periodos de sequía, en las siembras de frijol de humedad residual del ciclo de otoño-invierno, es común en la zona de Juan Rodríguez Clara, y junto con la acidez edáfica, suelen afectar negativamente el rendimiento de grano (Morales-Rivera et al., 2015). Debido a lo anterior, los resultados de este estudio son producto de un efecto combinado de ambos factores.
pH del suelo con y sin aplicación de dolomita
En la Figura 1 se muestra que de las etapas V3 (primera hoja trifoliada) hasta la R9 (madurez de cosecha), en el suelo donde se condujo el ensayo con aplicación de dolomita, se obtuvieron valores de pH superiores a 6.16, por lo que las plantas de los genotipos se desarrollaron en un ambiente de acidez edáfica favorable para el cultivo del frijol (Arias-Restrepo et al., 2007). En tanto que, en el del ensayo sin aplicación de dolomita, en ese mismo periodo se registraron valores de pH inferiores a 4.47, que indican que los genotipos de frijol se desarrollaron bajo condiciones de estrés por acidez edáfica severa, ya que estos valores están muy por debajo del rango óptimo de 5.5 a 7.5, para un adecuado desarrollo de este cultivo (Benacchio-Sotton, 1982; FAO, 1994; Arias-Restrepo et al., 2007).
Variables de respuesta
Con y sin aplicación de dolomita, se detectaron diferencias estadísticas entre tratamientos (P ≤ 0.01) en todas las variables cuantificadas, excepto en la producción de materia seca sin grano (Cuadro 2), lo que indica, que los genotipos difirieron en peso de 100 semillas y número de vainas producidas por planta, así como en su capacidad productiva, tanto en condiciones de estrés por acidez edáfica severa, como sin el efecto de este factor ambiental. Los coeficientes de variación fueron menores a 18%, lo que sugiere una baja variabilidad de los datos obtenidos en ambos ensayos.
Cuadro 2 Cuadrados medios y significancia estadística de las variables cuantificadas en los ensayos conducidos en suelo ácido, con y sin aplicación de dolomita, en Juan Rodríguez Clara, Veracruz. Ciclo otoño-invierno de 2016-17.
Table 2 Mean squares and statistical significance of variables quantified in the field trial conducted in acid soil with and without dolomite input. Juan Rodríguez Clara, Veracruz. Fall-Winter crop season 2016-17.)
| Con aplicación de dolomita | |||||
| FV | GL | PMS† | P100S‡ | VPP§ | RG¶ |
| Tratamientos | 13 | 18643.846 ns | 7.650 ** | 5.650 ** | 23342.769 ** |
| Bloques | 2 | 37392.000 | 2.785 | 8.506 | 27565.000 |
| Error | 26 | 10344.769 | 2.222 | 1.817 | 5470.077 |
| Total | 41 | ||||
| CV (%) | 17.84 | 6.19 | 12.67 | 11.08 | |
| Sin aplicación de dolomita | |||||
| Tratamientos | 13 | 7132.769 ns | 8.996 ** | 3.903 ** | 21083.615 ** |
| Bloques | 2 | 82868.000 | 7.310 | 18.436 | 69018.000 |
| Error | 26 | 4334.385 | 1.002 | 0.702 | 3201.923 |
| Total | 41 | ||||
| CV (%) | 13.00 | 4.50 | 10.88 | 11.77 | |
† Producción de materia seca sin grano. ‡ Peso de 100 semillas. § Número de vainas por planta. ¶ Rendimiento de grano. ** Significativo al 0.01. ns = No significativo.
† Dry matter production without grain. ‡ 100 seed weight. § Number of pods per plant. ¶ Grain yield. ** Significant at 0.01. ns = Not significant.
En ambos ensayos, la producción de materia seca sin grano, no se relacionó con el rendimiento de frijol (r = -0.30 ns y -0.34 ns, con y sin dolomita, respectivamente), debido a que los genotipos exhibieron producciones de biomasa estadísticamente similares, con y sin aplicación de cal dolomita. Resultados similares en esta característica se han observado con genotipos de frijol común evaluados en condiciones naturales de suelo ácido y encalado con CaCO3 (García et al., 2004). Las líneas Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8 y Papaloapan/SEN-46-3-7, no mostraron reducción de materia seca sin grano, por efecto de la acidez edáfica, y Negro Citlali/XRAV-187-3-14-7 tuvo una reducción muy inferior al promedio general de esta característica (Cuadro 3). Se ha encontrado poca reducción de materia seca en genotipos de frijol común, debido al estrés por suelo ácido, por lo que es un parámetro poco consistente, para determinar la adaptabilidad de un cultivar a este factor ambiental (García et al., 2004; Legesse et al., 2013). A su vez, ocho líneas recombinantes y la variedad Negro Grijalva, obtuvieron pesos de 100 semillas significativamente sobresalientes, con y sin aplicación de dolomita; sin embargo, este componente de rendimiento tampoco se asoció con la producción de frijol (r = -0.42 ns y -0.51 ns, respectivamente), debido a que genotipos como: Papaloapan/SEN-46-7‑11 y NegroCitlali/XRAV-187-3-16-7, con pesos de 100 semillas significativamente superiores, fueron los de menor rendimiento de grano, en tanto que, otros como NegroCitlali/XRAV-187-3-1-8, que registró pesos estadísticamente inferiores, fue el más productivo en ambas condiciones de acidez edáfica. Cabe señalar, que esta característica fue la menos afectada, debido al estrés por suelo ácido, con una reducción promedio de 7.9% (Cuadro 3). Estos resultados concuerdan con los reportados por Legesse et al. (2013), quienes tampoco encontraron correlación significativa entre el peso de 100 semillas y el rendimiento de grano de genotipos de frijol común, en suelo ácido encalado y no encalado, y observaron una reducción promedio de esta característica de sólo 3.54%, por efecto de la acidez de suelo.
Cuadro 3 Efecto del estrés por suelo ácido en la producción de materia seca sin grano y el peso de 100 semillas de genotipos de frijol negro evaluados, con y sin aplicación de dolomita. Juan Rodríguez Clara, Ver., México. Ciclo de otoño-invierno de 2016-17.
Table 3 Effect of acid soil stress on the production of dry matter without grain and the weight of 100 seeds of the genotypes of black bean evaluated with and without dolomite input. Juan Rodríguez Clara, Veracruz, Mexico. Fall-Winter crop season 2016-17.)
| Genotipo | PMS† | Reducción‡ | P100S†† | Reducción | ||
| CD¶ | SD‡‡ | CD | SD | |||
| - - - kg ha-1 - - - | % | - - - - - g - - - - - | % | |||
| Papaloapan/SEN 46-3-7 | 542.7 | 592.3 | + 9.1 | 26.0 a | 23.3 a | 10.4 |
| Papaloapan/SEN 46-6-6 | 696.7 | 561.7 | 19.4 | 24.0 abcd | 23.0 a | 4.2 |
| Papaloapan/SEN 46-7-7 | 601.7 | 485.0 | 19.4 | 25.0 abc | 23.7 a | 5.2 |
| Papaloapan/SEN 46-7-11 | 588.7 | 509.3 | 13.5 | 26.0 a | 23.3 a | 10.4 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-1-6 | 525.0 | 453.3 | 13.7 | 21.0 e | 20.0 b | 4.8 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-1-8 | 473.3 | 443.3 | 6.3 | 22.3 de | 19.3 b | 13.5 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-14-6 | 610.7 | 474.3 | 22.3 | 25.0 abc | 23.7 a | 5.2 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-14-7 | 514.7 | 502.3 | 2.4 | 25.3 ab | 23.3 a | 7.9 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-16-7 | 645.3 | 600.0 | 7.0 | 25.3 ab | 24.0 a | 5.1 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8 | 434.3 | 494.0 | +13.7 | 22.7 cde | 20.0 b | 11.9 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2 | 527.7 | 449.7 | 14.8 | 22.0 de | 20.0 b | 9.1 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-4-4 | 554.3 | 512.0 | 7.6 | 24.3 abcd | 23.7 a | 2.5 |
| Negro Comapa | 556.3 | 507.0 | 8.9 | 23.0 bcde | 21.0 b | 8.7 |
| Negro Grijalva | 712.3 | 506.3 | 28.9 | 25.0 abc | 23.0 a | 8.0 |
| Promedio§ | 570.3 | 506.5 | 11.2 | 24.1 | 22.2 | 7.9 |
| DMS (0.05) | - | - | 2.50 | 1.68 | ||
† Producción de materia seca sin grano. †† Peso de 100 semillas. ‡ Porcentaje de reducción debido al estrés por suelo ácido. ¶ Con aplicación de dolomita. ‡‡ Sin aplicación de dolomita. § Promedio de la variable, con y sin aplicación de dolomita. *Genotipos con letras diferentes en cada columna de la variable peso de 100 semillas (P100S), son estadísticamente diferentes de acuerdo a la Diferencia Mínima Significativa (0.05).
† Dry matter production without grain. †† 100 seed weight. ‡ Reduction percentage due to acid soil stress. ¶ With dolomite input. ‡‡ Without dolomite input. § Average of the variable with and without dolomite input. * Genotypes with different letters in each column of 100 seed weight (P100S) variable indicate statistical difference according to the Least Significant Difference test (0.05).
En el Cuadro 4 se muestra que, con y sin aplicación de cal dolomita, la línea Negro Citlali/XRAV-187-3-1-8 produjo una cantidad significativamente superior de vainas por planta y rendimiento de grano, respecto al resto de los genotipos. Estas dos características estuvieron altamente correlacionadas en forma positiva en ambas condiciones de acidez del suelo (r = 0.91 ** y 0.87 ** con y sin dolomita), lo cual coincide con los resultados obtenidos por Legesse et al. (2013), e indica que la producción de vainas por planta es uno de los principales componentes del rendimiento de grano (López y Ligarreto, 2006; Dalla-Corte et al., 2010; Tosquy-Valle et al., 2014). Así mismo, la cantidad de vainas por planta y el rendimiento de grano, fueron las características más afectadas, debido al estrés por suelo ácido, con reducciones mayores a 27%. Las líneas Papaloapan/SEN-46-3-7 y Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8 fueron las menos afectadas en estos dos caracteres, pero obtuvieron bajos rendimientos de grano, con y sin aplicación de dolomita. Por su parte, la línea NegroCitlali/XRAV-187-3-1-8, además de ser la más productiva, también mostró porcentajes de reducción de estas dos características, menores al promedio general. Los bajos rendimientos promedio obtenidos, con y sin aplicación de dolomita (Cuadro 4), son consecuencia del estrés hídrico que sufrieron las plantas durante la fase reproductiva del cultivo, que limitó el desarrollo de los genotipos. La falta de humedad durante la floración, y la formación y llenado de vainas, provoca una disminución significativa del rendimiento de grano, por una reducción en el número de vainas por planta y un deficiente llenado de vainas (Boutraa y Sanders, 2001; Szilagyi, 2003; Acosta-Díaz et al., 2009; Ruíz-Corral et al., 2013).
Cuadro 4 Efecto del estrés por suelo ácido en la producción de vainas por planta y el rendimiento de grano de genotipos de frijol negro evaluados, con y sin aplicación de dolomita. Juan Rodríguez Clara, Veracruz, México. Ciclo de otoño-invierno de 2016-17.
Table 4 Effect of acid soil stress on the production of pods per plant and grain yield of the genotypes of black bean evaluated with and without dolomite input. Juan Rodríguez Clara, Veracruz, Mexico. Fall-Iinter crop season 2016-17.)
| Genotipo | VPP† | Reducción‡ | RG†† | Reducción | ||
| CD¶ | SD‡‡ | CD | SD | |||
| % | - - - - kg ha-1 - - - - | % | ||||
| Papaloapan/SEN 46-3-7 | 9.3 c | 7.7 bc | 17.2 | 598.0 cd | 481.7 bcd | 19.4 |
| Papaloapan/SEN 46-6-6 | 10.9 bc | 7.3 bc | 33.0 | 692.7 bcd | 505.3 bc | 27.0 |
| Papaloapan/SEN 46-7-7 | 10.9 bc | 7.5 bc | 31.2 | 652.7 bcd | 394.3 de | 39.6 |
| Papaloapan/SEN 46-7-11 | 10.4 bc | 6.5 c | 37.5 | 581.7 d | 396.3 de | 31.9 |
| Negro Citlali/XRAV 187-3-1-6 | 10.1 bc | 7.2 bc | 28.7 | 633.3 cd | 454.7 cde | 28.2 |
| Negro Citlali/XRAV 187-3-1-8 | 14.8 a | 11.1a | 25.0 | 911.0 a | 706.3 a | 22.5 |
| Negro Citlali/XRAV 187-3-14-6 | 10.6 bc | 7.5 bc | 29.3 | 626.7 cd | 442.3 cde | 29.4 |
| Negro Citlali/XRAV 187-3-14-7 | 10.4 bc | 7.0 c | 32.7 | 689.0 bcd | 479.7 cd | 30.4 |
| Negro Citlali/XRAV 187-3-16-7 | 9.3 c | 7.0 c | 24.7 | 576.0 d | 368.7 e | 36.0 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8 | 9.7 bc | 8.5 b | 12.4 | 603.0 cd | 480.7 cd | 20.3 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2 | 11.7 b | 7.0 c | 40.2 | 714.7 bc | 475.0 cd | 33.5 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-4-4 | 10.9 bc | 8.5 b | 22.0 | 767.0 b | 576.0 b | 24.9 |
| Negro Comapa | 9.9 bc | 7.9 bc | 20.2 | 661.0 bcd | 512.0 bc | 22.5 |
| Negro Grijalva | 10.1 bc | 7.1 c | 29.7 | 639.0 cd | 459.0 cde | 28.2 |
| Promedio§ | 10.6 | 7.7 | 27.4 | 667.6 | 480.9 | 28.0 |
| DMS (0.05) | 2.26 | 1.41 | 124.16 | 94.99 | ||
† Número de vainas producidas por planta. †† Rendimiento de grano. ‡ Porcentaje de reducción debido al estrés por suelo ácido. ¶ Con aplicación de dolomita. ‡‡ Sin aplicación de dolomita. § Promedio de la variable, con y sin aplicación de dolomita. *Genotipos con letras diferentes en cada columna, son estadísticamente diferentes, según la Diferencia Mínima Significativa (0.05).
† Number of pods produced per plant. †† Grain yield. ‡ Percentage of reduction due to acid soil stress. ¶ With dolomite input. ‡‡ Without dolomite input. § Average of the variable with and without dolomite input. * Genotypes with different letters in each column indicate statistical difference according to the Least Significant Difference (0.05) test.
Según el análisis combinado, el rendimiento varió significativamente entre condiciones de acidez de suelo (dosis de encalado) y genotipos (P ≤ 0.01), pero no en la interacción de ambos factores; esto último debido a que todos los genotipos, en mayor o menor magnitud, disminuyeron su rendimiento de grano, al pasar de un ambiente con acidez edáfica adecuada para su desarrollo, a otro con pH de suelo fuertemente ácido (Arias-Restrepo et al., 2007). De acuerdo con la DMS, con la aplicación de cal dolomita se obtuvo un rendimiento promedio de 667.6 kg ha-1, significativamente superior al obtenido sin dolomita (480.9 kg ha-1) (Cuadro 4), lo que equivale a un incremento de 38.8% en el rendimiento de grano. Porcentajes de incremento similares o mayores se han reportado en la producción de frijol en Veracruz y Chiapas, en suelos ácidos aplicados con este mejorador de suelo (López-Salinas et al., 2002; Villar-Sánchez et al., 2003; López-Salinas et al., 2006). Estos resultados corroboran la susceptibilidad del frijol a la acidez del suelo, que limita el desarrollo de las plantas y reduce el rendimiento de grano (Zetina-Lezama et al., 2002; Legesse et al., 2013).
En el factor genotipos, la línea Negro Citlali/XRAV-187-3-1-8 obtuvo el mayor rendimiento promedio de las dos condiciones de acidez edáfica, así como los valores más altos de MGi e IERi (Cuadro 5), que indican que fue la de mayor eficiencia productiva, con y sin estrés, por suelo ácido. Jamapa Plus/XRAV-187-3-4-4 también mostró un rendimiento promedio significativamente superior y una mayor eficiencia productiva que los testigos comerciales. Ambos índices clasificaron en forma similar a los genotipos y estuvieron altamente asociados con el rendimiento de grano de éstos (r = 0.999** y 0.996**), lo que indica su dependencia de la respuesta de los genotipos en suelos con y sin aplicación de dolomita (Villar-Sánchez et al., 2003). Estos resultados concuerdan con lo reportado por López-Salinas et al. (2006) y Tosquy-Valle et al. (2008) en suelos ácidos de Isla, Veracruz. A su vez, siete líneas recombinantes (incluidas Papaloapan/SEN-46-3-7 y Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8, que mostraron las menores reducciones de rendimiento) y la variedad Negro Grijalva, mostraron pobre adaptación a las condiciones de suelo ácido en el sur de Veracruz, ya que obtuvieron las MGi más bajas y valores de IERi menores a la unidad (Graham, 1984; Samper y Adams, 1985) (Cuadro 5).
Cuadro 5 Rendimiento de grano promedio e índices de selección estimados en suelo ácido, con y sin aplicación de dolomita. Juan Rodríguez Clara, Veracruz, México. Ciclo de otoño-invierno de 2016-17.
Table 5 Average grain yield and selection indexes in acid soil with and without dolomite input. Juan Rodríguez Clara, Veracruz, Mexico. Fall-Winter crop season 2016-17.)
| Genotipo | RG promedio† | MGi‡ | IERi§ |
| kg ha-1 | |||
| Papaloapan/SEN 46-3-7 | 539.8 cde | 536.7 | 0.90 |
| Papaloapan/SEN 46-6-6 | 599.0 bc | 591.6 | 1.09 |
| Papaloapan/SEN 46-7-7 | 523.5 cde | 507.3 | 0.80 |
| Papaloapan/SEN 46-7-11 | 489.0 de | 480.1 | 0.72 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-1-6 | 544.0 cde | 536.6 | 0.90 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-1-8 | 808.7 a | 802.1 | 2.00 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-14-6 | 534.5 cde | 526.5 | 0.86 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-14-7 | 584.3 c | 574.9 | 1.03 |
| Negro Citlali/XRAV-187-3-16-7 | 472.3 e | 460.8 | 0.66 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8 | 541.8 cde | 538.4 | 0.90 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2 | 594.8 c | 582.6 | 1.06 |
| Jamapa Plus/XRAV-187-3-4-4 | 671.5 b | 664.7 | 1.38 |
| Negro Comapa | 586.5 c | 581.7 | 1.05 |
| Negro Grijalva | 549.0 cd | 541.6 | 0.91 |
| Promedio¶ | 574.2 | 566.6 | 1.02 |
| DMS (0.05) | 76.323 |
† Promedio de rendimiento de genotipos en el análisis combinado. ‡ Media geométrica. § Índice de eficiencia relativa. ¶ Promedio de rendimiento de las condiciones de manejo de suelo (con y sin dolomita) en el análisis combinado. * Genotipos con letras diferentes en la columna de rendimiento promedio, son estadísticamente diferentes, según la Diferencia Mínima Significativa (0.05).
† Average seed yield of genotypes in the combined analysis. ‡ Geometric mean. § Relative efficiency index. ¶Average seed yield of soil management conditions (with and without dolomite) in the combined analysis. * Genotypes with different letters in the average yield column indicate statistical difference according to the Least Significant Difference test (0.05).
Conclusiones
Negro Citlali/XRAV-187-3-1-8 fue el genotipo que mostró la mejor adaptación a las condiciones de estrés por suelo ácido y sequía que prevaleció durante la etapa reproductiva del cultivo en el sur de Veracruz, el cual obtuvo rendimiento de grano significativamente superior al de los testigos comerciales y los valores de índices más altos de MGi e IERi, que indican alta eficiencia productiva, con y sin aplicación de cal dolomita. En ambas condiciones de manejo de la acidez edáfica (con y sin encalado), la cantidad de vainas por planta fue la única característica que se relacionó en forma positiva con una mayor producción de frijol.
