Artículos

 

NEGRO PAPALOAPAN, NUEVO CULTIVAR DE FRIJOL PARA LAS ÁREAS TROPICALES DE MÉXICO

 

NEGRO PAPALOAPAN, A NEW BEAN CULTIVAR FOR THE TROPICAL AREAS OF MEXICO

 

Ernesto López Salinas¹, Óscar Hugo Tosquy Valle², Bernardo Villar Sánchez³, Javier Cumpián Gutiérrez⁴, Francisco Javier Ugalde Acosta² y Enrique Noé Becerra Leor²

 

¹ Programa de Frijol, Campo Experimental Cotaxtla, INIFAP. Km. 34 carretera Veracruz–Córdoba. 91700. Apartado Postal 429. Veracruz, Veracruz, México.

² Campo Experimental Cotaxtla. INIFAP.

³ Campo Experimental Centro de Chiapas, INIFAP.

⁴ Campo Experimental Papaloapan, INIFAP.

 

Autor para correspondencia:
salinaser@hotmail.com

 

* Recibido: Abril de 2006
Aceptado: Septiembre de 2007

 

RESUMEN

El objetivo de esta investigación fue determinar la adaptación y el rendimiento de la variedad de frijol 'Negro Papaloapan' en áreas tropicales de los estados de Veracruz y Chiapas, México. De 1999–2005 se evaluó rendimiento, reacción a enfermedades y adaptación a suelo ácido bajo diferentes condiciones de humedad: temporal, humedad residual y riego. Negro Papaloapan se incluyó en un ensayo uniforme que incluyó a las variedades Negro Jamapa, Negro Medellín y Negro Tropical como testigos. El diseño experimental utilizado fue bloques completos al azar con tres repeticiones. Se realizó un análisis combinado de rendimiento y estabilidad y se compararon los parámetros de estabilidad de Negro Papaloapan con genotipos comerciales. Negro Papaloapan se validó en 20 parcelas semicomerciales en Veracruz y Chiapas. El rendimiento promedio de Negro Papaloapan fue de 1228 kg ha^–1; similar a Negro Medellín y superior a Negro Tropical y Negro Jamapa. Su rendimiento a través de localidades y años se clasificó como estable (bi=1, Sd²=0). Negro Papaloapan mostró tolerancia a roya, mancha angular y antracnosis y resistencia al virus del mosaico dorado amarillo del frijol; así como adaptación en suelos ácidos. En las parcelas de validación el rendimiento promedio de Negro Papaloapan fue 1364 kg ha¹; significativamente superior (p<0.05) alos testigosutilizados. Negro Papaloapan mostró alto potencial de rendimiento y adaptación a las áreas productoras de frijol en Veracruz y Chiapas.

Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., comportamiento productivo, enfermedades, suelos ácidos.

 

ABSTRACT

The objective of this research was to evaluate the adaptability and yield of the common bean cultivar Negro Papaloapan in the tropical areas of Veracruz and Chiapas, Mexico. From 1999–2005 yield, reaction to major diseases and its adaptation to soil acidity were evaluated under different moisture conditions: rainfed, residual moisture and irrigated conditions. Negro Papaloapan was included in uniform yield trials with Negro Jamapa, Negro Medellin, and Negro Tropical as control varieties. A completely random block design with three replications was used. A combined analysis of yield and stability was performed and stability parameters of Negro Papaloapan compared with those of commercial genotypes. Negro Papaloapan was validated in 20 semi commercial plots in Veracruz and Chiapas. The average yield of Negro Papaloapan was 1228 kg ha^–1, similar to Negro Medellin and superior to Negro Tropical and Negro Jamapa. Its yield across locations and years was classified as stable (bi= 1, Sd²⁼ 0). Negro Papaloapan showed tolerance to rust, angular leaf spot and anthracnose and resistance to the golden yellow mosaic virus of the common bean and adaptation to acid soils.

Throughout 20 validation trials, Negro Papaloapan achieved an average yield of 13 64 kg ha^–1 that was significantly higher than the commercial controls. Negro Papaloapan showed high yield potential and broad adaptation to the common bean production areas in Veracruz and Chiapas.

Key words: Phaseolus vulgaris L., acid soils, diseases, yield response.

 

INTRODUCCIÓN

El frijol negro (Phaseolus vulgaris L.) es la clase comercial o tipo de frijol de mayor demanda en México. En el centro y sur se consumen alrededor de 450 000 t/año (Castellanos et al., 1997). En el sureste, casi 100% de los consumidores preferían frijol de grano negro, opaco y pequeño (López et al., 1994c). En los estados de Chiapas y Veracruz se siembran con frijol alrededor de 160 000 ha al año; 70% en el ciclo otoño–invierno con humedad residual, 28% en verano bajo condiciones de temporal y solo 2% bajo riego en el ciclo invierno–primavera (SAGARPA, 2004). Las áreas de cultivo se ubican en climas cálidos subhúmedos y húmedos (García, 1987), en suelos ácidos de baja fertilidad (Zetina et al., 2002).

En esta región, el rendimiento de frijol es bajo por las siguientes causas: 1) ocurrencia de sequía intraestival en las siembras de temporal y sequía terminal al final del ciclo del cultivo, en siembras con humedad residual (López et al., 2002a), 2) siembra en suelos con deficiencias de fósforo, calcio y magnesio, así como toxicidad por aluminio en suelos ácidos (Thung et al., 1985; Cepeda, 1991) y 3) plagas, como la mosca blanca Bemisia tabaci, que transmite el virus del mosaico dorado amarillo de frijol, "bean golden yellow mosaic virus" (BGYMV) (Morales, 2000), chicharritas Empoasca spp. y doradillas Diabrotica spp., las cuales pueden disminuir el rendimiento hasta en 5 7% (Schoonhoven y Cardona, 1985; Latorre et al.,1985). Estas plagas se presentan tanto en primavera–verano como en otoño–invierno y 4) enfermedades fungosas como la roya Uromyces appendiculatus var. appendiculatus Unger, la mancha angular Phaeoisariopsis griseola Ferraris y la antracnosis Colletotrichum lindemuthianum Shear, que causan pérdidas de rendimiento de 25 al 40% en el ciclo de primavera verano (Vargas, 1980) y del 20 al 100% en el de otoño–invierno y en invierno bajo riego (Chávez, 1980; Pastor–Corrales, 1985) y enfermedades virales como el BGYMV, cuyo daño puede variar entre 30 y 95% (López et al., 1994a). Las enfermedades fungosas y el BGYMV, también se presentan en ambos ciclos de cultivo, pero con mayor intensidad en otoño invierno en el estado de Chiapas.

El programa de mejoramiento genético de frijol del Campo Experimental Cotaxtla del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) ha desarrollado variedades mejoradas de frijol negro. De 195 0–1960, se generaron las variedades Antigua, Actopan y Jamapa (Voysest, 2000). Esta última destacó por su amplia adaptación y aún se cultiva en el estado de Nayarit. Entre 1980 y 1990, se liberó la variedad Negro Veracruz, la cual se caracterizó por su tolerancia a sequía (López et al., 1987). A principios de la década de los años 1980 se fortaleció el programa de frijol, mediante acuerdos de intercambio de germoplasma con el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) y el Programa Cooperativo Regional de frijol para Centroamérica, México y el Caribe (PROFRIJOL). Como resultado de este intercambio, la línea DOR–145 fue liberada con el nombre de Negro Huasteco 81, por su resistencia al BGYMV (Yoshii et al., 1987). En la década de 1990, se liberaron las variedades Negro Cotaxtla–91, resistente a roya y de amplia adaptación en las áreas tropicales de Veracruz (López y Rodríguez, 1993) y Negro INIFAP, tolerante a suelos ácidos (Villar y López, 1993). En esta misma década se introdujo la línea DOR–390, la cual se caracterizó por una mayor resistencia BGYMV que Negro Huasteco 81, por lo que fue liberada como Negro Tacaná (Fraire, 1993; López et al., 1997).

A partir de 2000, el programa de frijol se enfocó al desarrollo de variedades con resistencia múltiple, principalmente a plagas, enfermedades y adaptación a suelos ácidos. Se liberaron tres variedades obtenidas por los procesos de cruzamiento y selección e introducción y selección: Negro Medellín, con amplia adaptación y tolerancia a la mancha angular (Phaoisariopsis griseola) (López et al., 2000), Negro Tropical, resistente a roya y tolerante al BGYMV y a la mancha angular (López et al., 1999) y Negro Grijalva con características de tolerancia al BGYMV, a suelos ácidos y de ciclo precoz y alto potencial de rendimiento, lo que le confiere ventajas sobre otras variedades comerciales de uso actual en Chiapas (Villar y López, 2003). Recientemente se introdujo del CIAT la línea DOR–454 originada de la cruza (DOR–364 x G–18521) x (DOR–365 x LM–30630) con genealogía DR 14564–9–CM–CM–CM. Los progenitores de código DOR son de amplia adaptación a las áreas tropicales de Centroamérica y se utilizaron como fuente de resistencia al BGYMV, mientras que la accesión G–18521 y la línea LM 30630 fueron incluidas por su resistencia a roya (ICTA y PROFRIJOL, 1993). El objetivo de esta investigación fue determinar la adaptación y el rendimiento de la variedad Negro Papaloapan, derivada de la línea DOR–454 en las áreas tropicales de los estados de Veracruz y Chiapas.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Adaptación y rendimiento

De 1999–2003 se incluyó Negro Papaloapan en 17 ensayos de rendimiento: cuatro se establecieron en Ocozocoautla, Chiapas (16° 46' latitud norte, y 93° 15' longitud oeste) uno bajo condiciones de temporal y tres con humedad residual; seis en Isla, Veracruz (18° 06' latitud norte y 95° 32' longitud oeste) con humedad residual y siete en Medellín de Bravo, Veracruz (18° 44' latitud norte y 95° 32' longitud oeste), una con humedad residual y seis bajo riego. El diseño experimental utilizado fue bloques completos al azar con tres repeticiones. Las parcelas experimentales fueron de tres surcos, de 5 m de longitud, espaciados a 0.60 m y la parcela útil fue el surco central completo. El número de genotipos incluidos en el ensayo fue variable, pero en todos los casos se incluyó la variedad Negro Jamapa como testigo regional. El manejo agronómico de los 17 experimentos se efectuó con base en las recomendaciones de los Campos Experimentales de Cotaxtla y Centro de Chiapas del INIFAP (López et al., 1994b; Villar, 1990). Para determinar el rendimiento, el contenido de humedad de grano se ajustó al 14%. Se utilizó la prueba t de Student para comparar las medias de rendimiento de Negro Papaloapan y el testigo (Montgomery, 1993).

De 2001 a 2005, Negro Papaloapan se incluyó en un ensayo uniforme conformado por 16 genotipos, del cual se condujeron 11 experimentos: cinco en Medellín de Bravo, Veracruz, cuatro de riego y uno con humedad residual; uno en Isla, Veracruz, con humedad residual; tres en Ocozocoautla, Chiapas, dos con humedad residual uno en la Concordia, en el centro de Chiapas, uno en Tapachula, en el sur de Chiapas y uno de temporal. De los 16 genotipos de frijol negro evaluados, ocho fueron desarrollados por el INIFAP, siete por PROFRIJOL y CIAT y uno por la Universidad de Costa Rica. Como testigos se utilizaron las variedades comerciales: Negro Jamapa, Negro Medellín y Negro Tropical, recomendadas para el sureste de México por el INIFAP (López et al., 1999 y 2000). El diseño experimental utilizado fue bloques completos al azar con tres repeticiones. La unidad experimental fue de tres surcos de 5 m de longitud, con separación de 0.60 m. La parcela útil fue el surco central completo de cada parcela. Se realizó un análisis combinado de los 11 experimentos con el paquete estadístico de la Universidad Autónoma de Nuevo León (Olivares, 1994). Para la comparación de promedios se aplicó la prueba de DMS al 0.05. Se realizó un análisis de parámetros de estabilidad de rendimiento de los genotipos mediante el modelo propuesto por Eberhart y Russell (1966) y se clasificaron los genotipos con base en los coeficientes de regresión y las desviaciones de regresión (Carballo y Márquez, 1970).

 

Reacción a enfermedades

La reacción a roya y a mancha angular se calificó en una parcela de validación ubicada en Medellín de Bravo, Veracruz; a la antracnosis, en otra ubicada en Isla, Veracruz. Ambos en el ciclo otoño–invierno 1999–2000. La reacción de Negro Papaloapan se comparó con los testigos Negro Medellín que es susceptible a antracnosis y Negro Jamapa que es susceptible a roya. En el ciclo primavera–verano de 2002 se determinó la reacción al virus del BGYMV y se comparó con las variedades comerciales Negro Grijalva (resistente) y Sesentano (susceptible). La evaluación de las enfermedades que ocurrieron en forma natural se efectuó mediante el sistema estándar para la evaluación de germoplasma de frijol propuesto por CIAT (1987), que utiliza la escala de 1 a 9, cuyos valores son: 1 a 3, resistente; 4 a 6, intermedia y 7 a 9, susceptible.

 

Adaptación a suelos ácidos

Se establecieron dos ensayos durante los ciclos otoño–invierno de 1999, 2000, 2002 y 2004, en Isla, Veracruz en suelo Acrisol (clasificación de FAO–UNESCO, Dudal, 1968); con pH 4.4. Se probaron dos tratamientos, en uno se aplicó 1.2 t ha^–1 de cal dolomíticaal suelo, cantidad suficiente paraelevar el pH a 5.5 y el otro se condujo sin aplicación de cal. La cal se incorporó al suelo 30 días antes de la siembra. Se evaluaron ocho genotipos: Negro Papaloapan, DOR–454 y DOR–448, UCR–55, Icta Ligero, Negro 8025, Negro Tropical, Negro Medellín y Negro Jamapa. El diseño experimental utilizado fue de bloques completos al azar con tres repeticiones. Las parcelas experimentales fueron de tres surcos de 5 m de longitud, distanciados a 0.60 m y la parcela útil fue el surco central completo. En los cuatro ciclos de evaluación, los dos ensayos se fertilizaron con la dosis 20–20–00 de N₂–P₂O₅ y K₂O₅, respectivamente, que se aplicó al momento de la siembra en forma de urea y superfosfato de calcio triple. En cada tratamiento se realizó un análisis combinado de años y genotipos para rendimiento de grano y la prueba de DMS al 0.05 para la comparación de medias entre años, genotipos y la combinación de ambos factores. El efecto de la acidez del suelo sobre el rendimiento de grano se estimó a través del Índice de Susceptibilidad a la Acidez (ISAi) y el Índice de Eficiencia Relativa (IERi).

Para el cálculo del ISAi de cada genotipo se utilizó la ecuación adaptada por Fisher y Maurer (1978): ISAi= 1–(Yi_i/Yc_i)/IIA

donde:

ISAi= Índice de Susceptibilidad a la Acidez de cada genotipo

Yi_i= Promedio de rendimiento de cada genotipo sin aplicación de cal

Yc_i= Promedio de rendimiento de cada genotipo con aplicación de cal

IIA= Índice de Intensidad de la Acidez (IIA).

El IIA se calculó de acuerdo con Fisher y Maurer (1978): IIA= 1–(Yi/Yc)

donde:

Yi= Promedio de rendimiento de los genotipos en el ensayo sin aplicación de cal y

Yc= Promedio de rendimiento de los genotipos en el experimento con aplicación de cal.

El IERi descrito por Graham (1984) evalúa la respuesta promedio de cada genotipo bajo las dos condiciones: con cal y sin cal, lo que permite identificar a los de mayor rendimiento promedio. El IERi fue calculado mediante la ecuación: IERi= (Yi_i / Yi)* (Yc_i / Yc)

donde:

Yi_i= Rendimiento del genotipo i, sin cal

Yi= Rendimiento promedio de los genotipos en el experimento sin cal

Yc_i= Rendimiento del genotipo i, con cal y

Yc= Rendimiento promedio de los genotipos en el experimento con cal.

 

Validación de Negro Papaloapan

Negro Papaloapan se evaluó y comparó con testigos regionales en los ciclos otoño–invierno e invierno–primavera de 1999 a 2005. En Veracruz se establecieron 14 parcelas de validación en campos de agricultores cooperantes: tres en Isla, bajo condiciones de humedad residual, con y sin aplicación de cal; siete en Medellín de Bravo, bajo riego; una en Jamapa y una en el municipio de Veracruz, con humedad residual; una en Tlalixcoyan, con fertirriego y una en Ángel R. Cabada, con riego por goteo. En Chiapas se establecieron seis parcelas de validación en: Quebracho, Melchor Ocampo y Santa Rita, bajo condiciones de temporal y en Ocozocoautla, Comitán y Tapachula, en humedad residual. La superficie por lote de prueba varió de 2500 a 5000 m², de acuerdo con la disponibilidad de semilla y terreno. Se utilizó la prueba t de Student, para la comparación de medias de la variedad validada y el testigo.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Rendimiento de Negro Papaloapan vs Negro Jamapa

El rendimiento promedio de Negro Papaloapan fue significativamente superioral de Negro Jamapa. En temporal la superó en 18.1%, en humedad residual con 43.1% y en riego con 15.2% y en general la superó en 26.1% (Cuadro 1). De 1997 a 2000, Negro Papaloapan fue evaluada en 15 localidades del centro de Chiapas bajo la misma condición de humedad. Los resultados mostraron alto rendimiento de grano, lo cual confirma su buen comportamiento productivo (Villar et al., 2003).

 

Adaptación y rendimiento de Negro Papaloapan

El análisis combinado de rendimiento mostró diferencias significativas entre los ambientes de prueba, seis en Veracruz y cinco en Chiapas. El mayor rendimiento promedio se observó en Medellín de Bravo, Veracruz, bajo condiciones de riego, en el ciclo invierno–primavera de 2001, el cual fue estadísticamente superior al resto, debido a que las condiciones ambientales en el ciclo P–V fueron favorables al desarrollo del cultivo que las de O–I bajo riego (Mayek et al., 2004) y que las de P–V en temporal. El menor rendimiento promedio se obtuvo en Isla, Veracruz, lo cual se debió a la acidez y baja fertilidad del suelo (Zetina et al., 2002). En esta localidad el coeficiente de variación fue alto, debido a la heterogeneidad que se presenta en los suelos ácidos (Cuadro 2).

Se observaron diferencias significativas en el rendimiento promedio de los genotipos evaluados. Negro Papaloapan se ubicó dentro del grupo de mayor rendimiento (Cuadro 3). En este aspecto, todos los genotipos fueron estables: obtuvieron coeficientes de regresión: bi= 1 y desviaciones de regresión: Sd²⁼ 0, excepto la variedad Negro 8025, la cual obtuvo un valor de bi < 1 y una Sd²⁼ 0, los que la clasifican como de buena respuesta en ambientes desfavorables y consistente, de acuerdo con los parámetros de estabilidad propuestos por Eberhart y Russell (1966) y la clasificación de estabilidad de Carballo y Márquez (1970). Con base en estos resultados Negro Papaloapan reúne las características de alto potencial de rendimiento, consistencia y estabilidad para ser considerada como nueva variedad para su siembra en los estados de Veracruz y Chiapas.

 

Reacción a enfermedades

Negro Papaloapan presentó tolerancia a roya, mancha angular y antracnosis y resistencia al BGYMV. Negro Medellín, Negro Jamapa y Sesentano fueron susceptibles a antracnosis, roya y BGYMV, respectivamente (Cuadro 4). Estos resultados indican que Negro Papaloapan es tolerante a las principales enfermedades que atacan al frijol en el trópico húmedo del sureste de México (López et al., 2002a). La siembra de variedades resistentes, reduce el riesgo de daño por enfermedades, ya que los agricultores de esa región no aplican agroquímicos para su control (López et al., 2002c).

 

Respuesta de rendimiento en suelo ácido

El análisis combinado entre años y genotipos mostró diferencias significativas en los experimentos con y sin aplicación de cal. En 1999 y 2000 se obtuvieron los mayores rendimientos con aplicación de cal (Cuadro 5). Esto se debió a una mejor distribución de la precipitación pluvial durante el desarrollo del cultivo, principalmente en las etapas de prefloración hasta el llenado de las vainas (Fernández et al., 1985). En 1999 y 2000 se registraron precipitaciones de 203 y 178 mm, respectivamente y en 2002 y 2004, 18 y 5 mm, en las etapas de floración, formación y llenado de la vaina, respectivamente. Sin aplicación de cal, en 1999 el rendimiento promedio fue significativamente mayor que en los otros años.

Negro Papaloapan se ubicó en el grupo sobresaliente en el rendimiento de grano en suelo ácido, con y sin aplicación de cal (Cuadro 6). En ambas condiciones, superó significativamente al testigo Negro Jamapa. El ISAi de Negro Papaloapan fue menor de uno, al igual que el de los genotipos Negro Tropical, DOR–448 y Negro Jamapa. Con aplicación de cal, los mayores porcentajes de incremento en el rendimiento con respecto al suelo sin cal, se obtuvieron con las variedades Icta Ligero, Negro 8025 y Negro Medellín; resultados similares fueron reportados por López et al. (2002b). La variedad Icta Ligero fue la que mostró el más alto rendimiento con la aplicación de cal; sin embargo, mostró el más bajo en ambas condiciones. Negro Papaloapan, DOR–454, Negro 8025 y DOR–448 obtuvieron los más altos índices de eficiencia relativa. El IERi está asociado con el rendimiento de grano, lo cual concuerda por lo reportado por Mayek et al. (2003). Los resultados indican que Negro Papaloapan se adapta a suelos ácidos con y sin aplicación de cal.

 

Evaluación de Negro Papaloapan en parcelas de validación

Negro Papaloapan superó en rendimiento a las variedades mejoradas Negro Jamapa, Negro Tacaná, Negro Tropical y Negro Medellín, excepto a la variedad Negro INIFAP, bajo condiciones de fertirriego, en la localidad de Tlalixcoyan, Veracruz y en humedad residual, en Veracruz, Veracruz. En Chiapas, el rendimiento de Negro Papaloapan fue 40.4% mayor que los testigos Sesentano y Negro INIFAP bajo condiciones de temporal y en humedad residual. El rendimiento promedio de Negro Papaloapan fue 209 kg ha^–1 (18.1%) mayor que las variedades testigo (Cuadro 7). En general, Negro Papaloapan fue superior a las variedades mejoradas de reciente liberación y a las de mayor uso por los agricultores de Veracruz y Chiapas.

 

CONCLUSIONES

Negro Papaloapan mostró alto rendimiento bajo las diferentes condiciones de humedad en las que se produce el frijol en las áreas tropicales de Veracruz y Chiapas. Mostró tolerancia a las principales enfermedades y resistencia al virus del mosaico dorado amarillo y adaptación a suelos ácidos con y sin aplicación de cal.

Por su superioridad agronómica, Negro Papaloapan fue liberada y registrada ante el Registro Nacional de Variedades de Plantas. El número de registro expedido por el Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillases: 1895–FRI–039–181206/C.

 

AGRADECIMIENTOS

De manera especial, agradecemos al Fondo Sectorial, Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación (SAGARPA) y Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, (CONACYT) el apoyo financiero proporcionado al proyecto SAGARPA–CONACYT 2003–9.

 

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