Rendimiento de grano

De acuerdo al análisis combinado, el rendimiento varió significativamente (p≤ 0.01) entre ambientes, genotipos y en la interacción de ambos factores. El Cuadro 2 muestra que en Carranza, Chiapas, ciclo de otoño-invierno de 2016-2017, bajo condiciones de humedad residual (A3), se obtuvo mayor rendimiento promedio y fue significativamente superior al resto de ambientes.

El mayor rendimiento promedio obtenido en esta localidad se debió principalmente a que el cultivo contó con humedad adecuada durante su ciclo de desarrollo (568 mm de precipitación pluvial en total), sin ocurrencia de periodos de sequía terminal. A su vez, en los ambientes de: Nuevo México, Chis., ciclo de verano de 2016, bajo condiciones de suelo ácido encalado (A1), CEIXTA, Ver. (A8) y Rincón Grande, Ver. (A4), ambos en otoño-invierno de 2016-2017 con humedad residual, así como en El Rubí, Ver., en invierno-primavera de 2017 bajo condiciones de riego (A9) y en otoño-invierno de 2016-17 con humedad residual (A5), también se obtuvieron rendimientos promedio altos, porque en todos los casos, las condiciones de humedad para el desarrollo del frijol fueron adecuadas (más de 320 mm de agua durante el ciclo, de los cuales alrededor de 150 mm se proporcionaron mediante la aplicación de riegos o se recibieron por las lluvias que ocurrieron durante la etapa reproductiva del cultivo). Para un adecuado desarrollo y rendimiento del cultivo de frijol se requieren de al menos 300 mm de precipitación pluvial bien distribuidos durante su ciclo fenológico, siendo convenientes de 50 a 90 mm, de la floración al llenado de vainas (^{Acosta et al., 2009}; ^{Ruiz et al., 2013}).

Por el contrario, los rendimientos promedio más bajos se obtuvieron en el Instituto Tecnológico Agropecuario de Juan Rodríguez Clara (ITA-JRC), Veracruz, en otoño-invierno de 2016-17, en suelo ácido, con aplicación de cal dolomita (A6) y sin aplicación de dolomita (A7) (Cuadro 2). Lo anterior, fue como consecuencia principalmente del estrés hídrico que sufrieron las plantas de frijol durante su ciclo fenológico, ya que en el sitio experimental en donde se condujeron ambos ensayos, se tuvo una precipitación pluvial de la siembra hasta la cosecha de 150.4 mm, de los cuales sólo 24.4 mm precipitaron durante la fase reproductiva del cultivo, específicamente de las etapas de formación de vainas al llenado de éstas, lo cual limitó el desarrollo de los genotipos en ambas condiciones de acidez de suelo. La falta de humedad durante la floración, la formación de vainas y el llenado de éstas, provoca una disminución significativa del rendimiento de grano, por una reducción en el número de vainas por planta y un deficiente llenado de vainas (^{Acosta et al., 2009}).

En el mismo cuadro se muestra que; a través, de los ambientes de evaluación, Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2, fue la línea más productiva, cuyo rendimiento de grano promedio fue estadísticamente similar al de otras cinco líneas y las variedades testigo, Negro Comapa y Negro Grijalva. Esta misma línea, junto con Negro Citlali/XRAV-187-3-1-8 obtuvo un rendimiento de grano significativamente sobresaliente en cinco de los 10 ambientes de prueba. Negro Citlali/XRAV-187-3-1-8, ocupó el primer lugar en rendimiento en los ambientes de CEIXTA, Ver., en otoño-invierno de 2016-17, así como en el ITA-JRC, Veracruz, en el mismo ciclo agrícola, en suelo ácido, con y sin aplicación de cal dolomita, en donde fue el de mayor eficiencia productiva (^{Tosquy et al., 2018}). En tanto que, Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2 se ubicó en primer lugar en los ambientes de Nuevo México, Chiapas, en verano de 2016, en suelo ácido encalado, y en El Rubí, Veracruz, en invierno-primavera de 2017, con suspensión de riego al inicio de la etapa reproductiva del cultivo, en donde mostró mayor tolerancia a la sequía terminal y eficiencia productiva (con riego y sequía), que las variedades Negro Comapa y Negro Grijalva (^{Ibarra et al., 2018}).

Análisis AMMI

De acuerdo al análisis AMMI, se detectó variabilidad altamente significativa en los primeros cinco componentes principales, los cuales acumularon 96.1% en la explicación de la varianza, de estos cinco, los primeros tres fueron los más importantes en la representación de la IGA, ya que explicaron 81.9% de la suma de cuadrados. Según ^{Pereira et al. (2009)}, los primeros tres componentes principales de este análisis deben explicar más del 60%, para considerarlo suficiente y al menos 70% como satisfactorio.

Este modelo permitió identificar tres grupos de ambientes relativamente homogéneos y bien definidos, en función de su rendimiento promedio y de la interacción de éstos con los genotipos (^{Williams et al., 2010}). El primer grupo incluyó tres ambientes de Veracruz: El CEIXTA (A8), Rincón Grande (A4) y El Rubí (A5), todos ellos son similares en ciclo de cultivo (OI de 2016-17) y condición de humedad (humedad residual con distribución adecuada de lluvias). Estos ambientes combinaron alto rendimiento promedio de grano, significativamente superiores a la media general que fue de 1 312 kg ha^-1 y baja interacción con los genotipos (CP 1= -6.4547, -7.9732 y -11.2433) (Cuadro 3, Figura 1). Estas dos características, en el proceso de mejoramiento genético, los hacen ideales para identificar germoplasma de frijol negro opaco, con alto y estable rendimiento, para las zonas norte y región de Las altas Montañas en el centro del estado de Veracruz (^{López et al., 2015}).

Figura 1 Efectos principales e interacción observada para 10 ambientes de prueba. A1= Nuevo México, Villaflores, Chiapas, con dolomita; A2= Nuevo México, Villaflores, Chiapas, sin dolomita; A3= Carranza, Ocozocoautla, Chiapas; A4= Rincón Grande, Orizaba, Veracruz; A5= El Rubí, Medellín, Veracruz; A6= Rodríguez Clara, Veracruz, con dolomita; A7= Rodríguez Clara, Veracruz, sin dolomita; A8= CEIXTA, Tlapacoyan, Veracruz; A9= El Rubí, Medellín, Veracruz, riego; A10= El Rubí, Medellín, Veracruz, sequía. 

El tercer grupo incluyó tres ambientes con adecuada humedad durante el ciclo del cultivo: Carranza, Chis., ciclo de OI de 2016-2017, con humedad residual (A3), El Rubí, Ver., ciclo de IP de 2017, con riego durante el ciclo del cultivo (A9) y Nuevo México, Chis., en verano de 2016, bajo condiciones de temporal y de suelo ácido encalado con dolomita (A1), en los cuales se observó alto rendimiento promedio y la interacción más alta entre el ambiente y los genotipos (CP 1= -21.685, 19.6864 y 16.5182, respectivamente) (Cuadro 3, Figura 1), esto obedece principalmente a diferencias en el potencial de rendimiento y adaptación de los genotipos en esos ambientes de evaluación, en los que se dispuso de adecuada humedad durante el desarrollo del cultivo.

Cabe resaltar, que estos tres ambientes de alto rendimiento promedio, que se encuentran lejos del eje de las ordenadas (Figura 1) y que contribuyeron más a la interacción genotipo-ambiente, en determinados casos, son adecuados para la producción de frijol, si se dispone de un genotipo con adaptación específica a esos ambientes (^{Acosta et al., 2012}).

En relación con los genotipos, sobresalieron dos grupos: uno conformado con materiales que mostraron muy baja interacción (cercana a cero) y por lo tanto, un comportamiento estable (^{López et al., 2011}), en el que se incluye a la línea Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-8 (G10), la cual además de haber obtenido alto rendimiento promedio, mostró la menor interacción con el ambiente con un CP 1 = 0.2246 (Cuadro 3 y Figura 2), así como a las líneas Negro Citlali/XRAV-187-3-1-6 (G5) y Papaloapan/SEN 46-7-7 (G3), que también presentaron reducida interacción con el ambiente (CP 1 = -0.4576 y 1.0064, respectivamente), pero su rendimiento promedio fue más bajo (Figura 2), estos genotipos pueden utilizarse en los programas de mejoramiento genético, para la generación de líneas y variedades de frijol negro opaco con amplia adaptación. En la clasificación de genotipos por su estabilidad, utilizando el modelo AMMI, deben seleccionarse preferentemente los que se encuentren próximos al eje de las ordenadas, con valores del CP 1 igual o próximos a cero (que son los que interaccionan en menor grado con el ambiente) y muestren alto rendimiento de grano (^{Vargas y Crossa 2000}; ^{Pereira et al., 2009}).

Figura 2 Efectos principales e interacción observada del rendimiento de 14 genotipos de frijol negro. 

El otro grupo se conformó de tres genotipos que presentaron alto rendimiento promedio pero alta interacción con el ambiente; este grupo incluye la línea Jamapa Plus/XRAV-187-3-1-2 (G11), que fue la más productiva y la que interaccionó más con el ambiente (CP 1= 22.33616) (Cuadro 3, Figura 2). Esta línea mostró adaptación específica en ambientes, con y sin estreses abióticos: por suelo ácido, en Nuevo México, Chiapas., y sequía terminal, en El Rubí, Veracruz, condiciones en las que obtuvo rendimientos de grano significativamente sobresalientes, por lo que en un futuro, puede representar una opción para su siembra en ese tipo de suelos en el centro del estado de Chiapas y en otoño-invierno, bajo condiciones de humedad residual, en el estado de Veracruz, en donde es común la ocurrencia de sequía durante la etapa reproductiva del cultivo (^{Tosquy et al., 2014}). Los otros dos genotipos fueron: Negro Grijalva (G14) con CP 1= 15.4341 y Negro Comapa (G13) con CP 1= 9.7237 (Cuadro 3, Figura 2), estas dos variedades mostraron adaptación específica a las condiciones de riego y sequía terminal en El Rubí, Veracruz, y de acidez edáfica en Nuevo México, Chiapas; Negro Comapa también mostró una respuesta significativa en el rendimiento de grano, a la aplicación de cal dolomita, en este último ambiente. La adaptación específica en un área determinada también es deseable, si el genotipo presenta estabilidad a través de años en esa área y alto rendimiento de grano (^{Acosta et al., 2012}).

Estos resultados indican que, la estabilidad del rendimiento de los genotipos evaluados no está en función del acervo genético de donde provienen, ya que en general, materiales que se derivaron de una misma cruza, mostraron diferencias en su potencial de rendimiento y adaptación a los ambientes de prueba.