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La temperatura es uno de los factores abióticos que limitan la producción de frijol en México, fundamentalmente durante la floración y cuajado del fruto (López-Salinas et al., 2015). El 70% del frijol que se cultiva en México se desarrolla bajo temporal, por lo cual la productividad es altamente vulnerable a las altas temperaturas, otro factor como la sequía que se presenta en las regiones donde existen posibilidades reales para su desarrollo y producción (Montesillo-Cedillo, 2017). A nivel nacional, el consumo de frijol aumenta cada año y se tienen que importar más de 140 000 t de Estados Unidos y de Argentina (CEDRSSA, 2020), se necesitan 1.3 millones de toneladas para cubrir la demanda nacional y se producen menos de la mitad (Romero-Félix et al., 2019).
En Sonora, el cultivo de frijol se produce en condiciones de riego, pero teniendo en cuenta que es una región semidesértica y la condición limitante es el agua, es urgente contar con sistemas de riego eficientes y variedades tolerantes y productivas que generen una producción rentable (López-Salinas et al., 2015). En el estado se siembran aproximadamente 10 000 ha de frijol y de éstas más de 90% corresponden al sur de Sonora particularmente en los Valles del Yaqui y Mayo (SIAP, 2021). En el Valle del Yaqui, el frijol se siembra en dos ciclos: el de primavera verano (P-V) y el de otoño-invierno (O-I), con mayor superficie en el ciclo O-I (Padilla et al., 2009). Las condiciones climáticas y las demandas hídricas en ambos ciclos son totalmente diferentes por lo que controlar al menos una de ellas mediante un sistema de riego eficiente y mitigar el posible impacto de las condiciones ambientales con el uso de bioestimulantes foliares tendría una gran trascendencia económica.
Ante estas situaciones limitantes de la producción del frijol en el sur de Sonora, se impone la necesidad de aplicar alternativas de producción económicamente viables para mitigar los volúmenes de producción importados e incrementar la soberanía alimentaria regional mediante el establecimiento de cosechas promisorias. El objetivo del presente ensayo fue evaluar el efecto de tres bioestimulantes aplicados foliarmente, en los componentes del rendimiento de frijol Pinto Bill Z en el ciclo P-V) en el Valle del Yaqui, Sonora, México.
Ubicación del sitio experimental
El experimento se desarrolló en el ciclo P-V de marzo-junio del 2020 en condición experimental a campo abierto en el Valle del Yaqui, Sonora, en una parcela localizada en el Block 2110, con una superficie de 28 ha. Características del suelo empleado. El tipo de suelo fue arcilloso, el cultivo anterior fue maíz y la preparación del terreno fue doble paso de rastra, trazo de camas a 1.6 m de separación y al mismo tiempo se instaló la cinta de riego a 10 cm de profundidad; posteriormente se aplicó el riego de presiembra del 07 al 15 de marzo de 2020. Variedad comercial empleada y labores de cultivo. Se utilizó la variedad Bill Z y se sembró de manera mecanizada en suelo húmedo del 19 al 25 de marzo de 2020, considerada como fecha tardía de acuerdo con el INIFAP. Se depositaron 18 semillas por metro lineal a 6 cm de profundidad para tener una población promedio de 17 plantas por metro lineal.
La separación entre hileras fue de 60 cm (Padilla et al., 2009) y la densidad de semilla establecida fue de 80 kg ha-1, con un porcentaje de germinación de 98%. La fertilización, en todos los tratamientos, se aplicó a base de urea (46 kg ha-1) en el primer riego de auxilio más 30 L ha-1 de ácido fosfórico (Arellano et al., 2015). Se aplicaron 10 riegos de auxilio con un volumen de agua de 150 m3 ha-1 empleando un sistema de riego por goteo.
Tratamientos y diseño experimental
Se establecieron cuatro tratamientos con una superficie de 7 ha cada uno. Los tratamientos fueron: T1, 250 g ha-1 de FloraStart® (p/p: 12.6% K2O, 10% Mo, 9.5% P2O5, 8% Bo, 5% aminoácidos libres); T2, 250 ml ha-1 de Austar® (250 g L-1 paclobutrazol); T3, mezcla de 2 kg ha-1 de Tricel-20® (20-20-20, 3% aminoácidos libres, 2% extractos orgánicos y 1% microelementos quelatados) y 200 g ha-1 Aminocel 500® (50% aminoácidos libres, 10% N, 10% K, 8% P2O5) a una proporción 1:1; T4, testigo, donde no se aplicó ningún estimulante del desarrollo. Los tratamientos se aplicaron por única vez en la fenofase de floración, a los 35 días después de la emergencia. Estos fueron distribuidos mediante un arreglo experimental completamente aleatorizado con cuatro repeticiones.
Variables evaluadas
Número de vainas por planta (V P-1): se contó la cantidad de vainas por planta en un total de 100 plantas por tratamiento. Longitud de la vaina (LV): se midió con una cinta milimétrica de 3 m marca Truper, con un error de medición de 0.00001 en un total de 100 plantas por tratamiento. Número de granos por vaina (#G V-1). Se contaron los granos en un total de 1000 vainas tomadas al azar en cada tratamiento. Masa de los granos por vaina (MG V-1): se pesaron los granos de las vainas tomadas para evaluar el número de granos por vaina y se pesaron en una balanza analítica (Sumilab) con un error de medición de 0.000001 g. Masa de los granos por planta (MG P-1): se determinó con el uso de la balanza analítica usada para la variable MG V-1 y se empleó un tamaño de muestra de 100 plantas por tratamiento.
Rendimiento de grano
Se calculó en kg ha-1, al 14% de humedad en un total de cuatro repeticiones por tratamiento (cada repetición constó de 11 plantas por metro lineal). Con la finalidad de evitar el efecto de borde y de las variantes vecinas, se tomaron aleatoriamente en la parte central de cada tratamiento.
Procesamiento estadístico
Una vez tomados los datos se comprobó el cumplimiento de los supuestos teóricos de homogeneidad de varianza (Kolmogorov, 1933). Posteriormente se realizaron los respectivos análisis de varianza de clasificación simple basados en un modelo lineal de efectos fijos (Fisher, 1937). Cuando existieron diferencias significativas entre los tratamientos se empleó la prueba de comparación múltiple de medias de Tukey (Tukey, 1960) para niveles de significación del 1%. Se determinaron los indicadores estadísticos coeficiente de variación (CV) y coeficiente de determinación (R2) sin ajustar para dilucidar en que porcentaje explicaban los tratamientos establecidos la variabilidad total existente en las variables evaluadas. Se empleó para todos los análisis el paquete estadístico profesional Statistica versión 12.
Número de vainas por planta
Esta variable (Cuadro 1) presentó diferencias altamente significativas entre los tratamientos (p= 0.0002). El tratamiento donde se aplicó el T1 presentó la mayor cantidad de vainas por planta. En orden decreciente se obtuvieron promedios de los tratamientos T2, T3 y T4, con reducciones de 8.4%, 13.8 % y 34% respecto al T1, respectivamente. Los resultados confirman que al emplear cualquiera de estos estimulantes del desarrollo se obtendría al menos un incremento promedio del número de vainas del 18% respecto al testigo. La variabilidad de respuesta de VP fue explicada en 96% por efecto de los estimulantes aplicados (R2= 0.96); sin embargo, el (%) de variabilidad fue alto debido a la dispersión que existió en el tratamiento T4 con respecto a la media.
Cuadro 1 Promedio de los componentes del rendimiento en el cultivo de frijol variedad Pinto Bill Z en el Valle del Yaqui, Sonora. Ciclo P-V 2020.
| Tratamientos | V P-1 | LV | # G V-1 | MG V-1 | MG P-1 |
| T1 | 25.22 ±1.1 a | 11.13 ±1 | 4.8 ±0.3 | 1.53 ±0.02 | 38.1 ±2.1 a |
| T2 | 23.1 ±1.3 b | 10.88 ±1.2 | 4.6 ±0.2 | 1.22 ±0.01 | 27.8 ±1.8 b |
| T3 | 21.72 ±1.3 c | 11.74 ±1.8 | 4.5 ±0.1 | 1.28 ±0.04 | 27.3 ±2.5 b |
| T4 | 16.42 ±4.2 d | 11.29 ±2.4 | 4.6 ±0.3 | 1.23 ±0.02 | 21 ±6.2 c |
| ESx | 0.53 | 0.01 | 0.01 | 0.04 | 0.34 |
| CV | 26.44 | 1.57 | 1.16 | 1.73 | 25.32 |
| R2 | 0.96 | 0.54 | 0.49 | 0.52 | 0.95 |
V P-1= cantidad de vainas por planta; LV= longitud de la vaina; #G V-1= número de granos por vaina; MG V-1= masa de los granos por vaina; MG P-1= masa de los granos por planta. Letras diferentes en las medias de los tratamientos muestran diferencias significativas por Tukey para p= 0.001. ESx= error estándar de la media de los tratamientos; CV= coeficiente de variación; R2= coeficiente de determinación sin ajustar.
Número de vainas por planta, longitud de la vaina y número de granos por vaina
El número de vainas por plantas presentó diferencias altamente significativas entre los tratamientos. En esta variable, aunque presentó un alto porcentaje de variabilidad (CV= 26.44), el efecto de los tratamientos contribuyó en 96% a la variabilidad total encontrada (R2= 0.96). La longitud de las vainas (con una media general de 11.2 cm) y el número de granos por vaina (con un promedio de 4.6) no presentaron diferencias significativas entre los tratamientos (p= 0.0532 y p= 0.0632, respectivamente) (Cuadro 1). El número de granos por vaina tampoco presentó diferencias significativas entre los tratamientos, aunque la tendencia fue a incrementarse en el T1. Los resultados obtenidos indican que los bioestimulantes aplicados no causan variación en la longitud de la vaina ni en la cantidad del grano. Estas dos características presentan considerable estabilidad genética (López-Salinas et al., 2015) para la variedad de frijol comercial Pinto Bill Z.
Masa de los granos por vaina y por planta
La masa de los granos por planta presentó diferencias significativas en el presente estudio (p= 0.0424), encontrándose el mayor valor del indicador cuando se aplicó el T1 (1.53 g por cada vaina). Los tratamientos T2, T3 y T4 resultaron estadísticamente iguales entre si (Cuadro 1). La masa de los granos es una variable que demuestra la tasa de movilización de los carbohidratos y las proteínas desde las hojas hasta el grano en frijol, por lo cual un buen estado nutricional y un adecuado estado hídrico propicia que las sustancias elaboradas lleguen desde la fuente (las hojas) hasta el sumidero (los frutos). La desigual distribución de las sustancias elaboradas hacia las vainas demuestra la existencia de condiciones de estrés (Prieto-Cornejo et al., 2019).
La masa de los granos por planta presentó diferencias altamente significativas entre los tratamientos (p= 0.0016). En esta variable la variabilidad encontrada fue explicada en 95.4% por efecto de los tratamientos establecidos. El efecto del uso de bioestimulantes de desarrollo evidencia la disminución de la variabilidad de la masa de los granos, como se observa en la desviación típica encontrada en el T4 (±6.2 g) donde no se aplicó estimulante del desarrollo.
Rendimiento de grano
Existió diferencias significativas entre las medias de todos los tratamientos (p= 0.0002). El mayor rendimiento de grano se obtuvo en T1 con un promedio de 5.41 t ha-1 (Figura 1), superior en 1.7 t ha-1 respecto al T2 y T3, estos dos con diferencias solo significativas entre sí (p= 0.0472). El incremento del rendimiento en los tratamientos donde se aplicaron bioestimulantes demuestra la factibilidad de su uso en el cultivo del frijol como alternativa para mitigar el efecto adverso de altas temperaturas durante las fenofases reproductivas (Boote et al., 2018).
Figura 1 Rendimiento de grano de frijol variedad Pinto Bill Z en el Valle del Yaqui, Sonora. Ciclo P-V 2020. Barras rectangulares indican diferencias error estándar de las medias de cada tratamiento (ES).
Estos rendimientos se consideran altos para un ciclo de PV en esta región y en otras de México sobre todo manejado con el riego tradicional o riego por gravedad, esto debido la considerable variación de las temperaturas para el cultivo de frijol (Acosta et al., 2018).
Conclusiones
El uso de bioestimulantes en el presente ensayo incrementó la cantidad de vainas por planta y el peso de los granos en la variedad de frijol Pinto Bill Z. El mayor rendimiento de grano se obtuvo por efecto de la aplicación de FloraStart®, con un incremento promedio de 2.3 t ha-1 respecto al testigo. La aplicación de este bioestimulante contribuye a elevar la productividad de frijol en el Sur de Sonora, y a mitigar el efecto de condiciones adversas como altas temperaturas.
