Snap bean production, in function of trellis type

Ernesto Díaz–López^1*; José Alberto Salvador Escalante–Estrada¹; María Teresa Rodríguez–González¹; Araceli Gaytán–Acuña²

¹ Especialidad de Botánica, IRENAT. Colegio de Postgraduados. km 36.5 Carretera México–Texcoco. Montecillo, Estado de México. C. P. 56230. MÉXICO. Correo–e: lernesto@colpos.mx (*Autor responsable)

² Instituto de Recursos Genéticos y Productividad, IREGEP. Colegio de Postgraduados. km 36.5 Carretera México–Texcoco. Montecillo, Estado de México. C. P. 56230. MÉXICO.

Recibido: 22 de junio, 2006. ]]> Aceptado: 25 de octubre 2010.

Resumen

Con el objetivo de conocer el efecto del tipo de espaldera sobre la producción de frijol ejotero, se sembraron en Montecillo, Estado de México, la variedad Hav–14 de frijol ejotero y el cv. Victoria de girasol a densidades de 6.2 plantas·m² para los unicultivos y 12.4 plantas·m² para la combinación frijol girasol, donde el girasol sirvió de tutor para el frijol ejotero y para los unicultivos se utilizaron cintas de madera como soporte, con una fertilización de 100–100–00 de NPK. Los tratamientos fueron: frijol ejotero en unicultivo (FU), frijol ejotero girasol sin corte (FGS), frijol ejotero girasol con corte (FGC) y girasol en unicultivo (GU). Las variables evaluadas fueron: rendimiento, índice de cosecha, longitud de ejote, área foliar e índice de área foliar. Los resultados indican, que la producción de frijol ejotero en unicultivo superó a los agrosistemas combinados frijol ejotero girasol sin corte y con corte en rendimiento, área foliar e índice de área foliar.

Palabras clave: agrosistema, evapotranspiración, unidades calor, productividad.

Abstract

In order to know the effect of trellis type on the production of snap bean, were sowing in Montecillo Mexico, the variety of Hav–14, of snap bean and the cv. Victoria of sunflower, plants at densities of 6.2 plants·m², for unicultivos and 12.4 plants·m² for the combination sunflower–snap bean. where sunflowers served how trellise for snap bean and to snap bean in unicultivos the trellises was of wood whith a fertilizer of 100–100–00 NPK. The treatments was: snap beans in unicultivo (FU), snap bean with sunflower whitout cut (FGS), snap bean with sunflower cutting (FGC) and sunflower unicultivo (GU). Variables evaluated were: yield, Harvest index, length of snap bean, index leaf area, Leaf area. The results indicate that production of snap bean in unicultivo, super to agrosistem snap bean combined with sunflower whitout cut and cut to index leaf area, leaf area.

Key words: agrosistem, evapotranspiration, heat units, productivity.

El frijol (Phaseolus vulgaris L.), es un cultivo de gran importancia para los pueblos latinoamericanos y México no es la excepción, ya que se puede consumir básicamente como semilla seca y en fruto fresco como ejote, donde aporta a la dieta humana vitaminas, aminoácidos, minerales y carbohidratos. Para la producción de ejote, el sistema de producción común es el unicultivo y se pueden emplear cultivares de tipo arbustivo o bien de hábito de crecimiento indeterminado, estos últimos tienen la aptitud de "trepar", para lo cual requieren de un soporte o espaldera donde se utilizan materiales de especies leñosas o semileñosas que requieren de mayor tiempo para su crecimiento que las especies anuales como el girasol (Heliantus annus L.), lo que ha llevado a la sobreutilización de dichas especies sin cuidar la regeneración de las mismas y el deterioro del ambiente.

Por esta razón, es necesario buscar alternativas de espaldera como la que aquí se hace referencia, sembrando frijol y utilizando al vástago de girasol como soporte. El girasol es un cultivo conocido a nivel mundial por la producción de aceite de sus semillas, pero en la actualidad está cobrando importancia como ornamental, debido a la belleza de su capitulo; sin embargo, al utilizar especies vegetales como espaldera viva, se genera una competencia entre el cultivo de interés y el que sirve de soporte, como lo han demostrado los estudios de asociación maíz–frijol (Caviglia, 2009). En relación a los antecedentes sobre el estudio de frijol ejotero en espaldera no viva en la región de Montecillo–Chapingo, se tienen pocos registros. A este respecto, Escalante y Kohashi, reportados por Castañeda et al. (2006) y Gomes et al. (2000), al trabajar con frijol ejotero tipo japonés de hábito de crecimiento indeterminado trepador (tipo IV), a densidades de 1, 3, 5, 7 y 9 plantas·m^–2, en espaldera de carrizo (Arundo donax L.), no observaron diferencias significativas en el rendimiento, donde el máximo fue de 5.6 kg·m^–2. Así mismo, el frijol ejotero "Japonés" sembrado a una densidad de 4 plantas·m^–2, con 100–100–00 de NPK y una distancia entre hileras de 0.80 y 1.6 m, mostró un rendimiento de 1.0 y 1.25 kg·m^–2, cuando se sembraron en espaldera de carrizo tipo seto o "I" y de 0.87 y 1.35 kg·m^–2 en espaldera tipo "V" invertida, respectivamente y diferentes fechas de siembra, incrementando también la calidad de ejote (Salinas et al., 2008). En la región de clima cálido y con un cultivar de frijol ejotero "criollo", sembrado en espaldera tipo "I" a la densidad de cinco plantas·m^–2 y una separación entre surcos de 0.90 m, se obtuvo un rendimiento de ejote de 304 g·m^–2. En cuanto a los estudios de frijol ejotero, utilizando otras especies cultivadas anuales como soporte, son limitados. Así el objetivo de este estudio fue evaluar la factibilidad del uso del girasol (Helianthus annuus L.) como espaldera viva en la producción de frijol ejotero.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente estudio se realizó en Montecillo, México (19° 29' N, 98° 54' O y una altitud de 2,250 m), con clima Bs₁ (el menos seco de los áridos), con temperatura media anual de 14.6 ^oC y precipitación de 560.5mm (García, 1986). El suelo es de textura franca con un pH de 7.0, antes de la siembra al suelo se le adicionó 100–100–00 de NPK, utilizando como fuente de nitrógeno urea (46 % N) y superfosfato de calcio simple como fuente de fósforo (20 % P₂O₅). El frijol ejotero cv. Hav–14 de hábito de crecimiento indeterminado trepador (tipo IV) de predescendencia (G17723 x HAB229), con un grado de mejoramiento F7 y la variedad de girasol "Victoria" del banco de germoplasma de ecofisiología de cultivos de Colegio de Postgraduados, fueron sembrados el 26 de mayo del 2003, bajo los siguientes tratamientos: a) frijol ejotero en unicultivo (FU) utilizando cintas de madera de 2 m de altura como espaldera, separadas entre sí a 3 m, las cuales fueron unidas con alambre recocido y rafia para que el frijol pudiese trepar, orientadas de norte a sur, b) espaldera de girasol sin corte de la parte superior del vástago (FGS), c) espaldera de girasol con corte de la parte superior del vástago (FGC) y d) girasol en unicultivo (GU). La densidad de población fue de 6.2 plantas·m^–2 (20 x 20 cm), para los unicultivos y 12.4 plantas·m^–2 intercaladas para el agrosistema frijol–girasol, la distancia entre hileras fue 0.80 m. El diseño experimental fue bloques completos al azar con cuatro repeticiones; la unidad experimental consistió de tres surcos de tres metros de longitud a una separación de 0.80 m, siendo la parcela útil el surco central con 15 plantas para frijol ejotero en unicultivo y 30 plantas en las parcelas frijol–girasol (agro–sistema). Se evaluaron etapas fenológicas, emergencia (V₁), cuando el 50 % de la población había emergido de la superficie del suelo, Antésis (R₅), cuando el 50 % de los racimos presentaba la corola visible, formación de vainas (R₇), cuando los frutos tenían una longitud superior a los 3 cm (Escalante y Kohashi, 1993). Para girasol se evaluó emergencia (Ve), cuando el 50 % de las plantas brotaron del suelo, (R₄), que corresponde a la etapa de corte de inflorescencias y se caracteriza porque las flores liguladas, son visibles desde la parte superior, por entre las brácteas del involucro y madurez fisiológica, evaluando el peso seco del grano cuando éste es constante, es decir alcanzó su máximo peso seco Schneiter y Miller, citados por De Caram et al. (2007); variables de crecimiento del cultivo como altura de planta (Alplan), medida en centímetros desde la base del tallo hasta la yema apical a los 80 dds; longitud de vaina (Lvai) en centímetros obteniendo el promedio de cuatro cortes de 75, 79, 83 y 87 dds, tomando como vainas aquellas que presentaban una longitud mayor a 3 cm; número de racimos por metro cuadrado (Nrac) a los 71 dds; área foliar (AF), la cual se determinó con ayuda de un integrador de área foliar modelo LICOR, Inc. Lincoln, NE) a los 28, 45 80 y 105 días después de la siembra (dds); número de hojas (Nhoj) por metro cuadrado; índice de área foliar (IAF), calculado mediante la siguiente ecuación:

donde: IAF= índice de área foliar, AF=área foliar, DP=densidad de población; rendimiento de ejote (RE) en g·m^–2 por corte y total (suma de los cortes del peso fresco de ejotes, de todos los cortes); otras variables medidas fueron: la eficiencia en el uso del agua (EUA), que es el cociente, entre la biomasa o rendimiento por unidad de área (m²), entre la evapotranspiración del cultivo (ETc), la cual se calculó a los 11, 71, 75 y 120 dds, mediante la ecuación ETc=(Ev)(Ke)(Kc), donde: Ev, es la suma decenal de la evaporación del tanque tipo "A", datos recopilados de la estación meteorológica del Colegio de Post–graduados, Ke, es el coeficiente del evaporímetro (0.6) y Kc, es el coeficiente del cultivo (0.8) (Doorenbos y Pruitt, 1986). Así mismo la radiación interceptada (%), evaluada a 45, 80 y 105 dds, la cual se determinó por el método de Adams y Arkin, reportado por Morales et al. (2007), el cual consiste en medir con una regla de madera, los centímetros sombreados por el dosel vegetal y transformados a porcentaje, en relación a la distancia entre hileras de plantas. Los grados día de desarrollo (GDD) o unidades calor (UC), se determinaron por el método residual con la siguiente relación:

donde UC= unidades calor, Tmáx y Tmín, son la temperatura máxima y mínima diaria, respectivamente, en ^oC y Tb como la temperatura base del cultivo, considerada como 10 ^oC para frijol (Morales et al., 2006). A las variables medidas se les aplicó análisis de varianza y prueba de Tukey (P<0.05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Condiciones climáticas

La media decenal de la temperatura máxima (Tmáx), mínima (Tmín), así como la suma decenal de la precipitación (pp), durante el ciclo del cultivo en frijol ejotero, se presenta en la Figura 1. Se observa que la temperatura máxima fluctuó entre 30 y 35 ^oC, mientras que la mínima entre 5 y 10 ^oC y la precipitación máxima se presentó en la primera y tercera decena del mes de junio, la cual fluctuó entre 90 y 100 mm. La precipitación total durante el ciclo de cultivo (140 días) fue 577.6 mm, de los cuales 91.8 mm (15 %) ocurrieron de siembra a emergencia, de emergencia a inicio de floración (IF) 103.6 mm, que equivalen al 17 %, de inicio de floración a formación de vainas 58.8 mm (9 %) y el resto 56.3 %, ocurrieron después de esta etapa, hasta la madurez fisiológica.

Fenología

La fenología de ambos cultivos, tanto en siembra combinada como en unicultivo no fue afectada por los tratamientos. Así, para frijol ejotero la germinación se presentó a los seis días después de la siembra (dds), la emergencia (V₁) a los 11 dds, coincidiendo con la mayor precipitación durante el ciclo de cultivo, así mismo las etapas subsecuentes V₄, coinciden de igual forma con la mayor precipitación durante el ciclo de cultivo. El inicio de la floración (R₅), fue a los 71 dds, la formación de vainas (R₇) a 75 dds, en cuya etapa se realizó el corte de ejote, considerando a éstos cuando tenían una longitud mayor a 5 cm. Para girasol, la emergencia (Ve) de plántulas se presentó a los 11 dds igual que en frijol, la etapa (R4) aconteció a los 45 dds y la madurez fisiológica a los 120 dds.

Longitud de vaina (Lvai), altura de planta (Alplan) y número de racimos (Nrac)–m²

La altura de frijol ejotero (Alplan) a los 80 dds, no mostró diferencias significativas por efecto de los tratamientos, la altura media fue 154 cm (Cuadro 1), por otra parte el número de racimos·m², así como la longitud de vaina (Lvai), tuvieron un comportamiento similar a la altura de planta, ya que no presentaron diferencias significativas, esto se debe a que estas variables están determinadas genéticamente y sólo la altura se puede modificar por prácticas agronómicas (Engleman, 1991).

Respecto al rendimiento de ejote por corte, el máximo se presentó en el corte 1, para FGS, FGC y en el corte 2 para FU, (Cuadro 2). La posible causa de que el tratamiento FU, presentara el rendimiento total más alto, (1,031 g·m^–2), se puede atribuir a la competencia interepecífica de insumos como: agua, luz y nutrimentos del girasol sobre el frijol y por el sombreado del dosel vegetal del girasol (Caviglia, 2009). Respecto a los tratamientos FGS y FGC, presentaron un rendimiento que estadísticamente es igual, pero FGS produjo un rendimiento total de 325.91 y FGC 243.78 g·m^–2, respectivamente, esta diferencia se puede atribuir al efecto del corte del girasol, ya que al incrementarse la radiación sobre el frijol con corte, éste realizó una mayor fotosíntesis, alcanzando así su punto de fotosaturación después que el tratamiento donde no se realizó el corte (Cechin y De Fátima, 2004). Así en trabajos bajo esta tendencia, Kandel y Schneiter (2000), Zhang y Li (2003), Barrales (1997), Herrera et al. (2001) y Morales et al. (2009), reportan que en los sistemas de cultivos combinados o asociados, el rendimiento de las especies involucradas tiende a disminuir con respecto a los unicultivos.

En cuanto a rendimiento, Castañeda et al. (2006), evaluaron frijol ejotero en dos tipos de espaldera y llegaron a resultados que difieren de los reportados en el presente estudio, ellos evaluaron dos tipos de espaldera, espaldera tipo "V" invertida y tipo vertical, que presentaban diferencias en cuanto a la exposición del cultivo a la radiación incidente, ambos sistemas resultaron ser igualmente satisfactorios para rendimiento de ejote con 427 g·m^–2 para espaldera tipo "V" invertida y 478 g·m^–2 para espaldera tipo vertical.

Número de hojas (Nhoj)

En el Cuadro 3, que presenta la dinámica del número de hojas, solamente se encuentran diferencias significativas por efecto de los tratamientos a los 105 y 120 dds. Así el número máximo de hojas en FGC fue de: 137.8 hojas·m^–2, seguido de FU con 127.4 hojas·m^–2, mientras que el más bajo correspondió a FGS con 83.2 hojas·m^–2, esto repercutió de manera negativa para el tratamiento FGC, ya que aunque este tratamiento tuvo el mayor número de hojas, se esperaría que al haber una mayor actividad fotosintética, el rendimiento de ejote fuera mayor, pero no fue así, ya que en vez de estimularse el desarrollo de yemas florales se estimuló el crecimiento de yemas vegetativas, otra posible razón por la cual el tratamiento FGC tuvo un mayor número de hojas que el FGS, es el incremento en la radiación solar recibida en el tratamiento FGC, debido al corte de la parte superior del vástago de girasol, el cual estimuló más el desarrollo de yemas vegetativas del frijol que en el tratamiento sin corte FGS (Taiz y Zeiger, 1998).

Área foliar (AF) e índice de área foliar (IAF)

El área foliar por planta (AF), mostró una tendencia a incrementarse durante el desarrollo del cultivo, hasta alcanzar la máxima a los 105 dds excepto en FGC. En FU se encontró el AF más alta con 42.2 dm²·planta^–1, seguido de FGS con 40.4 dm²·planta^–1 y la más baja correspondió a FGC con 39.8 dm²·planta^–1 (Cuadro 4). El máximo valor para esta variable ocurrió a los 105 dds para FU y FGS con 42.24 y 40.41 dm² que resultaron ser estadísticamente iguales, mientras que para FGC ocurrió a los 80 dds con 40.29 dm²; tendencias similares se observaron en el índice de área foliar (Cuadro 5), esto puede deberse en gran medida, a que el máximo despliegue de área foliar, se haya presentado a esta fecha (105 dds), coincidiendo así con la mayor captación de la radiación solar, estos valores concuerdan con los reportados por Escalante y Kohashi (1995), quienes indican valores para índice de área foliar de 0.75, 1.0 a 38 y 45 dds en frijol cv. Cacahuate–72, bajo condiciones similares.

Evapotranspiración acumulada del cultivo (Etca)

La evapotranspiración acumulada (Etca) de frijol ejotero de siembra a madurez fisiológica fue de 238 mm, de los cuales 25 mm (10.5 %) se presentaron de siembra a emergencia (11dds), de emergencia a floración 142 mm (59.6 %), presentándose en este intervalo la mayor evapo–transpiración del cultivo, lo cual coincidió con las máximas temperaturas registradas durante el ciclo del cultivo (Figura 1). De igual forma de floración a formación de vainas se evapotranspiraron 8.5 mm (3 %) y 62.4 mm (26.2 %) de formación de vainas a madurez fisiológica (Figura 2). En sistemas similares, Escalante et al.(2001), reportan una Etca de 214 mm en frijol variedad Michoacán 12–A–3, de tipo arbustivo y hábito indeterminado en la región de Iguala, Guerrero, cuyo valor es diferente al de este estudio debido, entre otras posibles causas a los cultivares empleados y a las condiciones climatológicas que imperan en las zonas de estudio. En otro estudio, Olalde et al. (2000) al trabajar con frijol en la zona de iguala, reportan una ETca de 353 mm, aunque emplearon un arreglo topológico diferente, donde el ancho de hileras fue de 0.80 m y una separación entre plantas de 20 cm, lo que propició que el cultivo tuviera una menor cobertura del suelo y así aumentase la ETca.

Eficiencia en el uso del agua (EUA)

La eficiencia en el uso del agua (EUA) en frijol ejotero, se presenta en el Cuadro 6, en el cual se indica que el frijol en unicultivo presentó la EUA más alta y estadísticamente significativa con 1.792 g·m^–2·mm^–1, seguido por los tratamientos FGS y FGC con 0.368 y 0.327 g·m^–2·mm^–1, que resultaron ser iguales. Estos valores bajos pueden explicarse por la competencia interespecífica del girasol sobre el frijol ejotero como se mencionó anteriormente, mientras que la mayor EUA en el tratamiento FU, es debido a la mayor biomasa seca incrementada por el rendimiento del ejote en este tratamiento.

Unidades calor (UC)

La producción obtenida de frijol ejotero cv. Hav–14 se logró con la acumulación de 1,319 UC para las condiciones climáticas existentes, éstas se distribuyeron de acuerdo a la fenología del cultivo de la siguiente forma: de siembra a emergencia 137 UC, emergencia a floración 712.2, de floración a formación de vainas 38.4 y de esta etapa a madurez fisiológica, se logró una acumulación de 431.3 UC (Figura 3). Los resultados anteriores concuerdan con los de Escalante et al. (2001), quienes al trabajar con frijol cuyo destino es el grano, en dos épocas de siembra, reportan un intervalo de 1,296 a 1,679 UC.

Radiación interceptada (RI)

En la Figura 4, que presenta la radiación interceptada (RI) por el dosel vegetal a los 45, 80 y 105 dds, se observa que el frijol ejotero con espaldera de girasol (FGS) y (FGC), lograron interceptar mayor radiación que el unicultivo (FU). Para los dos primeros la máxima radiación se logró a los 105 dds (100 %) y en FU sólo se alcanzó el 90 %. La mayor radiación del ejotero que utilizó al girasol como tutor, puede deberse al mayor tamaño del dosel por ambos cultivos es decir, que al haber mayor cobertura, se capta mayor radiación. Lo anterior sugiere que al utilizar al girasol como espaldera, la competencia por luz y otros insumos en ambas especies reduce el crecimiento de éstas así como el rendimiento agronómico, no obstante la reducción del rendimiento de ejote en la siembra combinada, este agrosistema de producción puede ser una alternativa para la producción de frijol ejotero de hábito indeterminado o trepador, debido a la reducción del costo ecológico al utilizar especies de crecimiento lento, y así tener una mayor productividad del agrosistema combinado, por la reducción en los costos de producción, además se puede adicionar el ingreso económico del girasol, ya sea por la venta de la semilla o de la inflorescencia, resultando así un mayor ingreso económico.

Rendimiento de semilla de girasol

CONCLUSIONES

En el agrosistema frijol–girasol, este último puede ser utilizado como tutor para la producción de frijol ejotero, aunque el rendimiento de éste disminuye en un 25 % respecto al manejo como relación unicultivo.

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