Rendimiento y reacción a enfermedades de genotipos de frijol en condiciones de temporal y humedad residual*

Yield and reaction to diseases of bean genotypes under rainfed conditions and residual moisture

Oscar Hugo Tosquy-Valle^1§, Ernesto López-Salinas¹, Valentín A. Esqueda-Esquivel¹, Jorge Alberto Acosta Gallegos², Francisco Javier Ugalde-Acosta¹ y Bernardo Villar-Sánchez³

¹ Campo Experimental Cotaxtla. INIFAP. Carretera Veracruz-Córdoba, km 34 Mpio. Medellín de Bravo, Veracruz. A. P. 429, 91700, Veracruz, Veracruz, México. Tel. 01 285 5960108. (lopez.ernesto@inifap.gob.mx), (esqueda.valentin@inifap.gob.mx) (ugalde.francisco@inifap.gob.mx).^§Autor para correspondencia: tosquy.oscar@inifap.gob.mx.

³ Campo Experimental Centro de Chiapas. INIFAP. Carretera Ocozocoautla-Cintalapakm 3.0 C. P. 29140, Ocozocuautla, Chiapas, México. Tel. 01 968 6882911. Ext. 108. (villar.bernardo@inifap.gob.mx).

*Recibido: octubre de 2011
Aceptado: mayo de 2012

Resumen

En Chiapas, Veracruz y Puebla, las enfermedades son uno de los principales factores que reducen el rendimiento de frijol. Los objetivos del trabajo fueron determinar el comportamiento productivo de genotipos de frijol negro en temporal y humedad residual y su reacción a enfermedades. En 2008 se estableció un ensayo en Ocozocoautla, Chiapas, Orizaba, Veracruz y Tecamachalco, Puebla, en temporal y en Medellín de Bravo y San Andrés Tuxtla, Veracruz, con humedad residual. Se evaluaron 11 variedades y cinco líneas, en diseño látice 4x4 con cuatro repeticiones. En campo se cuantifico su reacción al virus del mosaico común, mancha angular, roya y antracnosis, con la escala de 1 a 9 del CIAT, así como el rendimiento de grano en kilogramos por hectárea. Se realizó análisis de varianza de cada enfermedad, las cuales se correlacionaron con el rendimiento de grano. Así como análisis combinado del rendimiento de los genotipos por condición de humedad y análisis de conjunto de todos los ambientes de prueba. Para la separación de promedios se aplicó la DMS al 0.05. Negro Papaloapan rindió 1 753 kg ha^-1 en temporal y 1 333 kg ha^-1 con humedad residual; ambos rendimientos promedio fueron estadísticamente superiores al del resto de los genotipos. La incidencia de antracnosis (r=-0.516*) en la primera condición y de mancha angular (r=-0.5 2 8 *) en la segunda, disminuyeron significativamente el rendimiento de frijol. Negro Papaloapan fue el más productivo en ambas condiciones de humedad y mostró resistencia al mosaico común y mancha angular y tolerancia a antracnosis.

Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., ambiente, hongo, productividad, variedades, virus.

In Chiapas, Veracruz and Puebla, diseases are one of the main factors that reduce the yield of beans. The objectives were to determine the productive performance ofblack bean genotypes in rainfed and residual moisture and, their reaction to disease. In 2008, a trial was made in Ocozocoautla, Chiapas, Orizaba, Veracruz and Tecamachalco, Puebla, in rainfed conditions and, in Medellín de Bravo and San Andrés Tuxtla, Veracruz, with residual moisture. 11 varieties and five lines were evaluated, in lattice design 4x4 with four replications. In field, the reaction was quantified to the common mosaic virus, angular leaf spot, rust and anthracnose, with a scale of 1 to 9 of CIAT and grain yield in kilograms per hectare. An analy sis of variance was performed for each disease, which were correlated with grain yield, as well as combined analysis of genotypes yield for moisture condition and, overall analysis of all tested environments. For the separation of means DMS at 0.05 was applied. Negro Papaloapan yielded 1 753 kg ha^-1 in rainfed and, 1 3 3 3 kg ha^-1 with residual moisture; both average yields were statistically higherthan the other genotypes. The incidence of anthracnose (r= -0516*) in the first condition and, angularleaf spot (r= -0528 *) in the second one, significantly reducing its yield. Negro Papaloapan was the mostproductive in both conditions, and showed resistance to common mosaic, angular leaf spot and, anthracnose tolerance.

Key words: Phaseolus vulgaris L., environment, fungus, productivity, varieties, virus.

Introducción

En Chiapas, Veracruz y Puebla, el frijol de grano negro es de alta demanda comercial (Castellanos et al, 1997). En estos estados se cultiva este tipo de frijol, principalmente en los ciclos de verano, bajo temporal y otoño-invierno con humedad residual (SAGARPA, 2010). En ambas condiciones de humedad, la producción se ve afectada por factores bióticos y abióticos, entre los que destacan las enfermedades provocadas principalmente por hongos, virus y bacterias (Flores et al., 1993; López et al., 2002).

En las siembras de temporal generalmente se presentan enfermedades fungosas como la roya (Uromyces appendiculatus var. appendiculatus Unger) y la mancha angular (Phaeoisariopsis griseola Ferraris), mientras que en las de humedad residual, además de estas enfermedades, hay incidencia de virus como el mosaico común (VMCF) y el mosaico amarillo dorado del frijol (VMADF) (López et al., 1994; Villar et al., 2003); en ambos ciclos de producción, ocasionalmente se presenta la antracnosis (Colletotrichum lindemuthianum) (López et al., 2006).

En el norte de Veracruz, se han determinado pérdidas de rendimiento por roya de 12.8 a 41.2% y de 30% en la zona central (Becerra et al., 1994). En áreas tropicales del Golfo de México, tanto en las siembras de temporal, como en las de humedad residual se presenta la enfermedad de la mancha angular, la cual ha reducido hasta en 80% el rendimiento de grano en el altiplano de Chiapas y en la Cuenca del Papaloapan, en el estado de Veracruz (SARH, 1992). Con respecto al VMADF, en el trópico húmedo de México, se han reportado pérdidas del rendimiento hasta de 100% cuando la infección se presenta en estado de plántula (López et al, 2002); en el estado de Chiapas disminuyó en 40.5 y 18.2% el rendimiento de grano, en las variedades comerciales Negro Huasteco-81 y Negro Tacana (López et al, 1994), mientras que en el norte de Veracruz hasta en 87.6% en la variedad Negro Jamapa (Rodríguez y Yoshii, 1990). El VMCF también puede disminuir hasta 100% el rendimiento de frijol, cuando el ataque es antes de la floración, y 50% cuando es transmitido a través de la semilla proveniente de plantas infectadas (Morales, 1979; Pedroza, 2000). En el sur de Veracruz, en algunas ocasiones se ha presentado la antracnosis, principalmente cuando hay temperaturas de alrededor de 17 °C y humedad relativa de 80%, en forma de lluvias frecuentes, la cual ha afectado significativamente los rendimientos de frijol (López et al, 2006). En Chiapas esta enfermedad se presenta principalmente en las partes altas y templadas y en la Meceta Comiteca y en forma ocasional, en siembras de frijol establecidas en altitudes menores a 5 00 m (Villar et al, 2002). En el estado de Puebla, las enfermedades fungosas anteriormente indicadas y el VMCF, ocasionan pérdidas de rendimiento de entre 35 y 48%; sin embargo, cuando las condiciones son favorables para su desarrollo, pueden provocar la perdida total de la cosecha (Floresta et al., 1993).

Se han realizados diversos trabajos para el control químico de estas enfermedades (Rodríguez y Yoshii, 1990; López et al., 1993; Becerra et al., 1994); sin embargo, su uso incrementa considerablemente los costos del cultivo (Campos, 1987; Aceves, 1988), por lo que, la generación de variedades mejoradas con alto potencial de rendimiento y resistentes a enfermedades constituye la alternativa de mayor impacto ala solución de estos problemas (Villar, 1988; Villar et al., 2003).

En 2008, el programa de frijol del Campo Experimental Cotaxtla del INIFAP distribuyó un ensayo élite de rendimiento conformado con las mejores líneas y variedades de frijol negro, opaco y pequeño del programa nacional de frijol, el cual se estableció en cinco localidades de prueba, en los estados de Chiapas, Veracruz y Puebla, con la finalidad de determinar su comportamiento productivo en temporal y humedad residual y su reacción a enfermedades bajo condiciones naturales de campo.

Materiales y métodos

Los genotipos se establecieron en cinco ambientes producción; tres en el ciclo de verano de 2008, bajo condiciones de temporal: Ocozocoautla, Chiapas (16° 46' latitud norte, 93 ° 22' longitud oeste), Orizaba, Veracruz (18° 51' latitud norte, 97° 06' longitud oeste) y Tecamachalco, Puebla (20° 52' latitud norte, 99° 04' longitud oeste), y dos en el ciclo otoño-invierno, con humedad residual: Medellín de Bravo (18º 5 0' latitud norte, 96° 10' longitud oeste) y San Andrés Tuxtla(18º 27' latitud norte, 95° 10' longitud oeste) en el estado de Veracruz. En el Cuadro 1 se muestran las

Se evaluaron 16 genotipos de frijol negro, opaco y pequeño, generados por el programa de frijol del INIFAP. Las variedades Negro INIFAP, Negro Tacana, Negro Tropical, Negro Medellíny Negro Papaloapan, así como la línea Jamapa Plus, se originaron en el Campo Experimental Cotaxtla en Veracruz; las variedades Negro Guanajuato, Negro Citlali, Negro 8025 y Negro San Miguel, así como la línea NGO 99279 del Campo Experimental Bajío, en Guanajuato. Las líneas Jamapa Cora 1,2 y 3, del Campo Experimental Santiago Ixcuintla en Nayarit, Negro Pacífico del Campo Experimental Valle del Fuerte, en Sinaloa y Negro Zacatecas del Campo Experimental Calera, en Zacatecas. Todos los materiales pertenecen a la raza Mesoamericana (Singh et al., 1991) y son de hábito indeterminado de los tipos II y III (Singh, 1982).

El experimento se estableció en diseño experimental de látice 4x4 con cuatro repeticiones, en parcelas de cuatro surcos de 5 m de longitud, separados a0.60m; la parcela útil correspondió a los dos surcos centrales. El manejo agronómico del cultivo se hizo de acuerdo a las recomendaciones que para frijol hace el INIFAP para los estados de Chiapas, Veracruz y Puebla (Villar et al, 2002; Ugalde et al, 2004; SDR de Puebla, 2007).

Las enfermedades que se presentaron en forma natural fueron: virus del mosaico común del frijol (VMCF) en Orizaba y San Andrés Tuxtla, Ver, mancha angular (Phaeoisariopsis griseola) en San Andrés Tuxtla, Veracruz y Tecamachalco, Puebla, roya Uromyces appendiculatus) en Tecamachalco, Puebla y antracnosis (Colletotrichum lindemuthianum) en Orizaba, Ver. La reacción de los genotipos a estas enfermedades se cuantificó mediante la escala de 1 a 9 (CIAT, 1987), cuyos valores son: de 1 a 3= resistente, de 4 a 6= intermedia y de 7 a9 susceptible; las lecturas de enfermedades se realizaron durante la etapa reproductiva del cultivo. En Ocozocoautla, Chiapas, no hubo presencia de enfermedades. La cosecha de los ensayos se realizó cuando las vainas de las plantas estaban completamente secas y el grano tenía entre 14 y 16% de humedad. El rendimiento de grano, se calculó a partir del peso del grano cosechado de cada parcela, el cual se limpió, se pesó, se le determinó su humedad y se transformó en kilogramos por hectárea al 14% de humedad.

Con el programa estadístico SAS, versión 8 (SAS Institute, 1999) se efectuó análisis de varianza de la reacción de los genotipos a cada enfermedad y se hicieron correlaciones simples para determinar el grado de asociación entre la incidencia de cada enfermedad con el rendimiento de grano y la significancia de éstas (Little y Hills, 1998). También se realizó análisis combinado del rendimiento de grano de los genotipos por condición de humedad y un análisis de conjunto de todos los ambientes de evaluación. En los casos en que se detectaron diferencias significativas entre tratamientos, se aplicó la prueba de separación de medias basada en la diferencia mínima significativa, al 5% de probabilidad de error (DMS, α= 0.05).

Condición de temporal

En el análisis combinado de las siembras de verano, se detectaron diferencias altamente significativas (p≤ 0.01) entre ambientes de evaluación. Los mayores rendimientos promedio se obtuvieron en Tecamachalco, Puebla y Orizaba, Veracruz, con 960.9 y 881.1 kg ha^-1, respectivamente, los cuales fueron significativamente superiores al de Ocozocoautla, Chiapas, cuyo rendimiento promedio fue de 65 8.4 kg ha^-1 (Cuadro 2). Lo anterior, se debió principalmente a mejor distribución de la lluvia en las primeras dos localidades, cuya precipitación pluvial durante el ciclo del cultivo fue de 394 y 902 mm, respectivamente, mientras que en la última localidad, aunque se tuvo precipitación pluvial total en el ciclo del cultivo de 471 mm, hubo un periodo de sequía que coincidió con la etapa de llenado de vainas, lo cual provoca reducción del rendimiento de grano, por disminución del número de semillas por vaina, vainas producidas por planta y de su longitud (Yánez- Jiménez y Kohashi-Shibata, 1987; Nielsen y Nelson, 1998).

El rendimiento también varió significativamente (p≤ 0.01) entre genotipos. La variedad Negro Papaloapan obtuvo un rendimiento de grano estadísticamente superior al del resto de las líneas y variedades evaluadas, cuyo promedio superó en más de 100% al de la mayoría de los genotipos (Cuadro 2). En el estado de Chiapas, esta variedad también ha mostrado alta productividad en parcelas de validación conducidas en condiciones de temporal (López et al, 2007). La variedad Negro Papaloapan mostró resistencia al virus del mosaico común del frijol (VMCF) y tolerancia a la antracnosis, ésta última enfermedad disminuyó significativamente el rendimiento de frijol en la localidad de Orizaba, Ver. (r= -0.516 *), mientras que en Tecamachalco, Puebla, la presencia de mancha angular y roya no afectaron el rendimiento de grano de los genotipos, debido principalmente a que su incidencia fue tardía en el ciclo (etapa R8 del cultivo); resultados similares fueron reportados por López et al. (2006) en Medellín de Bravo, Ver. Cabe destacar, que las líneas Jamapa Cora 1, Cora 2 y Cora 3, derivadas de la variedad comercial Negro Jamapa por selección individual (López et al., 2011) fueron las únicas que mostraron susceptibilidad al VMCF y calificaciones altas de las otras tres enfermedades (Cuadro 2), lo que indica que estos genotipos no tienen buena adaptación en esos ambientes de evaluación.

Condición de humedad residual

En el análisis combinado de las siembras de otoño-invierno, también se detectaron diferencias altamente significativas (p≤ 0.01) en los factores de estudio. La mayor producción promedio de frijol se obtuvo en San Andrés Tuxtla, Veracruz (1 260.6 kg ha^-1), que superó 88.2% al rendimiento obtenido en Medellín de Bravo, Veracruz (Cuadro 3). La diferencia en rendimiento se debió principalmente, a que en la primera localidad no hubo condiciones de estrés para el cultivo, ya que además de la humedad residual, el frijol contó con 310 mm de precipitación pluvial y la temperatura durante su desarrollo fue óptima (22 a 24 °C), en tanto que en Medellín de Bravo se tuvieron solamente 78.2 mm de precipitación pluvial, distribuidos de manera irregular durante el ciclo del cultivo.

En el Cuadro 3 se observa que bajo la condición de humedad residual, la variedad Negro Papaloapan también fue la más productiva, cuyo rendimiento fue significativamente superior al de las variedades y líneas generadas para el trópico y el altiplano de México (Villar y López, 1993; López et al., 1997; López y Acosta, 2002a; 2002b; Rosales et al., 2004; Acosta et al., 2008). En San Andrés Tuxtla, Veracruz, la presencia de mancha angular se asoció con una disminución del rendimiento de grano de los genotipos (r= -0.528*). La variedad Negro Papaloapan fue resistente a esta enfermedad, cuya reacción ya había sido documentada por López et al. (2007), mientras que la variedad Negro Citlali y la línea Jamapa Cora 3 fueron susceptibles. En el caso del VMCF, sólo las líneas Jamapa Cora 1, 2 y 3 mostraron susceptibilidad a esta enfermedad; reacción similar fue observada en Celaya, Guanajuato y en Texcoco, Estado de México, con estos mismos genotipos (López et al., 2011).

En el análisis combinado de los cinco ambientes de evaluación, la variedad Negro Papaloapan mostró la mayor productividad, lo cual indica el alto potencial de rendimiento y la adaptabilidad que tiene este genotipo en condiciones de temporal y humedad residual (Cuadro 4). La interacción significativa de ambos factores indicó que la respuesta en el rendimiento de algunos genotipos varió con el ambiente de evaluación. Así, mientras la variedad Negro Tacana obtuvo alto rendimiento en Orizaba y San Andrés Tuxtla, en el estado de Veracruz, así como en Ocozocoautla, en el estado de Chiapas; este genotipo fue de los menos rendidores en Tecamachalco, Puebla, y en Medellin de Bravo, Veracruz. Las variedades Negro Zacatecas y Negro Citlali, obtuvieron bajos rendimientos en la mayoría de las localidades, lo que sugiere pobre adaptación en los sitios de prueba. La primera variedad se recomienda para los estados de Zacatecas y San Luís Potosí, mientras que la segunda, muestra alto potencial de rendimiento en el estado de Guanajuato (Rosales et al., 2004; Salinas et al, 2008).

Conclusiones

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