Modelación del frijol en Latinoamérica: Estado del arte y base de datos para parametrización

Frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es la leguminosa de grano para consumo humano de mayor producción en el mundo, y es nativo de las Américas, donde juega un papel importante en la dieta. Los ambientes donde se cultiva el frijol varían desde zonas tropicales hasta alta montaña, con diversos hábitos de crecimiento (arbustivo determinado, arbustivo indeterminado, y voluble), y en sistemas de producción desde los tradicionales hasta los altamente tecnificados. Los esfuerzos en modelaje, por tanto, deben empezar desde identificar el tipo de frijol y el sistema objetivo. El frijol es muy sensible al estrés abiótico, hecho que ha animado el modelaje de su posible respuesta bajo escenarios de cambio climático. Se llevó a cabo una revisión de literatura para identificar quince ejercicios de modelaje ejecutados en América Latina, abarcando estudios de crecimiento (tazas de producción de nudos y área foliar), fenología, y de rendimiento. Los modelos empleados en dichos estudios incluyen EcoCrop, CROPGRO-DRYBEAN (implementado en la plataforma DSSAT), y en un caso cada uno, Maxent y CLIMEX. Se describen cuatro estudios en detalle: en los dos países de mayor producción en el mundo (Brasil y México), y en Centroamérica como región altamente vulnerable al cambio climático. Estos estudios concuerdan que la productividad del frijol podría sufrir serios efectos negativos en el transcurso del Siglo XXI a raíz del cambio climático. Finalmente, se informa sobre un ejercicio reciente de recopilar datos históricos de ensayos de frijol en Latinoamérica para alimentar futuros esfuerzos de modelaje. Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the grain legume of greatest volume of production for direct human consumption, and is native to the Americas where it plays an important role in the diet of consumers. Bean is cultivated in environments from lowland tropical areas to high mountainous zones; with growth habits ranging from determinate bush, to indeterminate bush, to climbing types; and in production systems varying from traditional low input agriculture to highly technified systems. As such, efforts at modelling should focus on a specific plant type and production system. Bean is very sensitive to abiotic stress, a fact that has motivated modelling of its response in light of the dangers of climate change. A review of literature was carried out revealing fifteen studies in Latin America considering different aspects of plant growth (rates of node and leaf area production), phenology, and yield. Models employed include EcoCrop, CROPGRO (a module within the DSSAT cropping system model), and in one instance each, Maxent and CLIMEX. Three studies in particular are detailed: in the two countries of greatest production in the world (Brazil and Mexico), and one study in Central America as a region under direct threat of climate change. These three studies confirm that bean productivity will likely suffer severe negative effects in the course of the 21st century, as a result of climate change. A recent effort has compiled data from historical yield trials in Latin America as a resource for future modelling efforts.JRC.D.5-Food Securit

Uso de recombinantes de Phaseolus vulgaris L., P. coccineus L. y P. acutifolius A. Gray para mejorar la tolerancia del frijol común a diferentes tipos de estrés abiótico. Thesis (Ph.D.)

El frijol común, Phaseolus vulgaris L., es una de las leguminosas de consumo humano más importantes a nivel mundial y su cultivo está principalmente en manos de pequeños productores, que enfrentan una serie de limitantes bióticas y abióticas para su producción. Dentro de las abióticas están el estrés por sequía, alta temperatura, deficiencia de fósforo y toxicidad por aluminio, que afectan entre el 30 y 73% de las áreas de siembra a nivel mundial y que se agravarán por los efectos del cambio climático. El objetivo general de este trabajo fue seleccionar líneas de frijol para la obtención de tolerancia a estrés abiótico por sequía, alta temperatura, bajo fósforo y toxicidad por aluminio, que puedan responder mejor a los efectos generados por el cambio climático y a las condiciones de los pequeños productores de frijol en los países tropicales. Para ello, inicialmente se caracterizó fisiológica y agronómicamente germoplasma promisorio y comercial de frijol por su tolerancia a sequía terminal y su desempeño en condiciones sin estrés durante el 2012 y 2013. Dentro de ese grupo, se incluyó a RCB 593, ALB 74 e INB 841, progenitores de las líneas SEF, generadas mediante el cruzamiento (ALB 74 x INB 841)F1 x RCB 593, donde ALB 74 aporta genes de P. coccineus L. e INB 841 genes de P. acutifolius A. Gray. Las líneas SEF fueron evaluadas y caracterizadas del 2012 al 2014 en condición sin estrés y por su tolerancia a sequía terminal en el Centro Internacional Agricultura Tropical (CIAT) en Palmira, Valle; por tolerancia a alta temperatura en Armero, Tolima, y por su respuesta a bajo fósforo y alto aluminio en Quilichao, Cauca. Dentro del germoplasma promisorio, SEN 56, BFS 29, NCB 226 y SER 16 mostraron mayores rendimientos en riego y sequía terminal que los testigos comerciales EAP 9510-77, DOR 390, Bribrí, Carioca y Calima. De las líneas con genes interespecíficos, SEF 10, SEF 16, SEF 42 y SEF 56 obtuvieron mejor rendimiento que EAP 9510-77 en sequía terminal. El mayor rendimiento en sequía terminal estuvo basado en una mayor formación de biomasa, aceleración de la madurez, mayor número de granos/m2, media geométrica superior y menor índice de susceptibilidad a sequía, así como en una mayor removilización de fotosintatos hacia los órganos reproductivos, expresada a través de mayores índices de cosecha, de cosecha de vainas, de partición a vainas y de llenado de grano. Los genotipos SEF 14, SEF 15, SEF 16 y SEF 60 son capaces de soportar un aumento de 3,8°C sobre la temperatura media nocturna límite para el cultivo (21°C), lo que permitiría mitigar el aumento de 2 a 5°C en la temperatura media anual, proyectado para el año 2100 por efecto del cambio climático, y aumentar las áreas actuales de siembra del cultivo en más de un 50%. Su tolerancia se basó en una mayor viabilidad de polen, heredada de P. acutifolius a través del padre INB 841. Por su parte, las líneas SEF 42, SEF 44, SEF 45, SEF 49, SEF 52 y SEF 55 poseen un buen desempeño tanto en alto aluminio como en condición sin estrés, mientras que SEF 42, SEF 49, SEF 60, SEF 62 y RCB 593 fueron los mejores genotipos en bajo fósforo y sin estrés. Por último, se determinó que dentro de los genotipos más estables en rendimiento a través de ambientes, SEF 15, SEF 42 y SEF 60 presentaron tolerancia a dos o más tipos de estrés abiótico en forma individual y excelente rendimiento en condición sin estrés. Al conjuntar y complementar las características valiosas de tres especies de Phaseolus, se logró identificar un grupo de genotipos con rendimiento superior a la media tanto en el ambiente de estrés estudiado como en el ambiente sin estrés, lo que representa la posibilidad de mitigar los efectos negativos del estrés abiótico y del cambio climático para los pequeños productores de frijol. A su vez, constituyen padres potenciales para programas de mejoramiento genético en tolerancia a estrés abiótico

Evaluación de cuatro fungicidas en el control de enfermedades del cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris) y su rendimiento en época de postrera en El Cerro el Calvario, Matagalpa, 2013

La investigación se llevó a cabo en la finca San Antonio, comunidad El Calvario propiedad del señor Julio Castillo, ubicada a 5 km de la ciudad de Matagalpa. Se evaluó el efecto que tienen cuatro fungicidas en el control de enfermedades y rendimiento del frijol (Phaseolus vulgaris) en época de postrera, año 2013; las variables evaluadas fueron altura de planta (cm), enfermedades (incidencia) y rendimiento (en kg/ha) en el cultivo del frijol variedad Chile Rojo # 1. La investigación es de carácter experimental, con un diseño de BCA, donde se establecieron cinco tratamientos y cuatro repeticiones separados por 1 metro entre bloque, el área total del ensayo fue 690 m2. Los datos provenientes del experimento se procesaron utilizando análisis de varianza ANDEVA, considerando además la prueba de rangos múltiples de Duncan, mediante el programa estadístico SPSS versión 19. Los resultados obtenidos en cuanto a la variable altura ostentó los mayores promedios con el tratamiento Amistar 50, así como la fórmula Phyton 24 SC causó efecto en el control de mancha angular, enfermedad que se presentó en la etapa R8 (llenado de vainas); y por consiguiente su efecto en el rendimiento del frijol; los tratamientos que causaron un menor efecto fueron Funbact 24 SL en la variable altura y el Testigo absoluto no causó efecto alguno en el control de mancha angula

Inoculación con Rhizobium phaseoli en tres genotipos de Phaseolus vulgaris L. bajo dos densidades de población

El presente trabajo se llevó a cabo en la región semiárida de Marín, N.L. en terrenos de la Facultad de Agronomía - UANL, Campo Agrícola Experimental Unidad Marín, ubicado en Carretera Zuazua - Marín Km. 17.5. Esta investigación se desarrolló bajo condiciones de riego por goteo. Se registró una temperatura media de 19.12 oC y una precipitación total de 251.4 mm durante el transcurso del cultivo. El objetivo de este experimento fue cuantificar el efecto de Rhizobium phaseoli en la semilla de tres genotipos frijol, bajo dos densidades de población para evaluar el rendimiento de grano y otras variables agronómicas. Las variables agronómicas que se evaluaron fueron: Días a floración (DF), días a madurez (DM), número de nódulos/planta (ND pl-1 ), diámetro de nódulos (DN), longitud de guía (LG), número de vainas por planta (NV pl-1 ), longitud de vainas (LV), número de granos por vaina (NG V -1 ), número de granos por planta (NG pl-1 ), rendimiento de grano por hectárea (R ton ha-1 ) y peso de 100 granos (PG, g). Se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con arreglo en parcelas subdivididas. Los factores fueron los siguientes: Rhizobium en parcela grande (con y sin Rhizobium), tres genotipos de frijol (G1=Flor de Mayo, G2= Pinto Americano y G3= Pinto Saltillo) en parcela media y dos densidades de población en parcela pequeña: D1=250,000 pl ha-1 y D2=125,000 pl ha -1 , formando 12 tratamientos dispuestos en 4 bloques sobre una superficie total de 800.8 m 2 (30.8 m x 26 m). Los xiv datos fueron analizados mediante un análisis de varianza (ANOVA). Cuando se detectó significancia estadística en las variables estudiadas (p< 0.05), se aplicó la prueba diferencia mínima significativa (DMS). Los resultados del presente estudio mostraron que, entre los genotipos evaluados, el genotipo Pinto Americano tuvo mayor número promedio de nódulos por planta obteniendo 34 nod pl-1 ., el Flor de Mayo fue el más destacado en las siguientes variables: LG, NV pl-1 , NG pl-1 , NG V -1 , y R (3.29 ton ha-1 ). El mayor rendimiento de grano fue alcanzado por la densidad alta (250,000 pl ha-1 ), obteniendo 3.41 ton ha-1

Mecanismos morfofisiológicos asociados con la tolerancia a altas temperaturas en fríjol común, Phaseolus vulgaris L.

El cambio climático incrementa la temperatura y limita el rendimiento y la calidad del fríjol común. En esta investigación se evaluó el efecto de 2 y 4°C por encima de 19/30 °C (min. noche/ máx. día), en dos genotipos de fríjol tolerantes (SEF 60 y AMADEUS) y uno susceptible (SEDA); los ensayos fueron sembrados en CIAT Palmira durante el 2014 y 2015 en bloques completos al azar con tres replicaciones, en tres tratamientos de temperaturas (control, +2 y +4°C) en ambientes controlados. Se evaluó el efecto del calor sobre variables morfo fisiológicas, rendimiento y componentes de rendimiento y finalmente el rol de los carbohidratos totales no estructurales (CTN) en la tolerancia al calor y el mejoramiento genético del fríjol. Se encontró que el incremento de la temperatura reduce el rendimiento del grano minino en 32% y máximo 52%, afectando principalmente el número de semillas por vaina, el número de semillas y vainas por m2, siendo SEDA el genotipo de mayor afectación. Igualmente, el incremento de la temperatura del aire reduce el crecimiento vegetativo y la eficiencia fotosintética, mientras que incrementa el contenido de carbohidratos totales no estructurales en las hojas, producto de la disminución en la movilización de asimilados a través de la planta. Esta investigación arrojo que el genotipo SEF 60 es un cultivar promisorio para mitigar el efecto de cambio climático, por la capacidad de tolerar el calor y movilizar con mayor eficiencia los carbohidratos bajo estrés.//Abstract:The increase in air temperature negatively affects grain yield and grain quality of common bean. In this study, we included 3 bean varieties that were selected based on their tolerance (AMADEUS and SEF 60) and susceptibility (ROJO DE SEDA) to high temperature stress. The research was conducted at CIAT Palmira under controlled environmental conditions in 2014 and 2015, using a randomized complete block (RCB) design with 3 replicates. Three temperature treatments were evaluated: ambient temperature under field conditions, the effect of 2 °C above ambient temperature using greenhouse 1 and the effect of 4 °C above ambient temperature using greenhouse 2. We evaluated the effects of high temperature stress on morpho-physiological traits and the yield and yield components and also determined the role of nonstructural carbohydrates (TNC) in improving heat tolerance and grain yield. The results showed that the increase in the air temperature reduces grain yield between 30-52% by affecting mainly seeds per pod, seed number per area, and pod number per area and reduces the vegetative growth, photosynthetic efficiency, and seed filling. The high temperature increased the TNC concentration in leaves and reduced photoassimilate remobilization to grain. ROJO DE SEDA was found to be more sensitive to high temperature while SEF 60 was identified as a promising interspecific line for improving heat tolerance.Maestrí

Evaluación de 24 genotipos nuevos de frijol Phaseolus Vulgaris l tolerantes a altas temperaturas, en comparación a la variedad INTA sequia precoz, durante la época de postrera en la comarca Olominapa, municipio de Tipitapa, departamento de Managua

El objetivo principal consiste en evaluar los 24 genotipos nuevos de frijol en comparación a la variedad INTA Sequia Precoz en época de postrera. Haciendo uso del software Infostat se realizó el Análisis de Varianza (ANOVA) mediante el cual se determinó la adaptabilidad de los genotipos, a través de la medición de parámetros agronómicos, tales como hábitos de crecimiento, días a floración, granos por vainas, rendimiento, entre otras. Además, mediante los datos meteorológicos proporcionados por el Instituto de Estudios Territoriales (INETER) se estimó la influencia de la precipitación y temperatura a lo largo del desarrollo del cultivo

Efecto del nitrato de plata (AgNO3) en la regeneración in vitro de nudos cotiledonales y epicótilos de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) Var. CENTA Costeño II

La investigación se realizó en el Laboratorio de Biotecnología Agrícola de la Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de El Salvador, ubicada en la Ciudad Universitaria, Departamento de San Salvador, en el periodo de julio a diciembre de 2022. El cultivo de tejidos vegetales de Phaseolus vulgaris L. siempre se ha considerado difícil. Su capacidad regenerativa y la respuesta a las condiciones de cultivo in vitro dependen en gran medida del genotipo, grado de especialización y tipo de explante, medio de cultivo, entre otros. La baja respuesta a la regeneración in vitro se estudió mediante la inducción de estructuras organogénicas a partir de epicotilos y nudos cotiledonales de frijol común (Phaseolus vulgaris L. Var. CENTA Costeño II) en 4 diferentes concentraciones de nitrato de planta (AgNO3) en medio basal MS (Murashige-Skoog) adicionado con 3 gl-1 de carbón activado y 2.5 mgl-1 de BAP. Se aplicó el Análisis de Varianza (ANOVA), para un arreglo factorial de 2x4 bajo un Diseño Completamente al Azar (DCA). El efecto significativo de las concentraciones de AgNO3 se evaluó mediante polinomios ortogonales para determinar la probabilidad de una respuesta lineal o cuadrática. Como resultado, los nudos cotiledonales de frijol común mostraron una superioridad indiscutible de regeneración sobre los epicotilos. Además, se demostró que la adición de AgNO3 al medio de cultivo mejora la formación de estructuras organogénicas en frijol común. Por otro lado, se observó la influencia sinérgica positiva del carbón activado y el nitrato de plata en la formación de estructuras organogénica

Relaciones hídricas y temperaturas altas en frijol del tipo "flor de mayo"

Se estudió el efecto del déficit hídrico del suelo y temperatura alta del aire en las relaciones hídricas y temperatura del dosel del cultivo (Tc), rendimiento de semilla (RS) y sus componentes en 8 variedades de frijol del tipo ?Flor de Mayo? (FM) y una variedad criolla. Se realizaron 3 experimentos de campo; Montecillo en riego (MR) con la aplicación de agua de la siembra a la madurez, Montecillo en secano (MS) con la lluvia como fuente única de humedad y Celaya en secano (CS) con lluvia y 2 riegos suplementarios en floración. Se utilizó una dosis de fertilización de 80 kg.ha-1 de nitrógeno y 40 kg.ha-1 de fósforo. En MR el potencial hídrico foliar ( =-0,33 Mpa), osmótico ( =-1,26 Mpa) y de turgencia y (P=0,93 Mpa) fue más alto que en CS ( =-0,77, =-1,36 y P=0,59 Mpa) y MS ( =-1,22, =-1,57 y P=0,35 Mpa); MS, con mayor deficiencia hídrica del suelo, tuvo mayor reducción en y , y mayor grado de ajuste osmótico (AO=0,70 Mpa). El AO estuvo positiva y significativamente asociado con RS y biomasa aérea final (BMAF) en los 2 ambientes de secano. La Tc en MR (26,7°C) fue más baja que en CS (30,8°C) y MS (36,6°C); el estrés por calor se agudizó con el descenso en el contenido hídrico de las plantas en el ambiente más seco (MS); Tc se relacionó negativa y significativamente con y en MS. La alta Tc también tuvo efecto significativo en la producción de BMAF y RS y sus componentes; la alta Tc redujo el RS, BMAF, número de vainas normales.m-2 (VN.m-2) y peso de 100 semillas (P100S) en 12,5, 10,7, 10,2 y 3,4% por cada °C (-1 °C) de aumento en la Tc, respectivamente