Centro Agrícola Vol.44, No.4, octubre-diciembre, 58-64, 2017
CE: 2716 CF: cag094172151
Revista Centro Agrícola
Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas
ISSN papel: 0253-5785 ISSN on line: 2072-2001
UCLV

ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN



Variabilidad y relaciones fenotípicas en variables morfoagronómicas en genotipos de frijol (Phaseolus vulgaris L.)


Variability and phenotypic relationships in morphoagronomic variables in bean genotypes (Phaseolus vulgaris L.)




Elio Lescay Batista, Yadira Vázquez Ramírez y Fernando Celeiro Rodríguez

Instituto de Investigaciones Agropecuarias "Jorge Dimitrov". Carretera Bayamo a Manzanillo km 16, Gaveta Postal 2140, Bayamo, Granma, Cuba, CP 85 100

E-mail: elescay@dimitrov.cu




RESUMEN

Se realizaron dos experimentos en los meses de noviembre a febrero, durante los años 2009-2010 y 2010-2011, en la provincia Granma, Cuba, para determinar la variabilidad y las relaciones existentes entre las variables morfoagronómicas evaluadas. Se sembraron 19 genotipos de frijol negro en parcelas de 7 m2 en un diseño de bloques al azar con tres réplicas. La distancia de siembra fue de 0,7 m entre surcos y 0,05 m entre planta. Se evaluaron dieciséis variables y los datos se procesaron mediante estadística descriptiva y de un análisis de correlaciones simples. Los resultados mostraron una fuerte correlación positiva entre los pares de variables rendimiento – peso de semillas por planta (r= 0,99) y número de semillas por planta – número de vaina por planta (r=0,94). Las variables, número de hojas por planta, altura de la planta, número de vainas por planta, número de semillas por planta, peso de semillas por planta, longitud de la semilla y el rendimiento de grano presentaron alta variabilidad, las cuales pueden ser útiles para ser usadas en programas de mejoramiento en esta especie.

Palabras clave: características morfológicas, correlaciones, frijol común, variabilidad


ABSTRACT

During the months of November to February of the periods 2009-2010 and 2010-2011, two experiments in the Granma province, Cuba, were carried out in order to evaluate the variability and relations between the variables morphoagronomycs evaluated. Nineteen genotypes of black bean in parcels of 7 m2 in a design of blocks at random with three replications were seeded. The planting distances were 0.70 m between furrows and 0.05 m between plants. Sixteen variables were evaluated and the data were processed by means of descriptive statistic and simple correlations. The results showed strong positive correlations between the pairs of variables: yield-weight of seeds for plant (r = 0.99) and number of seeds for plant - number of pod for plant (r= 0.94). The variables number of leaves for plant, height of the plant, number of pots for plant, number of seeds for plant, weight of seeds for plant, longitude of the seed and grain yield presented high variability, which can be useful for being used in programs of improvement in this species.

Keywords: morphologies characteristic, correlations, common bean, variability





INTRODUCCIÓN

En Cuba, el frijol forma parte importante de la dieta de la población, el consumo percápita anual es de aproximadamente 10,22 kg (ONE, 2008). Anualmente se siembran alrededor de 38 000 ha de frijol con una producción total vendida al estado de 9 000 t Las importaciones de grano superan las 60 000 t para poder satisfacer la demanda de la población (Rosabal et al., 2013).

En la provincia Granma, los rendimientos que se obtienen no sobrepasan las 0,8 t ha-1 del grano, debido a que existen limitantes tales como falta de áreas destinadas al cultivo, bajo nivel de adopción y transferencia tecnológica, poca disponibilidad de semillas de calidad para el área total sembrada, manejo ineficiente de la cosecha y poscosecha (Hernández, 2006) y baja disponibilidad de variedades adaptadas a las condiciones edafoclimáticas de esta región (Minagri, 2010).

Lo anterior exige una proyección estratégica que permita alcanzar la siembra de 135 964 ha y obtener una producción de 190 350 t, con un rendimiento de 1,4 t ha-1, lo que significa un gran reto para la economía del país (Benítez, 2011).

En Cuba es importante incluir en los objetivos de los programas de mejora genética, la obtención de variedades de frijol con tolerancia a factores bióticos y abióticos, siendo el recurso genético de partida la variabilidad genética disponible en las colecciones conservadas ex situ (Gómez et al., 2000).

Para hacer un mejor uso de los recursos fitogenéticos es importante comprender la variabilidad genética a través de estudios de caracterización. La caracterización y evaluación, también pueden servir de ayuda en la identificación del germoplasma con posibilidades de mejoramiento ulterior por parte de los fitomejoradores y de los agricultores, así como de una utilización directa para la producción y comercialización por los productores (FAO, 2011).

Generalmente, los programas de mejoramiento genético tienen como finalidad obtener cultivares apropiados para un conjunto de caracteres; por eso, el conocimiento de la naturaleza y magnitud de las correlaciones entre caracteres de interés es de fundamental importancia (Ferreira et al., 2003).

Las relaciones son, en general, evaluadas por medio de correlaciones genotípicas, fenotípicas y ambientales. Las correlaciones fenotípicas son estimadas directamente de las medidas fenotípicas, las cuales son el resultado conjunto de causas genéticas y ambientales (Shrivastava et al., 1999).

El germoplasma objeto de estudio, no ha sido caracterizado ni evaluado en las condiciones edafoclimáticas de la provincia Granma, por ello los resultados obtenidos pueden ser útiles en futuros programas de mejoramiento genético de esta especie en la región y contribuir al desarrollo de este cultivo en el territorio. Por ello el objetivo del presente trabajo fue realizar una caracterización morfoagronómica y determinar la variabilidad en 19 genotipos de frijol de grano negro de hábito indeterminado arbustivo.



MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se desarrolló en el Instituto de Investigaciones Agropecuarias "Jorge Dimitrov", en la provincia Granma, Cuba, durante los meses de noviembre a febrero, en los ciclos agrícolas 2009-2010 y 2010-2011 sobre un suelo vertisol. Se evaluaron 19 genotipos de frijol de grano negro y hábito de crecimiento indeterminado de los tipos II y III (Tabla 1).

La preparación del suelo se realizó con tracción animal de la forma tradicional. La fertilización fue con estiércol ovino en el fondo del surco, antes de la siembra, a razón de 5 t ha-1.

Las siembras se efectuaron en la segunda quincena de noviembre de cada periodo, en un marco de siembra de 0,70 m entre surcos y 0,05 m entre plantas, en parcelas de 7 m2 usando un diseño de bloques al azar con tres réplicas. Se desecharon 0,5 m en los extremos de los surcos para evitar el efecto de bordes.

Debido a lo errático de la precipitación pluvial durante los períodos de siembra (Tabla 2), fue necesario aplicar cuatro riegos: en el momento de la siembra, después de la germinación, en la floración y en el llenado de las vainas. El control de malezas se realizó de forma manual con azada. La incidencia de plagas y enfermedades fue muy baja, por lo que no hubo necesidad de aplicar productos químicos.

Se registraron 16 variables, incluyendo el rendimiento de grano. En todos los casos se midieron 10 unidades (plantas, hojas, vainas, semillas) por parcela, tomadas al azar dentro del área de cálculo.

Para la medición de las variables lineales se utilizó una cinta métrica o un pie de rey, según el caso. Para la medición de las variables de masa se utilizó una balanza técnica de 1 kg.

Las variables evaluadas fueron las siguientes:

Las primeras seis variables se evaluaron después de la floración y el resto después de la cosecha. Los datos obtenidos se procesaron mediante el paquete estadístico "Statistic" (Stat Soft, 2009). Se realizó un análisis de correlaciones simples para conocer la relación existente entre las variables evaluadas y se estimaron los estadísticos simples a partir de los promedios de las tres réplicas de cada variedad en los dos experimentos, según la metodología de Di Rienzo et al. (2005), donde:



RESULTADOS Y DISCUSIÓN

White y Sponchiado (1985) señalaron que el cultivo del frijol crece bien en temperaturas promedios entre 15 y 27 C. Durante la investigación los valores de temperatura registrados oscilaron entre 21,0 y 25,8 C (Tabla 2), los cuales fueron favorables al cultivo, sobre la base del criterio de los autores mencionados anteriormente. Los valores de precipitación promedio de forma general fueron bajos, sin embargo, su influencia no fue significativa porque se garantizó el riego en las etapas críticas del cultivo.

Según Reyes (2004) cuando el valor del coeficiente de variación es superior al 20 %, se considera que el carácter en estudio es muy variable. Sobre la base de dicho criterio, se aprecia que las variables número de hojas por planta, altura de la planta, número de vainas por planta, número de semillas por planta, peso de semillas por planta, longitud de la semilla y el rendimiento de grano presentaron alta variabilidad (Tabla 3). Esto indica que en estas variables los genotipos mostraron respuestas diferentes a las condiciones edafoclimáticas imperante durante el desarrollo de la experiencia. La amplia variabilidad en el rendimiento de granos, es un indicador del potencial existente en el material genético evaluado. Por otra parte, la variabilidad descrita puede ser útil en los procesos de la selección de dichos caracteres.

Las variables número de ramas primarias por planta, longitud de la hoja, ancho de la hoja, diámetro del tallo, longitud, ancho y grueso de la vaina, así como el ancho y grueso de la semilla, se consideran de baja variabilidad. Dichas variables mostraron mayor uniformidad, ya que las diferencias entre los valores máximos y mínimos de las muestras evaluadas fueron bajas.

También se observa que las variables número de vainas por planta, longitud y ancho de las semillas expresaron valores de 17,7, 0,81 y 0,59 cm respectivamente, los cuales no coinciden con los registrados por Boudet et al. (2015) que señalaron promedios de 26,1, 0,28 cm y 0,24 cm.

Se conoce además, que la variabilidad existente entre los individuos de una especie o entre especies, se debe a factores genéticos y ambientales (FAO, 2009).

La altura de la planta y el diámetro del tallo, mostraron coeficientes de variación similares a los referidos por Hernández y Valladares (2012), quienes en la evaluación del desarrollo vegetativo de 19 cultivares en Venezuela, señalaron valores de 17,0 y 28,7 %, respectivamente. No así, en el número de ramas primarias donde ellos refieren un coeficiente de 32,8 %.

La matriz de correlaciones mostró que el 25,8 % de los coeficientes fueron estadísticamente significativos, lo cual implica una alta asociación entre las características evaluadas (Tabla 4). Las correlaciones más altas correspondieron a los pares de variables rendimiento – peso de semillas por planta y número de semillas por planta – número de vaina por planta (r= 0,99 y r=0,94, respectivamente).

También se destacaron la relación entre los caracteres número de vainas por planta – diámetro del tallo y número de semillas por planta – diámetro del tallo, con valores de r= 0,75 y r= 0,69, respectivamente.

Los otros coeficientes que más se destacaron fueron los del número de ramas primarias por planta con el diámetro del tallo, número de vainas por planta y número de semillas por planta (r= 0,51, r= 0,59 y r= 0,58, respectivamente). Además se observa una correlación positiva entre la longitud y ancho de las hojas con un valor de r= 0,51.

La relación existente entre el rendimiento de grano y el peso de semillas por planta, coincide con los obtenidos por González et al. (2008) quienes señalaron a esta variable entre los principales componentes del rendimiento. Sin embargo, no tiene correspondencia con los resultados obtenidos por Morales et al. (2008), quienes en un estudio de variedades de frijol, señalaron las correlaciones más significativas en las variables "número de vainas" y "número de semillas" por planta con el rendimiento. Las variables que muestran alta correlación con el rendimiento, son muy importante para los fitomejoradores, pues al ser utilizadas como criterios de selección pueden acelerar el progreso del mejoramiento.



CONCLUSIONES

  1. Se encontró alta variabilidad en las variables número de hojas por planta, altura de la planta, número de vainas por planta, número de semillas por planta, peso de semillas por planta, longitud de la semilla y el rendimiento de granos; mientras que las variables número de ramas primarias por planta; longitud y ancho de la hoja; diámetro del tallo; longitud, ancho y grosor de la vaina; y ancho y grosor de la semilla mostraron baja variabilidad.

  2. Las correlaciones más altas correspondieron a los pares de variables rendimiento – peso de semillas por planta y número de semillas por planta – número de vaina por planta con coeficientes de 0,99 y 0,94, respectivamente.



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Recibido: 15/04/2016

Aceptado: 27/09/2017