Trabajo Final Frijol

PRODUCCIÓN DE FRIJOL (Phaseolus vulgaris) BAJO TRES SOLUCIONES NUTRITIVAS (Completa, sin Nitrógeno, sin Fosforo) PARA EVALUAR EL EFECTO DE DEFICIENCIA EN EL DESARROLLO DE CADA ETAPA DEL CICLO FENOLÓGICO . 2009

Yeiner Humberto Taquinas Peteche Yimer Ernesto Peteche Yonda William Talaga Taquinas Elkin Rodríguez Tovar

Resumen El desconocimiento de los signos y síntomas visibles de las deficiencias nutricionales no permite establecer oportunos correctivos para manejar plantas con suficiente vigor, producción y calidad de los frutos. Plantas de frijol, variedad calima propagado por semilla, se sembraron en sustrato de arena, en vasos de plástico, y se mantuvieron de octubre a diciembre en condiciones de invernadero de plástico en las instalaciones de la Universidad del Pacifico. Las deficiencias nutricionales se indujeron a través de soluciones nutritivas, usando el método del elemento faltante y empleando un diseño completamente al azar con tres tratamientos y cinco repeticiones, a saber: T0. Testigo con fertilización completa ; T1. Fertilización completa (–N); T2. (–P). Se llevo un registro fotográfico en cada etapa del ciclo fenológico. Las plantas con deficiencias de N presentaron los síntomas más severos, generando efectos negativos sobre la arquitectura y el deficiente porte de las plantas, además de causar una seria afección sobre el tejido vegetal. Las plantas deficientes en P presentaron distorsiones en el color del follaje, observándose una coloración púrpura tanto en hojas de la zona reproductiva de la planta como en las del tallo principal.

Abstract The ignorance of the signs and visible symptoms of the nutritional deficiencies does not allow to establish opportune correctives to manage plants with enough vigor, production and quality of the fruits. Bean plants, variety Calima spread by seed, they were sowed in substratum of sand in glasses of plastic, and they stayed from October to December under conditions of greenhouse of plastic in the facilities of the Pacific University. Mineral deficiencies were induced through nutrient solutions treated with the missing element technique, and arrayed in a completely randomized design with five replications and eight treatments, which were: T0. Complete fertilization control treatment; T1. Complete fertilization (-N); T2. Complete fertilization (–P). You take a photographic registration in each stage of the cycle. The plants with deficiencies of N presented the most severe symptoms, generating negative effects on the architecture and the faulty behavior of the plants, besides causing a serious affection on the vegetable fabric. The faulty plants in P presented distortions in the color of the foliage, being observed a so much purple coloration in leaves of the reproductive area of the plant like in those of the main shaft.

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Introducción Frijol o judía, nombre común aplicado a cada una de las especies de un género de plantas leguminosas pertenecientes a la familia de las Fabáceas, en Latinoamérica constituye uno de los alimentos básicos y es apreciado por todos los grupos sociales, formando parte de numerosos platos típicos de gran consumo. La especie más utilizada, Phaseolus vulgaris, incluye un gran número de variedades. La observación de los síntomas visibles de las alteraciones nutricionales es un método de diagnóstico cualitativo (Garate y Bonilla, 2008). La caracterización del desarrollo foliar y de la planta en general, sumado a los síntomas de deficiencias de nutrientes pueden ser una ayuda en el diagnóstico de desórdenes y desbalances nutritivos (Yen et al., 2000). Los efectos nutricionales dependen de la influencia que ejerce cada nutriente en particular sobre los procesos fisiológicos y bioquímicos de la planta (Mengel et al., 2001). Sin embargo, evaluar el efecto de los diferentes nutrientes resulta complejo debido a que el metabolismo celular es, de un lado, regulado por la totalidad de los nutrientes absorbidos y, de otro, por la intensidad de la asimilación fotosintética (Friedrich y Fischer, 2000). Si la concentración de un elemento nutriente esencial en el tejido vegetal está por debajo del nivel necesario para un óptimo crecimiento, indica que la planta es deficiente en ese elemento, y se produce así una alteración en la ruta metabólica en la que participa dicho elemento, afectando además otros procesos inmediatamente involucrados (Epstein y Bloom, 2005). Algunos elementos son móviles en el floema (N, K, P, Mg); otros son poco móviles (Ca, B) y son obtenidos del xilema, y otros son de movilidad intermedia (Fe, Mn, Cu, Zn, Mo) (Calderón, 1995; Gil, 2006). De hecho y como regla general, cuando empieza a manifestarse la deficiencia en los elementos móviles, el elemento que está almacenado en las hojas maduras tiende a desplazarse a las más jóvenes para cubrir sus necesidades, por lo que los síntomas de estos se presentan en las hojas maduras de la parte basal de la planta o ramas (Navarro y Navarro, 2000). Situación diferente ocurre en los elementos poco móviles que tienden a manifestarse primero en las hojas jóvenes, mientras los de movilidad intermedia se muestran, en muchos casos, primero en la parte intermedia de la planta (Calderón, 1995). La aparición de síntomas muchas veces es la primera indicación de que una deficiencia está limitando el crecimiento y a partir de este momento se requiere una cuidadosa observación y descripción de ellos, ya que se relaciona con la función y distribución de los nutrientes y podrían ser confirmados mediante el análisis de los tejidos (Calderón, 1995). Las deficiencias de nutrientes en la planta del frijol reducen el rendimiento y la calidad del fruto y por ende el rendimiento del cultivo, lo cual a partir de las manifestaciones emitidas por dichas deficiencias permiten tener mayor prevención y control del cultivo.




Métodos y materiales La investigación se realizó De octubre a diciembre de 2009 en Universidad del Pacifico en el municipio de Buenaventura-Valle del Cauca ubicado a una altitud de 14 m.s.n.m. Latitud 3°52'N y longitud 77° 02'O. Pre senta una temperatura media de 30 °C, con una precipitación promedia anual de 7 500 mm. Se sembraron plantas de frijol (Phaseolus vulgaris), variedad (calima figura 1 ) en vasos de plástico, estos se llenaron con arena. Se implementó un diseño completamente al azar con tres tratamientos y cinco repeticiones, distribuidos así: T0: fertilización completa (testigo); T1: fertilización completa menos nitrógeno (-N); T2: fertilización completa menos fósforo (-P). Para evaluar el efecto de la deficiencia de nutrientes esenciales tales como Nitrógeno y Fosforo en el desarrollo en cada una de las etapas del ciclo fenológico. Se utilizo vasos desechables transparentes para poder observar el desarrollo de las raíces, arena de río debido a su mínima o nula capacidad de retención de nutrientes, y se hizo bajo un improvisado invernadero, y se utilizaron sales minerales de tipo comercial para preparar las soluciones madre (Tabla 1), de donde posteriormente se prepararon las soluciones para cada tratamiento T0, T1, T2 (Tabla 2 ). La frecuencia de aplicación de las soluciones fue cada dos días a capacidad de campo. Figura 1

PREPARACION DE SOLUCIONES NUTRITIVAS CON SALES TIP O COMERCIAL. (Tabla 1)

N°

Reactivo Químico

Concentración % pureza

1000 ml 500 ml 250 ml

Gramos de reactivo/ cantidad a preparar

1 Ca(NO3)2 4H2O 1.0 M. 236.15 118.0 59.0 2 KNO3 1.0 M. 101.11 50.5 25.25 3 MgSO4 7H2O 1.0 M. 246.48 123.24 61.62 4 KH2PO4 1.0 M. 1 36.0 68.0 34.0 5 CaH4(PO4)2 H2O 0.01M. 252.0 6 K2SO4 0.5M. 87.0 43.5 21.75 7 CASO4 2H2O 0.01M. 1.72 8 Oligoelementos




PREPARACION DE SOLUCIONES NUTRITIVAS. (Tabla 2)

Discusión y resultados

EVALUACIÓN DE CADA TRATAMIENTO EN CADA ETAPA DEL CI CLO FENOLÓGICO (Tabla 3)

N°

Reactivo Químico

Concentración Completa Sin n Sin p

ml de solución madre / litro de disolución.

1 Ca(NO3)2 4H2O 1.0 M. 5 7.5 2 KNO3 1.0 M. 5 3 MgSO4 7H2O 1.0 M. 4 0.5 3 4 KH2PO4 1.0 M. 1 5 CaH4(PO4)2 H2O 0.01M. 50 6 K2SO4 0.5M. 10 10 7 CASO4 2H2O 0.01M. 200

8 OLIGOELEMENTOS 1 1 1

9 Fe-EDTA (0.1%) 1 1 1

DIAS EN CADA TRATAMIENTO

CICLO FENOLOGICO COMPLETA SIN N SIN P

Germinación 3 3 3

Ciclo vegetativo 13 15 16

Floración 30 35 31

Fructificación 39 42 44

Reproducción No se alcanzo a evaluar

0

50

Dia

s

Ciclo fenológico de la planta

Tiempo en cada etapa del ciclo fenológico

COMPLETA

SIN N

SIN P




SÍNTOMAS DE DEFICIENCIAS NUTRICIONALES Deficiencia de nitrógeno. Aunque el fríjol es una leguminosa capaz de fijar simbióticamente nitrógeno en presencia de la cepa apropiada de Rhizobium, las dificultades edáficas, de variedad o de inoculación pueden limitar la fijación, y obligar a la planta a depender del nitrógeno del suelo o de los fertilizantes nitrogenados aplicados al cultivo. La deficiencia de nitrógeno es más recuente en los suelos con bajo contenido de materia orgánica. También ocurre en suelos ácidos donde los niveles tóxicos de aluminio o manganeso, o las deficiencias de calcio y magnesio, restringen la descomposición microbiológica de la materia orgánica y la fijación de nitrógeno por el Rhizobium (CIAT, 1980). En el experimento realizado no usamos suelo, en cambio utilizamos un sustrato de arena de rio, teniendo en cuenta que esta es casi inerte y de esta manera estuvo limitada la propiedad de retención de elementos e intercambio cationico. Los síntomas de deficiencia de nitrógeno son evidentes tan pronto como las hojas bajeras de la planta toman un color verde pálido y, eventualmente, muestran amarillamiento. Tal coloración avanza gradualmente hacia arriba. El crecimiento de la planta es raquítico y los rendimientos disminuyen (CIAT, 1980). Lo que logramos observar es que la deficiencia de nitrógeno causo un gran impacto en la morfología de la planta pues esta se después de la germinación comenzó con los primeros síntomas. Otro aspecto que debemos tener en cuenta es que las plantas de frijol en este caso estuvieron limitadas para captar nitrógeno de la atmosfera, debido al

sustrato utilizado ya que en este la población microbial es nula. Y esto se atribuye a la ausencia de materia orgánica. Deficiencias de fósforo. La deficiencia de fósforo es uno de los principales problemas nutricionales del fríjol y muy particularmente en los andosoles de Colombia (CIAT, 1980). Las plantas de fríjol eficientes en fósforo son raquíticas, tienen pocas ramas y las hojas bajeras se vuelven amarillas y necróticas antes de alcanzar su madurez (figura 42). Las hojas superiores suelen ser pequeñas y de color verde oscuro. Aunque la deficiencia de este elemento no retardo tanto su desarrollo, si lo hizo en la morfología, pues las hojas se atrofiaron. Observaciones en cada ciclo de desarrollo de la planta. Tratamiento completo Germinación: durante esta etapa la planta no mostro ningún tipo de inconveniente, debido a que tan solo requiere de agua para que la semilla salga del estado de latencia y emerja. Ciclo vegetativo: las plantitas en esta etapa no mostraron ningún tipo de síntomas de deficiencia de nutrientes y se desarrollaron vigorosas, pero hubo un factor externo a nuestro objetivo de estudio que fue la aparición de plagas y enfermedades, esto perturbo el experimento en cierta medida.




Floración: la aparición de flores fue 30 días después de la siembra, siendo las primeras del los tres tratamientos en florecer primero. Fructificación: se produjo un 39 después de la siembra con un buen número de frutos en proceso de formación. En comparación con los demás tratamientos (T1-P) y (T2-N) tuvo un número de frutos por planta bueno Tratamiento sin Nitrógeno Germinación: durante esta etapa la planta no mostro ningún tipo de inconveniente, debido a que tan solo requiere de agua para que la semilla salga del estado de latencia y emerja. Pues el contenido de nutrientes en los cotiledones hace que se desarrolle hasta cierto tiempo. Ciclo vegetativo: la sintomatología comenzó a aparecer en esta etapa ya que la planta se desarrollo más lentamente retardándose mucho más que los otros tratamientos, la aparición de los foliolos fue

en menor proporción además de un amarillamiento persistente, pues el nitrógeno es el componente principal de la clorofila la cual le da el color verde a las plantas, además de que participa en

innumerables procesos metabólicos de la planta. Floración: tan solo una planta de las cinco sembradas tuvo aparición de flores a los 35 días después de la siembra, pero fueron más frágiles que las de los otros dos tratamientos. Fructificación: durante el tiempo en que se llevo a cabo el experimento no se logro ver ningún tipo de fruto, ya que la floración fue limitada, y las pocas que brotaron no se desarrollaron satisfactoriamente. Tratamiento sin Fosforo Germinación: durante esta etapa la planta no mostro ningún tipo de inconveniente, debido a que tan solo requiere de agua para que la semilla salga del estado de latencia y emerja. Pues el contenido de nutrientes en los cotiledones hace que se desarrolle hasta cierto tiempo. Ciclo vegetativo: el desarrollo de las hojas




fue mediano, se presento un crecimiento casi igual al del tratamiento completo pero la diferencia fue en el diámetro del tallo pues se torno más fino al igual que las hojas. El desarrollo radicular fue mínimo mediano. Floración: la aparición de flores fue 31 días después de la siembra aunque con algunas anomalías, no todas las replicas tuvieron aparición de flores, aunque esta no se retardo tanto en comparación con el tratamiento sin N. Otras observaciones Durante la etapa fenológica se presento síntomas de una posible bacteria, que a la hora de realizar los registros genero algunas confusiones con respecto a las deficiencias, también hubo presencia de patógenos que afectaron principalmente el follaje (gusano enrollador) el cual fue controlado manualmente. Conclusión Los síntomas de deficiencia más severos se manifestaron en el tratamiento sin N. las plantas sometidas a este tratamiento tuvieron una disminución notable en su desarrollo, comenzando por el retraso en cada una de las etapas del ciclo fenológico y además la ausencia de frutos.

En el tratamiento sin P en la solución nutritiva, los efectos se mostraron durante el ciclo vegetativo alterándolo de una forma leve, pero al final el desarrollo de los frutos fue limitado, reafirmando de esta manera el porqué se considera un elemento esencial junto con el nitrógeno. Bibliografía

GARCÍA, Reinel., guía laboratorio de fisiología vegetal, semillas y casas de malla.

TAMAYO, P. M Y LONDOÑO, M. Z. 2011. Manejo integrado de plagas y enfermedades del frijol. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (CORPOICA), Antioquia Colombia.

RUIZ, R. C. Cultivo de maíz y frijol.

ARIAS, J.H., JARAMILLO, M.; RENGIFO, T. (2007). Manual: Buenas Prácticas Agrícolas, en la Producción de Fríjol Voluble. Gobernación de Antioquia, MANA, CORPOICA, Centro de Investigación “La Selva”.




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