Resistencia a la sequía en Phaseolus vulgaris L : un enfoque agroecofisiológico

Abstract

De las leguminosas de grano, Phaseolus vulgaris L es la que más se usa para consumo humano. Aunque se ha determinado que es una especie más bien sensible a la sequía, en zonas tropicales y subtropicales su cultivo se realiza, en casi un 60%, en condiciones de secano, lo cual probablemente afecta negativamente el rendimiento en grano. El objetivo de este trabajo fue analizar los mecanismos de resistencia a la sequía y su efecto sobre el rendimiento en grano de distintos cultivares de esta leguminosa sometidos a diferentes niveles de déficit hídrico, para lo cual utilizamos dos tipos de enfoques complementarios: el ecofisiológico (análisis de mecanismos de adaptación a la sequía) y el agronómico (producción de materia seca, componentes del rendimiento y análisis del rendimiento en grano). El trabajo se realizó en condiciones de invernadero (Estación Santa Rosa, IIAP, ULA) y de campo (Estación Lagunillas, IIAP, ULA), en el Estado Mérida, Venezuela y en el CIAT, Cali, Colombia. En condiciones de déficit hídrico, en ensayos realizados tanto en campo como invernadero, en Venezuela, los germoplasmas analizados mostraron los siguientes mecanismos: 1) escape a la sequía mediante i) adelantos en la iniciación floral, fructificación y madurez fisiológica: DOR-227, EXP-145 y Criolla San Juan. De los germoplasmas analizados en el CIAT, BAT-47 y San Cristóbal-S3 mostraron características de alta resistencia a la sequía; y ii) crecimiento diferencial en altura y/o aumento de biomasa seca de la raíz, hoja y tallo: EXP-145, EMP-192 y DOR-227. 2) tolerancia a la sequía a altos potenciales hídricos a través de i) incremento de la densidad y profundidad radicular: DOR-227, EXP-145, EMP-192 e ICA-PIJAO; ii) incremento de la conductividad en fase líquida: Criolla San Juan, DOR-227 y EXP145; iii) reducción del área foliar presente en todos los germoplasmas analizados en Venezuela y en BAT-477 y San Cristóbal del CIAT. El déficit hídrico afectó en mayor grado la fotosíntesis neta de los germoplasmas A-70 y BAT-1224, mientras que en BAT-477 y San Cristóbal-83 el efecto fue menor. De las tres etapas fenológicas analizadas, en relación al parámetro del intercambio de gases, es en la floración donde se visualizaron mejor la relación entre fotosíntesis neta y conductancia estomática, resultando el germoplasma San Cristóbal-83, mejor adaptado a la sequía debido a su capacidad de respuesta al déficit hídrico, mediante sus bajos potenciales hídricos y mayor eficiencia intrínseca en el uso del agua. Por otra parte la relación entre fotosíntesis neta y rendimiento en grano mostraron que bajo déficit hídrico todos los germoplasmas analizados disminuyeron Pn y rendimiento, aunque San Cristóbal-83 mantuvo valores similares a los obtenidos bajo riego, lo cual sugiere un alto rendimiento bajo sequía. El mayor número de mecanismos de resistencia a la sequía encontrados en D227 y EXP-145 se correspondieron con su menor susceptibilidad a la sequía y por lo tanto su mayor rendimiento en grano. El bajo número de mecanismos encontrados en EMP-192 e ICA-PIJAO sería el responsable de la alta reducción, bajo déficit hídrico, de los componentes del rendimiento y por ende del rendimiento en grano presentado por estos germoplasmas. El menor rendimiento en grano se encontró cuando el déficit hídrico se inició entre las etapas de floración y formación de vainas, en estas condiciones los más afectados serían Criolla San Juan, EMP-192 e ICA-PIJAO, con reducciones entre 30 y 63%. De estos resultados se puede concluir que los germoplasmas DOR-227 y EXP145 son los más resistentes a la sequía, EMP-192 e ICA-PIJAO los más sensibles y Criolla San Juan ocuparía una posición intermedia. Para el ensayo realizado en el CIAT encontramos que, agroecológicamente, bajo un déficit hídrico de 60 días aplicado en la etapa de prefloración, la variedad Criolla San Juan tiene la menor resistencia a la sequía en comparación con San Cristóbal-83, BAT-447, A-70 y BAT-1224. El comportamiento de Criolla San Juan sugiere que la resistencia a la sequía de germoplasmas con resistencia variable a la sequía dependerá de las condiciones del ambiente en que se realice el cultivo y de su capacidad adaptativa. Con relación a los metabolitos analizados, se encontró que el contenido de N total y de proteína aumentó significativamente en los germoplasmas bajo déficit hídrico, sobre todo en DOR-227 y EXP-145, por lo cual sugerimos la utilización del %NT(semilla) como un marcador metabólico de resistencia a la sequía en Phaseolus vulgaris L. La concentración y distribución de azúcares no mostró ninguna correlación con la resistencia a la sequía.