UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGAFACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE AGRONOMIA PROYECTO DE TESIS EFECTO DE LA INOCULACIÓN CON RHIZOBIUM Y LA FERTILIZACIÓN INORGÁNICA EN EL RENDIMIENTO EN GRANO DE ACCESIONES DE NUÑA (Phaseolus vulgaris L.) CANAÁN AYACUCHO, 2750 MSNM PRESENTADO POR: kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk ASESORES: Ing.MSC. Sr Efrain….. Dra.Blga. Nery Santillana villanueva AYACUCHO –PERU 2012 INDICE Págs. 4 I. II. TITULO AUTOR III. IV. V. ASESOR PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN OBJETIVOS 4.1. Objetivo general 4.2. Objetivos específicos HIPÓTESIS 1.1. Hipótesis Generales VI. 1.2. Hipótesis específicas VII. RESUMEN DEL PROYECTO INTRODUCCIÓN CAPÍTULO I REVISIÓN DE LITERATURA 1.1. Origen del cultivo e historia del frijol Nuña 1.2. Clasificación taxonómica 1.3. Características morfológicas 1.4. Clima y adaptabilidad 1.5. Labores culturales 1.6. Enfermedades 1.7. Rhizobium sp. Generalidades y taxonomía 1.8. Fijación simbiótica del nitrógeno 1.9. Influencia del ambiente sobre la fijación biológica de I. II. III. IV. V. TITULO AUTOR ASESOR PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN OBJETIVOS 4.1. Objetivo general Evaluar el potencial de enraizamiento de estacas ortotrópicas provenientes de plantas somáticas de cuatro genotipos de cacao (Theobroma cacao L.) tipo Nacional utilizando cuatro concentraciones hormonales en dos sistemas de enraizamiento. 4.2. Objetivos específicos 4 Determinar la capacidad de enraizamiento y formación de plantas de los genotipos de cacao utilizados: EET-48, EET-96, EET-103, EET-575 (CCAT- 4675). Determinar los tipos y dosis de hormonas necesarias para promover los mayores niveles de formación de plantas de cacao Nacional, a partir de estacas ortotrópicas obtenidas de plantas somáticas de cacao sometidas a procesos de agobio. Determinar el sistema de enraizamiento que condiciones ambientales óptimas para el permita desarrollo y crecimiento de plantas, a partir de estacas ortotrópicas de cacao Nacional obtenidas de plantas somáticas. VI. HIPÓTESIS 1.1. Hipótesis Generales 1.2. Hipótesis específicas RESUMEN DEL PROYECTO VII. INTRODUCCIÓN CAPÍTULO I REVISIÓN DE LITERATURA 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. Origen del cultivo e historia Características morfológicas Clima y adaptabilidad Labores culturales Enfermedades Rhizobium sp. Generalidades y taxonomía Fijación simbiótica del nitrógeno Influencia del ambiente sobre la fijación biológica de CAPÍTULO II MATERIALES Y METODOS 18 2.1. Materiales 18 2.1.2.4 2.3. Métodos 2.1.1.3 21 Tratamientos 2.1.2. 21 Diseño experimental 2.2 Características químicas del suelo 20 2.4 Diseño experimental y análisis estadístico 22 2.2.2. 24 2. 30 Cronograma de actividades 3. 24 Descripción del campo experimental Procedimiento Variables a evaluar CAPÍTULO III 3.1 19 Ubicación geográfica 2.2.6 Croquis y randomización del campo experimental 23 2.7 24 2. 31 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 20 .4. 21 Factores en estudio 2.2.2.2. 30 Presupuestos IV. ASESORES: Esmilda Curiñaupa Guzmán Ing. Nery Santillana Villanueva COLABORADOR: IV. TITULO: EFECTO DE LA INOCULACIÓN CON RHIZOBIUM Y LA FERTILIZACIÓN INORGÁNICA EN EL RENDIMIENTO EN GRANO DE ACCESIONES DE NUÑA (Phaseolus vulgaris L. José Quispe Tenorio .MSC. Alejandro Camasca Vargas (r) Dra. 2750 MSNM II.MSC.4 I.TESISTA: III.) CANAÁN AYACUCHO. PROBLEMA Ing.Blga. responden de diferente manera en rendimiento de grano.).sin embargo en la región no se tiene suficiente información sobre el incremento en el desarrollo y rendimiento del mismo con el empleo del biofertilizante (Rhizobium) en aplicaciones a los cultivares del frijol Nuña. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Seleccionar los cultivares de Nuña de mayor rendimiento en grano por efecto de la biofertilización con Rhizobium y fertilizante inorgánico. RESUMEN DEL PROYECTO . Determinar el efecto de la inoculación con Rhizobium y de la fertilización inorgánica sobre la nodulación de los cultivares de frijol Nuña. con perspectivas interesantes como snack o pasa bocas para los mercados locales y de exportación. VI.4 El frijol común tipo reventón. V. OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES Determinar el efecto de la inoculación con Rhizobium y la fertilización inorgánica en el rendimiento en grano de accesiones de Nuña (Phaseolus vulgaris L). toda vez que la inoculación del Rhizobium en la leguminosa hace que ésta aproveche el nitrógeno ambiental por fijación simbiótica. Así mismo en la aplicación de fertilizante inorgánico. Nuña ” (Phaseolus vulgaris L. lo que convierte a este tipo de frijol común en un recurso genético innovador. se caracteriza por ser un producto alimenticio muy nutritivo por la cantidad de proteínas que posee y por la capacidad de expansión de los cotiledones al ser sometidos al calor. VI HIPÓTESIS HIPÓTESIS GENERAL Los cultivares de frijol Nuña. al ser biofertilizados con Rhizobium específico y fertilizante inorgánico. 4 La Nuña es una leguminosa originaria de los Andes centrales. Se considera que por miles de años fue un alimento básico de los pobladores indígenas del sur. Se estudiarán 05 cultivares de Nuña introducidas de Cajamarca con el objetivo de determinar el rendimiento en granos por efecto de la simbiosis con Rhizobium específico y por efecto de la fertilización inorgánica INTRODUCCIÓN El frijol tipo reventón adquiere este nombre por su capacidad de reventar al calor. . alto contenido de proteínas y sabor muy agradable. apreciado debido a su valor nutritivo. 1993). arqueológicos y bioquímicos. Este frijol en contacto con la superficie caliente o en el interior de un horno revienta y éste puede consumirse directamente o tratada con saborizantes. De acuerdo con los estudios etnobotánicos. es originario de la zona andina de América del Sur y su mayor centro de diversificación son las zonas altas de Perú y Bolivia. Con esta forma de uso se ahorra agua. por lo que algunos los llaman como “la cosecha perdida de los Andes” (FERGUSON. mientras para el mundo moderno son casi desconocidos. se ha concluido que este cultivo se desarrolló en las zonas altas de Perú y Bolivia durante la época pre inca. donde se le conoce con el nombre de frijol Nuña o Ñuñas. ya que los frijoles generalmente antes de ser usada en la alimentación deben remojarse desde la noche anterior y luego son cocinados también con agua. biotina y otras vitaminas del complejo B. ácido pantoténico. La planta de fríjol reventón tiene un hábito de crecimiento trepador. zinc y tiamina. sino económica para muchos pequeños agricultores (CAMARENA et al.. J. como otras leguminosas vive en simbiosis con bacterias del género Rhizobium . se hace necesario buscar una forma práctica de incrementar el nitrógeno del suelo mediante la inoculación con Rhizobium a la semilla para favorecer la fijación atmosférica. aporta vitamina B6.) CAPÍTULO I: REVISIÓN DE LITERATURA . convirtiéndose en una muy buena alternativa no sólo nutricional.4 Es posible que correspondan a una presión selectiva aplicada en forma temprana y amplia en el proceso de domesticación (TOHME et al. 1974) Uno de los factores que influye en la baja productividad es el escaso contenido de elementos nutritivos que poseen algunos suelos. El frijol se prepara de varias formas: frito. 1992).. estando estos últimos constituidos principalmente por almidón (60%). El producto tostado se consume como aperitivo.Esta simbiosis hace que el nitrógeno que necesita la planta sea proporcionado por la bacteria y ésta pueda hacer uso de los alimentos elaborado por la planta. el ácido ascórbico está ausente en las leguminosas y el valor de la vitamina A es muy bajo (KORNEGAY et al.1996) El presente proyecto tiene por objetivo evaluar el efecto de la inoculación con rhizobium y la fertilización inorgánica en el rendimiento en grano de accesiones de Nuña (Phaseolus vulgaris L. (QUIÑONES MORALES. hierro. 1995). guisado o como palomitas de frijol tostándolas por 5-10 min con aceite. siendo por esto necesario incorporar biofertilizantes (Rhizobium) o fertilizantes inorgánicos para aumentar los rendimientos por unidad de superficie. El frijol.. El contendido de proteínas de la leguminosa es de 20% y carbohidratos 62%. (AGUILAR MEJIA. 1990). Tomando en cuenta que el nitrógeno es un elemento esencial en el rendimiento de las leguminosas. R. periodo de ciclo de vida entre 8 y 10 meses. Es una buena fuente de calcio. NOMBRE COMÚN…. Phaseolae SUB.. 1995)... 1.TRIBU……………. por lo que algunos los llaman como “la cosecha perdida de los Andes” (FERGUSON.2. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA El CIAT (1979). Poroto. Papilionoidae TRIBU…………………….1. Frijol reventón y Pava .FAMILIA………. ORIGEN DEL CULTIVO E HISTORIA DEL FRIJOL NUÑA El frijol tipo reventón adquiere este nombre por su capacidad de reventar al calor. es originario de la zona andina de América del Sur y su mayor centro de diversificación son las zonas altas de Perú y Bolivia. arqueológicos y bioquímicos. Phaseolus vulgaris L. 1993). Se considera que por miles de años fue un alimento básico de los pobladores indígenas del sur.. De acuerdo con los estudios etnobotánicos. clasifica al Frijol taxonómicamente de la siguiente manera: REINO…………………… Vegetal DIVISIÓN……………….4 1. Phaseolinae GÉNERO………………. mientras para el mundo moderno son casi desconocidos. se ha concluido que este cultivo se desarrolló en las zonas altas de Perú y Bolivia durante la época pre inca. Ñuña.. donde se le conoce con el nombre de frijol Nuña o Nuñas. Phaseolus ESPECIE…………………. Numia. Fanerógamas SUBDIVISIÓN………… Angiospermas CLASE…………………… Dicotiledóneas ORDEN…………………. Leguminoseae SUB.. Es posible que correspondan a una presión selectiva aplicada en forma temprana y amplia en el proceso de domesticación (Tohme et al. Rosales FAMILIA………………. Las terminales se dan en los hábitos de crecimiento tipo I. CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS VALLADOLID (1993). androceo y gineceo. c) Hojas La planta de frijol presenta dos tipos de hojas: simples y compuestas. Las hojas simples son hojas primarias en posición opuesta y están en el segundo nudo y caen antes que la planta alcance su máximo desarrollo. la flor consta de cuatro partes: cáliz. las bractéolas primarias y los botones florales. El botón floral generalmente se abre cuando ocurre la antesis (fecundación). describe a la planta del frijol de la siguiente manera: a) Raíz El frijol en su etapa inicial presenta la radícula proveniente del embrión de la semilla y posteriormente se transforma en una raíz principal. siendo como base para nacimiento de las raíces secundarias y terciarias. GAMARRA (1997). Al respecto. El primer nudo es el punto de inserción de los cotiledones. Las hojas compuestas son las hojas trifoliadas típicas de frijol y el foliolo central es simétrico.3. En su desarrollo se puede distinguir dos estados. corola. reporta que Q’osqo poroto presenta una floración de color blanco. La primera parte del tallo comprendida entre la inserción de las raíces y el primer nudo se denomina hipocotilo. b) Tallo El eje central de la planta está constituido por una sucesión de nudos y entrenudos. uno es el botón floral y la otra es la flor completamente abierta. d) Inflorescencia Las inflorescencias del frijol pueden ser terminales o axilares. e) Flor La flor del frijol es típica papilionácea (amariposada). Los pelos absorbentes cumplen una función vital de absorción de nutrientes minerales y crecimiento radicular. En la inflorescencia pueden distinguirse tres componentes: el eje de la inflorescencia que se compone de pedúnculo y raquis. en tanto que los dos laterales son asimétricos.4 1. además de presentar de 3 a 4 flores por racimo. . la sutura placental o dorsal a la que están unidas las semillas y la sutura ventral. CLIMA. éstas presentan varios colores y formas que pueden ser ovoides. B. Preferentemente el suelos debe tener textura franco-arenosa o franco-limosa. Clima y Adaptabilidad Sobre el clima y los principales componentes de adaptación en el frijol.arcilloso. el cual está formado por la plúmula. Internamente la semilla está constituida solamente por el embrión. señala lo siguiente: la insensibilidad al fotoperiodo. en el caso de la costa peruana debe ser tolerante a suelos salinos. SHWARTS (1980). carácter morfo agronómico importante que sirve para clasificar las variedades. las dos hojas primarias. hábito de crecimiento tipo IVb. Las partes externas más importante de la semilla son la testa. tolerancia a la sequía y al exceso de agua.corrobora y manifiesta que el frijol se cultiva en suelos cuya textura varía de franco. además no soporta las sequías.5 y 7. ADAPTABILIDAD Y SUELO A. g) Semilla La semilla se origina del óvulo fecundado. etc. La presencia de fibras en las suturas y en la parte interna de las valvas determina la dehiscencia. insensibilidad a temperatura en floración. Suelo Con respecto al suelo.4 f) Fruto El fruto es una vaina con dos valvas provenientes de un ovario comprimido.5. el hilium. es susceptible a las heladas y a la mayoría de enfermedades del frijol común. los dos cotiledones que concentran las reservas nutritivas y la radícula. el hipocotíleo. Las vainas con mucha fibra en las suturas y en las valvas tienden abrirse a la madurez de cosecha. esféricos. estabilidad de hábito de crecimiento. el micrópilo y el rafe. Asimismo PARSONS(1981). 1. fértiles.4. recomienda que el rendimiento del frijol “nuña” está afectado por el largo período vegetativo (8 meses). con buen drenaje y con alto contenido de materia orgánica. LAING (1979). Las valvas unidas conforman dos suturas. Por otro lado GAMARRA (1997). menciona que el pH óptimo para producir frijol fluctúa entre 6. arriñonadas. el frijol desarrolla bien . GARCÍA (2009). PARSONS (1981). Siembra Con respecto a la siembra.5. GAMARRA (1997). menciona que la semilla debe ser certificada y tratada con productos químicos para contrarrestar el ataque de plagas y enfermedades. Asimismo VALLADOLID (1993). para facilitar las diferentes labores agrícolas durante el periodo vegetativo de 6 a 8 Cuando se va a realizar una asociación con el maíz se recomienda un distanciamiento entre surco de 0. menciona que en caso del frijol “Ñuña” se debe utilizar 100kg de semilla. B.30 m.80m.4 en suelos con PH 5. entre golpes.ha-1 y colocar de 3 a 4 semillas por golpe. entre surcos y 0.5.5 a 6. C. Elección de terreno Al respecto. E. Densidad de siembra Sobre la densidad de siembra. Selección y elección de la semilla Al respecto. menciona que la pendiente del suelo debe ser ligeramente planos porque provocan pérdidas por encharcamiento (pudriciones) y en pendientes mayores de un 30 % los rendimientos serán bajos debido al lavado de los nutrientes por escorrentía causada por el agua de lluvia.90 m. con un distanciamiento de 0. además en estos tipos de suelo con alta pendiente las labores de campo se dificultan. menciona que para cultivar el frijol “Ñuña se recomienda un doble remoción del terreno y surcado a 0. ENCISO (2005). 1. . entre surcos. PARSONS (1981).90 m. mientras que en suelos ligeros puede sembrarse a mayor profundidad. afirma que en suelos pesados la semilla debe estar más cerca de la superficie. D. Preparación del suelo Sobre esta labor agrícola. menciona que la desinfección de la semillas debe ser momentos antes de la siembra y debe de consistir en un fungicida (Vitavax) a una dosis de 4 gramos de producto por kilogramo de semilla. los suelos con alto contenido en materia orgánica pueden favorecer un excesivo crecimiento vegetativo de la planta en perjuicio de la producción de la semillas o vainas. LABORES CULTURALES A. Riegos . I. 10-15 días después de la siembra del maíz.000 plantas. menciona que en el cultivo del fríjol las malezas pueden ocasionar pérdidas entre 15 y 97 % en los rendimientos del cultivo. Control de malezas Sobre esta labor agrícola.gob. Forma de siembra Para el frijol reventón. esto debido a su periodo vegetativo largo de 8 a 9 meses y cuando se trata de asociar con el maíz el frijol “Ñuña” recomienda sembrar en el mes de setiembre. Las malezas compiten al cultivo por nutrientes. agua. J. ARIAS (2007). Fertilización. menciona que el frijol tiene la característica de fijar nitrógeno atmosférico mediante el proceso de la simbiosis y recomienda fertilizar en forma moderada con 30 kg.minag. recomienda la siembra a 0. Además de la reducción cuantitativa puede depreciar la calidad del fríjol. INIA CUSCO (1997). Épocas de siembra Con referencia a la época de siembra. siempre evitando el contacto con las semillas de frijol ya que puede afectar la germinación y emergencia.30 cm entre golpes. G. 60 unidades de fósforo y otras 60 de potasio.80 cm entre surcos. 3 a 4 plantas por golpe y un total de 31. el Ministerio de Agricultura (www. luz y CO2.4 Por otro lado VALLADOLID (1993). de Cloruro de Potasio por hectárea. y pueden causar una inhibición química (alelopatía) sobre el desarrollo de los cultivos. menciona que el sistema de monocultivo de frijol “Ñuña” responde económicamente a la aplicación de 40 unidades de nitrógeno. Al respecto GAMARRA (1997). H. de Urea. la mezcla de los 3 elementos se aplica en su totalidad al momento de la siembra y entre los espacios de cada golpe del frijol “Ñuña”. refiere que los meses recomendados son setiembre y octubre. F.ha-1.ha-1 de nitrógeno. ENCISO (2005). de Superfosfato Triple de Calcio y 100 kg. a 0. recomienda que al momento de la siembra se debe aplicar los fertilizantes ya sea al voleo o en bandas. 139 kg.pe). Sobre la fertilización. Esto equivale a aplicar 87 kg. L. Colocación de tutores Sobre el particular. El primero es extraído de plantas se debe realizarse preferentemente en las mañanas para evitar la caída de los granos por efecto de la dehiscencia. menciona que al cultivar el frijol “Ñuña” es necesario colocar postes delgados de eucalipto de 2.50 m. su período de crecimiento son mediano a largo. que consiste en liberar las semillas de los materiales indeseables. dada la alta sensibilidad del cultivo al déficit como a los excesos de agua. Los primeros síntomas de las pudriciones radiculares del cultivo se presentan desde las primeras semanas de crecimiento de la planta. Luego se procede con la trilla para lo cual los granos deben estar secos (14% y 15% de humedad) para no ser dañados y seguidamente se procede con la pre-limpieza. Enfermedades radiculares Al respecto.. entre ellos sobresalen los hongos: Fusarium. Asimismo. especialmente cuando la textura es pesada.10 m. con una profundidad de 0. Cosecha Sobre la cosecha. Phytium y Sclerotium. K.40m. posteriormente se tensa un alambre N° 16 en la parte superior de los poste deteniendo con grapas a 2. HERNANDEZ Y ARAYA (2006). menciona que son causados por hongos que normalmente habitan en el suelo y causan pudriciones radiculares en los frijoles.. VALLADOLID (1993). menciona que los cultivares criollos de esta raza son plantas grandes (>3 m de alto). su hábito de crecimiento exige el uso de tutores.4 Al respecto DÍAZ y CASTILLO (1982) manifiestan que el agua es un factor crítico en la producción del frijol. puede producir efectos tan nocivos como la sequía. se recomienda realizar la desinfección de la semilla antes de la siembra. Rhizoctonia. de longitud del surco. menciona que comprende tres fases: Arranque de plantas y desgrane o trilla y Pre-limpieza. Enfermedades de follaje . El exceso de humedad del suelo. de altura a cada 8 m. Enfermedades A. de altura. para una hectárea se requiere 1375 postes. B. generalmente redondas. FONTAGRO (2003). ENCISO (2005). maíz (Zea mays) o espalderas artificiales. B. El daño se manifiesta en .4 Antracnosis (Collettotrichum lindemuthianum). los tallos y frutos que típicamente aparecen con manchas grandes o pequeñas de colores oscuros o lesiones ligeramente sumidas que poseen un contorno ligeramente levantado. menciona que el problema principal del frijol Ñuña son las enfermedades foliares como la antracnosis y anublo de halo.70tnha-1). El insecto en estado de ninfa y adulto causa daño al alimentarse del tejido del floema. El lorito verde o salta hojas (Empoasca kraemeri) es considerado como la plaga más importante del fríjol en el mundo. Limusa. (1998). Edit. Sin embargo. S. Al respecto. México. menciona que la antracnosis ataca la parte foliar. G. durante la floración. (0. HERNANDEZ Y ARAYA (2006). en menor grado. Roya (Uromyces phaseoli) Sobre esta enfermedad. por lo que se han realizado trabajos de mejoramiento así como los frijoles Nuñas con resistencia duradera ante el ataque de antracnosis tanto en los invernaderos. problemas que inciden en las hojas y los rendimientos de los frijoles asociados con el maíz. afirma que son causados por los hongos y el síntoma se manifiesta en pequeñas lesiones amarillas en las hojas. Los más comunes son los géneros Diabrótica. “Fitopatología” Tercera Edición. AGRIOS.A. el CIAT (1980) menciona que son muchas especies de crisomélidos atacan el fríjol.Las larvas también pueden ocasionar daño en las raíces del fríjol y en los nódulos radicales que contienen Rhizobium. Lorito verde Según CIAT (1980). laboratorios y campos obteniéndose resultados satisfactorios. AGRIOS (1998). La diseminación ocurre a través del viento. para las condiciones del clima frías en pocas ocasiones se presenta como plaga de importancia económica. La roya es una enfermedad que puede causar pérdidas económicas. Así mismo GAMARRA (1997). Crisomélidos Al respecto. aunque es posible que también intervenga una toxina. Estos insectos también son vectores del virus del mosaico rugoso concluyó que la alimentación de los crisomélidos adultos tiene poco efecto en los rendimientos del fríjol. Plagas A. excepto cuando el ataque tiene lugar durante las dos primeras semanas después de la siembra y. Neobrotica y Cerotoma . 1. Cuadrita M. E. Las yemas afectadas por el insecto se deforman y las vainas se pudren por la acción de organismos secundarios. por el cual microorganismos portadores de la enzima nitrogenasa convierten el nitrógeno gaseoso en nitrógeno combinado. dentro de los cuales el nitrógeno gaseoso es reducido a . TAMAYO Y LONDON (2001). Mosca minadora (Lyriomiza ssp) Sobre esta plaga. gran disminución del rendimiento o pérdida completa del cultivo. los nódulos. crecimiento raquítico. y puede ocasionar también daños y abortos en flores. REYES (1985).6. El grupo de bacterias que pertenecen al género Rhizobium.1 Generalidades y taxonomía La fijación biológica de nitrógeno es un proceso clave en la biósfera. Barrenador de la vainas (Epinotia aporema. 1. predominan en épocas calurosas y secas. Ácaros (Tretranychus ssp) Los ácaros según TAMAYO Y LONDON (2001). inducen en las raíces (o en el tallo) de las leguminosas la formación de estructuras especializadas. y L. RHIZOBIUM SP.6. las hojas se enroscan levemente hacia arriba y pierdan su brillo normal. C. D. produce el ataque más intenso y de mayor persistencia en el cultivo. El ataque es más severo en épocas secas y cálidas y la situación se agrava cuando la humedad del suelo es insuficiente. Por otro lado. menciona que los daños del minador de las hojas se reconocen porque las pequeñas larvas (gusanito) forman túneles serpenteados en las hojas a lo largo de las nervaduras principales y segundarias. menciona que la mosca minadora de las especies liriomyza huidobrensis B. los ácaros atacan en atapas de floración y formación de vainas ocasionando un leve necrosis superficial en la hoja dándole una apariencia rojiza. Afecta las yemas terminales e induce la emisión de nuevos brotes.) GUARÍN citado por RÍOS (2002) manifiesta que este insecto hace daño como larva y es conocido como perforador de la vaina.4 forma de encrespamiento y clorosis foliar (figura 53). trifolii. Rhizobium y Sinorhizobium MARTÍNEZ E. genética y filogenia. leguminosarum. MARTÍNEZ E. R. fisiología. obtuvo el primer cultivo bacteriano puro de un nódulo de raíz de leguminosa y lo llamó Bacillus radicicola. japonicum y R. MARTÍNEZ J. Las técnicas que se utilizan para la clasificación de rizobios son el análisis de secuencias de los genes 16S rRNA. phaseoli. (1998) . MARTÍNEZ E. lupini. que son: Allorhizobium. productores de bases. melitoti . HOBEN H. productoras de ácido. japonicum y R. Aquí se encuentra R. Bradyrhizobium. A los 3-5 días de incubación en agar manitol levadura. (1998). En esta clasificación.( 1985 ). R. En 1964 Graham y en 1968 Moffett y Golwell sugirieron revisar la taxonomía basándose en resultados de la taxonomía numérica . a los 5-7 días de incubación en agar manitol levadura. lupini. Posteriormente. con flagelos. MARTÍNEZ J. Basada en la especificidad de los huéspedes para 1929 ya se habían reconocido seis especies: R. en 1974. (2000) BEIJERINCK en 1888. R. R. Más tarde. meliloti. R.4 amonio. SOMASEGARAN P. SOBERON-CHÁVEZ G. estos grupos son los siguientes: Grupo I: de crecimiento rápido. A este grupo pertenecen Rhizobium leguminosarum. con dos a seis flagelos. Hasta la fecha se han propuesto 6 géneros. (1998. bioquímica. MARTÍNEZ J.MARTÍNEZ E. (2001). cada especie se componía de cepas que compartían un grupo de leguminosas huésped. (1989) La taxonomía actual de los rizobios se basa en un enfoque polifásico que incluye morfología.). Grupo II: de crecimiento lento. y son aislados de leguminosas tropicales. Rhizobium phaseoli.( 1998 ).En 1944 Wilson reportó un gran número de nodulaciones que cruzaban las fronteras de las diferentes especies clasificadas anteriormente. HIRSCH A. las colonias miden de 2-4 mm. trifolii. Frank propuso el nombre Rhizobium para estos aislados. Mesorhizobium. y son aislados de leguminosas de regiones templadas. MARTÍNEZ J. Las colonias miden 1 mm. Azorhizobium. STRUGAARD J. R. flagelos y reacciones ácido/alcalinas en medio manitol levadura. JORDAN Y ALLEN dividieron estas especies en dos grupos de acuerdo con sus tasas de crecimiento. y la hibridación de ADNADN. azucares y vitaminas.8.saprofitos y no fijan nitrógeno .móviles .1982 ) . y explica.1 PROCESO DE NODULACIÓN La nodulación consta de varias etapas. COL. un proceso de auto fertilización . Esto permite que la cepa logre concentrar el número de células para iniciar la infección.puede participar en los sistemas biológicas cuando se ha combinado con los elementos con el hidrogeno y el oxigeno .Las raíces de las plantas leguminosas se infectan con bacterias que viven en el suelo. D. esta emite exudados de la raíz que contiene amino ácidos.Cuando entran por los pelos absorventes hasta el parénquima central de la raíz de las plantas de la familia leguminosa provocan una intensa proliferación celular y la consiguiente formación unas hipertrofias . CIAT.DE ROTHSCHILD.El nitrógeno constituye casi el 80% de la atmosfera terrestre . (FRIJOL Y CHICHAROS . siendo estos últimos los más estudiados. 1. P. GRAHAM.Estas bacterias presentan las siguientes características en su ciclo de vida .(1978 ). La multiplicación del Rhizobium es estimulada por la planta hospedera. los cuales se conocen como genes NOD que . (1978) La fijación de nitrógeno es básicamente. FIJACIÓN SIMBIÓTICA DEL NITRÓGENO El fenómeno de fijación simbiótica del nitrógeno es característico de las leguminosas. que describen a continuación: Reconocimiento de la combinación adecuada de organismos: En este paso la planta secreta a la rizósfera ciertos compuestos que sirven de señal y como mediadores de la especificidad de las leguminosas.cuando viven libres e el suelo son bacilos flagelados . llamadas nódulos I. (1980). Estos compuestos pueden ser derivados del ácido araquidónico ó flavonoides. en gran parte la importancia de estas en los sistemas de rotación de cultivos.4 1.En la actualidad esta fijación puede realizarse a través de la fabricación de amoniaco y de otros fertilizantes químicos producidos industrialmente BRILL. W.J.aun que es inerte y no puede ser utilizado por la vasta mayoría de los organismos vivos .globosas .H.capacidad que la naturaleza reserva a unos cuantos géneros de bacterias . En respuesta a estos compuestos los rizobios activan una serie de genes implicados en la nodulación.9. Entonces la bacteria penetra en el pelo radical e induce la formación. (1998) .MARTIN A.WATEROSE. MARTÍNEZ E.4 producen los factores NOD. (1977).( 1977). Los factores NOD inducen un flujo de iones Calcio (Ca+2) que provocan la despolarización de la membrana y como consecuencia un re arreglo de los filamentos de actina.AGUILERA R . Formación de vesículas: esta es inducida por los factores NOD por parte de Rhizobium y por fitohormonas como la auxina que funcionan como mensajeros para sensibilizar las células vegetales.) . estos factores son glucosaminas con un ácido araquidónico en la parte no reductora del azúcar. Las bacterias son liberadas desde el canal de infección al citoplasma de las células vegetales por un mecanismo similar al de endocitosis. por parte de la planta. El sistema vascular de la planta se extiende dentro del nódulo y transporta nutrientes hacia y desde el nódulo. de un tubo de composición similar a la pared celular. que son proteínas que contienen carbohidratos y cumplen la función de adherencia entre la bacteria y la planta.MARTÍNEZ E. Estos bacteroides pueden llegar a ser hasta cuarenta veces más grandes que los bacilos a partir de los que se desarrollan. Los factores NOD inducen la deformación del pelo radical en la mayoría de leguminosas. (2000 )WATEROSE. (1998.AGUILERA R . Los bacteroides inician el proceso de fijación de nitrógeno (Martínez .(1974) (STRUGAARD J. cambiando así la dirección de los pelos Generación del hilo de infección: En este paso participan los compuestos conocidos como lectinas. (2000 ). Los rizobios quedan separados del citoplasma por una membrana derivada de la planta hospedera y que se llama la membrana peribacteroidal (MPB). Encorvamiento del pelo radical: Para que la nodulación ocurra son necesarios los factores NOD y los flavonoides.) . conocido como canal de infección . Luego ocurren una serie de divisiones hasta obtener los bacteroides que son vesículas de la MPB proporcionada por la planta hospedera que encubren las bacterias.(1998) .STRUGAARD J.MARTIN A.(1974) .( 1998. su principal función consiste en facilitar la difusión del oxígeno dentro del nódulo. Fijación de nitrógeno: Este proceso se define bioquímicamente como la reducción de nitrógeno atmosférico a amoniaco. HORTON H. (1974).1974)( STRUGAARD J. 1998.2 NH + H2 1. MARTÍNEZ J.( 1995). Actualmente se conoce que el grupo hemo proviene de los bacteroides y la globina de la planta. por su relación con la simbiosis. que se atribuye a la presencia de la proteína leghemoglobina. QUISPEl A. una proteína con hierro y otra con hierro y molibdeno. CIAT. INFLUENCIA DEL AMBIENTE BIOLÓGICA DE NITRÓGENO SOBRE LA FIJACIÓN . cilíndrico o circular. 2000 )(WATEROSE.4 E.1977). Esta proteína se ha estudiado ampliamente.1998) (AGUILERA R . En este proceso interviene el complejo enzimático nitrogenasa. que consiste en dos componentes proteínicos. Esta reacción depende de un ciclo de reducciones y oxidaciones que realiza internamente el complejo nitrogenasa.reducción en la cual el nitrógeno atmosférico es reducido a amoniaco y la ferredoxina reducida es oxidada.(1987). Consiste en una reacción neta de oxido.10. 1977) Forma externa de los nódulos: La forma es determinada principalmente por la planta hospedera.) (MARTIN A. que es útil como transportador de electrones dentro de la fijación de nitrógeno (MARTIN A . 1998). utilizando 2 ATP y dos iones magnesio como catalíticos (MARTÍNEZ E. La reacción del nitrógeno es la siguiente: + 3 N2 + 8H ------------. Los nódulos que se encuentran activos son de mayor tamaño y presentan una coloración rojiza. puede ser esférico. El crecimiento de Rhizobium también se ve influenciado por pH bajos. procedente de fertilizantes inhibe la fijación de nitrógeno.1977).1. Los micronutrientes son necesarios tanto para la leguminosa como para Rhizobium. por lo que su presencia en el suelo se asocia con leguminosas vigorosas y de buen crecimiento .SOLIS A. a la toxicidad resultante del hierro y aluminio principalmente WALKER N. entre ellos se pueden mencionar los siguientes: Nitrógeno inorgánico: La presencia de nitrógeno inorgánico en el suelo. (1974). Temperatura: la temperatura óptima de crecimiento Rhizobium es de 30 grados Celsius QUISPEL A. MARTIN A. de Fósforo y potasio: son macro nutrientes esenciales para el crecimiento de la planta. se debe a la concentración de iones hidronio. (1977). QUISPEL A.1. se cree que esto se debe a que estimula la proliferación y metabolismo de Rhizobium dentro de la raíz. (1974 ). CAPÍTULO II: 2.1. (1977). MARTIN A. Esta inhibición de la simbiosis en suelos ácidos. en la fijación de nitrógeno. (1977).4 Existen una gran diversidad de factores ambientales que influyen directamente en la eficacia de la simbiosis Rhizobium-leguminosa. MATERIALES Y MÉTODOS MATERIALES 2. El tamaño de los nódulos y su cantidad es menor cuanto existen niveles relativamente altos de nitrato y amonio.MARTIN A. UBICACIÓN GEOGRÁFICA . y por ende para una simbiosis efectiva. Por otro lado bajas concentraciones de nitrógeno inorgánico estimula la nodulación . Micronutrientes: El cobalto estimula marcadamente la utilización de nitrógeno atmosférico por las leguminosas.( 1980 ). pH del Suelo: En la mayoría de leguminosas la infección de Rhizobium no ocurre en pH menores a 5. 1.2 CARACTERISTICAS DEL SUELO: Para la determinación de las características físicas y químicas del suelo. cuyas características son: Longitud oeste: 74°13´14” Latitud sur: 13°08´14” 2.1. papel. de la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga. 2.5 EQUIPOS Y HERRAMIENTAS - Herramientas agrícolas de tracción - cordel para alinear .1.1.4 INSUMOS - Semillas de frijol “Nuña” - Biofertilizante Rhizobium - Fertilizantes inorgánicos - Compost 2. 2. etc.4 El presente trabajo de investigación será conducido en el centro experimental de CANAÁN-AYACUCHO. se realizará el análisis correspondiente en el Laboratorio de Suelos “Nicolás Roulet”. del Programa de Investigación de Pastos y Ganadería.3 MATERIALES DE CAMPO - Terreno para la instalación del experimento - Agua de riego - Cámara digital - Libreta de campo - cinta métrica - Bolígrafos. 2. FERTTILIZANTES INORGÁNICOS : N-P-K 2.2.2.4 - Estacas de madera - Baldes - regadera 2. METODOS 2.2.3 TRATAMIENTOS EN ESTUDIO CON INOCULACIÓN SIN INOCULACIÓN Y SIN FERTILIZACIÓN CON N-P-K 290-80-85 /Ha T1 = C1CI T6 = C1SI T11 = C1CF T2 = C2CI T7 = C2SI T12 = C2CF T3 = C3CI T8 = C3SI T13 = C3CF .2.2 FACTORES A ESTUDIAR CULTIVARES O ACCESIONES: C1= HUEVO DE PAVA C2= NUBE OSCURA C3= LIMON C4= AZULITA C5= PEPA DE MOLLE RHIZOBIUM ESPECÍFICO.1 DISEÑO EXPERIMENTAL Se utilizará el Diseño Bloque Completamente Randomizado (DBCR) con 15 tratamientos y 3 bloques o repeticiones. SI=Sin inoculación y sin fertilización.5 ANÁLISIS DE VARIANZA El análisis de varianza para un diseño en bloque randomizado se presenta en el siguiente cuadro.2. ßj : Efecto del j-ésimo bloque.4 ANÁLISIS ESTADISTICO El análisis estadístico se realizará mediante el modelo aditivo lineal. X ij =μ+ τi+ βj+εij Dónde: Xij : Observación cualquiera del i-ésimo tratamiento en el j-ésimo bloque.2. Εij : Error experimental. 2. CF=Con fertilización. completamente Cuadro N° 01 Análisis de varianza (ANVA) FV GL SC CM FC . τi : Efecto del i-ésimo tratamiento. 2.4 T4 = C4CI T9 = C4SI T5 = C5CI T10 = T14 = C5SI C4CF T15 = C5CF (*) CI=Con inoculación. μ : Promedio de las unidades experimentales. 1.6 CROQUIS Y RANDOMIZACION DEL CAMPO EXPERIMENTAL Fig.4 BLOQUE (r-1) 2 j ∑ x . I T1 5 T1 8 T1 T9 T2 T1 0 T3 T1 1 T4 T1 2 T5 T1 3 T6 T1 4 T7 .05% 2.2. Croquis del campo experimental y distribución de los tratamientos en las unidades experimentales. −( ∑ x ) 2/rt t Scb/r-1 CMb/CMe TRATAMIENT O (t-1) ∑ Sct/t-1 CMt/CMe ERROR (r-1)(t-1) TOTAL rt-1 2 x j /r −( ∑ x ) 2/rt Diferencia Sce/(r-1)(t1) 2 ∑ x 2 .2..-(∑x) /rt COEFICIENTE DE VARIABILIDAD CV%= ( CMe ) 1 /2 X X (100) Para establecer la diferencia entre tratamientos se utilizará la prueba múltiple de Tukey al 0. . Ancho : 12. m.2.5 m. Campo experimental Largo : 24 m.4 T 5 T1 3 T6 T1 4 T7 T1 5 T8 T1 T9 T2 T1 0 T3 T1 1 T4 T1 2 T 2 T1 0 T3 T1 1 T4 T1 2 T5 T1 3 T6 T1 4 T7 T1 5 T8 T1 T9 II III 2. Largo de los bloques : 24 m. Área total del bloque : 72 m2 Ancho de las calles : 1. Área total de experimento : 288 m2 detallan a .7 DESCRIPCIÓN DEL CAMPO EXPERIMENTAL: Las características del campo experimental se continuación: Bloques Número de Bloques : 03 Ancho de los bloques : 3 m. 8 m. Área por parcela : 4. : 45 Largo : 3m. Ancho : 1.30 m. Número de surcos/parcela : 02 surcos Número de golpes /surco : 10 golpes N°de plantas/golpe : 03 N° de parcelas /bloque Croquis de la Unidad o parcela Experimental .80 m.4 Área efectiva del experimento 216 m2.6 m. Distancia entre golpes : 0. : Parcela : 15 N° de parcelas /Campo Experimental.2 Distancia entre surcos : 0. 3. se procederá a trazar el área del experimento. estacas. . 2. con 15 tratamientos por bloque y 3 repeticiones de acuerdo al diseño experimental determinado. cordeles. Rastreado: Se efectuará dos pasadas de rastra de disco.1 LABORES CULTURALES a) PREPARACIÓN DE TERRENO: 1. Limpieza del campo experimental: Se realizara eliminando todo tipo de maleza y piedras existentes en el terreno. 5. PROCEDIMIENTO 2. Trazado de terreno: Con la ayuda de la wincha. 3. Riego de machaco: El riego será necesario con la finalidad de que la rotura sea más suave.3. 4.4 2. Roturación: Se utilizará el tractor agrícola con el arado de disco. La técnica de siembra será por golpe colocando a fondo de surco 3 semillas por golpe.4 b) Inoculación de semillas. para evitar el marchitamiento o la aparición de enfermedades fitosanitarias. c) SIEMBRA. Cosecha Se realizará cuando aproximadamente el 95 % de las vainas de cada variedad estén secas. se realizará la siembra de las semillas de Nuña. 4. 2. Riego El riego será controlado y oportuno para evitar posibles inundaciones o desecaciones.3.4. Variables de precocidad: . Una vez preparado el terreno. con fertilización y otras sin inoculación y sin fertilización (testigo) .3 entre plantas. VARIABLES A EVALUAR Las variables a evaluar en cada unidad experimental son los siguientes: A.2 LABORES CULTURALES COMPLEMENTARIAS 1. 2. Control fitosanitario Para tal efecto se aplicarán productos orgánicos para prevenir y controlar el ataque de las plagas y enfermedades. Control de malezas Se realizará limpiezas en forma manual con uso del azadón durante el ciclo del cultivo con el fin de mantenerlo libre de malezas. 2. de acuerdo a los tratamientos en estudio previamente inoculadas con Rhizobium a una distancia de 0.8 entre surco y 0. 3. Las semillas serán inoculadas de acuerdo a las indicaciones del fabricante. 4 Emergencia en días después de la siembra (dds) Inicio de floración (dds) Madurez fisiológica (dds) Madurez de cosecha (dds) B. d. Días a la aparición de hojas primarias Se tomarán en cuenta el número de días transcurridos desde la siembra hasta que el 50%de las plantas presenten las hojas primarias. Días a la aparición de botones florales ó prefloración Se tomarán en cuenta el número de días transcurridos desde la siembra hasta que el 50% de las plantas presenten los botones florales. FACTORES DE PRECOCIDAD a. - Altura de planta Nº de vainas/planta Nº de granos/vaina Peso de 1. CRITERIOS DE EVALUACIÓN A. c. Nodulación: N° de nódulos /planta. Días a la emergencia Se evaluará el número de días transcurridos desde la siembra hasta que el 50% de las plántulas hayan emergido en las parcelas experimentales y los cotiledones se presenten fuera del nivel del suelo.000 semillas Rendimiento en grano por Kg/Ha. b. 2.5. -Variables de rendimiento: C. Días a la aparición de la primera hoja trifoliada Se tomarán en cuenta el número de días transcurridos desde la siembra hasta que el 50% de las plantas presenten las primeras hojas trifoliadas. Días al inicio de floración . e. Peso de nódulo por planta. Tamaño de nódulos. b) Número de vainas por planta Se contará el número total de vainas en 10 plantas seleccionadas al azar en el momento de la cosecha. h. dentro de cada parcela. El promedio se registrará como resultado de la parcela. i. FACTORES DE RENDIMIENTO a) Altura de la planta Se medirá en centímetros durante la madurez fisiológica. se anotará el promedio de 10 plantas seleccionadas al azar por cada parcela.4 Se tomará en cuenta el número de días transcurridos desde la siembra hasta que el 50% de las plantas se encuentren con flores completamente abiertas. Días al inicio de formación de vainas Se considerará el número de días transcurridos desde de la siembra hasta que el 50% de las plantas inicien con la formación de vainas. Días al inició de llenado de vainas Se tomarán en cuenta el número de días transcurridos desde la siembra hasta que el 50% de las plantas inicien con el llenado de vainas. Días a la madurez fisiológica Se evaluará el número de días transcurridos desde la siembra hasta que el 50% de las vainas cambien de un color verde a un color amarillo pajizo (30-40% de humedad). g. desde el cuello de la raíz hasta el ápice de la planta. Días a la madurez cosecha Se determinará el número de días transcurridos desde la siembra hasta que el 50% de vainas estén maduras y listos para ser cosechados (16% de humedad). por cada tratamiento y luego se determinará el promedio de la cantidad granos por vainas. f. B. c) Número de granos por vaina Se contará el número de granos presentes en 10 vainas seleccionadas al azar. La madurez de cosecha se podrá determinar cuando las vainas pierdan su pigmentación al secarse. d) Longitud de vaina . Ma Abr Ma r . e. dic En . Set Oc . Fe b. La nodulación se evaluara en la etapa de floración de las plantas de Nuña y se evaluaran tres plantas por repetición. y. X X X X X X No v. los cuales serán expresados en TM por Hectárea. preparación del terreno Jul. Ag o.4 Con la ayuda de una regla graduada se determinará midiendo en centímetros la cantidad de 10 vainas al azar dentro de cada parcela durante la madurez fisiológica. . Se Tomará al azar 3 grupos de 100 semillas. el que servirá para registrar el promedio de longitud de vainas por planta. CAPITULO III: CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES-2012 Actividades Revisión bibliográfica Análisis de suelo. e) Peso de 1000 semillas Se determinará para cada tratamiento. C. Ju n. t. para luego registrar en gr. para obtener el promedio y cada uno serán llevados a su equivalente de 1000 semillas. NODULACIÓN. f) Rendimiento de grano por hectárea Se determinará mediante el peso total de los granos cosechados de cada parcela experimental. los cuales serán pesados en una balanza analítica de precisión. 39 p. Limusa. 1974.A. 100 3. “Fitopatología” Tercera Edición.4 Instalación del trabajo X Deshierbo X X X X X X X Control fitosanitario X X X X X X X Evaluaciones X X X X X X X Cosecha X Procesamiento de datos Presentación informe final PRESUPUESTOS REAQUERIDOS Y FINANCIAMIENTO. (1998).Facultad de agronomía . redacción de informe X TOTAL S/. procesamiento de datos 200 250 5. útiles de escritorio 4. 1. análisis de suelo 150 6. gastos de pasaje 100 X X 300 2. X . AGRIOS. G. AGUILAR MEJIA. R.Evaluacion del efecto simbiótico de 14 cepas de Rhizobium Phaseoli en tres variedades de frijol negro de Guatemala . IV. otros 100 7. México 2. Universidad de San Carlos de Guatemala . REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. S.Agr.Tesis Ing. Insumos S/.1400 FINANCIAMIENTO: Por el tesista y asesores. 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