La producción de granos en la agricultura es un eslabón fundamental para la seguridad alimentaria y se considera hoy en día un componente esencial de la agronomía y del desarrollo sostenible (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), 2013). Los rendimientos mundiales de frijol se comportan en 1.4 t ha-1, con buenos rendimientos Puerto Rico, Alemania, Libia y Grecia; los mayores productores son Brasil y Estados Unidos de América (García et al., 2011). En la actualidad los precios de los alimentos han ido en ascenso, lo que ha puesto en peligro de hambruna a numerosos países, en los cuales sus producciones no satisfacen las necesidades nutricionales de su población (FAO, 2017).

En nuestro país se siembran alrededor de 100 mil ha anualmente para consumo seco, con rendimiento medio de 1,1 t.ha-1. Se produce y consume de forma muy popular, pero la producción total nacional no satisface las demandas de la población, pues aún existe la necesidad de importar miles de toneladas anualmente. En la actualidad la producción de frijol del sector productivo santiaguero no satisface ni siquiera el 3 % de la canasta básica, al cierre de 2018 la producción de este grano fue de 331,2 t. En el caso del municipio Santiago de Cuba se necesitan 86 092,68 t, por lo que se tienen que importar 15 518,91 t de frijol, debido, entre otras causas, a los bajos rendimientos (Oficina Nacional de Estadísticas (ONEI), 2019).

El cultivo del frijol común (Phaseolus vulgaris, L.) ocupa un lugar importante en la agricultura mundial en cuanto a áreas cultivadas, nivel de producción y consumo. Su producción se extiende en los cinco continentes, ya que es la leguminosa más consumida en el mundo. Por su importancia alimenticia aporta a la nutrición humana 22 % de proteínas, 7 % de carbohidratos, 32 % de grasas y aceites. Se ubica como un cultivo estratégico por su alto contenido en proteínas vegetales, por lo que el contenido proteico es aproximadamente el doble al de la mayoría de los cereales y es rico en micronutrientes esenciales como el hierro y el ácido fólico. Para la nutrición animal aporta 38 % de proteínas, 16 % de lípidos y 5 % de carbohidratos (CIAT, 2013; citado por Pérez, 2016).

Dependiendo del tipo de frijol, el contenido de proteínas varía del 14 % al 33 %. Es rico en aminoácidos como la lisina (6.4 g a 7.6 g/100 g por cada100 g de proteína) y la fenilalanina más tirosina (5.3 g a 8.2 g por cada100 g de proteína), pero con deficiencias en los aminoácidos azufrados de metionina y cisteína. Sin embargo, de acuerdo con evaluaciones de tipo biológico, la calidad de la proteína del frijol cocido puede llegar a ser de hasta el 70 % comparada con una proteína testigo de origen animal, a la que se le asigna el 100 % (Calero et al., 2019).

Según Velásquez y Giraldo (2005) citados por Pérez (2016), el frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es la leguminosa de grano de mayor consumo en el mundo, la más importante para cerca de 300 millones de personas que, en su mayoría, viven en países en desarrollo, debido a que este cultivo, conocido también como "la carne de los pobres", es un alimento poco costoso para consumidores de bajos recursos. Se considera como la segunda fuente de proteínas en África Oriental y del Sur y la cuarta en América Tropical. La producción mundial de las leguminosas de grano, exceptuando la soja, sobre un total de 72 millones de hectáreas produce 47 millones de toneladas, con rendimientos de 650 kg.ha-1. En el volumen de producción México ocupa el quinto lugar, con 1 260,00 t; superado por India (2 750,00 t), Brasil (2 836,153 t), China (1 577,197 t) y Estados Unidos de América (1 148,700 t).

La producción de frijol es afectada por muchos factores agronómicos, como son la fertilidad del suelo, suelos con inadecuadas condiciones físicas, la presencia de plagas y enfermedades, deficiente calidad de la semilla y su conservación, condiciones climáticas adversas (Ministerio de la Agricultura (Minag), 2012).

La agricultura bajo el modelo de producción convencional resulta cada día menos sostenible, pues afecta la parte ambiental, económica y social de las zonas y regiones donde se practica. El uso indiscriminado de plaguicidas y fertilizantes químicos, sumado a la labranza inadecuada y la expansión de la frontera agrícola, ha generado desgaste en los ecosistemas (Calero et al. 2016). Asimismo, la aplicación sistemática de productos químicos en la agricultura implica algunas dificultades como el resurgimiento de plagas primarias y secundarias, el desarrollo de resistencia genética, la contaminación del medioambiente y afectaciones a la salud humana. Muchos de estos productos provocan daños irreparables sobre el sistema nervioso central y otros están clasificados como carcinogénicos.

La investigación tuvo como objetivos evaluar cuál de las variantes experimentales con los bioproductos ensayados arrojó el mejor comportamiento en la altura de la planta, efectividad nodular, peso de 100 semillas y rendimiento agrícola en granos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se utilizó un diseño experimental de bloques al azar con 4 tratamientos y 4 réplicas.

Los tratamientos utilizados fueron:

T1: Testigo sin aplicación

T2: Fitomas E por aspersión con mochila, a razón de 1,0 L.ha-1 después de la germinación y antes de la floración.

T3: Lixiviado de humus de lombriz por aspersión con mochila, a razón de 10 kg.ha-1 después de la germinación y antes de la floración.

T4: Estiércol vacuno, esparcido al suelo y en el momento de la siembra, a razón de 100 t.ha-1. No debe aplicarse fresco ni totalmente meteorizado.

A todas las semillas de frijol variedad BAT 304 Negro (Tabla 1) en el momento de la siembra se les aplicó 200 mL de la cepa de Rhizobium phaseoli por cada 46 kg de semilla. La inoculación bacteriana se realizó mediante una solución azucarada, luego se recubrieron las semillas hasta quedar cubiertas completamente (peletizadas), se pusieron a secar en la sombra de 5 a 10 minutos y posteriormente se procedió a la siembra.

El hábito de crecimiento de tipo III significa Indeterminado postrado (Minag, 2000).

La investigación se desarrolló en condiciones de campo abierto en la UEB Compra y Sacrificio del Polo productivo La Güira, perteneciente a la Empresa Agroforestal del municipio III Frente, provincia Santiago de Cuba, en un suelo pardo con carbonatos.

La experiencia se llevó a cabo en la campaña de enero-abril/2019. El cultivo investigado fue el frijol (Phaseolus vulgaris L.) variedad BAT 304 Negro.

Indicadores del crecimiento, nodulación y productividad de la planta evaluados

• En la fase de crecimiento vegetativo

  + Longitud del tallo principal (cm), con cinta métrica

• En la fase de floración

  + Nodulación. Conteo directo en el campo, así como mediante corte longitudinal y atendiendo a la coloración externa e interna.

  Los nódulos efectivos se muestran rosados externamente y pardos rojizos internamente. Los nódulos inefectivos son blanquecinos externamente y verdosos internamente.

• En la fase de fructificación

  + Peso de 100 semillas (g), con balanza analítica

  + Rendimiento (t.ha-1), con balanza comercial. Se realizó el pesaje de todos los granos por unidad experimental, para luego extrapolar a toneladas por hectárea.

Se utilizó la fórmula:

Los datos particulares obtenidos para cada variable respuesta fueron evaluados estadísticamente mediante análisis de varianza de clasificación simple para muestras compuestas de igual tamaño y comparación múltiple de medias por la Prueba de Tukey al 5%.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Efecto de los tratamientos sobre el crecimiento de la planta

En cuanto al efecto de los tratamientos sobre la altura de la planta en cm (Tabla 2) durante la fase de crecimiento vegetativo, se aprecia que la mayor media correspondió a la aplicación del lixiviado de humus de lombriz (Tratamiento 3), el cual superó significativamente a todos los tratamientos. Correspondió la menor media al tratamiento testigo sin aplicación (T1), que se vio superado estadísticamente por todos los tratamientos ensayados.

Los resultados antes expresados parecen deberse a la riqueza en sustancias bioestimuladoras del crecimiento vegetal, así como en microorganismos y minerales; tal y como reportó Rodríguez (2017) al investigar el impacto del lixiviado de humus de lombriz sobre el crecimiento y productividad del cultivo de habichuela (Vigna unguiculata L. Walp).

Efecto de los tratamientos sobre la nodulación

En la Tabla 3 se expone el efecto de los tratamientos sobre la efectividad de la nodulación en las raíces del frijol durante la fase de floración de la planta. Se observa que el Tratamiento 4 (Estiércol vacuno: 100 t.ha-1), además de obtener la mayor media, superó con diferencia significativa a los restantes tratamientos, con el menor valor para el testigo sin aplicación de bioproductos.

Los resultados obtenidos guardan correspondencia con lo citado por Escobar (2013), quien señaló que el extracto acuoso del humus de lombriz aumenta significativamente la fabricación de clorofila en la planta, es asimilado sin ningún problema por la raíz y estomas y reduce claramente la contaminación de químicos en los suelos.

Por otro lado, el mayor porcentaje de nódulos efectivos respecto a los inefectivos demuestra el resultado de la inoculación previa de las semillas con Rhizobium phaseoli, lo cual permite una mayor asociación simbiótica Rhizobium-Leguminosa y mayor ganancia de nitrógeno atmosférico en los nódulos radicales. Rodríguez (2011) recomienda que las bacterias introducidas al suelo con el inoculante deben competir con la flora nativa o residente por el espacio y los nutrientes.

Efecto de los tratamientos sobre el peso de las semillas de frijol

Peso de 100 semillas (g)

En la Tabla 4 se expone el peso de 100 semillas (g) para la variedad BAT 304 negro investigada bajo los efectos de los productos biológicos ensayados. Los resultados evidencian que la mayor media correspondió al Tratamiento 4 (Estiércol vacuno: 100 t.ha-1), que superó significativamente a las restantes variantes experimentales, con la menor media para el tratamiento testigo sin aplicación de bioproductos.

Los datos obtenidos en la investigación para el indicador relativo a la masa de 100 granos guardan correspondencia con los valores reportados por el Minag (2000) en la variedad BAT 304 negro investigada y cerca del rango inferior publicado por De la Fé et al. (2016), que fue de 10 a 37 g, al evaluar diferentes genotipos en la finca José Castellanos del municipio Santa Cruz del Norte, provincia de Mayabeque.

Efecto de los tratamientos sobre el rendimiento en granos

Respecto al rendimiento en granos (t/ha) del cultivo del frijol, tal y como se evidencia en la Tabla 5, en la variante en que no se aplicó bioproducto alguno (T1: Testigo sin aplicación) se vio superado estadísticamente por los restantes tratamientos, correspondiendo la más alta y mejor media cuando se aplicó Estiércol vacuno: 100 t.ha-1 (Tratamiento 4).

Varios autores, citados por Rodríguez y Reynel (2013), al aplicar lixiviado de humus foliar a diferentes concentraciones en varios cultivos hortícolas bajo condiciones de campo apreciaron un efecto estimulante positivo en la altura y ancho del follaje, contenido de materia seca en las plantas, volumen radicular, peso seco de las raíces, diámetro polar de los frutos y en los rendimientos.

Los valores medios encontrados durante el período experimental de igual manera se corresponden con los reflejados en la Guía Técnica para el cultivo del frijol en Cuba (Minag, 2000), así como con los reportados por Góngora et al. (2020) al investigar el comportamiento agronómico de variedades de frijol (Phaseolus vulgaris, L.) en las condiciones edafoclimáticas del municipio Songo-La Maya; de igual manera, con los publicados por Cuevas et al. (2020) cuando investigaron el efecto de los bioproductos Biobac y Azofert® sobre el crecimiento y productividad del cultivo del frijol (Phaseolus vulgaris L.).

CONCLUSIONES

Dentro de las variantes experimentales con los bioproductos ensayados tuvo el mejor comportamiento en el indicador de altura de la planta el tratamiento a base de humus de lombriz; para la efectividad nodular, peso de 100 semillas y rendimiento en granos, el tratamiento con estiércol ovino parcialmente meteorizado.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Calero, H.A., Quintero, R.E., Olivera, V.D., Pérez, D.Y., Castro, L.I., Jiménez, J. y López, D.E. (2019). Respuesta de dos cultivares de frijol común a la aplicación foliar de microorganismos eficientes. Cultivos Tropicales, 39(3), 5-10. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362018000300001

Cuevas, V.Y., Rodríguez, F.P. y Tejeda G.G. (2020). Efecto de los bioproductos Biobac y Azofert® sobre el crecimiento y productividad del cultivo del frijol (Phaseolus vulgaris L.). Revista Agrotecnia de Cuba, 44(1), 74 - 82. https://www.grupoagricoladecuba.gag.cu/media/Agrotecnia/pdf/44_2020/No1/9.pdf

De la Fé, C.M., Lamz, P.A., Regla, M. Cárdenas, T. y Hernández, P.J. (2016). Respuesta agronómica de cultivares de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) de reciente introducción en Cuba. Cultivos Tropicales, 37(2), 102-107. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0258-59362016000200012

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Góngora-Martínez, O, Rodríguez-Fernández, P.A. y Castillo-Ferrer, J. (2020). Comportamiento agronómico de variedades de frijol (Phaseolus vulgaris, L.) en las condiciones edafoclimáticas del municipio songo-La Maya. Ciencia en su PC, 1, 31-45. https://www.redalyc.org/journal/1813/181363107003/181363107003.pdf

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