Mejoramiento del frijol común para adaptación y fijación simbiótica de nitrógeno en suelos de bajo P: Una revisión uri icon

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  • El fósforo (P) es el nutrimento más limitante para el rendimiento del frijol común (Phaseolus vulgaris L) en los trópicos y subtrópicos. En zonas marginales deficientes en P donde la producción de frijol deberá ser incrementada para satisfacer la demanda de proteina, los agricultores pobres carecen de recursos para invertir en fertilización, además de que la efectividad del fertilizante P es generalmente muy baja en aquellos suelos ácidos fijadores de P. El frijol contribuye a la sostenibilidad de los sistemas de cultivo a través de su capacidad de fijación de N2 en simbiosis con rhizobium (FSN), un proceso que requiere P adicional en la planta para funcionar apropiadamente. Genotipos que adquieran y utilicen más eficientemente el P son una alternativa de gran esperanza para mejorar y estabilizar la producción en zonas marginales. Esta alternativa es real dado que se ha demostrado en varios trabajos la amplia variación genética del germoplasma de frijol en eficiencia de P para crecimiento y rendimiento. Se ha demostrado que en algún grado las eficiencias en adquirir y utilizar P son heredables, aunque la investigación en este aspecto ha sido escasa y limitada a conjuntos de genotipos genéticamente estrechos. El desempeño relativo de los genotipos no sería afectado por el tipo de suelo, indicando que los mecanismos generales de adaptación a bajo P prevalecerían en el frijol. Propuestas realizadas en CIAT para incrementar la productividad del frijol en suelos bajos en P, primero tuvieron en cuenta la amplia variabilidad genética del germoplasma, después se seleccionaron genotipos con fenología similar y con desempeño contrastante en el campo, para mostrar que al menos el triple de rendimiento de semilla puede ser obtenido en bajo P, solamente entre genotipos que no son trepadores. Los genotipos semi-determinados y trepadores son en general mas tolerantes que los determinados, aunque los trepadores silvestres no son tolerantes al bajo P, indicando que la tolerancia al bajo P puede ser un carácter que se desarrolló con la domesticación de la especie. Se identificaron genotipos que rinden más que los testigos tolerantes recomendados y que también responden mejor al P aplicado. También fueron identificados genotipos que crecen con FSN tanto como con N mineral a bajo P en condiciones controladas, demostrando que el frijol puede tener un valioso potencial de FSN en bajo P. Los genotipos que se desempeñan mejor en alto P no necesariamente se comportan bien en condiciones de bajo P. En el campo, dos diferentes mecanismos operan en genotipos con ciclo corto. Algunos genotipos tienen una clara ventaja en la eficiencia de adquisición de P (EAP), aunque la EAP esta pobremente relacionada con la masa radical global. Estudios recientes asistidos por análisis de imágenes revelan varias diferencias en la morfología de raíces relacionada con la tolerancia a bajo P. Otros cultivares tienen mayor eficiencia en la utilización de P (EUP) por la producción de biomasa total o de semilla. De comparaciones entre desempeño en campo donde la EAP de un genotipo es un factor critico, y desempeño en condiciones controladas donde las diferencias en EUP son claramente expresadas, es factible deducir que la adaptación a bajo P de un genotipo es debida o a alta eficiencia en la adquisición de P o a alta eficiencia en la utilización de P, aunque algunos de los genotipos más tolerantes combinarían ambas características en alguna proporción. En condiciones controladas y en bajo P, observamos una fuerte relación entre crecimiento debido a FSN y el crecimiento debido a N mineral aplicado. Entonces, asumimos que la tolerancia de la FSN a bajo P está más relacionada con la utilización eficiente del N para crecimiento a baja concentración de P en los tejidos, más que a mecanismos específicos de la simbiosis. La investigación en curso en CIAT se enfoca en el entendimiento de estos mecanismos con el objetivo de determiner su heredabilidad e identificar los correspondientes marcadores moleculares que capacitarán la incorporación de los genes responsables mediante programas de mejoramiento. De nuestra revisión de literatura y de nuestros resultados proponemos que los mecanismos genéticamente controlados para enfocar en el corto plazo con mayors esperanzas para incrementar la tolerancia del frijol a suelos bajos en P son arquitectura de raíz y translocación de P de los órganos viejos a los nuevos

publication date

  • 1997