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Universidad nacional agraria


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2.3.5 Malezas
Nieto citado por Casanova (1986) menciona que las malezas causan dos tipos de pérdidas; la más importante es la competencia por agua, luz, nutrientes y finalmente como hospedero de plagas y enfermedades. Asimismo, según Meneses (1996) menciona que las malezas compiten por la luminosidad, agua, nutrientes y anhídrido carbónico, dando lugar a que el cultivo se vea obligado a ceder parte de sus requerimientos, mermando de esta manera sus rendimientos.
Bellido (1972), en un ensayo realizado señala que el frijol tiene un periodo crítico de competencia entre 20 y 60 días después de la siembra, si el cultivo se mantiene infestado de malezas por más de 40 días el rendimiento baja en forma muy significativa y un descenso significativo en el número de plantas. El tratamiento de mayor rendimiento fue el de 60 días de campo limpio después de la siembra, enmalezado después. El mismo autor cita a Dawson (1969), quien menciona que el frijol requiere estar libre de malezas durante 5 a 7 semanas (35 a 50 días) a partir de la emergencia, para obtener los máximos rendimientos.
El periodo crítico que debe permanecer el cultivo sin hierbas es desde la germinación para lograr una buena producción y depende de muchos factores tales como: ciclo vegetativo, tipo de malezas de la región, habito de crecimiento de la variedad, sistema de cultivo, condiciones de humedad y fertilidad del suelo. (Barreto, 1970).
En el Perú se han identificado más de 100 especies de malezas en áreas de cultivos comerciales en costa (García y González, 1973). Las malezas principales pertenecen a la familia Poaceae (ex – Gramineae) y entre ellas destacan las siguientes: Chloris sp. (Pajilla), Setaria sp. (rabo de zorro), Cenchrus echinatus (Cadillo), Eleusine indica (pata de gallina), Echinocloa sp. (moco de pavo, grama de leche), Leptocloa sp. Panicum purpurascens (gramalote), grama dulce y grama china (Helfgott, 1985).
2.3.6 Plagas
El cultivo de frijol es atacado por muchas especies de insectos y ácaros, los daños puede ocurrir desde la siembra hasta después de la cosecha e inclusive durante el periodo de almacenamiento. La magnitud de los daños de las plagas de insectos depende de las condiciones ambientales, época de siembra, cultivares utilizados y en especial el medio geográfico donde se desarrolla el cultivo del frijol (Ávalos, 1980).
Valladolid (1993) describe a las plagas más importantes del cultivo del frijol: Gusanos Cortadores dentro de ellas tenemos a Feltia experta, Agrotis ipsilon, Spodoptera frugiperda son insectos que cortan el cuello de las plántulas recién emergidas. Se les reconoce principalmente por que cuando lo tocan se enroscan. Un control eficiente es con la aplicación de riegos y una medida preventiva es la buena preparación del terreno.

Gusano picador o Barrenador de tallo (Elasmopalpus lignosellus). Ataca principalmente en la germinación de la semilla. Perfora el cuello de las plántulas justo debajo de la superficie del suelo y luego barrena hacia la parte superior o inferior del tallo, causándole la muerte. Se recomienda riegos como medidas de control. Gusano pegador de hojas (Omiodes indicata), se alimenta del parénquima de las hojas y se caracteriza por el habito de doblar las hojas, pegarlas y entrelazarlas y habitan en el interior de las cámaras que forma. Barrenadores de Brotes (Crosidosema aporema), es una plaga importante que ataca durante todo el periodo del cultivo. Causa daños en brotes de tallos, flores y vainas. Las larvas barrenan los brotes deteniendo el crecimiento de la planta. Barrenador de vainas (Cydia favibora), las larvas perforan las vainas verdes y se alimentan de los granos. Estas perforaciones permiten la entrada de la mosca Silba sp. Causando pudriciones en los granos dentro de la vaina.
De acuerdo a la distribución geográfica las plagas en Latinoamérica, Crosidosema aporema (Epinotia sp.) continua siendo una plaga de importancia en el Perú (CIAT, 1994; Cardona 1995). El principal daño que produce es de perforar y barrenar los tallos lo que causa pérdida de los puntos de crecimiento y no se desarrollan hojas.
En condiciones de la Molina, López (1986) encontró ataques intermedios del complejo de gusanos de tierra, Feltia sp., Spodoptera sp. y Agrotis sp. Pero la plaga que tuvo mayor persistencia en el cultivo fue Crosidosema aporema sp. También encontró en condiciones de Cañete otras plagas de importancia como el gusano pegador (Hedylepta indicata sp.) y el falso medidor Pseudoplusia includens.
2.3.7 Enfermedades
Las enfermedades son causados principalmente por hongos, virus y bacterias que son capaces de reducir los rendimientos significativos y la calidad del grano, el frijol es sensible a un gran número de estas enfermedades que se cuenta más de 200 (CIAT, 1994).
En el Perú, la roya causada por Uromyces appendiculatus conjuntamente con el Virus del Mosaico Común (BCMV) constituyen los más serios problemas sanitarios del cultivo de frijol tipo canario. El efecto de la roya es mayor en infecciones en la etapa de crecimiento y próximo a la floración, afectando las hojas y vainas reduciéndose el rendimiento del cultivo. (Castaña, 1979).
Valladolid (1993) describe a las enfermedades del frijol de la siguiente manera: Pudriciones radiculares, son causadas por hongos del suelo que actúan solos o en conjunto, dependiendo de la variedad, manejo de suelo y la localidad donde se siembre, los hongos más comunes en la costa son: Rhizoctonia solani, Fusarium solanum y Macrophomina phaseolina .Producen pudriciones de la semilla, raíz y tallo de las plantas recién emergidas y adultas ocasionándoles la muerte. Virus del Mosaico Común (BCMV), causa enanismo y deformación de las hojas enrollándolas hacia abajo con tonalidades de de color verde claro y verde oscuro entre las nervaduras. El mejor método de control y más económico es el uso de variedades resistentes. Roya (Uromyces appendiculatus), es un hongo ampliamente distribuido que tiene diversas razas, no se trasmite por la semilla, sobrevive como esporas en residuos de cosecha que son fácilmente transportados por el viento, puede ocurrir en cualquier etapa de desarrollo de la planta pero causan pérdidas considerables del rendimiento si el ataque es en la floración. El mejor control es utilizar variedades resistentes.
2.4 Rendimiento y sus componentes
Restrepo y Laing (1979) considera que los componentes del rendimiento son los factores morfológicos y fisiológicos que directa o indirectamente intervienen en el rendimiento, siendo los componentes más importantes el número de ramas por planta, número de nudos por planta, número de semillas por vainas, peso seco individual de tallos, ramas, vainas y semillas.
Bruno (1990) menciona que los componentes del rendimiento se dividen en:
1. Directos: Número de vainas por m2, número de vainas por racimo, número de granos por vaina, peso de 100 granos, índice de vigor.
2. Indirectos: Precocidad (número de nudos al primer racimo, número de días entre la siembra y la primera floración), superficie foliar, aptitud de nodulación y resistencia a sequía o frío.
Para obtener el mejor rendimiento se ha propuesto la necesidad de seleccionar cultivares más eficientes en el transporte de la materia seca y nitrógeno a las semillas, con una adecuada combinación, con una adecuada combinación entre los estados de crecimiento en la planta y el llenado de vainas (Jeffrey, 1989).
2.5 Antecedentes
Zapata (1990) en su trabajo de investigación donde evaluó dos modalidades de siembra hilera simple e hilera doble con tres densidades de siembra 100, 200 y 300 mil plantas por hectárea en frijol panamito en condiciones de la Molina encontró que existe diferencias estadísticas para el índice de cosecha por efecto de las diferentes densidades. A medida que se incrementó la población de las plantas se redujo esta característica.
Noa (1992) evaluó diferentes variedades de frijol de grano amarillo en invierno donde obtuvo altos rendimientos para las variedades de crecimiento indeterminado, con valores entre 2493 y 1900 kg/ha debido a las condiciones favorables que encontró el cultivo en su desarrollo y superaron a la variedad testigo Canario Divex 8130 – 1 con habito de crecimiento tipo I. También encontró que los componentes que más influenciaron en el rendimiento de grano fueron; el número de vainas por planta, número de granos por vaina y número de días a la floración. Variedades como Núcleo 1 y Canario corriente – 1 obtuvieron rendimientos de 2345 y 2293 kg/ha que son valores muy por encima del promedio para estas variedades.
Quiñones (1995) probó la adaptación de 36 líneas de frijol Canario, obteniendo altos rendimientos en dos líneas CIFAC con 3327 y 2745 kg/ha para los primeros puestos, también obtuvo buenos rendimientos para Canario 2000, Canario Centinela y Canario Corriente con 2688, 2052 y 1661 kg/ha respectivamente. Respecto a la adaptación del cultivo, el autor menciona que esta se mide a través de la habilidad para rendir más y existe una correlación significativa positiva con el rendimiento, en una época y zona de cultivo determinado.
Beltrán (1996) evaluó el comportamiento agronómico de 22 líneas de frijol canario entre ellas Canario 2000 y Centinela éstos obtuvieron rendimientos de 1370 y 951 kg/ha, respectivamente.
Montes (1998) en ensayos comparativos de variedades de frijol tipo Canario en siembra de verano en costa central encontró que los genotipos Canario Corriente y Canario Corriente – 1, destacaron por su rendimiento en grano seco con 1339.4 y 1257.3 kg/ha respectivamente y porte de planta, tamaño y calidad de grano.
Mamani (2000) evaluó el efecto de la fertirrigación N-P-K bajo riego por goteo en el rendimiento de frijol, reportando que los mayores rendimientos y mejores características de planta se observó en el Canario 2000 con 3692.2 kg/ha.
Flores (2002) en la evaluación de catorce variedades de frijol tipo canario bajo el sistema de siembra en relevo con algodón en la costa central, obtuvo buenos rendimientos para las líneas de frijol Canario CIFAC 92008 y Canario 2000, dentro de un rango de 2559.4 y 1700 kg/ha, encontrando condiciones favorables para el desarrollo del cultivo.
Canchari (2005) evaluó el efecto de aplicación de cepas de Rhizobium, bioestimulantes y fertilización en el rendimiento de frijol canario en condiciones de costa central, en la variedad CIFAC 92008 obteniendo rendimientos entre 1331.6 y 1061.1kg/ha correspondiendo el primero al tratamiento 3 (Rhizobium + bioestimulante) y el último al tratamiento 1 (testigo sin aplicación), además los tratamientos en las cuales la aplicación de bioestimulantes en prefloración tanto individualmente como en combinación con la inoculación de Rhizobium a la semilla se presenta mayores incrementos en el rendimiento de grano seco.
Paima (2005) evaluó una cepa de Rhizobium sp. de frijol común (phaseolus vulgaris L.) y su interacción con la materia orgánica y microelementos encontrando diferencias altamente significativas en el rendimiento de frijol común, en los tratamientos fertilizados y en los tratamientos donde se estableció la simbiosis, respecto al testigo, obteniendo rendimientos de 2129.7 kg/ha para los tratamientos inoculados. Además, señalo que la fertilización nitrogenada y la fijación biológica de nitrógeno tuvieron efecto favorable significativo en el rendimiento.
Quispe (2007) evaluó el efecto de la aplicación de microorganismos eficientes en el rendimiento de grano seco de arveja (pisum ssativum L.) variedad rondo en condiciones de la molina obteniendo que los microorganismos efectivos no tienen respuesta positiva en relación a los estados fenológicos de la arveja var. Rondo que alcanzó la madurez completa a los 112 días. No hay significancia estadística en los componentes de rendimiento y parámetros biométricos sin embargo hay una tendencia positiva con la aplicación de EM al 2% en aparición de órgano floral en los siguientes parámetros: relación grano/vaina, numero de vainas/planta, altura de planta y peso de 10 granos
Solórzano (2007) Efecto de la aplicación de microorganismos efectivos en el rendimiento de grano seco en frijol (Phaseolus vulgaris L.) var. Canario Centenario donde el tratamiento aplicado a la semilla destaco con 901 kg/ha y la aplicación de microorganismos a la emergencia fue el ultimo con 556 kg/ha.
Nicho (2008) evaluó el 14 cultivares de frijol panamito en la costa central, campaña de verano, determinando que los cultivares “Cristal Blanco” y “Fénix x GN1645-57-13” obtuvieron rendimientos 1159 y 1108 kg/ha respectivamente. Estos cultivares son de habito de crecimiento tipo III, y corresponden a una arquitectura de planta tipo ¨pirámide invertida¨, siendo los cultivares mas rendidores los que tuvieron mayor peso de materia seca.
Gutiérrez (2008) evaluó el comportamiento de seis líneas promisorias de frijol tipo Canario en siembra de invierno en condiciones de costa central obteniendo altos rendimientos para la Línea PLGO6 y Línea PLGO5 con 1918.7 y 1910.8 kg/ha respectivamente, debido a las condiciones favorables que encontró el cultivo superando a la variedad testigo Canario 2000 con un rendimiento de 664.1kg/ha que es un promedio bajo para esta variedad debido a la incidencia del hongo Sclerotina sclerotiorum y virosis los cuales causaron una merma en el rendimiento esperado.
Villanueva (2009) evaluó Efecto de dos cepas de rhizobium sp. y abono orgánico en el rendimiento de frijol (Phaseolus vulgaris l.) variedad canario molinero PLVI/1-3 en condiciones de la molina, Los rendimientos se asocian con la fijación de nitrógeno activo por los nódulos efectivos de la leguminosa. Así la cepa E-14 supera en rendimiento a la cepa E-10 teniendo en cuenta el mayor número de nódulos y efectividad


2.6 Nitrógeno
El nitrógeno, junto con el agua, es uno de los factores limitantes más comunes de la producción vegetal. Aunque la reserva de nitrógeno molecular (N2) es enorme (la atmosfera), la única forma asimilable por la planta son los minerales, NH4+ y principalmente NO3- (FAO, 1995). El CO2 y el N2 que se encuentran en el aire penetran por las estomas a las células de las hojas, solo hay enzimas para reducir el CO2, por lo que el N2 sale con la misma rapidez con la que entra. (Salisbury y Ross, 1991). El nitrógeno es considerado el cuarto elemento más abundante en los vegetales después del carbono, hidrógeno y oxigeno (Barceló et al 1992).
El nitrógeno forma parte de numerosas biomoleculas de las plantas, como las proteínas, ácidos nucleicos, porfirinas y alcaloides (Aparicio, 1993), siendo también parte integral de la clorofila (tisdale, 1991). En la planta, el nitrógeno se distribuye en tres grupos: más del 50 % se halla en los compuestos de elevado peso molecular (proteínas y ácidos nucleicos), el resto en forma de nitrógeno orgánico soluble (aminoácidos, amidas, aminas) y nitrógeno inorgánico (principalmente iones nitrato y amonio). Su contenido en el peso total de peso de las plantas oscila entre 1.5 – 5%.
El NO3- constituye la principal forma de nitrógeno inorgánico presente en la mayoría de los suelos; una vez absorbido por las plantas es reducido a amonio (NH4+ ) y este es seguidamente incorporado a esqueletos de carbonados para la síntesis de aminoácidos (Maldonado, 1996).
El alto contenido de proteínas de las semillas de leguminosas explica la particular importancia de los metabolismos del nitrógeno en la fisiología de las leguminosas de grano. En granos de frijol un contenido de 20 a 24% de proteínas implica un contenido de aproximadamente 4 % en los granos y por cada 1000 kg de rendimiento en grano seco, implica la necesidad de 40 kg de nitrógeno (CIAT, 1994).


2.6.1 Fijación biológica del Nitrógeno
El nitrógeno es un constituyente de muchos compuestos orgánicos esenciales para la estructura y el metabolismo de las plantas; forma parte de las proteínas, de la clorofila y de las moléculas responsables de la herencia. Además, el nitrógeno es después del agua el factor más importante en la creación y formación de la materia viva (Morales y del Rio, 1993; citado por Dávila, 2004).
La fijación biológica del nitrógeno, es la reducción molecular altamente estable presente en la atmósfera a la forma de amoniaco, mediante la acción del complejo enzimático nitrogenasa (FAO, 1995). La mayor parte del nitrógeno fijado industrialmente se sintetiza por el proceso de Haber-Bosch, esta reacción requiere altas temperaturas (450 ºC) y altas presiones (200 atm), necesarios para romper el triple enlace que presenta la molécula de nitrógeno del aire, siendo el metano la fuente de hidrogeno para incorporar al nitrógeno y formar el NH3. La energía para generar estas condiciones lo dan los combustibles fósiles (Carlson, 1990 y Coyne, 1999).
Muchas bacterias fijan nitrógeno en el suelo o en el agua, pero algunas especies requieren una relación simbiótica con un hospedero eucarionte para fijarlo. Los ejemplos más conocidos son las especies del genero Rhizobium sp. que forman nódulos radiculares fijadores de nitrógeno en las leguminosas (Carlson, 1990).
2.6.2 Fisiología y Simbiosis de Rhizobios.
Vincent citado por Cubero y Moreno (1983), indican que la formación de nódulos en la raíz de las leguminosas por el Rhizobium es un proceso complejo que comprende una serie de etapas previas antes de que empiece hacerse visible los nódulos, en primer lugar hay un estímulo en crecimiento de la población rhizobiana en la rizosfera de la planta, e incluso en sus inmediaciones, ese fenómeno no es especifico del huésped, pues puede ocurrir con otras leguminosas e incluso con no leguminosas Cubero y Moreno (1995); Madigan et al. (1998); Sylvester Bradley (1987); Brady (1990), detallan a continuación los siguientes procesos:
1.-Reconocimiento: Comprende, reconocimiento de la ¨pareja¨ adecuada tanto por parte de la planta como por de la bacteria; las bacterias de rhizobium sp. son atraídas hacia la superficie radical mediante quimiotaxis, aunque también se ha descrito que la presencia de la corriente eléctrica endógena en las raíces podría estar implicadas en la atracción del microorganismos. Miller y Cols citados por Aparecio – Tejo (1983), sostienen que las concentraciones de algunos flavonoides liberados en el orden de nM provoca una quimiotaxis activa en Bradyrhizobium. Esta quimitaxis puede estar basado en una cierta especificidad entre los flavonoides en concentraciones superiores, en orden de uM, activa los genes responsables en la nodulacion (genes nod) de la bacteria, además la expresión de los genes de la nodulacion está influida por diversos factores del suelo, como pH, la presencia de Ca y la concentración de Al.
2.-Invasión: Comprende la invasión del pelo radical y formación por parte de la bacteria de un tubo de infección, la adhesión de la bacteria a la raíz aparece implicados de la pared de la bacteria. Madigan et al (1998); Stanier (1996), afirman que en la superficie de todas las especies de Rhizobium y Bradyrhizobium se localiza una proteína especifica de la adherencia. La ricadesina, que se une al calcio y puede actuar captando complejos de calcio en la superficie de los pelos radicales; mientras que en las plantas, las lecitinas han sido identificadas en los extremos de los pelos radicales y también en la superficie de la célula Rhizobium. Después de la unión los pelos radicales se enroscan debido a la acción de una sustancia secretada por la bacteria que se conoce como factor nod.
3.-Desplazamiento: Comprende el desplazamiento hacia la raíz principal a través del tubo de infección. Según Madigan et al (1998), la bacteria penetra en el pelo radicular e induce la formación por parte de la planta de un tubo de celulosa conocida como tubo de infección, que avanza por el pelo radical, luego la infección alcanza a la célula de la raíz adyacente a los pelos radiculares, y los factores nod la división de la células, produciéndose finalmente el nódulo.
Durante los últimos años se han descrito varios tipos de procesos de infección, entre ellos se destacan: la entrada a través de las heridas, de manera que los microorganismos consiguen introducirse en el tejido radical a través del punto de emergencia de la raíz lateral, como en Arachis sp., Stylosanthes sp., etc. Esta modalidad parece ser relativamente común en la Familia Aeschynomeneae, Aparecio-Tejo (1983).
4.-Aparición de las Células Bacterianas Deformes: Cuando el cordón de infección alcanza este tejido (corticales), comienza la diferenciación nodular propiamente de la planta huésped. En las especies que poseen nódulos de crecimiento indeterminado el cordón de infección alcanza las células cercanas al cilindro vascular; el proceso de infección alcanza las células cercanas al cilindro vascular; el proceso de infección continúa a lo largo de la existencia del nódulo. En las especies con nódulos de crecimiento determinado, tan solo algunas células son infectadas por los cordones de infección; tanto las bacterias como las células se dividen activamente hasta conformar el nódulo funcional, Aparecio – Tejo (1983).
El cordón se ramifica dentro de las porciones centrales del nódulo en desarrollo y las bacterias son liberadas dentro del citoplasma de su simbionte para multiplicarse ahí. Poco antes o inmediatamente después de la liberación tiene lugar un periodo de rápida división celular en la célula del hospedero. La estructura final consiste de una región central que contiene al rhizobio y un área cortical circundante en donde se encuentra el sistema vascular de la planta. Un rasgo curioso de las células en la porción central del nódulo es la posesión de dos veces el numero de cromosomas característico del hospedero. La duplicación del número cromosómico ocurre en el nódulo de leguminosas tanto poliploides como diploides, Alexander (1994).
5.-Proceso Continuado de División de las Células Bacterianas, Vegetales y Formación del Nódulo Radical Maduro.

El mismo autor añade que la liberación de las bacterias del cordón de infección al citoplasma de las células de la planta huésped conlleva un proceso similar a la endocitosis, de manera que los microorganismos quedan englobados en una vesícula denominada unidad peribacterial (Alexander, 1994). Estos bacterioides quedan rodeados por la membrana de la célula vegetal, llamada membrana peribacterial. La fijación de nitrógeno no se inicia hasta que se han formado los bacteroides (los nódulos efectivos se detectan mediante reducción por acetileno), Madigan et al (1998)

El nódulo se deteriora y las bacterias pasan al suelo. Las formas bacteroidales no tienen capacidad de división, pero contienen siempre algunos bacilos en estado de latencia, estas formas bacilares proliferan en el suelo utilizando como nutrientes algunos de los productos del nódulo destruido y las bacterias pueden iniciar la infección en otras raíces o mantenerse en estado libre en el suelo.
2.6.3 Factores que influyen en la formación de nódulos y la fijación de nitrógeno
Según Alexander (1980) menciona que los factores que rigen la fijación son, el tipo de leguminosa, efectividad de la bacteria, el contenido de nitrógeno inorgánico o mineralizable en el suelo, a nivel de fósforo y potasio aprovechables, el pH y la presencia de ciertos números de microelementos en forma utilizable. Los factores climáticos y estaciónales generalmente afectan a la fisiología del hospedero que a la asociación simbiótica.
Los actores en la nodulación (rizobio y leguminosa), su asociación y funcionalidad, son afectados positiva o negativamente por los factores bióticos y abióticos que afectan durante su ciclo de vida. Entre y los factores bióticos se tiene a la misma planta (leguminosa), el Rhizobium y otros microorganismos que pueden afectar la nodulación y en cuanto a los factores abióticos tiene que ver con las condiciones ambientales adversas que afectan al rizobio, disminuyendo el número de la población naturalizada o introducida con el inoculante. Las cepas de distintas especies rizobianas tiene condiciones optimas de crecimiento según distintos factores ambientales. Lo mismo sucede con los cultivares de leguminosas. Si la planta se encuentra en condiciones subóptimas de desarrollo, impedirá la simbiosis y por lo tanto la fijación biológica del nitrógeno. Estos son factores bióticos como la leguminosa, la bacteria y otros organismos, y los factores abióticos dados por la temperatura, aireación, humedad, salinidad, acidez y Nutrición mineral:

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