Respuestas agronómicas y fisiológicas de frijol al aluminio

Abstract

El frijol (Phaseolus vulgaris L.) es base en la alimentación y fuente importante de ingresos para millones de personas. En México, gran parte de la producción de frijol se desarrolla en climas tropicales donde los suelos ácidos con altos contenidos de aluminio (Al3+) son frecuentes, lo que altera el metabolismo vegetal. El objetivo de esta investigación fue evaluar las respuestas agronómicas y fisiológicas de 10 variedades mexicanas de frijol tropical [factor A: Tacaná (TA); INIFAP (INF); Jamapa (JA); Veracruz (VE); Tropical (TR); Grijalva (GR); 8025 (8025); Medellín (ME); Cotaxtla 91 (Co91); y Sesentano (SE)] que provoca la exposición al Al3+, como AlCl3·6H2O en solución de Steiner (factor B: 0, 25, 50, 75 y 100 µM) en hidroponía, en un experimento completamente al azar con arreglo factorial 10X5. Los resultados indican que la concentración de 25 µM redujo el diámetro en un 7% y que la variedad 8025 mostró un diámetro 37% mayor a las demás. El número de vainas amarradas se redujo un 21% en plantas tratadas con 25 µM, mientras que el número de semillas por planta disminuyó un 20%. En tanto, la variedad 8025 desarrolló 11 semillas más que JA. Por lo tanto, el rendimiento se afecto un 22% en plantas tratadas con 25 µM Al3+. Como efecto de la aplicación de Al3+, la longitud de raíz se redujo un 19% durante la fase del experimento; sin embargo, se tuvo un incremento del 32 y 21.6% a los 12 y 24 después de tratamientos respectivamente en la INF. Así mismo, el volumen radical se redujo en un 31% durante los primeros 24 días por efecto del suministro de Al en la solución. Por efecto de variedad, fueron la INF y 8025 las que registraron un incremento del orden de 30 y 37%, respectivamente respecto a la TR. En relación al análisis nutrimental en tejido vegetal, el contenido de K en raíz se redujo en promedio un 21% en plantas tratadas con Al+3, mientras que las variedades INF y 8025 incrementaron el contenido de este en un 29% en tallo y raíz, con relación al TA y Co91. El Ca en hoja se redujo un 32.3% en plantas tratadas con 50 µM Al3+, mientras que en tallo dicha reducción fue del 20% a 100 µM Al3+ en la solución. El tallo, el Mg decreció un 25% ante la adición de Al3+, en tanto que las variedades JA y 8025 registraron los valores más altos de Ca. El Mn en raíz se redujo un 32% en plantas tratadas con Al3+, en tanto que la variedad ME incrementó un 33% el contenido de este elemento. El contenido de B decreció en la planta a partir en tratamientos que incluían una concentración de Al3+ superior a los 25 µM. Por último, la mayor acumulación de A1 se registró en las variedades GR, VE y JA con un 71.5% mayor de este elemento en hoja y tallo y un 36% más de este elemento en raíz respecto a Co91 y TA._____________The bean (Phaseolus vulgaris L.) is base in of food and an important source of incomes for millions of people. In Mexico, great part of the bean production is developed in tropical regions where acid soils with high levels of aluminum (Al3+) are frequently found, which alters plants metabolism. The objective of this investigation was to evaluate the agronomic and physiologic responses of 10 Mexican varieties of tropical bean [factor A: Tacaná (TA); INIFAP (INF); Jamapa (JA); Veracruz (VE); Tropical (TR); Grijalva (GR); 8025 (8025); Medellín (ME); Cotaxtla 91 (Co91); and Sesentano (SE)] that cause the exposition to Al3+, as AlCl3•6H2O in solution of Steiner (factor B: 0, 25, 50, 75 and 100 µM) in hidroponics, in a totally randomized experiment with a factorial arrangement 10X5. Results indicate that the concentration of 25 µM Al3+ reduced the diameter in 7% and that the variety 8025 showed a diameter 37% bigger to the other ones. The number of full sheaths decreased 21.4% in plants treated with 25 µM Al3+, while the number of seeds for plant decreased 20%. Furthermore the variety 8025 developed 11 seeds more than JA. Therefore, the yield was reduced 22% in plants treated with 25 µM Al3+. As effect of the application of Al3+, root length decreased 19%; however, this variable had an increment of 32 and 21.6% respectively 12 and 24 after treatments, respectively, in the INF variety. Likewise, the radical volume decreased in 31% during the first 24 days as effect of the supply of Al3+ in the solution. As an effect of varieties, INF and 8025 were the varieties that showed an increase of 30 and 37% respectively, regarding the TR variety. Concerning the plant tissue nutrimental analysis, the K content in root decreased 21% on average in plants treated with Al+3, while the varieties INF and 8025 increased the content of this in 29% in stem and root, with in relation to TA and Co91. Calcium accumulation in leaf decreased 32.3% in plants treated with 50 µM Al3+, while in stem this reduction was of 20% in plants treated with 100 µM Al3+. The Mg fell 25% with the addition of Al3+ in stem, as long as the varieties JA and 8025 registered the highest values of Mg. The Mn in root decreased 32% in plants treated with Al3+, as long as the variety ME increased 33%. Treatments including Al3+ concentrations higher than 25 µM Al3+ decreased B content in plant tissue. Lastly, the highest accumulation of A1 was observed in GR, VE and JA with 71.5% more content in leaf and stem and 36% more content in root regarding to the Co91 and TA varieties.