ARTÍCULO ORIGINAL
Comportamiento morfoagronómico de genotipos promisorios de garbanzo (Cicer arietinum L.)
Morphoagronomic behavior of promising chickpea genotypes (Cicer arietinum L.)
Dra.C. Regla M. Cárdenas-Travieso, M.Cs. Alexis Lamz-Piedra, Dr.C. Rodobaldo Ortiz-Pérez
Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), Carretera Tapaste, Km 3½, Gaveta Postal 1. San José de las Lajas, Mayabeque. Cuba. CP 32700.
RESUMEN
En Cuba, el garbanzo es un grano muy apreciado en la alimentación de la población por su alto valor nutritivo, pero solo existen nueve variedades en el mercado nacional, por lo que es necesario incrementar la diversidad varietal de esta especie que permita, además, sustituir importaciones de manera sostenible. El estudio se desarrolló en el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA) con la finalidad de evaluar el comportamiento de 10 genotipos promisorios de garbanzo tipo Kabuli, seleccionados a partir de germoplasma introducido desde el International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA), de Siria y del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Argentina. Se evaluaron siete variables morfoagronómicas cuantitativas: altura de la planta (AP), altura de la primera vaina (AV), número de ramas basales primarias (NR), número de vainas por planta (NV), número de semillas por planta (NS), vaneo de las vainas (VV) y vainas horadadas (VH), los datos se analizaron por métodos univariados y multivariados de componentes principales para el conjunto de variables y genotipos y por análisis clúster entre genotipos. Los resultados mostraron que la variabilidad en la colección estudiada estuvo representada principalmente por AV, AP y NS, éste último correlacionado negativamente con las anteriores. Se detectó un grupo conformado por seis genotipos que mostraron estabilidad en su comportamiento morfoagronómico en las condiciones del estudio, por lo que se recomienda la evaluación de estos en ensayos superiores de rendimiento.
Palabras clave: artrópodos, leguminosa, vainas.
ABSTRACT
In Cuba, the chickpea is a very appreciated grain in the population’s diet because of its high nutritional value, but there are only nine varieties in the national market, so it is necessary to increase the varietal diversity of this species that also allows to substitute imports in a sustainable manner. The study was developed in the National Institute of Agricultural Sciences (INCA) with the purpose of evaluating the behavior of 10 promising chickpea-type Kabuli genotypes, selected from germoplasm introduced from the International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) from Syria and the National Institute of Agricultural Technology (INTA), Argentina. Seven quantitative morphoagronomic variables were evaluated: plant height (AP), height of the first pod (AV), number of primary basal branches (NR), number of pods per plant (NV), number of seeds per plant (NS), empty pods (VV) andperforated pods (VH) and the data were analyzed by univariate and multivariate methods of principal components for the set of variables and genotypes and by cluster analysis between genotypes. The results showed that the variability in the studied collection was represented mainly by AV, AP and NS, the latter correlated negatively with the previous ones. A group consisting of six genotypes that showed stability in their morphoagronomic behavior under the conditions of the study was detected, so it is recommended the evaluation of these in superior yields trials.
key words: arthropods, leguminous, pods.
INTRODUCCIÓN
El garbanzo es una leguminosa originaria del suroeste asiático, cuyo grano es muy apreciado en la alimentación humana y animal por su valor nutritivo (1,2) y posee entre un 18-25 % de proteínas (2,3).
Su presencia en Cuba es resultado del proceso de transculturación culinaria influenciado por la cocina española (4) pero su consumo ha dependido históricamente de compras en el exterior, provenientes fundamentalmente de México, Canadá y España, lo que obliga al país a realizar importaciones de esta leguminosa que se suman las altas erogaciones de divisas.
Por lo tanto, su producción en el país constituye un valioso aporte al empeño por sustituir importaciones de alimentos (5) que se fundamenta en el conocimiento cada vez mayor del cultivo, el aumento de los precios en la comercialización y los bajos costos de producción con relación a otras especies de granos.
Por otro lado, su cultivo es poco exigente al agua, por lo que su siembra contribuye a la adaptación al cambio climático (6) en localidades con propensión a la sequía, pero al ser estacional con un corto período óptimo de siembra (noviembre-diciembre) está sujeto a una buena planificación de la producción con la finalidad de obtener la cosecha antes del período lluvioso (7).
En el mejoramiento vegetal, la caracterización morfoagronómica ha sido esencial en la identificación de rasgos deseables en individuos destinados a ser liberados directamente como cultivares o empleados como donantes de genes. En este caso, la caracterización se basa en el conocimiento previo para garantizar la uniformidad de los datos (8).
En este campo, el desarrollo de investigaciones a escala internacional, ha propiciado la obtención de variedades adaptadas a las condiciones tropicales, lo que ha permitido introducir en el país, germoplasma de garbanzo de diversa procedencia, agrupados en viveros de resistencia a estreses bióticos y abióticos (9–11).
Como resultado, en los últimos 40 años se ha evaluado una gran diversidad de genotipos para diferentes estreses (6,9–15). Sin embargo, hasta el momento, solo se han registrado nueve variedades en la lista oficial de variedades comerciales: Nacional-6, Nacional-24, Nacional-27, Nacional-29, Nacional-30, Nacional 5HA, Blanco Sinaloa 92, Jamu 96 y JP-94 (16).
Recientemente, con la ejecución de ferias de agrobiodiversidad, que son una herramienta del fitomejoramiento participativo, se han seleccionado genotipos promisorios a partir del conocimiento, gustos y necesidades de los productores y consumidores locales (11). Esto podría contribuir a la diversificación de la base genética de esta especie y a promover, a mediano plazo, nuevos cultivares locales para su inscripción en el registro de variedades comerciales.
El presente estudio tiene el objetivo de evaluar siete variables morfoagronómicas cuantitativas en 10 genotipos de garbanzo cultivados en las condiciones edafoclimáticas de la localidad Tapaste, en San José de las Lajas, provincia Mayabeque.
MATERIALES Y METODOS
La investigación se realizó durante la etapa 2011-2012 (Figura 1), en áreas del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA) situado en la localidad Tapaste, municipio San José de las Lajas (N 23°01’ y W 82°13’) en la provincia Mayabeque, Cuba, con una altitud de 120 ms.n.m y un suelo clasificado como Nitisol ferrálico lixico (éutrico, arcillico, ródico) (9).
Se registraron decenalmente las temperaturas (°C): máximas (Tmax), mínimas (Tmin) y medias (Tmed) así como las precipitaciones (mm) para observar la variabilidad climática en la localidad durante la estación de cultivo.
En los momentos de menor pluviosidad se realizó riego por aspersión, con la finalidad de humedecer la zona de las raíces sin llegar a saturar el suelo (7) y favorecer el normal crecimiento y desarrollo del cultivo.
Material utilizado
Para desarrollar el trabajo se utilizaron 10 líneas avanzadas de garbanzo (Tabla I) tipo ´Kabuli´ (9,10), procedentes del banco de germoplasma del International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) en la República Árabe de Siria (9) y del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Argentina.
La preparación del suelo con grada se realizó a una profundidad comprendida entre 30 a 40 cm y se fertilizó con N-P-K (incorporado al suelo durante la preparación).
Las parcelas contaron con un área de 8,75 m2 y estuvieron compuestas por cinco surcos de 2,5 m de largo separados a 0,70 m. Las semillas se depositaron a una profundidad de 6 cm con una distancia de 0,15 m entre ellas con una densidad de siete semillas por metro lineal.
Las atenciones culturales se realizaron según las instrucciones técnicas para el cultivo de garbanzo (7).
Se empleó un diseño de bloques al azar con tres réplicas separadas a 0,50 y 1,00 m entre parcelas.
En 10 plantas por cada genotipo se evaluaron siete variables morfoagronómicas (Tabla II).
Análisis estadísticos
Los datos se tabularon y digitalizaron usando la aplicación Microsoft Office Excel 2013 y en los casos pertinentes se transformaron mediante la expresión √(x+1) para cumplir con el supuesto de distribución normal.
Con ayuda del paquete automatizado STATGRAPHICS Centurión XV versión 15.2.14, se procesaron los datos mediante análisis univariados y multivariados de componentes principales para el conjunto de variables y genotipos y por análisis clúster entre genotipos. Se empleó el test de Bonferroni (p≤0,05) para distinguir diferencias significativas entre las medias.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Figura 1 se puede apreciar la diferencia entre precipitaciones decenales que oscilaron entre 0 hasta 61 mm durante la investigación, siendo la pluviosidad promedio decenal de 15,17 mm.
Las temperaturas mínimas y máximas durante el período estuvieron entre 10 °C hasta 29,6 °C respectivamente y el cultivo soportó oscilaciones térmicas diarias (diferencia entre la temperatura máxima menos la mínima registradas a lo largo de un día) (17), comprendidas entre 10 °C hasta 14,7°C, adecuados para el crecimiento y desarrollo del cultivo (7).
Se argumenta que dentro de las variables climáticas las condiciones térmicas e hídricas son relevantes en el crecimiento y desarrollo de las plantas (18) y en condiciones de campo su combinación con la fertilización mineral, el genotipo y prácticas de producción (19), determinan la respuesta morfoagronómica del cultivo.
Los caracteres morfológicos y agronómicos desarrollados por los diferentes genotipos se presentan en la Tabla III y en general, los valores promedios obtenidos para cada variable se corresponden con los informados en la literatura consultada, en países tradicionalmente productores de esta leguminosa en América como México y Argentina (20,21).
En la Tabla III los valores de los CV (%) denotan la existencia de variabilidad en la muestra estudiada que es máxima para VH y mínima para AV. Esta variabilidad, demuestra la utilidad de esta colección para la evaluación en diferentes escenarios productivos, con la finalidad de seleccionar individuos que sean del agrado de productores y consumidores.
Con respecto a VH, se detectó su presencia en todos los genotipos, afectando como promedio al 12 % de las vainas. Este daño, de importancia en el cultivo garbanzo, es producido indistintamente por las larvas de dos artrópodos fitófagos Heliothis virescens, Helicoverpa zea (14,15), que se caracterizan por su movilidad, polifagia, alta tasa reproductiva y diapausa (22), ambos fitófagos perforarán las vainas para introducirse en ellas y alimentarse de la semilla.
La presencia de VH revela la tendencia generalista de estas larvas con respecto al recurso trófico, pues precisan de gran cantidad de proteínas o aminoácidos para la síntesis de sus tejidos (23), lo que justifica su preferencia por las semillas en su alimentación, sin distinción de genotipos.
En el caso de AV su bajo CV denota una alta estabilidad que puede atribuirse a que la expresión de este carácter esté determinada genéticamente.
Teniendo en cuenta la variabilidad detectada en la colección (Tabla III), se procedió a la extracción de los componente principales de la variabilidad mediante el Análisis de Componentes Principales (ACP) que es una técnica descriptiva que permite estudiar las relaciones que existen entre las variables cuantitativas, sin considerar a priori, ninguna estructura, de variables, ni de individuos (24).
El ACP mostró que la contribución de las variables a la variabilidad de los datos se pudo explicar a partir de la extracción de dos componentes principales (Tabla IV) que juntas explicaron el 80,418 % de la varianza total. El alto porcentaje de la variación explicada por estos dos componentes sugiere, que ellos contienen variables que discriminan bien a colección de garbanzo estudiada.
La primera componente (C1) explicó el 44,346 % de la varianza total, y tiene correlación positiva con AV y AP, ambas variables se correlacionaron negativamente con NS; sin embargo, se ha informado que NS está influenciado por múltiples factores ambientales y puede estar asociado a caracteres cualitativos que le pueden conferir estabilidad en producción (21).
Si bien la AP se ha empleado con frecuencia por los actores interesados en la selección participativa de variedades de garbanzo (11), no ocurre así con AV, tal vez porque para las condiciones de pequeña producción local no resulta de interés, pero será importante cuando se requiera mecanizar la recolección, para lo cual es conveniente que la altura de inserción de la primera vaina sea suficientemente alta, para permitir el corte mecanizado.
La segunda componente (C2) que explicó el 36,072 % de la varianza, estuvo correlacionada positivamente con NR y VV y negativamente con VH. Evidentemente este componente revela la influencia de las ramificaciones de la planta en la esterilidad de las vainas, que lógicamente condiciona un número menor de vainas horadadas por el insecto al estar ausentes las semillas en su interior.
Por otro lado, estudios nutricionales y fisiológicos relacionados con el vaneo de las vainas, sugieren que varios factores están involucrados con esta patología como son la deficiencia de micronutrientes, entre ellos el Boro y Zinc (25,26) y la salinidad (27).
El porcentaje de vainas vanas constituyó el 2,37 % del total de vainas producidas, pero aunque este dato parezca insignificante podría llegar a ser preocupante en los cultivares de garbanzo Kabuli de grano grande, por lo que convendría prestarle atención a esta afectación.
La representación bidimensional o Biplot (Figura 2) permitió pre-visualizar cinco agrupamientos de los genotipos de acuerdo a su posición en el espacio y su cercanía a los correspondientes vectores.
En esta componente los genotipos que mostraron mayor estabilidad fueron: Ga DI- 117, Ga DI-169, Ga DI-141, Ga DI-135, Ga DI-120 y Ga DI-247. Mientras que en la C2 fueron: Ga DI-120 y Ga DI-57.
En el dendrograma resultante del análisis de conglomerados se representan las distancias en la similaridad de los integrantes de los cinco clúster formados (Figura 3).
El primer clúster lo componen los genotipos Ga-DI-48 y Ga-DI-74 ambos pertenecen al vivero de resistencia a Ascochyta y exhiben la distancia mayor en la similaridad, dada por un mejor comportamiento de la variables agronómicas en Ga-DI-48. También pertenecen a este vivero los genotipos contrastantes Ga-DI-57 y Ga-DI-68 que constituyeron cada uno un clúster independiente.
El cuarto clúster agrupó al 50 % de los genotipos, con una conformación heterogénea pues sus integrantes pertenecen a los viveros de resistencia al Minador de la hoja, Elite latinoamericano y Marchitez por Fusarium donde se distingue la mínima distancia en similaridad entre los genotipos Ga-DI-135 y Ga-DI-169 por el comportamiento de las variables morfológicas (menor AP y AV) y alto VH. Por último el cultivar argentino Ga-DI-247 representó un clúster independiente por un alto número de semillas por planta y de vainas horadadas (Tabla III), ambas variables con valores negativos en la C2 (Tabla IV).
CONCLUSIONES
La variabilidad en la colección estudiada está determinada en primer plano por la altura de inserción de la primera vaina, altura de la planta y el número de semillas por planta. En segundo plano por el número de ramas basales primarias y de vainas vanas por planta. Se detectó la presencia de vainas horadadas por insectos en todos los genotipos, mientras que el vaneo de las vainas solo estuvo presente en el 40 % de ellos. Se detectó un grupo conformado por seis genotipos que mostraron estabilidad en su comportamiento morfoagronómico.
RECOMENDACIONES
Por la estabilidad morfoagronómica expresada, en la condiciones de la localidad Tapaste, se recomienda evaluar, en ensayos superiores de rendimiento, a los genotipos: Ga DI- 117, Ga DI-169, Ga DI-141, Ga DI-135, Ga DI-120 y Ga DI-247.
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Recibido: 22/06/2017
Aceptado: 29/03/2018
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