El municipio “Calixto García” se encuentra situado, geográficamente, al oeste de la provincia de Holguín, posee una extensión superficial de 591,0 km², la población total es de 55 701 habitantes, para una densidad poblacional de 94,2 habitantes por km². Aproximadamente el 80 % de la economía territorial se sustenta en las producciones agrícolas, por lo que se dispone de una cultura agropecuaria, la red hidrográfica es escasa y su principal cuenca es el río “La Rioja”, la cual a su vez, forma parte de la cuenca del río “Cauto”.

Las precipitaciones oscilan entre 800 y 1200 mm/año, con un incremento en la duración de los periodos secos que se extienden, en ocasiones, hasta los 210 días; la temperatura media anual es de 36,7 ˚C.

En el municipio existen varios tipos de suelos, pero predominan los Pardos Sialíticos con presencia de factores limitantes como salinidad y alcalinidad.

En el territorio es tradición el cultivo de las viandas, entre las que se destacan, el plátano y la yuca, datos estadísticos suministrados por la Delegación de la Agricultura corroboran que las producciones de yuca ocupan lugar significativo dentro de las viandas y en el caso del frijol, a pesar de no constituir un renglón predominante dentro de los granos, se obtienen producciones discretas (Figura 1).

La experiencia se desarrolló en la localidad “La Alegría” y se inició en el mes de noviembre de 2015 hasta septiembre de 2016, sobre un suelo Pardo Sialítico con una elevada alcalinidad (pH 8,2). El clon de yuca seleccionado fue “Selección Holguín” y la variedad de frijol “Carita Blanco”. Se emplearon parcelas experimentales de 40 m². La fertilización aplicada fue materia orgánica a razón de 5 t ha^-1 y microdosis de fórmula completa (NPK) a razón de 10 g por planta. Se aplicó de forma circular alrededor de cada planta y se cubrió con el suelo. En todos los casos en que se aplicó fertilización fue al cultivo de la yuca y se realizó al mes de plantada. Los tratamientos utilizados son similares a los empleados en estudios precedentes desarrollados en sistemas de intercalamiento con el cultivo de la yuca ¹⁵.

Los tratamientos empleados se aprecian en la Tabla 1.

Las variables a evaluar y el procedimiento empleado fueron:

En el cultivo de la yuca:

En el frijol:

Al efectuarse la cosecha del frijol se depositaron los restos de cosecha en el tronco de las plantas de yuca en la parcela correspondiente.

El Índice Equivalente de la Tierra (IET): se determinó por la siguiente expresión

dónde: Ix + Iy son el IET individual de los cultivos (x) yuca y (y) leguminosa.

Los Rxa y Rya son los rendimientos de los cultivos asociados y los Rxu y Ryu son los rendimientos históricos de los cultivos no asociados, según la metodología descrita ¹³. Como rendimiento en monocultivo de las especies se tomaron los rendimientos históricos para la zona, siendo de 9,1 y 0,7 t ha^-1 para la yuca y el Caupí respectivamente, mientras que para el policultivo se utilizaron los rendimientos alcanzados en la investigación.

Los datos de las variables número de raíces por planta, masa de las raíces tuberosas por planta y rendimiento por tratamiento, fueron sometidos a un análisis de varianza. Se empleó un diseño experimental de bloques al azar con tres tratamientos y tres réplicas

Las medias de las variables fueron comparadas por el test de Tukey (p<0,05), utilizando el programa estadístico SPSS 13.

En el testigo se alcanzó un promedio de 5,3 raíces por planta, mientras que en el tratamiento I se alcanzó un promedio de 4,7 raíces por planta y en tratamiento II de 4,8 raíces por planta respectivamente (Tabla 2). Esta disminución en los tratamientos con intercalamiento de frijol se debe a que es posible que haya ocurrido competencia interespecífica, al aumentar la interacción que se produjo entre las especies, por ser mayor la densidad de plantas y, por tanto, que las sustancias que se producen para la formación de las raíces disminuyeran. A pesar de que evaluaron clones de yuca diferentes; en el sur de la India se observaron resultados parecidos, ya que al evaluar este aspecto se encontró que los monocultivos alcanzaron los valores más elevados de raíces por plantas en relación con los cultivos intercalados ¹⁶. Sin embargo, resultados recientes no encontraron diferencias significativas en cuanto a este indicador al evaluar diferentes marcos de plantación en el cultivo de la yuca ¹⁷.

Como se muestra en la Tabla 2, en el testigo se alcanza una masa promedio de 1,93 kg; en el tratamiento I 2,67 kg, y en el tratamiento II 3,21 kg respectivamente. Se aprecian mejores resultados de este indicador en los sistemas con intercalamiento de frijol y se atribuye al empleo de marcos de plantación mayores en el cultivo de la yuca y a la acción combinada de la fertilización orgánica y química. La masa promedio de raíces por planta se favoreció mediante el intercalamiento con frijol, correspondiendo a los sistemas donde la yuca se plantó más ampliamente los mayores valores, mientras que donde se emplearon arreglos espaciales menores sufrió una reducción. Por otra parte, en estudios realizados en África Subsahariana se lograron mayores valores de la masa promedio de raíces por planta en parcelas donde se empleó la fertilización combinada de microdosis de fórmula completa y abonos orgánicos ^17,18. En estudios realizados en la República Democrática del Congo se alcanzaron resultados similares, en relación con este indicador, con el empleo de sistemas de intercalamiento de diferentes cultivos con yuca ¹⁸.

En el cultivo de la yuca, los rendimientos se comportaron como se muestra en la Tabla 2.

En los resultados se aprecia que existen diferencias significativas entre los dos tratamientos y el testigo en cuanto al rendimiento. De esta forma, el tratamiento II fue el que alcanzó mayores rendimientos con valores de 16,7 t ha^-1, seguido por el tratamiento I y el testigo con 11,2 y 7,3 t ha^-1, respectivamente. Este incremento en el tratamiento II es atribuible a la acción combinada de la fertilización orgánica y química a base de fórmula completa y al aporte de nitrógeno realizado por la descomposición de los restos de cosecha del frijol incorporados a las hileras de yuca. Dichos resultados coinciden con los alcanzados por investigadores del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), quienes encontraron beneficioso incluir leguminosas en los sistemas de intercalamiento en cultivos económicos, ya que mejora la nutrición de las plantas y contribuye a incrementar los nutrientes en el suelo, fundamentalmente el nitrógeno.

Resultados similares fueron obtenidos en estudios realizados en Uganda oriental, al obtener incrementos en los rendimientos de cultivos asociados con frijol de Terciopelo (Mucuna pruriens) y acumulados de hasta un 50 % de nitrógeno captado de la atmósfera y aportado al suelo por medio de la fijación biológica (BNF), así como, reportan incrementos en el rendimiento en rango de entre 3 y 5 t ha^-1 en el cultivo de la yuca con el uso combinado de abonos verdes y estiércol ¹⁹, estos son atribuibles al incremento de la concentración de potasio y a la mejora de las propiedades físicas del suelo, lo que propicia un aumento en la capacidad de almacenamiento y por tanto en el engrosamiento de las raíces.

De igual forma, reportan incrementos entre 8 y 12 % en los rendimientos de la yuca con el empleo del intercalamiento de frijol y maíz ^19,20, mientras que trabajos recientes obtienen adecuados resultados con la aplicación de restos de cosecha del frijol en las hileras de yuca ²⁰. Por su parte, otras investigaciones reportan una relación de proporcionalidad entre la disponibilidad de nutrientes orgánicos y los rendimientos del cultivo de la yuca en sistemas de intercalamiento ²⁰.

En el caso del frijol los rendimientos se comportaron de forma similar con 0,46 t ha^-1 para el tratamiento I y 0,6 t ha^-1en el tratamiento II respectivamente.

En los sistemas con intercalamiento de yuca con frijol se alcanzan índices de eficiencia de la tierra muy ventajosos. En este sentido, para el caso de las parcelas con intercalamiento y fertilización orgánica (tratamiento I) se obtiene 1,88; mientras que para el intercalamiento de yuca y frijol, con el empleo combinado de fertilización orgánica más microdosis de NPK (tratamiento II), se alcanzó un índice de 2,32.

Ello demuestra que el intercalamiento de cultivos permite obtener incrementos de este indicador en relación con el monocultivo ²¹. De igual forma, en Guantánamo se alcanzaron resultados similares al obtenerse Índices de Eficiencia de la Tierra (IET) favorables para las asociaciones yuca-Phaseolus y yuca-Caupí con valores de 1,67- 2,12; todo lo cual ratifica la eficiencia del diseño empleado para el uso de policultivos.

Resultados similares se obtuvieron en sistemas de intercalamiento de yuca con otros cultivos, al observar, de manera general, índices de equivalencia de la tierra más elevados en intercalamiento de yuca con otros cultivos ²¹.

La evaluación de la nodulación en el cultivo del frijol se realizó en la etapa de floración, que es donde se manifiesta con mayor intensidad esta característica en las leguminosas (Tabla 3).

Como se aprecia en la Tabla 3, en el tratamiento donde se emplea la fertilización combinada de materia orgánica y la microdosis de fertilizante químico, se obtiene un mayor número de nódulos por planta en relación con el tratamiento con empleo de fertilización orgánica, resultados que muestran similitud con los alcanzados durante el estudio del comportamiento de la fijación biológica de nitrógeno por seis variedades de frijol en Etiopia ²², quienes reportan diferencias en la cantidad de nódulos en cada variedad evaluada, alcanzándose una mayor cantidad de nódulos, así como un incremento en la concentración de nitrógeno de hasta 65,3 mg por planta en el tratamiento donde se empleó la combinación de la fertilización orgánica con la química.

Como se puede apreciar en la Tabla 4 se logra un incremento de 18593,94 CUP por concepto de ventas del tratamiento II sobre el testigo y, de forma general, en ambos tratamientos se logra un incremento sustancial en el importe por las ventas en comparación con el testigo.

En relación con esta valoración económica se reporta, durante un estudio realizado en Etiopia, a partir de la evaluación de los costos totales y beneficios del precio neto, un incremento en los beneficios con el empleo de intercalamiento de estos cultivos de hasta un 10 % anual para los productores ²². Estudios posteriores realizados en la República Democrática del Congo revelaron que los sistemas de intercalamiento permiten obtener mayores ingresos netos y son más rentables económicamente que el monocultivo ²³.

El intercalamiento de cultivos yuca-frijol es una práctica agronómica que reviste una gran importancia, ya que los resultados alcanzados en indicadores como la cantidad de raíces tuberosas por planta y la masa promedio corroboran un incremento en los rendimientos del cultivo principal, en suelos afectados por la alcalinidad; además, permite un incremento en la eficiencia del uso de la tierra y el alcance de resultados económicos favorables, demuestran que es una alternativa a aplicarse en sistemas de producción con condiciones similares.

“Calixto García” municipality is located geographically to the west of Holguín province has a surface area of 591.0 km², the total population is 55 701 inhabitants for a population density of 94.2 inhabitants per km². Approximately 80 % of the territorial economy is based on agricultural production, so there is an agricultural culture, the hydrographic network is scarce and its main basin is the Rioja River, which in turn is part of Cauto river basin.

The precipitations oscillate between 800 and 1200 mm/year, with an increase in the duration of the dry periods that extend sometimes up to 210 days; The average annual temperature is 36.7 ˚C. In the municipality there are several types of soils but the Sialitic Brown predominate with the presence of limiting factors such as salinity and alkalinity. In the territory is tradition the cultivation of the typical food and tubers between which stand out the banana and the cassava, statistical data provided by the Delegation of the Agriculture corroborate that the productions of cassva occupy significant place within them and in the case of the bean, despite not constituting a predominant line within the grains, discrete productions are obtained (Figure 1).

The experience was developed in La Alegría town and began in the month of November 2015 until September 2016, on a Brown Sialitic soil with a high alkalinity (pH 8.2). The selected cassava clone was "Selección Holguín" and the variety of beans "Carita Blanco". Experimental plots of 40 m² were used. The applied fertilization was organic matter at a rate of 5 t ha^-1 and microdoses of complete formula (NPK) at a rate of 10 g per plant. It was applied in a circular way around each plant and covered with soil. In all the cases in which fertilization was applied, it was the cassava crop and it was carried out one month after planting. The treatments used are similar to those used in previous studies developed in intercropping systems with cassava cultivation ¹⁵.

The treatments used are shown in Table 1.

The variables to be evaluated and the procedure used were:

In the cultivation of cassava:

In the bean:

When harvesting the bean, the harvest remains were deposited in the trunk of the cassava plants in the corresponding plot.

The Equivalent Earth Index (IET): it was determined by the following expression

where: Ix + Iy are the IET Individual crops (x) cassava and (and) legume.

The Rxa and Rya are the yields of the associated crops and the Rxu and Ryu are the historical yields of the non-associated crops, according to the methodology described ¹³. As yield in monoculture of the species the historical yields for the zone were taken, being of 9.1 and 0.7 t ha^-1 for the yucca and the Cawpea respectively, while for the polyculture the yields reached in the investigation were used.

The data of the variables number of roots per plant, mass of the tuberous roots per plant and yield per treatment, were subjected to an analysis of variance. A randomized block experimental design with three treatments and three replicas was used

The means of the variables were compared by the Tukey test (p <0.05), using the statistical program SPSS 13.

In the control, an average of 5.3 roots per plant was reached, while in treatment I an average of 4.7 roots per plant was reached and in treatment II of 4.8 roots per plant respectively (Table 2). This decrease in treatments with bean intercropping is due to the fact that it is possible that interspecific competition has occurred by increasing the interaction that occurred between the species, due to the higher density of plants and therefore the substances that are produced for the formation of the roots will decrease. Although they evaluated different cassava clones; in the south of India, similar results were observed since in evaluating this aspect they found that the monocultures reached the highest values of roots by plants in relation to intercropping ¹⁶. However, recent results did not find significant differences in this indicator when evaluating different plantation settings in cassava cultivation ¹⁷.

As shown in Table 2 in the control, an average mass of 1.93 kg is reached; in the treatment I 2.67 kg and in the treatment II 3.21 kg respectively. This indicator is best observed in systems with bean intercropping and is attributed to the use of larger plantation frames in the cultivation of cassava and the combined action of organic and chemical fertilization. The average mass of roots per plant was favored by intercropping with beans, corresponding to systems where cassava was planted most widely the highest values, while where smaller spatial arrangements were used suffered a reduction. On the other hand, in studies carried out in sub-Saharan Africa, higher values of the average mass of roots per plant were obtained in plots where the combined fertilization of microdoses of complete formula and organic fertilizers was used ^17,18. In studies carried out in the Democratic Republic of the Congo, similar results were achieved in relation to this indicator with the use of intercropping systems of different cassava crops ¹⁸.

In the cassava crop, the yields behaved as shown in Table 2.

The results show that there are significant differences between the two treatments and the control in terms of performance. In this way, Treatment II was the one that reached the highest yields with values of 16.7 t ha^-1, followed by treatment I and the control with 11.2 and 7.3 t ha^-1, respectively. This increase in treatment II is attributable to the combined action of organic and chemical fertilization based on the complete formula and to the contribution of nitrogen produced by the decomposition of bean crop residues incorporated into the cassava rows. These results coincide with those achieved by researchers from the National Institute of Agricultural Sciences (INCA) who found it beneficial to include legumes in the intercropping systems in economic crops, since it improves the nutrition of the plants and contributes to increase the nutrients in the soil, fundamentally the nitrogen.

Similar results were obtained in studies carried out in eastern Uganda to obtain increases in the yields of crops associated with velvetbean (Mucuna pruriens) and accumulated up to 50 % of nitrogen taken from the atmosphere and contributed to the soil by means of biological fixation. (BNF), as well as, they report increases in yield in the range of between 3 and 5 t ha^-1 in the cassava crop with the combined use of green manure and manure ¹⁹, these are attributable to the increase in concentration of potassium and the improvement of the physical properties of the soil, which promotes an increase in the storage capacity and therefore in the thickening of the roots.

Likewise, they report increases between 8 and 12 % in cassava yields with the use of bean and maize intercrop ^19,20, while recent studies obtain adequate results with the application of bean harvest remains in the rows of cassava ²⁰.

On the other hand, other investigations report a relation of proportionality between the availability of organic nutrients and the yields of the cassava crop in intercalation systems ^20).

In the case of beans, yields behaved similarly with 0.46 t ha^-1 for treatment I and 0.6 t ha^-1 in treatment II respectively.

In systems with cassava intercrop with beans, very advantageous land efficiency indices are achieved. In this sense, for the case of plots with intercalation and organic fertilization (treatment I), 1.88 is obtained; while for the intercropping of cassava and beans with the combined use of organic fertilization plus micro-dose of NPK (treatment II) an index of 2.32 was reached.

This shows that the intercropping of crops allows to obtain increases of this indicator in relation to monoculture ^21). Similarly, in Guantánamo, similar results were obtained by obtaining Land Efficiency Indices (ETI) favorable for cassava-Phaseolus and cassava-Cawpea associations with values of 1.67-2.12; all of which ratifies the efficiency of the design used for the use of polycultures.

Similar results were obtained in cassava intercrop systems with other crops, by observing in general higher rates of equivalence of the land in cassava intercropping with other crops ²¹.

The evaluation of the nodulation in the bean crop was carried out in the flowering stage, which is where this characteristic manifests with greater intensity in the legumes (Table 3).

As shown in Table 3 in the treatment where combined fertilization of organic matter and microdose of chemical fertilizer is used, a greater number of nodules per plant is obtained in relation to the treatment with organic fertilization, results that show similarity with those reached during the study of the behavior of biological nitrogen fixation by six bean varieties in Ethiopia ²², who report differences in the number of nodules in each evaluated variety, reaching a greater number of nodules, as well as an increase in the nitrogen concentration of up to 65.3 mg per plant in the treatment where the combination of organic fertilization with chemical was used.

As can be seen in Table 4, an increase of 18593.94 CUP is achieved as a result of sales of treatment II over the control and, in general, in both treatments a substantial increase in the amount due to sales compared to the control is achieved.

In relation to this economic valuation, it is reported during a study conducted in Ethiopia from the evaluation of the total costs and benefits of the net price, an increase in the benefits with the employment of intercalation of these crops of up to 10 % per year for the producers ²². Subsequent studies conducted in the Democratic Republic of the Congo revealed that intercropping systems allow higher net income and are more economically profitable than monoculture ²³.

The intercropping of bean-cassava crops is an agronomic practice that is of great importance since the results achieved in indicators such as the number of tuberous roots per plant and the average mass corroborate an increase in the yields of the main crop, in soils affected by alkalinity; it also allows an increase in the efficiency of land use and the scope of favorable economic results show that it is an alternative to be applied in production systems with similar conditions.