Resumen
La ingesta de proteína y micronutrientes en el Caribe seco colombiano en los últimos años ha sido motivo de preocupación pues cerca del 57 % de sus habitantes tiene déficit de aminoácidos, hierro (Fe) y zinc (Zn) en su dieta. Este artículo muestra los resultados de la evaluación multilocal agronómica de rendimiento y calidad de la semilla de nueve genotipos de fríjol biofortificado y un testigo local en el Cesar. La metodología incluyó la caracterización química y microbiológica del suelo, la evaluación de reacción a plagas y enfermedades, la valoración multilocal por AMMI y la selección de dos genotipos con el mejor comportamiento y contenido nutricional por ACP. Adicionalmente, para los genotipos priorizados, se determinó el coeficiente de correlación de Pearson en el contenido de micronutrientes de semilla por localidades y años. Los genotipos biofortificados superaron significativamente en rendimiento y precocidad al testigo. Según el ACP, el grupo de biofortificados se diferenció del testigo en contenido de hierro y zinc en la semilla, lo cual confirmó su superioridad en calidad nutricional, y una mayor resistencia a plagas y enfermedades. El AMMI arrojó que el genotipo SMR43 evidenció estabilidad y predictibilidad entre ambientes y el SMR39 tuvo adaptación específica en la mejor localidad para producción de grano. Ambos genotipos conservaron niveles elevados de micronutrientes entre localidades y a lo largo del tiempo según correlación de Pearson.
Adriana Patricia Tofiño-Rivera, Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia)
PhD, Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Investigador PhD, Corpoica. Codazzi, Colombia.Iván Javier Pastrana-Vargas, Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia)
MSc, Universidad de Córdoba. Investigador máster, Corpoica. Codazzi, Colombia.Aslenis Emidia Melo-Ríos, Universidad Popular del Cesar
Microbióloga, Universidad Popular del Cesar.Investigadora Grupo Agroecología y Parasitología Milenio, Universidad Popular del Cesar. Valledupar, Colombia.
Stephen Beebe, CGIAR
PhD, University of Wisconsin. Líder del Programa de Mejoramiento de Fríjol, CGIAR. Cali, Colombia.Rodrigo Tofiño-Rivera, Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia)
Ingeniero agrónomo, Universidad Nacional de Colombia, sede Palmira. Profesional de apoyo, Corpoica. Codazzi, Colombia.
Acosta-Gallegos JA, Sánchez-García B, Jiménez-Hernández Y, Montero-Tavera V, Mendoza-Hernández FM, Herrera- Hernández G, Silva-Rosales L. 2011. Flor de Mayo Dolores: nueva variedad de frijol para riego y temporal en Guanajuato. Rev Mex Cienc Agric. [consultado 2014 sep]; 2(6):993-999. https://doi.org/10.29312/remexca.v2i6.1601
Alentado N, Cabo T, Vitoria I, Dalamau J. 2010. Polivitamínicos y minerales en la infancia. ¿Son necesarios? Acta Pediatr Esp. 68(1): 25-33
Almeida S, Alves K, Costa N, Martino H. 2009. Biofortificação: culturas enriquecidas com micronutrientes pelo melhoramento genético. Rev Ceres. 56(6):713-718.
[AOAC] Association of Official Analytical Chemists. 2011. Official methods of analysis of association of official analytical chemists. 19th edition. [consultado 2012 jun]. http://www.aoac.org/News/OMA19Revisions.pdf.
Arias, JH, Jaramillo M, Rengifo T. 2007. Manual: buenas prácticas agrícolas (BPA) en la producción de fríjol voluble. La Selva, Colombia: Corpoica y FAO.
Astudillo C, Blair M. 2008. Contenido de hierro y cinc en la semilla y su respuesta al nivel de fertilización con fósforo en 40 variedades de fríjol colombianas. Agron Colomb. 26(3):471-476.
Beebe SE, González AV, Rengifo J. 2000. Research on trace minerals in the common bean. Food Nutr Bull. 21(4):387-391. https://doi.org/10.1177/156482650002100408
Beebe SE, Ramírez J, Jarvis A, Rao I, Mosquera G, Buejo J, Blair, M. 2011. Genetic improvement of common beans and the challenges of climate changes. In: Yadav SS, Redden R, Hatfield JL, Lotze-Campen H, Hall AE. Crop adaptation to climate change. New Jersey, EE. UU.: Wiley and Black-Well. https://doi.org/10.1002/9780470960929.ch25
Beebe SE, Rao I, Cajiao CH, Grajales M. 2008. Selection for drought resistance in common bean also improves yield in phosphorus limited and favorable environments. Crop Sci. 48(2):582-592. https://doi.org/10.2135/cropsci2007.07.0404
Blair MW, Astudillo C, Rengifo J, Beebe SE, Graham R. 2011. QTL analyses for seed iron and zinc concentrations in an intra-genepool population of Andean common beans (Phaseolus vulgaris L.). Theor Appl Genet. 122(3):511-521. https://doi.org/10.1007/s00122-010-1465-8
Blair MW, Galeano CH, Tovar E, Muñoz Torres MC, Castrillón AV, Beebe SE, Rao IM. 2012. Development of a Mesoamerican intra-genepool genetic map for quantitative trait loci detection in a drought tolerant × susceptible common bean (Phaseolus vulgaris L.) cross. Mol Breed. 29(1):71-88. https://doi.org/10.1007/s11032-010-9527-9
Blanco P, López-Saldaña G, Colditz R, Hardtke L, Mari N, Fischer A, Caride C, Aceñolaza P, Del Valle H, Opazo S, et al. 2012. Propuesta metodológica para la cartografía periódica de la cobertura del suelo en Latinoamérica y el Caribe: estado de situación y avances. Rev Teledetec. 38:65-70.
Boiça Júnior AL, Costa EN, De Souza BH, Da Silva AG, Chiorato AF. 2015. Infestation of Caliothrips phaseoli (Thysanoptera: Thripidae) on bean cultivars grown in the winter, rainy, and dry seasons in Brazil. Environ Entomol. 44(4):1139-1148. https://doi.org/10.1093/ee/nvv100
Brigide P, Canniatt-Brazaca S, Silva MO. 2014. Nutritional characteristics of biofortified common beans. Food Sci Technol (Campinas). 34(3):493-500. https://doi.org/10.1590/1678-457x.6245
Cancino A, Meneses G, Santander J, Blanco C, Villate A. 2014. Una mirada al panorama socioeconomico, ambiental y fiscal de la mineria del carbon en el Cesar. Civiliz Empresa Econ. 5(9):21-37. https://doi.org/10.22518/2462909X.264
[CIAT] Centro Internacional de Agricultura Tropical. 1986. Mejoramiento de fríjol por introducción y selección: unidad audio tuturial sobre el mismo tema. Voysest O, López M, contenido científico. Fernández F, producción. Cali, Colombia: CIAT.
[CIAT] Centro Internacional de Agricultura Tropical. 1987. Sistema estándar para evaluación de germoplasma de fríjol. Van Schoonhoven A, Pastor M, editores. Cali, Colombia: CIAT.
Cichy KA, Forster S, Grafton KF, Hosfield GL. 2005. Inheritance of seed zinc accumulation in navy bean. Crop Sci. 45(3):864-870. https://doi.org/10.2135/cropsci2004.0104
Combatt EM, Martínez G, Polo J. 2005. Caracterización química y física de los suelos agroforestales de la zona alta de Córdoba. Temas Agrar. 10(2):5-14. https://doi.org/10.21897/rta.v10i2.630
[Corpoica] Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria. 2005. Manual técnico. Producción y utilización de recursos forrajeros en sistemas de producción bovina de las regiones Caribe y valles interandinos. Mosquera, Colombia: Corpoica.
[Corpoica] Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria. 2010. Plan de manejo ambiental para el distrito de conservación de suelos de centro de investigación Tibaitatá. Centro de referencia de manejo de suelos y aguas de la sabana de Bogotá en agricultura sostenible. [consultado 2012 oct].
Crossa J. 1990. Statistical analyses of multilocation trials. Adv Agron. 44:55-85. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(08)60818-4
Del Castillo S, Fonseca Z, Mantilla M, Mendieta N. 2012. Estudio para la medicion de seguridad alimentaria y nutricional en el Magdalena Medio colombiano. Caso Cesar. Rev Fac Med. 60(1):13-27.
Dios O. 2012. Características morfológicas, culinarias y contenido de taninos de semillas de frijol criollo (Phaseolus vulgaris L.) cultivado en comunidades de la región montaña de Guerrero; [tesis de maestría]. [Puebla]: Colegio de Postgraduados. [consultado 2014 feb]. http://www.biblio.colpos.mx:8080/xmlui/handle/10521/1825.
Garau G, Castaldi P, Deiana S, Campus P, Mazza A, Deiana P, Pais A. 2012. Assessment of the use potential of edible sea urchins (Paracentrotus lividus) processing waste within the agricultural system: influence on soil chemical and biological properties and bean (Phaseolus vulgaris) and wheat (Triticum vulgare) growth in an amended acidic soil. J Environ Manage. 109:12-18. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2012.05.001
García F. 2006. Interacción entre microorganismos; estructura del suelo y nutrición vegetal. Cult Cient. 4:50-55.
Hernández H, Gómez J, Ramos Y, Pérez E, Espinosa R. 2013. Identificación y fluctuación poblacional de Empoasca en variedades de Phaseolus vulgaris L. en Villa Clara, Cuba. Cent Agric. 40(2):67-70.
[Ideam] Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. 2012. Información estaciones meteorológicas Cesar. [consultado 2012 jun]. http://www.ideam.gov.co/solicitud-de-informacion.
[ICA] Instituto Colombiano Agropecuario. 1989. El análisis de suelos, plantas y aguas para riego. Manual de Asistencia Técnica N.° 47. Bogotá, Colombia: ICA.
[IGAC] Instituto Geográfico Agustín Codazzi. c2010. Laboratorio Nacional de Suelos. [consultado 2012 jun].
Jiménez-Hernández Y, Acosta-Gallegos JA, Sánchez-García BM, Martínez MA. 2012. Características agronómicas y contenido de Fe y Zn en el grano de frijol tipo Rosa de Castilla (Phaseolus vulgaris L.). Rev Mex Cienc Agric. 3(2):311-325. https://doi.org/10.29312/remexca.v3i2.1465
Joshi AK, Crossa J, Arun, B. Chand R, Trethowan R, Vargas M, Ortiz-Monasterio I. 2010. Genotype × Environment interaction for zinc and iron concentration of wheat grain in eastern Gangetic plains of India. Field Crop Res. 116(3):268-277. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2010.01.004
Lagarde P, Medina A, Ramis C, Maselli A. 2010. Evaluación de la resistencia a la bacteriosis común causada por Xanthomonas phaseoli en plantas F3 de caraota (Phaseolus vulgaris). Fitopatol Venez. 23(2):35-39.
López E, Acosta J, Tosquy O, Salinas R, Sánchez B, Rosales R, González C, Moreno T, Villar B, Cortinas H, et al. 2011. Yield stability of improved mesoamerican genotypes of black common bean in México. Rev Mex Cienc Agric. 2(1):29-40.
López E, Acosta J, Tosquy O, Salinas R, Sánchez B, Rosales R, González C, Mosquera Y, Castellanos L, Rey J, et al. 2012. Caracterización morfo agronómica de 19 variedades de frijol común en un agroecosistema del municipio de Cruces. Centro Agric. 39(3):45-52.
López E, Becerra N, Cano O, Zaleta D, Acosta J. 1996. Adaptación y calidad tecnológica de la variedad de fríjol negro tacana. Agron Mesoam. 7(1): 26-34. https://doi.org/10.15517/am.v7i1.24785
López JE, Ligarreto G. 2006. Evaluación por rendimiento de 12 genotipos promisorios de fríjol (Phaseolus vulgaris L) voluble tipo bola roja y reventón para las zonas frías de Colombia. Agron Colomb. 24(2):238-246.
Maya-Hernández V, Vera-Graziano J, Garza-García R. 2000. Parámetros poblacionales de Empoasca kraemeri Ross & Moore (Homóptera: Ccadellidae) en genotipos de fríjol. Agrocienc. 34(5):603-610.
McClean PE, Burridge J, Beebe S, Rao IM, Porch TG. 2011. Crop improvement in the era of climate change: an integrated, multi-disciplinary approach for common bean (Phaseolus vulgaris). Funct Plant Biol. 38 (12):927-933. https://doi.org/10.1071/FP11102
Melo A, Ariza P, Lissbrant S, Tofiño, A. 2015. Evaluation of agrochemicals and bioinputs for sustainable bean management on the Caribbean coast of Colombia. Agron Colomb. 33(2): 203-211. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v33n2.49858
Mesquita FR, Corrêa AD, Abreu CM, Lima RA, Abreu AF. 2007. Bean (Phaseolus vulgaris L.) lines: chemical composition and protein digestibility. Cienc Agrotec. 31(4):1114-1121. https://doi.org/10.1590/S1413-70542007000400026
Montenegro H. 2004. Guía para la presentación de informes de pruebas de evaluación agronómica. Bogotá, Colombia: ICA.
Moraghan JT, Padilla J, Etchevers JD, Grafton K, Acosta-Gallegos JA. 2002. Iron accumulation in seed of common bean. Plant Soil. 246(2):175-183. https://doi.org/10.1023/A:1020616026728
Moura MF, Picanço MC, Guedes RNC, Barros EC, Chediak M, Morais GF. 2007. Conventional sampling plan for the green leafhopper Empoasca kraemeri in common beans. J Appl Entomol. 131(3):215-220. https://doi.org/10.1111/j.1439-0418.2006.01113.x
Muñoz-Velázquez EE, Rubio-Hernández D, Bernal-Lugo I, Garza-García R, Jacinto-Hernández C. 2009. Caracterización de genotipos nativos de fríjol del estado de hidalgo, con base a calidad del grano. Agric Tec Mex. 35(4):426-435.
Navarro G, Navarro S. 2013. Química agrícola, química del suelo y de nutrientes esencial. Madrid, España: Mundi-Prensa.
Nova J, Pimentel A, Adames A, Contreras F, Pujols A, Jiménez F, y Mella J. 2014. Hierro y zinc en el suelo y su expresión en el grano de arroz. Rev Agropecu For. 3(1):39-46.
Pachón H. 2010. El impacto nutricional de cultivos biofortificados o cultivos con mayor calidad nutricional. Cali, Colombia: CIAT.
Raya-Pérez JC, Gutiérrez-Benicio GM, Ramírez JG, Covarrubias-Prieto J, Aguirre-Mancilla CL. 2014. Caracterización de proteínas y contenido mineral de dos variedades nativas de fríjol de México. Agron Mesoam. 25(1):01-11. https://doi.org/10.15517/am.v25i1.14185
Ribeiro N, Jost E, Cerutti T, Maziero S, Poersch N. 2008. Micromineral composition of common bean cultivars and its application in crop breeding. Bragantia. 67(2):267-273. https://doi.org/10.1590/S0006-87052008000200002
Salinas EL, Acosta-Gallegos JA, Tosquy-Valle OH, Salinas-Pérez RA, Sánchez-García BM, Rosales-Serna R, González-Rivas C, Moreno-Gallegos T, Villar-Sánchez B, Cortinas-Escobar HM, et al. 2011. Yield stability of improved Mesoamerican genotypes of black common bean in México. Rev Mex Cienc Agric. 2(1):29-40.
Silva CA, Abreu AF, Ramalho MA, Corrêa AD. 2012. Interaction genotype by season and its influence on the identification of beans with high content of zinc and iron. Bragantia. 71(3):336-341. https://doi.org/10.1590/S0006-87052012005000037
Simpson JL, Bailey LB, Pietrzik K, Shane B, Holzgreve W. 2011. Micronutrients and women of reproductive potential: required dietary intake and consequences of dietary deficienty or excess. Part II - vitamin D, vitamin A, iron, zinc, iodine, essential fatty acids. J Matern Fetal Neonatal Med. 24(1):1-24. https://doi.org/10.3109/14767051003678226
Tako E, Blair MW, Glahn RP. 2011. Biofortified red mottled beans (Phaseolus vulgaris L.) in a maize and bean diet provide more bioavailable iron than standard red mottled beans: studies in poultry (Gallus gallus) and an in vitro digestion/Caco-2 model. Nutr J. 10:113. https://doi.org/10.1186/1475-2891-10-113
Tofiño A, Melo A, Ruidiaz Y, Lissbrant S. 2015. Evaluation of the potential dietary impact of the implementation of nutritionally improved crops in rural areas of the department of Cesar (Colombia). Agron Colomb. 33(3):383-390. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v33n3.51984
Tofiño A, Tofiño R. 2013. Contribución de variedades biofortificadas a la seguridad alimentaria: alimentos con mayor contenido nutricional en el contexto de la agricultura sostenible. Saarbrücken, Alemania: Editorial Académica Española.
Tofiño A, Tofiño R, Cabal D, Melo A, Camarillo W, Pachón H. 2011. Evaluación agronómica y sensorial de fríjol (Phaseolus vulgaris L.) mejorado nutricionalmente en el norte del departamento del Cesar, Colombia. Perspect Nutrición Hum. 13(2):60-71.
Tofiño A, Tofiño R, Jiménez H. 2012. Determinación del potencial productivo y nutricional de un fríjol biofortificado mesoamericano en el Cesar, Colombia. Vitae. 19(1 Supl.): 297S-299S.
Tryphone GM, Nchimbi-Msolla S. 2010. Diversity of common bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes in iron and zinc contents under screenhouse conditions. Afr J Agric Res. 5(8):738-747.
Ulloa JA, Rosas P, Ramírez J, Ulloa B. 2011. El frijol (Phaseolus vulgaris): su importancia nutricional y como fuente de fitoquímicos. Rev Fuente. 3(8):5-9.
Velu G, Ortiz-Monasterio I, Cakmak I, Hao Y, Singh RP. 2014. Biofortification strategies to increase grain zinc and iron concentrations in wheat. J Cereal Sci. 59(3):365-372. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2013.09.001
Velu G, Singh RP, Huerta-Espino J, Peña RJ, Arun B, Mahendru-Singh A, Yaqub Mujahid M, Sohu VS, Mavi GS, et al. 2012. Performance of biofortified spring wheat genotypes in target environments for grain zinc and iron concentrations. Field Crop Res. 137:261-267. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2012.07.018