LÍNEAS DE FRIJOL COMÚN TOLERANTES AL ESTRÉS DE LAS

ALTAS TEMPERATURAS

J.C. Rosas, EAP/ZamoranoJ. S. Beaver, UPR/Puerto Rico

S. Beebe, CIAT/ColombiaT. Porch, USDA/TARS, Puerto Rico

J. Lynch y J. Burridge, PSU/USA

Feed the FutureLegume Innovation LabClimate Resilient Beans

INTRODUCCIÓN• El frijol es un cultivo vulnerable a los impactos del cambio

climático (sequía y altas temperaturas).• Reducción área de frijol a temperaturas promedios >25°C

en Centro América (2030): 12-68% (Beebe et al., 2013).• Evaluación de germoplasma de varios programas para

identificar genotipos tolerantes a las altas temperaturas.• Desarrollar variedades tolerantes que posean otros

caracteres deseables mediante mejoramiento genético.• Evaluación multi-localidades* para control de variación en

respuesta y lograr avances más efectivos en menor tiempo.

MATERIALES Y MÉTODOS1) Ensayos conducidos bajo riego en el verano 2015:- BASE 2014 (120 líneas): 17 andinos (A), 83 mesoamericanos

(MA), 13 inter-específicos y 3 tepari (P. acutifolius) del CIAT, UPR, USDA y otros + 4 testigos (2 MA: Amadeus 77 y DOR 390+ 2 A: Calima y Quimbaya).

- Rojos EAP+ (36): 32 líneas élites MA + 4 testigos.- Rojos CIAT (36): 32 líneas elites MA + 4 testigos.- Negros EAP+ (28): 24 líneas élites MA + 4 testigos.

2) Ensayos conducidos en primera 2015:

- ERSAT 1 (25): 21 líneas del BASE, Rojos y Negros (verano)+ 4 testigos (2 A + 2 MA).

- Ensayos regionales (8): ECAR Rojo y Negro, COVA Rojo y Negro, ERFBN, ERMAN, ERMUS y Agrosalud.

3) Ensayos conducido en postrera 2015:

- ERSAT 2 (24): 20 líneas (verano y primera) + 4 testigos (2 A +2 MA).

4) Ensayos conducido en verano 2016:- BASE 2015 (120): líneas MA incluyendo 2 tepari.

Manejo de los ensayos:- Diseños: Látice 10 x 12 (BASE) y BCA (otros ensayos), 3 reps.- Unidad experimental: Camas de doble hilera de 2.5 m largo.- Ubicación: Nacaome, Sur de Honduras, 44 msnm, 13°32´00´´LN

y 87°29´00´´LO (altas temperaturas diurnas y nocturnas). - Manejo adecuado del riego (goteo) y las parcelas.

Variables medidas:- Registro de días a floración (R6), formación (R7) y llenado de

vainas (R8), madurez fisiológica (R9) y madurez de cosecha.- R8 (5 pl): PS vainas y biomasa, e índice partición de vainas

(PSV/PSV+ PSB).- Madurez (10 pl): PS vainas y semillas, índice de cosecha

(PSS/PSV+PSS), PS 100 semillas y rendimiento.- Monitoreo de temperatura y HR durante

el ciclo de cultivo (sensores iButtons).

RESULTADOS2/

3/20

15

2/5/

2015

2/7/

2015

2/9/

2015

2/11

/201

5

2/13

/201

5

2/15

/201

5

2/17

/201

5

2/19

/201

5

2/21

/201

5

2/23

/201

5

2/25

/201

5

2/27

/201

5

3/1/

2015

3/3/

2015

3/5/

2015

3/7/

2015

3/9/

2015

3/11

/201

5

3/13

/201

5

3/15

/201

5

3/17

/201

5

3/19

/201

5

3/21

/201

5

3/23

/201

5

3/25

/201

5

3/27

/201

5

3/29

/201

5

3/31

/201

5

4/2/

2015

4/4/

2015

4/6/

2015

4/8/

2015

°C min °C max

0 DDS

40

30

20

R7 (39 DDS) R9 (65 DDS)R6 (30 DDS)

Rango Max: 36.9-41.0 (Prom. 37.9) °CRango Min: 18.0-28.0 ( Prom. 23.0) °C

Temperaturas máximas y mínimas. Nacaome, Honduras, 2015X.

°C

Promedio y rango de temperaturas máximas y mínimas en cuatro épocas de siembra. Nacaome, Honduras, 2015-16.

Máximas (°C) Mínimas (°C)Épocas Prom. Rango Prom. Rango

Verano (Feb-Abr, 15X) 39.1 29.2- 42.6 24.2 20.7- 28.2Primera (Jun-Ago, 15A) 37.9 36.9- 41.0 23.0 18.0- 28.0Postrera (Oct-Dec, 15B) 36.8 31.1- 40.6 22.2 17.6- 25.1Verano (Feb-Abr, 16X) 38.7 31.6- 43.6 22.9 17.1- 27.6

RESULTADOS

Efectos de altas temperaturas:

- Aborto de polen, flores y vainas.- Floración continua sin formación de vainas .- Vainas pequeñas, deformes con menor

número y tamaño de semillas.- Menor rendimiento en la mayoría. - Normal en líneas de frijol común y tepari.

Tep 22 Tep 32 USMR 20USMR 20Tep 22

BASE 2014: Rendimiento de 120 líneas de frijol común y tepari en la época de verano. Nacaome, Honduras, 2015X.

Rendimiento (kg/ha)

No. Líneas

> 4,000 2 tepari

3- 4,000 1 común (USMR 20) y 1 tepari

2- 3,000 3 común ( IJR, SB-DT1 y Beníquez)

1- 2,000 20 común (SEF 15, Matterhorn y otros)

500- 1,000 35 común

100- 500 20 común

0- 100 37 común (31 con 0 kg/ha)

Rendimiento (kg/ha) de ensayos de altas temperaturas en la época de verano. Nacaome, Honduras, 2015X.Ensayos Testigo Rango Líneas superiores

Rojos-EAP+ 1,600(Amadeus)

18- 2,169 (n= 36)

IBC 301-204, BRT 103-182, SRS 56-3, IS10-2423, MER 2212-28, SER 16

Negros-EAP+ 797(DOR 390)

43-1,527(n= 28)

BRT 943-20, BIOF 4-70, DPC-40, MER 2201-64ML, MEN 933-13, MHN 322-9

Rojos-CIAT1,647

(Amadeus)0- 1,647(n=36)

SCR 10, SCR 13, SCR 16, SCR 22, SCR 23, SCR 38

Líneas de frijol seleccionadas bajo condiciones de altas temperaturas- Época de primera. Nacaome, 2015A.Ensayo Líneas seleccionadas

(>500 kg/ha)

ERSAT 1z

ECAR Negro

COVA Rojo

ERFBN

ERMAN

AGROSALUD

Tep 22, MER 2212-28, IJR y Beniquez

MEN 934-28, MEN 934-29, MEN 934-38, MEN 934-68,

BIOF 4-70, BRT 943-20 y FBN 1208-64

SJC 730-79, BRT 103-182, RS 909-35 y MHR 311-17

FBN 1211-66

ALS 0532-6 y ALS 0546-97

SEF 70

Z ERSAT 1: Líneas ensayos BASE, Rojos- EAP, Rojos- CIAT y Negros- EAP/UPR (15X).

ERSAT 2: Rendimiento, índice partición de vainas (IPV) y cosecha (IC), y peso de semilla (PSS) en postrera. Nacaome, 2015B.Línea Kg/ha IPV IC PSS (g/100)SJC 730-79 1,887 0.34 0.62 22.7

Tep 22 1,265 0.34 0.49 12.0MHR 311-17 1,178 0.18 0.59 22.6MER 2212-28 1,125 0.23 0.61 24.2FBN 1211-66 1,119 0.07 0.47 21.2ALS 0532-6 1,093 0.12 0.57 21.6BRT 103-182 965 0.08 0.54 22.8SB-DT1 959 0.33 0.51 22.0MEN 934-29 945 0.14 0.55 19.7BRT 943-20 816 0.07 0.54 21.5

Promedio (n=24) 706 0.12 0.44 20.2Rango (n=24) 60-1,887 0.03-0.34 0.11-0.62 12.0-25.9DMS .05 412** 0.07** 0.13** 1.7**

Ensayo BASE 2015: Rendimiento (kg/ha) de 120 líneas durante la época de verano. Nacaome, Honduras, 2016X.Rendimiento No. Líneas

> 4,000 1 tepari (G40001)

2- 3,000 2 común (INB 841 y PR9920-171) y 1 tepari (Tep 22)

1-2,000 23 común ( IJR, SER 78, Cedrón, SB-DT1, Cardenal…..)

500- 1,000 28 frijol común

100-500 58 frijol común0- 100 7 frijol común (2 con 0 kg/ha)

BASE 2015: Rendimiento, índice partición de vainas (IPV) y cosecha (IC), y peso semilla (PSS) en verano. Nacaome, 2016X.Línea Kg/ha IPV IC PSS (g/100)

G40001 4188 0.42 0.79 10.8INB 841 2215 0.47 0.73 24.4Tep-22 2153 0.60 0.79 11.6PR9920-171 2013 0.45 0.74 29.5IJR 1776 0.52 0.74 28.7SER 78 1587 0.22 0.64 20.3Cedrón 1571 0.26 0.61 25.6SB DT1 1447 0.25 0.74 16.9Cardenal 1427 0.28 0.64 20.2ICTAZAM ML 1399 0.48 0.71 16.9DEORHO 1326 0.27 0.66 23.0Morales 1316 0.32 0.68 23.0Promedio (n=120) 662 0.19 0.62 19.2

ERSAT 2: Rendimiento, índices de partición vainas (IPV) y cosecha (IC), y peso semilla (PSS) en verano. Nacaome, 2016X.Línea Kg/ha IPV IC PSS (g/100)Tep 22 2989 0.64 0.66 12.3

FBN 1211-66 2455 0.37 0.62 17.4SJC 730-79 2177 0.30 0.64 24.6MEN 934-68 1815 0.18 0.66 22.6Beniquez 1414 0.22 0.48 16.2IJR 1319 0.46 0.69 21.9SB-DT 1 1205 0.32 0.62 18.4MER 2212-28 1190 0.24 0.60 17.5MHR 311-17 1050 0.25 0.57 20.6BIOF 4-70 1038 0.18 0.56 24.4Amadeus 77 (Test.) 619 0.35 0.53 23.1

Promedio (n=24) 1065 0.30 0.60 19.1Rango (n=24) 150-2989 0.03-0.64 0.37-0.69 12.3-31.9

Variedades de frijol con tolerancia a altas temperaturas liberadas en C. América/Caribe (2005-15).Variedad Línea PaísCENTA Pipil PRF 9657-16B-3 El SalvadorCENTA EAC SJC 730-79 El SalvadorBeniquez P RicoDPC 40 XRAV 40 R Dominicana, HaitíINTA Centro Sur IBC 301-204 NicaraguaCardenal/Chaparrastique MER 2226-41 Honduras, El SalvadorCedrón EAP 9508-93 Honduras FPPaisano MER 2212-28 Honduras FP

* Adaptación agronómica y calidad comercial.

CONCLUSIONES

• Verano 15: Líneas tolerantes andinas y mesoamericanas de 4 ensayos (1 BASE, 2 Rojos y 1 Negro elites).

• Primera 15: Efectos más severos de AT en líneas seleccionadas en el verano (ERSAT 1) y 8 ensayos regionales.

• Postrera 15: Líneas tolerantes a AT identificadas en ensayo ERSAT 2 (>1,000 kg/ha).

• Verano 16: Confirmación de tolerancia en líneas en ERSAT 2 y BASE 2015.

• Variedades de frijol común tolerantes a AT con buena adaptación y resistencia liberadas en CA/C.

• Potencial de tepari para zonas y épocas críticas y para fines de mejoramiento.

RECOMENDACIONES

• Validar líneas tolerantes a AT que posean otras características agronómicas y comerciales deseables.

• Desarrollar variedades tolerantes a las AT que posean otros caracteres deseables mediante mejoramiento.

• Evaluaciones en varios ambientes con AT para reducir efectos de otros factores (HR, suelos, plagas, manejo).

• Involucrar a programas miembros de la Red de Frijol de CA/C en estos esfuerzos.

• Diseminación de variedades tolerantes rojas y negras en zonas críticas de CA/C.

• Validación de potencial agronómico y consumo de tepari en zonas críticas.