Agronomic behavior of lentil (Lens culinaris Medik.) in Tapaste locality, Cuba

Ms.C. Regla M. Cárdenas Travieso,^I Dr.C. Rodobaldo H. Ortiz Pérez,^II Dra.C. Odile Rodríguez Miranda,^† Dr.C. Carlos F. de la Fé Montenegro,^I Alexis Lamz Piedra^III

^IInvestigadores Auxiliares del Departamento de Genética y Mejoramiento de las Plantas, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700.
^IIInvestigador Titular del Departamento de Genética y Mejoramiento de las Plantas, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700.
^IIIAspirante a Investigador del Departamento de Genética y Mejoramiento de las Plantas, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700.

RESUMEN

La lenteja (Lens culinaris Medik.) es una planta cuyos granos poseen alto valor nutritivo y tiene la particularidad de ser resistente a la sequía. Por estas cualidades se han introducido diversos cultivares desde la República Árabe Siria, con la finalidad de diseminarlos en el sector rural local. No obstante, fue necesario proceder a su evaluación con el objetivo de caracterizar su comportamiento agronómico en las condiciones de Cuba. Para ello el trabajo se desarrolló en la localidad Tapaste en el período poco lluvioso 2010-2011. Para describir el comportamiento de la lenteja en las condiciones locales se emplearon cuatro líneas avanzadas dispuestas en un diseño de bloques al azar con tres réplicas y se evaluaron 10 variables agronómicas. Los resultados mostraron que la lenteja presentó menores días a floración y maduración, que los informados en la literatura para esta especie, requiriendo menos tiempo para la maduración que para la floración que coincidieron con temperaturas cálidas y bajos registros de precipitaciones. Se detectó variabilidad para caracteres agronómicos tales como número de ramas planta^-1, número de vainas planta^-1, número de semillas planta^-1, número de semillas por vainas, peso de 100 semillas y el peso de semillas planta^-1 (rendimiento planta^-1). El número de vainas por planta y la altura de la planta fueron los componentes más correlacionados con el rendimiento planta^-1.

Palabras clave: componentes de rendimiento, granos, floración, maduración.

ABSTRACT

Lentil (Lens culinaris Medik.) is a plant that has grains with high nutritional value and also the characteristic of being resistant to drought. Because of that, different cultivars from Syrian Arab Republic have been introduced, in order to disseminate them on local rural sector. It was necessary to evaluate them under Cuban conditions to characterize their agronomic behavior. This work was developed at the National Institute of Agricultural Sciences (INCA) in Tapaste locality on dry period 2010-2011. To describe the lentil behavior in these local conditions four advanced lines were used arranged in a randomized block design with three replications. They were evaluated 10 agronomic traits and the results showed that lentil showed lower days to flowering and days to maturity than those reported in the literature for this specie requiring less time for maturation than for flowering which coincided with warm temperatures and low rainfall records. Variability was detected for agronomic traits such as number of branches plant^-1, number of pods plant^-1, number of seeds plant^-1, number of seeds pods^-1, weight of 100 seeds and the weight of seeds plant^-1 (yield plant^-1). The number of pods plant^-1 and the plant height was those more correlated with the yield plant^-1.

Key words: yield component, grain, flowering, maturation.

INTRODUCCIÓN

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación del área experimental

La experiencia se realizó 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’) Cuba, con una altitud de 120 m s.n.m. y un suelo clasificado como Nitisol Ferrálico lixico (éutrico, arcillico, ródico) (14). El clima en la localidad es tropical subhúmedo^B. Los datos climáticos (temperaturas y precipitaciones) decenales registrados durante el periodo de cultivo en la Estación Meteorológica de Tapaste aledaña al área experimental se presentan en la Tabla I.

Material utilizado

Para desarrollar el trabajo se utilizaron cuatro líneas avanzadas de lenteja: FLIP 87-68L, FLIP 88-41L, FLIP 97-15L y FLIP 2004-58L (13) pertenecientes al Vivero Internacional de Resistencia a la Roya (Uromyces fabae f.sp. lentis) que está compuesto por líneas avanzadas de lenteja con tolerancia a esta enfermedad. Este vivero procede del banco de germoplasma del International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA) en la República Árabe de Siria. ]]>
Labores agrotécnicas

La preparación del suelo con grada se realizó a una profundidad comprendida entre 30 a 40 cm y se fertilizó con N-P-K (9-13-17) incorporado al suelo durante la preparación.

La siembra se efectuó en los meses de noviembre y enero del período poco lluvioso 2010-2011 (caracterizado por las menores temperaturas mensuales). Las parcelas de 7 m² estuvieron compuestas por cuatro surcos de 2,5 metros de largo separados a una distancia de 0,70 m. Las semillas se depositaron a una profundidad de 3 a 4 cm, con una densidad de tres gramos por metro lineal, equivalente a 60 kg ha^-1. Esta densidad de siembra permite obtener entre 200 a 300 plantas por metro cuadrado (6) por lo que no fue necesario realizar raleo. Con posterioridad a la siembra se hizo el riego de germinación.

El diseño experimental empleado fue el de bloques al azar con tres réplicas y cuatro tratamientos.

Se realizó la limpieza manual para el control de las arvenses cada vez que fue necesario y dado el buen comportamiento fitosanitario del cultivo no se realizaron aplicaciones de plaguicidas durante el ciclo del cultivo. ]]>
Detección de cepas nativas de Rhizobium spp.

No se realizó inoculación artificial de Rhizobium con la finalidad de detectar in situ la existencia de cepas nativas, por lo que al finalizar el ciclo del cultivo se observaron las raíces de las plantas removidas con lente de aumento 10x para detectar la presencia de nódulos producidos por bacterias de este género.

Metodología de evaluaciones

En 10 plantas por cada cultivar se evaluaron diez variables agronómicas (Tabla II) y la incidencia de enfermedades como la roya (Uromyces fabae f.sp. lentis) pudrición de la raíz (Fusarium sp.) y tizón por Ascohyta (A. lentis) según las escalas de descriptivas propuestas por Biodiversity and Integrated Gene Management Program (BIGMP) (15).

Análisis estadísticos ]]>
Primeramente se verificó cumplimiento del supuesto de distribución normal, para ello se comprobó en cada variable si la curtosis y asimetría estandarizadas estaban dentro del rango adecuado (-2 a +2). En este caso los valores estadísticos en días a floración (DF) y días a maduración (DM) estuvieron dentro de este rango, no así en el resto de las variables por lo que altura de la planta (ALTA), altura de la primera vaina (ALVA) y número de semillas por planta (NOSE) se transformaron mediante la expresión log(x+1) y número de ramas por planta (NORA), número de vainas por planta, número de semillas por vaina (NOVA), número de semillas por vaina (NOSEVA), peso de las semillas por planta (PESE) y peso de 100 granos (P100S) se transformaron por √x.

Se realizó un análisis de varianza simple (modelo completamente aleatorizado) utilizando el test de la mínima diferencia significativa (LSD) de Fisher (p≤0,05) para distinguir diferencias significativas entre cultivares, para lo cual se analizaron los promedios obtenidos para cada variable durante el primer año de la experiencia.

Se confeccionó además, una matriz de correlaciones basada en los coeficientes de Pearson que representan el grado de asociación entre todas las variables en estudio.

Los análisis se realizaron con ayuda del paquete estadístico Statgraphics Plus ver. 5.1 para Windows.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

De manera general, los valores mostrados por DF y DM son inferiores a los informados en la literatura de países productores de esta leguminosa como España y Argentina (6, 9) que presentan un clima templado, lo que indica que en las condiciones de este estudio, la floración, y la maduración de la lenteja se produjeron más tempranamente y en consecuencia las plantas desarrollaron un ciclo más corto. ]]>
Las fases de floración y maduración se enmarcaron en la segunda decena de diciembre y primera decena de febrero respectivamente y coincidieron con temperaturas cálidas y bajos registros de precipitaciones (Tabla I) cuyo déficit en la floración fue compensado con riego por aspersión, ya que la lenteja necesita de un adecuado suministro de agua durante esta fase de desarrollo que es crítica en el ciclo de vida de la planta (18). El promedio de días a la maduración fue 92,50 sin diferencias significativas entre las cuatro líneas, con un rango de seis días, lo que demuestra que este proceso se produjo en menor tiempo que la floración. En este sentido, se ha referido una rápida maduración de la lenteja en ambientes cálidos y áridos inducida por las altas temperaturas y el estrés de sequía (19).

Los valores de los coeficientes generales de variación mostrados en la figura pueden atribuirse a una reducida selección de los cultivares del vivero evaluado, este resultado contrasta con la alta variabilidad entre cultivares que se ha informado para la lenteja (8) en la que se ha detectado diversidad en días a floración y a maduración^D.

Es oportuno aclarar que los estudios relacionados con el impacto del cambio climático en la agricultura en Cuba, han pronosticado una reducción de las fases fenológicas y del ciclo de cultivo para todas las plantas como consecuencia del incremento progresivo de la temperatura (18, 19) lo que conllevará a que los cultivos, especialmente los de ciclo corto, dispongan de menos tiempo para la etapa correspondiente a la formación del producto final cosechado (20).

En relación con lo anterior, desde el inicio del ciclo de cultivo se pudo apreciar que las temperaturas máximas decenales con frecuencia registraron valores de 25 °C y superiores (Tabla I) lo que confirma la evidencia de que en Cuba se está produciendo una expansión del verano y una contracción de la duración del invierno (21) como consecuencia se afectará la producción de aquellas especies que proceden de clima templado (21) como la lenteja, si se tiene en cuenta su hábito de crecimiento indeterminado que significa que en una planta pueden coexistir flores, vainas inmaduras y maduras al mismo tiempo por lo que las variaciones del clima, en determinado momento podrían afectar a algunos de estos estados del desarrollo y con ello la producción.

Por otro lado, se confirma la existencia de variabilidad entre cultivares en relación con otros caracteres agronómicos de interés (Tabla III). Como aparece en la figura, la línea de floración temprana FLIP 97-15L desarrolló el mayor peso de 100 semillas y además la mayor altura de la planta y de la primera vaina, esta última variable, que es importante para la cosecha mecanizada, fue diferente significativamente de la mostrada por FLIP 87-68L de floración más tardía pero que presentó mayor número de ramas planta^-1 y semillas planta^-1. Por su parte, el genotipo FLIP 2004-50L de floración intermedia presentó mayor número de semillas vaina^-1 que FLIP 97-15L. ]]>
Por último la línea FLIP 88-41 exhibió un comportamiento que refleja diferencias no significativas con los restantes genotipos.

El promedio de semillas por vainas (1,023) y de semillas por planta (9,750) corroboran los valores informados por otros autores (8, 22); sin embargo, el peso de 100 semillas (3,36 g) resultó ser inferior a lo referido para esta especie que ha sido establecido en aproximadamente 5,0 g (23). No obstante, este resultado es comparable con el que desarrollan variedades locales turcas que exhiben un peso de 100 semillas entre 1,68 a 4,03 g con un promedio de 2,8 g, aunque en este contexto los investigadores se proponen realizar estudios para determinar si este rasgo puede mejorarse (4).

El promedio de ramas por planta fue 4,83, se ha considerado que este carácter es de gran importancia agronómica ya que la mayor proporción del rendimiento se concentra en ellas, específicamente, en las ramas laterales (24), aunque es posible que su comportamiento esté influenciado por las condiciones ambientales, como ocurre en otras leguminosas (25).

El cultivar FLIP 97-15L se caracterizó por presentar la mayor altura de la planta así como un mayor peso de 100 g, mientras que FLIP 87-68L se destacó por desarrollar mayor cantidad de ramas y semillas por planta.

En el análisis de la matriz de correlaciones (Tabla IV) no se detectaron correlaciones significativas entre días a maduración y el resto de las variables estudiadas, en cambio, días a floración se correlacionó negativamente con la altura de la planta (r= -0,806) y la altura de la primera vaina (r= -0,699) lo que demuestra la influencia de esta variable en la arquitectura de la planta; no obstante, sus valores promedios (Tabla II) confirman la predisposición de esta especie a desarrollar plantas pequeñas (26, 27) en comparación con otras leguminosas como la arveja (Pisum sativum L.) (25) y el garbanzo (Cicer arietinum L.) (28). ]]>
Además, los días a floración se correlacionaron negativamente con el peso de 100 semillas (r=-0,668) que es un componente del rendimiento que ha demostrado ser muy estable en variedades de leguminosas cultivadas (29, 30, 31, 32); sin embargo, en este ensayo este componente presentó una variación considerable que puede atribuirse a fallas fisiológicas relacionadas con el incremento del gasto respiratorio que se produce con el aumento de la temperatura durante el ciclo del cultivo.

De los resultados se deduce que el decrecimiento en los días a floración conlleva al incremento en el peso de 100 semillas (visualmente de mayor tamaño) con disminución en el número de semillas por vainas, lo que indudablemente significa la presencia de vainas vanas.

Por otro lado, las correlaciones positivas de la altura de la planta, el número de vainas por planta y el peso de 100 semillas (Tabla III) con el peso de las semillas por planta demuestran que a pesar de las diferencias expresadas entre cultivares, estas variables son dependientes entre sí para la conformación del rendimiento final.

CONCLUSIONES

En las condiciones edafoclimáticas estudiadas lenteja presentó menores días a la floración (40,67) y maduración (92,50), que los informados en la literatura para esta especie, requiriendo menos tiempo para la maduración (seis días) que para la floración (16 días), que coincidieron con temperaturas cálidas y bajos registros de precipitaciones. Se encontraron diferencias significativas entre genotipos para caracteres agronómicos tales como número de ramas planta^-1; número de vainas planta^-1; número de semillas planta^-1; número de semillas por vainas; peso de 100 semillas y el peso de semillas planta^-1 (rendimiento planta^-1), siendo el número de vainas por planta y la altura de la planta los componentes más correlacionados con este. El cultivar FLIP 97-15L se caracterizó por presentar la mayor altura de la planta, así como un mayor peso de 100 semillas, mientras que FLIP 87-68L se destacó por desarrollar mayor cantidad de ramas y semillas por planta.

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Recibido: 18 de junio de 2013
Aceptado: 1 de noviembre de 2013

Ms.C. Regla M. Cárdenas Travieso, Investigadora Auxiliar del Departamento de Genética y Mejoramiento de las Plantas, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700. Email: rmaria@inca.edu.cu