Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional Esta licencia es la más restrictiva de las seis licencias principales Creative Commons, permitiendo a otras solo descargar sus obras y compartirlas con otras siempre y cuando den crédito, pero no pueden cambiarlas de forma alguna ni usarlas de forma comercial. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” VICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE AGRONOMÍA Efecto de la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de una línea de pallar (Phaseolus lunatus L.) precoz, en el valle de Ica Línea de Investigación: Ciencias naturales, ingeniería y tecnologías sostenibles INFORME FINAL DE TESIS BRYAN RUBEN MITMA ASTOCAZA Ica - Perú 2023 i DEDICATORIA A Dios, por haberme dado la fuerza y valor para culminar esta etapa en mi vida. A mis padres por su apoyo y orientación en cada logro que alcanzo. A mi hermano Kevin por su apoyo incondicional. A mi abuela Alcira y a mi tía Elizabeth que desde el cielo me guían. A mi familia por siempre estar apoyándome en cada paso que doy. ii AGRADECIMIENTOS A la Universidad Nacional “San Luis Gonzaga”, alma mater de mi formación profesional, mi profundo agradecimiento. A la Facultad de Agronomía, y a todos los docentes por guiarme y orientarme con sus sabias enseñanzas impartidas durante mi formación profesional. Al Ing. Agr. Mag. Pedro Antonio Aquije Gómez, mi Asesor, por su valioso apoyo, valiosos comentarios, sugerencias y estar siempre presente en el desarrollo del presente trabajo de investigación. A la Ing. Agr. Ph. D. Luz Marina Espinoza de Arenas, por su exigencia, paciencia, disciplina, sus valiosas sugerencias y apoyo en la parte estadística, mostrándose siempre disponible y atenta desde el inicio hasta el final del desarrollo de este proyecto de tesis. Al Ing. Agr. Mg. Sc. Guillermo Espino Tipismana, por su apoyo, sus consejos y recomendaciones brindadas durante el manejo del cultivo. A mis amigos, por sus ánimos y apoyo que de forma directa o indirectamente contribuyeron en este trabajo. iii ÍNDICE GENERAL DEDICATORIA................................................................................................................... i AGRADECIMIENTOS ....................................................................................................... ii ÍNDICE GENERAL ........................................................................................................... iii ÍNDICE DE TABLAS ......................................................................................................... v ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................................... vii RESUMEN ...................................................................................................................... viii ABSTRACT ...................................................................................................................... ix I. INTRODUCCION ................................................................................................... 1 1.1. Antecedentes de la investigación. ........................................................................... 2 1.1.1. Antecedentes a nivel internacional .................................................................. 2 1.1.2. Antecedentes a nivel nacional......................................................................... 3 1.1.3. Antecedentes a nivel local .............................................................................. 5 1.2. Aspectos científicos vinculados a la investigación ................................................... 6 1.2.1. Sobre el cultivo de pallar................................................................................ 6 1.2.2. Sobre rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) ....................... 8 1.2.3. Bradyrhizobium sp....................................................................................... 11 1.2.4. Bacillus sp .................................................................................................. 12 1.2.5. Sobre enmiendas orgánicas .......................................................................... 13 1.3. Planteamiento del problema................................................................................. 14 1.3.1. Situación problemática................................................................................. 14 1.3.2. Formulación del problema............................................................................ 15 1.4. Justificación e importancia de la investigación ...................................................... 15 1.4.1. Justificación ................................................................................................ 15 1.4.2. Importancia ................................................................................................. 16 1.5. Objetivos de la investigación ............................................................................... 16 1.5.1. Objetivo general: ......................................................................................... 16 1.5.2. Objetivos específicos: .................................................................................. 16 1.6. Hipótesis y variables de la investigación............................................................... 16 1.6.1. Hipótesis ..................................................................................................... 16 1.6.2. Variables..................................................................................................... 17 II. ESTRATEGIA METODOLÓGICA ........................................................................ 18 2.1. Tipo y nivel de la investigación............................................................................ 18 2.2. Población y muestra del estudio ........................................................................... 18 iv 2.3. Materiales .......................................................................................................... 18 2.3.1. Ubicación del campo experimental ............................................................... 18 2.3.2. Análisis de suelo.......................................................................................... 18 2.3.3. Análisis de micronutrientes disponibles......................................................... 20 2.3.4. Observaciones meteorológicas...................................................................... 20 2.3.5. Tratamientos ............................................................................................... 21 2.4. Métodos ............................................................................................................. 22 2.4.1. Diseño experimental .................................................................................... 22 2.4.2. Características del campo experimental ......................................................... 22 2.4.3. Metodología de aplicación de los tratamientos ............................................... 24 2.4.4. Conducción del experimento ........................................................................ 24 2.4.5. Variables evaluadas ..................................................................................... 30 2.4.6. Análisis estadísticos ..................................................................................... 32 III. RESULTADOS ..................................................................................................... 33 IV. DISCUSIÓN ......................................................................................................... 47 V. CONCLUSIONES ................................................................................................. 54 VI. RECOMENDACIONES ........................................................................................ 55 VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 56 VIII. ANEXOS .............................................................................................................. 63 8.1. Anexo 1: Análisis del suelo y micronutrientes....................................................... 63 8.2. Anexo 2: Contenido de nitrógeno en el grano........................................................ 64 8.3. Anexo 3: Datos meteorológicos. .......................................................................... 66 8.4. Anexo 4: Datos para análisis estadísticos. ............................................................. 71 8.5. Anexo 5: Panel fotográfico. ................................................................................. 73 v ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 Análisis físico – mecánico de suelo ........................................................................ 19 Tabla 2 Análisis químico del suelo ..................................................................................... 19 Tabla 3 Análisis de micronutrientes disponibles .................................................................. 20 Tabla 4 Observaciones meteorológicas de set-dic (2023) y ene (2024). ................................. 20 Tabla 5 Tratamientos en estudio......................................................................................... 21 Tabla 6 Cronograma de aporque ........................................................................................ 26 Tabla 7 Cronograma de riegos ........................................................................................... 27 Tabla 8 Cronograma de aplicaciones foliares ...................................................................... 28 Tabla 9 Cronograma del manejo fitosanitario ...................................................................... 29 Tabla 10 ANVA del porcentaje de emergencia en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118- 2013 en el Valle de Ica ........................................................................................ 33 Tabla 11 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del porcentaje de emergencia en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ........................................... 33 Tabla 12 Cuadros medios de los ANVA de la longitud de la parte aérea y radicular en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ........................................... 34 Tabla 13 Prueba de Rango Múltiple de Duncan de la longitud de la parte aérea y radicular en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica................................ 35 Tabla 14 ANVA del número de nódulos por planta en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118- 2013 en el Valle de Ica ........................................................................................ 36 Tabla 15 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del número de nódulos por planta en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ........................................... 36 Tabla 16 Cuadros medios de los ANVA del peso seco de la biomasa aérea y radicular por planta en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica .......... 37 Tabla 17 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del peso seco de la biomasa aérea y radicular por planta en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ....... 38 vi Tabla 18 ANVA del número de vainas por planta en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118- 2013 en el Valle de Ica ........................................................................................ 39 Tabla 19 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del número de vainas por plantas en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ........................................... 39 Tabla 20 ANVA del peso de 100 granos en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica......................................................................................................... 40 Tabla 21 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del peso de 100 granos en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ................................................................. 41 Tabla 22 Cuadros medios de los ANVA del porcentaje de grano sano en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ................................................................. 41 Tabla 23 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del porcentaje de grano sano en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ........................................... 42 Tabla 24 ANVA del contenido de nitrógeno del grano en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica.................................................................................. 42 Tabla 25 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del contenido de nitrógeno en el grano en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica................................ 43 Tabla 26 ANVA del rendimiento por planta (g/planta) en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica.................................................................................. 44 Tabla 27 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del rendimiento por planta (g/planta) en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica ........................................... 44 Tabla 28 ANVA del rendimiento por parcela (g/parcela) en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el valle de Ica................................................................................... 45 Tabla 29 Prueba de Rango Múltiple de Duncan del rendimiento por parcela (g/parcela) en la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la Línea PPD 118-2013 en el Valle de Ica................................ 45 vii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Distribución de los tratamientos en el croquis experimental .................................... 23 Figura 2 Inoculación de semillas........................................................................................ 73 Figura 3 Impregnación de rizobacterias .............................................................................. 73 Figura 4 Siembra .............................................................................................................. 73 Figura 5 Emergencia de plantas ......................................................................................... 73 Figura 6 Colocación de trampas de melaza ......................................................................... 73 Figura 7 Aplicaciones foliares ........................................................................................... 73 Figura 8 Aplicación de la enmienda orgánica Bioamino-L................................................... 73 Figura 9 Extracción de plantas para evaluación de nódulos .................................................. 74 Figura 10 Extracción de plantas para evaluación de la parte aérea ........................................ 74 Figura 11 Llenado de vainas .............................................................................................. 74 Figura 12 Maduración de vainas ........................................................................................ 74 Figura 13 Recolección de vainas para evaluación................................................................ 74 Figura 14 Evaluación de numero de vainas ........................................................................ 75 Figura 15 Grano de pallar PPD 118-2013 ........................................................................... 75 Figura 16 Evaluación del rendimiento ................................................................................ 75 viii RESUMEN Con el objetivo de evaluar el efecto de la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad de grano de la línea PPD 118-2013 de pallar precoz, se planificó la presente investigación en el vivero de la Facultad de Agronomía, en la zona media del valle de Ica, bajo las condiciones edafoclimáticas de la temporada primavera – verano, en siembra de setiembre, probando seis tratamientos: T1= Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp, T2= (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L, T3= (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L + 20-20-20 NPK, T4= Bioamino-L, T5= Testigo NPK y T6= Testigo absoluto, en el Diseño en Bloques Completamente al Azar, con cuatro repeticiones. Los datos fueron procesados mediante el Análisis de varianza, utilizando el software estadístico Infostat y las medias se compararon mediante la prueba de Duncan (0.05). La cosecha se realizó en el mes de enero, 115 días después de la siembra. Los resultados obtenidos indican que los tratamientos inoculados con las rizobacterias tuvieron un buen efecto en la mayoría de las variables evaluadas, destacando el T2, con los mayores promedios en el número de nódulos por planta, el peso seco de la biomasa aérea, el peso seco de la biomasa radicular, el número de vainas por planta, el peso de 100 granos y el rendimiento por planta. Los tratamientos T2, T3 y T1 destacaron con rendimientos de grano entre 3.5 y 3.2 ton/ha y todos los tratamientos superaron en el contenido de Nitrógeno en el grano al testigo absoluto. Palabras clave: Phaseolus lunatus – rizobacterias –enmienda orgánica – inoculación ix ABSTRACT In order to of evaluating the effect of the application of rhizobacteria and an organic amendment on the yield and grain quality of the PPD 118-2013 line of early Lima bean, this research was planned in the nursery of the Faculty of Agronomy, in the middle zone of the Ica valley, under the edaphoclimatic conditions of the spring-summer season, in September sowing, testing six treatments: T1= Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp, T2= (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L, T3= (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L + 20-20-20 NPK, T4= Bioamino-L, T5 = NPK Control and T6 = Absolute Control, in the Completely Randomized Block Design, with four repetitions. The data were processed through Analysis of variance, using the Infostat statistical software and the means were compared using the Duncan test (0.05). The harvest was carried out in the month of January, 115 days after sowing. The results obtained indicate that the treatments inoculated with rhizobacteria had a good effect on most of the variables evaluated, highlighting T2, with the highest averages in the number of nodules per plant, the dry weight of the aerial biomass, the dry weight of root biomass, the number of pods per plant, the weight of 100 grains and the yield per plant. Treatments T2, T3 and T1 stood out with grain yields between 3.5 and 3.2 tons/ha and all treatments exceeded the absolute control in grain Nitrogen content. Keywords: Phaseolus lunatus – rhizobacteria – organic amendment – inoculation 1 I. INTRODUCCION La región Ica, con sus valles y condiciones agroecológicas favorables, es un lugar ideal para el cultivo de diversas variedades de pallar, ya sea de crecimiento indeterminado postrado, semi postrado o determinado. El cultivo de pallar representa una opción económica atractiva para los productores agrícolas, especialmente ahora que pueden vender sus granos a precios más altos debido a su alto contenido de proteína vegetal. No obstante, los rendimientos aún son bajos, no superando los 2,000 kg en promedio, lo cual se atribuye a un manejo inadecuado del suelo, agua, nutrientes, plagas y enfermedades [1]. Además, el Perú presenta un gran potencial genético en este cultivo pues este país es uno de sus centros de origen [2]. El pallar de Ica es reconocido por ser un producto de cascara delgada, de fácil y rápida cocción y es preferido por su sabor agradable y dulce, de textura suave y cremosa al ser cocido [3]. Así como también por su alto valor nutricional el cual contiene 20.4 g/100g de proteínas, 42.4 g/100g de carbohidratos disponibles, 19 g/100g de fibra dietaría, 5.4 g/100g de cenizas, calcio 70 mg /100 g, fosforo 318 mg/100g, zinc 2.83 mg/100 g, Hierro 6.7 mg/100g, vitamina C 7.5 mg/100 g, sodio 55 mg/100 g y 576mg/100 g de potasio [4]. Por otro lado, cada día existen más evidencias de que la aplicación continua de fertilizantes nitrogenados puede provocar impactos negativos en los agro ecosistemas, como lixiviación de nitratos, contaminación de recursos hídricos, y emisiones gaseosas, causando daños irreparables al ambiente [5]. Entonces es crucial que los agricultores de las zonas productoras de pallar en la región de Ica comprendan la creciente importancia del concepto de agricultura sustentable. En este contexto, el empleo de las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal como biofertilizantes son una opción sustentable para favorecer la disponibilidad de los elementos nutritivos, el crecimiento de las plantas y los rendimientos [5]. Esta es la razón por la que se está llevando a cabo la presente investigación, para analizar los efectos que estos microorganismos y enmiendas puedan tener en la productividad del cultivo de pallar promoviendo una agricultura más sostenible y respetuosa con el ambiente. 2 1.1. Antecedentes de la investigación. 1.1.1. Antecedentes a nivel internacional En una finca en el Distrito de Piribebuy, Paraguay, [6], mencionan que realizaron experimentos, para evaluar el efecto de la inoculación de un producto biológico en el rendimiento, numero de nódulos y longitud de vainas en plantas de Phaseolus vulgaris L., con cinco tratamientos en el diseño experimental en bloques completos al azar: inoculante sin fertilizante químico (T1), inoculante más fertilizante químico NPK 5-20- 20 (T2), inoculante más fertilizante químico NPK 00-20-20 (T3), fertilización química NPK 5-20-20 sin inoculante (T4) y testigo absoluto (T5). Informan que los mejores resultados de rendimiento, número de nódulos y longitud de vainas se obtuvieron con el tratamiento que combinó el inoculante y el fertilizante químico con NPK 0-20-20. Con la investigación realizada por [7], en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes Sancti Spiritus, Cuba, se demostró el efecto de las cepas de Bradyrhizobium y micorrizas vesículo arbusculares en la producción de semillas Pueraria phaseoloides (kudzú); probando cinco tratamientos en el diseño de bloques al azar: Bradyrhizobium, micorrizas vesículo-arbusculares, Bradyrhizobium + micorrizas vesículo-arbusculares y un control con nitrógeno (25 kg/ha). Como resultados, reportan que la inoculación con Bradyrhizobium más micorrizas vesículo-arbusculares tuvo un efecto positivo en la producción de semillas de buena calidad (633 y 682 kg/ha en el primer y segundo año, respectivamente), superando al tratamiento control. El porcentaje de germinación fue notable (84%) en el caso de la coinoculación. En un estudio en el municipio Puerto Padre, Las Tunas, Cuba, [8], estudiaron la efectividad de tres cepas de Bradyrhizobium en el desarrollo morfoagronómico de Glycine max L (Soja), en un diseño de bloques al azar con cinco tratamientos (testigo absoluto, fertilización con NPK y las cepas de Bradyrhizobium: ICA 8001, USDA 110 y GIE 109) y cuatro repeticiones, evaluando diferentes variables. Señalan que los resultados obtenidos indican que la aplicación de cepas de Bradyrhizobium influyó positivamente en las variables morfoagronómicas del cultivo de Soja. Reportan que el menor número de vainas por planta se obtuvo en el control absoluto, sin diferir del tratamiento con NPK; mientras que el mayor rendimiento de granos se obtuvo en las plantas inoculadas, con 1,06 y 1,23 t. ha-1. En un estudio realizado en ambiente húmedo y ambiente con déficit hídrico por [9], para evaluar el efecto de la coinoculación con Bradyrhizobium japonicum y Azospirillum brasilense en comparación con la inoculación simple con Bradyrhizobium japonicum 3 en el cultivo de soja, con 4 repeticiones de material vegetal para su evaluación. Como resultado refieren que la coinoculación presentó una nodulación superior, aunque con diferencias significativas en el experimento con déficit hídrico. Además, los rendimientos fueron superiores en la coinoculación, la acumulación de biomasa aérea y N fue mayor en el año húmedo; en cuanto al porcentaje de N derivado de la fijación biológica, se observó que en el año seco fue mayor en la coinoculación que en la inoculación simple, mientras que en el año húmedo ambos presentaron valores similares. En un lote de producción en la zona de Río Cuarto, Argentina [10] afirman que aplicaron la enmienda orgánica (Bioamino-L) con el objetivo de evaluar su efecto sobre la actividad microbiana de la rizosfera, el rendimiento y la calidad comercial del maní (Arachis hypogaea). Compararon el efecto de dos tratamientos: Control y Bioamino-L (300 cc por 100 kg de semilla), con el inoculante (Bradyrhizobium sp.) en ambos casos a la semilla, en el diseño completamente aleatorizado (DCA) con 6 repeticiones. Como resultados, reportan que la emergencia y la biomasa del cultivo no se vieron modificadas por los tratamientos aplicados en la siembra, también observaron que la longitud de la raíz principal y el número de raíces secundarias fueron mayores con Bioamino-L a los 43 días de la siembra. Además, el testigo tuvo el menor número de raíces secundarias registrado. 1.1.2. Antecedentes a nivel nacional En la localidad de Paltash, distrito de Marcará, Carhuaz, Ancash, [11], llevaron a cabo una investigación con el propósito de evaluar los efectos de la aplicación del biofertilizante y biocontrolador a través de las bioinoculaciones de Bradyrhizobium y Bacillus spp, en el cultivo de tarwi, en un diseño experimental de bloques completos al azar (DBCA) con cuatro bloques, evaluaron tres tratamientos: bioinoculantes Bradyrhizobium + Bacillus, un tratamiento químico, y un testigo (sin bioinoculantes ni químicos). Como resultado, refieren que las plantas bioinoculadas presentaron las mejores características de nódulos; además, la bioinoculación redujo el grado de severidad de la antracnosis en todas las etapas fenológicas evaluadas, lo que se reflejó en un mayor rendimiento y contenido de nutrientes. Concluyen que la co-inoculación con Bradyrhizobium y Bacillus spp. tiene un efecto positivo sobre el desarrollo y la calidad del cultivo de tarwi. Con el objetivo de evaluar el efecto de la co-inoculación con bacterias de Bradyrhizobium y Azospirillum en el rendimiento, calidad y rentabilidad de cuatro ecotipos de tarwi [12], realizaron una investigación en Llachoccmayo, distrito de 4 Chiara, Huamanga, Ayacucho, probando 16 tratamientos o combinaciones de cuatro ecotipos de tarwi con cuatro aplicaciones con inoculantes (inoculación con Bradyrhizobium, co-inoculación con Bradyrhizobium y Azospirillum, fertilización nitrogenada y testigo absoluto). en diseño de parcelas divididas conducido en el Diseño de Bloques Completo al Azar (DBCA) con cuatro repeticiones. Como resultados encontraron que el mayor rendimiento de grano seco de tarwi se obtuvo con la interacción del ecotipo 3 con Bradyrhizobium y la interacción ecotipo 3 con Bradyrhizobium y Azospirillum con 2,254.01 y 2,216.71 kg. ha-1 de grano seco, respectivamente. Superando significativamente al testigo con fertilización nitrogenada y el testigo absoluto que obtuvieron 1,524.26 y 1,361.17 kg. ha-1 de grano seco, respectivamente. En el laboratorio de Ecología Microbiana y Biotecnología de la Universidad Nacional Agraria La Molina [13] reportan que se comparó la infectividad y efectividad de cepas de Rhizobium sp. PLC111, PLC213, PLB112b y PLA142a y Bradyrhizobium sp. PLL113 y PLB211b, en donde señalan que encontraron muy buenas respuestas en dos variedades de pallar, Criollo Iqueño e Ica 450. Como resultados, se observó que los tratamientos realizados en el invernadero presentaron una mejora significativamente mejor que en el peso seco de la parte aérea (PSPA) en comparación con los de control. Con respecto a la formación de nódulos, los investigadores encontraron que las cepas PLL113 de Bradyrhizobium y PLC213 de Rhizobium tuvieron un mejor comportamiento en el laboratorio y en el invernadero en comparación con las otras cepas. En el laboratorio de Rhizobiologia de la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga en Huamanga, Ayacucho [14] se evaluó el efecto de la coinoculación de Rhizobium y Bacillus en el crecimiento y la nodulación de frijol (Phaseolus vulgaris) y arveja (Pisum sativum), en invernadero, con cinco tratamientos: T1= Coinoculación Rhizobium + Bacillus, T2= Inoculación Rhizobium, T3= Inoculación Bacillus, T4= Fertilización química, T5= Control, en un diseño completamente al azar con tres repeticiones por tratamiento. Como resultado, reporta que la coinoculación Rhizobium + Bacillus incrementó el peso de la materia seca de la parte aérea en frijol, pero no en arveja; no se observó un aumento en el desarrollo del sistema radicular en ninguna de las dos plantas; la nodulación en plantas de frijol y arveja coinoculadas con Rhizobium + Bacillus fue similar al tratamiento solo con Rhizobium. 5 1.1.3. Antecedentes a nivel local Con el objetivo de evaluar el impacto de diferentes productos biotecnológicos en el rendimiento de dos líneas promisorias de pallar en Guadalupe – Ica, [15]. Aplicaron 14 tratamientos en un diseño en bloques completamente al azar con cuatro repeticiones; evaluaron diversos productos biotecnológicos a base de consorcios de microorganismos: sistema RHIZOTEC-A, sistema RHIZOTEC-B, cepas seleccionadas de Bacillus sp. y de Bradyrhizobium yuanmingense (LMTR 28). Los resultados obtenidos sugieren que los consorcios microbianos RHIZOTEC-A y RHIZOTEC-B tuvieron un efecto positivo en las variables evaluadas, sobre todo cuando se combinaron con cepas específicas de B. yuanmingense y Bacillus sp. + B. yuanmingense; así mismo en el peso seco tanto en la parte aérea como en la radicular, y en el número de nódulos por planta, los productos biotecnológicos mostraron los promedios más altos superando los controles fertilizados de ambas líneas de pallar. Con la finalidad de evaluar la respuesta de la variedad de pallar "Sol de Ica" a la inoculación con cepas seleccionadas de Rhizobium sp y la aplicación de biol en el Valle de Ica, [16], realizaron un estudio en un diseño de bloques completos al azar, con 12 tratamientos y cuatro repeticiones. Los tratamientos se formaron de combinar cuatro cepas LMTR 56004, LMTR 56009, LMTR 56026 y LMTR 56030, Testigo N+ y testigo N-; tanto con y sin la aplicación de Biol. Los resultados que obtuvieron indicaron que la inoculación con cepas seleccionadas de Rhizobium sp. y Bradyrhizobium sp., mejoró significativamente el rendimiento y las demás variables evaluadas, en comparación con los tratamientos que no fueron inoculados y tampoco hubo problemas de compatibilidad entre los inoculantes y el abono orgánico líquido. Con el objetivo de evaluar el efecto de la inoculación con bacterias promotoras de crecimiento (PGPR) sobre el desarrollo y rendimiento de plantas de pallar (Phaseolus lunatus L.) en condiciones de casa de malla del fundo Arrabales, utilizando un Diseño Completamente al Azar (DCA), [17], probaron siete tratamientos con cepas: Bradyrhizobium, Bacillus y Azotobacter, solos y combinados; Testigo +N y Testigo - N, aplicados en pallar precoz "sol de Ica", con 4 repeticiones por tratamiento; evaluando variables morfológicas y productivas a los 15, 30, 45 y 60 días después de la siembra. Los resultados datos obtenidos mostraron que la inoculación con Bradyrhizobium, solo o en combinación con Azotobacter o Bacillus demostraron tener buenos resultados en el crecimiento y la producción de pallar en comparación con los testigos. Con el objetivo de evaluar el efecto de la aplicación de productos biotecnológicos con cepas seleccionadas de rizobacterias y un bioestimulante en el rendimiento y calidad de 6 grano del pallar precoz PPD 118-2013, en Subtanjalla, Ica, [18], planificó su investigación probando siete tratamientos con el Diseño en Bloques Completamente al Azar con cuatro repeticiones: 1(Bacillus sp. + Rhizobium sp.), 2(Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.), 3(Bacillus sp. + Rhizobium sp + Alga Max Super), 4(Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. + Alga Max Super), 5(Alga Max Super), 6(Testigo NP), 7(Testigo absoluto). Los resultados que obtuvo indican que los tratamientos con los productos biotecnológicos, obtuvieron similar rendimiento de grano que el testigo fertilizado (NP), superando al testigo absoluto, en la mayoría de variables evaluadas, destacando el peso seco de follaje y de la raíz, el número de nódulos por planta, número de vainas por planta y peso de 100 granos. No hubo diferencia significativa en el contenido de Nitrógeno en el grano entre todos los tratamientos evaluados. 1.2. Aspectos científicos vinculados a la investigación 1.2.1. Sobre el cultivo de pallar Según [3], el pallar (P. lunatus L.) es una leguminosa de grano que ha sido domesticada desde la época prehispánica. Esta especie ha encontrado condiciones agroecológicas excepcionales en los valles costeros de Perú, particularmente en la región de Ica, lo que ha permitido su conservación a lo largo de las generaciones. El pallar destaca por sus cualidades culinarias tanto en consumo de su grano tierno inmaduro como en grano seco. Las características mencionadas, junto con los estudios genéticos, morfológicos y arqueológicos, y su adaptación a las condiciones particulares de suelo y clima (latitud, longitud y altitud), han sido argumentos convincentes para que el Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual (INDECOPI) le otorgue la Denominación de Origen ‘Pallar de Ica’. El pallar ha estado presente en la cueva Guitarrero, Ancash desde el 8000 al 7500 a.C. y en la costa peruana desde el 5800 a.C. En cuanto a la diversidad genética, [20] indica que Perú es uno de los principales centros mundiales de origen de la agricultura y la ganadería, y, por ende, uno de los centros más importantes de recursos genéticos de plantas y animales. Se mencionan 182 especies de plantas nativas domesticadas con cientos y hasta miles de variedades, así como las formas silvestres de estas plantas. Entre las especies mencionadas se encuentran el algodón, la papa, el tomate, el pallar, el ají, el frijol, el zapallo, la yuca, entre otras especies [19]. Según el estudio exhaustivo llevado a cabo por [21], que abarcó desde México hasta Argentina, en el cual se centró en la distribución geográfica de las formas y especies 7 silvestres de Phaseolus. Identificó tres regiones principales de diversidad para este género: Un centro mesoamericano, que es la más rica en especies, se extiende desde el sureste de los Estados Unidos hasta el oeste de Panamá. Un centro norandino, que abarca desde el oeste de Venezuela hasta el norte de Perú. Un centro subandino, que se extiende desde el norte de Perú hasta Argentina . Estas regiones representan los principales centros de diversidad para Phaseolus. Según [22], sobre la biodiversidad genética de las leguminosas, informa que el género Phaseolus, tiene como centro de origen y domesticación América latina y el Perú destaca como el primer país que tiene el mayor número de ecosistemas en el mundo. Además, de acuerdo a las ultimas evidencias encontradas, se refiere a los Andes como el centro de origen de Phaseolus lunatus; por lo que sería conveniente investigar más sobre sus parientes silvestres más cercanos. Como señala [23], se proporciona una descripción detallada de los periodos de siembra para las diferentes variedades de pallar en el valle de Ica. En general, la siembra se realiza de febrero a abril, pero cada variedad tiene sus propias características únicas, según lo que se detalla a continuación: Pallar “Criollo”. (>240 días): Enero – Marzo. Pallar “Semi – precoz”. (185 días): Febrero – Marzo. Pallar “Precoz – erecto”. (125 días): Febrero – Abril (grano seco). Setiembre – octubre (verde). Lo que se explica por qué la variedad “Criollo”, tiene un periodo vegetativo más largo y que su siembra en enero permite aprovechar las aguas de avenida y garantizar un crecimiento más rápido en la primera etapa del cultivo debido a las altas temperatura Las variedades semi – precoces, tipo “Generoso de Ica”, tiene como periodo óptimo de siembra, el mes de febrero. Las variedades “Precoz – erectas”, tipo “Sol de Ica”, tiene como periodo vegetativo óptimo de siembra marzo para grano seco. Según un estudio llevado a cabo por [24], el pallar es una planta que se desarrolla óptimamente en climas templados, requiriendo condiciones específicas como una temperatura moderada, alta humedad relativa y abundante luz solar. Estas condiciones se encuentran en los valles de la costa central, especialmente en el valle de Ica. Durante la temporada de siembra principal (febrero a mayo), la temperatura media mensual en 8 el valle de Ica oscila entre 19,7 y 25,4 °C, la humedad relativa promedio mensual varía del 71 al 76 %, y las horas de sol promedio mensual están entre 6,2 y 8 horas. En la fase de crecimiento, floración y fructificación de la planta (de junio a agosto), la temperatura media mensual varía de 16,2 a 17,7 °C, la humedad relativa mensual es del 75 al 76 %, y las horas de sol están entre 6,3 y 7 horas. Durante la temporada de maduración y cosecha (de octubre a diciembre), la temperatura media mensual varía entre 20 y 22 °C, la humedad relativa mensual es del 65 al 69 %, y las horas de sol están entre 7,7 y 8,3. De acuerdo con [25], el pallar (Phaseolus lunatus L.), es una leguminosa nativa que ha sido parte de la dieta en la costa peruana desde tiempos ancestrales, juega un papel crucial debido a su alto contenido proteico que beneficia tanto a humanos como a animales. A pesar de su diversidad en distintas zonas ecológicas, aún queda mucho por descubrir y evaluar sobre esta especie. Su cultivo es altamente valorado por su contribución a la mejora del suelo en un plan de rotación, gracias a su aporte de materia orgánica y su simbiosis con rizobios que le permiten obtener nitrógeno de manera biológica, favoreciendo la salud del suelo. En particular, el tipo “big lima” (grano grande) es un producto emblemático para el Perú, especialmente para la región de Ica, situada en la costa centro-sur del país. Señala que este producto tiene denominación de origen debido a sus características únicas y al área que ocupa en los valles productores. Sin embargo, se enfrenta a desafíos debido al cambio climático, como el aumento de la temperatura, la disminución de las cosechas, el aumento de plagas y enfermedades y el alto costo de producción. Esto provoca inestabilidad en los precios y una disminución consecuente de las áreas sembradas. Según lo señalado por [26], en el Continente Americano, Perú se destaca como el principal productor de frijol lima, también conocido como pallar, con una siembra anual que abarca 7,000 hectáreas y una cosecha que alcanza las 11,000 toneladas anuales. Este cultivo se realiza mayormente en la costa peruana, en el departamento de Ica, donde se produce una variedad de pallar blanco grande de exportación. Dicha variedad ha obtenido la denominación de origen en el departamento de Ica debido a su gran tamaño, excelente calidad y demanda en el mercado internacional. 1.2.2. Sobre rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) Las rizobacterias, que residen en la rizosfera (el área del suelo unida a la raíz y que se extiende a pocos milímetros de la superficie del sistema radicular), desempeñan un papel crucial. En esta zona, se produce una interacción única y dinámica de los procesos biogeoquímicos entre las raíces de las plantas y los microorganismos del suelo, influenciada significativamente por los exudados radiculares, como señala [27]. 9 Además, la rizosfera alberga una abundancia de microorganismos que, en general, estimulan el crecimiento vegetal y reducen la incidencia de enfermedades, según la investigación de [28]. A este grupo bacteriano también se le conoce como rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR), siglas en inglés de “Plant Growth Promoting Rhizobacteria” [29]. De acuerdo con la investigación de [30], refieren que dentro del grupo de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal, existen dos categorías: las PGPR extracelular (PGPRe) y las PGPR intracelular (PGPRi). Las PGPR extracelulares incluyen géneros como Bacillus, Pseudomonas, Erwinia, Serratia, Micrococcus, Flavobacterium, Agrobacterium y Chromobacterium. Por otro lado, las PGPR intracelulares destacan por bacterias de los géneros Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Azorhizobium, Mesorhizobium y Allorhizobium. Estas rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal pueden aplicarse como biofertilizantes en una variedad de cultivos, tanto leguminosas como no leguminosas. Según lo señalado por [31], los biofertilizantes o abonos biológicos se basan en microorganismos que favorecen la nutrición y el crecimiento de las plantas. Estos microorganismos, que suelen ser hongos y bacterias presentes en el suelo, establecen una asociación natural con las raíces de las plantas. Su acción puede mejorar directa o indirectamente la disponibilidad de nutrientes esenciales como el nitrógeno, el fósforo y el agua. Además, estos microorganismos producen sustancias conocidas como fitohormonas promotoras del crecimiento vegetal Según [32], sobre la acción de las rizobacterias, se han identificado dos tipos principales de mecanismos, los cuales son: Mecanismos indirectos: los metabolitos producidos por las PGPR pueden funcionar como determinantes antagónicos. Además, están involucrados en el control biológico, la supresión o inhibición del crecimiento de microorganismos perjudiciales para el desarrollo de la planta vía producción de sideróforos, antibióticos, acción de enzimas líticas, glucanasas, quitinasas. Mecanismos directos: En este caso, algunas cepas de rizobacterias producen metabolitos específicos que actúan como reguladores de crecimiento o precursores de estos por parte de la planta. La combinación de estos dos mecanismos de acción ha resultado en una notable mejora en el crecimiento de las plantas. Se ha observado un incremento en la emergencia, así como en el vigor y peso de las plántulas. Además, se ha evidenciado un mayor desarrollo 10 en los sistemas radiculares y un aumento de hasta el 30% en la producción de cultivos de interés comercial, como la papa, los rábanos, el jitomate, el trigo y la soya [33]. Como plantea [34], el uso de microorganismos biofertilizantes representa una estrategia fundamental para mitigar la escasez de fertilizantes minerales. Además de reducir los costos de producción agrícola, la fijación biológica proporciona hasta el 50% del nitrógeno necesario para las plantas. Estos microorganismos también ayudan a mantener al equilibrio biológico al no causar daños al suelo, la salud o el medio ambiente en general. En el contexto actual, donde se busca la transición de la Agricultura Moderna a la Agricultura Orgánica, esta práctica es de suma importancia para garantizar la sostenibilidad de los sistemas agrícolas desde el punto de vista productivo, ecológico, económico y social, como menciona [35] En respuesta a los desafíos relacionados con la disminución de nutrientes en el suelo, la contaminación debido al exceso de fertilización y la necesidad de reducir la demanda de fertilizantes químicos en la producción de alimentos, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) propone una solución alternativa. De acuerdo con la [36], esta solución implica el 'uso de microorganismos en el ciclaje de los nutrientes'. Esta estrategia está enmarcada dentro del principio de 'Construir una visión común para la alimentación y la agricultura sostenible. En el contexto de la agricultura sostenible, es fundamental adoptar prácticas agrícolas que mantengan el rendimiento de los cultivos y preserven los agroecosistemas. Una estrategia para lograr esta sostenibilidad es el uso de microorganismos del suelo, como señala [37], las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR). Estas bacterias colonizan activamente la rizósfera y ejercen un efecto beneficioso en el desarrollo de las plantas. Las PGPR pueden influir en el crecimiento vegetal mediante mecanismos directos, como la fijación de nitrógeno y la solubilización de minerales, así como a través de mecanismos indirectos, como la producción de metabolitos antifúngicos, sideróforos, actividad lítica, inducción de resistencia sistémica, competencia y desplazamiento. Las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPR) deben cumplir tres características fundamentales: primero, según [38], deben ser capaces de colonizar la raíz y su zona de influencia. Segundo, deben sobrevivir y multiplicarse en los micro- hábitats asociados a la superficie de la raíz, compitiendo con el microbiota natural durante el tiempo necesario para ejercer de forma efectiva su actividad promotora del crecimiento. Tercero, estimular el crecimiento vegetal 11 Por un lado, de acuerdo con la investigación realizada por [39], participan en el control biológico de patógenos mediante efectos antagonistas o la inducción de resistencia sistémica. Por otro lado, contribuyen al aumento de la disponibilidad de elementos minerales, como la solubilización de fosfatos y la fijación de nitrógeno. Además, promueven la fitoestimulación del crecimiento vegetal al favorecer la emergencia y el enraizamiento. En el estudio realizado por [40], se señala que, durante el proceso de establecimiento de relaciones con las rizobacterias, las plantas dedican hasta el 20% de las fuentes de carbono obtenidas durante la fotosíntesis. A cambio, experimentan mejoras en la arquitectura de la raíz, la absorción de nutrientes y la estimulación del sistema inmune de la planta, llevados a cabo por las PGPR. Un ejemplo bien conocido de estos beneficios se encuentra en la bacteria Rhizobium 1.2.3. Bradyrhizobium sp Bradyrhizobium son bacilos Gram negativos que tienen dimensiones de 0,5 a 0,9 µm y 1,2 a 3,0 µm. Estos microorganismos son aeróbicos y no forman esporas. Se desplazan mediante un flagelo polar o subpolar. Su crecimiento es lento en medio de cultivo manitol-extracto de levadura, y requieren entre 5 y 7 días para formar colonias. Estas colonias son circulares, con colores que varían entre blanco, beige o ligeramente rosado. Además, presentan una textura granulosa y no superan los 1 mm de diámetro. La temperatura óptima para su crecimiento es de 25-30 ºC. Generan una reacción alcalina y no producen 3-cetolactasa, según lo mencionado por [41]. Dentro de este género, se han descrito cuatro especies: B. japonicum, B. elkanii, B. liaoningense y B. yuanmingense L [42]. Tal y como señalan [43], Rhizobium y Bradyrhizobium son ampliamente reconocidos como microorganismos simbióticos que se asocian con leguminosas, formando nódulos que fijan el nitrógeno. Sin embargo, estas bacterias también comparten muchas características con las PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria, por sus siglas en inglés) o Bacterias Promotoras de Crecimiento Vegetal. Los rizobios tienen la capacidad de producir fitohormonas, sideróforos, HCN, solubilizar fosfatos inorgánicos y orgánicos, y colonizar las raíces de muchas plantas no leguminosas inc luso en condiciones in vitro. Como menciona [44], los microorganismos capaces de fijar nitrógeno o diazótrofos son exclusivamente procariotas distribuidos en los dominios Archaea y Bacteria. Estos microorganismos presentan diversos estilos de vida y metabolismos, incluyendo formas aerobias, anaerobias, heterótrofas, autótrofas, y de vida libre como en simbiosis. 12 Hasta 1984, los rizobios se clasificaban en una familia, dos géneros y seis especies. Sin embargo, con los avances en las técnicas de biología molecular, se produjo una revolución taxonómica. En la actualidad, se reconocen cuatro familias (Bradyrhizobiaceae, Hyphomicrobiaceae, Phyllobacteriaceae, Rhizobiaceae), seis géneros (Rhizobium, Mezorhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium, Sinorhizobium y Bradyrhizobium), y más de 30 especies [45]. Como afirma [46], Bradyrhizobium sp y Rhizobium sp, son bacterias presentes en leguminosas, se encargan de fijar el nitrógeno atmosférico, el objetivo principal de estas bacterias es la de transformar el nitrógeno atmosférico en nitrógeno apto para la planta llegando a producir nodulaciones en las raíces mientras que, las plantas protegen y alimentan al microorganismo. 1.2.4. Bacillus sp Después del nitrógeno (N), el fósforo (P) es el segundo nutriente inorgánico esencial para todas las formas de vida. Constituye un componente fundamental en moléculas como el ARN, ADN y ATP, así como en los fosfolípidos, según [47]. Las plantas absorben el fósforo disponible en forma de H2PO4- en suelos ácidos y como HPO4^2- en suelos alcalinos. Sin embargo, en el suelo, el fósforo disponible puede convertirse fácilmente en complejos insolubles, como los fosfatos de Fe, Al o Mn en suelos ácidos, y los fosfatos de Ca o Mg en suelos alcalinos de acuerdo con [48]. Por esta razón, el fósforo es uno de los elementos que con mayor frecuencia resulta limitante su disponibilidad en los suelos. Los microorganismos desempeñan un papel crucial en los procesos que afectan la transformación del fósforo en el suelo y son componentes integrales del ciclo del fósforo. Estos microorganismos participan en la solubilización de los fosfatos inorgánicos y en la mineralización de los fosfatos orgánicos, así como en su inmovilización [49]. Según [50], refieren que los microorganismos solubilizadores de fósforo representan aproximadamente el 40% de la población bacteriana en el suelo, y una parte considerable de ellos se encuentra en la rizosfera. Entre los géneros que destacan, se encuentran las especies pertenecientes al género Bacillus, las cuales desempeñan un papel fundamental en la promoción del crecimiento vegetal, como lo han señalado [51]. En particular, Bacillus subtilis destaca por su capacidad para producir diversos metabolitos, como auxinas, sideróforos, citoquinas, ácidos orgánicos y antibióticos [52]. Además, según [53], estos microorganismos se caracterizan por ser bacterias Gram positivas, con forma bacilar. Son aerobias estrictas o anaerobias facultativas. En condiciones estresantes, forman una endospora central, que deforma la estructura de la 13 célula. Esta forma esporulada es resistente a altas temperaturas y a los desinfectantes químicos comunes. Además, estas bacterias pueden generar un efecto beneficioso en el crecimiento de las plantas a través de diversos mecanismos. Entre estos se incluyen la producción de sustancias antibióticas, la producción de lipopéptidos que actúan como biosurfactantes, la solubilización de fosfatos y la reducción de enfermedades en las plantas. Por otro lado [54] sostienen que muchos microorganismos del suelo tienen la capacidad de transformar el fósforo insoluble en formas asimilables para las plantas, lo que contribuye a su disponibilidad en el suelo. Entre estos, destacan las bacterias solubilizadoras de fosfatos (BSF), que representan una excelente alternativa para reducir la cantidad de fertilizantes aplicados en diversos cultivos Según indica [55], existen 13 géneros de bacterias con la capacidad de solubilizar fosfato, entre ellos: Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium, Burkholderia, Achromobacter, Agrobacterium, Micrococcus, Aerobacter, Flavobacterium, Mesorhizobium, Azotobacter, Azospirillum y Erwinia. De acuerdo con [56], estas bacterias son organismos capaces de sobrevivir y proliferar en entornos de alta temperatura. Además, son especialmente resistentes en comparación con otros microorganismos, lo que les permite enfrentar condiciones ambientales desfavorables como altas temperaturas, desecación, pH extremos y al contacto con plaguicidas y fertilizantes. Por esta razón, algunos autores han señalado que, entre los productos formulados con especies de PGPR, aquellos que contienen Bacillus spp. Ganan al momento de la comercialización. 1.2.5. Sobre enmiendas orgánicas Como señala [57], la práctica de utilizar enmiendas orgánicas en el suelo representa una alternativa sostenible a los fertilizantes inorgánicos. La adición de materia es una práctica sostenible y una alternativa beneficiosa para mejorar la calidad nutricional y conservar la humedad del suelo. Aumentar la cantidad de materia orgánica en el suelo tiene efectos mejora la disponibilidad de nutrientes, la infiltración de la lluvia y la reducción de la erosión hídrica. La principal ventaja de esta práctica es que la frecuencia de riego puede ser reducida, disminuyendo los impactos negativos de la aplicación intensiva de agroquímicas, no obstante, el uso de enmiendas orgánicas está asociado con altos costos de mano de obra. Según lo indicado por [58], las enmiendas orgánicas son el producto de la fermentación anaerobia de restos de origen animal o vegetal que contienen nitrógeno, hormonas, 14 vitaminas, aminoácidos y microorganismos benéficos que influyen directa e indirectamente sobre las plantas. Además, se ha demostrado que estas enmiendas pueden activar o estimular en las poblaciones microbianas del suelo rutas metabólicas para la producción de fitohormonas promotoras del crecimiento vegetal, como las auxinas, que juegan un rol importante frente al estímulo de la luz, estrés biótico y abiótico [59], y juegan un rol importante en la producción de proteínas, aminoácidos esenciales, vitaminas y estimulan al sistema de defensa de la planta con la síntesis de diferentes tipos de antibióticos [60]. Según [61], los abonos o enmiendas orgánicas son el resultado de procesos de descomposición y mineralización de residuos vegetales, animales e industriales, que, aplicados al suelo, pueden ayudar a mejorar sus propiedades físicas, químicas y biológicas. De manera general, las enmiendas mejoran los procesos de infiltración y capacidad de retención del agua, como señala [62], promueven la actividad microbiana y controlan el pH, según indica la [63] por lo que se consideran una importante fuente de nutrientes para el suelo y las plantas. 1.3. Planteamiento del problema 1.3.1. Situación problemática El pallar es un cultivo que se adapta a las condiciones climáticas del valle de Ica, y tiene el potencial de producir altos rendimientos. Sin embargo, los rendimientos están disminuyendo progresivamente debido al deterioro del suelo, la limitada disponibilidad de agua y la baja humedad relativa. Este problema se ve agravado por la falta de conocimiento sobre nuevas alternativas disponibles en el mercado, como los son las rizobacterias y las enmiendas orgánicas. En las últimas cuatro décadas, la productividad agrícola ha experimentado un crecimiento notable gracias a las innovaciones tecnológicas de la revolución verde y la expansión del uso de tierra, agua y otros recursos naturales [65]. Sin embargo, el uso excesivo de plaguicidas y fertilizantes, ha generado consecuencias negativas para el medio ambiente, ya que estos compuestos contaminan los recursos naturales. Los agricultores que cultivan pallar podrían beneficiarse enormemente de la aplicación de estas nuevas tecnologías, lo que les permitiría aumentar su producción y rentabilidad, logrando una agricultura sostenible. Según [65] la agricultura enfrenta un desafío considerable: para 2050, deberá producir casi un 50% más de alimentos, forraje y biocombustible que en 2012, debido al crecimiento poblacional. Factores como la 15 variabilidad climática, las sequías e inundaciones, y las plagas y enfermedades resistentes a diversos compuestos químicos, afectarán significativamente el rendimiento de los cultivos. En el caso particular de nuestra región existe escasa información a nivel de agricultores acerca del comportamiento del cultivo del pallar frente a la aplicación de enmiendas orgánicas como bioestimulante y microorganismos benéficos y ver los efectos que estos generan sobre la producción y productividad; sobre todo en etapa de siembra cercana a la primavera, en que las temperaturas van incrementando y pueden producir perjuicios en variedades o cultivares sensibles a las altas temperaturas. 1.3.2. Formulación del problema Problema general ¿Cuál será el efecto de la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica sobre el rendimiento y calidad de grano de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica? Problemas específicos - ¿Cuál será el efecto de la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica sobre los principales componentes del rendimiento de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica? - ¿Cuál será el efecto de la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica sobre las características del grano de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica? 1.4. Justificación e importancia de la investigación 1.4.1. Justificación Realizar investigaciones que tiendan a afrontar y solucionar problemas que día a día tienen los agricultores productores de pallar, que es la legumbre o leguminosa bandera que cuenta con denominación de origen, justifica plenamente; porque se trata de contribuir con disminuir la dependencia de agroquímicos, reduciendo gastos y aumentando la rentabilidad y conservar la biodiversidad del suelo. Las investigaciones utilizando o inoculando con cepas seleccionadas de rizobacterias directamente vinculadas con la nutrición nitrogenada y fosfórica, en zonas donde se viene alcanzando rendimientos bajos a diferencias de muchos años atrás, justifica, el esfuerzo de realizar investigaciones aún en condiciones difíciles. Se trata del aporte que se hace desde la Universidad a través de los trabajos de tesis. 16 Por esta razón se justifica plenamente realizar el presente estudio para determinar la respuesta a la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica pretendiéndose de esta manera establecer pautas que puedan contribuir de guía a los agricultores para mejorar sus rendimientos del cultivo y por ende elevar los niveles de vida de la población rural, utilizando para ello diferentes productos que se encuentran en el mercado. 1.4.2. Importancia Es importante conocer que las enmiendas orgánicas actúan sobre el crecimiento y desarrollo del cultivo, proporcionando una mejora sustancial favoreciendo la vida orgánica, mejorando la microbiología benéfica del suelo, aumentando la retención de humedad y mejorando el crecimiento del sistema radical de las plantas. La importancia de este trabajo de investigación radica utilizar información actualizada para determinar la respuesta a la aplicación de estas rizobacterias y enmienda orgánica con miras a obtener buenos rendimientos y una calidad óptima del grano para que los agricultores puedan lograr mejorar sus rendimientos y una mayor rentabilidad. 1.5. Objetivos de la investigación 1.5.1. Objetivo general: Evaluar el efecto de la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en el rendimiento y calidad del grano de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica. 1.5.2. Objetivos específicos: - Evaluar el efecto de la aplicación de rizobacterias y una enmienda orgánica en los principales componentes del rendimiento de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica. - Evaluar el efecto de la aplicación de las rizobacterias y una enmienda orgánica en las características del grano de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica. 1.6. Hipótesis y variables de la investigación 1.6.1. Hipótesis Hipótesis general: La aplicación de rizobacterias y la enmienda orgánica, tienen efecto positivo en el rendimiento y calidad del grano de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica. 17 Hipótesis especificas: - La aplicación de rizobacterias y la enmienda orgánica, tienen efecto positivo en los principales componentes de rendimiento de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica. - La aplicación de rizobacterias y la enmienda orgánica, tienen efecto positivo en las características del grano de la línea PPD 118-2013 (Phaseolus lunatus L.), en la zona media del valle de Ica. 1.6.2. Variables Variables independientes (X) X1 = Rizobacterias (Bacillus sp y Bradyrhizobium sp.) X2 = Enmienda orgánica (Bioamino L) X3 = Líneas de pallar precoz: PPD 118-2013 Variables dependientes (Y) Y1 = rendimiento de grano Y2 = características físicas o defectos del grano Variables intervinientes (Z) Z1 = condiciones climáticas Z2 = condiciones fitosanitarias 18 II. ESTRATEGIA METODOLÓGICA 2.1. Tipo y nivel de la investigación La presente investigación adopta un enfoque cuantitativo de tipo experimental El nivel de la investigación es aplicado, ya que se trata de una investigación enfocada en resolver problemas prácticos. 2.2. Población y muestra del estudio La población está representada por 336 plantas de pallar (Phaseolus lunatus L.) precoz de habito de crecimiento determinado, distribuidas en 24 unidades experimentales, cada una con 14 plantas. La muestra del estudio está compuesta por 192 plantas de la línea PPD 118-2013. Estas plantas se distribuyen en 24 unidades experimentales, evaluándose 8 plantas por unidad experimental o parcela. 2.3. Materiales 2.3.1. Ubicación del campo experimental El presente trabajo de investigación se realizó en el vivero de fitomejoramiento en la facultad de agronomía de la universidad nacional “San Luis Gonzaga”, ubicado en el fundo arrabales, en el distrito de Subtanjalla, provincia y departamento de Ica, en la zona media del valle de Ica. Cuyas coordenadas geográficas son: Latitud Sur: 14°01'48.8" Longitud Oeste: 75°44'47.3" Altitud: 417 m.s.n.m Las coordenadas UTM son: Coordenadas UTM Este: 419396.40 Coordenadas UTM Norte: 8448804.00 2.3.2. Análisis de suelo Para determinar las características físicas y químicas del suelo, se recolectaron seis muestras de suelo de diferentes ubicaciones a lo largo de un patrón en zig-zag en el campo experimental. Este proceso se realizó utilizando una lampa, y se extrajeron muestras a una profundidad de 20 cm. 19 Una vez recolectadas, las muestras se combinaron para obtener una submuestra representativa y homogénea. De esta mezcla, se seleccionó un kilogramo de suelo, la cual fue enviada al laboratorio del Instituto Superior Valle Grande para el respectivo análisis (Tabla 1). TABLA 1 ANÁLISIS FISICO – MECÁNICO DEL SUELO Determinación Profundidad del suelo (0-20cm) Método empleado Arena (%) 74.91 Bouyoucos Limo (%) 13.96 Bouyoucos Arcilla (%) 11.13 Bouyoucos Clase textural Franco arenoso Triángulo textural Fuente: Laboratorio de Química Agrícola, Instituto de Educación Superior Valle Grande. Esta muestra fue empleada para llevar a cabo un análisis químico del suelo. Los resultados obtenidos de este análisis proporcionaron una visión valiosa sobre las condiciones de fertilidad en la que se encontraba el área experimental (Tabla 2). TABLA 2 ANÁLISIS QUÍMICO DEL SUELO Determinación Resultado Método Interpretación Carbonato de Calcio Total (%) 1.95 Gravimétrico Muy bajo Conductividad Eléctrica (E.S) a 25 ºC (dS / m) 0.92 Electrométrico Suelo libre de sales pH (1/1) a Temp 23.5 °C 8.69 Electrométrico Alcalino Fósforo Disponible (ppm) 18.66 Olsen Medio Materia Orgánica (%) 0.48 Walkley y Black Muy bajo Potasio Disponible (ppm) 156.80 Acetato de Amonio Medio Cationes Cambiables Extractante: Ac. Amonio Calcio (mEq / 100 g) 5.15 FAAS Medio Magnesio (mEq / 100 g) 0.96 FAAS Medio Sodio (mEq / 100 g) 0.28 FAAS Medio Potasio (mEq / 100 g) 0.39 FAAS Medio P.S.I (%) 4.08 Cálculo Matemático No sódico C.I.C.E (mEq / 100 g) 6.77 Cálculo Matemático Bajo Fuente: Laboratorio de Química Agrícola, Instituto de Educación Superior Valle Grande. 20 2.3.3. Análisis de micronutrientes disponibles Con el objetivo de determinar la cantidad de micronutrientes presentes en el suelo y comprender mejor las condiciones de fertilidad en el área experimental, se utilizaron una parte de las muestras previamente recolectadas para el análisis de suelo (Tabla 3). TABLA 3 ANÁLISIS DE MICRONUTRIENTES DISPONIBLES Micronutrientes disponibles Extractante: DTPA Interpretación Cobre (ppm) 0.73 FAAS Alto Zinc (ppm) 1.08 FAAS Medio Manganeso (ppm) 6.01 FAAS Medio Hierro (ppm) 4.77 FAAS Medio Extractante: CaCl2.2H2O Boro (ppm) 2.16 Colorimétrico Alto Fuente: Laboratorio de Química Agrícola, Instituto de Educación Superior Valle Grande. 2.3.4. Observaciones meteorológicas Para obtener datos meteorológicos correspondientes a la temporada en la que se realizó la investigación, y así entender mejor cómo influyeron en el crecimiento y desarrollo del cultivo de pallar, Se hizo uso de la estación meteorológica más cercana al campo experimental, que es la estación CO-Tacama del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología de Ica. De esta manera, logramos recopilar información sobre la temperatura máxima, media y mínima mensual, las horas de sol y la humedad relativa (Tabla 4). TABLA 4 OBSERVACIONES METEOROLÓGICAS DE SET-DIC (2023) Y ENE (2024) Meses Temperaturas ºC (Mensual) Horas de sol (Unidad) Humedad relativa (%) Máxima Media Mínima Mensual Mensual Septiembre 28.4 20.4 13.1 170.7 78.2 Octubre 30.6 22.6 15.4 237.7 74.8 Noviembre 30.0 22.4 14.8 249.7 75.2 Diciembre 30.8 24.0 16.8 254.7 74.2 Enero 32.4 25.7 19.0 224.8 72.8 Fuente: Estación meteorológica CO-Tacama, Senamhi-Ica. Distrito: La Tinguiña. Longitud: 75° 43´ 13.88" S Latitud: 13° 59´ 55.22" W Altitud: 429 msnm 21 2.3.5. Tratamientos Material biológico El material biológico se refiere a la semilla de la línea PPD 118-2013, de pallar precoz, de hábito de crecimiento determinado de reciente cosecha, la misma que se seleccionó y se contó para cada tratamiento. Tratamientos en estudio Los tratamientos se conformaron de la aplicación de rizobacterias (cepas seleccionadas de Bradyrhizobium sp. y Bacillus sp.) obtenidas en el Laboratorio de Ecología Microbiana y Biotecnología de la Universidad Nacional Agraria, La Molina; con o sin la aplicación de la enmienda orgánica: Bioamino L, que es un activador de suelos. Se conformarán seis tratamientos, incluyendo los testigos fertilizado y absoluto (Tabla 5). TABLA 5 TRATAMIENTOS EN ESTUDIO Donde: Cepas de rizobacterias Cepa 1: Bacillus sp. (Cepa B13) Cepa 2: Bradyrhizobium sp. (Cepa LMTR 28) Enmienda orgánica: Bioamino-L: enmienda Orgánica Líquida para activar suelos, con alto contenido de materia orgánica, ácidos fúlvicos, polipéptidos de alta calidad biológica, macronutrientes y micronutrientes de fácil asimilación. N° Tratamientos Detalle 1 Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. 0.5+0.5 ml/kg de semilla 2 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L 0.5 + 0.5 ml/kg de semilla + 4 aplicaciones en Drench: 2 L ha-1/aplicación 3 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L + 20-20-20 NPK 0.5 + 0.5 ml/kg de semilla + 4 aplicaciones en Drench: 2 L ha-1/aplicación + 20-20-20 NPK 4 Bioamino-L 6 aplicaciones en Drench: 2 L ha-1/aplicación 5 Testigo NPK + Testigo fertilizado con 40-60-40 de NPK 6 Testigo NPK- Testigo absoluto: sin inoculación y sin aplicación de la enmienda orgánica 22 Características de la línea PPD 118-2013 Presenta plantas de patrón de crecimiento determinado, erectas, que alcanzan 63.5 cm de altura, su floración se inicia a los 53 días después de la siembra, el color de la flor es blanco; el número de vainas por planta va de 17 a 22, según la época de siembra, las dimensiones de la vaina varían según su ciclo, siendo 12 x 2.1 cm de largo y ancho, respectivamente; con predominancia de cuatro granos por vaina cuyas dimensiones son 2 x 1.5 x 0.68 cm de largo, ancho y grosor del grano, respectivamente [67]. 2.4. Métodos 2.4.1. Diseño experimental El diseño experimental que se empleó en el presente trabajo de investigación, fue el Diseño en Bloques Completamente al Azar (DBCA), con seis tratamientos y cuatro repeticiones, haciendo un total de 24 unidades experimentales. 2.4.2. Características del campo experimental Dimensiones del terreno Largo 15.20 m Ancho 4.8 m Área total 72.96 m2 Área de calles 19.2 m2 Área neta 53.76 m2 Parcelas: Largo de parcela 2.8 m Ancho de parcela 0.8 m Área de una parcela 2.24 m2 Número de surcos por parcela 1 Distancia entre surcos 0.80 m Distancia entre golpes 0.40 Número de plantas por golpe 2 Bloques: Largo del bloque 4.8 m Ancho del bloque 2.8 m Área de un bloque 13.44 m2 Número de bloques 4 23 Croquis experimental 4.8 m 6 3 5 1 4 2 IV 401 402 403 404 405 406 2 4 6 3 5 1 III 2.8 m 301 302 303 304 305 306 15.20 m 1 5 2 4 6 3 II 201 202 203 204 205 206 0.8 m 3 6 1 5 2 4 I 101 102 103 104 105 106 0.8 m 4.8 m Figura 1. Distribución de los tratamientos en el croquis experimental 24 2.4.3. Metodología de aplicación de los tratamientos La metodología de aplicación de los tratamientos, se refiere a la aplicación de rizobacterias (Bradyrhizobium sp - Bacillus sp) y una enmienda orgánica (Bioamino- L). La implementación de estos tratamientos se llevó a cabo de la siguiente manera: 1. La inoculación o coinoculación con las rizobacterias (Bradyrhizobium sp - Bacillus sp) a la semilla, se realizó momentos antes de la siembra en las parcelas de los tratamientos con clave 1, 2, 3. 2. A los 15 dds, se realizó la primera aplicación con la enmienda orgánica (Bioamino L), en drench, al cuello de planta en las parcelas identificadas con la clave 2, 3 y 4. 3. A los 30 dds, se realizó la segunda aplicación con la enmienda orgánica (Bioamino- L) en drench, en las parcelas identificadas con la clave 2, 3 y 4. 4. A los 45 dds, se realizó la tercera aplicación con la enmienda orgánica (Bioamino- L), en drench, en las parcelas identificadas con la clave 2, 3 y 4. 5. A los 60 dds, se realizó la cuarta aplicación en drench, con la enmienda orgánica (Bioamino-L) en las parcelas identificadas con la clave 2, 3 y 4. 6. A los 75 y 90 dds, se hizo la quinta y sexta aplicación en drench con la enmienda orgánica (Bioamino-L) en las parcelas identificadas con la clave 4. 7. Previamente a cada aplicación se realizó la calibración del gasto de agua, de acuerdo al estado fenológico del cultivo. 2.4.4. Conducción del experimento - Preparación del terreno Se llevaron a cabo las siguientes labores para preparar el terreno destinado a la realización del proyecto de investigación: Limpieza del terreno El 04 de septiembre de 2023, se iniciaron las labores de preparación del terreno con una limpieza del terreno. Esta consistió en la eliminación de todos los restos de cultivos anteriores, malezas y cualquier objeto extraño presente, utilizando una lampa y rastrillo. Volteo y nivelación del terreno El 06 de septiembre de 2023, se llevó a cabo el volteo y nivelación del suelo como parte de las labores de preparación del terreno. Esta labor consistió en voltear el suelo utilizando una lampa, para mezclar y airear el terreno. Esta labor es crucial para mejorar la estructura del suelo y facilitar el crecimiento de las plantas. Posteriormente, se procedió a nivelar el terreno para asegurar una superficie uniforme y propicia para la siembra. 25 Surcado y demarcación del terreno El 08 de septiembre de 2023, se llevó a cabo el surcado y la demarcación del terreno, utilizando estacas, wincha, cordel, cal, tarjetas y plumón indeleble. Además, permitieron establecer las distancias entre líneas, con sus distanciamientos adecuados, quedando debidamente identificadas. El distanciamiento entre los surcos fue de 0.8 m, dejando el terreno listo para el riego de machaco. Riego de machaco El 11 de septiembre de 2023, se llevó a cabo el riego de machaco, con una duración de 3 horas, con el objetivo de acondicionar el terreno para la siembra del cultivo. - Inoculación de las semillas La inoculación de las semillas se realizó momentos antes de la siembra. Primero, se seleccionaron las semillas. Luego de tener seleccionadas las semillas, se les añadió una dosis de 0.5 ml de Bradyrhizobium sp (Cepa LMTR28) y Bacillus sp (Cepa B13) por kilogramo de semilla en los tratamientos 1, 2 y 3. Posteriormente, se añadió agua mineral y tierra fina en cada bolsa de plástico con semillas. Esto se hizo con la finalidad de garantizar una adecuada impregnación de las rizobacterias en las semillas del pallar - Siembra El 13 de septiembre de 2023, se llevó a cabo la siembra, utilizando una lampa a primeras horas de la mañana. Para evitar el contacto directo de la piel con los microorganismos, se usaron guantes de látex durante la siembra de las semillas que habían sido inoculadas para los tratamientos 1, 2 y 3. Por otro lado, las semillas destinadas a los tratamientos 4, 5 y 6 fueron previamente desinfectadas con el fungicida vitavax. Durante este proceso, también se utilizaron guantes de látex para evitar el contacto con el producto químico. De esta manera, se procedió a la siembra de manera segura y efectiva. Se dejó un espacio de 0.40 m entre cada golpe. En cada uno de estos, se colocaron 3 semillas, asegurando así una densidad de siembra adecuada. - Aporque El aporque se llevó a cabo con el objetivo de proporcionar un soporte adicional a las plantas que estaban alcanzando una altura considerable. Asimismo, promover la aireación, prevenir la compactación del suelo, evitar que la humedad llegue al cuello de la planta y erradicar las hierbas no deseadas (Tabla 6). 26 TABLA 6 CRONOGRAMA DE APORQUE Numero de aporques Fecha Edad del cultivo (Días) 1 25 – 09 - 2023 13 2 05 – 10 - 2023 22 - Desahije A los 15 días después de la siembra, se realizó el desahije, conservando las dos plantas más prometedoras por golpe, garantizando así un crecimiento óptimo. - Reinoculación de rizobacterias y fertilización El 28 de septiembre de 2023, a los 16 días después de la siembra. Se llevo a cabo la Reinoculación de las bacterias (Bradyrhizobium sp y Bacillus sp), en los tratamientos 1, 2 y 3. En algunos tratamientos, se complementó con la aplicación de enmienda orgánica (Bioamino-L) en drench. Ese mismo día, se realizó la fertilización. La cual consistió en la aplicación de diferentes dosis de fertilizantes a dos tratamientos distintos. El tratamiento 3 recibió una dosis de fertilizante con una proporción de 20-20-20, mientras que el tratamiento 5 fue fertilizado con una dosis de 40-60-40. Las fuentes de fertilizantes utilizadas incluyeron fosfato diamónico, que contiene un (18% de nitrógeno y un 46% de P2O5), urea con un (46% de nitrógeno) y sulfato de potasio, que tiene un (50% de K2O). estos f ertilizantes se aplicaron a 20 cm entre plantas o golpes. - Colocación de mulch El 12 de octubre de 2023, a los 30 días después de la siembra. Se procedió a la colocación del mulch. Esto es crucial para ayudar a conservar la humedad del suelo, ya que disminuye la evaporación y reduce la frecuencia de riego necesaria. - Deshierbos Para asegurar el crecimiento óptimo de las plantas de pallar, se realizaron deshierbos. Estas medidas se realizaron con el objetivo de minimizar la competencia por recursos como la luz solar, el agua, los nutrientes y el espacio. Este proceso se realizó de manera regular para mantener un control efectivo sobre las malezas. Utilizando la lampa para su eliminación efectiva haciendo raspado o despique. En el campo experimental, las malezas que se presentaron con mayor frecuencia fueron la Grama común (Cynodon dactilon), Yuyo (Amaranthus sp), Cadillo (Cenchrus 27 echinatus), verdolaga (Portulaca oleracea) Estas especies son conocidas por su rápido crecimiento y su capacidad para competir con los cultivos por los recursos. - Riegos El riego utilizado fue por gravedad, con agua del subsuelo del pozo del fundo arrabales. Los riegos se planificaron considerando las características del suelo, la época de siembra y las necesidades específicas del cultivo de pallar. En total, se llevaron a cabo 14 riegos ligeros, excluyendo el riego de machaco. Este cronograma permitió mantener la humedad adecuada para el cultivo de pallar (Tabla 7). TABLA 7 CRONOGRAMA DE RIEGOS Numero de riego Fecha Edad del cultivo (Días) Volumen de agua m3/ha Riego de machaco 11-09-2023 - 1200 1 25-09-2023 13 300 2 02-10-2023 20 300 3 10-10-2023 28 300 4 16-10-2023 34 300 5 23-10-2023 41 300 6 27-10-2023 45 300 7 01-11-2023 50 350 8 13-11-2023 62 350 9 18-11-2023 67 350 10 24-11-2023 73 350 11 30-11-2023 79 300 12 06-12-2023 85 300 13 12-12-2023 91 300 14 18-12-2023 97 300 Total 5,600 - Nutrición foliar Durante la conducción del cultivo de pallar, se aplicaron frecuentemente tratamientos foliares. Durante la fase vegetativa del cultivo, se utilizó el abono orgánico liquido biol y el fertilizante foliar Biotron a base de calcio-boro, con el objetivo de reforzar la fijación de los botones florales y asegurar un alto porcentaje de formación de vainas. Durante la etapa reproductiva del cultivo de pallar, se potenció la nutrición foliar a 28 través de la aplicación de Oligomix, un fertilizante foliar compuesto por microelementos, con el objetivo de promover el llenado de los granos. Para estas aplicaciones, se utilizaron surfactantes agrícolas como Maxi-Wet y BB5 para mejorar la eficacia de los tratamientos (Tabla 8). TABLA 8 CRONOGRAMA DE APLICACIONES FOLIARES Fecha Edad del cultivo (Días) Producto Dosis 05 - 10 - 2023 23 Biol + Maxi-Wet 250ml + 1ml/5L 10 - 10 - 2023 28 Biol + Maxi-Wet 400ml + 1.6 ml/8L 12 - 10 - 2023 30 Biol + Maxi-Wet 400ml + 1.6ml/8L 20 - 10 - 2023 38 Biol + BB5 400ml + 15ml/8L 27 - 10 - 2023 45 Biol + BB5 500ml + 20ml/10L 30 - 10 - 2023 48 Biotron (Ca - B) + BB5 25ml + 20ml/10L 03 - 11 - 2023 52 Biol + BB5 1L + 20ml/10L 06 - 11 -2023 55 Biotron (Ca - B) + BB5 25ml + 20ml/10L 08 - 11 - 2023 57 Biol + BB5 1L + 20ml/10L 13 - 11 - 2023 62 Biotron (Ca - B) + BB5 25ml + 20ml/10L 18 - 11 - 2023 67 Biol + BB5 1L + 20ml/10L 20 - 11 - 2023 69 Biotron (Ca - B) + BB5 25ml + 20ml/10L 24 - 11 - 2023 73 Biol + BB5 1L + 20ml/10L 28 - 11 - 2023 77 Biol + Oligomix + BB5 1L + 15gr + 20ml/10L 29 - 11 - 2023 78 Biotron (Ca - B) + BB5 25ml + 20ml/10L 30 - 11 - 2023 79 Biol + BB5 1L + 20ml/10L 06 - 12 -2023 85 Biol + Oligomix + BB5 1L + 15gr + 20ml/10L 12 - 12 - 2023 91 Biol + Oligomix + BB5 1L + 15gr + 20ml/10L 18 - 12 - 2023 97 Biol + Oligomix + BB5 1L + 15gr + 20ml/10L - Manejo fitosanitario Las evaluaciones fitosanitarias se realizaron de manera frecuente, con un enfoque agroecológico, con el objetivo de recopilar suficiente información sobre la presencia y el aumento de la población de insectos plaga para el cultivo de pallar. Esta información fue crucial para tomar decisiones pertinentes. Se colocaron cebos tóxicos, trampas cromáticas y trampas con melaza y biocidas a base de extractos de ajo y rocoto, también se recurrió al control químico tras una evaluación adecuada. Este enfoque integral garantizó un manejo eficaz de las plagas, respetando al medio ambiente y la salud del cultivo (Tabla 9). 29 TABLA 9 CRONOGRAMA DEL MANEJO FITOSANITARIO Fecha Labor Producto utilizado Dosis Plagas a controlar 19 – 09 – 2023 Colocación de cebos tóxicos Melaza, afrecho, Lannate 40 SP (Methomyl) 8 L + 10 kg + 100 g Gusanos de tierra (Agrotis sp, Spodoptera frugiperda) 26 – 09 – 2023 Colocación de trampas cromáticas Plástico de color amarillo, Temo-o- cid 1x4 m (plástico amarillo), 750 ml Bemisia tabaci, Empoasca kraemeri, Aphis sp, Prodiplosis longifila, Phyllocnistis sp, Trips. 29 – 09 – 2023 1.ª Aplicación de biocida (Ajo) Extracto de ajo + Maxi-wet 125ml + 1ml/5L Aphis sp, Bemisia tabaci, Prodiplosis longifila, Tetranychus sp. 29 – 09 – 2023 Colocación de trampas de melaza Botellas descartables, agua y melaza 6 unidades, 3L, 1.5L Lepidópteros adultos. Agrotis sp, Spodoptera frugiperda, Heliothis sp. 05 – 10 – 2023 2.ª Aplicación de biocida (Rocoto) Extracto de rocoto 12.5ml + 1ml/ 5L Aphis sp, Bemisia tabaci, Prodiplosis longifila, Tetranychus sp. 05 – 10 – 2023 Mantenimiento y colocación de trampas cromáticas y de oviposición Plástico de color azul y costal negro, Temo-o- cid 1x2 m (plástico azul) 1x2 m (costal negro), 750 ml Trips, Lepidópteros adultos. 10 – 10 – 2023 3.ª Aplicación de biocida (Ajo) Extracto de ajo + Maxi-wet 200ml + 1.6ml/8L Aphis sp, Bemisia tabaci, Prodiplosis longifila, Tetranychus sp. 11– 10 – 2023 1.ª Aplicación química Lannate 40 SP (Methomyl) + Maxi-wet 12gr + 1.6ml/8L Epinotia aporema, Leptotes sp. 20 – 10 – 2023 4.ª Aplicación de biocida (Rocoto) Extracto de rocoto + BB5 20ml + 15ml/8L Aphis sp, Bemisia tabaci, Prodiplosis longifila, Tetranychus sp. 27 – 10 – 2023 5.ª Aplicación de biocida (Rocoto) Extracto de rocoto + BB5 20ml + 20ml/10L Aphis sp, Bemisia tabaci, Prodiplosis longifila, Tetranychus sp. 27 – 11– 2023 2.ª Aplicación química K-ñon (Alpha- Cypermethrin - Ciclohexanona) + BB5 15ml + 20ml/10L Laspeyresia leguminis, Leptotes sp. 30 - Cosecha El 05 de enero de 2024, a los 115 días después de la siembra, se llevó a cabo la cosecha de pallar. Las vainas habían alcanzado su madurez y estaban listas para ser cosechadas, Durante la cosecha, se extrajeron y registraron las vainas de los tres mejores golpes, que consistían en 6 plantas. Estas vainas se almacenaron en bolsas de papel debidamente etiquetadas con el número de parcela, el golpe y la fecha correspondiente. Para evitar la presencia de hongos debido a las condiciones de temperatura, se mantuvieron separadas las vainas verdes de las vainas secas. Después de cosechar las plantas seleccionadas, se procedió a cosechar las plantas de pallar restantes en la parcela, identificándolas adecuadamente por parcela. Las vainas cosechadas se depositaron en un área limpia, bien ventilada y con luminosidad para que completaran su secado antes de realizar la trilla. - Trilla El 15 de enero de 2024, 10 días después de la cosecha se realizó la trilla, cuando las vainas de pallar alcanzaron un aspecto quebradizo y se desprendían fácilmente al aplicar presión con los dedos, este fue un indicador de que estaban listas para ser trilladas lo que facilito la extracción de los granos. La trilla se llevó a cabo de forma manual y por tratamientos, sin producirle daño alguno al grano. Las semillas fueron depositadas e identificadas en sobres de papel, listas para las evaluaciones de pesado correspondientes. 2.4.5. Variables evaluadas Las variables que se evaluaron durante el desarrollo de la investigación se detallan a continuación: - Porcentaje de emergencia (%): El porcentaje de emergencia se obtuvo al contar las plántulas emergidas por parcela, comparándolo con el número de semillas sembradas, Esta evaluación se realizó a los 8 días después de la siembra. - Longitud de la parte aérea (cm). – Al observar la floración y detectar que más del 50% de las plantas en cada parcela experimental habían florecido, se procedió a extraer dos plantas por parcela a los 54 días después de la siembra. Una vez extraídas, se procedió a cortar y separar la parte aérea de la radicular a partir del nudo o cicatriz de los cotiledones en cada planta. Una vez separadas las partes aéreas y radiculares de ambas plantas, estas fueron identificadas adecuadamente y guardados en bolsas de p lástico, cada una con el número correspondiente de su parcela. Posteriormente, en un ambiente de trabajo más tranquilo, se anotó la longitud de la parte aérea de cada planta, desde el 31 nudo o cicatriz de los cotiledones, hasta el terminal del tallo principal y colocadas en bolsas de papel debidamente identificadas para completar su secado y evitar la pudrición. - Longitud de la parte radicular. – Durante la extracción de la parte radicular, se tuvo mucho cuidado de recuperar todos los nódulos y raicillas que se desprendieron y quedaron en el suelo debido a la manipulación. Estos fueron luego identificados de manera adecuada y guardados con el número correspondiente de su parcela. Posteriormente, en un ambiente de trabajo más tranquilo, se anotó la longitud de la raíz a partir del nudo o cicatriz cotiledón, hasta el final de la raíz principal. - Número de nódulos por planta (unidad). - De las dos plantas extraídas, cuyas raíces estaban identificadas con su respectiva parcela, se realizó un conteo de los nódulos y se calculó el promedio respectivo. Posteriormente, las raíces y los nódulos fueron cuidadosamente lavados con agua y colocados en bolsas de papel debidamente identificadas para completar su secado y evitar la pudrición. - Peso seco de la biomasa aérea por planta (g). – La biomasa aérea de las dos plantas extraídas que fueron colocadas en bolsas de papel debidamente identificadas, fueron llevadas a estufa a 70ºC durante 48 horas para tomar el peso seco respectivo. - Peso seco de la biomasa radicular por planta (g). – La biomasa radicular de las dos plantas extraídas que fueron colocadas en bolsas de papel debidamente identificadas, fueron llevadas a estufa a 70ºC durante 48 horas para tomar el peso seco respectivo. - Número de vainas por planta (unidad). – Durante la cosecha, se extrajeron y registraron las vainas de los tres mejores golpes. Se contabilizaron las vainas secas, las vainas verdes y las vainas vanas, las cuales se almacenaron en bolsas de papel debidamente identificadas con su número de parcela, golpe y fecha correspondiente. Sin embargo, se mantuvieron separadas las vainas verdes para evitar la presencia de hongos debido a la temperatura. Finalmente, se calculó el promedio de vainas por planta. - Peso de 100 granos (g): Una vez realizada la trilla de las tres muestras de cada parcela, se separaron los granos dañados. Posteriormente, se pesaron tres muestras de 100 granos de cada parcela utilizando una balanza. Se registró el peso de cada muestra y se calculó el promedio correspondiente. - Porcentaje de grano sano y defectuoso (%). - Se llevó a cabo la identificación de granos sanos y defectuosos (rajados, abiertos, brotados o pre germinados, entre otros), utilizando una muestra de 100 granos extraídos de las tres muestras recolectadas. Esta 32 evaluación se realizó sin considerar daños causados por hongos, insectos o factores mecánicos. - Contenido de N en el grano: Se recolectaron 20 a 30 gramos de granos de pallar, de cada parcela experimental, los cuales fueron colocados en bolsas de papel debidamente identificadas. Posteriormente se llevaron las muestras al laboratorio de química agrícola del instituto valle grande, para su respectivo análisis. - Rendimiento por planta (g): Se pesaron todos los granos obtenidos por planta de las tres muestras de cada parcela anotando su peso y obteniendo el promedio respectivo. - Rendimiento total (Kg ha-1). - Primero se obtuvo el rendimiento por parcela al pesar los granos de las plantas muestreadas junto con los granos de las plantas que quedaron en la parcela, luego por regla de tres simple, se determinó el rendimiento total expresado en kg/ha. 2.4.6. Análisis estadísticos Los datos obtenidos de cada una de las evaluaciones realizadas se sometieron a un análisis de varianza (ANVA) con niveles de significación estadística de 0.05 y 0.01, y se empleó la prueba de Duncan para la comparación de medias. Esto permitió establecer el orden de mérito relativo y facilito la interpretación de los datos. Además, se calcularon los promedios, desviaciones estándar y coeficientes de variación para cada variable evaluada. 33 III. RESULTADOS Porcentaje de emergencia En el análisis de varianza realizado al porcentaje de emergencia, no se ha encontrado diferencia significativa entre los tratamientos en estudio, ni entre las repeticiones o bloques, con un coeficiente de variación de 9.08 % (Tabla 10). TABLA 10 ANVA DEL PORCENTAJE DE EMERGENCIA EN LA APLICACIÓN DE RIZOBACTERIAS Y UNA ENMIENDA ORGÁNICA EN EL RENDIMIENTO Y CALIDAD DE GRANO DE LA LÍNEA PPD 118 - 2013 EN EL VALLE DE ICA Fuentes de variación G.L S.C. C.M. Fc Ft 0.05 0.01 Tratamientos 5 322.196 64.439 NS 0.977 2.901 4.556 Bloques 3 2.832 0.944 NS 0.014 3.287 5.417 Error experimental 15 989.533 65.969 Total 23 1314.561 𝑠�̅� 4.061 C.V. (%) 9.08 Promedio 89.49 % NS. - No existe diferencia significativa. TABLA 11 PRUEBA DE RANGO MÚLTIPLE DE DUNCAN DEL PORCENTAJE DE EMERGENCIA EN LA APLICACIÓN DE RIZOBACTERIAS Y UNA ENMIENDA ORGÁNICA EN EL RENDIMIENTO Y CALIDAD DE GRANO DE LA LÍNEA PPD 118-2013 EN EL VALLE DE ICA Nº Tratamientos Porcentaje de emergencia Clave Promedio (%) Duncan 0.05 1 Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. 5 96.43 a 2 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L 3 90.48 a 3 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L + 20-20-20 NPK 1 89.29 a 4 Bioamino-L 4 89.29 a 5 Testigo NPK + 6 86.91 a 6 Testigo NPK- 2 84.53 a Nota. Los tratamientos que muestran la misma letra, no son significativamente diferentes entre sí. En la prueba de rango múltiple de Duncan, se observa que, coincidiendo con el análisis de varianza, donde no hubo diferencia significativa entre los tratamientos en estudio, todos los 34 tratamientos presentaron promedios estadísticamente similares, presentando un rango de 96.43% de emergencia para el tratamiento 5 (Testigo fertilizado), hasta el tratamiento 2 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. + Bioamino-L) con 84.53% de emergencia (Tabla 11). Longitud de la parte aérea En el cuadrado medio del análisis de varianza realizado para la longitud de la parte aérea, no se ha encontrado diferencia significativa entre los tratamientos en estudio, ni entre las repeticiones o bloques, con un coeficiente de variación de 5.36 % (Tabla 12). TABLA 12 CUADROS MEDIOS DE LOS ANVA DE LA LONGITUD DE LA PARTE AÉREA Y RADICULAR EN LA APLICACIÓN DE RIZOBACTERIAS Y UNA ENMIENDA ORGÁNICA EN EL RENDIMIENTO Y CALIDAD DE GRANO DE LA LÍNEA PPD 118-2013 EN EL VALLE DE ICA Fuentes de variación G.L Cuadros medios Ft Longitud de la parte aérea Longitud de la parte radicular 0.05 0.01 Tratamientos 5 7.975 NS 8.750 NS 2.901 4.556 Bloques 3 2.194 NS 19.736 NS 3.287 5.417 Error experimental 15 8.069 7.311 Total 23 - - 𝑠�̅� 1.420 1.352 C.V. (%) 5.36 8.29 Promedio 53.00 cm 32.63 cm NS. - No existe diferencia significativa. En la prueba de rango múltiple de Duncan se observa que, coincidiendo con el análisis de varianza, donde no hubo diferencia significativa entre los tratamientos en estudio, todos los tratamientos presentaron, promedios estadísticamente similares, presentado un rango desde 55.00 cm de longitud de la parte aérea para el tratamiento 3 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. + Bioamino-L + 20-20-20 NPK), hasta el tratamiento 4 (Bioamino-L) que alcanzó los 51.25 cm, incluyendo ambos testigos 5 (Testigo fertilizado) y 6 (Testigo absoluto) con 51.75 y 52.75 cm de longitud de la parte aérea en promedio, respectivamente (Tabla 13). 35 Longitud de la parte radicular En el cuadrado medio del análisis de varianza realizado para la longitud de la parte radicular no se ha encontrado diferencia significativa entre los tratamientos en estudio, ni entre las repeticiones o bloques, con un coeficiente de variación de 8.29 % (Tabla 12). TABLA 13 PRUEBA DE RANGO MÚLTIPLE DE DUNCAN DE LA LONGITUD DE LA PARTE AÉREA Y RADICULAR EN LA APLICACIÓN DE RIZOBACTERIAS Y UNA ENMIENDA ORGÁNICA EN EL RENDIMIENTO Y CALIDAD DE GRANO DE LA LÍNEA PPD 118-2013 EN EL VALLE DE ICA Nº Tratamientos Longitud de la parte aérea Longitud de la parte radicular Clave Promedio (cm) Duncan 0.05 Clave Promedio (cm) Duncan 0.05 1 Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. 3 55.00 a 3 34.25 a 2 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L 1 54.13 a 2 34.25 a 3 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L + 20-20-20 NPK 2 53.13 a 1 32.50 a 4 Bioamino-L 6 52.75 a 5 32.50 a 5 Testigo NPK + 5 51.75 a 4 31.88 a 6 Testigo NPK- 4 51.25 a 6 30.38 a Nota. Los tratamientos que muestran la misma letra, no son significativamente diferentes entre sí. En la prueba de rango múltiple de Duncan se observa que, coincidiendo con el análisis de varianza, donde no hubo diferencia significativa entre los tratamientos en estudio, todos los tratamientos presentaron, promedios estadísticamente similares, presentado un rango desde 34.25 cm de longitud de la parte radicular para el tratamiento 3 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. + Bioamino-L + 20-20-20 NPK), hasta el tratamiento 6 (Testigo absoluto), que alcanzó los 30.38 cm de longitud de la parte aérea (Tabla 13). 36 Numero de nódulos por planta En el análisis de varianza realizado al número de nódulos por planta, no se ha encontrado diferencia significativa entre los tratamientos, sin embargo, se ha encontrado diferencia altamente significativa entre repeticiones o bloques, con un coeficiente de variación de 18.83 % (Tabla 14). TABLA 14 ANVA DEL NÚMERO DE NÓDULOS POR PLANTA EN LA APLICACIÓN DE RIZOBACTERIAS Y UNA ENMIENDA ORGÁNICA EN EL RENDIMIENTO Y CALIDAD DE GRANO DE LA LÍNEA PPD 118-2013 EN EL VALLE DE ICA Fuentes de variación G.L S.C. C.M. Fc Ft 0.05 0.01 Tratamientos 5 2.442 0.488 NS 0.493 2.901 4.556 Bloques 3 27.458 9.153 ** 9.244 3.287 5.417 Error experimental 15 14.852 0.990 Total 23 44.752 𝑠�̅� 0.498 C.V. (%) 18.83 Promedio 29.79 NS. - No existe diferencia significativa. **. - Existe diferencia altamente significativa (99% de confiabilidad) TABLA 15 PRUEBA DE RANGO MÚLTIPLE DE DUNCAN DEL NÚMERO DE NÓDULOS POR PLANTA EN LA APLICACIÓN DE RIZOBACTERIAS Y UNA ENMIENDA ORGÁNICA EN EL RENDIMIENTO Y CALIDAD DE GRANO DE LA LÍNEA PPD 118-2013 EN EL VALLE DE ICA Nº Tratamientos Numero de nódulos por planta Clave Promedio (Unidad) Duncan 0.05 1 Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. 2 38.00 a 2 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L 1 31.13 a 3 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp.) + Bioamino-L + 20-20-20 NPK 5 27.50 a 4 Bioamino-L 6 26.75 a 5 Testigo NPK + 4 30.13 a 6 Testigo NPK- 3 25.25 a Nota. Los tratamientos que muestran la misma letra, no son significativamente diferentes entre sí. 37 En la prueba de rango múltiple de Duncan se observa que, coincidiendo con el análisis de varianza, donde no hubo diferencia significativa entre los tratamientos en estudio, todos los tratamientos presentaron, promedios estadísticamente similares, presentando un rango desde 38.00 nódulos por planta para el tratamiento 2 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. + Bioamino- L), hasta el tratamiento 3 (Bacillus sp. + Bradyrhizobium sp. + Bioamino-L + 20-20-20 NPK) con 25.25 nódulos por planta, en promedio (Tabla 15). Peso seco de la biomasa aérea por planta En el cuadrado medio del análisis de varianza realizado para el peso seco de la biomasa aérea por planta, no se ha encontrado diferencia significativa entre los tratamientos en estudio, ni entre las repeticiones o bloques, c