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El objetivo de la presente investigación fue observar el efecto de 3 tratamientos aplicados a semillas de frijol (Phaseolus vulgaris L.), variedad lima, para determinar el porcentaje de germinación después de realizar la siembra en campo. La investigación se desarrollo en el municipio de Samaniego (N), con replicas en Sandoná, La Florida, Cumbitara y San Lorenzo, municipios de Nariño. Se utilizó un diseño sencillo, aplicando 2 tratamientos con estimuladores del crecimiento del material de propagación y un testigo. T1: Testigo, con dosis de 200 ml de agua (H2O); T2: Ácido giberélico, 5 mg / 1 L de agua; T3: Nitrato de potasio, 0,25 g de (KNO3) / 1 L de agua. Las dosis anteriores se aplicaron para las replicas en 4 municipios. En la réplica del municipio de San Lorenzo, se aumentó la dosis en los tratamientos con hormonas, para comparar resultados y determinar si al aumentar la dosis el efecto iba a ser mayor. La hipótesis plantea que, al aplicar este tipo de fitorreguladores, se aumenta el porcentaje de germinación de las semillas de frijol. Los resultados arrojaron que, en 4 de los municipios, los tratamientos T2: ácido giberélico y T3: Nitrato de Potasio dieron un mayor porcentaje de germinación en comparación con el T1: testigo. En el municipio de san Lorenzo, el aumento de la dosis no genero un mayor porcentaje de germinación y se presento inhibición germinativa, por lo que el Testigo tuvo mayor germinación. Estos resultados indicaron que los promotores germinativos si pueden mejorar los porcentajes de germinación hasta en un 80%, haciendo uso correcto de las dosis a aplicar.

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The objective of this research was to observe the effect of 3 treatments applied to bean seeds (Phaseolus vulgaris L.), lima variety, to determine the germination percentage after sowing in the field. The research was carried out in the municipality of Samaniego (N), with replicas in Sandoná, La Florida, Cumbitara and San Lorenzo, municipalities of Nariño. A simple design was used, applying 2 treatments with growth stimulators of the propagation material and a control. T1: Control, with a dose of 200 ml of water (H2O); T2: Gibberellic acid, 5 mg/1 L water; T3: Potassium nitrate, 0.25 g of (KNO3) / 1 L of water. The previous doses were applied for the replications in 4 municipalities. In the replica of the municipality of San Lorenzo, the dose was increased in the hormone treatments, to compare results and determine if increasing the dose would have a greater effect. The hypothesis states that, by applying this type of phytoregulators, the germination percentage of bean seeds increases. The results showed that, in 4 of the municipalities, treatments T2: gibberellic acid and T3: Potassium Nitrate gave a higher percentage of germination compared to T1: control. In the municipality of San Lorenzo, the increase in the dose did not generate a higher percentage of germination and germination inhibition occurred, so the Control had greater germination. These results indicated that germination promoters can improve germination percentages by up to 80%, making correct use of the doses to be applied.

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El frijol es una leguminosa de las más reconocidas e importantes a nivel mundial para el consumo humano, donde posee elementos esenciales como lo son minerales calorías, vitaminas y proteína entre otras propiedades. (Fernández y Sánchez, 2017).

Desde el punto de vista local el frijol posee una gran importancia económica es una fuente de ingresos para las familias del municipio de Samaniego del departamento de Nariño y como generador de empleo, pero en el transcurso de algún tiempo se ha venido evidenciando que la productividad de frijol ha disminuido considerablemente por lo tanto es conveniente el análisis de factores que pueden influir de manera directa o indirecta al momento de la propagación de la semilla en campo, entre los factores más destacados se considera los siguientes:

Enfermedades: estas atacan el cultivo de frijol desde muy temprana edad, organismos como Hongos, incidido en esta etapa Rhizoctonia solani, Sclertotium rolfsii Sacc, Fusarium solani. (Tamayo, 1995).

Manejos agronómicos de propagación: al momento de preparación del terreno puede generarse zonas de encharcamiento donde se puede presentar ahogamiento y por ende pudrición de la semilla.

Daños mecánicos: se le causa a la semilla durante su manipulación, ya que los impactos que esta recibe producen daños en el eje embrionario afectando la geminación.

Factores ambientales: factores tales como el clima, la humedad, la radiación solar, la temperatura, el déficit hídrico entre otros; influyen en la germinación de semilla del frijol.

Mala calidad de la semilla: Debido a utilización de grano cosechado el cual puede estar contaminado puede influir negativamente en el material a propagar.

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El cultivo de frijol en Colombia

Una de las causas del bajo rendimiento en la productividad del cultivo de frijol, es la baja calidad de la semilla que se usa para la propagación. De acuerdo a Ellis & Gálvez (1980), la semilla de frijol utilizada por los agricultores latinoamericanos es en general de mala calidad, especialmente entre quienes únicamente poseen pequeñas parcelas.

En uno de los estudios realizados en Colombia, entre pequeños agricultores, se observó que la germinación de la semilla era tan sólo del 8% y que la totalidad estaba infectada por hongos. En América Latina es muy difícil obtener, y en muy raras oportunidades se utiliza, semilla certificada, toda vez que únicamente el 3% de la semilla empleada se certifica (Ellis & Gálvez, 1980).

En Colombia, el cultivo de frijol tiene importancia por el volumen de la producción, por su valor alimenticio y amplia aceptación en la dieta popular, constituyéndose en una importante fuente de proteína de origen vegetal en la alimentación (Ligarreto, 1991).

Se puede considerar que de unos años para acá los rendimientos de en la producción del cultivo de frijol disminuyeron considerablemente. Ya que, según lo dicho por Ligarreto (1991), en el año 1986 se alcanzó una alta producción, siendo la mas significativa durante esos últimos diez años de esa época. De ahí en adelante las cosas cambiaron, disminuyendo la producción por el efecto de diferentes factores.

Productividad en Nariño

En el departamento de Nariño, hay una cierta preferencia por el consumo de frijol arbustivo de variedad Lima. En el municipio de Samaniego (N), ubicado a 2408 m.s.n.m., con una temperatura promedio de 16ºC, clima medio o templado, pH del suelo moderadamente acido entre 5.6 y 6, se cultiva esta variedad por parte de pequeños productores. En este municipio al igual que en otros municipios de este departamento, se ha presentado una problemática muy común, la cual tiene que ver con el bajo rendimiento en la productividad del cultivo de frijol variedad Lima (Phaseolus vulgaris L.), siendo este de mucha importancia en el mercado local por su alta demanda.

A rasgos generales en este municipio, se identificó que la mala calidad de la semilla usada para la propagación del cultivo, factores bióticos adversos como los virus, hongos y bacterias, factores ambientales como la humedad, radiación solar, temperatura, entre otros., el inadecuado manejo agronómico en la propagación de la semilla, entre otros, son los causantes del problema.

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El frijol es uno de los principales alimentos en el departamento de Nariño, Colombia y del planeta entero “ocupa más del 80 % de la superficie sembrada anualmente en el mundo, con 15 millones de hectáreas aproximadamente “(Maqueira-López, Osmany, Solano-Flores, & Milagros-Santana, 2021), como dieta, es fundamental para la alimentación de las familias y sustento económico para los campesinos que los cultivan.

La germinación de las semillas es un proceso crucial para el desarrollo de las plantas y la producción de cultivos. Evaluar la viabilidad de las semillas de frijol Var Lima y analizar el efecto de diferentes tratamientos en su germinación es relevante para optimizar las prácticas agrícolas e impactando en el mejorar la productividad.

Los tratamientos utilizados en este estudio son ácidos giberélico y el nitrato de potasio que son conocidos y utilizados en la agricultura para estimular la germinación de semillas y promover el crecimiento de las plantas. Sin embargo, es necesario evaluar su efectividad específica en la germinación de semillas de frijol Var. Lima bajo condiciones ambientales no controladas y propiedades del suelo en las zonas de estudio.

La inclusión de réplicas en los municipios de Sandoná, La Florida, Cumbitara y San Lorenzo permitirán evaluar la consistencia de los resultados y determinar si los tratamientos tienen un efecto similar en diferentes ubicaciones con diferentes condiciones ambientales y propiedades del suelo. Esto ayudará a establecer conclusiones más sólidas y aplicables en un contexto más amplio.

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General
Analizar el efecto de dos tratamientos y un testigo en la germinación de semillas de frijol Var Lima (Phaseolus vulgaris L.) y evaluar su viabilidad bajo condiciones ambientales no controladas y propiedades del suelo en las zonas de estudio, durante el segundo semestre del año 2023.

Específicos

1.     Aplicar los tratamientos T1 (testigo), T2 (ácido giberélico) y T3 (nitrato de potasio) a las semillas de frijol Var. Lima , comparando las réplicas realizadas en los municipios de Sandoná, La Florida, Cumbitara y San Lorenzo para definir los resultados.

2.  Examinar durante 3 semanas la viabilidad y el porcentaje de germinación de las semillas en cada tratamiento y en el testigo.

3.  Evaluar la efectividad de los tratamientos en comparación con el testigo para determinar cuál es la apropiada para trabajar en campo.

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Mediante la aplicación de 2 tratamientos y un testigo  a las semillas de frijol Var. Lima (Phaseolus vulgaris L.). T1: Testigo; T2: Ácido giberelico; T3: Nitrato de potasio, se aumenta el porcentaje de germinación, lo cual determina la viabilidad de la semilla bajo condiciones ambientales de la zona y las propiedades del suelo del lote ubicado en la vereda La Aguada del municipio de Samaniego, con réplicas en los municipios de Sandoná, La Florida, Cumbitara y San Lorenzo.

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Este ensayo se desarrollará en un lapso de 3 semanas que estarán comprendidas dentro del mes de noviembre en el municipio de Samaniego con réplicas en Sandoná, La Florida, Cumbitara y en San Lorenzo se aumentó la dosis, en 10 mg para ácido giberélico y 0,5 gr para nitrato de potasio para comparar resultados realizando observaciones y anotaciones periódicas a partir del día de germinación.

Teniendo en cuenta las variables a estudiar, se realizará una investigación de enfoque experimental.

Para el desarrollo de esta investigación los materiales a utilizar son:

Semillas Nativas de Frijol Variedad Lima.

Suelo al aire libre

5 mg Ácido giberélico

0,25 gr de Nitrato de potasio

3 recipientes

Tratamiento germinativo.

Se colocarán las semillas durante 72 horas, con los tratamientos de la tabla 1.

Testigo: se refiere a las semillas que no van a recibir tratamiento, en la etapa germinativa.

Ácido giberélico: Pertenece al grupo de las fitohormonas giberelinas, las cuales regulan procesos de desarrollo de las plantas, interviniendo en el ARN de las descomprimiendo los genes, por lo tanto, promueve la síntesis de procesos químicos dentro de la célula las semillas, contribuyendo a la liberación de glucosa y maltosa en el proceso de germinación. (Mandujano et. al. 2007).

Nitrato de potasio: Es un compuesto químico conformado por el ion K + que actúa como co-transportador del ion acompañante NO3. (Guerrero, 2018).

Proceso por seguir:

Después de dejar las semillas por 72 horas en las soluciones, se pasa a sembrar en la tierra con condiciones de textura Franco arenosa, con un rango de Ph de 5,4 a 6,5 para las zonas de estudio. Bajo condiciones ambientales no controladas, se regará diariamente con agua y a partir de la primera semilla germinada se realizará un seguimiento cada 3 días, hasta finalizar el tiempo estimado para la investigación, evaluando el desarrollo del proceso germinativo, tomando las mediciones en el tiempo de semillas germinadas de cada tratamiento y dimensión en centímetros del área foliar.

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Resultados replica municipio de Samaniego.

Se analizó el desarrollo de la germinación

durante 15 días, dando inicio el día 4 de

noviembre por lo que se observó lo siguiente:

Para el Tratamiento 1 (Testigo) dio como germinación

Inicial el día 12 de noviembre y finalizo el día 18 de

noviembre con un porcentaje de germinación del

50%; el 30% no germino a causa de pudrición de la

semilla y el 20% por daños mecánicos externos.

Tratamiento 2 (Acido giberélico) Inicio germinación el

9 de noviembre y finalizo Germinación el 15 de

noviembre con un porcentaje de germinación del 70%,

y el 30% no germino a causa de pudrición de la semilla.

Tratamiento 3 (Nitrato de potasio) Inicio germinación

el 11 de noviembre y finalizo Germinación el 16 de

noviembre, con un porcentaje de germinación del 60%;

el 40% no germino a causa de pudrición de la semilla.

Resultados replica municipio de Sandoná.

En el ensayo realizado en la zona ubicada en el municipio

de Sandoná podemos observar que los tratamientos han

respondido satisfactoriamente al objetivo propuesto, ya

que al finalizar el ensayo se observa que las semillas que

fueron tratadas con el T2 (ácido Giberelico) fue el

tratamiento que presento la mayor germinación con un

80% y el T3 (Nitrato de potasio) un 60%. En cambio, el

testigo (T1: agua) ninguna semilla germino esto debido a

factores de condiciones ambientales externas ya que han

sido temporadas muy lluviosas lo que dificulta la entrada

del oxígeno adecuado al embrión provocando que esta se

pudra y se pierda completamente. Las semillas del T2 Y T3

germinaron a pesar de estar expuesta a estas condiciones

gracias a presencia de los promotores de la germinación

aplicados, estos promotores son hormonales y activan las

enzimas imprescindibles para la germinación.

Resultados replica municipio de La Florida

Con el T2: Ácido giberelico, se obtiene un aceleramiento

en la germinación, ya que fue una de las semillas en

germinar primero, se observa un crecimiento rápido, las

hojas de la planta son grandes, y un buen color, el tallo

tiene buen grosor. Se observa un porcentaje de

germinación del 80 %. T3: Nitrato de potasio, se obtiene

un porcentaje de germinación del 70%, fue el segundo en

germinar la primera semilla. A nivel de la planta se observa

un buen desarrollo, con buen follaje, pero su crecimiento

es más lento en comparación con el T2. En el T1: testigo,

las plántulas son más pequeñas, presentan

marchitamiento, de igual manera un crecimiento lento,

con un porcentaje de germinación del 50%.

Para la germinación de estas semillas tambien se debe

analizar las condiciones ambientales presentadas para el

experimento, por ejemplo, en el municipio de la Florida en

este tiempo llovió demasiado por lo cual hubo

estancamiento del agua, se realizaron zanjas alrededor del

terreno de investigación para que el agua corra y las

semillas no presenten pudrición. El frijol obtiene un mejor

desarrollo en temperaturas de 10 a 27°C, por lo que

tampoco se tuvo la temperatura idónea, estas fueron

demasiado bajas.

Sin embrago, el terreno escogido para la siembra

era un terreno que no tenía mucha pendiente, por

lo tanto, el agua se aposaba y generaba demasiada

humedad en el suelo por lo cual algunas de las

semillas que no germinaron presentaron pudrición.

Resultados replica Municipio de Cumbitara

Análisis de resultado

En los tratamientos 1 y 3, se presentó 0% de germinación,

debido a que las semillas presentaron daños. En el

tratamiento 2, se presentó un 60% de germinación. En

síntesis, se puede decir, que el ácido giberélico fue el mas

efectivo en cuanto a la cantidad plantas germinadas, por lo

que deja unas buenas expectativas para ser usado en el caso

de que se quiera obtener buenos resultados en la

germinación de los cultivos. Además, el uso de productos

que estimulan el crecimiento de las semillas, es muy

importante para que haya buenos porcentajes de

germinación; sin embargo, es importante que las semillas

se encuentren en buenas condiciones.

Resultados replica municipio de San Lorenzo.

Al final del experimento se

obtienen los siguientes resultados.

Tratamiento 1 (Testigo): se obtuvo un

porcentaje de germinación del 90%.

Tratamiento 2 (Acido Giberelico): se obtuvo

un porcentaje de germinación del 40%.

Tratamiento 3 (nitrato de potasio): el

porcentaje de germinación fue del 0%.

En esta replica se aumentó la dosis en los dos tratamientos

para evaluar si entre más cantidad de producto se aplique

se va a obtener mayor porcentaje de germinación, por lo

anterior se obtiene un resultado negativo ante el aumento

de la dosis ya que estas hormonas tienen concentraciones

altas y provocaron la pudrición de las semillas ante el

exceso de los productos. Por este motivo es recomendable

utilizar las dosis aplicadas en las réplicas realizadas en

Samaniego, Sandoná, La florida y Cumbitara en las que se

obtuvieron los resultados esperados.

Discusión de resultados.

De acuerdo con Araya, (2019, p. 78), 5 mg/L de ácido giberélico estimuló acelerando la germinación de las semillas para la investigación en Jaúl.

Según el experimento de García, (2010) se evidencio que en campo se incrementó el vigor de plántulas de Dianthus barbatus L.

Para Amaya, (2018). Nitrato de potasio se han empleado en otros tratamientos, como también se presentó diferencias significativas con respecto al testigo, ayudando a romper la dormancia en la semilla.

Como resultado se analizo, los tratamientos con ácido giberélico (T2) y nitrato de potasio (T3) los cuales mostraron un mayor porcentaje de germinación en los cuatro municipios, en comparación con el tratamiento testigo (T1). En el municipio de San Lorenzo, el aumento de la dosis en los tratamientos 2 y 3 no resultó en un mayor porcentaje de germinación generando inhibición germinativa, y el tratamiento 1 tuvo el mayor porcentaje de germinación.

Por lo cual, es importante tener en cuenta las condiciones ambientales y las propiedades del suelo al realizar la siembra de las semillas de frijol, ya que pueden afectar la germinación. En conclusión, se aprueba la hipótesis debido a que el uso de promotores de la germinación como el ácido giberélico y el nitrato de potasio puede mejorar los porcentajes de germinación hasta en un 80% según los resultados obtenidos en la investigación en campo, siempre y cuando se utilicen las dosis adecuadas y las condiciones ambientales sean favorables.

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El frijol necesita luz solar constante para realizar su proceso de fotosíntesis y de esta manera crecer y desarrollarse adecuadamente, y con las altas temporadas de lluvia esto afectó su germinación y crecimiento,

En conclusión, podemos decir que las hormonas del T2 y T3 favorecieron la germinación y crecimiento de las semillas, pese a las condiciones ambientales presentadas y el terreno se obtuvo un porcentaje de germinación favorable entre 60 a 80% en comparación del T1: testigo, que al no tener ninguna aplicación su proceso germinativo fue mas lento y , presentándose un desarrollo más lento que T1 y T2, aunque cabe resaltar que T1 si se produjo germinación de un promedio de

Las dosis adecuadas de las diferentes hormonas o minerales empleados en semillas es decisivo a la hora de realizar un proceso de germinación, debido a que si se duplican dosis, se puede generar alteraciones como se presentó en la réplica de San Lorenzo ya que al duplicar dosis se presentó inhibición de la germinación produciendo daños en el proceso germinativo, como pudrición de las semillas.

De acuerdo a la problemática empleada para esta investigación sobre el bajo rendimiento en la etapa de germinación en el cultivo de frijol variedad lima por el mal manejo de las semillas en el municipio de Samaniego se puede concluir que esta situación puede mejorar, utilizando tratamientos como el ácido giberélico y el nitrato de potasio que ayude en el proceso de germinación y calidad de las plantas, por ende a mayor germinación, y el manejo agronómico adecuado se obtendrá mayor producción y rentabilidad.

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De acuerdo con los resultaos obtenidos en el ensayo realizado es totalmente recomendable la utilización de fitohormonas en solución como el acido giberelico y el nitrato de potasio en las semillas de frijol en cantidades adecuadas para la estimulación de germinación ya que estos proporcionan una gran ventaja frente a las semillas que no son tratadas, su porcentaje de germinación es mucho más alto aumentando hasta en un 80%.

Se recomienda realizar un correcto manejo a las semillas que se vayan a germinar, para que de esta forma, no se presenten daños mecánicos en su manipulación desde la cosecha hasta el almacenaje, esto puede afectar la germinación y como consecuencia se tienen perdidas mucho más grandes de las que se pronostica.

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Amaya, J., Pita, E., Sandoval, H., Reyes, E., y Serrano, P. (2018). Efecto de tratamientos pregerminativos en semillas de Dianthus barbatus L. cv.‘Purple’bajo condiciones controladas. Revista de Ciencias Agrícolas, 35(1), 58-68. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6572295

Araya, E., Gomez, L., Hidalgo, H., y Valverde, R. (2019). Efecto de la luz y del ácido giberélico sobre la germinación in vitro de jaúl (Alnus acuminatay. Biotecnología Vegetal, 19(3)

Ellis, M. A. & Gálvez G. E. (1980). Problemas de Producción del Fríjol. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). https://cgspace.cgiar.org/bitstream/handle/10568/81690/12620%20espa%C3%B1ol.pdf?sequence=1

Fernández, A., y Sánchez, E. (2017). Estudio de las propiedades fisicoquímicas y calidad nutricional en distintas variedades de frijol consumidas en México. Nova scientia, 9(18), 133-148. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-07052017000100133

García, A., Montes, S., Rangel, J., García, E., y Mendoza, M. (2010). Respuesta fisiológica de la semilla chile piquín [Capsicum annuum var. glabriusculum (Dunal) Heiser & Pickersgill] al ácido giberélico e hidrotermia. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 1(2), 203-216.  https://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S2007-09342010000200007&script=sci_arttext

Ligarreto, G. A. (1991). Consideraciones generales sobre el cultivo de frijol en Colombia. Revista ICA, Vol. 26. https://repository.agrosavia.co/bitstream/handle/20.500.12324/30351/27903_17648.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Tamayo, P. (1995). Manejo y control de las enfermedades del frijol voluble (Phaseolus vulgaris L.) Centro de investigación “La selva”. https://repository.agrosavia.co/bitstream/handle/20.500.12324/31514/38419_20656.pdf?sequence=1&isAllowed=y