revisión del efecto den nitrógeno en las plantas de frijol.

1. EFECTO DE LA CEPA DE RHIZOBIUM CIAT 899 EN LA NUTRICIÓN, DESARROLLO Y
PRODUCCIÓN DEL CULTIVO DE FRÍJOL (Phaseolus vulgaris) EN LA GRANJA MONTELINDO
DE LA UNIVERSIDAD DE CALDAS
Investigadores:
Juan Camilo Saavedra Collazos
Carlos Manuel Tipán Muñoz
Directora del Proyecto
Carmen Soledad Morales Londoño, I.A, M.Sc.
Departamento:
Desarrollo rural y Recursos naturales
Formulación del proyecto:
El crecimiento de la población mundial ha traído como consecuencia una alta demanda de
alimentos, es por ello que para la satisfacción de ésta, se han establecido diversos cultivos que
suplan las necesidades alimentarias de la sociedad. Los suelos de Latinoamérica son ácidos y
deficientes en nitrógeno; por esta razón es necesario explorar nuevas alternativas con el fin de
modular el desarrollo de plantas, especialmente las leguminosas. El uso del potencial de las
bacteriaspara inducirnodulaciónyfijarel nitrógenoenlasplantas anteriormente mencionadas se
ha estudiado como una opción con impacto potencial.
En Colombia,el fríjol es una de las especies cultivadas más importantes en varias zonas de clima
frío y medio.Laproducciónnacional se concentraenla RegiónAndina(85% de la produccióntotal)
y en la Costa Atlántica (13%), principalmente en los departamentos de Antioquia, Santander,
Nariño, Huila, Tolima, Boyacá y Bolívar. El 65% de la producción nacional proviene del cultivo de
variedadesvolubles o de enredadera y el 35% restante de variedades arbustivas. Las variedades
volublesse cultivanentre 1.800 y 2.400 m.s.n.m.(climafrío moderado); las variedades arbustivas
se cultivan entre 0 y 1.800 m.s.n.m. (climas medio y cálido). De esta manera, surge como
necesidad disminuirlacantidadde fertilizante a aplicar aprovechando el nitrógeno disponible en
el sueloque usualmente laplantanopuede absorber,disminuyendo asíloscostosde producción e
incrementando los rendimientos.
Mediante el siguiente trabajose pretende evaluarla cepa de Rhizobium ciat 899, cepas nativas de
Rhizobiumyfertilización química, para incrementar la fijación de nitrógeno a través de la planta,
aumentando así el rendimiento del cultivo.
Hipótesis:
En la búsquedaconstante poraumentarlaproducciónde leguminosas, se genera la necesidad de
obtener un rendimiento mayor. La fertilización nitrogenada afecta positiva o negativamente la
nodulación del frijol y la fijación simbiótica del Nitrógeno aumenta el rendimiento del cultivo y
disminuye los costos de producción.

2. Revisión bibliográfica:
La fijación biológica del Nitrógeno es un proceso exclusivo de algunas procariotas, en donde, se
usa este elementodel aíre parareducirlo aamoníaco, mediante laenzimanitrogenasa y sintetizar
así proteínas. De acuerdo con el mecanismo bioquímico, para obtener la energía que les permita
fijarel Nitrógenoexistenbacteriasfotoautróficas, quimiolitotróficas y heterotróficas de vida libre
enel suelo, asociadasoensimbiosis, enlashojasoraíces de las plantas. El ejemplo más conocido
e investigado,inclusoanivel molecular (Vanderleyden y Pieternel, 1995), consiste en la relación
entre las leguminosas y el Rhizobium. Aunque los dos simbiontes pueden sobrevivir
independientemente, solo cuando la bacteria coexiste íntimamente con la leguminosa se da la
fijación del Nitrógeno (Sandowsky et al., 1995).
La bacteria Rhizobium es un bacilo corto algunas veces pleomórfico, gram negativo, aerobio, no
formaesporas, móvil medianteflagelosperítricosoun solo flagelo lateral (FAO, 1995). Pertenece
a la familiaRhizobiácea;este esungéneroheterótrofo, comúnenel suelo, sutemperaturaóptima
de crecimiento en condiciones artificiales es de 25o
C y su tolerancia al pH va de 5 a
8. La base para su clasificación es su capacidad para nodular con leguminosas específicas
(Kimball, 1980). El nódulo esunahipertrofia de la raíz, un órgano especializado donde se realiza
la fijación del Nitrógeno ( Sanaratne e t al ., 1987) .
Existen tres géneros en esta familia: Rhizobium, Bradyrhizobium (Badar y Moawar, 1991) y
Azospirillum (Burity et al., 1989) de clara diversidad genética entre si, por ello es bien conocido
que los tres géneros están lejanamente relacionados (Vanderleyden y Pieternel, 1995).
Las leguminosas angiospermas del Phyllum Rosaseae se clasifican en sub familias: Mimosoidea,
Caesalpinoidea y Papilionidea (Long, 1989), este es un Phylum diversificado que incluye árboles,
arbustos y herbáceas cultivados para el consumo humano, la ganadería y la industrial (maderas y
aceites), etc. Otras especies no cultivadas son importantes en la naturaleza, pero solo veinte
especies de lafamiliaPapilionoideaesonde consumo humano. Enlasfamiliasexistengéneros que
forman nódulos, pero el porcentaje de nodulación es diferente y dependiente de sus
características genéticas, ya que el genotipo de la planta en las raíces, restringe la nodulación
(Thies et al., 1992).
El establecimiento de lasimbiosis paraatraparel Nitrógenoentre el Rhizobium y la leguminosa es
un proceso complejo, donde la formación de nódulos y la captación de este elemento se
presentan en etapas sucesivas. El Rhizobium induce en la raíz de la leguminosa el desarrollo de
nódulos;así, losdos organismos establecenunacooperación metabólica: las bacterias reducen el
nitrógeno a amoni o ( N H4) , e l c u a l , s e exporta al tejido vegetal para su asimilación en
proteínas y otros compuestos nitrogenados complejos; las hojas reducen el dióxido de carbono
(C02)en azúcares durante la fotosíntesis y lo transportan a la raíz, en donde, los bacteroides de
Rhizobium lo usan como fuente de energía para proveer ATP al proceso de la inmovilización del
nitrógeno.
La asociación se inicia con el proceso de infección, cuando las bacterias son estimuladas por los
exudadosradicalesyproliferan,loque,induce unalargamientoycurveadode lospelosradicalesy
una formación posteriorde unaestructuratubularllamada cordón de infección (Long, 1989). Este
se desarrolla en el interior del punto de adhesión a la bacteria y forma un canal en el interior
del pelo. El Rhizobiumse conduce atravésdel cordónhasta labase del pelo(Burityet al., 1989). El

3. cordón de infección atraviesa la pared de la célula cortical adyacente; ahí, al perder la pared
celular, se establece el Rhizobium; después se engloba por la membrana plasmática del
hospedero, lo que resulta en la formación del nódulo. Las bacterias y las células de la corteza
radical se diferencianycomienzalafijaciónsimbiótica del nitrógeno y el intercambio metabólico
fijandoel nitrógeno,se transportarápidamente del nódulo al resto de la planta. La reducción del
nitrógeno molecular a amonio, se lleva a cabo por la nitrogenasa, que requiere ATP y de la
leghemoglobina,unaproteínaglobular cuya función es atrapar el oxígeno para facilitar el trabajo
de la nitrogenasa,ademásde transferir oxígenoyestimularlaoxidaciónde lareservadel carbono,
cubrir el alto gasto de energía que el Rhizobium requiere para incorporar el Nitrógeno. La
leghemoglobinaescodificadaporun gen de la leguminosa, esta proteína se localiza en el nódulo
fuera de la bacteria y es distinta para cada tipo de Rhizobium.
Así, la fijación biológica de N2 (FBN) por Rhizobium en plantas es una alternativa para mantener
nitrógeno en el ecosistema; se calcula que 175 millones de toneladas de N2 se fijan por año, en
sueloagrícolala asociaciónretiene hasta100 kg de nitrógeno(N)/ha/año, por ello se selecciona y
usa Rhizobiumspp para inocularunaleguminosaespecifica por razones económicas (Altamirano,
Rodriguez, Peña y Sánchez- Yáñez, 2006).
Inoculación de Rhizobium spp.
A pesar de que el Rhizobium es un habitante común en los suelos agrícolas, frecuentemente
su población esinsuficiente paraalcanzarunarelaciónbenéfica con la leguminosa, o bien cuando
los rhizobios nativos no fijan cantidades suficientes de Nitrógeno para las leguminosas, es
necesarioinocularlasemilladurante lasiembrayasegurarlafijaciónbiológicadel este elemento.
La utilización de un Rhizobium infectivo (capacidad de nodular) y efectivo (eficiencia para la
fijacióndel Nitrógeno)enlaleguminosa,implicadeterminarlanecesidadde inoculación. Para ello
se corrobora la existencia del tipo de Rhizobium nativo en el suelo, su eficiencia para fijar
Nitrógeno, la concentración de este elemento en el suelo, y si el fríjol elegido se siembra con
frecuencia en la región para mantener su rendimiento.
Lo ideal es seleccionar un Rhizobium altamente infectivo y efectivo para lograr una disminución
máxima del fertilizante nitrogenado sin decremento en el rendimiento de la leguminosa. Para
controlar la calidad de un inoculante de una leguminosa especifica, es necesario mantener un
numero de Rhizobium de aproximadamente 106 bacterias /g de inoculante (FAO, 1995) y
determinarsi esespecificoparalaleguminosaa prueba.Así,unproductomicrobianooinoculante,
debe por lo menos mantener la productividad de un cultivo agrícola con menos dosis de
fertilizante nitrogenado y con ello un ahorro en el costo de producción, minimizar la
contaminaciónde aguassuperficiales,mantosacuíferosypor supuesto la conservación del suelo,
en un esquema de producción sostenible.
Existenvariostiposde inoculantes,peroel máscomún es un soporte a base de turba impregnada
con un cultivo bacteriano. A pesar de que desde 1880 los inoculantes han sido comercializados
como unproducto biológico,se requiereuncontrol rigurosode tipo microbiológico que garantice
el éxitoesperadocon laleguminosaseleccionada.Yaque un manejoinadecuadoensuproducción
y manejo trae como consecuencia una baja efectividad al aplicarse en la leguminosa, debido a
(Sánchez-Yáñez, 1997):

4. 1. Deficiente preparación a nivel de laboratorio, manejo, almacenamiento a nivel de
comercialización y aplicación del inoculante por parte de los fabricantes, comerciantes y
agricultores.
2. Incompatibilidad del tipo de Rhizobium comercial y la leguminosa seleccionada.
3. Condiciones adversas para la infección y la actividad bacterias como concentraciones
elevadas de Nitrógeno, metales pesados y antagonismo microbiano nativo del suelo
donde se pretende aplicar.
Infección de la raíz por los rizobios (1
):
La infección consta de dos etapas: la preinfección o atracción quimiotáctica de la bacteria por la
planta seguida de la inducción de cambios estructurales en los pelos radiculares. La atracción
quimiotáctica se debe a que la planta exuda compuestos tales como amoinoácidos y ácidos
dicarboxílicos que actúan como atrayentes nutritivos; también liberan compuestos de tipo
flavonoide que no son nutritivos. La quimiotaxis por sí no es necesaria para la infección, sólo es
necesaria para que las bacterias entren en contacto con la planta. La bacteria entra en contacto
con lospelosradicularesjóvenesde laplanta(se sueleninfectarlosque aparecenjustoencimadel
meristemoapical;lospelosmadurosraramente son infectados: en primer lugar se establece una
uniónmuy débil entre la bacteria y el pelo radicular y, posteriormente, se agregan otras muchas
bacterias al sitio de unión y ésta se hace mucho más fuerte. Cuando la bacteria se aproxima o
entra en contacto con la raiz que va a infectar, secreta un compuesto lipopolisacarídico
denominado factor NOD que induce una serie de deformaciones en los pelos radiculares que
permitirán el progreso de la segunda etapa. La infección: la bacteria entra en el pelo y forma
canales,recubiertospornuevomaterialde paredcelular,que vanramificándose. Estos canales de
infecciónvanentrandoenlaraizal mismotiempoque lascélulascorticales de la raiz comienzan a
dividirse para formar el primordio de nódulo. El canal de infección se dirige entonces hacia este
primordiode nóduloenformación,losrizobiosenellosse dividenvariasvecesyse transformanen
bacteroides que quedan rodeados por una membrana bacteriana denominada peribacteroidal.
Genes de la nodulación
La plantahuéspedtiene lainformacióngenéticapara la infección simbiótica y para la nodulación.
El papel de la bacteria es sólo el de disparar el proceso.
Los elementos genéticos bacterianos cuyos productos intervienen en la infección simbiótica
pueden estar colocados en megaplásmidos (como en el género Rhizobium) o ser de localización
genómica(comoenlosgéneros Bradyrhizobium yAzorhizobium). Los plásmidos que contienen la
información para la asociación se llaman plásmidos pSym y en ellos se encuentran los genes
responsables de la nodulación (genes nod) y los de la fijación de nitrógeno (genes nif y fix).
Se puedendintinguircinco gruposde genesinvolucrados en la fijación del nitrógeno a nivel de la
bacteria:Genes«nod comunes»: (nodABC) son genes imprescindibles para la modulación, están
conservadosentodoslosrizobiosypuedenintercambiarseentre especies y géneros. Su ausencia
1 Tomado de las notas de cátedra.Microbiología General I,Ingenieros Agrónomos. Curso 2007 – 2008.
Universidad deNavarra.[Consultado el 15 de octubre de 2012], en:
http://www.unavarra.es/genmic/curso%20microbiologia%20general/53-rhizobium%201.htm

5. impide el proceso de infección. (Genes «nod específicos» (nodFE, nodH, nodPQ) no
necesariamente presentes en todos los rizobios. Son los responsables de la especificidad de
huésped: mutaciones en ellos alteran o amplían el rango de huésped puesto que hay
genes nod específicos que amplían el rango de especificidad y otros que lo reducen impidiendo
que un rizobio determinado infecte una planta dada. Genes responsables de la sínteses del
exopolisacárido (exo), del lipopolisacárido (lps), de glucanos y de polisacáridos capsulares
(antígenos K). Los productos de estos genes son importantes para formar los canales de
infección. Genesque permiten una ocupación más eficiente del módulo. Genes que permiten la
infección de un tipo determinado de genotipo de la planta.
Regulación de la expresión de los genes de la modulación
La expresión de los genes bacterianos que intervienen en el establecimiento de la simbiosis se
proproduce como consecuencia de que la planta libera al medio favonoides (Flavonas e
Isoflavonas dentrode lascualesestalaluteolina) que en la bacteria interaccionan con la proteína
NodD. Nod D esun factor de transcripciónpresente entodaslasespeciesde rizobios. Es un factor
de transcripciónque regula operones inducibles y estimula la transcipción de nodABC y de otros
genes nod esenciales. La proteína Nod D reconoce la «caja Nod» presente en los genes de
tipo nod.
El factor Nod D responde a la unión de flavonoides o de betaínas a uno de los extrmos de su
cadena peptídica, el extremo más variable. Se trata de una proteína de membrana que recibe la
señal del flavonoide atravésde lacapa lipídica.Paraque se produzcala infecciónlapropteínaNod
D tiene que seractivaday para estotiene que interaccionarconel flavonoide específico. Por esto,
los factores Nod D son determinantes de la especificidad de huésped. Se han encontrado
mutaciones puntuales en Nod D que amplían el rango de infección a especies no leguminosas.
La proteína Nod D puede regular la expresión de otros genes nod en función del nitrógeno
combinado presente. De esta forma se puede conseguir un control fino de la expresión de la
batería de genes de fijación de nitrógeno.
Los genes nod inducibles dejan de expresarse cuando el rizobio es liberado en el nódulo y se
transformaen bacteroide. Esto se produce porque la proteína Nod D deja de interaccionar con la
«cajanod».
El factor NOD
Una de lasfuncionesde losgenes nodABC esformarel factorNOD,tetrapentasacáridomodificado
que liberalabacteriacomo respuestaenlapresenciade flavonoides. Los factores NOD funcionan
de una forma similar a como lo hacen las hormonas vegetales de las que son análogos
estructurales.
La composiciónde lascadenaslateralesde losfactores NOD es específica de cada tipo de rizobio.
Los genes nodEF,nodM ynodPQmodificanel factorNODhaciéndoloespecífico.Nose sabe donde
actúa el factor NOD enla planta;perolapresenciade losfactoresNODesimprescindible para que
tengan lugar los cambios de la planta durante la fase tempranas de la infección, aunque su sola
presencia no es suficiente para que se produzcan todos los efectos de la inducción del nódulo.

6. En la rizosfera pueden existir quitinasas y otras enzimas capaces de degradar selectivamente
factores NOD determinados. De esta forma se logra también una especificidad de infección.
En algunoscasosse ha demostradolainducciónde laproducciónde modulinas(productosgénicos
de las plantasresponsablesde laformaciónde losnódulos) por el factor Nod. En otros se ha visto
que algunasnodulinasse expresancomoconsecuenciade lainhibicióndel transportehormonalen
la planta,porestose ha supuestoque el factorNodpuede interferireste transporte dando lugar a
desequilibrios hormonales. (íbidem (1))
Condiciones para establecer simbiosis (2
)
Factores ambientales limitantes de la simbiosis
Hay muchosfactoreslimitantesde lasimbiosis,peropresumiblemente lasmasimportantessonlas
clases de terreno, la luz, la temperatura, el agua, los elementos minerales, etc.
Elementos minerales
Deficiencias o excesos en determinados elementos minerales afectan directamente o
indirectamente en la nodulación.
Por ejemploel molibdeno es un constituyente de la nitrogenasa, así que un defecto de Mo en el
medio causa un efecto directo y negativo en la fijación del nitrógeno. Sin embargo el Fe ( que
también es un elemento constituyente de la nitrogenasa) no tiene un efecto directo sobre la
fijacióndel nitrógenocuandoeste escaseaenel medio.Tambiénsonimportantesotroselementos
como calcio,fósforo,azufre,cobre ozincya que originan cambios en el pH que si que va a afectar
directamente a la fijación. Los fertilizantes químicos utilizados tratan de influenciar un mayor
crecimiento. de la planta y una mayor con fijación del nitrógeno.
Otro ejemploque podemosutilizaresel efectodel requerimientode carbonoporlaplantay el
posible enriquecimientodel medioconeste.
Nitrógeno del
suelo (kg. N /
ha)
Nitrógeno
fijado (kg. N /
ha)
Proporción
fijada (%)
Aire normal 219 76 26
Aire
enriquecido
con CO2
84 427 84
Temperatura
2 Pérez, S.; Torralba, A.; 1997. La fijación del Nitrógeno por los seres vivos.Simbiosis de Microorganismos
fijadores con plantas no leguminosas. Seminario Fisiología Vegetal, 21.01. Facultad Biología Oviedo. 21 pp
[Consultado el 22 de octubre de 2012] En: http://scriptusnaturae.8m.com/Articulos/FijN/simbiosis.html.

7. Que la temperatura afecta a la simbiosis esta claro, pero esta interacción es de modo indirecto
aparece de un modo no especifico a través de los procesos metabólicos de la planta como
respiración,fotosíntesis,transporte ytranspiración. En la leguminosas estudiadas, que tienen un
ciclo de Calvin normal, su temperatura optima es de 15 a 20º C. No se han encontrado
leguminosas tropicales con metabolismo C4.
La respiración se incrementa con las altas temperaturas, esto hace que haya una menor
disponibilidad de carbono para la simbiosis.
Con menos de 7º C la nodulación se hace muy poco probable. En el caso extremo de altas
temperaturas, se reduce el número de raíces laterales y pelos radicales, haciendo que la
probabilidadde nodulación sea menor. A temperatura extremas tiene lugar una degradación de
los nódulos.
Luz
La luz afecta a la simbiosis a través de la fotosíntesis, controlando la cantidad de carbohidratos
para el desarrolloyfuncionamientodelmodulo.Existenevidenciasde algunosefectos directos de
la luz sobre la nodulación, así es por ejemplo que la nodulación es pobre bajo luz azul y máxima
bajoefectode la luzroja - estoimplicaunaevidenciade laimplicacióndel fitocromoreversible en
el procesode nodulación).Se hanhechoexperimentoconladefoliacióngradual de lasplantasyse
ve claramente como hay una reducción en la fijación del nitrógeno.
Agua
Las deficiencias en la disponibilidad de agua causan un bajada en la fijación del nitrógeno en
leguminosasde todoel mundo,de todosmodoshaydiferentesadaptacionesde estasplantasalas
diversas condiciones de sequía.
Otros factores
Otros factores posibles pueden ser los gases que hay en el terreno, las enfermedades como
hongos, virus o micoplasmas (se ha estimado que estas enfermedades causan una perdida de al
menos el 24 % de las leguminosas del forraje).
Finalmente se afirma que las actividades del hombre también han modificado las cantidades de
fijaciónde nitrógeno,lamayorparte de lasvecesesenbeneficio(comopuede ser la contribución
a la nodulación con diferentes fertilizantes que ofrecen minerales al suelo que ayuda a la
nodulación). http://scriptusnaturae.8m.com/Articulos/FijN/simbiosis.html

8. Justificación:
El fríjol (Phaseolus vulgaris) es una de las leguminosas más antiguas y mas importantes en el
mundo, junto con el maíz y la yuca, han sido un alimento básico en la dieta humana, ya que
durante milenios ha sido dominante desde altitudes bajas a altitudes medias en las Américas. El
frijol esmuydiversoentérminosde cultivo,enmétodos, usos, gama de ambientes al que ha sido
adaptado, y variabilidad morfológica (Broughton et al., 2003).
Se encuentra desde el nivel del mar hasta los 3000 metros de altura; se maneja como
monocultivo, asociado o en rotaciones. El frijol se consume como grano maduro, como semillas
inmaduras, así como vegetal (hojas y vainas). (Broughton et al., 2003).
Esta especie corresponde de esta manera a un cultivo que se adapta a muchos nichos, tanto en
términosde preferenciasagronómicas y de consumo. Dado que las vainas se pueden obtener en
tan poco tiempo (2 – 3 meses) y las rotaciones son posibles con otros cultivos durante cortos
períodos de crecimiento. Es un arbusto con hábitos de crecimiento con competencia mínima y
permite la siembra con otras especies, por ejemplo, puede ser explotado en proyectos de
reforestaciónoentre losárbolesfrutalesy plantacionesde café durante losprimerosañoshastala
cosecha principal. (Broughton et al., 2003).
Por esola importanciade realizar investigaciones aplicadas al mejoramiento en la productividad
de esta especie cultivada ampliamente en el país, con lo cual, es necesario tocar aspectos en
cuanto a la fertilización en asocio con fijadores de nitrógeno, pues este método nos permite
aprovechar el nitrógeno presente en el ambiente y asi reducir la utilización de fertilizantes
nitrogenados.
Objetivo general:
Evaluar el efecto que tiene la inoculación con la cepa de Rhizobum CIAT 899 en la producción de
fríjol (Phaseolus vulgaris).
Objetivos específicos:
- Comparar la respuesta productiva y el crecimiento del frijol frente al uso de la cepa de
Rhizobium CIAT 899 y la fertilización quimica.
- Establecer el patron de fertilización biologíca y combinada para cultivo de frijol en el
granja montelindo.
- Analizar los nódulos con respecto a tamaño, color interno y peso seco en cada
tratamiento.
- Evaluar con el método de Microkjeldal la respuesta de la fijación de Nitrogeno.

9. Materiales y métodos:
Metodología
El presente proyecto se realizará en la granja Montelindo, Universidad de Caldas; ubicada a 38
kilómetros de Manizales, en la vereda Santágueda del municipio de Palestina. Las condiciones
climáticas: Altura sobre el nivel del mar: 1.010 metros. Temperatura media: 22.8°centígrados.
Precipitación promedio anual: 2.200 mm. Humedad relativa: 76%. Topografía y suelos: plana,
totalmente mecanizable, suelos y franco de origen volcánico.
Material a utilizar
Para el presente estudio se van a utilizar las siguientes variedades de frijol:
Fríjol Calima -clima cálido:
Altura óptima de siembra: 600 a 1300 m.s.n.m.
Densidad de siembra:: 60 kg / Ha
Distancia de siembra: 0.20 entre plantas * 0.50 entre surcos
Días a cosecha: 90 días
Hábito de crecimiento: arbustivo
Fríjol Quimbaya-clima medio:
Altura óptima de siembra: 1000 a 1800 m.s.n.m.
Densidad de siembra: 50-70 kg /Ha
Distancia de siembra: 0.20 entre plantas * 0.50 entre surcos
Días a cosecha: 90 días
Hábito de crecimiento: arbustivo
Diseño experimental: en bloques completamentamente al azar (BBA) con 4 aplicaciones, ver
mapa de campo con lasrespectivas aleatorizaciones y la comparación de la unidad experimental
(parcelas).El tamañode cada parcelaserá de 2.5 m por 4 m para un total de 10 m2
; conrespectoa
la parcela útil se utilizarán 3 surcos centrales del lote con distancias 0.5 m entre surco y 0.2 m
entre planta, con un área de 6 m2
. Los otros dos surcos remanentes no se usarán para el
experimento como se muestra en la grafica 2.
Diseño de Tratamientos: El experimento se realizará a nivel de campo en parcelas, bajo el
concepto de un estudio factorial 2*3 con 6 tratamientos en total, como se eneseña en la tabla
respectiva. El primer factor corresponde a la variedad de frijol estudiada con dos variedades;
Calima y Quimbaya. Y el segundo factor esta representado por el manejo del inoculo.
Correspondiendoa3 modalidades;laprimera Inóculocon Rh nativo(testigo),segundaInóculocon
Rh CIAT899 y tercera Inóculo con Rh nativo + Fertilización química.
Tratamiento Variedad Modalidad de
manejo del inóculo
Dosis
1 Calima Inóculo con Rh
nativo (testigo)
-

10. 2 Calima Inóculo con Rh
CIAT899
600 gr * 3 kg de
semilla (optimo)
3 Calima Inóculo con Rh
nativo +
Fertilizaciónquímica
X
4 Quimbaya Inóculo con Rh
natvo (testigo)
-
5 Quimbaya Inóculo con Rh
CIAT899
600 gr * 3 kg de
semilla (optimo)
6 Quimbaya Inóculo con Rh
natvo+ Fertilización
química
X
Proceso estadístico
Se procederá a aplicar utilidades tanto de estadística descriptiva (media, varianza, graficos de
distribución)asi como estadística inferencial; esta ultima referida al correspondiente análisis de
varianza(ANAVA) que comprobara la comparación de los factores, la significancia y su respectiva
interacciòn.Complementariamente se trabajarapruebasde comparación multiple bajo el modelo
de TUKEY, con un minimo de significacia del 5 %.
Variables de respuesta
 Analisisde tiposde nódulos (tamañopredominante y color interno prediminante) y
efectividad en fijación de Nitrogeno.
 Peso seco de nódulos de cada tratamiento.
 Nitrógeno total por el método de de Microkjeldal (Nitrogeno organico a Nitrogeno
Mineral).
 Crecimiento de plantas con Rhizobium CIAT 899 vs fertilización química en las dos
variedades.
 Pdn por parcela (kg/parcela).
 Componentes de rendimiento de fríjol.
 No. Vaina/planta.
 No. Granos /vaina.
 Peso de 100 granos.
Análisiseconómico:se procederámediante el indicador de margen bruto de utilidad (MBU) para
cada tratamientoextrapolandolosresultadosanivel de hectárea, loscostosvariablesse enfoncan
a los rengloneso rubros(insumosymanode obra) relacionadoscon cada uno de los tratamientos
evaluados, obteniendo indicadores de MBU/Ha y MBU/ ton de frijol.

11. Grafica 1.
0.5 0.5 0.5 0.5
4.0 mts
2.0 mts
2.5 mts
0.25 0.25
tabla 2
T3
T6
T5
T4
T1 T2
REPETICIÓN 1
T3
T6
T5
T4
T1 T2
REPETICIÓN 2
T3
T6
T5
T4
T1 T2
REPETICIÓN 4
T3
T6
T5
T4
T1 T2
REPETICIÓN 3

12. Se harán dos fertilizaciones para todo el ciclo del cultivo.
Las fuentes a utilizar serán:
Urea: 46 – 0 – 0
DAP: 18 – 46 – 0
KCL: 0 – 0 – 60
La primera fertilización se realizará a los 10 días después de la germinación, se aplicará todo el
DAPy KCL, el 50% de urea total. Lo que resta del fertilizante (urea 50%) se empleará a los 15 días
después de la primera aplicación.
APLICACIÓN FERTILIZANTES PROPORCIÓN %
Primera Fertilización
(10 dds)
UREA 50% -
DAP 100% -
KCL 100% -
Segunda Fertilización
(25 dds)
UREA - 50%
DAP - -
KCL - -
Costos
FACTORES DE COSTO
FUENTES DE FINANCIACION
TOTAL
Recurrentes
U DE CALDAS Etudiantes
fuente externa
PERSONAS INVOLUCRADAS EN EL
PROYECTO
Director proyecto 6.000.000 6.000.000
GASTOS GENERALES
MATERIALES E INSUMOS
Cepas Rhizobium 200.000 200.000
Mano de obra 260.000 260.000
Semilla 20.000 20.000
Papelería 40.000 40.000
Gastos de viaje 350.000 350.000
TOTALES 6.220.000 650.000 6.770.000

13. Cronograma de actividades
Actividades
Tiempo (meses)
1 2 3 4 5
Inoculación,siembra y fertilización X
Toma de información X x x
Labores culturales X x x
Cosecha x
Análisisde información x X
Entrega de resultados X
Resultados esperados
• Establecer un programa de biofertilización de frijol en la granja Montelindo.
• Desarrollo óptimo en las plantas (sanas y vigorosas).
• Costos favorables para el productor.
• Aumento considerable de la producción.

14. ANEXOS
ANEXO 1. ANÁLISIS DE SUELOS DEL LOTE DE INVESTIGACIÓN

15. ANEXO 2.

16. BIBLIOGRAFÍA
- Altamirano R, J., Rodriguez F, R., Peña, C, J.J. y Sánchez-Yáñez, J. M. 2006. Nuevos
enfoquesenel estudiode lainteraccion Rhizobium- leguminosa. El papel de la trehalosa.
- Badar El Din & Moawad H. 1991. Enhancement of nitrogen fixation in lentil,
faba beanand soybean by dual inoculation with Rhizobium and mycorrhizae.
Plant and Soil. 108:117-124.
- Broughton, W. J.; Hernández, G.; Blair, M.; Beebe, S.; Gepts, P.; Vanderleyden, J.
2003. Beans (Phaseolus spp.) - model food legumes. Plant and Soil 252(1):55-128.
- Buri ty H.A ., M.A . Fari s & B.E. Cul man. 1989. Esti mati on of ni troge n
f i x ati on andtransfer from alfalfa to associated grasses in mixed swards
under field conditions. Plantand Soil. 114-249-255.
- Consultado el 10 de septiembre de 2012 disponible en:
http://www.fenalce.org.co/archivos/Coyuntura_Frijol.pptx.pdf
- Consultado el 30 de septiembre de 2012 http://www.semillasysemillas.com/pfrijol-y-
maiz/frijol.html
- FAO. 1995.Manualtécnico de la fijación del nitrógeno. Organización de las Naciones
Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Roma. pp: 10-35.
- Granja MontelindoUniversidadde Caldasconsultadoel 20de juniode 2012 disponible en:
http://www.ucaldas.edu.co/index.php?option=com_content&view=category&id=193&Ite
mid=874
- Kimball. 1980.Biología.Adison Wesley Iberoamericana. pp: 432-450.
- Long S. 1989. Rhizobium-legume nodulation: Life together in the underground. Cell.
56:203-214.
- Mincomex.2003. Estudiode mercado de fríjol en Colombia. Subdirección de Inteligencia
de Mercados, Bogotá. 10 p.
- http://www.google.com.co/imgres?um=1&hl=es&sa=N&biw=1152&bih=573&tbm=isch&t
bnid=Uk-
EOKYzk_fisM:&imgrefurl=http://isa.ciat.cgiar.org/urg/beancollection.do&docid=s-
BY_sjTWBh61M&imgurl=http://isa.ciat.cgiar.org/urg/urgweb_folder/files/distribution/es/
Distribucion_Frijol.JPG&w=960&h=720&ei=o3m5T4vFFMiMgwex1MXXCg&zoom=1

17. - Sanaratne R., Amornpimol C.&G. Hardarson. 1987. Effectof combined nitrogenfixationof
soybean (Glycine maL.Marill) as affected by cultivar and Rhizobial strains. Plant andSoil.
103:45-50.
- Sánchez-Yáñez, J. M. 1997. Producción de inoculantes para leguminosas y
gramíneas.Coordinaciónd e l a Investigación Científica. I n s t i t u t o de Investiga
cionesQuímico-Biológicas, Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo.Proyecto2.7. Reporte técnico.
- Sandowsky J., Kosslar M., Madrzak J., Golinsk B. & B. Cregan. 1995.
Restriction of nodulation by Bradyrhizobium japonicum is mediated by factors
present in the roots of Glycine max. Appl. Environm. Microbiol. 61: 832-836.
- Sylvester-Bradley, R. & Kipe-Nolt, J. 1988. Simbiosis leguminosa-rizobio: Manual de
métodos de evaluación, selección y manejo agronómico. CIAT (Centro Internacional de
Agricultura Tropical). (Edicion Tecnica) Cali, CO. 178 p.
- Tamez, G, P y JJ. Peña-Cabriales. 1989. Estudio sobre la simbiosis Rhizobium-
jicama( Pachyri hzuserosus, Urbam) II Re uni ón N aci onal de l a Fi j aci ón
Bi ol ógi cade N 2.Guadalajara, Jalisco (Memorias).
- Thies E., Bohlool B. & W. Singleton. 1992. Environmental effects on
competition for nodule ocupancy between introduced and indigenous
rhizobia and among introducedstarins. Can J. Microbiol. 38:493-500.
- Vanderleyden J. & R. Pieternel. 1995. The Rhizobium-Plant symbiosis. Microbiol Rev. 59:
124-142.

18. Director de Departamento
Director Estadistico
Dr. Gabriel cruz
Director Trabajo de Grado
Carmen Soledad Morales Londoño, I.A, M.Sc.
Asesor Trabajo de Grado
Ramiro Urrea, I.A, M.Sc.
Director Grupo de Investigaciòn Analisis en Sistemas de Producciòn Agropecuaria (ASPA)