Introducción

El frijol (Phaseolus vulgarisL.) es un componente básico en la dieta de las personas costarricenses, ya que lo consumen diariamente (37,5 g/p/día de peso crudo) (^{Rodríguez-González y Fernández-Rojas 2015}). Constituye la principal fuente de proteína vegetal, y la de menor costo que dispone la población en general, en especial la de los estratos de menor ingreso (^{Graham y Rinalli 1997}, ^{Salazar-Rojas 1999}). El cultivo de esta leguminosa está principalmente en manos de pequeñas personas productoras (< 5 ha), ubicadas en los cantones de La Cruz, Upala, Los Chiles, Pérez Zeledón y Buenos Aires (^{Hernández-Fonseca 2009 b}).

Las enfermedades tanto fungosas como virales y las condiciones climáticas, en especial la cantidad y frecuencia de las precipitaciones, son las principales limitantes para la producción comercial y la calidad del grano de frijol rojo en Costa Rica (^{Hernándezet al. 2018}). Los problemas patológicos más frecuentes y que provocan pérdidas en rendimiento en el cultivo son los causados porPseudocercospora griseola(Sacc.) Crous & Braun (mancha angular),Thanatephorus cucumeris(Frank) Dong (mustia hilachosa o telaraña) yAphelenchoides besseyiChristie (“amachamiento”) (^{Araya-Fernández y Hernández-Fonseca 2006}, ^{Chaveset al. 2013}). Aunque los virus del mosaico dorado amarillo (BGYMV) y del mosaico común (BCMV) no son una gran limitante para la producción de frijol en el país, como sí lo son en el resto de Centroamérica, México y el Caribe (^{Morales 2000}), se prefieren aquellas variedades resistentes a estos para prevenir potenciales epifitias e incremento del inóculo. Por su parte, las larvas de los brúquidosAcanthoscelides obtectusSay yZabrotessubfasciatusBoheman también pueden afectar la calidad del grano y causar pérdidas considerables (hasta 35%) durante el almacenamiento (^{Ishimoto y Chrispeels 1996}, ^{Miklaset al. 2006}, ^{Singh y Schwartz 2011}).

El frijol de grano color rojo es el segundo más consumido en Costa Rica, después del frijol negro. La tonalidad del color es un factor a considerar durante la comercialización, ya que el precio de compra a la empresa productora se puede ver afectado por esta característica (^{Hernándezet al.2018}). El mercado exige un grano rojo claro brillante, razón por la cual las variedades de grano rojo oscuro son menos demandadas y se penaliza su precio. Esto ha limitado el uso de algunas de ellas a pesar de ser muy productivas, de arquitectura erecta y resistentes a enfermedades, como es el caso del cultivar Bribrí (Hernándezet al. 2001, ^{Rosaset al. 2003}). Sin embargo, las variedades de color rojo claro brillante usualmente presentan problemas de decoloración del grano, particularmente cuando la cosecha coincide con una condición lluviosa, lo que también afecta el precio de compra.

En Costa Rica, las variedades de frijol se han desarrollado en los últimos 25 años a través de fitomejoramiento participativo (FP), que es la metodología más efectiva para generar cultivares resistentes a enfermedades, de alto potencial productivo y adaptados a las condiciones de la pequeña persona productora, lo que genera una rápida adopción de estos (^{Almekinders y Elings 2001}, ^{Rosas 2001}, ^{Hernández y Araya 2004}). También constituye la forma más económica para enfrentar las limitantes del cultivo y dar respuesta a las exigencias del mercado. Un ejemplo de ello es Cabécar, variedad de grano rojo, generada a través de FP y la de mayor uso en el país (^{Araya-Villalobos y Hernández-Fonseca 2007}, ^{Chaves-Barranteset al. 2016}). El objetivo del presente trabajo fue describir el proceso de desarrollo y las principales características agronómicas de la variedad Tayní.

Materiales y métodos

Tayní, evaluada como la línea BCH 9901-56R, provino del cruzamiento triple Tío Canela 75 // SRC1-1-18 / SRC 1-12-1. Tío Canela 75 es un cultivar Mesoamericano de grano rojo pequeño, derivado del cruzamiento DOR 483 // DOR391 / Pompadour J, resistente al BGYMV y tolerante al estrés por calor (^{Rosaset al. 1997}); además, posee el genbgm-1y elQTLmayor de resistencia al BGYMV, identificados mediante los marcadores SCAR SR2 (^{Urreaet al. 1996}) y SW12 (^{Blairet al. 2007}), respectivamente. La línea parental SRC 1-1-18 se derivó del cruzamiento DOR 482 / DOR 476 y posee resistencia a los virus BCMV y BGYMV, y a los hongos que causan la antracnosis (Colletotrichum lindemuthianum(Sacc. y Magn)) y la roya del frijol (Uromyces phaseoli(Pers.) Wint.) (^{Rosaset al.2000}). La línea parental SRC 1-12-1 se derivó del cruzamiento DOR 476 // XAN 155 / DOR 364; posee resistencia a los virus BCMV y BGYMV, y obtuvo un rendimiento promedio mayor a 1200 kg.ha^-1en evaluaciones realizadas en Costa Rica durante 1998 (^{Arayaet al.1999}, Rosaset al.2000, ^{Lorenzoet al.2003}).

El cruzamiento que dio origen a la población BCH 9901 y a Tayní, fue realizado a inicios de 1999 por el Programa de Investigaciones en Frijol de la Escuela Agrícola Panamericana (EAP)/Zamorano, Honduras (N 14°00’36”; W 87°00’40; 800 msnm). El proceso de selección de la generación F₁a la F₆se llevó a cabo en la EAP, y la estrategia de selección se basó en la selección de plantas con mejor valor agronómico (^{Lépiz 1997}), arquitectura erecta, precocidad, rendimiento y mayor valor comercial del grano. En mayo de 1999 (época denominada “primera”), se sembraron 40 semillas F₁de la población BCH 9901, y se obtuvo la F₂por autofecundación. En octubre de 1999 (época denominada “postrera”), se sembraron 500 semillas de la población F₂y se seleccionaron 64 plantas individuales. En enero del 2000 (época denominada “verano”), se evaluaron las 64 familias F₃y se seleccionaron las mejores plantas de 43 familias (5-6 plantas/familia cosechadas manualmente). En la época de “primera” del 2000 se sembraron las 43 familias F₄y se seleccionaron las mejores plantas de las 27 mejores familias. Estas 27 familias F₅fueron evaluadas en la “postrera” del 2000 y se seleccionaron las mejores plantas de 16 familias F₆. La semilla de las familias F₆se incrementó en el “verano” del 2001 y éstas se incluyeron en el Vivero de Adaptación Centroamericano de Grano Rojo (VIDAC Rojo). El VIDAC Rojo fue distribuido en mayo del 2001 y se evaluó en 6 países miembros de la Red de Frijol de Centro América y el Caribe, incluida Costa Rica.

Tayní fue introducida en Costa Rica en el 2001 como parte del VIDAC Rojo, que estuvo conformado por 105 líneas de las poblaciones BCH, BC3 y del ensayo PIF 02-04. En el 2002, el VIDAC Rojo fue sembrado en 4 localidades de Costa Rica: Puriscal, Concepción, El Amparo y Llano Azul (Tabla 1). Se sembró una repetición de cada línea, en unidades experimentales de una hilera simple de 3,0 m de largo, separada 0,5 m y con una densidad de 12 semillas por metro lineal. Cada 10 hileras se sembró alternadamente el testigo nacional y el testigo local. Como testigo nacional se empleó la variedad Bribrí (^{Hernándezet al. 2001}); mientras que el testigo local fue la variedad nativa Sacapobres en Concepción, la variedad nativa Rojo del Estero en Puriscal y la variedad Bribrí en El Amparo y Llano Azul (^{Araya-Villalobos y Hernández-Fonseca 2006}).

Después de ser evaluada en el VIDAC Rojo, Tayní fue incluida en el Vivero Preliminar Nacional (VPN) de líneas rojas debido a su rendimiento, arquitectura erecta y color de grano. El VPN Rojo, conformado por 36 genotipos, fue sembrado en el 2003 y 2004, este incluyó 34 líneas promisorias, el testigo nacional Bribrí y el testigo local, que fue Cabécar en las localidades de Alajuela, Pueblo Nuevo y El Amparo; y la variedad nativa Sacapobres en Veracruz y Concepción (Tabla 1). Se establecieron 10 ensayos VPN Rojo, en un diseño de látice 6x6 con 3 repeticiones, y la unidad experimental estuvo conformada por 2 hileras de 3,0 m de largo, separadas a 0,5 m. En el VPN Rojo se evaluó la arquitectura, el tono del color del grano y el rendimiento de los distintos genotipos.

Durante el 2005 y 2006, Tayní fue evaluada en el Ensayo Nacional de Adaptación y Rendimiento (ENAR) de líneas rojas conformado por 10 genotipos: 8 líneas promisorias, el testigo nacional Bribrí y el testigo local. En las localidades de Chánguena, Concepción, El Águila, El Progreso y Veracruz se utilizó la variedad Cabécar como testigo local; mientras que en El Amparo, Pueblo Nuevo y Piedras Azules se empleó la variedad Telire (^{Araya-Villalobos y Hernández-Fonseca 2007}) (Tabla 1). Se establecieron un total de 18 ENAR Rojo, en un diseño de bloques completos al azar con 4 repeticiones. La unidad experimental consistió de 6 hileras de 2,5 m de largo, separadas a 0,5 m. La reacción de las líneas de frijol del ENAR Rojo a la mustia hilachosa, a la mancha angular, al amachamiento y a los virus BCMV y BGMYV fue evaluada con la escala estándar de 1 a 9, del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), donde 1 = inmune y 9 = muy susceptible (^{CIAT 1987}). Por otra parte, la decoloración del grano fue determinada según lo indicado en la norma técnica RTCR 384:2004 (^{MEICet al.2005}) para grano contrastante y se obtuvo el rendimiento de cada línea en evaluación.

Los ensayos fueron fertilizados a los 8 días después de la siembra (dds) con una dosis de 18 kg de N, 54 kg de P₂O₅y 18 kg de K₂O por hectárea. Las arvenses fueron controladas con el herbicida glifosato 15 días antes de la siembra, glufosinato de amonio a los 2 dds y fomesafen a los 22 dds. Se aplicó deltametrina para el combate de insectos (crisomélidos principalmente) y azoxistrobina para el manejo de enfermedades fungosas, como la mustia hilachosa y la mancha angular.

La fase de validación de Tayní se llevó a cabo durante el 2007 y 2008, junto con las líneas promisorias SRC 1-12-1-43 y MR 14215-9, seleccionadas del ENAR Rojo. En esta fase se evaluó el rendimiento y adaptación de las líneas promisorias en parcelas de validación, sembradas por la persona productora y manejadas bajo condiciones comerciales. Se sembraron 32 parcelas de validación, cuyo tamaño varió entre 500 y 3000 m², en 9 localidades de Costa Rica: Guagaral, Concepción y Chánguena de Buenos Aires; El Águila y Veracruz de Pérez Zeledón; Pueblo Nuevo de Upala, El Amparo de Los Chiles, Turrialba y Piedras Azules de La Cruz (Tabla 1).

La calidad y valor comercial del grano de Tayní fueron evaluados en el 2009 por 7 representantes de las compañías que compran y comercializan el grano, y por 25 personas productoras. Representantes de las compañías evaluaron el valor comercial del grano, definido por su forma ovoide o ligeramente arriñonada, tamaño pequeño (menos de 25 g por 100 semillas) y su color rojo claro brillante (^{Muñozet al. 1993}, ^{Rosaset al. 2009}), mediante el empleo de la escala estándar del CIAT (1987) adaptada, donde 1 es el mayor valor comercial y 9 el menor. Para evaluar la tonalidad del color del grano, se utilizó la escala de ^{Melgar (2004}), con un valor de 1 para el tono más claro y 9 para el tono más oscuro. Asimismo, empresas productoras evaluaron las características sensoriales como sabor, textura y densidad del caldo.

La reacción de Tayní al BCMV y al BGYMV fue determinada a través de pruebas de laboratorio llevadas a cabo en la EAP/Zamorano, Honduras en 2012. El marcador molecular SCAR SW13 se utilizó para determinar la presencia del genI, ligado a la resistencia a BCMV; mientras que los marcadores SR2 y SW12 se utilizaron para determinar la presencia del gen recesivobgm-1y del QTL mayor respectivamente, ligados a la resistencia al BGMYV.

A los datos de rendimiento obtenidos en cada ensayo se les hizo un análisis de varianza (ANOVA) con ayuda del programa estadístico Statistica 6.0 (StatSoft, Inc. 1984-2001). La separación de medias de genotipos se realizó con la prueba de diferencia mínima significativa (DMS) a una p<0,05, mediante un análisis combinado para las diferentes épocas de siembra y localidades. Las calificaciones del nivel de reacción a los patógenos se analizaron a través de la prueba de Kruskal-Wallis (p<0,05) y las de valor comercial del grano, por medio de la prueba de Wilcoxon para muestras independientes (p<0,05). Mediante observaciones de campo se registró la fenología y se hizo una descripción de las principales características morfológicas de la variedad Tayní, según los descriptores indicados en las guías de ^{Muñozet al.(1993}) y ^{Rosaset al.(2009}), información fundamental para distinguirla de otras variedades.

Resultados y discusión

Tayní fue evaluada del 2002 al 2008 en 4 viveros, 28 ensayos y 32 parcelas de validación para determinar su grado de resistencia a los patógenos, comportamiento agronómico y potencial de rendimiento. La evaluación de la variedad se llevó a cabo en 12 localidades (Tabla 1), 9 de ellas localizadas en las principales zonas de producción de frijol de Costa Rica. La altitud de los sitios de evaluación varió desde los 44 msnm en Pueblo Nuevo hasta los 1110 msnm en Puriscal. Con ello se cubrió todo el rango de altitud, tipos de suelo, condiciones climáticas y zonas de vida donde se ubica la producción comercial de frijol en Costa Rica. Al respecto, Pueblo Nuevo tiene una temperatura promedio de 25,9°C (mínima 19,5°C y máxima de 32,2°C) y una precipitación promedio anual de 2395 mm (^{Villaloboset al.2013}), mientras que Puriscal tiene una temperatura promedio de 24,0°C (mínima 19,0°C y máxima de 29,0°C) y una precipitación promedio anual de 2541 mm (^{Vahrson y Palacios 1993}, ^{Weather Spark 2020}). Los suelos donde se siembra frijol son predominantemente ultisoles con niveles de fósforo (P) menores a 10 ppm (^{Hernández-Fonseca 2009}a) y las áreas de producción están localizadas en el bosque premontano muy húmedo (bmh-P) y el bosque húmedo tropical (bh-T) de acuerdo con las zonas de vida de ^{Holdridge (1978}).

En el VIDAC Rojo evaluado en el 2002, Tayní tuvo un rendimiento promedio de 1319 kg.ha^-1, mientras que los testigos local y nacional, 1094 kg.ha^-1y 1056 kg.ha^-1, respectivamente (Tabla 2). En la evaluación de los VPN Rojo (2003-2004), Tayní alcanzó un promedio de rendimiento de 1198 kg.ha^-1, que no difirió estadísticamente con la del testigo local pero sí del nacional (Tabla 2). En el ENAR, Tayní obtuvo un rendimiento de 1691 kg.ha^-1, el cual no difirió del testigo local pero que fue inferior al testigo nacional (Tabla 2). En este mismo ensayo, Tayní alcanzó un promedio de rendimiento de 2063 kg.ha^-1en las localidades de los cantones de Pérez Zeledón y Buenos Aires, similar al testigo local Cabécar (2091 kg.ha^-1), lo que indica el potencial de rendimiento de la variedad en la región Brunca de Costa Rica, donde mayormente se emplean cultivares de grano rojo para la producción comercial. En general, Tayní alcanzó un rendimiento promedio que no difirió de la variedad Cabécar, utilizada como testigo local en 21 de los 28 ensayos VPN y ENAR. Cabécar es el cultivar de grano rojo más sembrado en Costa Rica (Chaveset al.2016).

Los resultados del ENAR en cuanto a la reacción de Tayní a los principales patógenos que afectan el cultivo en Costa Rica, indicaron que Tayní mostró resistencia intermedia (calificación de 4 a 6) aP. griseola, excepto en la localidad de Concepción (Tabla 3). Con respecto aT. cucumeris, mostró resistencia intermedia en todas las localidades, con excepción de El Águila (Tabla 3). Además, fue completamente susceptible aA. besseyi(calificación ≥7), al igual que las demás variedades comerciales disponibles, ya que aún no existe germoplasma con resistencia a este nematodo (^{Chaves-Barrantes y Araya-Fernández 2012}). Durante el desarrollo de los ensayos de campo no se observaron plantas infectadas por BGYMV o BCMV. Tayní posee el gen dominanteIde resistencia al BCMV, confirmado mediante el marcador molecular SCAR SW13 (^{Haleyet al.1994}, ^{Melottoet al. 1996}); el gen recesivobgm1, determinado con el marcador SR2 (^{Urreaet al.1996}), y el QTL mayor de resistencia al BGYMV, encontrado a través del marcador SW12 (^{Miklaset al.1996}). Cabe mencionar que los tres progenitores de Tayní (Tío Canela 75, SRC 1-1-18 y SRC 1-12-1) presentan resistencia de campo al BCMV y al BGYMV, y poseen los genes de resistencia mencionados.

La respuesta de Tayní frente a los principales patógenos fungosos que causan problemas en el cultivo de frijol en Costa Rica, no difirió de la de los testigos en la mayoría de las localidades donde se evaluó (Tabla 3). Esto indica que bajo condiciones climáticas normales y buenas prácticas de manejo, que incluyen el uso de semilla de calidad, mínima labranza y un uso racional de fungicidas (^{Chaves-Barrantes y Araya-Fernández 2014}), los patógenos no deberían limitar seriamente el rendimiento de la variedad Tayní.

El rendimiento promedio de Tayní durante la fase de validación, bajo el manejo de la empresa productora, fue de 1106 kg.ha^-1y varió desde 840 hasta 1450 kg.ha^-1(Tabla 4). Tayní no difirió en rendimiento de las otras 2 líneas experimentales evaluadas, excepto en las localidades de Concepción y El Águila, donde fue superado por MR 14215-9 (cultivar Diquís). Estos resultados indican que Tayní presentó buena adaptación a las condiciones de producción comercial en las distintas localidades donde se evaluó, las cuales son representativas de las principales regiones de producción de frijol en Costa Rica.

Durante la evaluación, representantes de empresas privadas que compran el frijol de las personas agricultoras, consideraron que Tayní posee un buen valor de mercado por su grano de forma ovoide, tamaño pequeño y color rojo claro brillante. Al evaluar su valor comercial, Tayní obtuvo una mejor calificación (3,1) que Cabécar (5,6), de acuerdo con la prueba de Wilcoxon (p≤0,01). Al comparar la tonalidad del color del grano de ambas variedades, según la escala de ^{Melgar (2004}), Tayní obtuvo grado 5, mientras que Cabécar grado 6 (Figura 1). Es importante recalcar que Cabécar fue el testigo local en la mayoría de ensayos y es la variedad que regularmente adquieren las empresas para empacar. En las pruebas sensoriales, el 84% de las personas productoras y sus familias consideraron que Tayní posee buen sabor, 85% que su caldo es de baja densidad (poco espeso o ralo) y 54% que tiene poco hollejo.

Figura 1 Comparación de la tonalidad del color del grano de las variedades de frijol común Tayní (grado 5) y Cabécar (grado 6), según la escala de Melgar (2004).Alajuela, Costa Rica, 2020. 

La decoloración del grano de frijol en variedades de grano rojo es un factor de penalización del precio durante la compra del grano. Este problema se presenta cuando la cosecha coincide con condiciones lluviosas, como sucede en algunas ocasiones en los cantones de La Cruz, Upala y Los Chiles, y en la primera época de siembra en la zona de Pejibaye y localidades cercanas (área limítrofe entre Pérez Zeledón y Buenos Aires). De acuerdo con la norma técnica RTCR 384:2004 (MEICet al.2005), se permite un valor máximo de 1,0% de grano contrastante (que incluye el grano decolorado) para el frijol de primera calidad. Las evaluaciones de color del grano indicaron que Tayní presentóun promedio de 1,2% de decoloración en comparación con el testigo Cabécar, que presentó un 2,8%. Esta característica, junto con la tonalidad del color del grano, le dan a Tayní una ventaja comercial con respecto a Cabécar y la posibilidad de que las personas productoras que la siembren obtengan mayores beneficios económicos.

Con base en las condiciones en que fue evaluada y seleccionada, la variedad Tayní presentóun hábito de crecimiento indeterminado arbustivo con guías cortas (tipo II) y una arquitectura erecta y compacta. Alcanzóla floración entre los 35 y 37 dds, la madurez fisiológica a los 66 dds y la madurez de cosecha entre los 73 y 75 dds. Sus flores son blancas, las vainas inmaduras verdes, las vainas maduras amarillo claro y las vainas secas de color crema (Figura 2). El promedio de semillas por vaina es de 6, con forma ovoide y color rojo claro brillante al secarse (Figura 1). El peso promedio de 100 semillas fue de 21,19±0,48 g (al 12% de humedad).

Figura 2 Flores (A), vainas en madurez fisiológica (B) y de cosecha (C) de la variedad Tayní. Alajuela, Costa Rica. 2020. 

La variedad Tayní fue liberada el 23 de febrero del 2012 en Pueblo Nuevo, Upala, Alajuela. Es producto del trabajo conjunto del Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria (INTA) y la Universidad de Costa Rica (UCR), en colaboración con el Programa de Investigaciones en Frijol de la EAP/Zamorano en Honduras. Esta variedad fue registrada con el número FR-004-195 en la Oficina Nacional de Semillas (ONS) de Costa Rica. El nombre “Tayní es derivado de la lengua Cabécar, un grupo indígena de Costa Rica, y corresponde al territorio indígena del mismo nombre, localizado en el distrito de Valle de La Estrella, cantón y provincia de Limón (^{Rojas-Chaves 1997}-1998). La semilla de Tayní puede ser obtenida en la EAP/Zamorano y en la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno (EEAFBM) de la UCR.