Dry bean : Physiology of yield potential and stress tolerance

Se presenta una vision descriptiva e integral de la fisiologia de la planta de frijol. Incialmente, se discuten los procesos fisiologicos basicos que determinan el rendimiento del frijol, especificamente 1) los eventos metabolicos como la fotosintesis, la respiracion y el metabolismo de N, que afectan directamente el crecimiento, y 2) los eventos morfogenicos como la germinacion, el crecimiento vegetativo y reproductivo, la senescencia y la abscicion, que afectan el cambio de forma o el desarrollo de la planta. Se revisa la integracion de estos procesos mediante el fraccionamiento del N y de los hidratos de carbono al igual que el modelo fuente-receptor, informacion que se aplica posteriormente al potencial de rendimiento y a la tolerancia al estres. Se revisan las estrategias fisiologicas y especificas para aumentar el rendimiento, teniendo en cuenta tanto la capacidad de la fuente (fotosintesis, respiracion, utilizacion de luz) como la capacidad receptora (aborto de flores, semillas y vainas, tasas de crecimiento de la vaina, IC). Se propone un ideotipo para lograr rendimientos max. Se discuten los problemas de precocidad y tamano de la semilla, y varias estrategias no convencionales; tambien se analizan la rusticidad del frijol y los estreses abioticos que afectan el potencial de rendimiento, como la sequia y el exceso de agua. Se incluyen resultados no publicados de investigaciones realizadas en America Latina para ilustrar los fenomenos fisiologicos que no se han tenido en cuenta en estudios anteriores. Se indica que la productividad del cultivo del frijol se puede mejorar mediante 2 enfoques basicos: 1) modificando los genotipos de la planta para que se ajusten mejor al ambiente y 2) modificando el ambiente para contrarrestar los efectos del estres ambiental. Se evidencia la necesidad de realizar mayor investigacion sobre el papel de la remobilizacion del N en la senescencia foliar y en el crecimiento de las semillas. (CIAT)

A descriptive and integrated look at the physiology of the bean plant is presented. Initially, the basic physiological processes that determine bean yields are discussed, namely (1) metabolic events such as photosynthesis, respiration, and N metabolism, which have a direct effect on growth, and (2) morphogenic events, such as germination, vegetative and reproductive growth, senescence and abscission, which affect the change in form or development of the plant. The integration of these processes through carbohydrate and N partitioning is reviewed as well as the source-sink model, information that is then applied to yield potential and stress tolerance. Specific physiological strategies for increasing yields considering both source (photosynthesis, respiration, light utilization) and sink capacities (flower, seed, and pod abortion, pod growth rates, HI) are reviewed. An ideotype for max. yield is proposed. The problems of earliness and seed size, and several nonconventional strategies are discussed; abiotic stresses that affect yield potential, such as drought and excess water, and rusticity in beans are also analyzed. Unpublished results obtained in research work in Latin America are included to illustrate physiological phenomena not considered in previous studies. Indications are that bean crop productivity can be improved only through 2 basic approaches: (1) modifying plant genotypes to fit the environment better and (2) changing the environment to ameliorate the effects of environmental stresses. The need for further research on the role of N remobilization in leaf senescence and seed growth is evidenced. (CIAT)