Revista Granma Ciencia. Vol. 15, no. 2 mayo - agosto ISSN X

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1 Título: Efecto del Biobras-16 en algunos indicadores del crecimiento y rendimiento del tomate, variedad Campbell-28. Tittle: Effect of the Biobras-16 in some indicators of the growth and performance of the tomato, variety Campbell-28. Autores: Alejandro Alarcón Zayas 1 Pilar Barreiro Elorza 2 María Godefoy Almaguer 3 Tony Boicet Fabré 4 Instituciones: 1 Facultad de Ingeniería, Universidad de Granma. Apartado 21. Bayamo. Granma. Cuba. 2 Dpto. de Ingeniería Rural, UPM, España. 3 Filial de Ciencias Médicas de Manzanillo. Granma. 4 Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad de Granma. Apartado 21. Bayamo. Granma. Cuba. 1 aalarconz@udg.co.cu 2 pilar.barreiro@upm.es RESUMEN El presente trabajo se desarrolló en el período comprendido de septiembre a diciembre del 2009, en condiciones de campo, en el área de autoconsumo de la Empresa Forestal Integral de Mayarí en la provincia de Holguín, sobre un Fluvisol típico, para evaluar el efecto de diferentes concentraciones de un análogo de brasinoesteroides (Biobras-16) sobre indicadores del crecimiento y el rendimiento del tomate (Solanum lycopersicum, L.) variedad. Campbell-28. Los resultados mostraron una alta respuesta del cultivo del tomate con la aplicación de diferentes concentraciones del Biobras-16, al lograrse incrementos significativos en los indicadores del crecimiento evaluados y en los rendimientos agrícolas de esta hortaliza, destacándose con los mejores resultados el tratamiento con la concentración 0,01 mg L -1. Con el uso de este producto químico esteroidal se logró un elevado efecto económico en este cultivo, ya que se redujeron los costos de producción y se mejoraron los índices de ganancia y rentabilidad. Palabras clave: Tomate, rendimiento, cultivo, Biobras-16. Keywords: Tomatoe, yield, farming, Biobras-16.

2 INTRODUCCIÓN El tomate (Solanum Lycopersicum, Lin) constituye en nuestro país el principal cultivo hortícola (Gómez et al., 2000), ocupando alrededor del 50 % del área dedicada a estos fines y rendimientos que oscilan entre 12-14,89 t ha -1 (ONE, 2006). Este cultivo es uno de los más destacados en la producción hortícola nacional, pues constituye un renglón de exportación y además, juega un importante papel en la dieta humana por sus excelentes cualidades nutritivas y su alto contenido de sales minerales y vitaminas (Casanova et al., 2003). La búsqueda de nuevas alternativas que permitan hacer un uso más racional de los insumos, disminuyendo los costos de producción sin afectar la calidad de los cultivos y sus rendimientos, propicia el empleo de productos de alta eficiencia como los brasinoesteroides, los cuales ha demostrado presentar una elevada actividad en el desarrollo vegetal, por su efecto como biorreguladores y bioestimulantes del crecimiento de las plantas (Yokota et al., 1998; Núñez, 2000; Rao et al., 2002). Dentro de los análogos de brasinoesteroides sintetizados en Cuba, uno de los de mayor aplicación en la agricultura contemporánea es el Biobras-16, el cual ha sido descrito como un producto capaz de incrementar los rendimientos agrícolas de los cultivos y la resistencia de las plantas a condiciones ambientales adversas (Almenares et al., 1999; Núñez y Robaina, 2000). Teniendo en cuenta los aspectos referidos anteriormente el presente trabajo investigativo tiene como objetivo: Evaluar el efecto de diferentes concentraciones de Biobras-16 en algunos indicadores del crecimiento y el rendimiento del tomate (Solanum Lycopersicum, Lin) variedad Campbell-28 en un Fluvisol típico de la provincia de Holguín, Cuba. MATERIALES Y MÉTODOS El trabajo se desarrolló entre los meses de septiembre a diciembre del 2009 en un período óptimo para el cultivo, en el área de Autoconsumo de la Empresa Forestal Integral del Municipio de Mayarí en la provincia de Holguín, sobre un Fluvisol típico de baja fertilidad, alto contenido de P-asimilable, baja CCB y CCC, el cual fue descrito, caracterizado y ubicado de acuerdo a la última metodología y versión de clasificación genética de los suelos de Cuba (Hernández et al., 1999). En la Tabla I se muestran las condiciones meteorológicas del período objeto de estudio. Tabla I. Variables meteorológicas registradas, según Estación Agrometeorológica de Guaro, municipio de Mayarí, provincia de Holguín Meses Temperatura ( o C) Precipitaciones (mm) Humedad relativa (%) Septiembre 29,6 184,7 87,7 Octubre 29,1 175,8 85,3 Noviembre 27,8 90,5 80,7 Diciembre 26,8 12,7 79,8

3 La variedad de tomate empleada fue la Campbell-28 de crecimiento determinado, de mediana susceptibilidad a plagas y enfermedades y de un buen potencial agroproductivo (Huerres y Caraballo, 2000). El producto empleado fue el Biobras-16, producto químico de naturaleza esteroidal obtenido y certificado por el Laboratorio de Productos Naturales de la Facultad de Química de La Universidad de La Habana (Jomarron, 2004). La aplicación de este compuesto se realizó en la etapa de trasplante por inmersión de las posturas hasta el cuello de la raíz en concentraciones de: 1,0; 0,1; 0,01 y 0,001mg.L -1 durante 20 minutos (Núñez, 2000). Se empleó un control (sin aplicación) para un total de cinco tratamientos y 5 réplicas, los cuales se ubicaron sobre un diseño de bloques al azar, en parcelas de 5.0 m de longitud y 3.2 m de ancho para una superficie de 16 m 2, con una separación entre parcelas de 0.5 m y 0.95 m entre réplicas y se sembraron dichas posturas a simple hilera, con una distancia entre surcos de 0.90 m y entre plantas de 0.25 m (0.90 x 0.25), el número de plantas por parcela fue de 72 y de 360 por tratamiento para un total de1800 plantas en todo el experimento. La selección de posturas para el trasplante, la preparación de suelo y las atenciones culturales del cultivo se llevaron a cabo siguiendo lo normado y establecido en el Instructivo Técnico del cultivo del tomate (Cuba, MINAGRI, 1999). En la etapa fructificación-maduración se tomaron al azar 25 plantas por tratamiento y se realizaron evaluaciones de los siguientes indicadores del crecimiento: altura promedio de la planta (cm), masa fresca y seca promedio de la planta (g planta -1 ) y el número promedio de frutos planta -1. En la etapa maduración-recolección se tomaron los frutos de 40 plantas por tratamiento y se determinó el rendimiento (t ha -1 ). Las determinaciones de masa seca y fresca se realizaron por métodos gravimétricos, manteniendo las muestras vegetales, para el caso de la masa seca en estufa a 70 o C durante 72 horas, hasta masa constante. Las restantes mediciones se efectuarán con cinta métrica, pie de rey y balanza eléctrica monoplano. A todos los datos se le verificó la normalidad por la prueba estadística de Kolmogorov- Smirnov y la homogeneidad de varianza por la prueba de Bartlett, referida por Sokal y Rohlf, (1995) y se procesaron estadísticamente mediante un análisis de varianza de clasificación doble sin interacción y comparación de medias por la prueba paramétrica del rango múltiple de Duncan, (1955) a una probabilidad de error al 1% (p 0.01), empleando el paquete estadístico STATISTICA para Windows, versión 7.0 (2006). La valoración económica de los resultados experimentales se realizó según Dirección Nacional de Finanzas y Precios, (1998) y se determinaron los siguientes indicadores económicos: costo unitario, costo por peso, ganancia, rentabilidad y valor de la producción. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la Tabla1 se muestra el efecto del Biobras-16 sobre la masa fresca y seca promedio de la planta a los 60 días después del trasplante en campo, donde se observó que existieron diferencias significativas entre los tratamientos estudiados con respecto al control (sin aplicación), el cual presentó los peores resultados. Se destacaron con los mejores resultados en ambos casos, los tratamientos con las concentraciones de 0,01 y

4 0,001 mg L -1 del Biobras-16 aplicado, los cuales superaron estadísticamente a los tratamientos con las concentraciones más altas este producto químico. La aplicación del Biobras-16 reportó incrementos de estos indicadores con respecto al control (sin aplicación), entre 2,92-5,21% (para la masa fresca promedio de la planta) y de 18,33-28,01 % (para la masa seca promedio de la planta). Tabla 1. Comportamiento de la masa fresca y seca promedio de la planta de tomate (g) a los 60 días después del trasplante en campo. No Tratamientos Masa fresca promedio de la planta (g) Masa seca promedio de la planta (g) 60 días 60 días 1 Control (sin aplicación) 756,10e 124,03c 2 Biobras-16 (1,0 mg L -1 ) 778,13d 146,77b 3 Biobras-16 (0,1 mg L -1 ) 785,13c 147,93b 4 Biobras-16 (0,01 mg L -1 ) 795,47a 158,77a 5 Biobras-16 (0,001 mg L -1 ) 794,07a 157,53a CV (%) 0,371 3,955 ESx 0,175 1,530 Medias con letras iguales en la misma columna no difieren significativamente para la prueba de Duncan (p<0.01). Los resultados obtenidos con relación a estos indicadores del crecimiento indican que el Biobras-16 aplicado fue efectivo en la fase de transplante y campo bajo condiciones edafoclimáticas de esta región de Cuba. En tal sentido, Clouse y Sasse, (1998) coinciden en señalar que los brasinoesteroides, constituye reguladores esenciales del crecimiento y desarrollo vegetal, ya que provocan la división y el alargamiento celular, estimulan la hiperpolarización de las membranas celulares y la actividad de ciertas enzimas, que participan en el metabolismo de las plantas, lo que incide positivamente en su crecimiento y en la producción de masa fresca y seca. Por otra parte, Pérez et al., (2002), realizaron un estudio sobre la influencia del Biobras-16 en el crecimiento de plantas de tomate en la fase de semillero y comprobaron que de forma general la imbibición de las semillas con este producto, no influyó significativamente en los indicadores fisiológicos evaluados, excepto en la producción de masa seca, donde se observó un incremento en los valores de este parámetro con la concentración de 0,01 mg L -1. Se plantea, además, por Núñez y Robaina (2000), que los análogos de brasinoesteroides como el Biobras-16 tienen un efecto sinérgico con las fitohormonas naturales (auxinas, giberelinas y citoquininas), que produce la propia planta, lo que potencializa su efecto y conlleva a que se obtenga una mayor estimulación del crecimiento vegetal. En tal sentido, Gaudinova et al., (1995), estudiaron los efectos de concentraciones (8 x10-9 y 5x10-6 m gl -1 ) de dos brasinoesteroides en el crecimiento y contenido de auxinas y citoquininas de callos de tabaco (Nicotiana tabacum) y encontraron que ambos quimioproductos tuvieron efectos diferentes en la formación de

5 la biomasa y estos efectos estuvieron inversamente relacionados con el contenido de citoquininas endógenas, especialmente de isopentenil adenina (ip) y trans-zeatina. Los resultados de este trabajo están en correspondencia con los alcanzados por Fernández et al., (1995), pero para los cultivares Rilia y Lignon en suelos Ferralíticos Rojos de provincia Habana. Asimismo, Terry et al., (2001), evaluaron la efectividad de la combinación de biofertilizantes y análogos de brasinoesteroides (Biobras-16) en la nutrición del tomate y lograron los mejores resultados para la mayoría de los indicadores del crecimiento estudiados, con una concentración de 1 mg.l -1 del Biobras- 16 (alta concentración del producto), cuestión que podría estar relacionado con las condiciones de fertilidad y manejo del suelo objeto de estudio. No obstante, se ha confirmado en la mayoría de la literatura nacional e internacional, que estos productos ejercen su mejor efecto a concentraciones bajas o muy bajas (Sasse, 1999; García et al., 2000). Asimismo, Núñez et al., (1998), realizaron un estudio en los cultivos de tomate y pimiento en condiciones climáticas y de suelo de La Habana y encontraron que aspersiones foliares durante el período de crecimiento, incrementó la masa fresca y seca de frutos con mejores resultados para la dosis de 0.1 mg.l -1. Tabla 2. Efecto de la aplicación del Biobras-16 sobre la altura promedio de la planta (cm) y el número de frutos por planta a los 60 días después del transplante. Altura promedio de la Número de frutos No TRATAMIENTOS planta (cm) por planta 60 días 60 días 1 Control (sin aplicación) 40,30e 12,60e 2 Biobras-16 (1,0 mg L -1 ) 51,33c 15,23d 3 Biobras-16 (0,1 mg L -1 ) 52,50cd 17,30c 4 Biobras-16 (0,01 mg L -1 ) 56,23a 24,38a 5 Biobras-16 (0,001 mg L -1 ) 55,13ab 18,28b CV 2,899 1,347 (%) ESx 0,172 0,326 Medias con letras iguales en la misma columna no difieren significativamente para la prueba de Duncan (p<0.01). Los valores obtenidos para la altura promedio de la planta y el número de frutos por planta se presentan en la Tabla 2, donde se observó que los mejores resultados correspondieron a los tratamientos, donde se aplicaron las concentraciones más bajas del Biobras-16 ensayado, los cuales difirieron significativamente del control (sin aplicación) y del resto de las variables experimentales, que recibieron las concentraciones medias y más altas de este producto químico esteroidal. La aplicación de este producto representó incrementos con respecto al control (sin aplicación) entre 27,37-39,53 %, para la altura promedio de la planta y de 20,87-93,49 % para el número promedio de frutos por planta. En tal sentido, Terry et al. (2001), coinciden en plantear, que la aplicación de análogos de brasinoesteroides estimula de manera directa la nutrición del cultivo del tomate, lo que favorece a su vez, su crecimiento y la producción de frutos. Los resultados obtenidos en este trabajo evidencian el efecto bioestimulante y

6 Rendimiento (t.ha -1 ) Revista Granma Ciencia. Vol. 15, no. 2 mayo - agosto ISSN X biorregulador del Biobras-16 sobre el desarrollo y crecimiento de las plantas de tomate, lo cual se confirma en estudios realizados por Núñez (1999) y Núñez y Robaina (2000), quienes coinciden en señalar que este producto esteroidal ejerce efectos fisiológicos y bioquímicos muy significativos sobre el ciclo biológico de este cultivo, toda una vez, que es capaz de acortarlo, de estimular el proceso de división celular, de modificar diferencialmente la actividad de algunos sistemas enzimáticos tales como: peroxidasas, superóxido-dimutasas, ARN y ADN polimerasas, ribulosa-1,5-difosfato carboxilasa y estimular la fotosíntesis y los procesos de biosíntesis de proteínas y ácidos nucleicos en plantas jóvenes. Estos resultados también están en correspondencia con los informados por Núñez et al., (1998), para el cultivo del tomate crecido bajo condiciones de estrés hídrico. Se ha encontrado también en trabajos desarrollados por Khripach et al., (1999), Sasse, (1999) y Yu et al., (2004), que los brasinoesteroides promueven un incremento de la velocidad de fijación del CO 2 en la oscuridad, mediante la activación de la síntesis del malato citoplasmático, por la vía de la fosfoenolpiruvato-carboxilasa. 35 a e d c b Tratamientos CV (%) =3,981 Figura 1. Efecto de la aplicación del Biobras-16 sobre el rendimiento del tomate, variedad Campbell-28 (Barras con letras iguales no difieren significativamente para la prueba de Duncan, p<0.01). Con respecto al rendimiento (Figura 1), se observó que los mejores resultados se alcanzaron con la concentración de 0,01 mg L -1 de Biobras-16, tratamiento que difirió significativamente del control (sin aplicación) y del resto de los tratamientos empleados en la investigación. La aplicación del Biobras-16 presentó valores de rendimiento que oscilaron entre 19,67 y 29,80 t ha -1, mientras que en el control (sin aplicación) solamente se obtuvieron 14,63 t.ha -1, lo que representó incrementos que oscilaron entre 34,45 y 103,69 %. El incremento del rendimiento provocado por la aplicación del Biobras-16 podría responder tanto a un efecto estimulatorio sobre los procesos de floración, como sobre la formación de los frutos. Camejo y Alarcón, (2000), presentaron sus resultados acerca de la aplicación de los análogos de brasinoesteroides sintetizados en Cuba y demostraron que con el uso de estos productos químicos, se mejoran de manera significativa los rendimientos

7 agrícolas de los cultivos y la calidad de las cosechas. Asimismo, Núñez, (1999), hace referencia a que mediante la aplicación foliar de cantidades del orden de 10 mg ha -1 de brasinoesteroides, se pueden incrementar los rendimientos de diferentes cultivos en más de un 40 %. Rao et al., (2002), informan que los brasinoesteroides son sustancias químicas de gran actividad biológica y su efecto bioestimulante y biorregulador del crecimiento, se debe fundamentalmente a que estos compuestos orgánicos esteroidales, son capaces de producir una fuerte y significativa estimulación de los niveles de fitohormonas naturales de las plantas (ácido indolacético y ácido indolbutírico), lo que incide y favorece posteriormente en la fructificación y en los rendimientos. Por otra parte, en trabajos realizados por Núñez et al., (1998), se encontró una fuerte estimulación del crecimiento y un incremento significativo de los rendimientos de este cultivo en comparación con el control (sin aplicación), al utilizar por aspersión foliar una formulación, a base de Biobras-16 de concentración 0.05 mg L -1, 20 días después de la siembra en campo y sometido a los efectos del estrés hídrico. Tabla 3. Valoración económica de la aplicación de diferentes concentraciones del Biobras-16 en el cultivo del tomate, Variedad Campbell-28. Principales indicadores económicos No Gastos de producció Valor de la producción ($.ha 1 ) Ganancia ($.ha 1 ) Costo unitario ($) Costo por peso ($) Rentabilida d (%) n ($.ha 1 ) , ,75 97,83 0,29 237, , ,91 0,21 309, , ,90 52,12 0,16 533, , ,18 60,23 0,18 447,90 La utilización de este bioestimulante y biorregulador del crecimiento vegetal produjo un elevado efecto económico en el tomate, variedad Campbell-28, ya que se incrementan los rendimientos en campo, se redujeron los costos de producción y se incrementaron las ganancias y los índices de rentabilidad (Tabla 3). Se observó que los mejores resultados se lograron con la aplicación de este quimioproducto a concentraciones de 0.01mg.L -1, alcanzándose un índice de rentabilidad de 533,18%, un costo por peso de 0.16 $ por peso producido, un costo unitario de 52,12 $ y valores de ganancias de 8280,9 $.ha 1. Estos resultados están en correspondencia con los obtenidos por Mineiro Bom, (2002), en el cultivo del tomate, variedad Lignon, donde se incrementaron los rendimientos y se alcanzaron altos índices de ganancia, rentabilidad y una reducción significativa de los costos de producción, al lograrse valores de ganancia entre 6350, ,80 $.ha -1 en comparación con un testigo (sin aplicación).

8 CONCLUSIONES 1. La aplicación del Biobras-16 favoreció los indicadores del crecimiento de las plantas de tomate en el campo, destacándose con los mejores resultados el tratamiento con la concentración de 0.01mg.L Los resultados obtenidos mostraron una alta respuesta del cultivo del tomate a la aplicación del Biobras-16, al lograrse incrementos de los rendimientos agrícolas entre 34,45 y 103,69 % en comparación con el control (sin aplicación). 3. Con el uso de este bioestimulante y biorregulador del crecimiento vegetal se logró un elevado efecto económico en el cultivo del tomate, ya que se redujeron los costos de producción y se incrementaron los índices de ganancia y rentabilidad. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Almenares, J. C. et al. (1999). Influencia de diferentes dosis y momentos de aplicación del BIOBRAS-16 en el cultivo del maíz (Zea mays). Cultivos Tropicales, 20(3): Camejo, D y J. J. Alarcón. (2000). Búsqueda de análogos de brasinoesteroides capaces de estimular el rendimiento de los cultivos. En: Resúmenes del XII Seminario Científico del INCA. La Habana, Cuba. p.179. Casanova, A. S. et al. (2003). Producción protegida de plántulas de tomate en cepellones. Manual para la producción protegida de hortalizas. Ministerio de la Agricultura. IIH Liliana Dimitrova, La Habana, Cuba. p Clouse, S. D. and J. Sasse. (1998). Brassinosteroids: Essential regulator of plant growth and development. Annual Reviews of Plant Phisiology and Plant Molecular Biology 49: Cuba. Ministerio de la Agricultura. (1999). Instructivo Técnico del cultivo del tomate. La Habana. Dirección Nacional de Finanzas y Precio. (1998). Compendio de Precios de Insumos en la Agricultura. La Habana, Cuba. Duncan, D. E. (1955). Multiple range and multiple F-test. Biometrics, 11. Fernández, A. et al. (1995). Influencia de análogos de brasinoesteroides, DAA-6 en el cultivo del tomate: En: I Taller de Productos Bioactivos y IV Taller de Brasinoesteroides. INCA, La Habana, Cuba. García, D. et al. (2000). Acción del análogo de brasinoesteroides MH-5 y Kinetina en la formación de biomasa en callos de Coffea canephora; var. Robusta. Cultivos Tropicales, 21 (3): Gaudinova, A. et al. (1995).Different effects of two brassinosteroids on growth, auxin and cytokinin content in tobacco callus tissue. Plant. Growth Regulation, 17:

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