Translate PaperArtículo originalEvaluación morfoagronómica de cultivares cubanos de tomate (Solanum lycopersicum L.) en la provincia de Granma
[0000-0002-4434-8928] Dariel Molinet-Salas [1] [*]
[0000-0003-4364-6840] Elio Lescay-Batista [1]
[*] Autor para correspondencia: dariel@dimitrov.cu
RESUMENSe realizaron dos
experimentos con el objetivo de evaluar características
morfoagronómicas en seis cultivares cubanos de tomate en dos localidades
en la provincia de Granma. En ambos sitios se utilizó el método de
trasplante en parcelas de 28 m2, distribuidas en un diseño de
bloques al azar con cuatro réplicas. Se evaluaron 13 variables, a cuyos
datos se aplicó un análisis de componentes principales, un análisis de
varianza bifactorial y la comparación múltiple de medias se realizó con
la prueba de Tukey para p≤ 0.05. El 62 % de las variables evaluadas
mostraron una alta contribución a la variación total; se detectó un
efecto significativo de la interacción genotipo ambiente y el
rendimiento promedio de los cultivares en la Estación Experimental
Agrícola del Instituto de Investigaciones Agropecuarias ʺJorge Dimitrovʺ
fue de 48.3 t ha-1, lo cual representa un incremento de 88 % respecto a la UBPC Tamara Bunke, en el municipio Río Cauto.
INTRODUCCIÓNEl fruto de tomate (Solanum lycopersicum L.) se valora en todo el mundo porque es un componente esencial para la alimentación de millones de personas 1. Su demanda aumenta continuamente y con ella su cultivo, producción y comercio 2. El consumo fresco y la industria son los dos principales destinos de producción 3.
El
tomate tiene buena calidad nutricional y constituye un aporte
vitamínico para la población. También se le atribuye propiedades
medicinales como digestivas, desinfectantes, antiescorbúticas, etc.
Además contiene potasio, fibra, y beta-caroteno, precursor de la
vitamina A, y es una valiosa fuente de licopeno, que cumple un
importante rol como alimento funcional en la prevención de enfermedades 4.
En
Cuba los rendimientos alcanzados son bajos, al igual que en la gran
mayoría de los países tropicales, debido al efecto negativo que ejercen
los factores climáticos y la alta incidencia de plagas 5.
El
cultivo de tomate en Cuba, en un sistema de producción de campo,
requiere cultivares adaptados a las condiciones del clima tropical. La
disponibilidad por los productores de cultivares cubanos con esas
características constituye una ventaja sobre las variedades introducidas
para ampliar las fechas de siembra y cosecha 6.
El
tomate presenta una alta diversidad genética, en la que existen
innumerables variedades con distintos aspectos, colores y sabores 3, que muestran respuestas diferentes cuando se cultivan en ambientes contrastantes.
La
caracterización morfoagronómica permite la identificación de rasgos
deseables en individuos destinados a ser introducidos directamente como
cultivares o empleados como donantes de genes 7.
El
objetivo del presente trabajo fue evaluar características
morfoagronómicas en seis cultivares cubanos de tomate en dos localidades
en la provincia Granma.
MATERIALES Y MÉTODOSEn
el período noviembre/2016 y abril/2017 se evaluaron los cultivares de
tomate Vyta, INCA 9(1), L-10-3, Criollo Quivicán, L-316 y Buena Ventura,
en un suelo Vertisol Pélico 7, de la
Unidad Básica de producción Cooperativa (UBPC) Tamara Bunke: localidad 1
(L1), perteneciente al municipio Río Cauto; y en un suelo Fluvisol
mullido 8 en la Estación Experimental
Agrícola del Instituto de Investigaciones Agropecuarias ʺJorge
Dimitrovʺ: localidad 2 (L2), en el municipio Bayamo, ambas en la
provincia Granma.
La composición química de los suelos y los indicadores climáticos evaluados se muestran en las Tablas 1 y 22,
respectivamente. Las características químicas del suelo se determinaron
en el Laboratorio Provincial de Suelos y Fertilizantes en la provincia
Granma, mediante las técnicas convencionales y los datos climáticos se
obtuvieron en la Estación Meteorológica de Jucarito, en el municipio Río
Cauto, y en la Delegación Provincial de CITMA en Granma.
La fertilización orgánica con estiércol
ovino, aplicada de forma manual en el fondo del surco en el momento del
trasplante, a razón de 5 t ha-1. El control de malezas se
realizó con azada de forma manual, manteniéndose el experimento libre de
plantas indeseables durante su ejecución. El riego por surco en el
momento del trasplante, la floración y fructificación. El resto de las
atenciones culturales se realizaron según el instructivo técnico para el
cultivo del tomate 9.
Se evaluaron las variables siguientes
Número
de ramas primarias por planta: Se contó el número de ramas primarias en
diez plantas al azar después de la cosecha en cada parcela.
Longitud
de la hoja (cm): Se midió con una regla graduada en una hoja de diez
plantas al azar después de la floración en cada parcela.
Ancho
de la hoja (cm): Se midió con una regla graduada en una hoja de diez
plantas al azar después de la floración en cada parcela.
Número de racimos por planta: Se contó en diez plantas al azar en cada parcela.
Altura
de la planta (cm): Se midió con una cinta métrica, desde la superficie
del suelo hasta el ápice del tallo principal, en diez plantas tomadas al
azar después de la cosecha en cada parcela.
Diámetro
del tallo (cm): Se midió con pie de rey, a 10 cm de la superficie del
suelo, en diez plantas al azar después de la cosecha en cada parcela.
Número de frutos por racimo: Se contó en diez racimos de diez plantas al azar en cada parcela.
Número de frutos por planta: Se contó en diez plantas al azar en cada parcela.
Masa
de los frutos por planta (kg): Con una pesa de 10 kg, se pesaron
individualmente todos los frutos de 10 plantas tomadas al azar en cada
parcela.
Masa promedio del fruto (g): Resultado de dividir la masa de los frutos por planta entre el número de frutos por planta.
Diámetro ecuatorial del fruto (cm): Se midió con pie de rey, por la parte media de 10 frutos al azar en cada parcela.
Diámetro polar del fruto (cm): Se midió con pie de rey en 10 frutos al azar en cada parcela.
Rendimiento (t ha-1): Se calculó sobre la base dela masa de los frutos en el área de cálculo de cada parcela.
Los datos se procesaron con la utilización del paquete estadístico Estadística 10.
Se realizó un análisis de componentes principales para determinar las
variables de mayor contribución a la varianza fenotípica total. A las
variables de mayor contribución se realizó un análisis de varianza
bifactorial, utilizándose como factores las variedades y las
localidades. La comparación múltiple de medias se realizó mediante la
prueba de Tukey para p≤ 0.05.
RESULTADOS Y DISCUSIÓNEl análisis de componentes principales (Tabla 3)
arrojó que las dos primeras componentes explicaron el 81,10 % de la
variación total. La componente C1 extrajo el 48,93 % y se caracterizó
por las variables número de racimos por planta, diámetro del tallo, masa
de los frutos por planta, diámetro ecuatorial del fruto, diámetro polar
del fruto y el rendimiento, las cuales mostraron una relación
directamente proporcional.
La componente C2 explicó el 32,17 % y la
caracterizaron las variables número de frutos por racimo y masa promedio
del fruto con una relación inversa entre ellas.
El
61,50 % de las variables mostraron aporte significativo a la varianza
fenotípica total y el 38,50 % expresaron baja contribución, por ello
fueron excluidas de este estudio, pues las componentes principales
indican en que forma y con qué importancia las variables participan en
la formación de las combinaciones lineales, lo cual permite descartar
variables en un problema determinado 11.
El análisis de varianza aplicado a las variables de mayor contribución a la varianza fenotípica total (Tabla 4)
exhibió diferencias significativas (p≤0.05) en la interacción variedad x
localidad en todas las variables evaluadas, excepto la masa de los
frutos por planta y el rendimiento, que sólo mostraron diferencias entre
variedades y localidades.
Las variables que mostraron significación en
la interacción variedad x localidad indican que hubo variedades que
expresaron respuestas diferentes en los ambientes evaluados, lo que se
conoce como interacción genotipo ambiente. Esta interacción refiere el
comportamiento diferencial de genotipos a través de condiciones
ambientales variables 12, lo cual es muy
importante en el mejoramiento genético de los cultivos, debido a que
está presente durante el proceso de selección y recomendación 13.
La evaluación de los materiales genéticos en diferentes ambientes y la
medición de la interacción genotipo-ambiente, da una idea sobre la
estabilidad fenotípica de los genotipos ante las fluctuaciones
ambientales 14.
La Tabla 5
muestra las respuestas de los cultivares en las variables
morfoagronómicas de mayor contribución a la variación fenotípica total.
En el número de racimos por planta, los cultivares INCA 9(1), Criollo
Quivicán y L-316 expresaron los mayores valores en la L2, lo cual indica
que las características edafoclimáticas de esta localidad influyeron
positivamente en la expresión de esta variable en los cultivares
descritos. El resto de los cultivares mostraron similar comportamiento
en ambas localidades, esto refleja que estos cultivares toleran más las
variaciones ambientales.
El diámetro del tallo de los cultivares INCA
9(1), L-316 y Buena Ventura alcanzaron los mayores valores en L2. Los
demás cultivares expresaron igual comportamiento en ambas localidades.
Al analizar el comportamiento de los cultivares en cada localidad por
separado, solo se observa superioridad del cultivar L-316 respecto a
L-10-3. Los promedios alcanzados en ambas localidades, están por debajo
de los referidos por otros autores, quienes señalaron que el diámetro
del tallo en estas especies oscila entre 1,5 y 3 cm 4.
En
el diámetro ecuatorial del fruto los cultivares Vyta, L-10-3 y Buena
Ventura se destacaron en L2, mientras que el cultivar L-316 alcanzó
mayor valor en L1. Esto refleja que la expresión de esta variable en el
último cultivar tiene exigencias agroecológicas diferentes a los
cultivares anteriores.
En el diámetro polar del
fruto los cultivares Vyta, Criollo Quivicán y Buena Ventura mostraron
los mayores promedios en la L2. El resto de los cultivares mostraron
valores similares en ambas localidades.
En
cuanto al número de frutos por racimo el cultivar L-316 se destacó en
L2, mientras que el cultivar Buena Ventura lo hizo en L1. Los otros
cultivares no mostraron diferencias en ambas localidades.
En
la masa promedio de los frutos los cultivares Vyta, L-10-3 y Buena
Ventura lograron los mayores valores en L2, mientras que el cultivar
L-316 fue superior en L1. Los cultivares INCA 9(1) y Criollo Quivicán
mostraron similar comportamiento.
En cuanto a la masa promedio de los frutos por planta y el rendimiento (Tabla 6)
el cultivar Vyta no mostró diferencias significativas con los
cultivares INCA 9(1) y Criollo Quivicán, pero superó al resto de los
cultivares, que a su vez no difirieron entre sí.
El
cultivar Vyta ha mostrado buena capacidad de adaptación en las
condiciones edafoclimáticas del territorio Granmense, pues como se
observa el rendimiento logrado supera los 11,7 t ha-1 publicado como la media de la provincia 15, además se comportó entre los de mayor rendimiento en un estudio realizado en cuatro localidades en la provincia de Granma 13.
La
masa promedio de los frutos por planta, expresados por los cultivares
en las dos localidades, están en el rango entre 5 y 500 g señalado por
otros autores 16.
Al evaluar el comportamiento promedio de
estas variables en las dos localidades objeto de estudio, se pudo
apreciar que los mayores valores fueron expresados en la L2 (Tabla 7).
Esto puede deberse a que, independientemente de que algunos de los
cultivares hayan mostrado mejor respuesta en algunas variables en la L1,
en sentido general las condiciones edafoclimáticas en la L2 fueron más
favorable, pues se observa mayor contenido en el suelo de materia
orgánica, Fósforo y Potasio y menor contenido de Sodio (Tabla 1). Además, se observa incremento en las precipitaciones y valores inferiores de la temperatura y la Humedad relativa (Tabla 2).
Por eso la importancia de evaluar las variedades a nivel local, para
seleccionar aquellas que puedan expresar un mayor potencial productivo
según sus respuestas en determinados ambientes.
CONCLUSIONES
Las
variables que más contribuyeron a la varianza fenotípica total fueron:
número de racimos por planta, diámetro del tallo, masa de los frutos por
planta, diámetro ecuatorial del fruto, diámetro polar del fruto,
rendimiento, número de frutos por racimo y masa promedio del fruto.
Hubo
cultivares que mostraron respuestas diferentes en ambas localidades, lo
que evidencia un efecto significativo de la interacción
genotipo-ambiente.
El rendimiento
promedio de los cultivares en la Estación Experimental Agrícola del
Instituto de Investigaciones Agropecuarias ʺJorge Dimitrovʺ: fue de 48,3
t ha-1, lo cual representa un incremento de 88 % respecto a la UBPC Tamara Bunke, en el municipio Río Cauto.
INTRODUCTIONThe tomato fruit (Solanum lycopersicum L.) is valued worldwide because it is an essential component for the diet of millions of people 1. Its demand continually increases and with it its cultivation, production and trade 2. Fresh consumption and industry are the two main production destinations 3.
The
tomato has good nutritional quality and constitutes a vitamin
contribution for the population. It is also attributed medicinal
properties such as digestive, disinfectants, antiscorbutics, etc. It
also contains potassium, fiber, and beta-carotene, precursor of vitamin
A, and is a valuable source of lycopene, which plays an important role
as a functional food in the prevention of disease 4.
In
Cuba, the yields achieved are low, as in the vast majority of tropical
countries, due to the negative effect of climatic factors and the high
incidence of pests 5.
Tomato
cultivation in Cuba, in a field production system, requires cultivars
adapted to the conditions of the tropical climate. The availability by
producers of Cuban cultivars with these characteristics constitutes an
advantage over the varieties introduced to extend the dates of planting
and harvesting 6.
The tomato has a high genetic diversity, in which there are innumerable varieties with different aspects, colors and flavors 3, which show different responses when grown in contrasting environments.
Morphoagronomic
characterization allows the identification of desirable traits in
individuals intended to be introduced directly as cultivars or used as
gene donors 7.
The
objective of the present work was to evaluate morphoagronomic
characteristics in six Cuban tomato cultivars in two locations in the
Granma province.
MATERIALS AND METHODSIn
the period November/2016 and April/2017, the tomato cultivars Vyta,
INCA 9(1), L-10-3, Criollo Quivicán, L-316 and Buena Ventura were
evaluated in Vertisol Pélico soil 7. It was
from the Basic Unit of Cooperative Production (UBPC) Tamara Bunke:
locality 1 (L1), belonging to the Río Cauto municipality; and in a
mollic Fluvisol soil 8 at the Agricultural
Experimental Station of the Agricultural Research Institute "Jorge
Dimitrov": locality 2 (L2), in Bayamo municipality, both in Granma
province.
The chemical composition of the soils and the climatic indicators evaluated are shown in Tables 1 and 22,
respectively. The chemical characteristics of the soil were determined
at the Provincial Soil and Fertilizer Laboratory in the Granma province,
using conventional techniques and climatic data were obtained at the
Jucarito Meteorological Station, in Río Cauto municipality, and at the
Provincial Delegation of CITMA in Granma.
Organic fertilization with sheep manure,
applied manually at the bottom of the furrow at the time of
transplantation, at a rate of 5 t ha-1. Weed control was
performed with a hoe manually, keeping the experiment free of
undesirable plants during its execution. Furrow irrigation at the time
of transplanting, flowering and fruiting. The rest of the cultural
services were carried out according to the technical instructions for
tomato cultivation 9.
The following variables were evaluated
Number
of primary branches per plant: The number of primary branches on ten
plants was randomly counted after harvest in each plot.
Leaf length (cm): Measured with a graduated ruler on a leaf of ten random plants after flowering in each plot.
Leaf width (cm): Measured with a graduated ruler on a leaf of ten random plants after flowering in each plot.
Number of bunches per plant: It was counted in ten random plants in each plot.
Plant
height (cm): It was measured with a tape measure, from the soil surface
to the apex of the main stem, in ten plants taken at random after
harvest in each plot.
Stem diameter
(cm): It was measured with vernier caliper, 10 cm from the soil surface,
in ten random plants after harvest in each plot.
Number of fruits per bunch: Counted in ten bunches of ten plants at random in each plot.
Number of fruits per plant: It was counted in ten random plants in each plot
Fruit mass per plant (kg): With a 10 kg weight, all fruits of 10 plants taken at random in each plot were weighed individually.
Average fruit mass (g): Result of dividing the fruit mass per plant by the number of fruits per plant.
Equatorial
diameter of the fruit (cm): It was measured with vernier caliper, by
the average part of 10 random fruits in each plot.
Fruit polar diameter (cm): It was measured with vernier caliper in 10 random fruits in each plot.
Yield (t ha-1): It was calculated on the basis of the fruit mass in the calculation area of each plot.
The data was processed with the use of the Statistical package 10.
A principal component analysis was performed to determine the variables
with the greatest contribution to the total phenotypic variance. A
two-factor analysis of variance was performed to the variables with the
greatest contribution, using varieties and localities as factors.
Multiple comparison of means was performed using the Tukey test for
p≤0.05.
RESULTS AND DISCUSSIONThe main components analysis (Table 3)
showed that the first two components explained 81.10 % of the total
variation. Component C1 extracted 48.93 % and it was characterized by
the variables number of clusters per plant, stem diameter, fruit mass
per plant, equatorial diameter of the fruit, polar diameter of the fruit
and the yield, which showed a relationship directly proportional.
Own vectors Number of primary branches per
plant Component C2 explained 32.17 % and was characterized by the
variables number of fruits per bunch and average fruit mass with an
inverse relationship between them.
61.50 % of
the variables showed a significant contribution to the total phenotypic
variance and 38.50 % expressed a low contribution, therefore they were
excluded from this study, since the main components indicate in what way
and with what importance the variables participate in the formation of
linear combinations, which allows discarding variables in a given
problem 11.
The analysis of variance applied to the variables with the greatest contribution to the total phenotypic variance (Table 4)
exhibited significant differences (p≤0.05) in the variety x locality
interaction in all the variables evaluated, except for the fruit mass
per plant and the yield, which only showed differences between varieties
and localities.
The variables that showed significance in
the variety x locality interaction indicate that there were varieties
that expressed different responses in the evaluated environments, which
is known as environment genotype interaction. This interaction refers to
the differential behavior of genotypes through variable environmental
conditions 12, which is very important in
the genetic improvement of crops, since it is present during the
selection and recommendation process 13.
The evaluation of the genetic materials in different environments and
the measurement of the genotype-environment interaction gives an idea
about the phenotypic stability of the genotypes in the face of
environmental fluctuations 14.
Table 5 shows the responses of the cultivars in
the morphoagronomic variables with the highest contribution to the total
phenotypic variation. In the number of bunches per plant, the INCA
9(1), Criollo Quivicán and L-316 cultivars expressed the highest values
in L2, which indicates that the edaphoclimatic characteristics of this
locality positively influenced the expression of this variable in the
cultivars described. The rest of the cultivars showed similar behavior
in both locations, this reflects that these cultivars tolerate more
environmental variations.
The stem diameter of the INCA 9(1), L-316
and Buena Ventura cultivars reached the highest values in L2. The other
cultivars expressed the same behavior in both locations. When analyzing
the behavior of cultivars in each locality separately, only superiority
of cultivar L-316 with respect to L-10-3 is observed. The averages
reached in both locations are below those reported by other authors, who
pointed out that the stem diameter in these species ranges between 1.5
and 3 cm 4.
In the
equatorial diameter of the fruit, the cultivars Vyta, L-10-3 and Buena
Ventura stood out in L2, while the cultivar L-316 reached higher value
in L1. This reflects that the expression of this variable in the last
cultivar has different agro-ecological demands than the previous
cultivars.
In the polar diameter of the fruit,
the cultivars Vyta, Criollo Quivicán and Buena Ventura showed the
highest averages in L2. The rest of the cultivars showed similar values
in both locations.
Regarding the number of
fruits per cluster, the cultivar L-316 stood out in L2, while the
cultivar Buena Ventura did so in L1. The other cultivars did not show
differences in both locations.
In the average
fruit mass, the cultivars Vyta, L-10-3 and Buena Ventura achieved the
highest values in L2, while the cultivar L-316 was superior in L1. The
INCA 9(1) and Criollo Quivicán cultivars showed similar behavior.
Regarding the average fruit mass per plant and the yield (Table 6),
the cultivar Vyta did not show significant differences with the
cultivars INCA 9(1) and Criollo Quivicán, but it surpassed the rest of
the cultivars, which in turn did not they differed from each other.
The
Vyta cultivar has shown good adaptability in the edaphoclimatic
conditions of the Granmense territory, since as it is observed the
achieved yield exceeds 11.7 t ha-1 published as the average of the province 15, it also behaved among those with the highest yield in a study carried out in four localities in Granma province 13.
The
average mass of the fruits per plant, expressed by the cultivars in the
two localities, are in the range between 5 and 500 g indicated by other
authors 16.
When evaluating the average behavior of
these variables in the two locations under study, it was seen that the
highest values were expressed in L2 (Table 7). This
may be because, independently of some of the cultivars having shown a
better response in some variables in L1, in general, the edaphoclimatic
conditions in L2 were more favorable, since a higher content of organic
matter in the soil is observed. Phosphorus, Potassium, and lower content
of Sodium (Table 1). In addition, an increase in rainfall and lower values of temperature and relative humidity are observed (Table 2).
Hence the importance of evaluating varieties at the local level, to
select those that can express a greater productive potential according
to their responses in certain environments.
CONCLUSIONS
The variables that most contributed to the total phenotypic variance
were: number of clusters per plant, stem diameter, fruit mass per plant,
equatorial diameter of the fruit, polar diameter of the fruit, yield,
number of fruits per bunch and mass fruit average.
There were cultivars that showed different responses in both locations,
which shows a significant effect of the genotype-environment
interaction.
The average yield of
cultivars in the Agricultural Experimental Station of the Institute of
Agricultural Research Jorge Dimitrovʺ was 48.3 t ha-1, which represents an increase of 88 % compared to the UBPC Tamara Bunke, in the Río Cauto municipality.