Introducción

La demanda de productos agrícolas espera un crecimiento significativo para el 2050 de alrededor de 70 %, según un cálculo realizado sobre la base de i) garantizar a todos los habitantes en esa fecha una dieta moderada y adecuada; ii) mantener el nivel de consumo en aquellos países con dietas más ricas y iii) limitar el uso de alimentos para biocombustibles. Las crecientes demandas deben ser satisfechas con incrementos proporcionales de la producción, pero atendiendo a la vez las necesidades de reducción del impacto ambiental asociado con la actividad agropecuaria (11. Andrade FH. Los desafíos de la agricultura [Internet]. International Plant Nutrition Institute; 2016. Available from: http://up-rid2.up.ac.pa:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/1806/los%20desafios%20de%20la%20agricultura.pdf?sequence=1&isAllowed=y ).

Una alternativa a esta problemática lo constituye la aplicación de bioestimulantes del crecimiento vegetal, aspecto de gran importancia dentro de las investigaciones científicas para la agricultura, por las implicaciones de carácter social, económico y medioambiental que aportan. Asimismo, constituye una estrategia priorizada para mejorar y preservar las condiciones físicas, químicas y biológicas de los suelos, elevar el potencial agroproductivo y sustituir importaciones (22. Torres-Rodríguez JA, Reyes-Pérez JJ, González-Gómez LG, Jiménez-Pizarro M, Boicet-Fabre T, Enríquez-Acosta EA, et al. Respuesta agronómica de dos variedades de maíz blanco (Zea mays L.) a la aplicación de QuitoMax^®, AZOFERT Y ECOMIC. Biotecnia [Internet]. 2018;20(1):3-7. Available from: https://biotecnia.unison.mx/index.php/biotecnia/article/view/522 ).

En Cuba, QuitoMax^®, bioestimulante líquido a base de polímeros de quitosano, desarrollado por el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas y Biobras-16^®, análogo de brasinoesteroide, obtenido en la Universidad de la Habana, se encuentran entre los productos que han sido utilizados como estimuladores del rendimiento en varios cultivos (33. Rodríguez-Pedroso AT, Ramírez-Arrebato MÁ, Falcón-Rodríguez A, Bautista- Baños S, Ventura-Zapata E, Valle-Fernández Y. Efecto del Quitomax^® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(4):156-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000400002&script=sci_arttext&tlng=pt ,44. Martínez-González L, Maqueira-López L, Nápoles-García MC, Núñez-Vázquez M. Efecto de bioestimulantes en el rendimiento de dos cultivares de frijol (Phaseolus vulgaris L.) Biofertilizados. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(2):113-8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000200017 ). Estos productos no solo reducen los costos de producción del agricultor, sino que proporcionan un mayor respeto al medio ambiente y generan un valor añadido a los cultivos, eliminando residuos y produciendo alimentos saludables. Pueden complementar e incluso, en ocasiones, podrían sustituir o reducir el uso de fertilizantes (55. Campocyl. Bioestimulantes; no basta con fertilizar [Internet]. 2018 [cited 12/08/2021]. Available from: https://www.campocyl.es/category/sector/bioestimulantes-no-basta-con-solo-fertilizar/ ).

Teniendo en cuenta lo antes señalado, el presente trabajo se realizó con el objetivo de evaluar el efecto de Biobras-16^® y QuitoMax^®, en el rendimiento y sus componentes de una línea avanzada de arroz y del cultivar comercial INCA LP-5.

Materiales y métodos

El trabajo se llevó a cabo en la Finca del productor Rodolfo Miranda, perteneciente a la Cooperativa de Créditos y Servicios (CCS) “Abel Santamaría”, del municipio Los Palacios, sobre un suelo Fluvisol (66. Hernandez A, Pérez J, Bosch D, Castro N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [Internet]. Cuba: EDICIONES INCA; 2015 [cited 12/08/2021]. 93 p. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ ).

El material vegetal estudiado lo constituyeron dos genotipos de arroz (Oryza sativa L.), de ellos una nueva línea avanzada, obtenida mediante el método de hibridaciones (Línea 1) y el cultivar comercial INCA LP-5.

Se utilizó un diseño completamente aleatorizado con arreglo bifactorial, un factor “Genotipo” compuesto por dos niveles y otro factor “Producto” con cuatro niveles, en total ocho tratamientos con tres réplicas. Los genotipos fueron trasplantados en el campo en parcelas de 2 metros de largo por 2 metros de ancho (4 m²) a una distancia de 15 cm entre plántulas y 50 cm entre parcelas.

Las labores y atenciones fitotécnicas que se ejecutaron en el ensayo (preparación del suelo, semillero, trasplante, fertilización, riego y tratamientos fitosanitarios) se efectuaron, según lo que establece el Instructivo Técnico del Cultivo del Arroz (77. MINAGRI. Instructivo Técnico Cultivo de Arroz [Internet]. Instituto de Investigaciones del Arroz: MINAGRI; 2014 [cited 12/08/2021]. 73 p. Available from: https://isbn.cloud/9789597210863/instructivo-tecnico-cultivo-de-arroz/ ).

Se utilizaron dos bioestimulantes:

Los tratamientos incluyeron un testigo (sin aplicación), aplicaciones independientes de Biobras-16^® y QuitoMax^® y un cuarto tratamiento donde se combinaron ambos productos. Las aspersiones se hicieron manualmente, utilizando una mochila CareSpray de ocho litros de capacidad y con boquilla de cono a presión constante en el horario comprendido entre las 9 y 10 am, asperjándose el follaje hasta que el mismo estuvo bien humedecido. Las dosis empleadas fueron de 25 mg ha^-1 y 50 mg ha^-1 para Biobras-16^® y QuitoMax^®, respectivamente, en las fases de inicio de paniculación y llenado del grano, para ambos bioestimulantes.

Durante el ciclo de desarrollo del cultivo se evaluaron cinco caracteres cuantitativos, utilizando las metodologías: Sistema de Evaluaciones Estándar para Arroz, Descriptores Varietales del CIAT y Formulario de Descripción Varietal para Arroz.

Las observaciones se realizaron en 10 plantas seleccionadas al azar en cada parcela. Las panículas por metro cuadrado se muestrearon una vez por parcela, en un marco de 0 25 m².

Los restantes componentes (granos llenos/panícula y masa de 1000 granos) se determinaron en 20 panículas centrales tomadas al azar y el rendimiento agrícola del cultivo fue calculado en un área de 1 m².

Los datos obtenidos se procesaron mediante un análisis de varianza de clasificación simple (ANOVA) con arreglo bifactorial y se docimaron las medias con la Prueba de Rangos Múltiples de Duncan al 5 %, utilizando el programa estadístico STATGRAPHICS Plus v.5.

Resultados y discusión

El análisis estadístico mostró diferencias significativas para la interacción entre los factores estudiados en todos los caracteres a un nivel de significación del 95 % (Tabla 1).

En el carácter cantidad de granos llenos por panícula las combinaciones con el mejor comportamiento son las conformadas por INCA LP-5 con Biobras-16^®, este mismo cultivar con QuitoMax^® y Línea 1 con QuitoMax^®, en ese orden. INCA LP-5 tratada superó siempre al testigo. Otros autores también encontraron diferencias significativas respecto al testigo en los granos llenos por panícula cuando se aplicó el QuitoMax^®, incrementándose estos independientemente de los tratamientos utilizados (33. Rodríguez-Pedroso AT, Ramírez-Arrebato MÁ, Falcón-Rodríguez A, Bautista- Baños S, Ventura-Zapata E, Valle-Fernández Y. Efecto del Quitomax^® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(4):156-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000400002&script=sci_arttext&tlng=pt ). Asimismo, en investigaciones con el Biobras-16^® se comprobó que los componentes del rendimiento que se favorecieron fueron diferentes, ya que, en la campaña de frío, este producto solamente incrementó de forma significativa el número de panículas por metro cuadrado, mientras que, en la primavera, se incrementó, además del número de panículas por metro cuadrado, el número de granos llenos por panícula y la masa de 1000 granos. Esto pudiera ser la causa de los mayores incrementos en el rendimiento que se obtuvieron en la campaña de primavera, en comparación con la de frío (88. Núñez Vázquez M, Reyes Guerrero Y, Rosabal Ayán L, Martínez González L. Análogos espirostánicos de brasinoesteroides y sus potencialidades de uso en la agricultura. Cultivos Tropicales [Internet]. 2014;35(2):34-42. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362014000200005 ). Además, resultados obtenidos en frijol y maíz demuestran el efecto positivo de Biobras-16^® y QuitoMax^® sobre el número de granos (22. Torres-Rodríguez JA, Reyes-Pérez JJ, González-Gómez LG, Jiménez-Pizarro M, Boicet-Fabre T, Enríquez-Acosta EA, et al. Respuesta agronómica de dos variedades de maíz blanco (Zea mays L.) a la aplicación de QuitoMax^®, AZOFERT Y ECOMIC. Biotecnia [Internet]. 2018;20(1):3-7. Available from: https://biotecnia.unison.mx/index.php/biotecnia/article/view/522 ,99. Muñiz LL, Ramírez JG. Efecto de los bioestimulantes Biobras-16^® y Quitomax^® sobre el cultivo del frijol (Phaseolus vulgaris L.) Variedad Delicias-364’en la agricultura suburbana de Aguada de Pasajeros. Revista Científica Agroecosistemas [Internet]. 2018;6(2):151-60. Available from: https://aes.ucf.edu.cu/index.php/aes/article/view/208 ).

Para el carácter granos vanos por panícula las mejores combinaciones estuvieron dadas con INCA LP-5 al aplicarse el Biobras-16^® más QuitoMax^® y la Línea 1 cuando se usó QuitoMax^®. Se conocen varias causas que inciden en el vaneo de los granos de arroz, las relacionadas con la sanidad vegetal (diferentes agentes causales, empleo de herbicidas hormonales en la etapa de fecundación y llenado del grano), pero además aparecen las agroquímicas (insuficiencia o exceso de nitrógeno, déficit de micronutrientes), genéticas (emersión no total de las panículas y capacidad de fecundación) y climáticas (humedad relativa, vientos fuertes y secos, la sequía y la temperatura). Por otra parte, se plantea que el uso de los bioestimulantes protege a las plantas frente a distintas situaciones de estrés, mejorar el cuajado de los frutos y granos o incrementar la calidad de las cosechas, lo cual pudiera explicar el comportamiento para este carácter (44. Martínez-González L, Maqueira-López L, Nápoles-García MC, Núñez-Vázquez M. Efecto de bioestimulantes en el rendimiento de dos cultivares de frijol (Phaseolus vulgaris L.) Biofertilizados. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(2):113-8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000200017 ,1010. González Gómez LG, Jiménez Arteaga MC, Castillo Cruz D, Paz Martínez I, Cambara Rodríguez AY, Falcón Rodríguez A. Respuesta agronómica del pepino a la aplicación de QuitoMax^® en condiciones de organoponía. Centro Agrícola [Internet]. 2018;45(3):27-31. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0253-57852018000300027&script=sci_arttext&tlng=en ,1111. Reyes Guerrero Y, Martínez González L, Núñez Vázquez M. Aspersión foliar con Biobras-16^® estimula el crecimiento de plantas jóvenes de arroz (Oryza sativa L.) sometidas a tratamiento con NaCl. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(1):155-66. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000100020 ).

En las panículas por metro cuadrado el mejor valor, estadísticamente, lo mostró la Línea 1 en combinación con Biobras-16^® más QuitoMax^®. Se plantea que las panículas por metro cuadrado es el componente más variable y ha sido la principal causa que ha limitado el rendimiento agrícola en las condiciones de Cuba. Sus valores están muy relacionados a la calidad de la preparación del suelo y la siembra, la norma de siembra, la capacidad de ahijamiento de los cultivares, el manejo del agua y la fertilización nitrogenada. Otros investigadores obtuvieron resultados similares cuando encontraron diferencias significativas en la aplicación del QuitoMax^®, obteniendo el número máximo de panículas en el tratamiento donde se aplicó el producto a la semilla y se le realizaron dos aspersiones foliares en diferentes momentos; mientras que el menor número de panículas se logró en los tratamientos en los que no se aplicó QuitoMax^® (33. Rodríguez-Pedroso AT, Ramírez-Arrebato MÁ, Falcón-Rodríguez A, Bautista- Baños S, Ventura-Zapata E, Valle-Fernández Y. Efecto del Quitomax^® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(4):156-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000400002&script=sci_arttext&tlng=pt ). El mayor valor de la masa de 1000 granos lo mostró el cultivar INCA LP-5 cuando se le aplicó Biobras-16^® o QuitoMax^®. En estudios similares en arroz para este carácter fueron obtenidos semejantes resultados cuando aplicaron QuitoMax^®. La masa de mil granos no es influenciada por el método de establecimiento del cultivo, pero sí por la variedad. Este carácter es determinado durante el llenado del grano y requiere una alta radiación y buen abastecimiento de nutrientes (1212. Pinazo CM. Comparación de tres sistemas de trasplante manual de arroz (Oryza sativa L.), en el valle Jequetepeque [Internet]. [Tesis Ingeniero Agrónomo]. [Lima: Perú]. Universidad Nacional Agraria La Molina; 2017. 87 p. Available from: http://repositorio.lamolina.edu.pe/bitstream/handle/UNALM/2863/F01-P555-T.pdf?sequence=3&isAllowed=y ). En otros estudios realizados en el cultivo del frijol, se informa que los tratamientos con Biobras-16^® y QuitoMax^® no modificaron la masa de 1000 granos (44. Martínez-González L, Maqueira-López L, Nápoles-García MC, Núñez-Vázquez M. Efecto de bioestimulantes en el rendimiento de dos cultivares de frijol (Phaseolus vulgaris L.) Biofertilizados. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(2):113-8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000200017 ).

La Figura 1 presenta los resultados del ANOVA para el carácter rendimiento y las mejores respuestas están en las combinaciones de Línea 1 con QuitoMax^® y Línea 1 con Biobras-16^® más QuitoMax^®. La Línea 1 superó, en cualquiera de las mezclas con los bioestimulantes, al cultivar INCA LP-5, incluyendo el testigo. Este resultó ser el carácter con mayor coeficiente de variación, lo que pudiera atribuirse a la variabilidad entre los tratamientos. Otros autores plantean que, para alcanzar una alta producción de los componentes de rendimiento, algunos de los parámetros que se utilizan son: 250 a 300 panículas m²; 100 a 120 espiguillas/panícula; porcentaje de granos vanos no mayor a 20 y masa del grano de 25 a 30 g/1000 granos (1313. Juarez G. El Fósforo en la Fertilización del Arroz y otras Consideraciones para Optimizar su Rendimiento [Internet]. FISIOLOGÍA VEGETAL. 2018 [cited 12/08/2021]. Available from: https://fisiologiavegetal.es/2018/05/el-fosforo-en-la-fertilizacion-del-arroz-y-otras-consideraciones-para-optimizar-su-rendimiento/ ). En otras investigaciones donde se evaluó el efecto del Biobras-16^® y el QuitoMax^® sobre el rendimiento del arroz, se comprobó que ambos productos estimulan el rendimiento (33. Rodríguez-Pedroso AT, Ramírez-Arrebato MÁ, Falcón-Rodríguez A, Bautista- Baños S, Ventura-Zapata E, Valle-Fernández Y. Efecto del Quitomax^® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(4):156-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000400002&script=sci_arttext&tlng=pt ,88. Núñez Vázquez M, Reyes Guerrero Y, Rosabal Ayán L, Martínez González L. Análogos espirostánicos de brasinoesteroides y sus potencialidades de uso en la agricultura. Cultivos Tropicales [Internet]. 2014;35(2):34-42. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362014000200005 ).

Se debe señalar que estos resultados se logran con solo dos aplicaciones de urea en lugar de las cinco que se recomiendan para esta época, lo que indica que los bioestimulantes jugaron un papel importante en la sustitución del fertilizante nitrogenado y, por tanto, hay un ahorro de recursos y se favorece la conservación del medio ambiente, coincidiendo con lo planteado por otros especialistas (1414. Héctor-Ardisana E, Torres-García A, Fosado-Téllez O, Peñarrieta-Bravo S, Solórzano-Bravo J, Jarre-Mendoza V, et al. Influencia de bioestimulantes sobre el crecimiento y el rendimiento de cultivos de ciclo corto en Manabí, Ecuador. Cultivos Tropicales [Internet]. 2020;41(4). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362020000400002 ).

Estudios anteriores plantean que la aplicación de quitosana estimula los procesos fisiológicos en la planta e incrementa el tamaño de las células, lo cual favorece la asimilación de nutrientes por la planta y aumenta su crecimiento y desarrollo, lo cual trae consigo un aumento de los rendimientos (1515. Reyes RCR, Villaverde JF, Paneque OSG. Influencia de la quitosana en tomate (Solanum lycopersicum Mill) var.“Amalia.” Centro Agrícola [Internet]. 2013;40(2):79-84. Available from: http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/pdf/V40-Numero_2/cag162131921.pdf ). Mientras que, en el caso de los análogos de brasinoesteroides, las investigaciones realizadas hasta la fecha han estado dirigidas a evaluar las respuestas del crecimiento y el rendimiento de las plantas a las aplicaciones de estos; quedando aún pendiente dilucidar los mecanismos fisiológicos, bioquímicos y moleculares que utilizan estos compuestos para ejercer sus efectos, lo cual permitiría determinar si ellos actúan de manera similar a los brasinoesteroides naturales o si utilizan otros mecanismos de acción (88. Núñez Vázquez M, Reyes Guerrero Y, Rosabal Ayán L, Martínez González L. Análogos espirostánicos de brasinoesteroides y sus potencialidades de uso en la agricultura. Cultivos Tropicales [Internet]. 2014;35(2):34-42. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362014000200005 ). En otros países como Ecuador y para el cultivo del arroz, el empleo de activadores fisiológicos como BonActiv se presenta como alternativa al uso de fertilizantes convencionales, con las ventajas de que este producto estimula el desarrollo de las plantas, consumen poca energía, no contaminan el medio ambiente, incrementan la fertilidad del suelo y generan respuestas de acción elicitora ante fitopatógenos (1616. Sánchez Marcos Luis. Evaluación de activadores fisiológicos sobre el desarrollo de variedades de arroz (Oryza sativa L.), bajo condiciones de secano [Internet]. [Tesis de grado]. [Ecuador]: Universidad Técnica de Babahoyo; 2019. 69 p. Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6108 ).

Conclusiones

Introduction

The demand for agricultural products is expected to grow significantly by about 70 % by 2050, according to a calculation based on i) guaranteeing a moderate and adequate diet for all inhabitants by that date; ii) maintaining the level of consumption in those countries with richer diets; and iii) limiting the use of food for biofuels. The growing demands must be met with proportional increases in production, while at the same time meeting the need to reduce the environmental impact associated with agricultural activity (11. Andrade FH. Los desafíos de la agricultura [Internet]. International Plant Nutrition Institute; 2016. Available from: http://up-rid2.up.ac.pa:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/1806/los%20desafios%20de%20la%20agricultura.pdf?sequence=1&isAllowed=y ).

An alternative to this problem is the application of plant growth biostimulants, an aspect of great importance in scientific research for agriculture, due to the social, economic and environmental implications they provide. It also constitutes a prioritized strategy to improve and preserve the physical, chemical and biological conditions of soils, increase the agro-productive potential and substitute imports (22. Torres-Rodríguez JA, Reyes-Pérez JJ, González-Gómez LG, Jiménez-Pizarro M, Boicet-Fabre T, Enríquez-Acosta EA, et al. Respuesta agronómica de dos variedades de maíz blanco (Zea mays L.) a la aplicación de QuitoMax^®, AZOFERT Y ECOMIC. Biotecnia [Internet]. 2018;20(1):3-7. Available from: https://biotecnia.unison.mx/index.php/biotecnia/article/view/522 ).

In Cuba, QuitoMax^®, a liquid biostimulant based on chitosan polymers, developed by the National Institute of Agricultural Sciences, and Biobras-16^®, a brassinosteroid analog obtained at the University of Havana, are among the products that have been used as yield stimulators in several crops (33. Rodríguez-Pedroso AT, Ramírez-Arrebato MÁ, Falcón-Rodríguez A, Bautista- Baños S, Ventura-Zapata E, Valle-Fernández Y. Efecto del Quitomax^® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(4):156-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000400002&script=sci_arttext&tlng=pt ,44. Martínez-González L, Maqueira-López L, Nápoles-García MC, Núñez-Vázquez M. Efecto de bioestimulantes en el rendimiento de dos cultivares de frijol (Phaseolus vulgaris L.) Biofertilizados. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(2):113-8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000200017 ). These products not only reduce the farmer's production costs, but also provide greater respect for the environment and generate benefit to crops, eliminating residues and producing healthy food. They can complement and sometimes even replace or reduce fertilizer use (55. Campocyl. Bioestimulantes; no basta con fertilizar [Internet]. 2018 [cited 12/08/2021]. Available from: https://www.campocyl.es/category/sector/bioestimulantes-no-basta-con-solo-fertilizar/ ).

Considering the above, the present work was carried out with the objective of evaluating Biobras-16^® and QuitoMax^® effect on the yield and its components of an advanced line of rice and the commercial cultivar INCA LP-5.

Materials and methods

The work was carried out in the farm of the producer Rodolfo Miranda, belonging to the Credit and Service Cooperative (CCS) "Abel Santamaría", in Los Palacios municipality, on a Fluvisol soil (66. Hernandez A, Pérez J, Bosch D, Castro N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [Internet]. Cuba: EDICIONES INCA; 2015 [cited 12/08/2021]. 93 p. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ )^.

The plant material studied consisted of two rice genotypes (Oryza sativa L.), including a new advanced line obtained through the hybridization method (Line 1) and the commercial cultivar INCA LP-5.

A completely randomized design with bifactorial arrangement was used, a "Genotype" factor composed of two levels and another factor "Product" with four levels, in total eight treatments with three replications. The genotypes were transplanted in the field in plots of 2 meters long by 2 meters wide (4 m²) at a distance of 15 cm between seedlings and 50 cm between plots.

The phytotechnical work and care carried out in the trial (soil preparation, seedbed, transplanting, fertilization, and irrigation and phytosanitary treatments) were carried out according to the Technical Instructions for Rice Cultivation (77. MINAGRI. Instructivo Técnico Cultivo de Arroz [Internet]. Instituto de Investigaciones del Arroz: MINAGRI; 2014 [cited 12/08/2021]. 73 p. Available from: https://isbn.cloud/9789597210863/instructivo-tecnico-cultivo-de-arroz/ ).

Two biostimulants were used:

The treatments included a control (no application), independent applications of Biobras- 16^® and QuitoMax^® and a fourth treatment where both products were combined.

Spraying was done manually, using an eight-liter CareSpray knapsack with a cone nozzle at constant pressure between 9 and 10 am, spraying the foliage until it was well wetted. The doses used were 25 mg ha^-1 and 50 mg ha^-1 for Biobras-16^® and QuitoMax^®, respectively, at the beginning of paniculation and grain filling stages for both biostimulants.

Five quantitative traits were evaluated during the crop development cycle, using the methodologies: Standard Rice Evaluation System, CIAT Varietal Descriptors and Varietal Description Form for Rice.

Observations were made on 10 randomly selected plants in each plot. Panicles per square meter were sampled once per plot, in a 0 25 m² frame. The remaining components (filled grains/panicle and mass of 1000 grains) were determined on 20 randomly taken central panicles and the agricultural yield of the crop was calculated on an area of 1 m².

The data obtained were processed by simple rank analysis of variance (ANOVA) with bifactorial arrangement and means were denoted by Duncan's 5 % Multiple Range Test, using the STATGRAPHICS Plus v.5 statistical software.

Results and discussion

Statistical analysis showed significant differences for the interaction between the factors studied for all traits at a significance level of 95 % (Table 1).

For the number of full grains per panicle, the best yielding combinations were INCA LP-5 with Biobras-16^®, this same cultivar with QuitoMax^® and Line 1 with QuitoMax^®, in that order. Treated INCA LP-5 always outperformed the control. Other authors also found significant differences with respect to the control in the number of full grains per panicle when QuitoMax^® was applied, and these increased independently of the treatments used (33. Rodríguez-Pedroso AT, Ramírez-Arrebato MÁ, Falcón-Rodríguez A, Bautista- Baños S, Ventura-Zapata E, Valle-Fernández Y. Efecto del Quitomax^® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(4):156-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000400002&script=sci_arttext&tlng=pt ). Likewise, in research with Biobras-16^® it was found that the enhanced yield components were different. In the cold season, this product only significantly increased the number of panicles per square meter, while, in the spring, it increased, in addition to the number of panicles per square meter, the number of full grains per panicle and the mass of 1000 grains. This could be the reason for the higher yield increases obtained in the spring season compared to the cold season (88. Núñez Vázquez M, Reyes Guerrero Y, Rosabal Ayán L, Martínez González L. Análogos espirostánicos de brasinoesteroides y sus potencialidades de uso en la agricultura. Cultivos Tropicales [Internet]. 2014;35(2):34-42. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362014000200005 ). In addition, results obtained in beans and corn show the positive effect of Biobras-16^® and QuitoMax^® on the number of grains (22. Torres-Rodríguez JA, Reyes-Pérez JJ, González-Gómez LG, Jiménez-Pizarro M, Boicet-Fabre T, Enríquez-Acosta EA, et al. Respuesta agronómica de dos variedades de maíz blanco (Zea mays L.) a la aplicación de QuitoMax^®, AZOFERT Y ECOMIC. Biotecnia [Internet]. 2018;20(1):3-7. Available from: https://biotecnia.unison.mx/index.php/biotecnia/article/view/522 ,99. Muñiz LL, Ramírez JG. Efecto de los bioestimulantes Biobras-16^® y Quitomax^® sobre el cultivo del frijol (Phaseolus vulgaris L.) Variedad Delicias-364’en la agricultura suburbana de Aguada de Pasajeros. Revista Científica Agroecosistemas [Internet]. 2018;6(2):151-60. Available from: https://aes.ucf.edu.cu/index.php/aes/article/view/208 ).

The best combinations for the trait of empty grains per panicle were INCA LP-5 when Biobras-16^® + QuitoMax^® were applied, and Line 1 when QuitoMax^® was used. Several causes are known to affect rice grain shattering, those related to plant health (different causal agents, use of hormonal herbicides at the fertilization and grain filling stage), but there are also agrochemical (insufficient or excess nitrogen, micronutrient deficiency), genetic (non-total emersion of panicles and fertilization capacity) and climatic (relative humidity, strong and dry winds, drought and temperature) causes. On the other hand, it has been suggested that the use of biostimulants protects plants against different stress situations, improves fruit and grain set or increases crop quality, which could explain the behavior for this trait (44. Martínez-González L, Maqueira-López L, Nápoles-García MC, Núñez-Vázquez M. Efecto de bioestimulantes en el rendimiento de dos cultivares de frijol (Phaseolus vulgaris L.) Biofertilizados. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(2):113-8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000200017 ,1010. González Gómez LG, Jiménez Arteaga MC, Castillo Cruz D, Paz Martínez I, Cambara Rodríguez AY, Falcón Rodríguez A. Respuesta agronómica del pepino a la aplicación de QuitoMax^® en condiciones de organoponía. Centro Agrícola [Internet]. 2018;45(3):27-31. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0253-57852018000300027&script=sci_arttext&tlng=en ,1111. Reyes Guerrero Y, Martínez González L, Núñez Vázquez M. Aspersión foliar con Biobras-16^® estimula el crecimiento de plantas jóvenes de arroz (Oryza sativa L.) sometidas a tratamiento con NaCl. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(1):155-66. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000100020 ).

In panicles per square meter, Line 1, statistically, showed the best value, in combination with Biobras-16^® + QuitoMax^®. It is suggested that panicles per square meter is the most variable component and has been the main cause that has limited agricultural yield under Cuban conditions. Its values are closely related to the quality of soil preparation and planting, planting standards, tillering capacity of cultivars, water management and nitrogen fertilization. Other researchers obtained similar results when they found significant differences in QuitoMax^® application, obtaining the maximum number of panicles in the treatment where the product was applied to the seed and two foliar sprays were made at different times; while the lowest number of panicles was achieved in the treatments where QuitoMax^® was not applied (33. Rodríguez-Pedroso AT, Ramírez-Arrebato MÁ, Falcón-Rodríguez A, Bautista- Baños S, Ventura-Zapata E, Valle-Fernández Y. Efecto del Quitomax^® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(4):156-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000400002&script=sci_arttext&tlng=pt ).

The highest value of 1000-grain mass was shown by the cultivar INCA LP-5 when Biobras-16^® or QuitoMax^® was applied. In similar studies in rice for this trait, similar results were obtained when QuitoMax^® was applied. The thousand-grain mass is not influenced by the method of crop establishment, but it is influenced by the variety. This trait is determined during grain filling and requires high radiation and good nutrient supply (1212. Pinazo CM. Comparación de tres sistemas de trasplante manual de arroz (Oryza sativa L.), en el valle Jequetepeque [Internet]. [Tesis Ingeniero Agrónomo]. [Lima: Perú]. Universidad Nacional Agraria La Molina; 2017. 87 p. Available from: http://repositorio.lamolina.edu.pe/bitstream/handle/UNALM/2863/F01-P555-T.pdf?sequence=3&isAllowed=y ). In other studies on bean cultivation, it is reported that treatments with Biobras-16^® and QuitoMax^® did not change the mass of 1000 beans (44. Martínez-González L, Maqueira-López L, Nápoles-García MC, Núñez-Vázquez M. Efecto de bioestimulantes en el rendimiento de dos cultivares de frijol (Phaseolus vulgaris L.) Biofertilizados. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(2):113-8. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362017000200017 ).

Figure 1 presents the ANOVA results for the yield trait and the best responses are in the combinations of Line 1 with QuitoMax^® and Line 1 with Biobras-16^® + QuitoMax^®. Line 1 outperformed, in any of the mixtures with the biostimulants, the cultivar INCA LP-5, including the control. This was the trait with the highest coefficient of variation, which could be attributed to the variability between treatments. Other authors state that, to achieve a high production of yield components, some of the parameters used are: 250 to 300 panicles m²; 100 to 120 spikelets/panicle; percentage of empty grains not greater than 20 and grain mass of 25 to 30 g/1000 grains (1313. Juarez G. El Fósforo en la Fertilización del Arroz y otras Consideraciones para Optimizar su Rendimiento [Internet]. FISIOLOGÍA VEGETAL. 2018 [cited 12/08/2021]. Available from: https://fisiologiavegetal.es/2018/05/el-fosforo-en-la-fertilizacion-del-arroz-y-otras-consideraciones-para-optimizar-su-rendimiento/ ). In other investigations where the effect of Biobras-16^® and QuitoMax^® on rice yield was evaluated, it was found that both products stimulate yield (33. Rodríguez-Pedroso AT, Ramírez-Arrebato MÁ, Falcón-Rodríguez A, Bautista- Baños S, Ventura-Zapata E, Valle-Fernández Y. Efecto del Quitomax^® en el rendimiento y sus componentes del cultivar de arroz (Oryza sativa L.) var. INCA LP 5. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(4):156-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000400002&script=sci_arttext&tlng=pt ,88. Núñez Vázquez M, Reyes Guerrero Y, Rosabal Ayán L, Martínez González L. Análogos espirostánicos de brasinoesteroides y sus potencialidades de uso en la agricultura. Cultivos Tropicales [Internet]. 2014;35(2):34-42. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362014000200005 ).

These results are achieved with only two applications of urea instead of the five recommended for this season, which indicates that biostimulants played an important role in the substitution of nitrogen fertilizer and, therefore, there is a saving of resources and the environment conservation is favored, coinciding with what has been stated by other specialists (1414. Héctor-Ardisana E, Torres-García A, Fosado-Téllez O, Peñarrieta-Bravo S, Solórzano-Bravo J, Jarre-Mendoza V, et al. Influencia de bioestimulantes sobre el crecimiento y el rendimiento de cultivos de ciclo corto en Manabí, Ecuador. Cultivos Tropicales [Internet]. 2020;41(4). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362020000400002 ).

Previous studies suggest that the application of chitosan stimulates the physiological processes in the plant and increases cell size, which enhances the assimilation of nutrients by the plant and increases its growth and development, which brings about an increase in yields (1515. Reyes RCR, Villaverde JF, Paneque OSG. Influencia de la quitosana en tomate (Solanum lycopersicum Mill) var.“Amalia.” Centro Agrícola [Internet]. 2013;40(2):79-84. Available from: http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/pdf/V40-Numero_2/cag162131921.pdf ). In the case of brassinosteroid analogues, investigations have been directed to evaluate the responses of growth and yield of plants to the applications of these; still pending to elucidate the physiological, biochemical and molecular mechanisms used by these compounds to exert their effects. It would allow determining if they act in a similar way to natural brassinosteroids or if they use other mechanisms of action (88. Núñez Vázquez M, Reyes Guerrero Y, Rosabal Ayán L, Martínez González L. Análogos espirostánicos de brasinoesteroides y sus potencialidades de uso en la agricultura. Cultivos Tropicales [Internet]. 2014;35(2):34-42. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362014000200005 ). In other countries such as Ecuador and for rice cultivation, the use of physiological activators such as BonActiv is presented as an alternative to the use of conventional fertilizers, with the advantages that this product stimulates plant development, consumes little energy, does not pollute the environment, increases soil fertility and generates elicitor action responses to phytopathogens (1616. Sánchez Marcos Luis. Evaluación de activadores fisiológicos sobre el desarrollo de variedades de arroz (Oryza sativa L.), bajo condiciones de secano [Internet]. [Tesis de grado]. [Ecuador]: Universidad Técnica de Babahoyo; 2019. 69 p. Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6108 ).

Conclusions