Introducción

El tomate (Solanum lycopersicum L.) es la hortaliza de mayor importancia económica en todo el planeta y uno de los vegetales más consumidos en el mundo (1). Su fruto constituye un componente esencial para la alimentación de millones de personas (2). El consumo fresco y la industria son los dos principales destinos de producción (3). Su demanda aumenta continuamente y con ella su cultivo, producción y comercio (4).

Los rendimientos alcanzados en el cultivo del tomate en Cuba son bajos, al igual que en la gran mayoría de los países tropicales. Esto se debe al efecto negativo que ejercen los factores climáticos y la alta incidencia de plagas en el cultivo (5).

Entre las principales plagas que afectan al tomate en Cuba y que ocasionan pérdidas en el rendimiento, de hasta un 100 %, están los comúnmente denominados “geminivirus” (6). Estos constituyen una de las familias de virus que infectan vegetales, con ADN como material genético. Entre los géneros que conforman la familia Geminiviridae, el que más afectaciones provoca es el begomovirus, transmitido por la mosca blanca Bemisia tabacci (Genn.) (7).

En las zonas tropicales y subtropicales, del área de Mesoamérica y el Caribe, generalmente se presentan infecciones por más de un geminivirus. Algunos begomovirus han cobrado importancia debido al insecto vector y pueden producir pérdidas en campos de un 80-90 % (8).

Esta temática ha sido poco estudiada en el territorio, por ello se desarrolló el presente trabajo con el objetivo de determinar el rendimiento en ocho cultivares de tomate en la provincia Granma y evaluar su comportamiento frente a begomovirus en condiciones de campo.

Materiales y métodos

La investigación se desarrolló en el periodo noviembre-marzo en las campañas 2016-2017 y 2017- 2018, sobre un suelo Vertisol mullido (9), en la Estación Experimental Agrícola perteneciente al Instituto de Investigaciones Agropecuarias "Jorge Dimitrov", en el municipio Bayamo, provincia Granma.

Se evaluaron los cultivares: HC-3880, FL-5, L-316, HC-2580, Rilia, Selección 1, Buena Ventura e I- 10-7.

Los datos de las principales variables climáticas durante el período en que se desarrolló el experimento, se obtuvieron del registro de la Estación Meteorológica de Veguita, perteneciente al Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente, los cuales se muestran en la Tabla 1.

La siembra del semillero se realizó en la última semana de octubre, en canteros de 10 m de largo por 1 m de ancho. Se utilizó como sustrato suelo de la capa arable y materia orgánica de ganado ovino en una proporción 3:1. La conducción de este se realizó mediante indicaciones técnicas para el cultivo (10).

Se utilizaron semillas de alta calidad, procedentes de la colección de trabajo del Instituto de Investigaciones Agropecuarias "Jorge Dimitrov".

A los diez días después de la emergencia de las plantas, se realizó un raleo para evitar que las plántulas se ahilaran y fueran débiles para el trasplante. El riego se realizó diariamente, de forma manual, en horas de la tarde y los canteros se mantuvieron libres de arvenses hasta el momento del trasplante.

Las posturas se extrajeron a los 25 días después de germinadas las semillas, cuando tuvieron entre 10 y 12 cm de altura, tres a cuatro hojas sanas y desarrolladas, grosor del tallo alrededor de 3 mm, color verde brillante y raíz desarrollada.

La fertilización fue 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 trasplante se realizó en un marco de plantación de 1,40 m entre surcos y 0,25 m entre plantas. El control de arvenses se realizó de forma manual con azada, manteniendo el experimento libre de plantas indeseables durante su ejecución.

Se utilizaron surcos individuales para cada cultivar de 10 metros de longitud, distribuidos en un diseño de bloques al azar con tres réplicas.

En ambos lados del experimento, se sembraron dos surcos adicionales para contrarrestar el efecto de borde. También en el momento de la cosecha se desecharon dos plantas de los extremos de los surcos, con el mismo objetivo.

El riego fue de forma manual en el momento del trasplante, la floración y fructificación. El resto de las atenciones culturales se realizaron, según el instructivo técnico para Organopónicos y Huertos Intensivos, establecido para el tomate (11).

Se evaluaron diez plantas al azar, por cada parcela. Se determinó la incidencia de B. tabaco (número de adultos por plantas) y la severidad de la enfermedad (% del área de las hojas necrosadas por plantas), en cuatro muestreos realizados cada siete días después del trasplante. Para determinar la incidencia de la plaga se registró el número de adultos de B. tabaci en cada planta y los datos se procesaron a través de la siguiente fórmula:

donde:

N: es el número de adultos

N: el número de plantas observadas

Para evaluar la severidad de la enfermedad en los ocho cultivares estudiados se utilizó la escala de severidad propuesta por Lapidot et al. (2006) citado por otros autores (12), donde 0: plantas sin síntoma; 1: plantas con síntomas de amarilleamiento ligero en el margen de los foliolos de las hojas apicales; 2: plantas con síntomas de amarilleamiento y encrespamiento menor de los foliolos apicales; 3: plantas con gran rango de síntomas de amarilleamiento de las hojas, encrespamiento y acucharamiento, con alguna reducción del tamaño, pero las plantas siguen creciendo; 4: plantas con síntomas de amarilleamiento severo y retraso del crecimiento, encrespamiento y acucharamiento, se detiene el crecimiento de las plantas.

Con los datos obtenidos se calculó la severidad a través de la fórmula (13):

donde:

S= severidad

a= número de plantas en cada grado

b= valor de la escala

X= valor mayor de la escala

N= número total de plantas

Al final de las cosechas se estimó el rendimiento de cada parcela, mediante la siguiente fórmula:

donde:

R: rendimiento (t ha ^-1)

MFP: masa de frutos por parcela (t)

AP: área de la parcela (m²)

Para los datos correspondientes a la incidencia de Bemisia tabaci y severidad de la enfermedad se utilizaron las transformaciones log (X+1) y √(x+1), respectivamente. Los datos de incidencia de la plaga y severidad del virus se procesaron mediante un análisis de varianza factorial (cultivares y muestreos) y el rendimiento se estimó a través de un análisis de varianza de clasificación doble. Las Pruebas de Rangos Múltiples de Medias se realizaron por la prueba de Tukey (p≤0,05), a través del programa statgraphics centurión sobre Windows, versión xv (14).

Resultados y discusión

Los resultados del análisis de varianza factorial se presentan en la Tabla 2. En el número de adultos por planta se observó diferencias significativas entre cultivares, entre muestreos y en la interacción entre ambos factores. En el porcentaje de plantas afectadas las diferencias estadísticas se presentaron entre los cultivares y los muestreos, mientras que en el rendimiento agrícola solo se apreció diferencias significativas entre los cultivares.

Ninguna de las variables evaluadas mostró diferencias significativas entre los años, ni en ninguna de las interacciones donde estos intervinieron, lo cual indica que las variaciones existentes entre ambos periodos no influyeron en el comportamiento de dichas variables en ninguno de los cultivares objeto de estudio.

Con relación al número de adultos por planta (Tabla 3) Los tratamientos de menor incidencia del insecto fueron FL-5-muestreo 1, FL-5-muestreo 4, L-316-muestreo 2, L-316-muestreo 4 y Rilia-muestreo 1. Los cuatro últimos sin diferencias significativas con el tratamiento HC-7880-muestreo 1.

La mayor incidencia se registró en los tratamientos HC-2580-muestreo 1, Rilia-muestreo 3 e I-10-7- muestreo 3 con promedios entre 9,9 y 10,2 adultos por planta, sin diferencias significativas con los tratamientos HC-2580-muestreo 3, Selección 1-muestreo 1 y Buena Ventura en el muestreo 3. El resto de los tratamientos mostraron un comportamiento intermedio.

En sentido general, la incidencia de la plaga fue baja, lo cual puede deberse a las condiciones favorables del clima en la zona donde se desarrolló la investigación, pues esta se ejecutó en el periodo óptimo del cultivo, lo que puede haber incidido en la baja población del insecto.

Hay autores que señalan que la incidencia de esta plaga puede deberse a diferencias en estructuras de las plantas como dureza de los tejidos, pubescencia, tricomas glandulares y no glandulares (estructuras uni o pluri celulares que cubren las superficies de las hojas y tallos de las plantas y que difieren en su morfología y funcionalidad), que sirven de obstáculo a los fitófagos (15). Este último autor también incluye la repelencia como un ejemplo de mecanismo de defensa de las plantas, la cual está dada por un conjunto de características como color, olor, sabor de la planta, por las cuales un cultivar es menos preferido por el herbívoro para el proceso de ovoposición y alimentación. Además se señala que la especie B. tabaci está dividida en diferentes biotipos, lo cual puede haber influido en este sentido (16).

Los cultivares evaluados y los muestreos realizados mostraron respuestas diferentes ante la severidad del virus. Los valores de plantas afectadas fueron bajos (Figura 1), con promedios que oscilaron entre 1,04 y 1,31 %, lo cual muestra cierta similitud con la baja incidencia mencionada anteriormente.

Independientemente de la baja severidad del virus, se observó que los cultivares AC-7880 y FL-5 fueron los menos afectados y el cultivar I-10-7 presentó el mayor porcentaje de plantas afectadas, seguidas por los cultivares L-316 y Rilia, este último sin diferencias significativas con el cultivar Buena Ventura.

El menor valor de plantas afectadas por virus se observó en el primer muestreo; o sea, en la segunda semana de trasplantadas las posturas (Figura 2). La aparición de los síntomas en este estadio, no coincide con el criterio de otros autores, que señalan que los síntomas de esta enfermedad aparecen varias semanas después de que se produce la infección (2).

En un estudio realizado en siete cultivares de tomate de industria en República Dominicana, se encontró que la menor incidencia de virus se presentó a los 25 días después del trasplante, pero se incrementó a los 40 y 60 días de trasplantadas las plantas; o sea, que la incidencia del virus aumentó al incrementarse las fechas de los muestreos (17).

Los valores de rendimiento oscilaron entre 20,8 y 31,4 t ha^-1 (Figura 3), los cuales son superiores a las 12,6 t ha^-1, rendimiento promedio en la provincia Granma (18). Los mayores promedios lo obtuvieron los cultivares HC-2580, HC-7880 y Rilia con valores de 31,4; 31,0; 29,6 t ha^-1, respectivamente, que superaron estadísticamente al resto de los cultivares.

Las diferencias significativas entre los cultivares no pueden atribuirse a la presencia de virus, pues la severidad fue baja, más bien pueden deberse al potencial productivo de los cultivares en estas condiciones.

Todos los cultivares expresaron valores del rendimiento superiores a 20 t ha^-1, superando así el rendimiento promedio de la provincia Granma, el cual está alrededor de 12,6 t ha^-1 (19), lo cual es lógico pues los resultados experimentales generalmente son superiores a los datos de producción.

Es bueno señalar que las condiciones de temperatura y humedad relativa durante la ejecución de la investigación (Tabla 1), pueden considerarse favorables, pues la temperatura y la humedad relativa óptima para el cultivo oscilan entre 18-30 °C y 60-80 %, respectivamente (3). Otros autores ubican la temperatura óptima entre 21 y 27 °C (20).

Conclusiones

Recomendaciones

Se recomienda evaluar el comportamiento de estos cultivares en el periodo no óptimo.

Introduction

Tomato (Solanum lycopersicum L.) is the most economically important vegetable worldwide and one of the most consumed vegetables in the world (1). Its fruit is an essential component of the diet of millions of people (2). Fresh consumption and industry are the two main production destinations (3). Its demand is continuously increasing and with it its cultivation, production and trade (4).

Yields achieved in tomato cultivation in Cuba are low, as in most tropical countries. This is due to the negative effect of climatic factors and the high incidence of pests in the crop (5).

Among the main pests that affect tomato in Cuba and that cause yield losses of up to 100 %, are the commonly called "geminivirus" (6). These constitute one of the families of viruses that infect vegetables, with DNA as genetic material. Among the genera that make up the Geminiviridae family, the one that causes the most damage is the begomovirus, transmitted by the whitefly Bemisia tabacci (Genn.) (7).

In tropical and subtropical zones of Mesoamerica and the Caribbean, infections by more than one geminivirus generally occur. Some begomoviruses have gained importance due to the insect vector and can produce losses in fields of 80-90 % (8).

This subject has been little studied in the territory that is why the present work was developed with the aim of determining the yield in eight tomato cultivars in Granma province and to evaluate their behavior against begomovirus in field conditions.

Materials and methods

The research was carried out in the period November-March in the 2016-2017 and 2017-2018 seasons, on a fluffy Vertisol soil (9), at the Agricultural Experimental Station belonging to the "Jorge Dimitrov" Agricultural Research Institute, in Bayamo municipality, Granma province.

The following cultivars were evaluated: HC-3880, FL-5, L-316, HC-2580, Rilia, Selección 1, Buena Ventura and I-10-7.

The data of the main climatic variables during the period in which the experiment was developed, were obtained from the record of Veguita Meteorological Station, belonging to the Ministry of Science, Technology and Environment, which are shown in Table 1.

The seedbed was planted in the last week of October, in beds 10 m long and 1 m wide. Soil from the arable layer and organic matter from sheep in a 3:1 ratio were used as substrate. The conduction of this was carried out by means of technical indications for cultivation (10).

High quality seeds were used, coming from the working collection of the Agricultural Research Institute "Jorge Dimitrov".

Ten days after plant emergence, thinning was carried out to prevent the seedlings from becoming thin and weak for transplanting. Irrigation was done daily, by hand, in the afternoon and the beds were kept free of weeds until transplanting.

The seedlings were extracted 25 days after seed germination, when they were between 10 and 12 cm high, had three to four healthy and developed leaves, stem thickness of about 3 mm, bright green color and developed roots.

Fertilization was organic with sheep manure, applied manually at the bottom of the furrow at the time of transplanting, at a rate of 5 t ha^-1. Transplanting was carried out in a planting frame of 1.40 m between rows and 0.25 m between plants. Weed control was carried out manually with a hoe, keeping the experiment free of undesirable plants during its execution.

Individual furrows of 10 m length were used for each cultivar, distributed in a randomized block design with three replications.

On both sides of the experiment, two additional furrows were planted to counteract the edge effect. Also at harvest time, two plants were discarded from the ends of the furrows for the same purpose. Irrigation was manual at the time of transplanting, flowering and fruiting. The rest of the cultural attentions were carried out according to the technical instructions for Organoponics and Intensive Orchards, established for tomato (11).

Ten plants were evaluated at random for each plot. The incidence of B. tobacco (number of adults per plant) and the severity of the disease (% of necrotic leaf area per plant) were determined in four samplings carried out every seven days after transplanting. To determine pest incidence, the number of B. tabaci adults on each plant was recorded and the data were processed using the following formula:

where:

N: is the number of adults

N: the number of plants observed

To evaluate the severity of the disease in the eight cultivars studied, we used the severity scale proposed by Lapidot et al. (2006) cited by other authors (12), where 0: plants without symptoms; 1: plants with light yellowing symptoms on the margin of the leaflets of apical leaves; 2: plants with yellowing symptoms and minor curling of apical leaflets; 3: plants with wide range of symptoms of leaf yellowing, curling and stabbing, with some reduction in size, but plants continue to grow; 4: plants with symptoms of severe yellowing and stunting, curling and stabbing, plant growth is stopped. With the data obtained, severity was calculated using the formula (13):

where:

S= severity

a= number of plants in each grade

b= scale value

X= highest scale value

N= total number of plants

At the end of the harvests, the yield of each plot was estimated using the following formula:

where:

Y: yield (t ha ^-1)

MFP: mass of fruit per plot (t)

PA: plot area (m²)

For the data corresponding to Bemisia tabaci incidence and disease severity, log (X + 1) and √(x + 1) transformations were used, respectively. Data for pest incidence and virus severity were processed by factorial analysis of variance (cultivars and samplings) and yield was estimated by double ranked analysis of variance. Multiple Range Tests of Means were performed by Tukey's test (p≤0.05), using the program statgraphics centurion on Windows, version xv (14).

Results and discussion

The results of the factorial analysis of variance are presented in Table 2. In the number of adults per plant, significant differences were observed between cultivars, between samples and in the interaction between both factors. In the percentage of affected plants, statistical differences were found between cultivars and samples, while in agricultural yield only significant differences were observed between cultivars.

None of the variables evaluated showed significant differences between years, nor in any of the interactions where these intervened, which indicates that the existing variations between both periods did not influence the behavior of these variables in any of the cultivars under study.

Regarding the number of adults per plant (Table 3), treatments with the lowest incidence of the insect were FL-5-sample 1, FL-5-sample 4, L-316-sample 2, L-316-sample 4 and Rilia-sample 1. The last four treatments had no significant differences with HC-7880-sample 1.

The highest incidence was recorded in treatments HC-2580-sample 1, Rilia-sample 3 and I-10-7- sample 3 with averages between 9.9 and 10.2 adults per plant, with no significant differences with treatments HC-2580-sample 3, Selección 1-sample 1 and Buena Ventura in sample 3.

In general, the incidence of the pest was low, which may be due to the favorable climatic conditions in the area where the research was carried out, since it was carried out during the optimum period of the crop, which may have influenced the low population of the insect.

There are authors that point out that the incidence of this pest can be due to differences in plant structures such as hardness of tissues, pubescence, glandular and non-glandular trichomes (uni or pluri cellular structures that cover the surfaces of leaves and stems of plants and that differ in their morphology and functionality), which serve as an obstacle to phytophagous (15). This last author also includes repellency as an example of plant defense mechanism, which is given by a set of characteristics such as color, smell, taste of the plant, by which a cultivar is less preferred by the herbivore for the oviposition and feeding process. It is also noted that the species B. tabaci is divided into different biotypes, which may have influenced in this sense (16).

The cultivars evaluated and the samplings carried out showed different responses to the severity of the virus. The values of affected plants were low (Figure 1), with averages ranging between 1.04 and 1.31 %, which shows some similarity with the low incidence mentioned above.

Regardless of the low severity of the virus, it was observed that cultivars AC-7880 and FL-5 were the least affected and cultivar I-10-7 presented the highest percentage of affected plants, followed by cultivars L-316 and Rilia, the latter without significant differences with cultivar Buena Ventura.

The lowest number of virus-affected plants was observed in the first sampling, that is, in the second week after transplanting the seedlings (Figure 2). The appearance of symptoms at this stage does not coincide with the criterion of other authors, who point out that the symptoms of this disease appear several weeks after the infection occurs (2).

In a study carried out in seven industrial tomato cultivars in the Dominican Republic, it was found that the lowest incidence of virus appeared 25 days after transplanting, but increased 40 and 60 days after transplanting the plants; that is, the incidence of the virus increased as the dates of sampling increased (17).

Yield values ranged between 20.8 and 31.4 t ha^-1 (Figure 3), which are higher than the 12.6 t ha^-1, average yield in Granma province (18). The highest averages were obtained by the cultivars HC-2580, HC-7880 and Rilia with values of 31.4; 31.0; 29.6 t ha^-1, respectively, which statistically exceeded the rest of the cultivars.

The significant differences among the cultivars cannot be attributed to the presence of virus, since the severity was low, but may rather be due to the productive potential of the cultivars under these conditions.

All cultivars expressed yield values higher than 20 t ha^-1, thus exceeding the average yield of Granma province, which is around 12.6 t ha^-1 (19), which is logical since the experimental results are generally higher than the production data.

It should be noted that the temperature and relative humidity conditions during the execution of the research (Table 1), can be considered favorable, since the optimum temperature and relative humidity for the crop oscillate between 18-30 °C and 60-80 %, respectively (3). Other authors place the optimum temperature between 21 and 27 °C (20).

Conclusions

Recommendations

It is recommended to evaluate the performance of these cultivars in the non-optimal period.