Cultivos Tropicales Vol. 43, No. 2, abril-junio 2022, ISSN: 1819-4087
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Artículo original

Utilización de bioestimulador del crecimiento QuitoMax® en la aclimatización de plántulas de pimiento

 

iDHumberto Izquierdo-Oviedo1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.

iDVictor M. Calaña-Janeiro2Agencia Internacional de Inspección, Ajuste de Averías y Otros Servicios Conexos (Intermar S. A.), calle F N0. 560 e/n 23 y 26 Vedado. Plaza de la Revolución, La Habana, Cuba, CP 10400.

iDLluvia de Abril A. Soriano-Melgar3Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), Blvd. Enrique Reyna Hermosillo No. 140 Col. San José de los Cerritos. Saltillo, Coahuila de Zaragoza, México, CP 25294.

iDMarian Rodríguez-Hernández1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.

iDYaritza Rodríguez-Llanes4Centro de Investigaciones Científicas de Yucatán. Mérida (CICY), México.*✉:dayabo124244@gmail.com

iDRodolfo Guillama-Alonso1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.

iDIdalmis de la C. Hernández-Escobar5Facultad de Agronomía. Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Autopista Nacional km 2½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.

iDIrelio Urra-Zayas5Facultad de Agronomía. Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Autopista Nacional km 2½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.


1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.

2Agencia Internacional de Inspección, Ajuste de Averías y Otros Servicios Conexos (Intermar S. A.), calle F N0. 560 e/n 23 y 26 Vedado. Plaza de la Revolución, La Habana, Cuba, CP 10400.

3Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), Blvd. Enrique Reyna Hermosillo No. 140 Col. San José de los Cerritos. Saltillo, Coahuila de Zaragoza, México, CP 25294.

4Centro de Investigaciones Científicas de Yucatán. Mérida (CICY), México.

5Facultad de Agronomía. Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Autopista Nacional km 2½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.

 

*Autor para correspondencia: dayabo124244@gmail.com

Resumen

El QuitoMax® es un bioestimulador del crecimiento cubano que se pudiera emplear para disminuir los problemas de enraizamiento y supervivencia en el pimiento. El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del QuitoMax® en la aclimatización de plántulas de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar ‘YAMIL’. Se emplearon plántulas provenientes de la fase de multiplicación in vitro, sin raíces. Las mismas se embebieron en QuitoMax® (1-10 mg L-1) o AIA (2 mg L-1) y 15 días después se asperjaron con las mismas concentraciones; se empleó un tratamiento control en el que no se embebieron ni asperjaron las plántulas. La plantación se realizó en bandejas de polieturano, que contenían un sustrato compuesto por materia orgánica (cachaza) y suelo Ferralítico Rojo compactado eútrico. Se empleó un diseño completamente aleatorizado y el experimento se repitió tres veces en el tiempo. Los datos se procesaron mediante un Análisis de Varianza de Clasificación Simple (ANOVA) y la comparación entre las medias se realizó según la prueba de Tukey (p≤0,05). Los tratamientos 2 [AIA (2 mg L-1)], 3 [QuitoMax® (1 mg L-1)], 4 [QuitoMax® (5 mg L-1)] y 5 [QuitoMax® (10 mg L-1)] alcanzaron una supervivencia que osciló entre 90-100%. Todos los tratamientos con el QuitoMax® presentaron las plantas más vigorosas y las de mayor altura fueron las de menor concentración del producto. El número y longitud de las raíces fueron similares en los tratamientos con AIA (2 mg L-1) y QuitoMax (1 mg L-1).

Palabras clave: 
Capsicum annuum, cultivo de tejidos, quitosano, supervivencia

Recibido: 19/10/2020; Aceptado: 20/6/2021

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CONTENIDO

Introducción

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El pimiento pertenece al género Capsicum de la familia Solanaceae, incluye un promedio de 29 especies. Tiene su centro de origen en las regiones tropicales y subtropicales de América. Su principal limitante es la altitud pues es raro encontrarlo por encima de los 1 000 metros sobre el nivel del mar (m s.n.m.) (11. Eshbaugh WH. Peppers: History and exploitation of a serendipitous new crop discovery. New crops [Internet]. 1993; Available from: https://hort.purdue.edu/newcrop/proceedings1993/v2-132.html ).

Es el segundo producto hortícola que más se consume en todo el mundo después del tomate (22. de Morales Dávila Á, de la Paz M. Procesos biológicos implicados en el control de la maduración de los frutos de pimiento (Capsicum annuum L.): proteómica funcional y antioxidantes [Internet]. Universidad de Granada; 2015. 130 p. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/dctes?codigo=57343 ). Se cultiva con éxito en muchos países (22. de Morales Dávila Á, de la Paz M. Procesos biológicos implicados en el control de la maduración de los frutos de pimiento (Capsicum annuum L.): proteómica funcional y antioxidantes [Internet]. Universidad de Granada; 2015. 130 p. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/dctes?codigo=57343 ,33. López-Muñoz NR, Romero-Bastidas M, Arce-Amézquita PM, Hernández-Rubio JS. Antifungal activity of antioxidants derived from four cultivars of Capsicum spp. against phytopathogenic fungi. Ecosistemas y recursos agropecuarios [Internet]. 2019;6(18):487-98. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S2007-90282019000300487&script=sci_abstract&tlng=en ), donde el continente que tiene mayor extensión de terreno dedicada a este cultivo es Asia, y son China, Turquía e Indonesia los principales productores (44. Anuario de Producción. FAOSTAT [Internet]. 2019. Available from: https://www.fao.org/faostat/es/#home ).

También es la segunda hortaliza de mayor importancia para Cuba, debido a su gran demanda tanto para el consumo fresco como para el uso industrial. Además, se puede emplear como planta medicinal y como condimento. La superficie cosechada y en producción en el 2019 fue de 190 954 ha con una producción agrícola de 2 673 245 t de alimento para un rendimiento agrícola de 13,15 t ha-1, de ellos 6 438 ha corresponden al cultivo del pimiento con una producción agrícola de 71 528 t, para un rendimiento agrícola de 12,09 t ha-1 (44. Anuario de Producción. FAOSTAT [Internet]. 2019. Available from: https://www.fao.org/faostat/es/#home ).

‘YAMIL’ es un cultivar de pimiento de polinización abierta, con un ciclo de 130 días de productividad; se recomienda para la época de invierno (15 de septiembre hasta 15 de febrero) y alcanza una altura entre 45-65 cm. Florece a los 29 días después del trasplante (ddt), logra su floración masiva a los 34 ddt, alcanzan la madurez fisiológica y se tornan de color rojo intenso en su madurez para consumo; la masa oscila entre 200-230 g y el rendimiento es de 30 t ha-1. Posee una acidez (0,16 %), °Brix (4,5-4,6), pH de 5,5-5,6 y 170-175 mg 100 g-1 de contenido de vitamina C (55. Rodríguez Y, Depestre T, Rodríguez S, Camejo C. ‘YAMIL’, nueva variedad de pimiento para campo abierto [Internet]. Cuba. El Productor; 2015. Available from: https://www.grupoagricoladecuba.gag.cu/media/Agrotecnia/pdf/38_2014/2/11.pdf ).

Como resultado del ambiente in vitro, las plantas presentan una anatomía y fisiología diferente a las que son cultivadas en condiciones de campo o casas de cultivo (66. Rashmi P, Ramesh J, Jat BL. In vitro propagation of wax oil plant Jojoba (Simmondsia chinensis L.). World Journal of Pharmaceutical Research [Internet]. 2016;5(4):1524-58. Available from: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20163186311 -88. Hernández AF, Plana RR, Bonato RR, Borcioni E. Adaptación de vitroplantas de Acrocomia aculeata, con la aplicación de HMA y Biobras-16. Cultivos Tropicales [Internet]. 2018;39(2):34-40. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362018000200005&script=sci_arttext&tlng=pt ). Los desórdenes observados afectan todos los órganos de la planta, aunque no todos tienen el mismo peso sobre el comportamiento ex vitro. Dentro de estos desórdenes se encuentran el pobre desarrollo del aparato fotosintético, de la cutícula de las hojas, la emisión de raíces no funcionales sin conexión con los haces conductores y otros más que pueden afectar la supervivencia de las plantas en la fase de aclimatización (99. Posada-Pérez L, Padrón-Montesinos Y, González-Olmedo J, Rodríguez-Sánchez R, Barbón-Rodriguez R, Norman-Montenegro O, et al. Efecto del Pectimorf® en el enraizamiento y la aclimatización in vitro de brotes de papaya (Carica papaya L.) cultivar Maradol Roja. Cultivos Tropicales [Internet]. 2016;37(3):50-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362016000300005&script=sci_arttext&tlng=pt ).

El término aclimatización es definido como la adaptación ambiental de las plantas obtenidas por cultivo de tejidos o propagación in vitro que han sido movidas a un nuevo ambiente, invernaderos o campo. Durante la aclimatización, el ambiente a las plantas le es cambiado gradualmente en el tiempo, comenzando con el cercano ambiente in vitro y terminando con el cercano ambiente en el invernadero o campo. La aclimatización realizada en el invernadero o campo bajo condiciones de sombra es llamada “aclimatización ex vitro” (1010. Simó-González JE, Ruiz-Martínez LA, Rivera-Espinosa R. Inoculación de hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) y relaciones suelo pardo-abonos orgánicos en la aclimatización de vitroplantas de banano. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(3):102-11. Available from: http://scielo.sld.cu/pdf/ctr/v38n3/ctr15317.pdf ). Sin embargo, todos los estudios realizados con anterioridad para la propagación in vitro del pimiento revelan que los principales inconvenientes para propagar esta especie son el enraizamiento y la aclimatización de las plantas en invernadero (1111. Grozeva S, Todorova V. In vitro regeneration in pepper (Capsicum annuum L.) and characterization of plantregenerants. Electronic Journal of Biology [Internet]. 2015;11(1):17-22. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Stanislava-Grozeva-2/publication/303975592_In_vitro_regeneration_in_pepper_Capsicum_annuum_L_and_characterization_of_plant-regenerants/links/577165b408ae842225ac2518/In-vitro-regeneration-in-pepper-Capsicum-annuumL-and-characterization-of-plant-regenerants.pdf ). La supervivencia puede alcanzar valores del 70 % a las 16 semanas en plantas de chile previamente propagadas mediante cultivo de cotiledones e hipocótilos. Lo fundamental es que las plantas formen un buen sistema radical, debido a que su nutrición en gran parte dependerá de la funcionalidad de sus raíces. Es por esto que se deben establecer nuevas estrategias biotecnológicas para aumentar la eficiencia de los protocolos de propagación in vitro de plántulas de pimiento.

La introducción de sustancias activas de producción nacional en la metodología de regeneración in vitro de plantas de pimiento, pudiera constituir una alternativa para mejorar el enraizamiento y la supervivencia ex vitro. Dentro de estas sustancias activas de producción nacional se puede mencionar el QuitoMax® (1212. Acosta DL, Menéndez DC, Rodríguez AF. Los oligogalacturónidos en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Cultivos Tropicales [Internet]. 2018;39(2):127-34. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362018000200020&script=sci_arttext&tlng=pt ). El QuitoMax® es un bioestimulador del crecimiento obtenido a partir de quitina de origen marino (1212. Acosta DL, Menéndez DC, Rodríguez AF. Los oligogalacturónidos en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Cultivos Tropicales [Internet]. 2018;39(2):127-34. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362018000200020&script=sci_arttext&tlng=pt ). La aplicación de quitosanos en medios de cultivos constituye una alternativa favorable para la propagación in vitro de plantas, ya que mejoran significativamente el desarrollo caulinar y radicular en las plántulas en general y de orquídea Catleya spp., en un corto plazo (1313. Vera Alvarado KE. Uso de quitosano en medios de cultivo para el desarrollo en la propagación in vitro de la Orquídea Cattleya spp [Internet]. Facultad de Ciencias Agrarias Universidad de Guayaquil; 2017. Available from: http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/17754 ). También desarrollan una actividad antifúngica en diferentes cultivos (1414. Rodríguez Pedroso AT, Plascencia Jatomea M, Bautista Baños S, Cortez Rocha MO, Ramírez Arrebato MÁ. Actividad antifúngica in vitro de quitosanos sobre Bipolaris oryzae patógeno del arroz. Acta Agronómica [Internet]. 2016;65(1):98-103. Available from: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-28122016000100014 ,1515. Rodríguez-Rico D. Determinación preliminar del efecto in vitro de nanopartículas de quitosano-Prosopis glandulosa para inhibir Candida albicans. Revista de Ciencias Farmaceúticas y Biomedicina (ISSN: 2448-8380) [Internet]. 2018;30-30. Available from: https://rcfb.uanl.mx/index.php/rcfb/article/view/146 ).

Teniendo en cuenta lo antes expuesto el objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del QuitoMax® en la aclimatización de plántulas de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar ‘YAMIL’.

Materiales y métodos

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Material vegetal

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Se emplearon plántulas de pimiento (Capsicum annuum L.), cultivar 'YAMIL' provenientes de la fase de multiplicación in vitro (tercer subcultivo), obtenidas en un medio de cultivo MS + 6-BAP (2 mg L-1) y sin raíces, todas provenientes del mismo lote de multiplicación.

Las plántulas provenientes del cultivo in vitro se plantaron en bandejas de polieturano de 70 alvéolos, que tenían una capacidad de 115 cm3 y contenían un sustrato compuesto por materia orgánica (cachaza) y suelo Ferralítico Rojo compactado eútrico (1616. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultivos Tropicales [Internet]. 2019;40(1). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362019000100015&script=sci_arttext&tlng=pt ), en una proporción en volumen de 75 y 25 %, respectivamente. Este suelo no se esterilizó. A las plántulas se le garantizó el riego por nebulización en los primeros 10 días, para lograr una elevada humedad relativa (90-95 %): los mismos se realizaron cuatro veces al día (8:30 am, 10:30 am, 1:30 pm y 3:30 pm), entre 2-3 minutos en cada ocasión. Para el sombreo se utilizó una malla negra (70 % de reducción de luz solar).

Las características químicas del sustrato se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1.  Características químicas del sustrato empleado para la aclimatización de las plántulas in vitro de pimiento. (Capsicum annuum L.) cultivar ‘YAMIL’
Sustrato pH H2O M.O (%) P (ppm) K Ca Mg Na
(cmol.kg-1)
Cachaza: suelo (75 %:25 %) 7,1 13,01 2700 4,92 28,9 8,39 0,46

Se realizó la inmersión de las raíces de las plántulas durante 15 minutos (I) y 15 días después de la plantación se realizó la aspersión foliar (A) de las mismas en QuitoMax®, a razón de 2 mL por plántula.

Los tratamientos fueron los siguientes:

  • 1.- Control (sin I ni A)

  • 2.- I+A con AIA (2 mg L-1)

  • 3.- I+A con QuitoMax® (1 mg L-1)

  • 4.- I+A con QuitoMax® (5 mg L-1)

  • 5.- I+A con QuitoMax® (10 mg L-1)

donde:

  • I: inmersión de las raíces de las plántulas durante 15 minutos en QuitoMax®.

  • A: aspersión foliar de las plántulas con QuitoMax® 15 días después de la plantación.

Las evaluaciones se realizaron a los 7, 14, 21 y 28 días. Las variables que se evaluaron fueron las siguientes:

  • Porcentaje de supervivencia: total de plantas vivas con respecto al total de plántulas transferidas a la fase de aclimatización para cada tratamiento.

  • Altura de la planta (cm): se midió con una regla graduada desde la base del tallo hasta la última hoja extendida.

  • Número de raíces por planta: se contó el número de raíces y posteriormente se calculó la media para cada tratamiento.

  • Longitud de las raíces por planta (cm): se midió con una regla graduada desde la base del tallo donde se insertan las raíces hasta la raíz que presentara mayor longitud.

  • Vigor de la planta: se realizó por apreciación visual y se determinó según la escala propuesta (1717. Izquierdo Oviedo H, Alcaraz Meléndez L, Rodríguez-Álvarez M. Micropropagación de chiltepín (Capsicum annuum L. cv.‘glabriusculum’) mediante el empleo de una oligosacarina de origen péctico. Acta universitaria [Internet]. 2017;27(5):34-43. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-62662017000500034 ), donde: 1.- Poco vigoroso, 2.- Vigoroso y 3.- Muy vigoroso.

Se empleó un diseño completamente aleatorizado con 20 plántulas por tratamiento y el experimento se repitió tres veces en el tiempo. Los datos se procesaron mediante un Análisis de Varianza de Clasificación Simple (ANOVA) con el programa SPSS 11,5 para Windows (SPSS, Inc., Chicago, IL) y la comparación entre las medias se realizó de acuerdo a la prueba de Tukey (p≤0,05). En todos los casos, previamente se chequeó la distribución normal (Kolmogorov-Smirnov) y la homogeneidad de varianza (Bartlett) (1818. Cochran WG, Cox GM. Diseños experimentales [Internet]. Trillas; 1965. 132-135 p. Available from: https://www.urbe.edu/UDWLibrary/InfoBook.do?id=5068 ).

Resultados y discusión

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Los resultados relacionados con el porcentaje de supervivencia de las plantas de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL' se reflejan en la Tabla 2. Como se puede observar en general, hubo diferencias significativas entre los tratamientos a los 7; 14; 21 y 28 días. La supervivencia de las plantas fue elevada en el tratamiento 3 (I+A con QuitoMax® [1 mg L-1]), con el 100 % de supervivencia y, en ese mismo período de tiempo, las plantas que se obtuvieron con el tratamiento 1 (Control) fueron las del peor resultado.

Tabla 2.  Porcentaje de supervivencia de las plantas de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL', a los 7; 14; 21 y 28 días durante la fase de aclimatización (n =60).
No. Tratamientos Supervivencia de las plántulas a los 7 días (%) Supervivencia de las plántulas a los 14 días (%) Supervivencia de las plántulas a los 21 días (%) Supervivencia de las plántulas a los 28 días (%)
1 Control (sin I + A) 60,0 c 60,0 c 65,0 c 70,0 c
2 I + A con AIA (2 mg L-1) 85,0 b 90,0 ab 90,0 ab 90,0 ab
3 I + A con QuitoMax® (1 mg L-1) 100 a 100 a 100 a 100 a
4 I + A con QuitoMax® (5 mg L-1) 90,0 ab 90,0 ab 90,0 ab 90,0 ab
5 I + A con QuitoMax® (10 mg L-1) 80,0 b 80,0 b 85,0 b 85,0 b
E.Ex (±) 2,23*** 2,24*** 2,24** 3,16*
D.E 14,18 12,69 10,59 9,18

I: inmersión de las raíces de las raíces 15 minutos; A: aspersión foliar de las plántulas 15 días después de la plantación; n: total de plántulas del experimento en las tres repeticiones

Medias con letras distintas difieren estadísticamente según la prueba de Tukey (p≤0,05)

Se obtuvo una supervivencia similar entre 85-95 %, en cuatro genotipos de Capsicum (1919. Orlinska M, Nowaczyk P. In vitro plant regeneration of 4 Capsicum spp. genotypes using different explant types. Turkish Journal of Biology [Internet]. 2015;39(1):60-8. Available from: https://journals.tubitak.gov.tr/biology/abstract.htm?id=15557 ). Resultados similares a los anteriores fueron expuestos por otros autores en diferentes especies del género Capsicum (2020. Sanatombi K, Sharma GJ. Micropropagation of Capsicum annuum L. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca [Internet]. 2007;35(1):57. Available from: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.962.9872&rep=rep1&type=pdf ,2121. Aniel Kumar O, Rupavathi T, Subba Tata S. Adventitious shoot bud induction in chili pepper Capsicum annuum L. cv. X-235. International Journal of Science and Nature [Internet]. 2012;3(1):192-6. Available from: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.1059.7673&rep=rep1&type=pdf ). Otros autores obtuvieron 70 % de supervivencia a las 16 semanas en plantas de chile (Capsicum annuum L.) previamente propagadas mediante cultivo de cotiledones e hipocótilos (2222. Paz AR, Castañeda GC. Regeneración in vitro de plantas de Chile (Capsicum annuum L.) mediante cultivo de cotiledones e hipocótilos. Revista Fitotecnia Mexicana [Internet]. 2004;27(2):121-6. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/610/61027201.pdf ).

Al evaluar la influencia de un oligogalacturónido en la aclimatización de vitroplantas de banano (Musa spp.) clon 'FHIA-18' (AAAB), varios autores observaron un 90 % de supervivencia de las plantas con las concentraciones de 1 y 5 mg L-1 (2323. Izquierdo H, Núñez M, González MC, Proenza R, Cabrera JC. Influencia de un oligogalacturónido en la aclimatización de vitroplantas de banano (Musa spp.) del clon FHIA-18 (AAAB). Cultivos Tropicales [Internet]. 2009;30(1):00-00. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S025859362009000100005 ).

Como se puede observar hubo diferencias significativas entre los tratamientos para la altura y vigor de las plantas de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar ‘YAMIL’. El mejor tratamiento fue el 3 (I+A con QuitoMax® [1 mg L-1]), con 3,99 cm de altura y las mismas fueron muy vigorosas (alcanzaron un valor de 3); los resultados más bajos de manera general lo obtuvieron las plantas del tratamiento uno (Control [sin I+A]), como se muestra en la Figura 1.

T1.- Control (sin I+A), T2.- I+A con AIA (2 mg L-1), T3.- I+A con QuitoMax® (1 mg L-1) T4.- I+A con QuitoMax® (5 mg L-1), T5.- I+A con QuitoMax® (10 mg L-1)I: inmersión de las raíces durante 15 minutos; A: aspersión foliar de las plántulas 15 días después de la plantación; n: total de plantas del experimento en las tres repeticionesMedias con letras distintas difieren estadísticamente según la prueba de Tukey (p≤0,05) (*** significativo para p<0,001)
Figura 1.  Altura (EEx=0,03***; D.E=0,64) y vigor de plantas (EEx=0,00***; D.E=0,80) de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL' durante la fase de aclimatización, a los 28 días (n=60).

Resultados similares en Capsicum annum L. fueron observados por varios autores, que informaron que las plantas con apariencia vigorosa durante la fase de aclimatización cuando las mismas se mantuvieron en una cámara de crecimiento y 16 semanas después se transfirieron a suelo, llegaron a alcanzar 6 cm de longitud (2222. Paz AR, Castañeda GC. Regeneración in vitro de plantas de Chile (Capsicum annuum L.) mediante cultivo de cotiledones e hipocótilos. Revista Fitotecnia Mexicana [Internet]. 2004;27(2):121-6. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/610/61027201.pdf ). Otros autores observaron resultados diferentes en la altura de las plántulas de chiltepín en la fase de aclimatización con el empleo de un oligogalacturónido a las concentraciones de 1, 5 y 10 mg L-1, donde la altura con el empleo de este bioestimulador fueron menores que los tratamientos control y en el suplementado con 6-BAP (1717. Izquierdo Oviedo H, Alcaraz Meléndez L, Rodríguez-Álvarez M. Micropropagación de chiltepín (Capsicum annuum L. cv.‘glabriusculum’) mediante el empleo de una oligosacarina de origen péctico. Acta universitaria [Internet]. 2017;27(5):34-43. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-62662017000500034 ).

Además en condiciones de campo y en casas de cultivo, se ha evaluado el efecto del bioproducto QuitoMax® y de la quitosana a diferentes concentraciones, en el crecimiento, desarrollo y rendimiento de varios cultivos de interés agrícola y se obtuvieron resultados positivos, lo que demuestra la característica estimuladora de estos productos en el crecimiento y establecimiento de las plantas (2424. Terry Alfonso E, Falcón Rodríguez A, Ruiz Padrón J, Carrillo Sosa Y, Morales Morales H. Respuesta agronómica del cultivo de tomate al bioproducto QuitoMax®. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(1):147-54. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000100019&script=sci_arttext&tlng=pt ).

Los resultados relacionados con el número y longitud de las raíces por planta de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL' se muestran en la Figura 2. Como se puede observar hubo diferencias significativas entre los tratamientos para las dos variables evaluadas. Las plantas alcanzaron los mejores resultados con los tratamientos 2 (I+A con AIA [2 mg L˗1]) y 3 (I+A con QuitoMax® [1 mg L-1]), con 4,09 y 4,08 raíces por planta y 4,12 y 4,28 cm de longitud de la raíces, respectivamente. Los resultados más bajos de manera general lo obtuvieron las plantas del tratamiento 1 (Control [sin I+A]).

Resultados similares a los de este trabajo se obtuvieron en el cultivo del tomate (Solanum lycopersicum L.) variedad 'Mara' en condiciones de campo, donde el efecto combinado de la aplicación por imbibición de las semillas y aspersión foliar del bioproducto QuitoMax® a diferentes concentraciones (0,1; 0,5 y 1,0 g L-1) mostraron resultados favorables en la longitud radical en todas las concentraciones evaluadas, por lo que las diferentes dosis de QuitoMax® ejercieron un efecto positivo en esta variable de crecimiento (2424. Terry Alfonso E, Falcón Rodríguez A, Ruiz Padrón J, Carrillo Sosa Y, Morales Morales H. Respuesta agronómica del cultivo de tomate al bioproducto QuitoMax®. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(1):147-54. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000100019&script=sci_arttext&tlng=pt ).

Además, al evaluar el efecto del Pectimorf® en plántulas de chiltepín en la fase de aclimatización observaron que el mayor número y longitud de las raíces se obtuvo con el tratamiento con 10 mg L-1 de esta oligosacarina (1717. Izquierdo Oviedo H, Alcaraz Meléndez L, Rodríguez-Álvarez M. Micropropagación de chiltepín (Capsicum annuum L. cv.‘glabriusculum’) mediante el empleo de una oligosacarina de origen péctico. Acta universitaria [Internet]. 2017;27(5):34-43. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-62662017000500034 ).

T1.- Control (sin I+A), T2.- I+A con AIA (2 mg L-1), T3.- I+A con QuitoMax® (1 mg L-1) T4.- I+A con QuitoMax® (5 mg L-1), T5.- I+A con QuitoMax® (10 mg L-1)I: inmersión de las raíces durante 15 minutos; A: aspersión foliar de las plántulas 15 días después de la plantación; n: total de plantas del experimento en las tres repeticionesMedias con letras distintas difieren estadísticamente según la prueba de Tukey (p≤0,05) (*** significativo para p<0,001)
Figura 2.  Número (EEx= 0,05***; D.E= 0,81) y longitud de las raíces (EEx= 0,06***; D.E= 0,92) por planta de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL' durante a la fase de aclimatización a los 28 días (n=60).

La respuesta mostrada por las distintas variables de crecimiento pudieran ser explicadas a partir de la capacidad de QuitoMax® para estimular el crecimiento de las plántulas, lo que también mantiene una estrecha relación con las concentraciones empleadas, el tamaño molecular y la forma de aplicación del producto al cultivo, que incluye el tiempo de contacto con el órgano que percibe la aplicación, en este caso en la semilla, se estimuló la velocidad de germinación y aceleró el crecimiento. Se ha demostrado que las quitosanas estimulan los niveles de proteínas en las hojas así como los niveles enzimáticos, y la resistencia basal de las plantas (1212. Acosta DL, Menéndez DC, Rodríguez AF. Los oligogalacturónidos en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Cultivos Tropicales [Internet]. 2018;39(2):127-34. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362018000200020&script=sci_arttext&tlng=pt ,2525. Malekpoor F, Pirbalouti AG, Salimi A. Effect of foliar application of chitosan on morphological and physiological characteristics of basil under reduced irrigation. Research on Crops [Internet]. 2016;17(2):354-9. Available from: https://www.indianjournals.com/ijor.aspx?target=ijor:rcr&volume=17&issue=2&article=030 -3030. Jiménez Arteaga MC, González Gómez LG, Suárez Benítez M, Paz Martínez I, Oliva Lahera A, Falcón Rodríguez A. Respuesta agronómica del pimiento California Wonder a la aplicación de Quitomax®. Centro Agrícola [Internet]. 2018;45(2):40-6. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0253-57852018000200006 ).

A partir de los resultados anteriores, para la aclimatización de las plántulas in vitro de pimiento (Capsicum annuum L.) cultivar ‘YAMIL’, se debe realizar la inmersión de las raíces de las plántulas durante 15 minutos y la aspersión foliar de las mismas 15 días después de la plantación con QuitoMax (5 mg L-1).

Conclusiones

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El empleo del QuitoMax® favoreció la supervivencia, altura y vigor de las plantas de pimiento (Capsicum annuum L.) del cultivar 'YAMIL', durante la fase de aclimatización.

Bibliografía

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Cultivos Tropicales Vol. 43, No. 2, abril-junio 2022, ISSN: 1819-4087
 
Original article

Use of QuitoMax® growth biostimulator in the acclimatization of pepper plantlets

 

iDHumberto Izquierdo-Oviedo1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.

iDVictor M. Calaña-Janeiro2Agencia Internacional de Inspección, Ajuste de Averías y Otros Servicios Conexos (Intermar S. A.), calle F N0. 560 e/n 23 y 26 Vedado. Plaza de la Revolución, La Habana, Cuba, CP 10400.

iDLluvia de Abril A. Soriano-Melgar3Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), Blvd. Enrique Reyna Hermosillo No. 140 Col. San José de los Cerritos. Saltillo, Coahuila de Zaragoza, México, CP 25294.

iDMarian Rodríguez-Hernández1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.

iDYaritza Rodríguez-Llanes4Centro de Investigaciones Científicas de Yucatán. Mérida (CICY), México.*✉:dayabo124244@gmail.com

iDRodolfo Guillama-Alonso1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.

iDIdalmis de la C. Hernández-Escobar5Facultad de Agronomía. Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Autopista Nacional km 2½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.

iDIrelio Urra-Zayas5Facultad de Agronomía. Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Autopista Nacional km 2½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.


1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.

2Agencia Internacional de Inspección, Ajuste de Averías y Otros Servicios Conexos (Intermar S. A.), calle F N0. 560 e/n 23 y 26 Vedado. Plaza de la Revolución, La Habana, Cuba, CP 10400.

3Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), Blvd. Enrique Reyna Hermosillo No. 140 Col. San José de los Cerritos. Saltillo, Coahuila de Zaragoza, México, CP 25294.

4Centro de Investigaciones Científicas de Yucatán. Mérida (CICY), México.

5Facultad de Agronomía. Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Autopista Nacional km 2½, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.

 

*Author for correspondence: dayabo124244@gmail.com

Abstract

QuitoMax® is a Cuban biostimulator of growth that could be used to reduce rooting and survival problems in pepper. The aim of this work was to determine the effect of QuitoMax® on the acclimatization of pepper plantlets (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL'. Plantlets from the in vitro multiplication stage, without roots, were used. Plantlets were soaked in QuitoMax® (1-10 mg L-1) or AIA (2 mg L-1) and sprayed 15 days later with the same concentrations; a control treatment was used in which plantlets were neither soaked nor sprayed. Planting was carried out in polyethurane trays containing a substrate composed of organic matter (cachaça) and eutrophic compacted Red Ferrallitic soil. A completely randomized design was used and the experiment was repeated three times over time. Data were processed using a Simple Ranked Analysis of Variance (ANOVA) and the comparison between means was performed according to Tukey's test (p>0.05). Treatments 2 [IAA (2 mg L-1)], 3 [QuitoMax® (1 mg L-1)], 4 [QuitoMax® (5 mg L-1)] and 5 [QuitoMax® (10 mg L-1)] achieved survival ranging from 90-100 %. All treatments with QuitoMax® showed the most vigorous plants and those with the greatest height were those with the lowest concentration of the product. The number and length of roots were similar in the treatments with AIA (2 mg L-1) and QuitoMax (1 mg L-1).

Key words: 
Capsicum annuum, tissue culture, chitosan, survival

Introduction

 ⌅

The pepper belongs to the genus Capsicum of the family Solanaceae, it includes an average of 29 species. It has its center of origin in the tropical and subtropical regions of America. Its main limitation is altitude, since it is rare to find it above 1,000 meters above sea level (m a.s.l.) (11. Eshbaugh WH. Peppers: History and exploitation of a serendipitous new crop discovery. New crops [Internet]. 1993; Available from: https://hort.purdue.edu/newcrop/proceedings1993/v2-132.html ).

It is the second most consumed horticultural product in the world after tomatoes (22. de Morales Dávila Á, de la Paz M. Procesos biológicos implicados en el control de la maduración de los frutos de pimiento (Capsicum annuum L.): proteómica funcional y antioxidantes [Internet]. Universidad de Granada; 2015. 130 p. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/dctes?codigo=57343 ). It is successfully cultivated in many countries (22. de Morales Dávila Á, de la Paz M. Procesos biológicos implicados en el control de la maduración de los frutos de pimiento (Capsicum annuum L.): proteómica funcional y antioxidantes [Internet]. Universidad de Granada; 2015. 130 p. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/dctes?codigo=57343 ,33. López-Muñoz NR, Romero-Bastidas M, Arce-Amézquita PM, Hernández-Rubio JS. Antifungal activity of antioxidants derived from four cultivars of Capsicum spp. against phytopathogenic fungi. Ecosistemas y recursos agropecuarios [Internet]. 2019;6(18):487-98. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S2007-90282019000300487&script=sci_abstract&tlng=en ), where the continent with the largest area of land dedicated to this crop is Asia, with China, Turkey and Indonesia being the main producers (44. Anuario de Producción. FAOSTAT [Internet]. 2019. Available from: https://www.fao.org/faostat/es/#home ).

It is also the second most important vegetable for Cuba, due to its great demand for both fresh consumption and industrial use. In addition, it can be used as a medicinal plant and as a condiment. The area harvested and in production in 2019 was 190 954 ha with an agricultural production of 2 673 245 t of food for an agricultural yield of 13.15 t ha-1, of which 6 438 ha correspond to pepper cultivation with an agricultural production of 71 528 t, for an agricultural yield of 12.09 t ha-1 (44. Anuario de Producción. FAOSTAT [Internet]. 2019. Available from: https://www.fao.org/faostat/es/#home ).

'YAMIL' is an open-pollinated pepper cultivar, with a 130-day productivity cycle; it is recommended for the winter season (September 15 to February 15) and reaches a 45-65 cm height. It flowers at 29 days after transplanting (dat), achieves its massive flowering at 34 dat, reaches physiological maturity and becomes deep red in its maturity for consumption; the mass ranges between 200-230 g and the yield is 30 t ha-1. It has an acidity (0.16 %), °Brix (4.5-4.6), pH of 5.5-5.6 and 170-175 mg 100 g-1 of vitamin C content (55. Rodríguez Y, Depestre T, Rodríguez S, Camejo C. ‘YAMIL’, nueva variedad de pimiento para campo abierto [Internet]. Cuba. El Productor; 2015. Available from: https://www.grupoagricoladecuba.gag.cu/media/Agrotecnia/pdf/38_2014/2/11.pdf ).

As a result of the in vitro environment, plants present a different anatomy and physiology than those grown under field or grow house conditions (66. Rashmi P, Ramesh J, Jat BL. In vitro propagation of wax oil plant Jojoba (Simmondsia chinensis L.). World Journal of Pharmaceutical Research [Internet]. 2016;5(4):1524-58. Available from: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20163186311 -88. Hernández AF, Plana RR, Bonato RR, Borcioni E. Adaptación de vitroplantas de Acrocomia aculeata, con la aplicación de HMA y Biobras-16. Cultivos Tropicales [Internet]. 2018;39(2):34-40. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362018000200005&script=sci_arttext&tlng=pt ). The disorders observed affect all plant organs, although not all have the same weight on ex vitro behavior. Among these disorders are the poor development of the photosynthetic apparatus, of the leaf cuticle, the emission of non-functional roots without connection with the conductive bundles and others that can affect the survival of plants in the acclimatization phase (99. Posada-Pérez L, Padrón-Montesinos Y, González-Olmedo J, Rodríguez-Sánchez R, Barbón-Rodriguez R, Norman-Montenegro O, et al. Efecto del Pectimorf® en el enraizamiento y la aclimatización in vitro de brotes de papaya (Carica papaya L.) cultivar Maradol Roja. Cultivos Tropicales [Internet]. 2016;37(3):50-9. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362016000300005&script=sci_arttext&tlng=pt ).

The term acclimatization is defined as the environmental adaptation of plants obtained by tissue culture or in vitro propagation that have been moved to a new environment, greenhouses or field. During acclimatization, the environment of the plants is changed gradually over time, starting with the near in vitro environment and ending with the near greenhouse or field environment. Acclimatization performed in the greenhouse or field under shaded conditions is called "ex vitro acclimatization" (1010. Simó-González JE, Ruiz-Martínez LA, Rivera-Espinosa R. Inoculación de hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) y relaciones suelo pardo-abonos orgánicos en la aclimatización de vitroplantas de banano. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(3):102-11. Available from: http://scielo.sld.cu/pdf/ctr/v38n3/ctr15317.pdf ).

However, all studies previously conducted for in vitro propagation of pepper reveal that the main drawbacks for propagating this species are rooting and acclimatization of plants in the greenhouse (1111. Grozeva S, Todorova V. In vitro regeneration in pepper (Capsicum annuum L.) and characterization of plantregenerants. Electronic Journal of Biology [Internet]. 2015;11(1):17-22. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Stanislava-Grozeva-2/publication/303975592_In_vitro_regeneration_in_pepper_Capsicum_annuum_L_and_characterization_of_plant-regenerants/links/577165b408ae842225ac2518/In-vitro-regeneration-in-pepper-Capsicum-annuumL-and-characterization-of-plant-regenerants.pdf ). Survival can reach values of 70 % at 16 weeks in chili pepper plants previously propagated by cotyledon and hypocotyl culture.

It is essential that the plants form a good root system, since their nutrition will depend to a large extent on the functionality of their roots. This is why new biotechnological strategies must be established to increase the efficiency of in vitro propagation protocols for pepper plantlets.

The introduction of active substances of national production in the methodology of in vitro regeneration of pepper plants could constitute an alternative to improve rooting and ex vitro survival. QuitoMax® (1212. Acosta DL, Menéndez DC, Rodríguez AF. Los oligogalacturónidos en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Cultivos Tropicales [Internet]. 2018;39(2):127-34. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362018000200020&script=sci_arttext&tlng=pt ) is one of these domestically produced active substances.

QuitoMax® is a biostimulator of growth obtained from chitin of marine origin (1212. Acosta DL, Menéndez DC, Rodríguez AF. Los oligogalacturónidos en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Cultivos Tropicales [Internet]. 2018;39(2):127-34. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362018000200020&script=sci_arttext&tlng=pt ). The application of chitosans in culture media constitutes a favorable alternative for the in vitro propagation of plants, since they significantly improve cauline and root development in plantlets in general and in the Catleya spp. orchid in the short term (1313. Vera Alvarado KE. Uso de quitosano en medios de cultivo para el desarrollo en la propagación in vitro de la Orquídea Cattleya spp [Internet]. Facultad de Ciencias Agrarias Universidad de Guayaquil; 2017. Available from: http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/17754 ). They also develop antifungal activity in different crops (1414. Rodríguez Pedroso AT, Plascencia Jatomea M, Bautista Baños S, Cortez Rocha MO, Ramírez Arrebato MÁ. Actividad antifúngica in vitro de quitosanos sobre Bipolaris oryzae patógeno del arroz. Acta Agronómica [Internet]. 2016;65(1):98-103. Available from: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-28122016000100014 ,1515. Rodríguez-Rico D. Determinación preliminar del efecto in vitro de nanopartículas de quitosano-Prosopis glandulosa para inhibir Candida albicans. Revista de Ciencias Farmaceúticas y Biomedicina (ISSN: 2448-8380) [Internet]. 2018;30-30. Available from: https://rcfb.uanl.mx/index.php/rcfb/article/view/146 ).

Then, the aim of this work was to determine the QuitoMax® effect on the acclimatization of pepper plantlets (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL'.

Materials and methods

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Plant material

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Plantlets of pepper (Capsicum annuum L.), cultivar 'YAMIL' from the in vitro multiplication phase (third subculture), obtained in DM + 6-BAP (2 mg L-1) culture medium and without roots, all from the same multiplication lot, were used.

The plantlets from the in vitro culture were planted in polyethurane trays of 70 alveoli, which had a capacity of 115 cm3 and contained a substrate composed of organic matter (cachaça) and compacted eutrophic Ferrallitic Red soil (1616. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultivos Tropicales [Internet]. 2019;40(1). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362019000100015&script=sci_arttext&tlng=pt ), in a proportion in volume of 75 and 25 %, respectively. This soil was not sterilized. Plantlets were irrigated by misting in the first 10 days, to achieve a high relative humidity (90-95 %): they were irrigated four times a day (8:30 am, 10:30 am, 1:30 pm and 3:30 pm), between 2-3 minutes each time. A black mesh (70 % sunlight reduction) was used for shading. The chemical characteristics of the substrate are shown in Table 1.

Table 1.  Chemical characteristics of the substrate used for acclimatization of in vitro plantlets of pepper.(Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL'.
Substrate pH H2O O.M (%) P (ppm) K Ca Mg Na
(cmol kg-1)
Cachaça: soil (75 %:25 %) 7,1 13,01 2700 4,92 28,9 8,39 0,46

Roots of the plantlets were immersed for 15 minutes (I) and 15 days after planting, they were foliar sprayed (A) with QuitoMax® at a rate of 2 mL per plantlet.

The treatments were as follows:

  • 1.- Control (without I or A).

  • 2.- I+A with IAA (2 mg L-1)

  • 3.- I+A with QuitoMax® (1 mg L-1)

  • 4.- I+A with QuitoMax® (5 mg L-1) 5.- I+A with QuitoMax® (10 mg L-1)

where:

  • I: immersion of plantlet roots for 15 minutes in QuitoMax®.

  • A: foliar spraying of plantlets with QuitoMax® 15 days after planting.

Evaluations were carried out at 7, 14, 21 and 28 days. The following variables were evaluated:

  • Survival percentage: total number of live plants with respect to the total number of plantlets transferred to the acclimatization phase for each treatment.

  • Plant height (cm): measured with a graduated ruler from the base of the stem to the last extended leaf.

  • Number of roots per plant: the number of roots was counted and then the mean was calculated for each treatment.

  • Root length per plant (cm): measured with a graduated ruler from the base of the stem where the roots are inserted to the longest root.

  • Plant vigor: was determined according to the proposed scale (1717. Izquierdo Oviedo H, Alcaraz Meléndez L, Rodríguez-Álvarez M. Micropropagación de chiltepín (Capsicum annuum L. cv.‘glabriusculum’) mediante el empleo de una oligosacarina de origen péctico. Acta universitaria [Internet]. 2017;27(5):34-43. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-62662017000500034 ), where: 1.- Not very vigorous, 2.- Vigorous and 3.- Very vigorous.

A completely randomized design was used with 20 plantlets per treatment and the experiment was repeated three times over time. The data were processed by means of a Single Classification Analysis of Variance (ANOVA) with the SPSS 11.5 program for Windows (SPSS, Inc., Chicago, IL) and the comparison between means was carried out according to Tukey's test (p≤0.05). In all cases, normal distribution (KolmogorovSmirnov) and homogeneity of variance (Bartlett) were previously checked (1818. Cochran WG, Cox GM. Diseños experimentales [Internet]. Trillas; 1965. 132-135 p. Available from: https://www.urbe.edu/UDWLibrary/InfoBook.do?id=5068 ).

Se empleó un diseño completamente aleatorizado con 20 plántulas por tratamiento y el experimento se repitió tres veces en el tiempo. Los datos se procesaron mediante un Análisis de Varianza de Clasificación Simple (ANOVA) con el programa SPSS 11,5 para Windows (SPSS, Inc., Chicago, IL) y la comparación entre las medias se realizó de acuerdo a la prueba de Tukey (p≤0,05). En todos los casos, previamente se chequeó la distribución normal (Kolmogorov-Smirnov) y la homogeneidad de varianza (Bartlett) (1818. Cochran WG, Cox GM. Diseños experimentales [Internet]. Trillas; 1965. 132-135 p. Available from: https://www.urbe.edu/UDWLibrary/InfoBook.do?id=5068 ).

Results and discussion

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The results related to the percentage survival of pepper plants (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL' are shown in Table 2. As can be seen in general, there were significant differences between treatments at 7; 14; 21 and 28 days. Plant survival was high in treatment 3 (I+A with QuitoMax® [1 mg L-1]), with 100 % survival and, in the same period of time, plants obtained with treatment 1 (Control) were those with the worst result.

Table 2.  Percentage survival of pepper plants (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL', at 7; 14; 21 and 28 days during the acclimatization phase (n =60).
No. Treatments Plantlet survival after 7 days (%) Plantlet survival after 14 days (%) Plantlet survival after 21 days (%) Plantlet survival after 28 days (%)
1 Control (without I + A) 60,0 c 60,0 c 65,0 c 70,0 c
2 I + A with IAA (2 mg L-1) 85,0 b 90,0 ab 90,0 ab 90,0 ab
3 I + A with QuitoMax® (1 mg L-1) 100 a 100 a 100 a 100 a
4 I + A with QuitoMax® (5 mg L-1) 90,0 ab 90,0 ab 90,0 ab 90,0 ab
5 I + A with QuitoMax® (10 mg L-1) 80,0 b 80,0 b 85,0 b 85,0 b
S.Ex (±) 2,23*** 2,24*** 2,24** 3,16*
S.D 14,18 12,69 10,59 9,18

I: immersion of roots for 15 minutes; A: foliar spraying of the plantlets 15 days after planting; n: total number of plantlets in the experiment in the three replicates

Means with different letters differ statistically according to Tukey's test (p≤0.05)

A similar survival between 85-95 % was obtained in four genotypes of Capsicum (1919. Orlinska M, Nowaczyk P. In vitro plant regeneration of 4 Capsicum spp. genotypes using different explant types. Turkish Journal of Biology [Internet]. 2015;39(1):60-8. Available from: https://journals.tubitak.gov.tr/biology/abstract.htm?id=15557 ). Similar results were reported by other authors in different species of the genus Capsicum (2020. Sanatombi K, Sharma GJ. Micropropagation of Capsicum annuum L. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca [Internet]. 2007;35(1):57. Available from: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.962.9872&rep=rep1&type=pdf ,2121. Aniel Kumar O, Rupavathi T, Subba Tata S. Adventitious shoot bud induction in chili pepper Capsicum annuum L. cv. X-235. International Journal of Science and Nature [Internet]. 2012;3(1):192-6. Available from: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.1059.7673&rep=rep1&type=pdf ).

Other authors obtained 70 % survival at 16 weeks in chili pepper (Capsicum annuum L.) plants previously propagated by cotyledon and hypocotyl culture (2222. Paz AR, Castañeda GC. Regeneración in vitro de plantas de Chile (Capsicum annuum L.) mediante cultivo de cotiledones e hipocótilos. Revista Fitotecnia Mexicana [Internet]. 2004;27(2):121-6. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/610/61027201.pdf ).

When evaluating the influence of an oligogalacturonide on the acclimatization of banana (Musa spp.) clone 'FHIA-18' (AAAB) vitroplants, several authors observed 90 % plant survival with concentrations of 1 and 5 mg L-1 (2323. Izquierdo H, Núñez M, González MC, Proenza R, Cabrera JC. Influencia de un oligogalacturónido en la aclimatización de vitroplantas de banano (Musa spp.) del clon FHIA-18 (AAAB). Cultivos Tropicales [Internet]. 2009;30(1):00-00. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S025859362009000100005 ).

As can be seen, there were significant differences between treatments for the height and vigor of pepper plants (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL'. The best treatment was treatment 3 (I+A with QuitoMax® [1 mg L-1]), with a height of 3.99 cm, and the plants were very vigorous (reaching a value of 3); the lowest results were obtained by the plants of treatment one (Control [without I+A]), as shown in Figure 1.

T1.- Control (without I+A) T2.- I+A with IAA (2 mg L-1) T3.- I+A with QuitoMax® (1 mg L-1) T4.- I+A with QuitoMax® (5 mg L-1) T5.- I+A with QuitoMax® (10 mg L-1)I: immersion of roots for 15 minutes; A: foliar spray of plantlets 15 days after planting; n: total number of plants in the experiment in the three replicates Means with different letters differ statistically according to Tukey's test (p≤0.05) (*** significant for p<0.001).
Figura 1.  Height (S.Ex=0.03***; D.S=0.64) and plant vigor (S.Ex=0.00***; S .D =0.80) of pepper (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL' during the acclimatization phase, at 28 days (n=60)

Similar results in Capsicum annum L. were observed by several authors, who reported that plants with vigorous appearance during the acclimatization phase when they were kept in a growth chamber and 16 weeks later transferred to soil, reached 6 cm in length (2222. Paz AR, Castañeda GC. Regeneración in vitro de plantas de Chile (Capsicum annuum L.) mediante cultivo de cotiledones e hipocótilos. Revista Fitotecnia Mexicana [Internet]. 2004;27(2):121-6. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/610/61027201.pdf ).

Other authors observed different results in the height of chiltepin plantlets in the acclimatization phase with the use of an oligogalacturonide at concentrations of 1, 5 and 10 mg L-1, where the height with the use of this biostimulator was lower than in the control treatments and in the one supplemented with 6-BAP (1717. Izquierdo Oviedo H, Alcaraz Meléndez L, Rodríguez-Álvarez M. Micropropagación de chiltepín (Capsicum annuum L. cv.‘glabriusculum’) mediante el empleo de una oligosacarina de origen péctico. Acta universitaria [Internet]. 2017;27(5):34-43. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-62662017000500034 ).

In addition, the QuitoMax® and chitosan effect at different concentrations on the growth, development and yield of several crops of agricultural interest has been evaluated in field conditions and in cultivation houses, and positive results were obtained, which demonstrates the stimulating characteristic of these products in the growth and establishment of plants (2424. Terry Alfonso E, Falcón Rodríguez A, Ruiz Padrón J, Carrillo Sosa Y, Morales Morales H. Respuesta agronómica del cultivo de tomate al bioproducto QuitoMax®. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(1):147-54. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000100019&script=sci_arttext&tlng=pt ).

The results related to the number and length of roots per plant of pepper (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL' are shown in Figure 2. As can be seen, there were significant differences between treatments for the two variables evaluated. Plants achieved the best results with treatments 2 (I+A with IAA [2 mg L˗1]) and 3 (I+A with QuitoMax® [1 mg L-1]), with 4.09 and 4.08 roots per plant and 4.12 and 4.28 cm root length, respectively. The lowest results in general were obtained by plants of treatment 1 (Control [without I+A]). Similar results were obtained in tomato (Solanum lycopersicum L.) variety 'Mara' under field conditions, where the combined effect of the application by imbibition of seeds and foliar spraying of the bioproduct QuitoMax® at different concentrations (0.1, 0.5 and 1.0 g L-1) showed favorable results in root length in all the concentrations evaluated, so that the different doses of QuitoMax® exerted a positive effect on this growth variable (2424. Terry Alfonso E, Falcón Rodríguez A, Ruiz Padrón J, Carrillo Sosa Y, Morales Morales H. Respuesta agronómica del cultivo de tomate al bioproducto QuitoMax®. Cultivos Tropicales [Internet]. 2017;38(1):147-54. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362017000100019&script=sci_arttext&tlng=pt ).

In addition, when evaluating the Pectimorf® effect on chiltepin plantlets in the acclimatization phase, it was observed that the highest number and length of roots was obtained with the treatment with 10 mg L-1 of this oligosaccharin (1717. Izquierdo Oviedo H, Alcaraz Meléndez L, Rodríguez-Álvarez M. Micropropagación de chiltepín (Capsicum annuum L. cv.‘glabriusculum’) mediante el empleo de una oligosacarina de origen péctico. Acta universitaria [Internet]. 2017;27(5):34-43. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-62662017000500034 ).

T1.- Control (without I+A), T2.- I+A with IAA (2 mg L-1) T3.- I+A with QuitoMax® (1 mg L-1), T4.- I+A with QuitoMax® (5 mg L-1), T5.- I+A with QuitoMax® (10 mg L-1)I: immersion of roots for 15 minutes; A: foliar spray of plantlets 15 days after planting; n: total number of plants in the experiment in the three replicatesMeans with different letters differ statistically according to Tukey's test (p≤0.05) (*** significant for p<0.001)
Figure 2.  Number (S.Ex= 0.05***; S.D= 0.81) and length of roots (S.Ex= 0.06***; S.D= 0.92) per plant of pepper (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL' during the acclimatization phase at 28 days (n=60).

The response shown by the different growth variables could be explained by the QuitoMax® capacity to stimulate plantlet growth, which also maintains a close relationship with the concentrations used, the molecular size and the product application form to the crop, which includes the contact time with the organ that perceives the application, in this case in the seed, stimulated the germination speed and accelerated growth. It has been shown that chitosans stimulate protein levels in leaves as well as enzyme levels and basal resistance of plants (1212. Acosta DL, Menéndez DC, Rodríguez AF. Los oligogalacturónidos en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Cultivos Tropicales [Internet]. 2018;39(2):127-34. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362018000200020&script=sci_arttext&tlng=pt ,2525. Malekpoor F, Pirbalouti AG, Salimi A. Effect of foliar application of chitosan on morphological and physiological characteristics of basil under reduced irrigation. Research on Crops [Internet]. 2016;17(2):354-9. Available from: https://www.indianjournals.com/ijor.aspx?target=ijor:rcr&volume=17&issue=2&article=030 -3030. Jiménez Arteaga MC, González Gómez LG, Suárez Benítez M, Paz Martínez I, Oliva Lahera A, Falcón Rodríguez A. Respuesta agronómica del pimiento California Wonder a la aplicación de Quitomax®. Centro Agrícola [Internet]. 2018;45(2):40-6. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0253-57852018000200006 ).

Based on the above results, for acclimatization of in vitro plantlets of pepper (Capsicum annuum L.) cultivar 'YAMIL', plantlet root immersion for 15 min and foliar spraying of plantlets 15 days after planting with QuitoMax® (5 mg L-1) should be performed.

Conclusions

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The QuitoMax® use enhances the survival, height and vigor of pepper (Capsicum annuum L.) plants of the cultivar 'YAMIL' during the acclimatization phase.